II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2
4. TÍNH TOÁN NỘI LỰC CHO CÁC CẤU KIỆN TRÊN KHUNG
5.2. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CỘT Vật liệu sử dụng trong khi tính toán :
Bê tông B20 : Rb = 11,5 (Mpa) = 1,15 (kN/cm2) Rbt = 0,9 (Mpa) = 0,09 (kN/ cm2)
Eb = 27 x 103 (Mpa) = 27 x102 (kN/cm2) Cốt thép AI : Rs = Rsc’
= 225 (Mpa) = 22,5 (kN/cm2) AII: Rs = Rsc’ = 280 (MPa) = 28 (kN/cm2)
5.2.1 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO PHẦN TỬ CỘT 12- TRỤC B Cột 12 : b x h = 40 x 60 (cm)
Số liệu tính toán : chiều dài tính toán lo = 0,7 H = 0,7 x 3= 2,1 (m) Giả thiết : a = a’ = 5 (cm)
ho = h –a = 60 – 5 = 55 (cm) Zo = ho – a’ = 55 – 5 = 50 (cm)
Độ mảnh h = = = 3,5 (cm) < 8 không cần xét đến uốn dọc + Hệ số ảnh hưởng của uốn dọc : = 1
+ Độ lệch tâm ngẫu nhiên :
ea = max ( H ; hc ) = max ( 210 ; 60) = 2(cm)
HÀ NÔI
Kí hiệu
cặp nội lực
Kí hiệu ở
bảng tổ hợp
Đặc điểm của cặp nội
lực
M (kN.cm)
N (kN)
eo1 = (cm)
ea (cm)
eo=max(eo1;ea) (cm) 1 12-12 Mmax = emax 910 -1426,94 0,6 2 2
2 12-11 Nmax -8470 -1705,50 0,5 2 2
3 12-10 M,N lớn -1820 -1277,03 1,43 2 2
a) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 M = 910 (kN.cm)
N = 1426,94 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2 + 0,5 x 60 – 5 = 27 x = = = 31,02 (cm)
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 55 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As’ = = = - 12,7 ( cm2 )
b) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 M = 847 (kN.cm)
N = 1705,50 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2 + 0,5 x 60 – 5 = 27 x = = = 37,08 (cm)
Thấy 2a’< x > Rh0 = 0,623 x 55 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé Tính lại x:
x = +
.
= 0,623 +.
55 = 34,66 (cm)As = As’
= =
HÀ NÔI
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2 + 0,5 x 60 – 5 = 27 x = = = 27,76 (cm)
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 55 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As
’ = = = -12,88( cm2 )
Nhận xét :
Do khối lượng cốt thép không đáng kể nên ta bố trí thép theo cấu tạo.
Chọn s = 6,03
= = .100% = 0,365% > = 0,05%
5.2.2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO PHẦN TỬ CỘT 22- TRỤC C Cột 22 : b x h = 40 x 60 (cm)
Số liệu tính toán : chiều dài tính toán lo = 0,7 H = 0,7 x 3 = 2,1 (m) Giả thiết : a = a’ = 5 (cm)
ho = h –a = 60 – 5 = 55 (cm) Zo = ho – a’ = 55 – 5 = 50 (cm)
Độ mảnh h = = = 3,5 (cm) < 8 không cần xét đến uốn dọc + Hệ số ảnh hưởng của uốn dọc : = 1
+ Độ lệch tâm ngẫu nhiên :
ea = max ( H ; hc ) = max ( 210 ; 60) = 2(cm)
HÀ NÔI
hiệu cặp nội lực
hiệu ở bảng tổ hợp
của cặp nội lực
(kN.cm) (kN) = (cm)
(cm) (cm)
1 22-12 Mmax = emax 3425 -1250,86 2,74 2 2,74
2 22-11 Nmax 2208 -1599,33 1,38 2 2
3 22-10 M,N lớn -2230 -1147,75 1,94 2 2
a) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 M = 3425(kN.cm)
N =1250,86 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2,74 + 0,5 x 60 – 5 = 27,4 x = = = 27,18 (cm)
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 55 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé
As = As’ = = = -12,52( cm2 )
b) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 M = 220 (kN.cm)
N = 1599,33 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2 + 0,5 x 60 – 5 = 27 x = = = 34,77 (cm)
Thấy 2a’< x > Rh0 = 0,623 x 55 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé Tính lại x:
x = +
.
= 0,623 +.
55 = 34,66 (cm)As = As’
= =
HÀ NÔI
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2+ 0,5 x 60 – 5 = 27 x = = = 24,95(cm)
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 55 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As
’ = = = -12,73( cm2 )
Nhận xét :
Do khối lượng cốt thép không đáng kể nên ta bố trí thép theo cấu tạo.
Chọn s = 6,03
= = .100% = 0,365% > = 0,05%
5.2.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO PHẦN TỬ CỘT 32- TRỤC D Cột 32 : b x h = 40 x 60 (cm)
Số liệu tính toán : chiều dài tính toán lo = 0,7 H = 0,7 x 3 = 2,1 (m) Giả thiết : a = a’ = 5 (cm)
ho = h –a = 60 – 5 = 55 (cm) Zo = ho – a’ = 55 – 5 = 50 (cm)
Độ mảnh h = = = 3,5 (cm) < 8 không cần xét đến uốn dọc + Hệ số ảnh hưởng của uốn dọc : = 1
+ Độ lệch tâm ngẫu nhiên :
ea = max ( H ; hc ) = max ( 210 ; 60) = 2 (cm)
HÀ NÔI
hiệu cặp nội lực
hiệu ở bảng tổ hợp
của cặp nội lực
(kN.cm) (kN) = (cm)
(cm) (cm)
1 32-12 Mmax = emax 2413 -1356,70 1,78 2 2
2 32-11 Nmax -2208 -1599,33 1,38 2 2
3 32-10 M,N lớn -3396 -1147,76 2,96 2 2,96 a) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1
M = 2413 (kN.cm) N = 1356,7 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2+ 0,5 x 60 – 5 = 27 x = = = 29,5 (cm)
Thấy 2a’< x < Rh0 = 0,623 x 55 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As’
= = = -12,84( cm2 )
b) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 M = 2208 (kN.cm)
N = 1599,33 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2+ 0,5 x 60 – 5 = 27 x = = = 34,77 (cm)
Thấy 2a’< x > Rh0 = 0,623 x 55 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé Tính lại x:
x = +
.
= 0,623 +.
55 = 34,66 (cm)As = As
’ = =
2
HÀ NÔI
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 29,6 + 0,5 x 60 – 5 = 27 x = = = 24,95 (cm)
Thấy 2a’< x < Rh0 = 0,623 x 55 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As’
= = = - 12,73 ( cm2 )
Nhận xét :
Do khối lượng cốt thép không đáng kể nên ta bố trí thép theo cấu tạo.
Chọn s = 6,03
= = .100% = 0,365% > = 0,05%
5.2.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO PHẦN TỬ CỘT 42- TRỤC E Cột 42 : b x h = 40 x 60 (cm)
Số liệu tính toán : chiều dài tính toán lo = 0,7 H = 0,7 x 3 = 2,1 (m) Giả thiết : a = a’ = 5 (cm)
ho = h –a = 60 – 5 = 55 (cm) Zo = ho – a’ = 55 – 5 = 50 (cm)
Độ mảnh h = = = 3,5 (cm) < 8 không cần xét đến uốn dọc + Hệ số ảnh hưởng của uốn dọc : = 1
+ Độ lệch tâm ngẫu nhiên :
ea = max ( H ; hc ) = max ( 210 ; 60) =2 (cm) Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất
HÀ NÔI
Kí hiệu
cặp nội lực
Kí hiệu ở
bảng tổ hợp
Đặc điểm của cặp nội lực
M (kN.cm)
N (kN)
eo1 = (cm)
ea (cm)
eo=max (eo1;ea)
(cm) 1 42-9 Mmax = emax 1819 -1276,97 1,43 2 2
2 42-11 Nmax -847 -1705,5 0,5 2 2
3 42-13 M,N lớn -911 -1426,88 0,64 2 2
a) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 M =1819 (kN.cm)
N = 1276,97 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2 + 0,5 x 50 – 5 = 27 x = = = 27,76(cm)
Thấy 2a’< x < Rh0 = 0,623 x 45 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As
’ = = = - 12,88 ( cm2 )
b) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 M = 847 (kN.cm)
N = 1705,5 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2+ 0,5 x 50 – 5 = 27 (cm) x = = = 37,01 (cm)
Thấy x > Rh0 = 0,623 x 55 = 34,27 (cm) nén lệch tâm bé Tính lại x:
x = +
.
= 0,623 +.
55 = 34,66 (cm)As = As’
= =
= -10,01 ( cm2)
HÀ NÔI
Ncr =
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2 + 0,5 x 50 – 5 = 27 x = = = 31,02 (cm)
Thấy 2a’< x < Rh0 = 0,623 x 45 = 34,27 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As’
= = = - 12,73 ( cm2 )
Nhận xét :
Do khối lượng cốt thép không đáng kể nên ta bố trí thép theo cấu tạo.
Chọn s = 6,03
= = .100% = 0,365% > = 0,05%
5.2.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO PHẦN TỬ CỘT 37 - TRỤC D Cột 37 : b x h = 40 x 50 (cm)
Số liệu tính toán : chiều dài tính toán lo = 0,7 H = 0,7 x 3 = 2,1 (m) Giả thiết : a = a’ = 5 (cm)
ho = h –a = 50 – 5 = 45 (cm) Zo = ho – a’ = 45 – 5 = 40 (cm)
Độ mảnh h = = = 3,5 (cm) < 8 không cần xét đến uốn dọc + Hệ số ảnh hưởng của uốn dọc : = 1
+ Độ lệch tâm ngẫu nhiên :
ea = max ( H ; hc ) = max ( 210 ; 50) = 1,66(cm)
HÀ NÔI
hiệu cặp nội lực
hiệu ở bảng tổ hợp
của cặp nội lực
(kN.cm) (kN) = (cm)
(cm) (cm)
1 37-12 Mmax = emax 1700 -574,69 2,96 1,66 2,96
2 37-11 Nmax 991 -680,14 1,46 1,66 1,66
3 37-10 M,N lớn -1327 -499,23 2,66 1,66 2,66 a) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1
M = 1700 (kN.cm) N =574,69 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2,96 + 0,5 x 50 – 5 = 22,96 x = = = 12,5 (cm)
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 45 = 28,04 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As
’ = = = -8,1( cm2 )
b) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 M = 991 (kN.cm)
N = 680,14 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 1,66 + 0,5 x 50 – 5 = 21,66 x = = = 14,79 (cm)
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 45 = 28,04 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As
’ = = = -9,68 ( cm2 )
c) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 3 M = 1327 kN.cm
N = 499,23 kN
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2,66 + 0,5 x 50 – 5 = 22,66 x = = = 10,85 (cm)
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 45 = 28,04 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé
HÀ NÔI
Chọn s = 4,02
= = .100% = 0,243% > = 0,05%
5.2.6 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO PHẦN TỬ CỘT 47 - TRỤC E Cột 47 : b x h = 40 x 50 (cm)
Số liệu tính toán : chiều dài tính toán lo = 0,7 H = 0,7 x 3 = 2,1 (m) Giả thiết : a = a’ = 5 (cm)
ho = h –a = 50 – 5 = 45 (cm) Zo = ho – a’ = 45 – 5 = 40 (cm)
Độ mảnh h = = = 3,5 (cm) < 8 không cần xét đến uốn dọc + Hệ số ảnh hưởng của uốn dọc : = 1
+ Độ lệch tâm ngẫu nhiên :
ea = max ( H ; hc ) = max ( 210 ; 50) = 1,66(cm) Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất Kí
hiệu cặp nội lực
Kí hiệu ở
bảng tổ hợp
Đặc điểm của cặp nội
lực
M (kN.cm)
N (kN)
eo1
= (cm)
ea
(cm)
eo=max(eo1;ea) (cm)
1 47-12 M = e 1738 -632,31 2,75 1,66 2,75
HÀ NÔI
3 47-13 M,N lớn -1507 -617,38 2,44 1,66 2,44 a) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1
M =1738 (kN.cm) N =632,31 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2,75 + 0,5 x 50 – 5 = 22,75 x = = = 13,75 (cm)
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 45 = 28,04 (cm) Xảy ra nén lệch tâm bé As = As
’ = = = -8,68( cm2 )
b) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 M = 1216 (kN.cm)
N = 729,30 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 1,67 + 0,5 x 50 – 5 = 21,67 x = = = 15,85 (cm)
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 45 = 28,4 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As’
= = = -10,03( cm2 )
c) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 3 M = 1507 (kN.cm)
N = 617,38 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 2,4 + 0,5 x 50 – 5 = 22,44 x = = = 13,42 (cm)
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 45 = 28,04 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As’
= = = -8,74( cm2 )
Nhận xét :
Do khối lượng cốt thép không đáng kể nên ta bố trí thép theo cấu tạo.
Chọn s = 6,03
HÀ NÔI
5.2.7 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO PHẦN TỬ CỘT 40 - TRỤC D Cột 50 : b x h = 40 x 50 (cm)
Số liệu tính toán : chiều dài tính toán lo = 0,7 H = 0,7 x 4,2 = 2,94 (m) Giả thiết : a = a’ = 5 (cm)
ho = h –a = 50 – 5 = 45 (cm) Zo = ho – a’ = 45 – 5 = 40 (cm)
Độ mảnh h = = = 4,9 (cm) < 8 không cần xét đến uốn dọc + Hệ số ảnh hưởng của uốn dọc : = 1
+ Độ lệch tâm ngẫu nhiên :
ea = max ( H ; hc ) = max ( 210 ; 50) = 1,66(cm) Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất Kí
hiệu cặp nội lực
Kí hiệu ở
bảng tổ hợp
Đặc điểm của cặp nội
lực
M (kN.cm)
N (kN)
eo1
= (cm)
ea
(cm)
eo=max(eo1;ea) (cm)
1 40-12 Mmax = emax 1514 -1305,68 1,2 1,66 1,66 2 40-11 Nmax -1386 -1307,81 1,06 1,66 1,66
HÀ NÔI
a) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 M = 1514 (kN.cm)
N =1305,68 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 1,66 + 0,5 x 50 – 5 = 21,66 x = = = 28,38 (cm)
Thấy 2a’< x> Rh0 = 0,623 x 45 = 28,04 (cm) nén lệch tâm bé Tính lại x:
x = +
.
= 0,623 +.
45 = 29,66 (cm)As =As’
= =
= - 11,5 ( cm2) b) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2
M = 1386 (kN.cm) N = 1307,81 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 1,66 + 0,5 x 50 – 5 = 21,66 x = = = 28,43 (cm)
Thấy 2a’< x> Rh0 = 0,623 x 45 = 28,04 (cm) nén lệch tâm bé Tính lại x:
x = +
.
= 0,623 +.
45 = 29,66 (cm)As =As
’ = =
= - 11,5 ( cm2) c) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 3
M = 1260 kN.cm
HÀ NÔI
Thấy 2a’< x< Rh0 = 0,623 x 45 = 28,04 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé As = As
’ = = = -1,42( cm2 )
Nhận xét :
Do khối lượng cốt thép không đáng kể nên ta bố trí thép theo cấu tạo.
Chọn As = 6,03
= = .100% = 0,365% > = 0,05%
5.2.8 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO PHẦN TỬ CỘT 50 - TRỤC E Cột 50 : b x h = 40 x 50 (cm)
Số liệu tính toán : chiều dài tính toán lo = 0,7 H = 0,7 x 4,2 = 2,94 (m) Giả thiết : a = a’ = 5 (cm)
ho = h –a = 50 – 5 = 45 (cm) Zo = ho – a’ = 45 – 5 = 40 (cm)
Độ mảnh h = = = 4,9 (cm) < 8 không cần xét đến uốn dọc + Hệ số ảnh hưởng của uốn dọc : = 1
+ Độ lệch tâm ngẫu nhiên :
ea = max ( H ; hc ) = max ( 210 ; 50) = 1,66(cm) Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra cặp nội lực nguy hiểm nhất
HÀ NÔI
hiệu cặp nội lực
hiệu ở bảng tổ hợp
của cặp nội lực
(kN.cm) (kN) = (cm)
(cm) (cm)
1 50-12 Mmax = emax -1445,6 -143,6 1,2 1,66 1,66 2 50-11 Nmax -1085 -146,1 1,06 1,66 1,66 3 50-13 M,N lớn -962 -145,12 10,49 1,66 10,49 a) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1
M = 1445,6 (kN.cm) N = 143,6 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 1,66 + 0,5 x 50 – 5 = 21,66 x = = = 3,12 (cm)
Thấy x< Rh0 = 0,623 x 45 = 28,04 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé
As = As’ = = = -2,82( cm2 )
b) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 M = 1085 (kN.cm)
N = 146.1 (kN)
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 1,66 + 0,5 x 50 – 5 = 21,66 x = = = 3,2 (cm)
Thấy x< Rh0 = 0,623 x 45 = 28,04 (cm) xảy ra nén lệch tâm bé
As = As’ = = = -2,83( cm2 )
c) Tính cốt thép đối xứng cho cặp 3 M = 962 kN.cm
N = 145,12kN
e = .eo + 0,5.h – a = 1 x 1,66 + 0,5 x 50 – 5 = 21,66 x = = = 3,2 (cm)
HÀ NễI
Do khối lượng cốt thộp khụng đỏng kể nờn ta bố trớ thộp theo cấu tạo.
Chọn s = 6,03
= = .100% = 0,365% > = 0,05%
5..2.9 TÍNH TOÁN CỐT THẫP ĐAI CHO CỘT + Đ-ờng kính cốt đai
. Ta chọn cốt đai 8 nhóm AI
+ Khoảng cách cốt đai “s”
-Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc
Chọn s = 100 (mm).
-Các đoạn còn lại
Chọn s = 200 (mm).
III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NỀN MểNG