IV LIÊN KẾT NỐI CỘT

LIÊN KẾT NỐI CỘT ¾ Các cột thép được nối với nhau các bản nối là các tấm thép ốp hai bên bề mặt bản cánh thép, bụng thép và bulông ứng lực trước ¾ Ứng lực trước trong bulông tạo ra lực

Trang 1

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi

IV LIÊN KẾT NỐI CỘT

¾ Các cột thép được nối với nhau các bản nối là các tấm thép ốp hai bên bề mặt bản cánh thép, bụng thép và bulông ứng lực trước

¾ Ứng lực trước trong bulông tạo ra lực ma sát giữa bề mặt tiếp xúc các tấm thép cánh thép và bụng thép Do đó tạo được liên kết giữa cột trên và cột dưới

¾ Nếu nối hai cột có tiết diện giống nhau thì không cần các bản đệm, nếu hai cột có tiết diện khác nhau thì cần có những bản đệm lèn vào lấp khoảng trống giữa bản nối và bản cánh thép, bụng thép

Hình 7.16 Nối cột tiết diện bằng nhau và không bằng nhau

¾ Cột nối đúng tâm và vị trí nối thống nhất cách mép trên của dầm một khoảng 1200mm

¾ Tính toán mẫu cho vị trí nối cột tầng 1 và tầng 2 của cột C7, các vị trí còn lại bảng tính

1 Tính toán mẫu

Tính toán mẫu cho vị trí nối cột tầng 1 và tầng 2 của cột C7, tiết diện

WH-700x700x40x60 với WH-WH-700x700x40x60

¾ Tính toán sơ bộ bố trí bulông và bản nối

Để đơn giản và an toàn ta tính liên kết sao cho khả năng chịu lực nén dọc trục của cột Na.Rd không thay đổi Tức là tổng diện tích tiết diện bản nối phải không bé hơn diện tích tiết diện của cột và số bulông phải đủ để tổng lực ma sát của các bề mặt tiếp xúc không bé hơn khả năng chịu lực Na.Rd

Trang 2

Nếu hai cột có tiết diện khác nhau thì đảm bảo khả năng chịu lực Na.Rd của cột có tiết diện bé hơn ( thường là cột trên)

• Ta chọn bulông M24 grade 10.9, giới hạn bền fub = 1000 N/mm2, diện tích tiết diện qua ren As = 353 mm2

• Khả năng chịu trượt của một bulông ứng lực trước

Fs,Rd = nµFp.Cd /γms

n : Số lượng mặt phẳng ma sát, ốp hai bản nên n=2

µ : Hệ số ma sát lấy theo bảng 9.4- Chương 9-Lý thuyết tính toán Ta sẽ xử lý bề mặt tiếp xúc bằng cách chà nhám và phun bột kim loại, ta có µ=2

Fp.Cd : Lực kéo trước trong thân bulông

Fp.Cd = 0,7 fub As =0.7* 1000*353= 247100 N

γms : Hệ số an toàn bằng 1,25

=> Fs,Rd = 2*0.5*247100/1.25= 197680 N= 197.68 kN

• Khả năng chịu lực nén dọc Nf.Rd của một bản cánh cột trên WH-700x700x40x60 là:

Nf.Rd= (fy/γa)tfbf = 275/1.1*60*700= 10500*103N =10500 kN

• Khả năng chịu lực nén dọc Nw.Rd của bản bụng cột trên WH-700x700x40x60 là:

Nw.Rd= (fy/γa)twbw = 275/1.1*40*(700-2*60)= 5800*103N =5800 kN

• Số bulông sơ bộ cần thiết trên một cột theo tính toán là:

Trên một bản cánh nf = Nf.Rd/FS.Rd= 10500/197.68 = 53.1 bulông

Trên bản bụng nw = Nw.Rd/FS.Rd= 5800/197.68 = 29.3 bulông

• Sơ bộ chọn và bố trí bulông

Trên một bản cánh nf = mxn = 9x6 Bulông

Trên bản bụng nw =mxn = 8x4 Bulông

(m: số hàng bulông, n: sốâ cột bulông)

Chọn khoảng cách giữa các hàng bulông là p1= 90mm

Chọn khoảng cách giữa các cột bulông là p2 = 100mm

Chọn khoảng cách từ hàng bulông ngoài cùng đến mép bản nối là e1= 50mm Chọn khoảng cách từ cột bulông ngoài cùng đến mép bản nối là e2= 50mm

• Sơ bộ chọn các bản nối

Bản ốp bản bụng:

Chiều rộng: a= p2(n-1)+2e2= 100*(4-1)+2*50= 400 mm

Chiều dài: b= 2[p1(m-1)+2e1]+tg=2*[90(8-1)+2*50]+5= 1465mm

(tg: khoảng hở giữa hai cột bằng 5mm)

Trang 3

Bề dày: t= tw/2+5= 40/2+5= 25mm

Bản ốp mặt ngoài bản cánh:

Chiều rộng: a= bf = 700mm

Chiều dài: b= 2[p1(m-1)+2e1]+tg=2*[90(9-1)+2*50]+5= 1645mm

Bề dày: t= tf/2+5= 60/2+5= 35mm

Bản ốp mặt trong bản cánh:

Chiều rộng: a = p2 (n/2-1)+ 2e2 = 100*(6/2-1)+ 2*50= 300 mm

Chiều dài: b = 2[p1(m-1)+2e1]+tg=2*[90(9-1)+2*50]+5= 1645mm

Bề dày: t = tf/2+10= 60/2+10= 40mm

NGOÀI

BẢN THÉP TRONG

BULÔNG

CẤU TẠO

SPLICE COL WH -700x700x40x60

NỐI BỤNG NỐI CÁNH

2PL-35x700x1645 4PL-40X700X1645

4x54-M24 32x2-M24x70

2PL-25x400x1465

+ WH -700x700x40x60

700

50 350

100 100 100

150 50 3x100 50 150 700

ĐỆM CÁNH ĐỆM BỤNG

¾ Kiểm tra khả năng chịu lực của bulông

Lực tác dụng tại ví trí nối cột, một cách an toàn ta xem như các nội lực cực đại xảy ra đồng thời

Nmax = 20798 kN

My.max = 733 kNm

Mz.max = 302 kNm

Vy.max = 102 kN

Vz.max = 254 kN

Ta xem như các thành phần trong cột chịu các lực như sau:

- Bêtông: chịu một phần của Nmax

z

y

Trang 4

- Bản cánh: Chịu một phần của Nmax; chịu toàn bộ Mz.max, My.max và Vy

- Bản bụng: Chịu một phần của Nmax; chịu toàn bộVz

Ta tính lực nén dọc tác dụng lên các thành phần như sau:

Ứng suất trong tiết diện tương đương(tiết diện qui đổi về cùng loại vật liệu):

σeq =

n

/ A A A

N

c w f

max

+ +

Af = 2bftf = 2*700*60= 84000 mm2, diện tích hai bản cánh

Aw = bwtw = (700-2*60)*40= 23200 mm2, diện tích bản bụng

Ac = bh- Af- Aw = 700*700-84000-23200 = 382800 mm2

, diện tích bêtông

n=Ea/E’c= 210/16= 13.125, tỉ số môđung có kể đến ảnh hưởng tải dài hạn

125 382800/13

23200 84000

10

*

+ +

Lực dọc nén tác dụng lên một bản cánh là

Nf = σeqAf/2 = 152.74*84000/2= 6415*103N = 6415 kN

Lực dọc tác dụng lên một bản bụng là

Nw = σeqAw = 152.516*23200 = 3544*103N = 3544 kN

Tính toán lực trượt tác dụng lên một bulông trên bản cánh

• Do Nf = 6415 kN

Nf

y x

Fx1= Nf/(nm)= 6415/54= 118 kN

• Do My.max= 733 kNm

Lực nén dọc trên bản cánh do My.max gây ra là:

NMy = My.max/(h/2)= 733/(0.7/2)= 2094 kN

Lực tác dụng lên một bulông là:

Fx2= NMy/(mn)= 2094/54= 39 kN

• Do Mz.max= 302 kNm

y x Mymax

Trang 5

) 0.6 0.4 9ΣΣ(0.

0.6

* 302 mΣΣ

l M

2 2 2 i

2 max

+ +

=

• Do Vy.max= 102 kNm

Fy= Vy.max/(mn)= 102/54= 5.5 kN

Vậy tổng lực trượt tác dụng lên bulông là:

197.68kN F

kN 190 5.5

33) 39 (118

F ) F F (F

F

Rd s, 2

2

2 y

2 x3 x2 x1

s

=

<

= +

+ +

=

+ +

+

=

=>Thoả

Tính toán lực trượt tác dụng lên một bulông trên bản bụng

• Do Nw = 3544 kN

Fx= Nw/(nm)= 3544/32= 110.7 kN

• Do Vz.max = 254 kN

Fx= Nw/(nm)= 254/32= 7.9 kN

197.68kN F

kN 111 9

7 (110.7

F

Rd s, 2

2

2 y

2

x

s

=

<

= +

=

+

=

=>Thoả

2 Bảng tính sơ bộ kích thước các cấu kiện nối cột

y x

200 600

y x Vymax

z x Nw

Vz.max

Trang 6

BẢNG TÍNHSƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN NỐI CỘT

TINH TOAN CHỌN ỐP NGOÀI ỐP TRONG ĐỆM NGOÀI ĐỆM TRONG CHỌN ỐP BỤNG ĐỆM BỤNG

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	230,39 KB