16 BANG TINH 256 261 CHUONG XI LIEN KET CHAN COT

LIÊN KẾT CHÂN CỘT
Bảng Tính
Tựa Đề

LIÊN KẾT CHÂN CỘT
Liên kết chân cột 4A

11.1. NỘI LỰC THIẾT KẾ
Story
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET

Bảng giá trị tổ hợp nội lực tại vị trí chân cột 4A
Column Load Loc
P
V2

V3
M2
C6
TH1
0
-7681.55 -127.41 -0.56 -0.708
C6
TH2
0
-6554.48 -63.87
1.7
-0.073
C6
TH3
0
-6127.66
-84.7
-0.84 -1.551
C6
TH4
0
-6555.06 -63.91 -2.38 -0.857
C6
TH5
0
-6981.88 -43.08
0.16 0.621
C6
TH6
0

-7568.62 -121.04 1.29 -0.331
C6
TH7
0
-7569.13 -121.08 -2.37 -1.037
C6
TH8
0
-7184.47 -139.79 -0.99 -1.661
C6
TH9
0
-7953.28 -102.33 -0.09 0.293
C6
TH10
0
-6255.59 -78.45
0.74
-0.95
C6
TH11
0
-6853.55 -49.31
1.43
0.57
C6
TH12
0
-6255.99 -78.47 -2.11 -1.499
C6

TH13
0
-6853.95 -49.34 -1.42 0.021
C6
TH14
0
-7299.61 -134.15 0.43 -1.121
C6
TH15
0
-7837.77 -107.94 1.06 0.247
C6
TH16
0
-7299.97 -134.18 -2.14 -1.615
C6
TH17
0
-7838.14 -107.96 -1.51 -0.247

M3
-129.783
-64.864
-65.747
-65.026
-64.143
-123.226
-123.372
-124.021
-122.577

-65.45
-64.327
-65.563
-64.44
-123.753
-122.743
-123.856
-122.845

Nhận xét, tại vị trí chân cột , giá trị lực dọc gần như rất lớn, mômen không có khả
năng gây kéo trong bu lông neo, vì thế, sinh viên thực hiện tính toán với tổ hợp có giá
trị lực dọc lớn nhất:
Story Column Load
Loc
P
V2
V3
M2
M3
TRET
C6
TH9
0
-7953.28 -102.33 -0.09 0.293 -122.577

11.2. ĐẶC TRƯNG CỘT
Chiều cao cột
Bề rộng cột
Chiều dày cánh cột
Chiều dày bụng cột

Diện tích
Mômen kháng uốn trục x-x
Giới hạn chảy
Giới hạn bền

hc = 450 mm
bc = 400 mm
tf = 35 mm
tw = 20 mm
Acol = 356 cm2
Wpl,x-x = 6532 cm3
fy = 260 N/mm2
fu = 420 N/mm2

11.3. BÊ TÔNG
Cấp độ bền bê tông C25/30
Giới hạn chảy
Giới hạn bền
Cường độ thiết kế

fck = 25 N/mm2
fck,cube = 30 N/mm2

256


LIÊN KẾT CHÂN CỘT
f cd 

 cd f ck 0,85  25


 14, 2 (N/mm2)
c
1,5

BƯỚC 1 : Xác định diện tích yêu cầu
N
7953, 28 3
Areq  Ed 
10  560090 (mm2)
f jd
14, 2
2
Với f jd  i f cd  1,5 14, 2  14, 2 (N/mm2)
3
→ Chọn tiết diện bản đế là 800x800 mm
800  8002 3
10  85333,33 (cm3)
→ Wx  Wy 
6

BƯỚC 2 : Xác định chiều dày bản đế
Ứng suất lớn nhất tác dụng lên bản đế là :
N
M
M
7953,3 103
122,57 106
0, 293 106
 max  Ed  3  2 



 13,86
Abp Wx Wy
8002
85333,33 103 85333,33 103
(N/mm2) < fjd → OK
Ứng suất nhỏ nhất tác dụng lên bản đế là :
N Ed M 3 M 2 7953,3 103
122,57 106
0, 293 106
 max 





Abp Wx Wy
8002
85333,33 103 85333,33 103
2
 10,98 (N/mm ) < fjd → OK

Vậy bản đế hoàn toàn chịu nén
Xác định chiều dày bản đế bằng cách xem đoạn đưa ra của bản đế ngàm console và
chân cột
Để an toàn, ta sử dụng ứng suất lớn nhất để tính toán :
Đoạn đưa ra console dài 175 mm, giả sử đường hàn có chiều cao 8mm
Mômen ở vị trí ngàm trên một đơn vị chiều dài :

ql 2 13,86  175  0.8  8
M max 

 196991,9 (Nmm)
2
2
Chiều dày bản đế là :
6M max
6 196991,9
tbp 

 70, 2 (mm)
f yp
240
2

Vậy chọn bản đế dày 75 mm
Do bề dày bản đế lớn hơn 40mm nên fyp = 240 N/mm2
BƯỚC 3 : Tính toán bu lông neo
Do cột hoàn toàn chịu nén, nên bu lông chỉ chiu cắt
Chọn bu lông neo ϕ30 cấp độ bền 8.8 có Asb = 561 mm2
Khả năng chịu cắt của 1 bu lông :
0,6 fub Asb 0,6  800  561 3
Fv , Rd 

10  215, 42 (kN)
M2
1, 25
257

LIÊN KẾT CHÂN CỘT
Vậy FEd = 102,2 kN < 4Fv,Rd = 861,7 kN → OK
BƯỚC 4: Kiểm tra đường hàn
Chọn chiều cao đường hàn 8mm, hàn xung quanh chân cột
Giả sử chỉ có phần đường hàn ở bụng cột chịu lực cắt :
Chiều dài đường hàn lw,eff  2   450  35  2  2  8  728 (mm)
Cường độ đường hàn :
f / 3
420 / 3
f vw,d  u

 228, 22 (N/mm2)
 w M 2 0,85 1, 25
Khả năng chịu cắt của đường hàn trên một đơn vị chiều dài :
Fw,Rd  fvw,d a  228,22  0,7  8  1278 (N/mm)

VEd  102,33  Fw,Rd lw,eff  1278  728 103  930,4 (kN)

Hình 11.1. Chi tiết chân cột 4A

258


LIÊN KẾT CHÂN CỘT
Bảng Tính
Tựa Đề

LIÊN KẾT CHÂN CỘT
Liên kết chân cột 4C

11.1. NỘI LỰC THIẾT KẾ
Story
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET
TRET

Bảng giá trị tổ hợp nội lực tại vị trí chân cột 4C
Column Load
Loc
P
V2
V3
C39
TH1
0

-3682.84 -3.63
2.89
C39
TH2
0
-3224.69 -1.59
2.23
C39
TH3
0
-3241.66 -10.42
1.4
C39
TH4
0
-3224.66 -1.62
0.67
C39
TH5
0
-3207.69 7.21
1.51
C39
TH6
0
-3637.03 -3.41
3.45
C39
TH7
0

-3637.01 -3.44
2.05
C39
TH8
0
-3652.31 -11.36
2.7
C39
TH9
0
-3621.74 4.51
2.8
C39
TH10
0
-3236.57 -7.77
1.96
C39
TH11
0
-3212.79 4.57
2.04
C39
TH12
0
-3236.56 -7.79
0.87
C39
TH13
0

-3212.78 4.55
0.95
C39
TH14
0
-3647.73 -8.97
3.2
C39
TH15
0
-3626.33 2.14
3.27
C39
TH16
0
-3647.72 -8.99
2.22
C39
TH17
0
-3626.32 2.12
2.29

M2
3.082
1.715
1.402
1.331
1.644
3.099

2.753
2.817
3.035
1.573
1.742
1.303
1.473
2.971
3.124
2.729
2.881

M3
-3.525
-1.425
0.098
-1.521
-3.044
-3.277
-3.363
-1.906
-4.734
-0.34
-2.539
-0.407
-2.606
-2.3
-4.28
-2.361
-4.34

Nhận xét, tại vị trí chân cột , giá trị lực dọc gần như rất lớn, mômen không có khả
năng gây kéo trong bu lông neo, vì thế, sinh viên thực hiện tính toán với tổ hợp có giá
trị lực dọc lớn nhất:
Story Column Load
Loc
P
V2
V3
M2
M3
TRET
C39
TH1
0
-3682.84 -3.63
2.89
3.082 -3.525

11.2. ĐẶC TRƯNG CỘT
Chiều cao cột
Bề rộng cột
Chiều dày cánh cột
Chiều dày bụng cột
Diện tích
Mômen kháng uốn trục x-x
Giới hạn chảy
Giới hạn bền

hc = 400 mm

bc = 300 mm
tf = 30 mm
tw = 20 mm
Acol = 248 cm2
Wpl,x-x = 3908 cm3
fy = 260 N/mm2
fu = 420 N/mm2

11.3. BÊ TÔNG
Cấp độ bền bê tông C25/30
Giới hạn chảy
Giới hạn bền
Cường độ thiết kế

fck = 25 N/mm2
fck,cube = 30 N/mm2

259


LIÊN KẾT CHÂN CỘT
f cd 

 cd f ck 0,85  25

 14, 2 (N/mm2)
c
1,5

BƯỚC 1 : Xác định diện tích yêu cầu

N
3682,84 3
Areq  Ed 
10  259354,9 (mm2)
f jd
14, 2
2
Với f jd  i f cd  1,5 14, 2  14, 2 (N/mm2)
3
→ Chọn tiết diện bản đế là 600x600 mm
600  6002 3
10  36000 (cm3)
→ Wx  Wy 
6

BƯỚC 2 : Xác định chiều dày bản đế
Ứng suất lớn nhất tác dụng lên bản đế là :
N
M
M
3682,84 103 3,52 106
3,08 106
2
 max  Ed  3  2 


 10, 41 (N/mm )
2
3
3

Abp Wx Wy
600
36000 10 36000 10
< fjd → OK
Ứng suất nhỏ nhất tác dụng lên bản đế là :
N Ed M 3 M 2 3682,84 103 3,52 106
3,08 106
 max 





Abp Wx Wy
6002
36000 103 36000 103
2
 10,05 (N/mm ) < fjd → OK

Vậy bản đế hoàn toàn chịu nén
Xác định chiều dày bản đế bằng cách xem đoạn đưa ra của bản đế ngàm console và
chân cột
Để an toàn, ta sử dụng ứng suất lớn nhất để tính toán :
Đoạn đưa ra console dài 100 mm, giả sử đường hàn có chiều cao 8mm
Mômen ở vị trí ngàm trên một đơn vị chiều dài :
2
ql 2 10,05  100  0.8  8
M max 

 44023,8 (Nmm)

2
2
Chiều dày bản đế là :
6M max
6  44023,8
tbp 

 32,05 (mm)
f yp
250
Vậy chọn bản đế dày 35 mm
Do bề dày bản đế nhỏ hơn 40mm nên fyp = 250 N/mm2
BƯỚC 3 : Tính toán bu lông neo
Do cột hoàn toàn chịu nén, nên bu lông chỉ chịu cắt
Chọn bu lông neo ϕ30 cấp độ bền 8.8 có Asb = 561 mm2
Khả năng chịu cắt của 1 bu lông :
0,6 fub Asb 0,6  800  561 3
Fv , Rd 

10  215, 42 (kN)
M2
1, 25
Vậy FEd = 3,61 kN < 4Fv,Rd = 861,7 kN → OK
260


LIÊN KẾT CHÂN CỘT

BƯỚC 4: Kiểm tra đường hàn
Chọn chiều cao đường hàn 8mm, hàn xung quanh chân cột

Giả sử chỉ có phần đường hàn ở bụng cột chịu lực cắt :
Chiều dài đường hàn lw,eff  2   400  30  2  2  8  648 (mm)
Cường độ đường hàn :
f / 3
420 / 3
f vw,d  u

 228, 22 (N/mm2)
 w M 2 0,85 1, 25
Khả năng chịu cắt của đường hàn trên một đơn vị chiều dài :
Fw,Rd  fvw,d a  228,22  0,7  8  1278 (N/mm)

VEd  3,61  Fw,Rd lw,eff  1278  648 103  828,14 (kN)

Hình 11.1. Chi tiết chân cột 4C

261