tính toán cột

Trang 1

Chơng 5: tính toán cột 5.1.Số liệu đầu vào.

Cột có tiết diện: 600x 800

+ Dùng bê tông B25, các giá trị bt nén, kéo lần lợt là R b = 14,5 Mpa;R bt = 1,05 Mpa.

Nhng do thực tế thi công cọc: đổ tông độ cao 1,5 m một, đầm nén kỹ rồi mới đổ tiếp, do vậy làm cờng độ Kéo nén thực tế của Bt là:

R b th = 14,5.0,9= 13 Mpa;

R bt th = 1,05.0,9= 0,95 Mpa

Bê tông đổ cột thuộc loại bt nặng, hệ số đk làm việc : γ b = 0,9

=>ξ R = 0,656;α R = 0,441

+ Thép AII có R a = R a' = 280 Mpa

+ Chiều dài kết cấu cột tầng 1: l= 1200+ 4200= 5400 mm

⇒ chiều dài tính toán l 0 = ψ x l = 0,7x5400 = 3780 mm

Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra đợc các cặp tổ hợp nội lực nguy hiểm:

Nội lực cột không có dấu dùng để tính thép cột

Cấu

C0130

I - I

Mxmax 2.0E+07 4.90E+07 4.96E+06 Mymax 2.0E+07 4.90E+07 4.89E+06 Nmax 2.0E+07 4.90E+07 4.96E+06

|Mxmin| 2.0E+07 4.90E+07 4.89E+06

|Mymin| 2.0E+07 4.90E+07 4.86E+06

II - II

Mxmax 2.9E+07 6.8E+07 4.86E+06 Mymax 2.9E+07 6.8E+07 4.92E+06 Nmax 2.9E+07 6.8E+07 4.92E+06

|Mxmin| 2.9E+07 6.8E+07 4.92E+06

|Mymin| 2.9E+07 6.7E+07 4.86E+06 + Giả thiết khoảng cách mép ngoài bt tới trọng tâm cốt thép: a = a’ = 50 mm

5.2.Tính toán cột K8- A, tầng 1( C0129).

 Tại mặt cắt I- I, tính toán cặp nội lực bất lợi nhất( Mx, My, Nmax)= (2.0E+07;4.9E+07; 4.96E+06)

- Tính toán cơ sở với phơng X:(bx;hx)=(600;800)

Trang 2

-I x =b.h 3 /12= 600x 800 3 /12= 2.56x10 10 (mm 4 )

⇒ h 0x = h x - a = 800-50= 750 mm

⇒ Z ax =h 0x - a = 750-50= 700 mm

+Tính độ lệch tâm cho cột thuộc dạng kết cấu siêu tĩnh: e 0x = max( e 1x , e ax )

Độ lệch tâm e 1 :

e 1x = M x /N= 4 , 02 ( )

10 96 , 4

10 2

6

7

mm

=

Độ lệch tâm ngẫu nhiên- e ax phảI lớn hơn các giá trị:

l/600= 5400/600= 9 mm

h x / 30= 800/30= 27 mm Chọn e ax = 27 mm

⇒ e 0x =max( 4,02 ữ 27)= 27 mm

+ Xét uốn dọc: 4 , 2 8

900

3780

0 = = <

x h l

=> Không xét đến hệ số uốn dọc- η , coi η = 1

+ Tính giá trị:

33333 600

10 2 1

=

x

x x

b

M

η

- Tính toán cơ sở với phơng Y tơng tự:(b y ;h y )=(800;600)

I y = 800x 600 3 /12= 1,44x10 10 (mm 4 )

⇒ h 0y = 600-50= 550 mm

⇒ Z ay =550-50= 500 mm

+Tính độ lệch tâm cho cột thuộc dạng kết cấu siêu tĩnh: e 0 = max( e 1y , e ay )

Trang 3

-Độ lệch tâm e 1y :

e 1y = M y /N= 10 ( )

10 96 , 4

10 9 , 4

6

7

mm

=

Độ lệch tâm ngẫu nhiên- e ay phảI lớn hơn các giá trị:

l/600= 5400/600= 9 mm

h y / 30= 600/30= 20 mm Chọn e ay = 20 mm

⇒e 0y =max( 10 ữ20)= 20 mm

+ Xét uốn dọc: 6 , 3 8

600

3780

y

h l

=> Không cần xét đến hệ số uốn dọc- η = 1

+ Tính giá trị:

61250 800

10 9 , 4

=

by

M y y

η

900

10 1 , 4 33333

600

10

=

<

=

h

My b

Mx

Vậy tính thép chịu lực chính của cột theo phơng trục Y

e = η x e 0x + h x /2- a= 1x20+ 800/2-50= 370 mm

+ Tính khoảng cách x khi đặt cốt thép:

800 35 , 10

10 96 , 4 x

6

b R

N b

=

Tính: 2.a’= 2x 50= 100 mm

ξ r h 0 = 0,656x550= 360 mm

So sánh: 2.a’< ξ r h 0 <x 1 = 600 mm.

=> Vậy cột lệch tâm bé.

Khi đó x đợc tính theo CT gần đúng( 5.28- TL 5)

( )

( 1 ) 2 ( 0 , 48 )

) 48 , 0 (

2

− +

−

− +

−

=

ε γ

ξ

ε ξ γ

ξ

n

h n

n x

a r

r a

r

Trong đó:

1 , 1 550 800 35 , 10

10 96 , 4

.

6 0

=

h b R

N n

b th

Trang 4

-ε= e/h o = 370/550= 0,67

γ a = Z a /h 0 = 500/550= 0,9

0,48) -1,1.0,67 2.(

0,9 0,656).

-1 (

900 0,48)].

-1,1.0,67 2.0,656.(

1,1 0,9.

0,656).

-1 [(

= +

+

=

Vì x> h 0 = 550 nên chọn x= ho= 550 mm

Thép đặt đối xứng:

) ( 2 , 171 ) ( 17120 500

280

) 2 / 550 550 (

550 600 35 , 10 370 10 96 4

) 2 / (

R -N.e

As

Z R

x h x b

a sc

=

−

=

−

=

80 60

2 , 171 100

b

A s

Giả sử Bố trí thép theo phơng không bất X với mật độ tơng tự

à min = 1%< à t = 2 à = 2.2,45=4,9%< 8%

Vậy chọn kích thớc,quá trình tính toán thép nh vậy là hợp lý.

=> Chọn thép chiu lực theo phơng chính: 18∅36=cm 2 , Với phơng còn lại,

chọn thêm theo cấu tạo: 10 ∅ 30

Với phơng pháp tính toán tơng tự ta tính đợc thép cho cả cột C29 và các cột

còn lại:

Trang 5

-b¶NG TÝnh thÐp cét

PhÇn

tö diÖnTiÕt

NL

max

min CÆp néi lùc

TiÕt diÖn cét ChiÒu dµi Cét

M«men td e1= M/N (cm) (cm)e0 e xR.h0 Trêng hîp tÝnh

DiÖn tÝch cèt thÐp td

Ayc cho cét (cm2)

Mx

C0129 I - I Mxmax 1.99 4.93 496.19 60 80 5.4 3.78 2.4 3.2 3.68 6803 21.88 1.08 2.14 5.32 Phương Y 570.33 0.40 6.46 1.30 3.68 0.05 48.90 Lech tam rat be 0.98 74.17 38.68 60.00 80.00 171.21 171.21

Mymax 1.97 4.88 489.74 60 80 5.4 3.78 2.4 3.2 3.68 6803 21.88 1.08 2.12 5.26 Phương Y 562.91 0.40 6.39 1.31 3.68 0.05 48.90 Lech tam rat be 0.98 74.17 38.68 60.00 80.00 168.66

|Mxmin| 1.95 4.94 489.87 60 80 5.4 3.78 2.4 3.2 3.68 6803 21.88 1.08 2.10 5.32 Phương Y 563.07 0.40 6.44 1.31 3.68 0.05 48.90 Lech tam rat be 0.98 74.17 38.68 60.00 80.00 168.71

|Mymin| 1.95 4.94 489.87 60 80 5.4 3.78 2.4 3.2 3.68 6803 21.88 1.08 2.10 5.32 Phương Y 563.07 0.40 6.44 1.31 3.68 0.05 48.90 Lech tam rat be 0.98 74.17 38.68 60.00 80.00 168.71

II - II Mxmax 2.87 6.76 486.52 60 80 5.4 3.78 2.4 3.2 3.68 6803 21.88 1.08 3.10 7.28 Phương Y 559.22 0.40 8.93 1.84 3.68 0.05 48.90 Lech tam rat be 0.98 74.17 38.68 60.00 80.00 167.39 Mymax 2.93 6.77 492.84 60 80 5.4 3.78 2.4 3.2 3.68 6803 21.88 1.08 3.16 7.30 Phương Y 566.48 0.40 8.98 1.82 3.68 0.05 48.90 Lech tam rat be 0.98 74.17 38.68 60.00 80.00 169.89

|Mymin| 2.88 6.74 486.39 60 80 5.4 3.78 2.4 3.2 3.68 6803 21.88 1.08 3.10 7.26 Phương Y 559.06 0.40 8.91 1.83 3.68 0.05 48.90 Lech tam rat be 0.98 74.17 38.68 60.00 80.00 167.33 C0529 I - I Mxmax 2.00 8.47 279.25 60 70 3.2 2.24 2.4 2.8 3.28 16950 12.96 1.02 2.03 8.61 Phương Y 320.98 0.40 9.56 3.42 3.42 0.05 41.08 Lech tam rat be 1.00 64.07 33.42 60.00 70.00 87.31 101.99

II - II Mxmax 4.02 17.12 283.04 60 70 3.2 2.24 2.4 2.8 3.28 16950 12.96 1.02 4.09 17.42 Phương Y 325.34 0.40 19.33 6.83 6.83 0.11 41.08 Lech tam rat be 1.00 63.21 36.83 60.00 70.00 100.36 Mymax 4.02 17.12 283.04 60 70 3.2 2.24 2.4 2.8 3.28 16950 12.96 1.02 4.09 17.42 Phương Y 325.34 0.40 19.33 6.83 6.83 0.11 41.08 Lech tam rat be 1.00 63.21 36.83 60.00 70.00 100.36 Nmax 4.01 17.38 286.82 60 70 3.2 2.24 2.4 2.8 3.28 16950 12.96 1.02 4.08 17.68 Phương Y 329.68 0.40 19.58 6.83 6.83 0.11 41.08 Lech tam rat be 1.00 63.21 36.83 60.00 70.00 101.99

|Mymin| 4.01 17.38 286.82 60 70 3.2 2.24 2.4 2.8 3.28 16950 12.96 1.02 4.08 17.68 Phương Y 329.68 0.40 19.58 6.83 6.83 0.11 41.08 Lech tam rat be 1.00 63.21 36.83 60.00 70.00 101.99 C1029 I - I Mxmax 4.49 17.06 43.02 60 70 3.2 2.72 2.4 2.8 3.28 11496 15.74 1.00 4.51 17.13 Phương Y 4.95 0.95 22.15 51.48 51.48 0.79 41.08 Lech tam lon 1.01 55.94 81.48 60.00 70.00 12.13 12.13

|Mxmin| 4.45 16.75 41.97 60 70 3.2 2.72 2.4 2.8 3.28 11496 15.74 1.00 4.47 16.81 Phương Y 4.82 0.96 21.79 51.91 51.91 0.80 41.08 Lech tam lon 1.01 55.90 81.91 60.00 70.00 12.07

|Mymin| 4.49 17.06 43.02 60 70 3.2 2.72 2.4 2.8 3.28 11496 15.74 1.00 4.51 17.13 Phương Y 4.95 0.95 22.15 51.48 51.48 0.79 41.08 Lech tam lon 1.01 55.94 81.48 60.00 70.00 12.13

Trang 6

-|Mymin| 3.62 8.49 40.51 60 70 3.2 2.72 2.4 2.8 3.28 11496 15.74 1.00 3.64 8.52 Phương Y 4.66 0.96 12.58 31.04 31.04 0.48 41.08 Lech tam lon 1.00 58.57 61.04 60.00 70.00 0.98

II - II Mxmax 1.87 9.33 499.70 60 90 5.4 3.78 2.4 3.6 4.08 7653 21.88 1.07 2.00 9.98 Phương Y 57.44 0.59 11.76 2.35 4.08 0.05 55.42 Lech tam rat be 0.98 84.19 44.08 60.00 90.00 87.99

Mymax 2.18 10.01 299.66 60 80 3.2 2.24 2.4 3.2 3.68 19372 12.96 1.02 2.21 10.17 Phương Y 34.44 0.72 12.31 4.11 4.11 0.05 47.40 Lech tam rat be 1.00 74.03 39.11 60.00 80.00 138.78 Nmax 2.22 10.15 304.43 60 80 3.2 2.24 2.4 3.2 3.68 19372 12.96 1.02 2.25 10.31 Phương Y 34.99 0.72 12.47 4.10 4.10 0.05 47.40 Lech tam rat be 1.00 74.03 39.10 60.00 80.00 136.84

II - II Mxmax 3.74 17.54 46.82 60 70 3.2 2.72 2.4 2.8 3.28 11496 15.74 1.00 3.75 17.61 Phương Y 5.38 0.95 21.77 46.50 46.50 0.72 41.08 Lech tam lon 1.01 56.51 76.50 60.00 70.00 9.89

Trang 7

-Nmax 1.56 6.41 523.24 60 90 5.4 3.78 2.4 3.6 4.08 7653 21.88 1.07 1.68 6.88 Phương Y 60.14 0.58 8.33 1.59 4.08 0.05 55.42 Lech tam rat be 0.98 84.19 44.08 60.00 90.00 78.24

Mymax 1.77 11.56 311.02 60 80 3.2 2.24 2.4 3.2 3.68 19372 12.96 1.02 1.80 11.75 Phương Y 35.75 0.71 13.46 4.33 4.33 0.06 47.40 Lech tam rat be 1.00 73.98 39.33 60.00 80.00 133.43 Nmax 1.77 11.56 311.02 60 80 3.2 2.24 2.4 3.2 3.68 19372 12.96 1.02 1.80 11.75 Phương Y 35.75 0.71 13.46 4.33 4.33 0.06 47.40 Lech tam rat be 1.00 73.98 39.33 60.00 80.00 133.43

|Mymin| 3.58 23.14 315.45 60 80 3.2 2.24 2.4 3.2 3.68 19372 12.96 1.02 3.64 23.52 Phương Y 36.26 0.71 26.96 8.55 8.55 0.11 47.40 Lech tam rat be 1.00 73.05 43.55 60.00 80.00 116.55 C1031 I - I Mxmax 3.95 28.05 45.70 60 80 3.2 3.40 2.4 3.2 3.68 8408 19.68 1.01 3.98 28.21 Phương Y 5.25 0.96 33.29 72.83 72.83 0.97 47.40 Lech tam lon 1.03 64.15 107.83 60.00 80.00 20.67 20.67

II - II Mxmax 3.21 18.50 42.73 60 80 3.2 2.72 2.4 3.2 3.68 13138 15.74 1.00 3.22 18.56 Phương Y 4.91 0.96 22.69 53.10 53.10 0.71 47.40 Lech tam lon 1.01 66.15 88.10 60.00 80.00 8.48

Trang 8

-Mymax 2.50 5.14 475.53 60 80 5.4 3.78 2.4 3.2 3.68 6803 21.88 1.08 2.69 5.52 Phương Y 54.66 0.56 7.54 1.59 3.68 0.05 48.90 Lech tam rat be 0.98 74.17 38.68 60.00 80.00 64.88

Trang 9

-+ Chọn cốt thép đai: ∅10> ∅max/4= 25/4= 5,12 mm

+ Tính khoảng cách đặt cốt đai: S= 150<15.∅min= 15.25= 375 mm

+ Kiểm tra kích thớc sau cùng:

Chọn chiều dày lớp bảo vệ thực tế:

a t = 30 >(∅max= 25; a tc = 20) a= a t + ∅ max/2= 30+ 25/2= 42,5< a gt = 50 mm.

h 0 = 800- 42,5= 757,5< h 0gt

Thực tế, Ta chọn thép cột sao cho đồng bộ, dễ thi công, Vậy chọn thép theo bảng dới đây:

Bảng lựa chọn thép cột K8

Phần

tử diện Tiết Diện tích than Số ờng Đ- tích Diện à % Phần

tử diện Tiết Diện tích thanh Số Đờng kính tích Diện à %

C0129 171.2 171.2 18 f36 183.2 6.55 C0131 78.2 78.2 Tính thép theo cấu tạo:18f 36

C0529 87.3

102.

0 18 f28 110.8 7.98

C0531

135.

3

116.6 Tính thép theo cấu tạo: 18f28

88.8

133.

4 88.8

133.

4 87.3

133.

4 87.3

135.

3 100.

100.

102.

100.

Trang 10

C1029 12.1

12.1 6 f18 15.27

C1031 20.7

20.7 10 f28 61.6

C013

0 82.9

82.9 TÝnh thÐp theo cÊu t¹o:18f 36

C0132 61.3

61.3 TÝnh thÐp theo cÊu t¹o:18f 35

C053

0 138.7

122.4 TÝnh thÐp theo cÊu t¹o: 18f28

C0532 117.5

109.7 TÝnh thÐp theo cÊu t¹o: 18f28

C103

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	1,17 MB