ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II - THIẾT KẾ KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP 1 TẦNG, LẮP GHÉP, 3 NHỊP ĐỀU NHAU
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (499.94 KB, 43 trang )
đồ án bê tông cốt thép II
1
đồ án bê tông cốt thép II
Thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng
I/. số liệu cho trớc:
- Nhà công nghiệp 1 tầng, lắp ghép, 3 nhịp đều nhau.
- Nhịp cầu trục: LK = 22,5 (m).
- Bớc cột : a = 9 (m).
- Cao trình vai cột: V = 6,6 (m).
- Chế độ làm việc: Nặng.
- Sức trục: Q = 20/5 (t).
- Gió : IIIC.
II/. Lựa chọn kích thớc của các cấu kiện.
1/.Chọn kết cấu mái:
- Nhịp của khung ngang : L = LK+2 . Với : Khoảng cách từ dầm cầu trục đến
trục định vị Chọn = 0,75 (m) do Q < 30 t L= 22,5 + 2 . 0,75=24 (m).
- Với nhịp L = 24 (m) 18 < L < 30 (m). Chọn kết cấu mái là dàn BTCT.
Có thể chọn dạng hình thang, dàn gãy khúc hoặc dạng dàn vòm. Trong trờng hợp
này chọn dàn gãy khúc vì có hình dáng hợp lí về mặt chiụ tải trọng phân bố đều.
Nội lực do tải trọng phân bố gây ra trong các thanh cánh thợng & các thanh cánh
hạ tơng đối đều nhau từ gối tựa vào giữa nhịp. Nội lực trong các thanh xiên bé,
chiều cao đầu dàn nhỏ nh vậy giảm đợc vật liệu bao che quanh nhà.
- Chiều cao ở giữa nhịp dàn BTCT là:
1 1
1 1
h = ữ ) .L = ữ ) .24 = 3,43 ữ 2,67(m). Chọn h = 3,2 (m).
7 9
7 9
- Chọn cửa mái chỉ đặt ở nhịp giữa, bố trí chạy dọc theo nhà.
Kích thớc cửa mái: rộng 12 (m) (do nhịp L = 24 > 18(m) ).
Chiều cao: 4 (m) ( chọn theo yêu cầu về chiếu sáng).
- Các lớp mái đợc cấu tạo từ trên xuống nh sau:
Hai lớp gạch lá nem kể cả vữa dày 5 (cm).
Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày 12 (cm).
Lớp bê tông chống thấm dày 4 (cm).
Panen mái là dạng panen sờn, kích thớc 9ì3 (m), cao 40 (cm).
Tổng chiều dày các lớp mái: t = 5 + 12 + 4 + 40 = 61(cm).
2/.Chọn dầm cầu trục:
- Nhịp dầm cầu trục a = 9 (m), sức trục Q = 20 < 30 (t).
Chọn dầm cầu trục tiết diện chữ T thoả mãn:
1 1
1 1
- Chiều cao tiết diện: H = ữ .a = ữ .9 = 0,9 ữ 1,5(m) H c = 1,2(m).
c 10 6
10 6
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
2
1
1
1
1
- Bề rộng cánh: b c = ữ .a = ữ .9 = 0,45 ữ 0,9(m) b c = 0,65(m).
20 10
20 10
- Chiều rộng sờn: b = 20 ữ 30(cm). Chọn b = 25(cm).
1200
- Lấy cao trình nền nhà tơng ứng cốt 0.000 để
xác định xác kích thớc khác.
- Cao trình ray: R = V + (Hr + Hc).
V - Cao trình vai cột: V = 6,6 (m).
160
1 1
1 1
- Chiều rộng cánh: h c = ữ .H c = ữ .1,2 = 0,15 ữ 0,17(m ) h c = 16(cm).
8 7
8 7
- Trọng lợng cho 1 dầm: [ 0,65.0,16 + 0,25.( 1,2 0,16 ) ].2,5.9.1,1 = 9(t ).
- Kích thớc tiết diện nh hình vẽ:
650
3/. Xác định các kích thớc chiều cao nhà:
Hr - Chiều cao ray và các lớp đệm: Hr = 0,15 (m).
Hc - Chiều cao dầm cầu trục: Hc=1,2 (m)
250
R
=
6,6
+
(0,15
+
1,2)
=
7,95
(m).
- Cao trình đỉnh cột: D = R + Hct + a1
kích thƯớc dầm cầu trục
Hct :Chiều cao cầu trục, tra bảng với Q= 20/5(t);
LK = 22,5 (m) Hct =2,4 (m).
a1 : Khe hở an toàn từ đỉnh xe con đến mặt dới kết cấu mang lực mái.,
a 1 = 0,1 ữ 0,15(m). Chọn a1 = 0,15 (m) D = 7,95 + 2,4 + 0,1 = 10,5 (m).
- Cao trình đỉnh mái: M = h + hcm + t
h- Chiều cao kết cấu mang lực mái: h = 3,2 (m).
hm- chiều cao cửa mái: hcm= 4 (m).
t- tổng chiều dày các lớp mái: t = 0,61 (m).
Cao trình đỉnh mái ở nhịp biên không có cửa mái:
M1 = 10,5 + 3,2 + 0,61 = 14,31 (m).
Cao trình đỉnh mái ở nhịp thứ 2 có cửa mái:
M2 = 10,5 + 3,2 + 0,61 + 4 = 18,31 (m).
4/. Kích thớc cột:
- Chiều dài phần cột trên: Ht = D - V = 10,5 - 6,6 = 3,9 (m).
- Chiều dài phần cột dới: Hd = V + a2
a2 = 0,6 (m)- khoảng cách từ mặt nền đến mặt móng Hd = 6,6 + 0,6 = 7,2 (m).
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
3
- Kích thớc tiết diện cột chọn nh sau: Chọn theo thiết kế định hình và thỏa mãn
l0
30 , và thống nhất cho toàn bộ phần cột trên & cột db
ới, cho cả cột biên lẫn cột giữa .
l0: chiều dài tính toán của đoạn cột. Chọn b = 40 (cm).
điều kiện độ mảnh: b =
- Kiểm tra điều kiện: Dầm cầu trục là không liên tục:
Cột trên: l0 = 2,5.Ht = 2,5.3,9 = 9,75 (m). b =
Cột dới: l0 = 1,5.Hd = 1,5.7,2 = 10,8 (m). b =
9,75
= 24,375 < 30
0,4
10,8
= 27 < 30
0,4
- Chọn chiều cao tiết diện phần cột trên: ht
Đ iều kiện chịu lực
h t : Đ ủ diện tích tựa cho kết cấu mái mà không cần mở rộng cho đ ầu cột
a 6 (cm) (a - khe hở gi ữ a mép cột & mép cầu trục).
4
4
Cột biên: a4 = - B1 - ht . (B1: khoảng cách từ trục dầm cầu trục đến mép ngoài
cầu trục). Tra phụ lục B1 = 26 (cm).
a4 = 75 - 26 - ht = 49- ht 6 Chọn ht= 40 (cm) a4 = 9 (cm).
Cột giữa: a4= - B1 -
ht
h
h
a4 = 75 - 26 - t = 49 t 6 Chọn ht= 60 (cm).
2
2
2
- Chọn chiều cao tiết diện phần cột dới: hd
Đ ủ đ iều kiện chịu lực
Cột đ ủ đ ộ cứng đ ể biến dạng của khung ngang
Cột biê n : h d = 60 (cm).
h d : không ả nh hởng tới sự làm việc của cầu trục.
Cột dới : h d = 80 (cm).
h d 1 .H d = 1 .720 = 51,4 9 (cm).(Q = 20 > 10)
14
14
- Kích thớc vai cột:
Độ vơn của vai ra ngoài mép cột dới:
20 (cm).
Cột biê n : l v = 40 (cm).
l v = bội của 5 (cm) khi l v 40( cm).
bội của 10(cm) khi l > 40( cm). Cột dới : l v = 60 (cm).
v
Chiều cao mép ngoài của vai cột:
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
4
20 (cm).
bội của 10 (cm)
hv = 1
Chọn hv = 60 (cm).
Chiều
cao
tiết
diện
tại
chỗ
tiếp
giáp
cột
3
50 (cm) ( Q = 20 > 15 ).
- Góc nghiêng 450.
650
400
600
1-1
3-3
6600
600
125
3
650
3
6600
750
750
2
2
600
2-2
600
400
400
600
400
600
750
125
1200
400
1
1200
1
650
600
400 25
400
220
4
800
4
4-4
400
600
A
A
800
B
600
C
mặt cắt ngang và chi tiết
III. Xác định tải trọng:
1/.Tĩnh tải mái:
- Phần tĩnh tải do trọng lợng bản thân các lớp mái tác dụng trên 1m2 mặt bằng mái
đợc xác định theo bảng sau:
Chiều KLriêng Tải trọng
Hệ số Tải trọn
Stt
Các lớp mái
dày
tiêu chuẩn vợt tải tính toán
(m) (kg/m3) gc (kg/m2)
n
g (kg/m2
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
1
2
3
4
Hai lớp gạch lá nem kể cả vữa
Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dầy
Lớp bê tông chống thấm
Panen sờn 9 ì 3(m), trọng lợng1 tấm
kể cả bê tông chèn khe 6,6(t).
5
Tổng cộng
5
5
12
4
1800
1200
2500
40
90
144
100
6,6,10 3
9.3
= 245
579
1,3
1,3
1,1
117,0
187,2
110,0
1,1
269,5
g = 683,7 (kg/m2) = 0,684 (t/m2).
- Tĩnh tải do trọng lợng bản thân dàn mái nhịp L = 24 (m).
tra phụ lục: 9,6 (t), hệ số vợt tải n= 1,1.
Trọng lợng tính toán 1 kết cấu mái: G1 = 9,6 . 1,1 = 10,56 (t).
- Trọng lợng khung cửa mái (12 ì 4 m): Gc2 = 2,2 ữ 2,8 (t).
Lấy Gc2 = 2,8 (t), n = 1,1 G2 = 2,8 . 1,1 = 3,08 (t).
- Trọng lợng kính và khung cửa kính: gck = 400 ữ 500 (kg/m).
Lấy gck = 500 (kg/m), n = 1,2 gk = 500 . 1,2 = 600 (kg/m).
- Tĩnh tải qui về lực tập trung Gm
Nhịp biên không có cửa mái:
Gm1 = 0,5 . ( G1 + g . a. L ) = 0,5.(10,56 + 0,684 . 9 . 24 ) = 79,152 (t).
Nhịp giữa có cửa mái:
Gm2 = 0,5 . ( G1 + g . a. L + G2 + 2gk .a )
= 0,5.(10,56 + 0,684 . 9 . 24 + 3,08 +2 . 0,6 . 9) = 86,092 (t).
- Điểm đặt Gm2: đặt tại trung tâm bản thép ở đầu kết cấu mái ( thờng trùng với trục
đi qua bulông liên kết ở đầu cột, lấy cách trục định vị 150 (mm).
2/. Tĩnh tải do dầm cầu trục:
- Tĩnh tải do trọng lợng bản thân cầu trục, trọng lợng ray & các bảm đệm hợp
thành lực tập trung đặt lên vai cột: Gd = n. ( Gc + a.gr ).
Gc- trọng lợng bản thân cầu trục: Gc = 9 (t).
gr- trọng lợng ray và các lớp đệm: gr = 150 ữ 200 (kg/m)
Chọn gr = 150 (kg/m ) Gd = 1,1 . ( 9 + 9. 0,15) = 11,4 (t).
- Điểm đặt Gd: trùng với tâm tiết diện dầm cầu trục, cách trục định vị = 750
(mm).
3/.Tĩnh tải do trọng lợng bản thân cột:
- Tải trọng này tính theo kích thứoc cấu tạo cho từng phần cột.
- Cột biên:
Cột trên: G t = 0,4.0,4.3,9.2,5.1,1 = 1,72(t ).
(0,6 + 1).0,4
Cột dới: G d = 0,4.0,6.7,2 +
.0,4.2,5.1,1 = 5,104(t ).
2
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
683,7
đồ án bê tông cốt thép II
6
- Cột giữa:
Cột trên: G t = 0,4.0,6.3,9.2,5.1,1 = 2,574(t ).
(0,6 + 1,2).0,6
Cột dới: G d = 0,4.0,8.7,2 + 2.
.0,4.2,5.1,1 = 7,524(t ).
2
- Tờng xây gạch là tờng tự chịu lực nên trọng lợng bản thân của nó không gây ra
nội lực cho khung.
4/.Hoạt tải mái:
- Hoạt tải mái truyền qua kết cấu mái vào đỉnh cột thành lực tập trung Pm.
Điểm đặt của Pm trùng với điểm đặt của Gm.
- Khi trên mái không có ngời đi lại mà chỉ có ngời sửa chữa, hoạt tải tiêu chuẩn:
Pmc = 75( kg / m 2 )
- Hoạt tải tính toán:Pm = Pmc . n .a.
Pm = 10,53 (t/m2).
L
24
= 1,3 . 75. 9.
= 10530 (kg/m2).
2
2
25
25
Gm1
150
25
Gm1
Gm2
150
150
B
A
sơ đồ xác định điểm đặt tải trọng mái
Dmax
Dmax
Dmax
Gd
Gd
Gd
150
150
150
5/. Hoạt tải
cầu trục:
Gvhd: ths. Nguyễn
A văn phong
02X5
svth:
bùi tiến dũng
B
điểm đặt của tải trọng cầu trục
đồ án bê tông cốt thép II
7
a/. Hoạt tải đứng do cầu trục:
- Sức trục : Q = 20/5 (t)
- Nhịp cầu trục : = 22,5 (m).
- Chế đ ộ làm việc : Nặng.
Bề rộng cầu trục : B = 6,3 (m).
Khoả ng cách 2 bánh xe : K = 4,4 (m).
Tra phụ lục :
Trọng lợng xe con : G = 9,3 (m).
Trọng lợng toàn cầu trục : 37 (t).
c
c
- áp lực tiêu chuẩn max , min lên mỗi bánh xe cầu trục: Pmax
= 23( t ). Pmin
= 5,5(t ).
Hệ số vợt tải: n = 1,1.
áp lực thẳng đứng lớn nhất do 2 cầu trục đứng cạnh nhau truyền lên vai cột
Dmax đợc xác định theo đờng ảnh hởng phản lực:
c
Dmax = n. Pmax .
y
i
y1 = 1
9 4,4
y 1 = 0,51.
9
9 1,9
y3 =
y 1 = 0,79.
3650
950
9
9000
9 1,9 4,4
y4 =
y 1 = 0,3.
9
c
y
Dmax = n.Pmax
. y i
2
= 1,2 .23. ( 1+ 0,51 + 0,79 + 0,3 )
= 65,78 (t).
Pmax
Pmax Pmax
Pmax
y2 =
- Điểm đặt của Dmax
trùng điểm đặt của Gd.
4400
1900
4400
950 1750
9000
y
y=1
1
y
4
3
đƯờng ảnh hƯởng phản lực gối tựa
và cách xếp tải
b/. Hoạt tải do lực hãm ngang của xe con:
- Lực hãm ngang do 1 bánh xe truyền lên dầm cầu trục trong trơng hợp móc
mềm đợc xác định theo công thức:
T c 1 Q + G 1 20 + 9,3
c
T1 =
= .
= .
= 0,733(t ).
2 2 20
2
20
- Lực hãm ngang do Tmax truyền lên cột đợc xác định theo đờng ảnh hởng nh đối
với Dmax.
Tmax = n.T1c . y i = 1,1 .0,733. ( 1+ 0,51 + 0,79 + 0,3 )= 2,1 (t).
- Xem Tmax đặt lên cột ở mức mặt trên dầm cầu trục cách mặt vai cột Hc=1,2 (m),
cách đỉnh cột 1 đoạn y = Ht - Hc = 3,9 - 1,2 = 2,7 (m).
6/.Hoạt tải do gió:
- Tải trọng gió gồm 2 thành phần: tĩnh & động.
Chiều cao nhà : 18,31 < 36 (m).
Không cần tính đến phần động
18,31
Tỉ số chiều cao trê n nhịp :
= 0,763 < 1,5
24
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
8
- Giá trị tính toán của tải trọng gió W ở độ cao Z so với cột mốc chuẩn tác dụng
lên 1m2 bề mặt thẳng đứng của công trình xác định theo công thức.
W = n.W0 .k.C
W0- Giá trị của áp lực gió ở độ cao 10 (m) so với cột chuẩn của mặt đất, lấy theo
bản đồ phân vùng gió của TCVN 2737-1995. ở vùng III W0 = 125 (kg/m2).
k- Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc dạng địa hình.
- Với địa hình C, hệ số k xác định tơng ứng ở 2 mức:
Mức đỉnh cột, cao trình: D = 10,5 (m)
k = 0,668.
Mức đỉnh mái, cao trình: M2 = 18,31 (m) k = 0,78.
C- Hệ số khí động, phụ thuộc vào hình dáng công trình.
Phía gió đẩy C = 0,8.
Phía gió hút C = - 0,6.
n - Hệ số vợt tải, n= 1,2.
- Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang từ đỉnh cột trở xuống lấy là phân bố
đều: p = w . a = n.W0 .k.c .a.
Phía gió đẩy: pđ = 1,2 . 0,125 . 0,668 . 0,8 . 9 = 0,721 (t/m).
Phía gió hút: ph = 1,2 . 0,125 . 0,668 . 0,6 . 9 = 0,632 (t/m).
- Phần tải trọng gió tác dụng trên mái, từ đỉnh cột trở lên đa về thành lực tập
0,668 + 0,78
trung đặt ở đầu cột S, với k lấy trị số trung bình: k =
= 0,724 .
2
- Hình dáng mái & hệ số khí động ở từng đoạn mái nh sơ đồ:
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
9
-0,5
0,7
10500
h=1,2m
4
-0,6
-0,5
-0,5
h=4m
3
h=1,41m
1
h=2,4m
2
-0,6
0,8
-0,6
_ 0.00
+
2400
A
2400
72000
B
,
-0,5
H1= 17,72 m
-0,0985
H1= 11,91 m
-0,1952
2400
D
C
S = 8,2 t
10500
Ph = 0,632 t/m
Pd = 0,721 t/m
2400
A
2400
72000
B
2400
C
D
sơ đồ xác định hệ số khí động trên mái
H1
và :
L
3,2 0,8
tag =
= 0,2 = 11,310 0 .
1,2
Nội suy: Ce1 = -0,0985
H 1 11,91
=
= 0,1654
L
3.24
,
- Xác định C ,e1 theo H 1 và :
L
3,2 0,8
tag =
= 0,2 = 11,310 0 .
1,2
,
Nội suy: C e1 = -0,1952
,
H 1 17,72
=
= 0,246
L
3.24
- Xác định C ,e 2 : có = 11,310 0 < 600 C ,e 2 = - 0,4.
S = n.a.ktb . W0. c i .h i = 1,2 .9. 0,724 . 0.125. c i .h i = 0,9774 . c i .h i
Ta có: h1 =0,8 + 0,61 = 1,41 (m); h2 =(3,2 + 0,61) (0,8 + 0,61) = 2,4 (m).
h3 = 4 (m); h4 =0,2 . 6 = 1,2 (m).
c i .h i = ( 0.8 + 0,6) . 1.41 + ( -0,0985 + 0,5). 2,4 + (0,7+0,6) . 4+
(-0.1952 + 0,4). 1,2 = 8,384. S =0,9774 . 8,384 = 8,195 (t) = 8,2 (t).
- Xác định Ce1 theo
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
10
III/. Xác định nội lực:
- Nhà 3 nhịp có mái cứng, cao trình bằng nhau khi tính với tải trọng đứng và lực
hãm của cầu trục đợc phép bỏ qua chuyển vị ngang ở đỉnh cột, tính với các cột
độc lập. Khi tính với tải trọng gió phải kể đến chuyển vị ngang đỉnh cột.
1/. Các đặc trng hình học:
a/. Cột trục A:
- Ht= 3,9 (m) ; Hd= 7,2 (m) H = Ht + Hd = 3,9 + 7,2 = 11,1 (m).
- Tiết diện phần cột trên: b = 40 (cm); ht = 40 (cm).
cột dới: b = 40 (cm); ht = 60 (cm).
- Mômen quán tính:
b.h 3t 40.40 3
Jt =
=
= 213300(cm 4 ).
12
12
3
b.h d 40.60 3
Jd =
=
= 720000( cm 4 ).
12
12
- Các thông số:
H
3,9
t= t =
= 0,351.
H 11,1
J
720000
k = t 3 .( d 1) = 0,3513.(
1) = 0,103.
Jt
213300
b/. Cột trục B:
- Tiết diện phần cột trên: b = 40 (cm); ht = 60 (cm).
cột dới: b = 40 (cm); ht = 80 (cm).
- Mômen quán tính:
b.h 3t 40.60 3
Jt =
=
= 720000(cm 4 ).
12
12
3
b.h d 40.80 3
Jd =
=
= 1706600(cm 4 ).
12
12
- Các thông số:
H
3,9
t= t =
= 0,351.
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
svth: bùi tiến dũng
H 11,1
02X5
J
1706600
k = t 3 .( d 1) = 0,3513.(
1) = 0,059.
Jt
720000
đồ án bê tông cốt thép II
11
- Qui định chiều dơng nội lực:
N
2/. Nội lực do tĩnh tải mái:
M
a/. Cột trục A:
- Sơ đồ tác dụng của tĩnh tải mái Gm1:
- Gm1 gây ra mômen ở đỉnh cột: M = Gm1. et.
et- độ lệch của Gm1 so với trục cột trên:
h
400
e t = t 150 =
150 = 50(mm) = 0,05(m).
2
2
M = -79,152 . 0,05 = - 3,958 (tm). Dấu - vì có chiều ngợc chiều qui ớc.
- Độ lệch trục giữa phần cột trên và phần cột dới là:
h h t 600 400
a= d
=
= 100(mm) = 0,1(m).
2
2
- Phản lực đầu cột: R = R1 + R2.
Lấy dấu + vì a nằm cùng phía et so với trục cột dới.
0,103
k
)
3.M.(1 + ) 3.3,958.(1 +
0,351
(t).
t
R1 =
=
= 0,627
2.H.(1 + k )
2.11,1.(1 + 0,103)
-Tính R2 với M2 = - Gm1 . a = -79,152 . 0,1 = -7,9152 (tm).
3.M.(1 t 2 ) 3.7,9152.(1 0,3512 )
R2 =
=
= 0,851 (t)
2.H.(1 + k )
2.11,1.(1 + 0,103)
R = R1 + R2 = -0,627 + (-0,851) = - 1, 478 (t).
- Chiều thực của R nh hình vẽ.
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:
I-I
: MI = - 79,152 . 0,05 = - 3,958 (tm).
II II : MII = - 3,958 + 1,478 . 3,9 = 1,806 (tm).
III III : MIII = - 79,152. (0,05 +0,1) + 1,478 . 3,9 = - 6,109 (tm).
IV- IV : MIV = - 79,152. (0,05 +0,1) + 1,478 . 11,1 = 4,533 (tm).
NI = NII = NIII = NIV = 79,152 (t). QIV = -R = 1,478 (t).
b/. Cột trục B:
- Sơ đồ tác dụng của tĩnh tải mái Gm1, Gm2:
- Khi Gm1, Gm2 về đặt ở trục cột ta đợc: Gm , M.
Gm = Gm1 + Gm2 = 79,152 + 86,092 = 165,244 (t).
M = -79,152 . 0,15 + 86,092 . 0,15 = 1,041 (tm).
- Phản lực đầu cột:
0,059
k
)
3.M.(1 + ) 3.1,041.(1 +
0,351
t
R=
=
= 0,155 (t).
2.H.(1 + k )
2.11,1.(1 + 0,059)
- Chiều thực của R nh hình vẽ.
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:
I-I
: MI = 1,041 (tm).
II II : MII = 1,041 0,155 . 3,9 = 0,437 (tm).
III III : MIII = MII = 0,437 (tm).
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
Q
đồ án bê tông cốt thép II
12
IV- IV : MIV = 1,041 0,155 . 11,1 = - 0,68 (tm).
NI = NII = NIII = NIV = 156,26 (t).
QIV = - R = - 0,155 (t).
Gm1
Gm1 Gm2
I
I
II
II
III
III
IV
IV
0,155
- 3,958
- 6,109
1,806
I
I
II
II
III
III
IV
IV
1,041
0,437
d
H = 7200
H = 11100
t
H = 3900
1,478
4,533
A
- 0,68
B
sơ đồ tính và biểu đồ momen ở cột biên & cột giữa
do tĩnh tải mái
3/. Nội lực do tĩnh tải dầm cầu trục:
a/. Cột trục A:
- Sơ đồ tính với tĩnh tải dầm cầu trục Gd:
- Gd gây ra mômen đối với trục cột dới đặt ở vai cột: M = Gd. ed.
h
0,6
e d = d = 0,75
= 0,45(m). M = 11,4 . 0,45 = 5,13 (tm).
2
2
3.M.(1 t 2 ) 3.5,13.(1 0,3512 )
- Phản lực đầu cột: R =
=
= 0,551 (t).
2.H.(1 + k )
2.11,1.(1 + 0,103)
- Chiều thực của R nh hình vẽ.
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:
I-I
: MI = 0 (tm).
II II : MII = - 0,551 . 3,9 = - 2,149 (tm).
III III : MIII = - 2,149 + 5,13 = 2,981 (tm).
IV- IV : MIV = - 0,551 . 11,1 + 5,13 = - 0,986 (tm).
NI = NII = NIII = NIV = 11,4 (t). QIV = -R = - 0,551 (t).
b/. Cột trục B:
- Do tải trọng đặt đối xứng qua trục cột M = 0, Q = 0.
- NI = NII = 0 (t); NIII = NIV = 2. 11,4 = 22,8 (t).
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
13
0,551
H = 3,9 m
I
Gd
t
Gd
II
II
III
III
I
2,981
- 2,149
I
Gd
II
II
III
III
450
750
750
d
H = 11,1 m
H = 7,2 m
I
IV
IV
IV
-0,986
A
IV
B
nội lực do tĩnh tải dầm cầu trục
4/.Tổng nội lực do tĩnh tải:
- Cộng đại số nội lực ở các trờng hợp đã tính ở trên cho từng tiết diện của từng
cột. Lực dọc N còn đợc cộng thêm trọng lợng bản thân cột.
- 3,958
80,872
- 3,128
- 0,343
1,041
79,152
165,244
167,718
0,437
179,218
92,272
3,547
M
Q = 0,927
97,376
IV
cột A
N
186,742
Q = - 0,155
- 0,68
IV
M
cột B
N
tổng nội lực do tĩnh tải
5/. Nội lực do hoạt tải mái:
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
14
a/. Cột trục A:
- Vì Pm có cùng điểm đặt & chiều nh Gm Nội lực do hoạt tải mái đợc tính
Pm
10,53
=
= 0,133.
bằng cách nhân giá trị nội lực do tĩnh tải Gm gây ra với:
G m1 79,152
I-I
: MI = - 3,958 . 0,133 = - 0,526 (tm).
II II : MII = 1,806 . 0,133 = 0,24 (tm).
III III: MIII = - 6,109 . 0,133 = - 0,813 (tm).
IV- IV : MIV = 4,533 . 0,133 = 0,603 (tm).
NI = NII = NIII = NIV = 10,53 (t). QIV = -R = 1,478 . 0,133 = 0,197 (t).
b/. Cột trục B:
- Tính riêng tác dụng của hoạt tải đặt lên nhịp phải bên phải & trái của cột.
- Lực Pm2 đặt bên phải gây ra momen ở đỉnh cột:
M = Pm2 . et = 10,53 . 0,15 = 1,58 (tm).
- Momen và lực cắt trong cột do momen này gây ra đợc xác định bằng cách nhân
P
1,58
= 1,52.
momen do tĩnh tải Gm gây ra với tỉ số m 2 =
M G 1,041
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:
I-I
: MI = 1,041. 1,52 = 1,582 (tm).
II II : MII = 0,437 . 1,52 = 0,664 (tm).
III III: MIII = MII = 0,664 (tm).
IV- IV : MIV = - 0,68 . 1,52 = - 1,034 (tm).
NI = NII = NIII = NIV = 10,53 (t). QIV = - R = - 0,155 . 1,52 = - 0,236 (t).
- Do Pm1 = Pm2 nên nội lực do Pm1 gây ra đợc suy ra từ nội lực do Pm2 bằng cách
đổi dấu momen & lực cắt còn lực dọc giữ nguyên.
6/. Nội lực do hoạt tải đứng của cầu trục:
Pm
0,197
I
II
II
III
III
0,236
- 0,526
0,24
- 0,813
I
I
II
II
III
III
IV
IV
- 1,582
- 0,664
Pm2
1,582
0,664
H = 7200
d
H = 11100
H = 3900
t
I
Pm1
Pm1
IV
IV
A
0,603
Q = 0,197
1,034
Q = 0,236
IV
B
cột biên
IV
bên trái cột giữa
- 1,034
Q = - 0,236
IV
bên phải cột giữa
nội lực do hoạt tải mái
a/. Cột trục A:
- Sơ đồ tính giống nh khi tính với tĩnh tải dầm cầu trục Gd, nội lực đợc xác định
D
65,78
= 5,77.
bằng cách nhân nội lực do Gd gây ra với tỉ số: max =
Gd
11,4
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
15
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:
I-I
: MI = 0 (tm).
II II : MII = - 2,149 . 5,77 = - 12,4(tm).
III III: MIII = 2,981 . 5,77 = 17,2 (tm).
IV- IV : MIV = - 0,986 . 5,77 = - 5,69 (tm).
NI = NII = NIII = NIV = 65,78 (t). QIV = -R = - 0,551 . 5,77 = - 3,18 (t).
b/. Cột trục B:
- Tính riêng tác dụng của hoạt tải đặt lên vai cột phía bên trái & phải của cột.
- Lực Dmax gây ra momen đối với phần cột dới đặt ở vai cột:
M = Dmax . ed = 65,78 . 0,75 = 49,355 (tm).
- Trờng hợp Dmax đặt ở bên phải:
3.M.(1 t 2 ) 3.49,355.(1 0,3512 )
Phản lực đầu cột: R =
=
= 5,52 (t).
2.H.(1 + k )
2.11,1.(1 + 0,059)
- Chiều thực của R nh hình vẽ.
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:
I-I
: MI = 0 (tm).
II II : MII = - 5,52 . 3,9 = - 21,528 (tm).
III III: MIII = - 21,528 + 49,355 = 27,807 (tm).
IV- IV : MIV = - 5,52. 11,1 + 49,355 = - 11,937 (tm).
NI = NII = NIII = NIV = 65,78 (t). QIV = -R = - 5,52 (t).
- Trờng hợp Dmax đặt ở bên trái thì các giá trị momen và lực cắt ở trên sẽ có dấu
ngợc lại.
7/. Nội lực do lực hãm ngang của cầu trục:
H = 11100
H = 7200
H = 3900
t
d
3,18
I
I
I
I
Gd
II
II
III
III
Dmax1
5,52
-12,4
17,2
Dmax2
Dmax2
II
II
III
III
-27,807
21,528
27,807
-21,528
750
IV
-5,69
IV
A
Q = - 3,18
IV
cột biên
IV
IV
B
11,937
-11,937
Q = 5,52
IV
bên trái cột giữa
Q IV= -5,52
bên phải cột giữa
nội lực do hoạt tải đứng của cầu trục
- Lực Tmax đặt cách đỉnh cột 1 đoạn y = 2,7 (m)
y = 0,7 . Ht nên ta có: R =
- Cột trục A:
T max .( 1 t )
.
1+ k
y 2,7
=
= 0,692 .
H t 3,9
2,1.( 1 0,351)
= 1,236 (t).
1 + 0,103
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:
- Phản lực đầu cột: R =
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
16
I-I
: MI = 0 (tm). MT = 1,263 .(3,9 1,2 ) = 3,41 (tm).
II II : MII = 1,263 . 3,9 2,1 . 1,2 = 2,406 (tm).
III III: MIII = MII = 1,263 . 3,9 2,1 . 1,2 = 2,406 (tm).
IV- IV : MIV = 1,263 . 11,1 - 2,1 . ( 1,2 + 7,2 ) = - 3,621 (tm).
NI = NII = NIII = NIV = 0 (t). QIV = 1,263 2,1 = - 0,837 (t).
- Cột trục B:
2,1.( 1 0,351)
= 1,287 (t).
1 + 0,059
- Xác định nội lực trong các tiết diện cột:
I-I
: MI = 0 (tm); MT = 1,287 .(3,9 1,2 ) = 3,475 (tm).
II II : MII = 1,287 . 3,9 2,1 . 1,2 = 2,5 (tm).
III III: MIII = MII = 2,5 (tm).
IV- IV : MIV = 1,287 . 11,1 - 2,1 . ( 1,2 + 7,2 ) = - 3,354 (tm).
NI = NII = NIII = NIV = 0 (t). QIV = 1,287 2,1 = - 0,813 (t).
- Phản lực đầu cột: R =
I
I
I
Tmax
= 2,1
1200
1,287
II
II
III
III
I
Tmax= 2,1
3,41
2,406
II
II
III
III
3,475
2,5
750
d
H = 11100
H = 7200
t
H = 3900
1,263
IV
IV
IV
- 3,621
Q = - 0,837
A
IV
- 3,354
Q = - 0,813
B
IV
IV
sơ đồ tính và nội lực do lực hãm ngang của cầu trục
EJ =
EJ =
Pd = 0,721 t
24000
Gvhd:
ths. Nguyễn văn
A
B phong
02X5
8
EJ =
8
S = 8,2 t
8
8/. Nội lực do tải trọng gió:
- Với tải trọng gió phải tính với sơ đồ toàn khung có chuyển vị ngang ở đỉnh cột.
- Giả thiết xà ngang cứng vô cùng và vì các đỉnh cột có cùng mức nên chúng có
chuyển vị ngang nh nhau.
- Dùng phơng pháp chuyển vị để tính, hệ có 1 ẩn số : là chuyển vị ngang ở
đỉnh cột.Hệ cơ bản nh hình vẽ:
Ph = 0,632 t
24000
72000
24000
svth:
bùi tiến dũng
D
C
hệ cơ bản khi tính khung với tải trọng gió
Rg
đồ án bê tông cốt thép II
17
- Phơng trình chính tắc: r. + R g = 0
R g :phản lực liên kết trong hệ cơ bản.
Rg = R1 + R4 + S
- Khi gió thổi từ trái sang phải thì R1 & R4 đợc xác định nh sau.
R1
R4
Pd
1
ri
Ph
A
D
sơ đồ xác định phản lực trong hệ cơ bản
3.Pd .H.(1 + k.t ) 3.0,721.11,1.(1 + 0,103.0,351)
R1 =
=
= 2,819(t ).
8.(1 + k )
8.(1 + 0,103)
P
0,632
R 4 = R 1 . h = 2,819.
= 2,471( t ).
Pd
0,721
Rg = 2,819 + 2,471 + 8,2 = 13,49 (t).
- Phản lực liên kết do các đỉnh cột chuyển dịch 1 đoạn = 1 đợc tính bằng:
r = r1 + r2 + r3 + r4
3.E.J d
3.E.720000
r1 = r4 = 3
=
= 0,001432.E
H .(1 + k ) (11,1.10 2 ) 3 .(1 + 0,103)
3.E.J d
3.E.1706600
r2 = r3 = 3
=
= 0,003535.E
H .(1 + k ) (11,1.10 2 ) 3 .(1 + 0,059)
r = 2. (r1 + r2 ) = 2. ( 0,001432 + 0,003535 ). E = 0,009934. E
R
13,49
1358
= g =
=
r
0,009934.E
E
- Phản lực tại các đỉnh cột trong hệ thực:
1358
R A = R 1 + r1 . = 2,819 + 0,001432.E.(
) = 0,875( t ).
E
1358
R D = R 4 + r1 . = 2,471 + 0,001432.E.(
) = 0,527(t).
E
1358
R B = R C = r2 . = 0,003535.E.(
) = 4,801(t ).
E
- Nội lực tại các tiết diện cột:
- Cột A:
I-I
: MI = 0 (tm).
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
18
2
3
,
9
II II : MII = 0,721.
0,875.3,9 = 2,07(tm).
2
III III: MIII = MII = 2,07 (tm).
2
11
,
1
IV- IV : MIV = 0,721.
0,875.11,1 = 34,705(tm).
2
NI = NII = NIII = NIV = 0 (t). QIV = 0,721.11,1 0,875 = 7,128(t ).
- Cột D:
I-I
: MI = 0 (tm).
2
II II : MII = 0,632. 3,9 0,527.3,9 = 2,752(tm).
2
III III: MIII = MII = 2,752 (tm).
2
11
,
1
IV- IV : MIV = 0,632.
0,527.11,1 = 33,085(tm).
2
NI = NII = NIII = NIV = 0 (t). QIV = 0,632.11,1 0,527 = 6,489( t ).
- Cột B & C:
I-I
: MI = 0 (tm).
II II : MII = 4,801 . 3,9 = 18,724 (tm).
III III: MIII = MII = 18,724 (tm).
IV- IV : MIV = 4,801 . 11,1 = 53,292 (tm).
NI = NII = NIII = NIV = 0 (t); QIV = 4,801 (t).
- Biểu đồ nội lực trong trờng hợp gió thổi từ trái sang phải nh hình vẽ. Trờng hợp
gió thổi từ phải sang trái thì biểu đồ nội lực lấy dầu ngợc lại.
4,801
0,875
2,07
A
0,527
18,724
2,752
34,705
53,292
33,085
Q = 7,128
Q = 5,121
Q = 6,489
IV
BC
IV
D
IV
biểu đồ nội lực do gió thổi từ trái sang phải
IV/.Bảng tổ hợp nội lực:
- Nội lực trong các tiết diện cột đợc sắp xếp và tổ hợp lại thành bảng.
- Tại các tiết diện I, II, III chỉ đa vào tổ hợp các giá trị M và N, còn ở tiết
diện IV còn đa thêm lực cắt Q, cần dùng khi tính móng.
- Trong tổ hợp cơ bản 1 chỉ đa vào 1 loại hoạt tải ngắn hạn, trong tổ hợp cơ
bản 2 đa vào ít nhất 2 loại hoạt tải ngắn hạn với hệ số tổ hợp là: 0,9.
- Khi xét tác dụng của 2 cầu trục ( trong tổ hợp có cộng cột 7;8 hoặc 9;10
thì nội lực của nó phải nhân với hệ số: 0,95).
- Khi xét tác dụng của 4 cầu trục ( trong tổ hợp có cộng cả cột 7;8 và 9;10
thì nội lực của nó phải nhân với hệ số: 0,8.
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
®å ¸n bª t«ng cèt thÐp II
19
B¶ng tæ
hîp néi
lùc
Gvhd: ths. NguyÔn v¨n phong
02X5
svth: bïi tiÕn dòng –
đồ án bê tông cốt thép II
20
V/. Chọn vật liệu:
- Mác bê tông: M300
R n = 130(kg/cm 2 ); R = 10(kg/cm 2 ); E = 29.10 4 (kg/cm 2 )
k
b
- Cốt thép dùng thép nhóm C_III:
R a = R ,a = 3400( kg / cm 2 ); E a = 2.106 ( kg / cm 2 )
A 0 = 0,406; 0 = 0,565 .
VI/.tính toán tiết diện cột trục A:
1/.Phần cột trên:
- Chiều dài tính toán: l0 = 2,5 . Ht = 2,5 . 390 = 975 (cm).
- Kích thớc tiết diện: bìh = 40ì40 (cm).
- Giả thiết chọn: a = a, = 4,5 (cm) h0 = 40 - 4,5 = 35,5 (cm).
l
975
- Độ mảnh: h = 0 =
= 24,375 > 4 cần xét đến uốn dọc.
h
40
- Từ bảng tổ hợp chọn ra 3 cặp nghi ngờ là nguy hiểm ghi trong bảng:
Kí hiệu
nội lực
Kí hiệu
ở bảng
tổ hợp
M
(tm)
N
(t)
1
2
3
II - 13
II - 17
II - 18
2,063
-15,479
-15,263
80,872
80,872
90,349
M
e 01 =
N
(m)
0,0255
0,1914
0,1689
e 0 = e 01 + e ,0
(m)
Mdh
(tm)
Ndh
(t)
0,0405
0,2064
0,1839
- 0,343
- 0,343
- 0,343
80,872
80,872
80,872
390
1
600 H t = 600 = 0,65(cm)
40
1
,
- Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e 0 h =
= 1,3(cm).
Chọn e,0 =1,5 (cm)
30
30
1(cm).
- Vì 2 cặp nội lực trái dấu có trị số momen chênh lệch nhau quá lớn & trị số
momen dơng lại rất bé nên ta không cần tính vòng.
- Dùng cặp 3 để tính thép cả Fa & Fa, sau đó kiểm tra lại với cặp 1 & 2.
a/. Tính với cặp 3:
- Để tính toán ảnh hởng của uốn dọc, tạm giả thiết àt = 2,5%, tính momen
quán tính của tiết diện cốt thép J avà bê tông J b :
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
21
h
40
J a = à t .b.h 0 .( a ) 2 = 0,025.40.35,5.( 4,5) 2 = 8529(cm 4 ).
2
2
b.h 3 40.403
Jb =
=
= 213330(cm 4 ).
12
12
h
0.4
M dh + N dh .( a )
0,343 + 80,872.(
0,045)
2
2
- Cặp 3 có: K dh = 1 +
= 1+
= 1,44.
h
0.4
M + N.( a )
15,263 + 90,349.(
0,045)
2
2
- Hệ số xét đến độ lệch tâm:
S=
0,11
0,11
+ 0,1 =
+ 0,1 = 0,297
.
e0
18,39
0,1 +
0,1 +
40
h
- Lực dọc tới hạn:
N th =
=
6,4 S
.(
.E b .J b + E a .J a )
l 20 K dh
sfdf
6,4 0,297
.(
.29.10 4.213330 + 2.10 6.8529) = 200746( kg).
2
975 1,44
1
= 1,82.
N
90349
1
1
N th
200746
- Trị số lệch tâm giới hạn:
=
1
=
e 0 gh = 0,4.(1,25.h 0 .h o ) = 0,4.(1,25.40 0,565.35,5) = 11,98(cm ).
- Tính cốt thép không đối xứng:
.e 0 = 1,82.18,39 = 33,5 > e 0 gh = 11,97(cm ) tính theo trờng hợp lệch tâm lớn.
h
40
a = 35,34 +
4,5 = 49(cm).
2
2
- Tính Fa, với A0 = 0,406
e = .e 0 +
N.e A 0 .R n .b.h 02 90349.49 0,406.130.40.35,5 2
F =
=
= 16,76(cm 2 ).
,
,
R a .( h 0 a )
3400.(35,5 4,5)
,
a
Fa,
16,76
.100% =
.100% = 0,18%
- Kiểm tra: à =
b.h o
40.35,5
,
Với độ mảnh h = 24,375 à min = 0,2% à , > à min và Fa, = 16,76 > 4,02 (cm2) là
,
216 dùng Fa để tính F a với = 0 = 0,565
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
22
0 .R n .b.h 0 N R ,a , 0,565.130.40.35,5 90349
Fa =
+
.Fa =
+ 16,76 = 20,86(cm 2 ).
Ra
Ra
3400
Fa + Fa,
37,62
.100% =
.100% = 2,65% à gt .
- Kiểm tra: à t =
b.h o
40.35,5
- Chọn cốt thép: Fa, = 228 + 125 = 17,27 (cm 2)
Fa = 330 = 21,21 (cm 2 )
b/.Kiểm tra với cặp 1:
- Vì cặp 1 có momen trái dấu với cặp 2 là cặp tính thép nên với cặp 1 ta có:
,
Fa = 228 + 125 = 17,27 (cm 2 ) ; Fa = 330 = 21,21 (cm 2 ).
- Để tính toán uốn dọc ta tính lại J a;
h
40
J a = (Fa + Fa, ).( a ) 2 = 38,48.( 4,5) 2 = 9245(cm 4 ).
2
2
- Tính K dh (Mdh ngợc chiều với M nên lấy dấu âm).
h
0 .4
M dh + N dh .( a )
0,343 + 80,872.(
0,045)
2
2
K dh = 1 +
=1+
= 1,8352.
h
0 .4
M + N.( a )
2,063 + 80,872.(
0,045)
2
2
S=
0,11
0,11
+ 0,1 =
+ 0,1 = 0,647
.
e0
4,05
0,1 +
0,1 +
40
h
N th =
6,4 0,647
.(
.29.10 4 .213330 + 2.10 6 .9245) = 271321( kg).
2
975 1,8352
1
=
1
N
N th
=
1
= 1,425.
80872
1
271321
h
40
a = 1,425.4,05 +
4,5 = 21,27(cm).
2
2
N + R a .Fa R ,a .Fa, 80872 + 3400.(21,21 17,27)
x=
=
= 18,13(cm ).
R n .b
130.40
e = .e 0 +
0 .h 0 = 0,565.35,5 = 20,1(cm ) 2.a , < x < 0 .h 0 .
- Kiểm tra khả năng chịu lực theo điều kiện:
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
23
x
N.e R n .b.x.(h 0 ) + R ,a .Fa, .( h 0 a , )
2
Vế trái: 80872 . 21,27 = 1720148
18,13
) + 3400.17,27.(35,5 4,5) = 4312444
2
- So sánh vế trái và vế phải thấy rằng bố trí cốt thép nh trên là đảm bảo chịu
đợc lực của cặp 1.
Vế phải: 130.40.18,13.(35,5
c/.Kiểm tra với cặp 2:
- Vì cặp 2 có momen cùng chiều với cặp 3 đã tính thép nên đối với cặp 2 ta
,
có: F a = 330 = 21,21 (cm 2); Fa = 228 + 125 = 17,27 (cm 2).
h
40
- J a = (Fa + Fa, ).( a ) 2 = 38,48.( 4,5) 2 = 9245(cm 4 ).
2
2
h
0.4
M dh + N dh .( a )
0,343 + 80,872.(
0,045)
2
2
K dh = 1 +
=1+
= 1,46.
h
0.4
M + N.( a )
15,479 + 80,872.(
0,045)
2
2
0,11
0,11
S=
+ 0,1 =
+ 0,1 = 0,279
e0
0,1 + 0,516
0,1 +
h
N th
6,4 0,279
.(
.29.10 4 .213330 + 2.10 6 .9245) = 204075( kg).
2
975
1,46
1
=
1
N
N th
=
1
= 1,66.
80872
1
204075
h
40
a = 1,66.20,64 +
4,5 = 49,76(cm ).
2
2
N + R a .Fa R ,a .Fa, 80872 + 3400.(21,21 17,27)
x=
=
= 18,13(cm ).
R n .b
130.40
e = .e 0 +
0 .h 0 = 0,565.35,5 = 20,1(cm ) 2.a , < x < 0 .h 0 .
- Kiểm tra khả năng chịu lực theo điều kiện:
x
N.e R n .b.x.(h 0 ) + R ,a .Fa, .( h 0 a , )
2
Vế trái: 80872 . 49,76 = 4024191
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
24
18,13
) + 3400.17,27.(35,5 4,5) = 4312444
2
- So sánh vế trái và vế phải thấy rằng bố trí cốt thép nh trênlà đảm bảo chịu
đợc lực của cặp 2.
Vế phải: 130.40.18,13.(35,5
d/. Kiểm tra cột theo phơng ngoài mặt phẳng uốn:
- Vì tiết diện cột vuông, độ mảnh theo phơng ngoài mặt phẳng uốn không
lớn hơn độ mảnh theo phơng trong mặt phẳng uốn và kiểm tra đã dùng cặp
nội lực 3 là cặp có N max nên không cần kiểm tra theo phơng ngoài mặt phẳng
uốn.
e/.Kiểm tra về bố trí cốt thép:
-Chọn lớp bêtông bảo vệ dày 3 (cm), có thể tính gần đúng
2,8
3
= 4,4(cm) ; a = 3 + = 4,5(cm ) .
2
2
- Trị số h 0 theo cấu tạo: h 0 = 40 - 4,5 = 35,5 = h 0gt .
a, = 3 +
- Khoảng cách giữa các cốt thép ( ở phía đặt 330):
40 2.3 3.3
= 8,39cm).
3
Thỏa mãn các yêu cầu về cấu tạo.
2/. Phần cột dới:
- Chiều dài tính toán: l0 = 1,5 . Hd = 1,5 . 720 = 1080 (cm).
- Kích thớc tiết diện: bìh = 40ì60 (cm).
- Giả thiết chọn: a = a, = 4,5 (cm) h0 = 60 - 4,5 = 55,5 (cm).
l
1080
- Độ mảnh: h = 0 =
= 18 > 4 cần xét đến uốn dọc.
h
60
- Từ bảng tổ hợp chọn ra 3 cặp nghi ngờ là nguy hiểm ghi trong bảng:
Kí hiệu Kí hiệu
nội lực ở bảng
tổ hợp
1
2
3
M
(tm)
N
(t)
M
e 01 =
N
(m)
IV - 13 38,252 97,376
0,393
IV - 17 -34,191 156,578 0,2184
IV - 18 33,556 163,095 0,206
e 0 = e 01 + e ,0
(m)
Mdh
(tm)
Ndh
(t)
0,413
0,2384
0,226
3,547
3,547
3,547
97,376
97,376
97,376
720
1
H
=
= 1,2(cm )
t
600
600
60
1
,
- Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e 0 h =
= 2(cm ).
Chọn e,0 =2 (cm)
30
30
1(cm ).
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
đồ án bê tông cốt thép II
25
- Dùng cặp 2 & 3 để tính vòng sau đó kiểm tra lại với cặp 1.
a/.Vòng 1:
- Tính với cặp 3:
- Để tính ảnh hởng của uốn dọc, giả thiết: àt = 1,6%
h
60
J a = à t .b.h 0 .( a ) 2 = 0,016.40.55,5.( 4,5)2 = 23097(cm 4 ).
2
2
3
3
b.h
40.60
Jb =
=
= 720000(cm 4 ).
12
12
h
0 .6
M dh + N dh .( a )
3,547 + 97,376.(
0,045)
2
2
K dh = 1 +
= 1+
= 1,378.
h
0 .6
M + N.( a )
33,556 + 163,095.(
0,045)
2
2
0,11
0,11
S=
+ 0,1 =
+ 0,1 = 0,331
e0
22,6
0,1 +
0,1 +
60
h
6,4 0,331
N th =
.(
.29.10 4.720000 + 2.10 6.23097) = 528660( kg).
2
975 1,378
1
1
=
=
= 1,446.
N
163095
1
1
N th
528660
h
60
e = .e 0 + a = 1,446.22,6 +
4,5 = 58,18(cm ).
2
2
e 0 gh = 0,4.(1,25.h 0 .h o ) = 0,4.(1,25.60 0,565.35,5) = 17,46(cm ).
,
- ở vòng 1 tính thép với cặp 3 theo công thức tính thép đối xứng với: R a = R a
N
163095
x=
=
= 31,365
R n .b 130.40
x 0 .h 0
0 .h 0 = 0,565.55,5 = 31,36
x
31,365
N.(e h 0 + ) 163095.(58,18 55,5 +
)
,
2
2
Fa = Fa =
=
= 17,27(cm 2 ).
,
,
Fa .(h 0 a )
3400.(55,5 4,5)
17,27
à = à, =
.100% = 0,78% > 0,2% = à min
40.55,5
- Tính với cặp 2: à t = 2.à = 1,56%
h
60
J a = à t .b.h 0 .( a ) 2 = 0,0156.40.55,5.( 4,5) 2 = 23097(cm 4 ).
2
2
Gvhd: ths. Nguyễn văn phong
02X5
svth: bùi tiến dũng
