Tính ô sàn WC

Ta có ²

1

2, 97

1,16 2 2, 55

l

l . Ô bản thuộc loại bản kê 4 cạnh.

Ta coi ô bản được ngàm 4 cạnh, tính toán theo sơ đồ đàn hồi.

Khi tính theo sơ đồ đàn hồi, chủ yếu dựa vào các bảng tính toán lập sẵn dùng cho các bản đơn và lợi dụng nó để tính toán bản liên tục.

Khoảng cách nội giữa hai mép dầm:

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 62

01

0,22 0,22

l = 2,55 - - = 2,33 (m)

2 2

l = 2,97 - ₀₂ ^0,22 - ^0,22 = 2,75 (m)

2 2

Do 2 gối đều liên kết cứng nên:

l_t1 = l₀₁ = 2,33 (m);

l_t2 = l₀₂ = 2,75 (m);

t2 t1

l 2, 75

r = = = 1,18 l 2, 33

b) Tải trọng tính toán:

Tải trọng tác dụng trên SWC đã được tính khi tính khung ta có:

- Tĩnh tải: g = 448,8 (kG/m²);

- Hoạt tải: p = 240 (kG/m²);

Vậy qb = g + p = 448,8 + 240 = 688,8 (kG/m²).

Tổng tải trọng: P=q.l1.l2

P = 688,8.2,33.2,75 = 4204,8 kG.

c) Tính nội lực:

Các cạnh được coi là liên kết cứng. Tính theo sơ đồ đàn hồi.

Tra bảng trong phụ lục 16 (sàn sườn BTCT toàn khối-2008) có:

Giá trị mômen được xác định theo:

1 1 2 2 1

2 2 1 1 2

. ; M .

. ; M .

A B

A B

M P M P

M P M P

Tra bảng trong phụ lục 6: sách sàn bê tông toàn khối 08,với r=1,929 và nội suy, ta có :

α1 = 0,01864 α2 = 0,00493 β1 = 0,0401 β2 = 0,0108.

Khi đó:

1 1. 0, 01864.4204,8 78, 37

M P kGm( do tính cho bề rộng là 1m)

2 2 1

M_A M_B .P 0, 0401.4204,8 168, 6kGm

2 2. 0, 00493.4204,8 20, 73

M P kGm

1 1 2. 0, 0108.4204,8 45, 41

A B

M M P kGm

d) Tính thép:

KS. Trần Trọng Bính

3.2.3.1 Tính toán cốt thép chịu mômen dương M₁, M2

*Khi tính toán cốt thép chịu mômen M1 và M2 cần chú ý đến cách bố trí của chúng, từ đó thấy rõ chiều cao làm việc h_o của 2 tiết diện là khác nhau:

h_o1 = h_b- a; h_o2 = h_o1- 0,5.(d₁+d₂)

Trong đó: d₁, d2 là đường kính cốt thép chịu lực theo 2 phương.

+ Tính theo phương cạnh ngắn l₁ M1= 78,37 kGm = 78,37.10² kGcm

hb =10cm chọn a = 1,5 cm ho1 = hb- a = 10-1,5=8,5 cm b =100cm

2

2 2

o

2

2 a

o

min

M 78, 37.10

A = = = 0,0216

R bh 115.100.8,5 γ = 0,5(1+ 1-2.0,0216) = 0,998

M 78, 37.10

F = = = 0,31(cm )

R γh 2250.0,998.8,5 0, 31.100%

μ = = 0,0235% < μ 0,05%

100.13

b

s

Lúc này cần chọn thép theo cấu tạo.

Chọn Ф8, f_a = 0,503 (cm²)

Chọn a = 200 cm, F = _a ^0,503.100 = 2,515(cm )² 20

Kiểm tra lại hàm lượng thép:

min

2,515.100%

μ = = 0,29% > μ 0,05%

100.8,5

+ Tính theo phương cạnh dài l₂ M2= 20,73kGm = 2073 kGcm

hb =10cm chọn a = 1,5 cm ho2 = ho1- 0,5.(d1+d2) = 10- 0,5.(0,8+0,8) = 9,2 cm

b =100cm.

2 2

o

2 a

o

min

M 2073

A = = = 0,00114

R bh 115.100.9,2 γ = 0,5(1+ 1-2.0,00114) = 0,999

M 2073

F = = = 0,086(cm )

R γh 2250.0,999.9,2 0, 086.100%

μ = = 0,007% <μ 0,05%

100.9,2

b

s

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 64 Lúc này cần chọn thép theo cấu tạo.

Chọn Ф8, f_a = 0,503 (cm²)

Chọn a = 200 cm, F = _a ^0,503.100 = 2,515(cm )² 20

Kiểm tra lại hàm lượng thép:

min

2,515.100%

μ = = 0,27% >μ 0,05%

100.9,2

3.2.3.2 Tính toán cốt thép chịu mômen âm MA1, MA2

Cần tính toán cốt chịu mômen âm trên các gối theo phương l1 và cả l2. Để làm cốt chịu lực, có thể dùng các cốt mũ rời hoặc dùng cách uốn từ giữa nhịp lên một số thanh (nếu còn thiếu thì đặt thêm cốt mũ rời). Chiều dài đoạn cốt thép chịu mômen âm được tính theo l_t1 cho cả 2 phương.

+ Tính theo phương cạnh ngắn l1

Cốt thép chịu mômen âm đặt phía trên, vuông góc với dầm. Dự kiến dùng thép Ф8, lớp bê tông bảo vệ 1 cm; a = 1+0,8/2 = 1,4 cm. Làm tròn a =1,5cm.

M_A1 = 45,41 kGm = 4541 kGcm

2 2

o

2 a

o

min

M 4541

A = = = 0,0022

R bh 115.100.8,5 γ = 0,5(1+ 1-2.0,0022) = 0,9989

M 4541

F = = = 0,178(cm )

R γh 2250.0,9989.8,5 0,178.100%

μ = = 0,014% < μ 0,05%

100.8,5

b

s

Lúc này cần chọn thép theo cấu tạo.

Chọn Ф8, f_a = 0,503 (cm²)

Chọn a = 200 cm, F = _a ^0,503.100 = 2,515(cm )² 20

Kiểm tra lại hàm lượng thép:

min

2,515.100%

μ = = 0,29% > μ 0,05%

100.8,5

+ Tính theo phương cạnh dài l₂ MA2 = 168,6 kGm = 16860 kGcm

KS. Trần Trọng Bính

2 2

o

2 a

o

min

M 16860

A = = = 0,0082<A 0, 3 R bh 115.100.8,5

γ = 0,5(1+ 1-2.0,0082) = 0,996

M 17919

F = = = 0,659(cm )

R γh 2250.0,996.8,5 0, 659.100%

μ = = 0,051% > μ 0,05%

100.8,5

d b

s

Chọn Ф8, f_a = 0,503 (cm²)

Chọn a = 200 cm, F = _a ^0,503.100 = 2,515(cm )² 20

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 66 PHẦN 4

TÍNH TOÁN DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH

Tính toán và chọn thép

Các công thức dùng trong tính toán A = ₂

. . 0 b

M

R b h M - là mômen tại tiết diện đang sét của dầm Rb- cường độ chịu nén của bê tông; b : bề rộng của dầm ; ho : chiều cao làm việc của dầm.

Nhận xét: Do tiết diện của dầm trên từng tầng không thay đổi, nên ta chỉ cần tính cho dầm chính điển hình, rồi đặt cốt thép cho các dầm tầng khác tương tự. Riêng dầm mái do có tiết diện khác do tải trọng nhỏ hơn.

Tính cốt thép dầm khung 3, nhịp CD (tầng điển hình) (dầm 3CD)

-Dựa vào kết quả nội lực chạy máy tính trong các tổ hợp tải trọng ,chọn dầm có nội lực lớn nhất để tổ hợp và tính toán cốt thép:

-Dựa vào bảng tổ hợp ta thấy phần tử 3CD có nội lực lớn nhất ; Tính cốt thép cho dầm ở phần tử 3CD tầng 2 , với phần tử này có tiết diện dầm là :(35 75) cm.

Cốt thép dọc

- Tiết diện chịu Mô men âm :

- Với tiết diện phải có nội lực : M_tư = 67,159 Tm.

Qmax =-28,506 T.

Tính toán như tiết diện chữ nhật với b h= 35 75cm + Giả thiết lớp bảo vệ a = 3 cm h0 = 75 - 3 = 72cm.

+ Tính A : A = ₂

. . 0 tt b

M R b h =

5 2

67,159 10

115 35 72 = 0,309 < A0= 0,412

= 0,5 (1+ 1 2A) = 0,5 (1+ 1 2 0,309) = 0,85 +Tính F_a :

Fa =

. . 0 tt s

M R h =

67,159 105

2800 0, 85 72= 35,19cm². Kiểm tra hàm lượng thép : =

0

Fa

b h 100% = ^39,19

30 67 100% =1,602 Đảm bảo hàm lượng cốt thép.

Chọn 6 28 có F_a=36,95(cm²)

- Với tiết diện trái có nội lực : M_tư = - 47,361Tm .

KS. Trần Trọng Bính

Qmax = 24,941 T.

+ Giả thiết a = 3 cm h₀ = 75 - 3 = 72 cm . + A =

5 2

46,361 10

115 30 72 = 0,31 < A0 = 0,412 = 0,5 (1+ 1 2 0,302) = 0,83 Fa =

47,361 105

2800 0,81 72 = 29,77 cm².

Chọn 6 28 có F_a=36,95(cm²) (sai số không quá 5%).

Kiểm tra hàm lượng thép : = ^a

0

F

b h 100% = ^36,95

35 72 100% =1,48 Đảm bảo hàm lượng cốt thép.

- Tiết diện chịu Mô men dương : +Tính tại tiết diện giữa : Mmax = 22,552 Tm .

Tiết diện này mô men mang giá trị dương nên tính dầm như tiết diện chữ T:

-Xác định độ vươn của cánh dùng trong tính toán : CD =b + 2c1

Với ^hb h = ⁹

75= 0,128 > 0,1 .

c1 lấy theo trị số bé nhất trong ba trị số sau:

+ Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm : 0,5 (750 - 30) = 340 cm

+ ¹ 750

6 = 125 cm + 9 hc = 9 9= 81 cm

chọn c1 = 81 cm

CD = 30 + 2 81 = 192cm

Tiết diện chữ T có : b h = 35 75 cm ; CD h_c = 192 9cm Giả thiết lớp bảo vệ a = 3 cm h₀ = 75 - 3 = 72 cm

-Xác định vị trí trục trung hòa

Mc = Rn CD hc ( h0 - 0,5 hc)

= 115 192 9 ( 72 - 0,5 9) = 1188.10⁴ KG.cm M_c = 1188.10⁴ KG.cm > M = 2255,2.10³ KG.cm

Vậy trục trung hòa qua cánh , ta tính như tiết diện chữ nhật với : CD h = 192 75 cm

Với

,

hc

h = ⁹

75= 0,128 < 0,2 .

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 68 Fa = _'

0 2

c s

M R h h

= ^{22,552 10} 2800 (72 9)

2

= 11,932 cm².

Kiểm tra hàm lƣợng thép : = ^a

0

F

b h 100% =^11,932

35 72 100% =0,474.

Chọn 3 25 có Fa=14,72(cm²) Đảm bảo hàm lƣợng cốt thép.

Tính cốt đai

- Với dầm có tiết diện (350 750),tính cho lực cắt ở nút 7 của phần tử 1 (có lực cắt lớn nhất) : Qmax=-28,506 (T) .

- Điều kiện hạn chế : Q≤ k0 Rn b h0

Hệ số k₀=0,35 với bê tông mác ≤ 400^# .

k₀ R_b b h₀= 0,35 115 35 72 = 77385 KG =77,385 T > Q_max=28,506 (T) .

Thoả mãn điều kiện hạn chế .

- Điều kiện chịu cắt của bê tông : Q≤ k1 Rk b h0

với dầm k1=0,6 .

k1 Rbt b h0=0,6 9 30 72=10612,8KG =10,6128(T) < Qmax=28,506 (T) .

Bê tông không đủ khả năng chịu cắt Phải tính toán cốt đai.

- Dùng đai Φ8, n=2, fađ = 0,503cm² . + Đoạn đầu dầm :

- Khoảng cách giữa các cốt đai tính toán : Utt= Rađ.n. fđ

2 2

0

2 2

28506

8 8 9 35 72

1750 2 0,503 Rbt b h

Q = 24,99 cm .

- Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai là:

Umax= ^bt

2 2

1,5 R b h0 1,5 9 35 72

Q = 28506 = 67,823 cm . - Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:

- Với h_d =70 cm > 45 cm : Uct = min (

3

h ; 30) cm = min( 25 ; 30) Uct = 20 cm .

Vậy chọn Utk =min (Utt ; Umax; Uct ) = (24,99; 69,2 ; 20 ) cm. Utk = 20 cm . + Đoạn giữa dầm : Q= Q tại ¹

4nhịp dầm =15,716T >

k₁ R_bt b h₀=10,6128(T)

- Khoảng cách giữa các cốt đai tính toán : U_tt= R_ađ.n. f_đ

2 2

0

2 2

15716

8 8 9 35 72

1750 2 0,503 Rbt b h

Q = 69,51 cm .

- Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai là:

KS. Trần Trọng Bính

U_max=

2 2

0

15716 1,5 R_bt b h 1,5 9 35 72

Q = 113 cm .

- Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:

Uct = min (³

4h ; 50) cm = min( 52,5 ; 50) Uct = 50 cm .

Vậy chọn Utk =min (Utt ; Umax; Uct ) = (69,51; 113 ; 50 ) cm. Chọn U_tk = 20 cm .

Tính cốt treo

- Tại những vị trí dầm có lực tập trung ta phải bố trí cốt treo để chịu lực tập trung đó.

- Chọn cốt treo là thép đai Φ8, n=2,có f_đ=0,503cm² - Diện tích cần thiết của cốt treo :

Ftr =

(11,354 12,654) 103

2250 10,8

s

P G

R (cm²).

- Số đai dùng làm cốt treo là : n = ^10,8 10,5 2 2 0,503

Treo a

F

f đai.

Đặt mỗi bên mép dầm 5 đai Φ8 ,khoảng cách đai là 5cm.

Tính cốt thép dầm trục 3, nhịp CD (tầng mái) (dầm 3CD tầng mái)

- Do dầm tầng mái chịu tải trọng không lớn nên ta thu nhỏ tiết diện dầm chính thành 30x70 cm².

-Dựa vào kết quả nội lực chạy máy tính trong các tổ hợp tải trọng ,chọn dầm có nội lực lớn nhất để tổ hợp và tính toán cốt thép:

-Dựa vào bảng tổ hợp ta thấy phần tử 3CD có nội lực lớn nhất ; Tính cốt thép cho dầm ở phần tử 3CD tầng 2 , với phần tử này có tiết diện dầm là :(35 75) cm .

Cốt thép dọc

- Tiết diện chịu Mô men âm :

- Với tiết diện phải có nội lực : M_tƣ = 26,743 Tm.

Qmax =-16,685 T.

Tính toán nhƣ tiết diện chữ nhật với b h= 35 75 cm + Giả thiết lớp bảo vệ a = 3 cm h0 = 75 - 3 = 72cm.

+ Tính A : A = ₂

. . 0 tt

b

M

R b h =

5 2

26, 743 10

115 30 72 = 0,18 < A0= 0,412

= 0,5 (1+ 1 2A) = 0,5 (1+ 1 2 0,18) = 0,9 +Tính Fa :

Fa =

. . 0 tt

s

M R h =

26, 743 105

2800 0, 9 72= 15,839 cm².

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 70 Kiểm tra hàm lượng thép : =

0

Fa

b h 100% =^15,839

35 72x 100% =0,788 Đảm bảo hàm lượng cốt thép.

Chọn 3 28 có Fa=18,47(cm²)

- Với tiết diện trái có nội lực : M_tư = - 26,743 Tm . Q_max = 16,685 T.

+ Giả thiết a = 3 cm h0 = 75 - 3 = 72 cm . + A =

5 2

26,743 10

115 35 72 = 0,18 < A0 = 0,412 = 0,5 (1+ 1 2 0,18) = 0,9 Fa =

26,743 105

2800 0,89 72 = 16,017 cm². Chọn 3 28 có F_a=18,47 (cm²) Kiểm tra hàm lượng thép : = ^a

0

F

b h 100% = ^{18, 47}

35 72 100% =0,958 Đảm bảo hàm lượng cốt thép.

- Tiết diện chịu Mô men dương : +Tính tại tiết diện giữa : M_max = 19,679 Tm .

Tiết diện này mô men mang giá trị dương nên tính dầm như tiết diện chữ T:

-Xác định độ vươn của cánh dùng trong tính toán : CD =b + 2c1

Với ^hb h = ⁹

75= 0,128 > 0,1 .

c1 lấy theo trị số bé nhất trong ba trị số sau:

+ Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm : 0,5 (750 - 350) = 340 cm

+ ¹ 750

6 = 125 cm + 9 hc = 9 9= 81 cm

chọn c₁ = 81 cm

CD = 35 + 2 81 = 197cm

Tiết diện chữ T có : b h = 35 75 cm ; CD hc = 197 9cm Giả thiết lớp bảo vệ a = 3 cm h₀ = 75 - 3 = 72 cm

-Xác định vị trí trục trung hòa

Mc = Rb CD hc ( h0 - 0,5 hc)

= 115 197 9 ( 72 - 0,5 9) = 1188.10⁴ KG.cm Mc = 1188.10⁴ KG.cm > M = 1967,9.10³ KG.cm

Vậy trục trung hòa qua cánh , ta tính như tiết diện chữ nhật với : CD h = 197 75 cm

KS. Trần Trọng Bính

Với

,

hc

h = ⁹

75= 0,128 < 0,2 . Fa = _'

0 2

c s

M R h h

=

19,679 105

2800 (72 9) 2

= 9,154 cm².

Kiểm tra hàm lượng thép : = ^a

0

F

b h 100% = ^9,154

35 72 100% =0,455.

Chọn 3 20 có Fa=9,42(cm²) Đảm bảo hàm lượng cốt thép.

Tính cốt đai

- Với dầm có tiết diện (350 750),tính cho lực cắt ở nút 7 của phần tử 1 (có lực cắt lớn nhất) : Qmax=-16,685 (T) .

- Điều kiện hạn chế : Q≤ k0 Rb b h0

Hệ số k₀=0,35 với bê tông mác ≤ 400^# .

k₀ R_b b h₀= 0,35 115 35 72 = 77385 KG =77,385 T > Q_max=16,685 (T) .

Thoả mãn điều kiện hạn chế .

- Điều kiện chịu cắt của bê tông : Q≤ k1 Rbt b h0

với dầm k1=0,6 .

k1 Rbt b h0=0,6 9 35 72=10612,8KG =10,6128(T) < Qmax=16,685 (T) .

Bê tông không đủ khả năng chịu cắt Phải tính toán cốt đai.

- Dùng đai Φ8, n=2, fađ = 0,503cm² . + Đoạn đầu dầm :

- Khoảng cách giữa các cốt đai tính toán : Utt= Rađ.n. fđ

2 2

0

2 2

16685

8 8 9 35 72

1750 2 0,503 Rbt b h

Q = 24,99 cm .

- Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai là:

Umax=

16685

bt

2 2

1,5 R b h0 1,5 9 35 72

Q = = 90,3 cm .

- Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:

- Với h_d =75 cm > 45 cm : Uct = min (

3

h ; 30) cm = min( 25 ; 30) Uct = 20 cm .

Vậy chọn Utk =min (Utt ; Umax; Uct ) = (24,99; 90,3 ; 20 ) cm. Utk = 20 cm . + Đoạn giữa dầm : Q= Q tại ¹

4nhịp dầm =4,486T > k₁ R_k b h₀=10,613(T) - Khoảng cách giữa các cốt đai tính toán :

Utt= R_ađ.n. f_đ

2 2

0

2 2

10613

8 8 9 35 72

1750 2 0,503 Rbt b h

Q = 69,51 cm .

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 72 - Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai là:

Umax=

2 2

0

10613 1,5 R_bt b h 1,5 9 35 72

Q = 113 cm .

- Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:

Uct = min (³

4h ; 50) cm = min( 52,5 ; 50) Uct = 50 cm .

Vậy chọn Utk =min (Utt ; Umax; Uct ) = (69,51; 113 ; 50 ) cm. Chọn Utk = 20 cm .

Tính cốt treo

- Tại những vị trí dầm có lực tập trung ta phải bố trí cốt treo để chịu lực tập trung đó.

- Chọn cốt treo là thép đai Φ8, n=2,có fđ=0,503cm² - Diện tích cần thiết của cốt treo :

Ftr =

(11,354 12,654) 103

2250 10,8

s

P G

R (cm²).

- Số đai dùng làm cốt treo là : n = ^10,8 10,5 2 2 0,503

Treo a

F

f đai.

Đặt mỗi bên mép dầm 5 đai Φ8 ,khoảng cách đai là 5cm.

Tính cốt thép dầm trục 3- dầm conson trục 3( l =1,8m) Thông số tính toán

Kích thước hình học

- Tiết diện dầm :h = 40 cm , b = 30 cm - Nhịp tính toán : Ltt = 180 cm.

Nội lực

Nội lực dầm đƣợc xuất ra và tổ hợp ở 3 tiết diện. Trên cơ sở bảng tổ hợp nội lực, ta chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất tại từng tiết diện để tính toán thép.

Cấu kiện

Tiết diện

Nội lực

Tĩnh tải

Hoạt tải

Gió X Gió Y Tổ hợp cơ bản

1

Tổ hợp cơ bản 2

X⁺ X^- Y⁺ Y^- M⁺max

Qtu

M^-max

Qtu

M⁺max

Qtu

M^-max

Qtu

1 2 3 4 5 6 7 8 9 14 15 14 15

Dầm conson (mái ) I

4,6 4,5 4,5,7

M -2,471 -0,292 0,001 -0,001 0,000 0,000 -2,470 -2,763 -2,735 Q -2,120 -0,240 0,010 -0,010 0,000 0,000 -2,110 -2,360 -2,345 II

4,7 4,6 4,5,6

M -0,079 -0,004 -0,007 0,007 0,000 0,000 -0,072 -0,086 -0,089 Q -1,820 -0,240 0,010 -0,010 0,000 0,000 -1,830 -1,810 -2,027

KS. Trần Trọng Bính

Nội Lực Dầm

Tiết diện I-I (đầu dầm) III-III (cuối dầm)

M (Tm) -2,735 -0,089

Q (T) -2,345 -2,207

Vật liệu

- Bê tông B20 có: Rb = 115 kG/cm2 , Rbt = 9 kG/cm²;

Hệ số hạn chế vùng chịu nén của bê tông α_o = 0,58; Ao = 0,412 Eb = 2,9e6 T/m² = 2,9.10⁵ kG/cm²

- Thép chịu lực chính loại CII, có: Rs = 2800 kG/cm². Thép đai loại CI có: R_sw = 1750 kG/cm²

Thiết kế cốt dọc

Tiết diện chịu momen âm:

Dùng

M = -2,735 Tm Q = -2,345T

Giả thiết a = 4 cm, từ đó h_o = 40 – 4 = 36 (cm) Tại gối tựa 2 đầu dầm, với M = 2,735 Tm:

Tính hệ số:

5

2 2

2, 735.10

0, 217 0, 412

115.30.36 ^o

b o

A M A

R bh

0,5. 1 1 2A 0,5. 1 1 2.0, 217 0,876

5

2, 735.10 2

2800.0,876.36 5,3

a

s o

F M cm

R h

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

.100% ^5,3 .100% 0,93% _min 0, 05%

. 30.36

a o

F b h

Tiết diện chịu mô men dương

Do đây là dầm conson nên không xuất hiện momen dương, nên ta chỉ đặt thép chịu momen dương theo cấu tạo.

Chọn cốt thép dọc cho dầm:

Tiết diện chịu momen âm: 2φ28 có Fa = 12,315cm² Tiết diện chịu momen dương: 2φ18 có F_a = 5,089 cm². Kiểm tra tra hàm lượng cốt thép:

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 74 Tiết diện chịu momen âm

ax

12,315

.100% .100% 1, 4% 1,5%

. 30.36

a

m o

F b h

Tiết diện chịu momen dương

ax

5, 089

.100% .100% 0, 4% 1,5%

. 30.36

a

m o

F b h

Thiết kế cốt đai

Lấy giá trị lớn nhất trong các giá trị Q_max ở 3 tiết diện để tính và bố trí cho dầm:

Qmax = 2,345 T.

Trước hết kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt, đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính:

Q ko. Rb. b.ho ↔ 2,345T 0,35.115.30.36 = 21021kG = 21 T. Thỏa mãn.

(Trong đó ko = 0,35 với bêtông mác dưới 300) Kiểm tra điều kiện khả năng chịu cắt của bêtông:

Q k1. Rbt. b. ho↔ 2,345T 0,6.9.30.36= 2772 kG = 2,772T.

(Trong đó k1 = 0,6 đối với dầm)

Điều kiện về khả năng chịu cắt của bêtông thoả mãn thì không cần tính toán chỉ cần đặt cốt đai, cốt xiên theo cấu tạo.

Chọn đai φ8 nhóm CI có R_s = 2250 kG/cm² , Rsw = 1750 kG/cm², diện tích mặt cắt ngang f_d = 0,503 cm², nd = 2.

Khoảng cách cực đại giữa 2 cốt đai:

2 2

o

max 3

1,5R bh 1,5.9.30.36

U = = = 62cm.

Q 2,345.10

bt

Khoảng cách giữa các cốt đai theo cấu tạo:

Uct

15

40 20

2 2

cm

h cm khi chiều cao tiết diện h ≤45cm.

min( max; _ct)

U U U chọn U = 150 cm.

Vậy chọn đai φ8, U = 15 cm đối với đoạn dầm dài 1/4l gần gối tựa Còn ở đoạn giữa nhịp, thì có thể đặt thưa hơn U = 15cm thỏa mãn:

3 3.40 4 4 30

50

ct

ct

U h cm

U cm

chọn U = 15cm.

KS. Trần Trọng Bính

PHẦN 5

TÍNH TOÁN CỘT Lý thuyết tính toán

Tính cho cột 3A và 3C.

Chọn vật liệu:

Bêtông B20 có Rb = 115 kG/cm²

Rbt = 9 kG/cm²

Eb = 27.10⁴kG/cm²

Thép dọc nhóm CII có R_s = 2800 kG/cm²

E_s = 2,1.10⁶kG/cm²

Thép đai nhóm CI có Rs = 2250 kG/cm²

Es = 2,1.10⁶ kG/cm²

Ao = 0,412 ; o = 0,58

Tính theo cấu kiện chịu nén lệch tâm đặt cốt đối xứng Fa = F'a (Lý thuyết tính được trình bày trong giáo trình bê tông 1). Chọn từ biểu đồ bao nội lực những cặp nội lực nguy hiểm nhất trong mỗi cột để tính toán.

Trình tự tính toán như sau:

Chọn cặp nội lực M, N ; kích thước tiết diện cột b h.

Giả thiết a, a, tính h0.

Giả thiết t Ja = _t b h0 ( 0,5h - a)2 .

Từ Ja ¹

1 N

Nth

Độ lệch tâm e

Tính

b

x N

R b xảy ra các trường hợp ssau:

Khi: 2a, x 0 h0.

0 ,

, 0

0, 5.

s

N e h x

Fa Fa

R h a

2. Khi: x < 2a, Tính e = .e0 - 0,5h + a,

, ,

, , ,

0 0

N e N e 1

Fa Fa

Rs h a Rs h a

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 76 Khi: x > ₀ h₀. Lệch tâm bé

Tính lại x.

Khi e0 0,2.h0 0 0

0

1,8 1, 4 2

x h h e

h

Khi 0,2h0 < e0 < e0gh

x = 1,8 ( e_0gh – e_0gh) + ₀ h₀.

Trong đó: e0gh = 0,4 ( 1,25h - 0 h0 ).

Tính Fa theo công thức:

0 ,

, ,

o

N e R b x h 0,5x

Fa Rs h a

b .

Nếu eo > e_0gh Lấy x = ₀ h₀ Khi đó

2

0 0

0

N e A R b h

Fa,

, ,

Rs h a

b

Sau khi có Fa lấy Fa = Fa, . Kiểm tra hàm lượng

, t

min 0

μ μ μ

μ h 100%

b μ Fa

So sánh với gt ( Thấy sai sót khoảng 10% chấp nhận được).

Kiểm tra: Sau khi biết Fa và Fa, ta tiến hành kiểm tra với 2 cặp còn lại. Quá trình kiểm tra tiến hành như sau.

Tính độ lệch tâm: e₀₁ và e0,.

Trong đó e01 = M/N ; e0 :lấy khoảng 2 3( cm).

Tính e₀ eo = e0 + e0,.

Khi ^l0

h Tính Ja ; Jb ; S ; Kdh ; Nth .

Sau khi tính e = e0 +0,5h – a Tính trị số Ne.

Tính chiều cao làm việc của vùng bê tông chịu nén

b

x N

R b. Nếu x < ₀ h₀ thì lệch tâm lớn kiểm tra theo công thức:

Nxe Rb*b* x*( h0 – 0,5x) + Rs,* Fa,*(h0 – a,).

Nếu x > ₀xh0

KS. Trần Trọng Bính

Tính lại x. ( Như đốivới cặp đầu ).

Kết quả tính toán cho các cấu kiện

Nhận thấy khung F-F là khung dạng đối xứng ta chỉ cần tính cho một nửa đối xứng nửa còn lại bố trí thép tương tự.Ta tính toán cho cột trục 3 và cột trục 4.

Ta tính cột 3A và 3C ; còn các cột khác chỉ cần lập bảng excel.

Cột 3A tầng hầm (phần tử 1) Số liệu tính toán

Tính toán

Chiều dài tính toán: lo = .H = 0,7x4= 2,8 m (Do sàn toàn khối) Kích thước tiết diện: b x h = (60 x 60) cm

Chọn a = a' = 6 cm ho = h - a = 60 - 6=54 cm h’o = ho - a = 54 – 6 = 48 cm

Độ lệch tâm tính toán: e₀ = M/N + e^,₀

với e^,0 là độ lệch tâm ngẫu nhiên, lấy bằng 1cm thoả mãn điều kiện:

e^,0 = ( h/30 = 650/30 = 2,17cm; H/600 = 400/650 = 0,615cm; 1cm) Chọn eo’ =3cm.

Độ mảnh = l_o/h = 280/65 = 4,2 < 4 (sai số không quá 5%) Bỏ qua sự ảnh hưởng của uốn dọc.

Nên lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc: 1

Bảng. Nội lực và độ lệch tâm của cột 3A tầng hầm Kí

hiệu cặp nội lực

Đặc điểm của cặp nội lực

M

(Tm) N ( t ) e01=M/N (m)

e0=e01+eo' (m)

1 emax 95,891 -477,940 0,2 0,203

2 Nmax

-110,472 -635,136 0,174 0,177

3 M,N_lớn

-109,972 -607,671 0,18 0,183

Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2, rồi kiểm tra với 2 cặp còn lại. Bài toán 3 (Đồ án BTCT2)

M= 110,472 Tm.

N = 4635,136 T.

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 78 e = . e₀ + 0,5 . h - a = 1.17,7+0,5.65-6= 54,9 cm.

635,136.103

34,15 115.65

b

x N cm

R b

0 0h 0, 58.59 34, 22cm

Khi đó: 2 'a x _{0 0}h .Tính theo nén lệch tâm lớn.

3 0 2

0

( 0,5 ) 635,136.10 .(54,9 59 0,5.34,15)

' 38, 04

'( ') 2800.(59 6)

a

s

N e h x

F cm

R h a

Kiểm tra với cặp 3

Không cần, vì nội lực của cặp 3 đều nhỏ hơn cặp 2, và không phải là cặp có emax.

Kiểm tra với cặp 1 Bài toán4.BTCT2.

Trước hết tính x:

' ' 635,136.103 2800.38, 04 2800.38, 04

36, 237 115.59

s a s a

b

N R F R F

x cm

R b

Khi đó: 2 'a x _{0 0}h . Kiểm tra điều kiện:

0 0

( 0, 5 ) ' '( ')

b s a

Ne R bx h x R F h a

e = . e0 + 0,5 . h - a = 1.37,5+0,5.65-6= 64 cm.

VT = 277,94.10³.64=17788160 kGcm.

VP = 115.65.36,237.(59-0,5.36,237+38,04.2800.(59-6))=172856811 kGcm.

VT<=VP.Nên cấu kiện đủ khả năng chịu lực.

Vậy chọn Fa = 41,233 cm2, 5 32 2 28

Fa’ = 41,233 cm2, 5 32 2 28

+Xác định giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh :

0 0

min

280 14,9 0, 2%

0, 288 0, 288.65

l l

r b

+Hàm lượng thép :

min 0

41, 233

.100% .100% 1, 07%

65.59 Fa

bh

+Kiểm tra hàm lượng cốt thép tổng _t:

max 0

' 41, 233 41, 233

.100% .100% 2,1% 3%

65.59

t

Fa Fa bh

Thoả mãn.

Cột trục 3C tầng hầm (phần tử 21) Số liệu tính toán

Tính toán

Chiều dài tính toán: lo = .H = 0,7x4= 2,8 m (Do sàn toàn khối) Kích thước tiết diện: b x h = (65 x 65) cm

Chọn a = a' = 6 cm ho = h - a = 65 - 6=59 cm

KS. Trần Trọng Bính

h’_o = ho - a = 59 – 6 = 53 cm Độ lệch tâm tính toán: e₀ = M/N + e^,0

với e^,₀ là độ lệch tâm ngẫu nhiên, lấy bằng 1cm thoả mãn điều kiện:

e^,₀ = ( h/30 = 650/30 = 2,17cm; H/600 = 400/650 = 0,615cm; 1cm) Chọn e_o’ =3cm.

Độ mảnh = lo/h = 280/65 = 4,2 < 4 (sai số không quá 5%) Bỏ qua sự ảnh hưởng của uốn dọc.

Nên lấy hệ số ảnh hưởng của uốn dọc: 1

Bảng. Nội lực và độ lệch tâm của cột 3C Kí

hiệu cặp nội lực

Đặc điểm của cặp nội lực

M

(Tm) N ( t ) e01=M/N (m)

e0=e01+eo' (m)

1 e_max -7.503 -602.416 0.015 0.018

2 Nmax -7.578 -698.129 0.013 0.015

3 M,Nlớn -7.837 -648.671 0.014 0.017

Kiểm tra với cặp 2 Bài toán4.BTCT2.

Trước hết tính x:

' ' 698,129.103 2800.41, 233 2800.41, 233

50, 07 115.65

s a s a

b

N R F R F

x m

R b .

Khi đó: x 0 0h . Lấyx _{0 0}h 0, 412.59 24, 3cm. Kiểm tra điều kiện:

0, 9 0 50, 07 0, 9.59 53,1

x h cm cm.Thoả mãn, kiểm tra theo công thức:

0 0

( 0, 5 ) ' '( ')

b s a

Ne R bx h x R F h a

e = . e0 + 0,5 . h - a = 1.1,5+0,5.65-6= 31 cm.

VT = 698,129.10³.31=1575199kGcm.

VP = 115.65.24,3.(59-0,5.24,3)+41,233.2800.(59-6)=17244101 kGcm.

VT<=VP.Nên cấu kiện đủ khả năng chịu lực.

Kiểm tra với cặp 2,3

Do cặp 1 có trị số nội lực lớn nhất, và thoả mãn khi chọn thép như trên, nên cặp 1,3 cũng thoả mãn.

Vậy chọn Fa = 47,546 cm2, 6 32 2 28

Fa’ = 47,546 cm2, 6 32 2 28

+Xác định giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu theo độ mảnh :

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 80

0 0

min

280 14,9 0, 2%

0, 288 0, 288.65

l l

r b

+Hàm lượng thép :

min 0

47,546

.100% .100% 1, 23%

65.59 Fa

bh

+Kiểm tra hàm lượng cốt thép tổng _t:

max 0

' 47,546 47,546

.100% .100% 2, 4% 3%

65.59

t

Fa Fa bh

Thoả mãn.

Tính toán cho các cột còn lại

Cột C3A tầng tầng 3-C600x600

h cm b cm a cm ho cm ho' cm H cm lo cm cm

eo' cm

60 60 6 54 48 330 231 3.85 3

bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc nêta= 1

Kí hiệu cặp nội lực

Đặc điểm của cặp nội lực

M (Tm) N ( t ) e01=M/N (m)

e0=e01+eo' (m)

1 emax 47.432 -379.825 0.125 0.155 2 Nmax 47.432 -379.825 0.125 0.155 3 M,Nlớn 46.553 -419.317 0.111 0.141 Tính thép đỗi xứng cho cặp 2

e (cm) x(cm) Fa=Fa'

(cm2

Chọn thép rồi kiểm tra

Fa=Fa' (cm2) 39.488 48.696 31.320 âm 5 fi 25 19,267 Kiểm tra

VT kGcm VP kGcm Kết quả 14998461 11054373 Thoả mãn Kiểm tra với cặp 1,3: thoả mãn

0 0h

h

0 0

( 0, 5 ) ' '( ')

b s a

Ne R bx h x R F h a

KS. Trần Trọng Bính

Cột 3C tầng 3-C600x600 Kí hiệu cặp

nội lực

Đặc điểm của cặp nội lực

M (Tm) N ( t ) e01=M/N (m)

e0=e01+eo' (m)

1 emax 40.376 -290.568 0.139 0.169

2 Nmax -33.841 -325.110 0.104 0.134

3 M,Nlớn 39.435 -322.140 0.122 0.152 Tính thép đỗi xứng cho cặp 2

e (cm) x(cm) Chọn thép rồi kiểm

tra

Fa=Fa' (cm2)

39.488 41.681 37.120 5 fi 25 19,267

Kiểm tra

VT kGcm VP kGcm Kết quả 12837880 12468587 Thoả mãn Kiểm tra với cặp 1,3: thoả mãn Cột C3D tầng tầng 3-C600x600

h cm b cm a cm ho cm ho' cm H cm lo cm cm

eo' cm

60 60 6 54 48 330 231 3.85 3

bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc nêta= 1

Kí hiệu cặp nội lực

Đặc điểm của cặp nội lực

M (Tm) N ( t ) e01=M/N (m)

e0=e01+eo' (m)

1 emax 39,478 -291.326 0.127 0.155 2 N_max 34.831 -326.171 0.111 0.155 3 M,N_lớn 38.537 -322.898 0.125 0.141 Tính thép đỗi xứng cho cặp 2

e (cm) x(cm) Fa=Fa'

(cm2

Chọn thép rồi kiểm tra

Fa=Fa' (cm2) 39.488 47.590 31.510 âm 5 fi 25 19,267 Kiểm tra

0 0

( 0, 5 ) ' '( ')

b s a

Ne R bx h x R F h a 0 0

h

0 0h

h

0 0

( 0, 5 ) ' '( ')

b s a

Ne R bx h x R F h a

SV: Lê Đắc Cảnh - Lớp: XDL601 82 VT kGcm VP kGcm Kết quả

14998461 11054373 Thoả mãn Kiểm tra với cặp 1,3: thoả mãn Cột C3B tầng tầng 3-C600x600

h cm b cm a cm ho cm ho' cm H cm lo cm cm

eo' cm

60 60 6 54 48 330 231 3.85 3

bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc nêta= 1

Kí hiệu cặp nội lực

Đặc điểm của cặp nội lực

M (Tm) N ( t ) e01=M/N (m)

e0=e01+eo' (m)

1 e_max

39,478

-291.326 0.127 0.155

2 N_max

34.831

-326.171 0.111 0.155

3 M,N_lớn

38.537

-322.898 0.125 0.141 Tính thép đỗi xứng cho cặp 2

e (cm) x(cm) Fa=Fa'

(cm2

Chọn thép rồi

kiểm tra Fa=Fa' (cm2) 39.488 47.590 31.510 âm 5 fi 25 19,267 Kiểm tra

VT kGcm VP kGcm Kết quả 14998461 11054373 Thoả mãn Kiểm tra với cặp 1,3: thoả mãn Cột 3A tầng 7-C550x550

h cm b cm a cm ho cm ho' cm H cm lo cm cm eo' cm

55 55 6 49 43 330 231 4.62 3

bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc nêta= 1

Kí hiệu cặp nội lực

Đặc điểm của cặp nội lực

M (Tm) N ( t ) e01=M/N (m)

e0=e01+eo' (m)

1 emax 22.379 - 0.161 0.191

h 0 0h

h

0 0

( 0, 5 ) ' '( ')

b s a

Ne R bx h x R F h a

Trong tài liệu PHẦN 2 KẾT CẤU (Trang 61-87)