Đồ án xây dựng dân dụng và công nghiệp (5)

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP SỐ THIẾT KẾ KHUNG NGANG NHÀ CÔNG NGHIỆP TẦNG LẮP GHÉP Số liệu cho trước Nhà công nghiệp tầng lắp ghép, ba nhịp nhau, L k = 20 m, cao trình ray R = 8,3 m nhịp có cầu trục chạy điện, chế độ làm việc nhẹ Sức trục Q = 10 T Bước cột a = m Địa điểm xây dựng: TP Đồng Hới – T.Quảng Bình I LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CỦA CÁC CẤU KIỆN: 1.Chọn kết cấu mái: Với nhịp L = Lk + 2 = 20+2.0,75=21,5m L: nhịp nhà Lk: nhịp cầu trục, Lk = 20m : Khoảng cách từ trục định vị đến trục đỡ cầu trục,  = 0,75m L =21,5m >18m nên chọn kết cấu dàn bê tông cốt thép dạng hình thang     Chiều cao dàn lấy khoảng h    L    21,5   3, 07  2,  m 7 9 7 9 1 1 Chọn h = 2,5 m, đầu dàn cao 1,5m Chọn cửa mái đặt nhịp giữa, rộng 9,5m, cao 4m Các lớp mái cấu tạo từ xuống sau: - Hai lớp gạch nem kể vữa lót dày 5cm; - Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày 12cm; - Lớp bê tông chống thấm dày 4cm; - Panel mái dạng panel sườn, kích thước 6x1,5m, cao 30cm Tổng chiều dày lớp mái: t = 5+12+4+30 = 51cm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 1- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG Kích thước dàn Q Q lk a L lk b L Mặt cắt ngang nhà Trục định vị: Cần trục có sức trục Q = 10T < 30T nên trục định vị cột xác định sau: - Đối với cột biên: trục định vị trùng với mép cột - Đối với cột giữa: trục định vị trùng với trục hình học cột SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 2- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG 1000 1000 600 600 600 45° 400 21500 A B Vị trí trục định vị 3.Chọn dầm cầu trục: Với nhịp dầm cầu trục m, sức trục 10t, chọn dầm cầu trục bêtông cốt thép lắp ghép, tiết diện chữ T Theo thiết kế định hình có chiều cao H c = 800mm, bề rộng sườn b = 200mm, bề rộng cánh b c = 570mm, chiều cao cánh hc = 120 mm, trọng lượng dầm 3,3T = 32KN Xác định kích thước đường ray: Từ Q = 10; Lk = 20m; chế độ làm việc nhẹ, tra bảng phụ lục I có: B = 6300mm; K = 4400mm; Hct = 2300mm; B1 = 260mm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 3- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG Áp lực bánh xe lên ray: Pmaxtc = 17,5T = 175kN Pmintc = 3,8 T = 68kN Chọn chiều cao ray lớp đệm: Hr = 0,15m Trọng lượng ray lớp đệm: gr = 200Kg/m = 2kN/m Xác định kích thước chiều cao nhà: Lấy cao trình nhà tương ứng với cốt ± 0,00 để xác định kích thước khác   V R   H r  H c    Cao trình vai cột: R - Cao trình ray cho R = 8,3m Hr - Chiều cao ray lớp đệm, Hr = 0,15m Hc - Chiều cao dầm cầu trục, Hc = 0,8m V  8,3   0,15  0,8   7,35m D  R  H ct  a1 Cao trình đỉnh cột : Hct - chiều cao cầu trục, tra bảng phụ lục I với sức trục 10T có H ct = 1,9m a1 - khe hở an toàn từ đỉnh xe đến mặt kết cấu mang lực mái, chọn a1 =0,15m, đảm bảo a1 > 0,1m D 8,3  1,9  0,15 10,35m Cao trình đỉnh mái M  D  h   t h - Chiều cao kết cấu mang lực mái, h = 2,5m - Chiều cao cửa mái, = 4,0m t - Tổng chiều dày lớp mái, t = 0,51m - Cao trình đỉnh mái nhịp thứ hai có cửa mái: M  10,35  2,5  4,  0,51  17,36m SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 4- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG - Cao trình mái hai nhịp biên khơng có cửa mái: M  10,35  2,5  0,51  13,36m Kích thước cột : Sức trục nhỏ 30T, nhịp nhà nhỏ 30m nên chọn loại cột đặc có tiết diện chữ nhật Chiều dài phần cột H t  D  V 10,35  7,35 3,0m Chiều dài phần cột H d V  a2 7,35  0,5 7,85m a2 khoảng cách từ mặt đến mặt móng, chọn a2 = 0,5m Kích thước tiết diện cột chọn sau: - Bề rộng cột b chọn theo thiết kế định hình, thống cho toàn phần cột cột dưới, cho cột biên lẫn cột b = 40 cm, thoả mãn điều kiện H d 7,85  19,63  25 b 0,4 - Chiều cao tiết diện phần cột cột biên ht = 40 cm, thoả mãn điều kiện a   ht  B1 75  40  26 9cm  6cm đây:  - khoảng cách từ trục định vị ( mép cột biên ) đến tim dầm cầu trục,  = 75 cm B1 - khoảng cách từ tim dầm cầu trục đến mép cầu trục, tra bảng phụ lục 1, B = 26 cm - Chiều cao tiết diện phần cột cột biên hd = 60 cm, thoả mãn điều kiện hd  H d 7,85   0,56m 14 14 - Cột chọn ht = 60 cm, hd = 80 cm, điều kiện tương tự cột biên thoả mãn SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 5- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG - Kích thước vai cột sơ chọn h v = 60 cm, khoảng cách từ trục định vị đến mép vai 100 cm, góc nghiêng 450 * Kiểm tra độ mảnh cột: - Cột biên: + Độ mảnh cột theo phương mặt phẳng khung: lo 2,5 H t 2,5.3,0    18, 75  30 ht ht 0, + Độ mảnh cột theo phương mặt phẳng khung: lo 2.H t 2.3,    15  30 b b 0, + Độ mảnh cột theo phương mặt phẳng khung: lo 1,5H d 1,5.7,85    19, 625  30 hd hd 0, SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 6- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG + Độ mảnh cột theo phương mặt phẳng khung: lo 1, 2.H d 1, 2.7,85    23,55  30 b b 0, - Cột giữa: Kiểm tra điều kiện tương tự cột biên, thoả mãn II XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG: Tĩnh tải mái: Phần tĩnh tải trọng lượng thân lớp mái tác dụng trêm 1m mặt mái xác định theo bảng sau: Các lớp mái Hai lớp gạch nem kể vữa, dày cm,  = 18kN/m3; 0,05 x 18 Lớp bêtông nhẹ cách nhiệt, dày 12 cm, Tải trọng tiêu chuẩn kG/m2 Hệ số vượt tải Tải trọng tính tốn 0,9 1,3 1,17 1,44 1,3 1,872 1,1 1,1 kN/m2  = 12kN/m3; 0,12 x 12 Lớp bêtông chống thấm, dày cm,  = 25kN/m3; 0,04 x 25 Panel mái dạng panel sườn, kích thước x 1,5 m, cao 300mm Tổng cộng 1,80 5,14 1,1 1,98 6,12 Cấu tạo tải trọng lớp mái SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 7- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG Tĩnh tải trọng lượng thân dàn mái nhịp 21,5m 83,5kN hệ số vượt tải n = 1,1 G1  83,5.1,1  91,85kN Trọng lượng khung cửa mái rộng 9,5m, cao 4m lấy 28kN; n = 1,1: G2  28.1,1  31kN Trọng lượng kính khung cửa kính lấy 5kN/m, với n = 1,2: g k  5.1,  6kN / m Tĩnh tải mái quy lực tập trụng Gm1 tác dụng nhịp biên khơng có cửa mái: Gm1  0,5(G1  gaL)  0,5(91,85  6,12.6.21,5)  440, 665kN Ở nhịp có cửa mái: Gm  0,5(G1  gaL  G2  g k a)  0,5(91,855  6,12.6.21,15  31  2.6.6)  492,165kN Các lực Gm1, Gm2 đặt cách trục định vị 0,15 m 50 25 Gm1 Gm1 Gm2 150 150 150 A B Sơ đồ xác định điểm đặt tải trọng mái Tĩnh tải dầm cầu trục: Gd Gc  ag r Gc - trọng lượng thân dầm cầu trục 33kN gr - trọng lượng ray lớp đệm, lấy 1,5kN/m Gd  1,1 33  6.1,5   49,5kN SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 8- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG Tải trọng Gd đặt cách trục định vị 0,75m Gd 750 Gd Gd 750 A 750 B Điểm đặt tải trọng dầm cầu trục Tĩnh tải trọng lượng thân cột: Tải trọng tính theo kích thước cấu tạo cho phần cột - Cột biên có : Phần cột : Gt  0, 4.0, 4.3, 0.25.1,1  13, 2kN Phần cột : 0,    Gd   0, 4.0, 6.7,85  0, 0, 25.1,1  55,33kN   - Cột có : Gt  0, 4.0, 6.3, 0.25.1,1  19,8kN 0,  1,   Gd   0, 4.0,8.7,85  2.0, 0, 25.1,1  80,96 kN   Tường xây gạch tường tự chịu lực nên trọng lượng thân khơng gây nội lực cho khung Hoạt tải mái: Trị số hoạt tải mái tiêu chuẩn phân bố mét vuông mặt mái lấy 0,75 kN/m2, n = 1,3 Hoạt tải đưa thành lực tập trung Pm đặt dầu cột Pm  0,5.1,3.0, 75.a.L  0,5.1,3.0, 75.6.21,5  62,89 kN Vị trí Pm đặt trùng với vị trí Gm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 9- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG Hoạt tải cầu trục: a Hoạt tải đứng cầu trục: Với số liệu cầu trục cho Q = 10T Nhịp cầu trục Lk = 20m, chế độ làm việc nhẹ, tra bảng phụ lục I có số liệu cầu trục sau: Bề rộng cầu trục B = 6,3m Khoảng cách hai bánh xe K = 4,4m Trọng lượng xe G = 52KN Áp lực tiêu chuẩn lớn lên bánh xe cầu trục Ptcmax = 175kN Hệ số vượt tải theo TCVN 2737 – 1995, n = 1,1 Áp lực thẳng đứng lớn hai cầu trục đứng cạnh truyền lên vai cột Dmax xác định theo đường ảnh hưởng phản lực hình vẽ c Dmax x n.Pmax y i Các tung độ yi đường ảnh hưởng ứng với vị trí lực tập trung P cmax xác định theo tam giác đồng dạng: y1 = 1; y2 = 1,6/6 = 0,267; y3 = 4,1/6 = 0,683; Dmax = 1,1.175.(1 + 0,267 + 0,683)= 375,375kN Điểm đặt Dmax trùng với điểm đặt Gd 6300 4400 Pmax 1600 6300 4400 Pmax 1900 6000 y2 Pmax y1 Pmax 6000 4100 y3 Sơ đồ xác định Dmax SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 10- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG Mtd = RsAs(ho – a) = 280.692(360 - 40) = 62003200Nmm = 62,0032KNm Vì Mtd = 62,0032KNm > M2 = 31,49KNm nên cột đủ khả chịu lực * Khi cẩu lắp, lật cột nằm theo phương nghiêng cẩu Điểm cẩu đặt vai cột, cách mút 3,9m; chân cột tì lên đất Mơmen lớn phần cột trên, chỗ tiếp giáp với vai cột M4 = 0,5.6.3,72 = 41,07KNm Tiết diện cột với As = 13,621cm2 (122 + 225), tính Mtd = 280.1362,1.320 = 122044160Nmm = 122,044KNm Vậy cột đủ khả chịu lực Ở phần cột mơmen lớn tìm cách chân cột đoạn 4,188m M6 = 78,9KNm Tiết diện có h = 600mm; h o = 560mm; cốt thép chọn 525 (As = 24,54cm2) tính Mtd = 280.2454.520 = 357302400Nmm = 357,302KNm > M = 78,9KNm, cột đủ khả chịu lực SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 47- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 125 1  120 400 114 400 116 GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG a) 3,5 400 600 7,47 2,64 q1=9KN/m q2=6KN/m 3,24 3,7 7,01 M2=31,49 2,64 M3=31,36 M3=31,19 3,73 2,64 1  400 600 2  400 5  400 71,36 b) 3,7 3,9 9,45 q1=9KN/m q2=6KN/m M4=41,07 M5=45,69 M6=78,9 4,188 Sơ đồ tính tốn cột A vận chuyển (a) cẩu lắp (b) VII TÍNH TỐN TIẾT DIỆN CỘT TRỤC B Cột trục B có hình dáng bên ngồi đối xứng nội lực theo hai chiều tương ứng xấp xỉ nên đặt cốt thép đối xứng thuận tiện hợp lý Phần cột Chiều dài tính tốn lo = 2,5Ht = 2,5.3700 = 9250mm Kích thước tiết diện b = 40cm; h = 60cm Giả thiết a = a’ = 4cm, ho = h – a = 56cm; ho - a = 52cm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 48- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG Độ mảnh h = 9250/600 = 15,42 > nên cần xét đến uốn dọc Nội lực chọn từ bảng tổ hợp ghi chi tiết bảng Kí hiệu cặp nội lực Kí hiệu bảng tổ hợp M N e1 = M/N Mdh Ndh (KNm) (KN) (m) (KNm) (KN) II-16 253,63 1276,74 0,2 4,025 1205,64 II-18 248,09 1347,84 0,184 4,025 1205,64 Nội lực nguy hiểm phần cột cột trục B Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea lấy 2cm, không bé h/30 = 2cm Ht/600 = 370/600 = 0,62cm Để tính lực dọc tới hạn, giả thiết tỉ số cốt thép toàn t = 0,8%, tính mơmen qn tính tiết diện cốt thép Is 2 h   60  I s  t bho   a  0,008.40.56   12113,92cm 2    Mơmen qn tính tiết diện bêtông: I bh 40.60  720000cm 12 12 Tính cốt thép đối xứng với cặp eo = max(e1;ea) = max(200;20) = 200mm eo/h = 200/600 = 0,333  l 1  M dh  N dh 0,5h 4,025  1205,64.0,5.0,6 1  1,574 M  N 0,5h 253,63  1276,74.0,5.0,6 l 9,25  0,5  0,01 o  0,01Rb 0,5  0,01  0,01.11,5 0,231 h 0,6  e max( S eo ; ) max(0,333;0,231) 0,333 h 0,11  0,1 0,354 0,333 0,1  SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 49- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP N cr  GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG  6,4.27000  0,354 720000 10  6,4 Eb  S I      I  7,78.12113,92.10  5173704 N s  2  1,574 lo   l 9250    Ncr = 5173,704KN 1   1,328 N 1276,74 1 1 N cr 5173,704 h 600 e  eo   a 1,328.200   40 525,6mm 2 Chiều cao vùng chịu nén x x N 1276,74.10  277,552mm Rb b 11,5.400 2a’ = 80 < x < Rho = 0,623.560 = 348,88mm nên tính As = As’ theo cơng thức x 277,552 N (e   ho ) 1276740(525,6   560) ' 2 As  As   915mm Rsc (ho  a' ) 280(560  40)  = ’ = 915/(400.560) = 0,408% > min = 0,2% t = 2 = 0,816% xấp xỉ với giá trị t giả thiết Dự kiến chọn cốt thép bên 320, As = As’ = 9,42cm2 Tính cốt thép đối xứng với cặp Tương tự có eo = max(e1;ea) = max(184;20) = 184mm eo/h = 184/600 = 0,307  l 1  M dh  N dh 0,5h 4,025  1205,64.0,5.0,6 1  1,561 M  N 0,5h 248,09  1347,84.0,5.0,6 l 9,25  0,5  0,01 o  0,01Rb 0,5  0,01  0,01.11,5 0,231 h 0,6  e max( eo ; ) max(0,307;0,231) 0,307 h SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 50- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP S GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG 0,11  0,1 0,37 0,307 0,1   6,4.27000  0,37.720000.10  6,4 Eb  S I   N cr     I s    7,78.12113,92.10  5349982N 1,561 lo   l 9250    Ncr = 5349,982KN 1   1,337 N 1347,84 1 1 N cr 5349,982 h 600 e  eo   a 1,337.184   40 506,008mm 2 Chiều cao vùng chịu nén x x N 1347,84.10  293mm Rb b 11,5.400 2a’ = 80 < x < Rho = 0,623.560 = 348,88mm nên tính As = As’ theo cơng thức x 293 N (e   ho ) 1347,84(506,008   560) 2 As  As'   856 mm Rsc (ho  a' ) 280(560  40) 400 3  214 320 Kết xấp xỉ với cặp 1, dùng thép 320, As = As’ = 9,42cm2 đủ yêu cầu chịu lực 600 Bố trí cốt thép phần cột cột B Phần cột SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 51- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG Chiều dài tính tốn lo = 1,5Hd = 1,5.8850 = 13275mm Kích thước tiết diện b = 40cm; h = 80cm Giả thiết a = a’ = 4cm, ho = h – a = 76cm; ho - a = 72cm Độ mảnh h = 13275/800 = 16,594 > nên cần xét đến uốn dọc Nội lực chọn từ bảng tổ hợp ghi chi tiết bảng Kí hiệu cặp nội lực Kí hiệu bảng tổ hợp M N e1 = M/N Mdh Ndh (KNm) (KN) (m) (KNm) (KN) IV-17 -505,39 1864,32 0,271 -4,825 1407,6 IV-18 -414,68 2184,93 0,189 -4,825 1407,6 Nội lực nguy hiểm phần cột cột trục B Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea lấy 3cm không bé h/30 = 2,67cm Hd/600 = 1,475cm Để tính lực dọc tới hạn, giả thiết tỉ số cốt thép tồn t = 1%, tính mơmen qn tính tiết diện cốt thép Is 2 h   80  I s  t bho   a  0,01.40.76   39398cm 2    Mơmen qn tính tiết diện bêtông: bh 40.803 I  1706667cm 12 12 Tính cốt thép đối xứng với cặp eo = max(e1;ea) = max(271;30) = 271mm eo/h = 271/800 = 0,339  l 1  M dh  N dh 0,5h 4,825  1407,6.0,5.0,8 1  1,454 M  N 0,5h 505,39  1864,32.0,5.0,8  0,5  0,01  e max( lo 13,275  0,01Rb 0,5  0,01  0,01.11,5 0,219 h 0,8 eo ; ) max(0,339;0,219) 0,339 h SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 52- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP S GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG 0,11  0,1 0,351 0,339 0,1   6,4.27000  0,351.1706667.10  6,4 Eb  S I   N cr     I s    7,78.39398.10  7045439N  1,454 lo   l 13275    Ncr = 7045KN 1   1,36 N 1864,32 1 1 N cr 7045 h 800 e  eo   a 1,36.271   40 728,56mm 2 Chiều cao vùng chịu nén x x N 1864,32.10  405,287mm Rb b 11,5.400 2a’ = 80 < x < Rho = 0,623.760 = 473,48mm nên tính As = As’ theo công thức x 405,287 N (e   ho ) 1864320 (728,56   760 ) 2 As  As'   1583 mm Rsc (ho  a ' ) 280(760  40)  = ’ = 1583/(400.760) = 0,521% > min = 0,2% Tính cốt thép đối xứng với cặp Cặp có M = -414,68KNm; N = 2184,93KN; Để tính lực dọc tới hạn, giả thiết tỉ số cốt thép toàn t = 0,8%, tính mơmen qn tính tiết diện cốt thép Is 2 h   80  I s   t bho   a  0,008.40.76   31518,72cm 2    eo = max(e1;ea) = max(190;30) = 190mm eo/h = 190/800 = 0,2375  l 1  M dh  N dh 0,5h 4,825  1407,6.0,5.0,8 1  1,441 M  N 0,5h 414,68  2184,93.0,5.0,8 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 53- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP  0,5  0,01  e max( S GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG lo 13,275  0,01Rb 0,5  0,01  0,01.11,5 0,219 h 0,8 eo ; ) max(0,2375;0,219) 0,2375 h 0,11  0,1 0,426 0,2375 0,1  N cr   6,4.27000  0,426.1706667 10  6,4 Eb  S I      I  7,78.31518,72.10  7351799 N s 2   lo   l 13275  1,441   Ncr = 7351,799KN 1   1,423 N 2184,93 1 1 N cr 7351,799 h 800 e  eo   a 1,423.190   40 630,37 mm 2 Chiều cao vùng chịu nén x N 2184,93.103 x  475mm Rb b 11,5.400 x > Rho = 0,623.760 = 473,48mm nên xác định lại x theo phương pháp dần với x = x1, tính As* theo cơng thức: x 475     N  e   ho  2184930 630,37   760  2    1169 mm As*   Rsc Z a 280.720      *  1  ho  2184930  2.280.1169   1  760  N  Rs As     R    0,623   x   474,485mm * 2.280.1169 Rs As 11,5.400.760  Rb bho   0,623 1 R thoả mãn điều kiện 473,48 = Rho < x < ho = 760 Tính As As’ theo công thức SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 54- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG x 474,485    Ne  Rb bx ho   2184930.630,37  11,5.400.474,485 760   2    1172,26 mm * As  As   Rsc Z a 280.720 Kiểm tra  = ’ = 1172,26/(400.760) = 0,39% So sánh diện tích cốt thép yêu cầu ba cặp lấy trị số lớn cặp có A s = As’ = 15,83cm2, chọn thép 422 (15,2cm2) 400 4  2  422  = ’ = 15,2/(40.76) = 0,5% > min = 0,2% t = 2 = 1% với trị số t giả thiết, khơng cần tính lại 800 Bố trí cốt thép phần cột cột B Kiểm tra khả chịu lực theo phương mặt phẳng uốn - Phần cột với Nmax = 1363,64KN; chiều dài tính tốn lo = 2Ht = 2.3700 = 7400mm; độ mảnh b = 7400/400 = 18,5; hệ số uốn dọc  tra phụ lục XI (khung BTCT_Lê Bá Huế)  = 0,79; diện tích tiết diện Ab = 40.60 = 2400cm2; tổng diện tích cốt thép Ast = 2.9,42 = 18,84cm2 Tính tốn kiểm tra theo cơng thức  ( Rb Ab  Rsc Ast ) 0,79(11,5.240000  280.1884) 2597141N 2597 ,141KN Vì Nmax = 1363,64KN < 2597,141KN nên cột đủ khả chịu lực theo phương mặt phẳng uốn - Phần cột với Nmax = 2184,93KN; chiều dài tính tốn l o = 1,2Hd = 1,2.8850 = 10620mm; độ mảnh b = 10620/400 = 26,55; hệ số uốn dọc  tra phụ lục XI (khung BTCT_Lê Bá Huế)  = 0,59; diện tích tiết diện A b = 40.80 = 3200cm2; tổng diện tích cốt thép A st = 2.15,2 = 30,4cm2 Tính tốn kiểm tra theo công thức  ( Rb Ab  Rsc Ast ) 0,59(11,5.320000  280.3040) 2673408 N 2673,408KN SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 55- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG Vì Nmax = 2184,93KN < 2673,408KN nên cột đủ khả chịu lực theo phương mặt phẳng uốn VIII TÍNH TỐN CỘT TRỤC B THEO CÁC ĐIỀU KIỆN KHÁC a Kiểm tra theo khả chịu cắt Ở phần cột dưới, lực cắt lớn xác định từ bảng tổ hợp Qmax = 67,28KN 0,75Rbtbho = 0,75.0,9.400.760 =205200N = 205,2KN, thoả mã điều kiện Q < 0,75Rbtbho Bêtông đủ khả chịu cắt, Cốt đai đặt theo cấu tạo - Đường kính 8 đảm bảo lớn 0,25 đường kính cốt dọc lớn 22; - Khoảng cách cốt đai chọn 30cm, đảm bảo khơng lớn 15 lần đường kính cốt dọc chịu nén bé 22 b Kiểm tra nén cục Đỉnh cột chịu lực nén mái truyền xuống N1 = Gm1 + Pm = 564,87 + 79 = 643,87KN N2 = Gm2 + Pm = 616,37 + 79 = 695,37KN N = N1 + N2 = 1339,24KN Bề rộng mái kê lên cột 240mm, bề dài tính tốn đoạn kê 560mmAloc1 = 240.560 = 134400mm2 Diện tích tính tốn Aloc2 = 400.600 = 240000mm2 Kiểm tra theo điều kiện N Rb,loc Aloc1 Hệ số tăng cường độ b xác định  b 3 Aloc 240000  1,22 Aloc1 134400 : Hệ số xét phụ thuộc vào đặc điểm phân bố tải trọng Ở  = 0,75 SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 56- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG Rb,loc = .b.Rb Với  = với bêtơng có cấp độ bền thấp B25  Rb,loc = 1.1,22.11,5 = 14,03MPa .Rb,locAloc1 = 0,75.14,03.133,4 = 1403,702KN > N = 643,87KN Thoả mãn điều kiện chịu nén cục Để tránh phá hoại cục ngun nhân khác khơng kể đến tính tốn, đầu cột gia cố lưới thép ngang Dùng lưới ô vuông 50x50mm, thép C - I 6, chiều dài lưới l = 380mm, số theo phương cạnh ngắn thanh, theo phương cạnh dài 12 thanh, khoảng cách lưới S1 = 120mm, chân cột đặt lưới 50x50mm, khoảng cách lưới S = 120mm 150 150 N2 Aloc1 20 560 20 25 50x12 600 25 400 240 50x8 400 Aloc2 25 N1 25 c.Tính tốn vai cột Chiều cao làm việc ho = 1000 – 40 = 960mm, bề dài vai lv = 600mm, có lv < 0,9ho = 864mm nên vai cột thuộc kiểu côngxơn ngắn Lực tác dụng lên vai: P = 560,175KN Để đảm bảo độ bền dải nghiêng chịu nén cần thoả mãn điều kiện P 0,8 w2 Rb blb sin  (*) Trong + lb = lsup.sin lsup : chiều dài vùng truyền tải, lấy lsup = 300mm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 57- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG lb = 300.sin74o = 288mm + w2: hệ số xét đến ảnh hưởng cốt đai  w 1  5 w1 E 210000 s với   E  27000 7,78 b  w1  Asw bS w Asw: diện tích tiết diện cốt đai nằm mặt phẳng Sw: khoảng cách cốt đai, theo phương vng góc với chúng Ta có 2,5av =2,5.350 = 875< h = 1000mm < 3,5av =3,5.350 = 1225mm  vai cột dùng cốt đai ngang, cốt xiên Cốt đai chọn 8, asw = 50,3mm2, n = 2, Sw = 150mm < h/4 = 250mm 150mm   w1  2.50,3 1,67.10  400.150   w 1  5.7,78.1,67.10  1,065  0,8 w2 Rb blb sin 0,8.1,065.11,5.400.300.sin 74o 1130,213KN Do điều kiện (*) thoả mãn Diện tích cốt xiên cắt qua nửa đoạn lk (lk = 894mm) không bé 0,002bho = 0,002.400.1160 = 928mm2, chọn 120 + 220 (As = 9,42cm2) đặt thành lớp *Tính cốt dọc: Mơmen tiết diện mép cột I - I M1 = P.av = 560,175.0,35 = 196,06KNm Tính cốt thép với mơmen tăng 25%: M = 1,25M1 = 245,075KNm SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 58- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP m = GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG M 245,075.10  0,0396 Rb bho2 11,5.400.1160 Tra bảng có  = 0,9797 M 245,075.10  930mm  As  Rs ho 0,9797.280.960 Chọn 225, As = 982mm2 89 560,175 560,175 1  ° 74 800 600 600 225 220 350 600 Bố trí cốt dọc cốt xiên vai cột d Kiểm tra chuyên chở cẩu lắp Lúc cột bị uốn, tải trọng lấy trọng lượng thân nhân với hệ số động lực 1,5 đoạn q1 = 1,5.0,4.0,8.25 = 12KN/m đoạn q2 = 1,5.0,4.0,6.25 = 9KN/m Xét trường hợp bốc xếp, treo buộc chọn hai sơ đồ tính hình vẽ SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 59- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG * Khi chuyên chở bốc xếp, cột nằm theo phương ngang, điểm kê treo buộc cách mút đoạn a = 2,68m; cách mút đoạn a = 3,09m Mômen âm gối: M1 = 0,5.12.2,682 = 43,09KNm; M2 = 0,5.9.3,092 = 42,97KNm; Mômen dương lớn đoạn phần cột tìm tiết diện cách gối 3,785m, có M3 = 42,86KNm Qua so sánh mômen tiết diện, cần kiểm tra với M cho phần cột đủ Kiểm tra khả chịu lực với tiết diện nằm ngang, h = 600mm, h o = 560mm, cốt thép đưa vào tính tốn lấy ba cốt ngồi: 112 + 220, As = 7,411cm2 Kiểm tra theo công thức Mtd = RsAs(ho – a) = 280.741,1(560 - 40) = 107904160Nmm = 107,904KNm Vì Mtd = 107,904KNm > M1 = 43,09KNm nên cột đủ khả chịu lực * Khi cẩu lắp, lật cột nằm theo phương nghiêng cẩu Điểm cẩu đặt vai cột, cách mút 3,9m; chân cột tì lên đất Mơmen lớn phần cột trên, chỗ tiếp giáp với vai cột M4 = 0,5.9.3,72 = 61,605KNm Tiết diện cột với As = 9,42cm2 (320), tính Mtd = 280.942.520 = 137155200Nmm = 137,155KNm Vậy cột đủ khả chịu lực Ở phần cột mơmen lớn tìm cách chân cột đoạn 4,15m M = 103,335KNm Tiết diện có h = 800mm; h o = 760mm; cốt thép chọn 422 (As = 15,2cm2) tính Mtd = 280.1520.720 = 306432000Nmm = 306,432KNm > M = 103,335KNm, cột đủ khả chịu lực SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 60- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG 220 2  600 800 3,09 400 a) 400 1  400 114 7,58 2,68 q1=12KN/m q2=9KN/m 3,09 3,7 6,97 M2=42,97 2,68 M3=43,09 M3=42,86 3,785 2,68 600 800 3  400 4  400 99,65 b) 3,7 3,9 9,45 q1=12KN/m q2=9KN/m M4=61,605 M5=68,505 M6=101,89 4,12 Sơ đồ tính tốn cột B vận chuyển (a) cẩu lắp (b) SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 61- ... SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 14- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG NI = NII = NIII = NIV = 440,665kN; QIV = 9,71kN Biểu đồ mơmen cho hình b Cột trục B: Sơ đồ tác dụng tĩnh tải mái Gm1 Gm2 hình... lực biểu diễn hình vẽ SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 13- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG N M Q Nội lực tĩnh tải mái: a Cột trục A: Sơ đồ tác dụng tĩnh tải Gm1 hình vẽ Lực Gm1 gây mơmen đỉnh... Pmax y1 Pmax 6000 4100 y3 Sơ đồ xác định Dmax SVTH: NGUYỄN ĐỨC TẤM - 10- ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: ĐÀO VĂN CƯỜNG b Hoạt tải lực hãm ngang xe con: Lực hãm ngang bánh xe truyền lên dầm cầu trục