HƯỚNG DẪN LÀM ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1, CHI TIẾT ĐẦY ĐỦ RÕ RÀNG, DỄ HIỂU, ĐÃ BẢO VỆ THÀNH CÔNG VỚI SỐ ĐIỂM LÀ 9 ĐIỂM. TÀI LIỆU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1, DỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1, BÀI GIẢNG BÊ TÔNG CỐT THÉPLựa chọn giải pháp kết cấu cho sàn. Chọn kích thước chiều dày sàn. Lựa chọn kết cấu mái. Lựa chọn kích thước tiết diện các bộ phận. Kích thước tiết diện dầm. Kích thước tiết diện cột. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG. ĐỊNH TĨNH TẢI TÁC DỤNG VÀO KHUNG. TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM. Tính toán cốt thép dọc cho các dầm.Tính cốt thép chịu mômen dương:Bản sàn được đổ toàn khối với phần trên của dầm nên khi chịu mômen dương được tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén.Kiểm tra điều kiện khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm.Sơ đồ kết cấuMô hình hoá kết cấu khung thành các thanh đứng (cột) và các thanh gnang (dầm) với trục của kết cấu được tính đến trọng tâm tiết diện của các thanh.Nhịp tính toán của dầm
GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP I, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU I.1 Chọn vật liệu sử dụng Sử dụng bêtông cấp độ bền B15 có Rb=8,5 MPa; Rbt=0,75MPa Sử dụng thép + Nếu φ 12mm thì dùng thép AII có: Rs=Rsc=280MPa I.2 Lựa chọn giải phap kết cấu cho sàn Chọn gải pháp sàn sườn toàn khối có bố trí thêm dầm phụ I.3 Chọn kích thước chiều dày sàn Ta chọn chiều dày sàn theo công thức của tác giả Lê Bá Huế hs = k × Lng 37 + 8α với α= Lng Ldài a,Với sàn trong phòng - Hoạt tải tính toán: ps=pc.n=200.1,2=240 (daN/m2) - Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT) Bảng 1: cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn các lớp vật liệu -Gạch ceramic dày 8mm, γ 0 = 2000 daN/m3 8.10-3.2000=16 daN/m2 -Vữa lát dày 15mm, γ 0 = 2000 daN/m3 15.10-3.2000=30 daN/m2 -Vữa trát dày 10mm, γ 0 = 2000 daN/m3 10.10-3.2000=20 daN/m2 Tiêu chuẩn n 16 1,1 17,6 30 1,3 39 20 1,3 26 Cộng: Do không có tường xây trực tiếp lên sàn nên tĩnh tải tính toán: SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 Tính toán 82,6 1 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP g0=82,6 (daN/m2) → Do vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn là: q0=ps+g0=240+82,6=322,6 (daN/m2) Ta có q0 k=1 Các ô sàn ở trong phòng có +Ldài = L2 = 7,2(m) +Lngắn = B = 3,9(m) →α = B 3, 6 = = 0,923 L2 3,9 Chiều dày sàn trong phòng hs1 = k × Lngan 37 + 8α = 1× 3, 6 = 0, 08( m) 37 + 8 × 0,923 8cm → Chọn hs1= 8(cm) Vậy khi kể cả trọng lượng bản thân sàn BTCT thì: + Tĩnh tai tính toán của ô sàn trong phòng gs = g0 + γ bt × hs1 × n = 82,6 + 2500.0,08.1,1 = 302,6 (daN/m2) +Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn trong phòng qs = ps +gs = 240 + 302,6= 542,6 (daN/m2) b,Với sàn hành lang: +Hoạt tải tính toán: Phl = pc.n = 300.1,2=360 (daN/m2) +Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng của bản sàn BTCT) g0=82,6 (daN/m2) Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn là: q(hl)0 = phl +g0 = 360 + 82,6 = 442,6 (daN/m2) Vì q(hl)0 = 442,6 >400 nên 3 k= qhl 0 422, 6 = = 1, 02 400 400 SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 2 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP Ô sàn hành lang ứng với (L1;B) có: +Ldài = B = 3,9(m) +Lngắn = L1 = 2(m) →α = L1 2 = B 3,9 =0,513 Chiều dày sàn hành lang ứng với ( L1;B): hs 2 = k × Lngan 37 + 8α = 1× 2 37 + 8 × 0,513 =0,05 (1) Ô sàn hành lang phía ngoài sảnh có: +Ldài = B = 3,9(m) +Lngắn = 2,5(m) →α = 2,5 2,5 = B 3,9 =0,641 Chiều dày sàn hành lang phía ngoài sảnh: hs 2' = k × Lngan 37 + 8α = 1× 2,5 37 + 8 × 0, 614 =0,06 (2) Từ (1) & (2) ta chọn h2s = 8 (cm) Vậy nếu kể cả trọng lượng bản thân sàn BTCT thì: +Tĩnh tải tính toán của ô sàn hành lang ghl=go + γ bt × hs 2 × n = 82,6 + 2500.0,08.1,1 = 302,6 (daN/m2) +Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn hành lang qhl = phl + ghl = 360 +302,6 = 662,6 (daN/m2) c, Với sàn mái +Hoạt tải tính toán: Pm = pc.n = 75.1,3 = 97,5 +Tĩnh tải tính toán(chưa kể trọng lượng bản thân của bản sàn BTCT) Bảng 2:cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 3 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại các lớp vật liệu -Vữa láng dày 20mm, γ 0 = 2000 daN/m3 Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP Tiêu chuẩn n 40 1,3 52 20 1,3 26 20.10-3.2000=40 daN/m2 -Vữa trát dày 10mm, γ 0 = 2000 daN/m3 10.10-3.2000=20 daN/m2 Cộng: Tính toán 78 Do không có tường xây trực tiếp lên sàn nên tĩnh tải tính toán: g0 = 78 (daN/m2) Vì vậy tải trọng phân bố tính toán trên sàn q = g0 + pm = 78 + 97,5 = 175,5 (daN/m2) Do tải trọng trên mái nhỏ nên ta chọn chiều dày ô sàn lớn và chiều dày ô sàn bé trên mái hs3 = 8 (cm) Vậy nếu kể cả tải trọng bản thân sàn BTCT và coi như tải trọng mái tôn, xà gồ phân bố đều trên sàn thì: +Tĩnh tải tính toán của ô sàn mái gm = g0 + gmái tôn + γ bt × hs3 × n = 78 + 20.1,05 + 2500.0,08.1,1 = 319 (daN/m2) +Tổng tải trọng phân bố tính toán trên sàn mái: qm = pm + gm = 97,5 + 319 = 416,5 (daN/m2) I.4 Lựa chọn kết cấu mái Kết cấu mái dùng hệ mái tôn gác lên xà gồ, xà gồ gác lên tường thu hồi I.5 Lựa chọn kích thước tiết diện các bộ phận *Kích thước tiết diện dầm a, Dầm BC (dầm trong phòng) Ta lựa chọn chiều cao dầm theo công thức kinh nghiệm SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 4 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại hd = Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP Ld 7, 2 = ×1,1 md 12 =0,66 (m) Trog đó: L - nhịp dầm m - hệ số, m ∈ [8 ÷ 15] k - hệ số tải trọng, k ∈ [1,0 ÷ 1,3] → Chọn chiều cao dầm: hd = 0,7 (m) Bề rộng của dầm: bd ∈ [0,3 ÷ 0,5] = 0,31.0,7 = 0,217 (m) → Chọn bề rộng dầm: bd = 0,25 (m) Với dầm trên mái, do tải trọng nhỏ nên ta chọn chiều cao nhỏ hơn hd = 0,5(m) b, Dầm AB (dầm ngoài hành lang) Nhịp dầm L = l1 = 2 (m) & 2,5 (m) khá nhỏ Vậy ta chọn chiều cao dầm: hd = 0,3 (m), bề rộng của dầm bd = 0,22 (m) Và cũng là phù hợp với kích thước ván khuôn a, Dầm dọc nhà Nhịp dầm L = B = 3,9 (m) hd = Ld 3,9 = ×1 md 13 =0,3 (m) Vậy ta chọn chiều cao dầm: hd = 0,3 (m), bề rộng dầm bd = 0,22 (m) *Kích thước tiết diện cột Diện tích tiết diện cột xác định theo công thức A=k× N Rb Trong đó: N - lực dọc trong cột do tải trọng đứng, xác định khá là đơn giản bằng cách tính tổng tải trọng đứng tác dụng lên đỉnh cột trong phạm vi SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 5 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP truyền tải k ∈ [1,0 ÷ 1,5] - hệ số kể đến ảnh hưởng của mô men a, Cột trục B (trục giữa nhà) + Diện truyền tải của cột trục B 7, 2 ÷× 3,9 2 SB1 = = 14,04 (m2) 2 ÷× 3,9 SB2 = 2 = 3,9 (m2) +Lực dọc do tải phân bố dều trên bản sàn N1 = qs.SB1 + qhl.SB2 = 542,6.14,04 + 662,6.3,9= 10202,2 (daN) +Lực dọc tải trọng tường hành lang dày 220 mm N2 = gt.lt.ht = 514.3,9.3= 6013,8 (daN) Với: ht = H2 - hdầm dọc = (3,3 - 0,3) = 3 (m) +Lực dọc do tường thu hồi 7, 2 2 + ÷× 2, 63 2 2 N3 = gt.lt.ht = 296 = 3581 (daN) +Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái N4 = qm(SB1 + SB2) = 416,5 (14,04 + 3,9 ) = 7472,01 +Với nhà 4 tầng (có 3 sàn học và 1 sàn mái) N= ∑n N i i = 3 × (10202, 2 + 6013,8) + 1(3581 + 7472, 01) = 59703, 01 Vậy ta tính được kích thước cột theo công thức sau: A=k× N 59703, 01 1,15 × = 808 Rb = 85 Vậy ta chọn kíc thước cột bcxhc = 25x35cm có A = 875 (cm2) nhỉnh hơn Att một chút b, Cột trục C SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 6 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP Cột trục C có diện chịu tải SC nhỏ hơn diện chịu tải của cột trục B để thiên về an toàn và định hình hoá ván khuôn, ta chọn kích thước tiết diện cột trục C (bcxhc= 25x35 cm) bằng với kích thước cột trục B c, Cột trục A + Diện truyền tải của cột trục A 2 2,5 3,9 × 3,9 + × = 6,34 2 2 SA = 2 (m2) +Lực dọc do tải phân bố dều trên bản sàn hành lang N1 = qhl.SA = 662,6.6,34 = 4200,884 (daN) +Lực dọc do tải trọng lan can N2 = gt.lt.hhlc = 296.3,9.0,9 = 1039 (daN) +Lực dọc do tường thu hồi 2 × 1, 2 N3 = gt.lt.ht = 296 2 = 335,2 (daN) +Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái N4 = qm.SA = 416,5.6,34 = 2640,61 +Với nhà 4 tầng (có 3 sàn hành lang và 1 sàn mái) N= n×∑ Ni = 3.(4200,884 + 1039) + 1.(335,2+ 2640,61) = 18695,46 (daN) +Do lực dọc bé và là cột biên nên khi kể đến ảnh hưởng của momen ta chọn k = 1,3 → A= k× N 18695, 46 = = 220 Rb 85 (cm2) Diện tích cột A khá nhỏ nên ta chọn kích thước cột A bcxhc = 22x22 cm có A = 484 (cm2) > 220 (cm2) d, Cột trục A’ Cột trục A’ có diện chịu tải SA’ nhỏ hơn diện chịu tải của cột trục A để thiên về an toàn và định hình hoá ván khuôn, ta chọn kích thước tiết diện cột trục A’ SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 7 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP (bcxhc= 22x22 cm) bằng với kích thước cột trục A *Vì càng lên cao lực dọc càng giảm nên ta chọn kích thước cột như sau +Cột trục B & trục C có kích thước như sau: -bcxhc = 25x35 (cm) cho cột tầng 1 và tầng 2 -bcxhc = 25x30 (cm) cho cột tầng 3 và tầng 4 Cột trục A & A’ có kích thước bcxhc = 22x22 cm có A = 484 (cm2) từ tầng 1 → tầng 4 6, Mặt bằng bố trí kết cấu như hình dưới SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 8 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP II, SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG 1, sơ đồ hình học SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 9 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP 2, Sơ đồ kết cấu Mô hình hoá kết cấu khung thành các thanh đứng (cột) và các thanh gnang (dầm) với trục của kết cấu được tính đến trọng tâm tiết diện của các thanh a, Nhịp tính toán của dầm Nhịp tính toán của dầm được lấy bằng khoảng cách giữa các cột + Xác định nhịp tính toán của dầm BC t t h h 0, 22 0, 22 0,3 0,3 lBC = L2 + + ÷− c + c ÷ = 7, 2 + + + ÷− ÷ = 7,12m 2 2 2 2 2 2 2 2 (ở đây ta lấy trục cột là trục của cột tầng 3 và tầng 4) SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 10 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại I= Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP b × h3 22 × 223 = = 19521(cm 4 ) 12 12 Giả thiết : µt = 1% = 0, 01 2 2 2 h h 22 I s = Fs × − a ÷ = µt × b × h0 − a ÷ = 0, 01× 22 × 18 − 4 ÷ = 194(cm 4 ) 2 2 2 α= Es 2,1×105 = = 9,13 Eb 2,3 ×104 δ min = 0,5 − 0, 01× l0 318,5 − 0, 01× Rb = 0,5 − 0, 01× − 0, 01× 8,5 = 0, 27 h 22 e0 8, 45 = = 0,38 h 22 e → δ e = max 0 , δ min ÷ = 0,38 h Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ lệch tâm: ϕp =1 →S= (đối với BTCT thường) 0,11 0,11 + 0,1 = + 0,1 = 0,33 δe 0,38 0,1 + 0,1 + 1 ϕp Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn: ϕl = 1 + β Với: M dh + N dh × y M +N×y β = 1; y = 0, 5h = 0,5 × 22 = 11(cm) (với BT nặng) → ϕ l = 1 + 1× 0,162 + 16, 59 × 0,11 = 1, 04 ≤ 1 + 1 = 2 19,964 + 236,18 × 0,11 Lực dọc tới hạn: N cr = 6, 4 × 230 ×103 0,33 ×19521 6, 4 Eb S × I + α Is ÷= × + 9,13 ×194 ÷ = 115583(daN ) ⇔ 1155,83( KN ) 2 2 l0 ϕl 318,5 1, 04 Hệ số uốn dọc η= 1 1 = = 1, 25 N 236,18 1− 1− N cr 1155,83 SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 72 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại e = η × e0 + Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP h 22 − a = 1, 25 × 8, 45 + − 4 = 17,56 2 2 Sử dụng bêtông cấp độ bền B15, thép AII &γ b 2 = 1 tra phụ lục 8 (GT.BTCT-I) → ξ R = 0, 65 ξ R × h0 = 0, 65 × 18 = 11, 7(cm) Với Rs = Rsc, x1 = N 236,18 = = 12, 63 Rb × b 0,85 × 22 > ξ R × h0 = 0, 65 ×18 = 11, 7(cm) Giả thiết không đúng- xảy ra trường hợp nén lệch tâm bé Ta phải lập phương trình để tính lại x Khi dùng BT cấp độ bền không quá B30 và cốt thép có R s ≤ 365MPa ta sử dụng phương trình sau để tính chính xác giá trị của x: x 3 + a2 x 2 + a1 x + a0 = 0(*) a2 = −(2 + ξ R ) × h0 = −(2 + 0, 65) ×18 = −47, 7 Với: a1 = 2× N ×e 2 × 23618 ×17,56 + 2ξ R h02 + (1 − ξ R )h0 Z a = + 2 × 0, 65 ×182 + (1 − 0, 65) × 18 ×14 = 10242, 6 Rb × b 85 × 22 a0 = − N [2eξ R + (1 − ξ R ) Z a ]h0 −23618[2 × 17,56 × 0, 65 + (1 − 0, 65)14] ×18 = = −6383 Rb × b 85 × 22 → x = 0, 62(cm) ' Ta tính As = As theo công thức sau: As = As' = N × e − Rb × b × x × (h0 − 0,5 x) 23618 ×17,56 − 85 × 22 × 0, 62 × (18 − 0,5 × 0, 62) = = 10(cm 2 ) Rsc × Z a 2800 ×14 X¸c ®Þnh gi¸ trÞ hµm lîng cèt thÐp tèi thiÓu thÐp ®é m¶nh λ : λ= l0 l0 318,5 = = = 50 r 0, 288 × b 0, 288 × 22 λ ∈ (35;83) → µ min = 0,2% Hµm lîng cèt thÐp : SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 73 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại µ= Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP As 10 × 100% = × 100% = 2,5% > µmin = 0, 2% b.ho 22 ×18 *NhËn xÐt: CÆp néi lùc 3 ®ßi hái lîng cèt thÐp bè trÝ lµ lín nhÊt VËy ta bè trÝ cèt thÐp cét 9 , 2 theo As = As = 10cm Chän 3φ 22 cã As = 11, 4 cm > 10cm (h×nh vÏ) C¸c phÇn tö cét 10, 13 &14 ®îc bè trÝ thÐp gièng phÇn tö cét 9 2 2 4.Tính toán cốt thép cho phần tử cột 7: bxh = 25x30 (cm) a, số liệu tính toán -Xác định chiều dài tính toán: Căn cứ theo phụ lục số 13 (trang 136 GTKBTCTTK Lê Bá Huế): công trình của ta có số nhịp không nhỏ hơn hai, liên kiết giữa dầm và cột được giả thiết là cứng, kết cấu sàn khung đổ toàn khối nên +,l0 = 0,7H = 0,7x3,3= 2,31 (m) = 231 (cm) (Với µ = 0, 7 ) -Giả thiết a = a’ = 4 cm → h0 = h - a = 30 - 4 =26 (cm) -Khoảng cách trọng tâm hai trục cốt thép là: Za = h0 - a = 26 - 4 =22 (cm) -Độ mảnh λ= l0 231 l 231 = = 7, 7 & 0 = = 26, 74 h 30 ru 0, 288 × 30 l0 < 28 → ru λ < 8 → Bỏ qua sự ảnh hưởng của uốn dọc.lấy η = 1 -Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea do các yếu tố không kể đến trong tính toán gây ra Lấy 1 1 ea không nhỏ hơn 600 chiều dài cấu kiện & 30 chiều dài tiết diện 1 1 1 1 ea = max H ; hc ÷ = max × 231; × 30 ÷ = max ( 0,385;1) = 1(cm) 30 30 600 600 +, SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 74 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP M e0 = max e1 = ; ea = 1 ÷cm N -Cột thuộc kết cấu siêu tĩnh: Bảng nội lực và độ lệch tâm của cột 7 Ký Ký hiệu hiệu ở cặp nội bảng Đặc điểm của M N cặp nội lực (KN.m) (KN) e1 = M N (cm) ea (cm) tổ hợp lực e0 = max(e1&ea) (cm) 1 7-9 emax 44,413 262,25 16,9 1 16,9 2 7-14 M 48,22 330,47 14,6 1 14,6 3 7-11 21,245 337,77 6,3 1 Nmax Với Mdh = 13,592(kNm), Ndh = 261,94 (kNm) 6,3 max b,Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 M = 44,413 (KN.m) = 444130 (daN.cm) N = 262,25(KN) = 26225 (daN) Eb = 23x103 (Mpa) = 230x103 (daN/cm2) Hệ số uốn dọc η =1 e = η × e0 + h 30 − a = 1×16,9 + − 4 = 27,9 2 2 Sử dụng bêtông cấp độ bền B15, thép AII &γ b 2 = 1 tra phụ lục 8 (GT.BTCT-I) → ξ R = 0, 65 ξ R × h0 = 0, 65 × 26 = 16,9(cm) Với Rs = Rsc ,2a’=8 (cm) < x1 = N 262, 25 = = 12,34 Rb × b 0,85 × 25 < ξ R × h0 = 0, 65 × 26 = 16,9(cm) SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 75 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP Đúng với giả thiết,và khi (Rs = Rsc) thì lấy x = x1 thay vào công thức sau để tính As = As' x 12, 34 N e + − h0 ÷ 26225 × 27,9 + − 26 ÷ 2 2 = = 3, 44(cm 2 ) As = As' = Rsc × Z a 2800 × 22 X¸c ®Þnh gi¸ trÞ hµm lîng cèt thÐp tèi thiÓu thÐp ®é m¶nh λ : λ= l0 l0 231 = = = 32 r 0, 288 × b 0, 288 × 25 λ ∈ (17;35) → µmin = 0,1% Hµm lîng cèt thÐp : µ= As 3, 44 × 100% = × 100% = 0,529% > µ min = 0,1% b.ho 25 × 26 c,Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2 M = 48,22 (KN.m) = 482200 (daN.cm) N = 330,47 (KN) = 33047 (daN) Eb = 23x103 (Mpa) = 230x103 (daN/cm2) Hệ số uốn dọc η =1 e = η × e0 + h 30 − a = 1× 14, 6 + − 4 = 25, 6 2 2 Sử dụng bêtông cấp độ bền B15, thép AII &γ b 2 = 1 tra phụ lục 8 (GT.BTCT-I) → ξ R = 0, 65 ξ R × h0 = 0, 65 × 26 = 16,9(cm) Với Rs = Rsc ,2a’=8 (cm) < x1 = N 330, 47 = = 15,55 Rb × b 0,85 × 25 < ξ R × h0 = 0, 65 × 26 = 16,9(cm) Đúng với giả thiết,và khi (Rs = Rsc) thì lấy x = x1 thay vào công thức sau để tính As = As' SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 76 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP x 15,55 N e + − h0 ÷ 33047 × 25, 6 + − 26 ÷ 2 2 = = 3,96(cm 2 ) As = As' = Rsc × Z a 2800 × 22 X¸c ®Þnh gi¸ trÞ hµm lîng cèt thÐp tèi thiÓu thÐp ®é m¶nh λ : λ= l0 l0 231 = = = 32 r 0, 288 × b 0, 288 × 25 λ ∈ (17;35) → µ min = 0,1% Hµm lîng cèt thÐp : µ= As 3,95 ×100% = × 100% = 0,58% > µ min = 0,1% b.ho 25 × 26 d,Tính cốt thép đối xứng cho cặp 3 M = 21,245 (KN.m) = 212450 (daN.cm) N = 337,77 (KN) = 33700 (daN) Eb = 23x103 (Mpa) = 230x103 (daN/cm2) Hệ số uốn dọc η =1 e = η × e0 + h 30 − a = 1× 6,3 + − 4 = 17,3 2 2 Sử dụng bêtông cấp độ bền B15, thép AII &γ b 2 = 1 tra phụ lục 8 (GT.BTCT-I) → ξ R = 0, 65 ξ R × h0 = 0, 65 × 26 = 16,9(cm) Với Rs = Rsc ,2a’=8 (cm) < x1 = N 337, 77 = = 15,89 Rb × b 0,85 × 25 < ξ R × h0 = 0, 65 × 26 = 16,9(cm) Đúng với giả thiết,và khi (Rs = Rsc) thì lấy x = x1 thay vào công thức sau để tính As = As' SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 77 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP x 15,89 N e + − h0 ÷ 33777 × 17,3 + − 26 ÷ 2 2 = = −0, 41(cm 2 ) As = As' = Rsc × Z a 2800 × 22 X¸c ®Þnh gi¸ trÞ hµm lîng cèt thÐp tèi thiÓu thÐp ®é m¶nh λ : l0 l0 231 = = = 32cm r 0, 288.b 0, 288.25 λ ∈ (17;35) → µ min = 0,1% λ= Hàm lượng cốt thép tính toán âm nên ta chọn theo cấu tạo As = As' = µmin × b × h0 0,1× 25 × 26 = = 0, 65(cm2 ) 100% 100% *NhËn xÐt: CÆp néi lùc 2 ®ßi hái lîng cèt thÐp bè trÝ lµ lín nhÊt VËy ta bè trÝ cèt thÐp cét 7 , 2 theo As = As = 3,96cm Chän 2φ18 cã As = 5, 09cm > 3,96cm (h×nh vÏ) C¸c phÇn tö cét 3, 4 &8 ®îc bè trÝ thÐp gièng phÇn tö cét 7 2 2 3.Tính toán cốt thép cho phần tử cột 11: bxh = 22x22 (cm) a, số liệu tính toán -Xác định chiều dài tính toán: Căn cứ theo phụ lục số 13 (trang 136 GTKBTCTTK Lê Bá Huế): công trình của ta có số nhịp không nhỏ hơn hai, liên kiết giữa dầm và cột được giả thiết là cứng, kết cấu sàn khung đổ toàn khối nên +,l0 = 0,7H = 0,7x3,3= 2,31 (m) = 231 (cm) (Với µ = 0, 7 ) -Giả thiết a = a’ = 4 cm → h0 = h - a = 22 - 4 =18 (cm) -Khoảng cách trọng tâm hai trục cốt thép là: Za = h0 - a = 18 - 4 =14 (cm) -Độ mảnh λ= l0 231 l 231 = = 10,5 & 0 = = 36, 46 h 22 ru 0, 288 × 22 l0 > 28 → ru λ > 8 SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 78 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP Vậy ta cần xét đến sự ảnh hưởng của uốn dọc -Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea do các yếu tố không kể đến trong tính toán gây ra Lấy 1 1 ea không nhỏ hơn 600 chiều dài cấu kiện & 30 chiều dài tiết diện 1 1 1 1 ea = max H ; hc ÷ = max × 231; × 22 ÷ = max ( 0,385;0, 73 ) = 0, 73(cm) 30 30 600 600 +, M e0 = max e1 = ; ea = 0, 73 ÷cm N -Cột thuộc kết cấu siêu tĩnh: Bảng nội lực và độ lệc tâm của cột 11 Ký Ký hiệu hiệu ở cặp nội bảng e1 = M N M N cặp nội lực (KN.m) (KN) ≡ emax -12,594 78,02 16,14 0,73 16,14 -2,197 103,72 2,12 0,73 2,12 M&N lớn -11,954 92,96 12,86 0,73 Với Mdh = -1,83(kNm), Ndh = 75,6(kNm) 12,86 (cm) ea (cm) tổ hợp lực 1 9-10 2 9-14 M 9-9 3 e0 = Đặc điểm của max Nmax max(e1&ea) (cm) b,Tính cốt thép đối xứng cho cặp 1 M = -12,594 KN.m) = -125940 (daN.cm) N = 78,02 (KN) = 7802 (daN) Eb = 23x103 (Mpa) = 230 (daN/cm2) Mômen quán tính của tiết diện: I= b × h3 22 × 223 = = 19521(cm 4 ) 12 12 Giả thiết : µt = 1% = 0, 01 SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 79 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại 2 Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP 2 2 h h 22 I s = Fs × − a ÷ = µt × b × h0 − a ÷ = 0, 01× 22 × 18 − 4 ÷ = 194(cm 4 ) 2 2 2 Es 2,1×105 α= = = 9,13 Eb 2,3 ×104 δ min = 0,5 − 0, 01× l0 231 − 0, 01× Rb = 0,5 − 0, 01× − 0, 01× 8,5 = 0,31 h 22 e0 16,14 = = 0, 73 h 22 e → δ e = max 0 , δ min ÷ = 0,73 h Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ lệch tâm: ϕp =1 →S= (đối với BTCT thường) 0,11 0,11 + 0,1 = + 0,1 = 0, 23 δe 0, 73 0,1 + 0,1 + 1 ϕp Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn: ϕl = 1 + β Với: M dh + N dh × y M +N×y β = 1; y = 0, 5h = 0,5 × 22 = 11(cm) (với BT nặng) → ϕl = 1 + 1 × −1,83 + 75, 6 × 0,11 = −0, 62 ≤ 1 + 1 = 2 −12,594 + 78, 02 × 0,11 → ϕl = 1 Lực dọc tới hạn: N cr = 6, 4 × 230 ×103 0, 23 ×19521 6, 4 Eb S × I + α Is ÷= × + 9,13 × 194 ÷ = 172715(daN ) ⇔ 1727,15( KN ) 2 2 l0 ϕl 231 1 Hệ số uốn dọc η= 1 1 = = 1, 05 N 78, 02 1− 1− N cr 1727,15 e = η × e0 + h 22 − a = 1, 05 ×16,14 + − 4 = 7,8 2 2 SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 80 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP Sử dụng bêtông cấp độ bền B15, thép AII &γ b 2 = 1 tra phụ lục 8 (GT.BTCT-I) → ξ R = 0,65 ξ R × h0 = 0, 65 × 18 = 11,7(cm) Với Rs = Rsc , tính x1 = N 78, 02 = = 4,17 Rb × b 0,85 × 22 1,54cm (h×nh vÏ) C¸c phÇn tö cét 12, 15 &16 ®îc bè trÝ thÐp gièng phÇn tö cét 11 4,Tính toán cốt thép đai cho cột +Đường kính cốt đai φ 22 φsw ≥ max & 5mm ÷ = & 5mm ÷ = 5,5( mm) 4 4 vậy ta chọn cốt đai φ 6 nhóm AI +Khoảng cách cốt đai “s” -Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc s ≤ ( 10φmin & 500mm ) = ( 10 × 16 & 500 ) = 160( mm) SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 85 GV Hướng Dẫn: T.S Đỗ Văn Lại Khoa Xây Dựng – TrườngDHHP Chọn s=100(mm) -Các đoạn còn lại s ≤ ( 15φmin & 500mm ) = ( 15 ×16 & 500mm ) = 240( mm) Chọn s=200 (mm) 4,Tính toán cấu tạo các nút góc trên cùng Nút góc là nút giao giữa: +Phần tử dầm 20 & phần tử cột 4; +Phần tử dầm 28 & phần tử cột 16; e0 Chiều dài neo cốt thép ở nút góc phụ thuộc vào tỉ số hcôt +Dựa vào bảng tổ hợp nội lực cột, ta chọn ra cặp nội lực M, N của phần tử cột số 4 có độ lệc tâm lớn nhất Đó là cặp 4-12 có M = 57,2 (KN.m) & N= 114,91 (KN) có e0 = 50 (cm) → e0 50 = = 1, 67 > 0,5 h 30 Vậy ta sẽ cấu tạo cốt thép nút góc 20-4 theo trường hợp có e0 > 0,5 h +Dựa vào bảng tổ hợp nội lực cột, ta chọn ra cặp nội lực M, N của phần tử cột số 16 có độ lệc tâm lớn nhất Đó là cặp 16-10 có M = 5,297 (KN.m) & N= 25,88(KN) có e0 = 20 (cm) → e0 20 = = 0,9 > 0,5 h 22 Vậy ta sẽ cấu tạo cốt thép nút góc 28-16 theo trường hợp có e0 > 0,5 h SV Thực Hiện: Kiều Văn Chung– XDAK11 86 ... PmIItg2 = 97 ,5x2 = 195 Đổi phân bố với k = 0,625 0,625x 195 = 1 21 ,9 mII 2xPA’S =PCmII (daN) (tập trung) 97 ,5x0,6x3 ,9 = 228,2 Kết 1 21 ,9 228,2 P mII A mII =PB (daN) (tập trung) 97 ,5 × (3 ,9) + (3 ,9 − 2)... Dầm 18 Dầm 19 Dầm 20 AS µ 0 .92 7 (cm2) 7.35 (%) 0.445 0.013 0.1 0 .99 3 0 .94 7 6.86 5.37 0.42 0.33 262,4x70 25x70 0.013 0.086 0 .99 3 0 .95 5 6 .9 4.54 0.418 0.28 262,4x70 0.012 0 .99 4 6.36 0. 39 M bxh Gối... trung) 97 ,5 × (3 ,9) + (3 ,9 − 3, 6) 3, × = 368, 2 Kết 2 19, 4 112,75 368,6 mI PA’ (daN) (tập trung) (3 ,9) + (3 ,9 − 2,5) 2,5 × 97 ,5 × × = 1 61, 48 2 P mI A =PA’mI+0,5x(0,6x97,5x3 ,9) = 282,6 1 61,4 8 282,6