đồ án bê tông 2

đồ án bê tông 2

Nhịp giữa : Q2 = 200/50 (kN) (số liệu II)

• Chiều cao ray: h= 8.5m (số liệu c)

− Địa điểm xây dựng: T.p Hồ Chí Minh

Kết cấu mái: mái lợp panen bê tông cốt thép 1.5 m x 6m.

Cửa trời giữa nhịp L2 với nhịp cửa trời L= 6m, cao 2.5m

Cầu trục chạy điện có ½ móc cẩu, chế độ làm việc nặng

− Bê tông cấp độ bền B15 có :

Cường độ tính toán chịu nén Rb = 8.5 Mpa

Cường độ tính toán chịu kéo Rbt = 0.75 Mpa

Môđun đàn hồi ban đầu Eb = 23x 103 Mpa

Hệ số làm việc của bê tông γb = 1.0

− Chọn thép AI có :

Cường độ tính toán cốt thép khi chịu kéo : Rs = 225 Mpa

Cường độ tính toán cốt thép khi chịu nén : Rsc = 225 Mpa

Cường độ tính toán cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên): Rsw = 175 Mpa

Môđun đàn hồi ban đầu Es = 21x 104 Mpa

VÀ NỘI LỰC CÁC CỘT

I) XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN:

1) Kết cấu mái:

− Với nhịp L1= 21 m và L2 = 30 m, chọn kết cấu dàn mái bê tông cốt thép dạng hình thang.

− Chọn độ dốc i=1/10

− Kích thước dàn :

• Nhịp giữa :

Chiều cao giữa dàn : hg = (1/7÷1/9) L2 = (4.3÷3.3)m, chọn hg = 3.2 m

Chiều cao đầu dàn: hd = hg – i x (L2/2) = 1.7 m

• Nhịp biên :

Chiều cao giữa dàn : hg = 2.8 m

Chiều cao đầu dàn: hd = 1.7 m

− Các lớp mái được cấu tạo từ trên xuống dưới như sau :

+ Hai lớp gạch lá nem dày 3cm

+ Lớp vữa lót dày 3cm

+ Lớp bê tông nhẹ cách nhiệt dày 12cm+ Lớp bê tông chống thấm dày 4cm+ Panel mái dạng sườn, kích thước 6×1,5m, cao 30cm

− Tổng chiều dày các lớp mái:

Khoảng cách từ trục ray đến trục định vị của cột chọn sơ bộ λ=750mm=0.75m

Nhịp của khung ngang – khoảng cách giữa các trục định vị:

ÁP LỰC BÁNH XE LÊN RAY (kN)

TRỌNG LƯỢNG (kN)

KP70 hoặc P43

Bề rộng cánh b' f (mm)

Chiều cao cánh h' f (mm)

Trọng lượng tiêu chuẩn dầm

3) Xác định các cao trình khung ngang:

Lấy cao trình lúc hoàn thiện của nền nhà (sau khi lát) là cao trình: ± 0,00

Cao trình vai cột : Hv = HR – (hr + Hdct) = 8500 –(135 + 1000) = 7365 (mm) = 7.365 (m)

Cao trình đỉnh cột: Hđ = HR + Hct + a1 = 8500+2400+100 = 11000 (mm)=11.0 (m)

(a1 : khoảng cách từ mặt xe con đến mép dưới của kết cấu mái, chọn a1 = 0.1m)

Cao trình đỉnh mái hai nhịp biên:

Hmái = Hđ+ h + t = 11000 +2800+520 =14320 (mm) = 14.32(m)Cao trình đỉnh mái nhịp giữa có cửa mái:

4) Chọn kích thước cột:

Các kích thước chiều cao cột :

Chiều dài cột trên: Ht =Hđ - Hv =11000 – 7365 = 3635 (mm) = 3.635 (m)

Chiều dài cột dưới: Hd = a2 + Hv = 400 + 7365 = 7765 (mm) = 7.765(m)

Toàn cột : H= Ht + Hd = 11400 (mm) =11.40 (m)

a2 : khoảng cách từ cốt ±0.00 đến cốt mặt móng, chọn a2 = 0.4m

Chọn kích thước tiết diện cột :

Chiều dài tính toán của các đoạn cột (giống nhau cho cả trục A và B) :

(Lấy theo bảng 31 của TCVN 356-2005)

Phần cột trên, theo phương ngang, khi kể đến tải trọng cầu trục :

l0ht = 2Ht=2 x 3.635 =7.27 (m)Phần cột trên, theo phương ngang, khi không kể đến tải trọng cầu trục :

l0ht = 2.5 Ht=2.5 x 3.635=9.0875 (m)Phần cột trên, theo phương dọc, với nhà có hệ giằng dọc, khi kể hay không kể đến tải trọng cầutrục : l0bt = 1.5 Ht=1.5 x 3.635 =5.4525 (m)

Phần cột dưới, theo phương ngang, khi kể đến tải trọng cầu trục :

l0hd = 1.5Hd = 1.5 x 7.765 =11.6475 (m)Phần cột dưới, theo phương ngang, khi không kể đến tải trọng do cầu trục :

l0hd = 1.2H= 1.2 x 11.40 =13.68 (m)Phần cột dưới, theo phương dọc, khi nhà có hệ giằng dọc, khi kể hay không kể đến tải trọng cầutrục : l0bd = 0.8 Hd = 0.8 x 7.765 =6.212 (m)

Kích thước tiết diện cột được chọn như sau :

Cột biên : b= 400(mm), htA= 400(mm), hdA= 600(mm)Cột giữa : b= 400(mm), htB= 600(mm), hdB= 800(mm)Kích thước vai cột :

Cột biên : hv=600(mm), lv=600(mm), h=1200(mm), α=450Cột giữa : hv=600(mm), lv=600(mm), h=1200(mm), α=450Tổng chiều dài cột :

Do đoạn ngàm vào móng phải thoã mãn : a3 ≥ hd nên lấy theo tiết diện cột trục B, chọn

a3=800(mm) – giống nhau cho cả cột trục A & B

Tổng chiều dài cột : Hc = H + a3 =11400+800=12200 (mm) = 12.2(m)

Kiểm tra các điều kiện :

0 0 max

15.53 350.4

bt bd b

Cột A: a4= λ – B1 – ht =750-260-400=90(mm) > 60(mm), thoã mãnCột B: a4= λ – B1 – ht/2 = 750-260-600/2=190(mm) > 60(mm), thoã mãn

II) Xác định tải trọng:

1) Tĩnh tải:

1.1) Tĩnh tải mái:

Tĩnh tải do trọng lượng bản thân các lớp mái tác dụng trên 1m2 mặt bằng mái:

STT Các lớp cấu tạo mái (m) δ (kN/mγ 3) Hệ sốn (kN/mPtc 2) (kN/mP 2)

Trọng lượng kính và khung cửa kính lấy 5 kN/m, n = 1.2  gk = 5×1.2=6 kN

Tĩnh tải mái quy về lực tập trung tác dụng ở nhịp biên không có cửa mái:

Gm1 = 0.5(G1 + g×B×L1) = 0.5(92.4 + 6.049×6×21.5) = 436.4 (kN)(B = 6 m: bước cột)

Tĩnh tải mái quy về lực tập trung tác dụng ở nhịp giữa có cửa mái:

Gm2 = 0.5( G1’+ g×B×L2 + G2 + 2gk×B)

1.2) Tĩnh tải do dầm cầu trục tác dụng lên vai cột:

Tĩnh tải do bản thân dầm cầu trục Gdct, trọng lượng ray và các bản đệm gr, hợp thành lực tập trungđặt trên vai cột Gdct, đặt cách trục định vị 1 đoạn λ = 0.75 m

2) Hoạt tải sửa chữa mái:

Với mái panel bê tông cốt thép, giá trị tiêu chuẩn là Pm = 0.75 kN/m2 (theo TCVN 2737-95).Hoạt tải mái đưa về lực tập trung Pm đặt tại đầu cột :

Vị trí và điểm đặt của Pm trên đỉnh cột biên và cột giữa trùng với vị trí của tĩnh tải mái Gm1 và Gm2

3) Hoạt tải đứng cầu trục:

Áp lực thẳng đứng do 2 cầu trục đứng cạnh nhau truyền lên vai cột Dmax xác định theo đường ảnhhưởng

Dmax = n×Pc

max ×∑yi

5.0 5.0

Các tung độ y1 của đường ảnh hưởng ứng với vị trí đường tập trung Pc

max xác định theo tam giácđồng dạng

Điểm đặt của Dmax trùng với điểm đặt của Gd

4) Hoạt tải ngang cầu trục :

Toàn bộ lực hãm ngang do một bánh xe truyền lên dầm cầu trục trong trường hợp móc mềm là:

- Nhịp biên: Tngtc = (Q + G)/20 = (150 + 78)/40 = 5.7 kN

- Nhịp giữa: Tngtc = (200 + 93)/20 = 7.325 kN

Lực hãm ngang Tmax truyền lên cột được xác định theo đường ảnh hưởng như đối với Dmax :

- Nhịp biên: Tmax = n×Tngtc×∑yi = 1.1×5.7×(1+0.267 + 0.683) = 12.23 kN

- Nhịp giữa: Tmax = 1.1×7.325 × (1 + 0.167 + 0.783)= 15.71 kNLực Tmax đặt ở cao trình mặt trên dầm cầu trục, cách mặt vai cột 1 m

5) Hoạt tải gió:

- Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang trên 1 mét vuông diện tích đón gió:

Xác định chiều cao các đoạn mái:

Chiều cao đầu dàn mái (từ đỉnh cột đến đầu dàn mái):

hm1 = hd + t = 1.7+0.52 = 2.22mChiều cao từ đầu dàn mái đến đỉnh mái M1:

hm2 = hg - hd = 2.8 -1.7 = 1.1mChiều cao từ đầu dàn mái đến chân cửa mái:

hm5 = hg - hd - hm3 = 3.2 - 1.7 - 1.2 = 0.3mTải trọng gió tác dụng lên mái được quy về lực tập trung W1, W2 đặt tại đỉnh cột, một nửa tậptrung ở đỉnh cột trục A, một nữa tập trung ở đỉnh cột trục D

W1 = n × k × W0 × a × ∑Ci hmi=13.29 kN

W2 = n × k × W0 × a × ∑Ci hmi=20.93 kN

Phần 3: XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Nhà 3 nhịp có mái cứng, cao trình đỉnh cột bằng nhau, khi tính với tải trọng đứng và lực hãm củacầu trục được phép bỏ qua chuyển vị ngang ở đầu cột, tính với các cột độc lập Khi tính với tải trọng gió,phải kể đến chuyển vị ngang đỉnh cột

1) Đặt trưng tiết diện cột:

K = t3( Id/It - 1 ) = 0.044 Quy đinh chiều dương như hình bên

2) Nội lực do tĩnh tải mái:

⇔

Thành phần phản lực tại liên kết đỉnh cột do moment đỉnh cột gây ra:

1 1

2 2

Xác định nội lực tại các tiết diện cột:

MI = M1 = Gm1 × e1= - 436.4x0.05 = -21.82kNm

2.2) Cột trục B:

Gm1Gm2R150

Tĩnh tải mái Gm1 và Gm2 của nhịp biên và nhịp giữa tác dụng lên đỉnh cột trục

B như hình vẽ Thành phần Gm1 đặt cách trục B một đoạn: e1=-0.15m, Gm2 đặt cách trục một đoạn

e2=0.15m Hai thành phần này gây ra trên đỉnh cột một moment:

M=Gm1×e1 + Gm2×e2= 436.4x (-0.15) + 669x0.15 = 34.89kNmThành phần phản lực tại liên kết đỉnh cột do moment đỉnh cột gây ra:

MIV=M - R × H = 34.89 - 01x11.4= -22.2kNm

NI= NII= NIII= NIV = Gm1 + Gm2 = 436.4 + 669 = 1105.4kNQ= -R = -5.01kN

Do thành phần cột trên và cột dưới lệch nhau một đoạn a nên trọng lượng bản thân cột trên sẽ gây

ra cho cột dưới một thành phần moment M, thành phần này sẽ phát sinh phản lực R ở định cột và do đógây ra moment và lực cắt trên các tiết diện cột

5.1) Cột biên trục A:

Xác định nội lực tạicác tiết diện cột:

6) Nội lực do hoạt tải mái:

6.1) Cột trục A:

Sơ đồ tính giống như trong trường hợp hoạt tải mái Gm1, do đó có thể xác định các thành phần nộilực do Pm1 gây ra, chỉ cần nội lực do Gm1 gây ra cho tỷ số:

Pm1 / Gm1 = 62.89/436.4 = 0.144Các thành phần nội lực tại các tiết diện cột do Pm gây ra:

Pm2 gây ra tại đỉnh cột một thành phần moment:

MP = Pm2 x e1 = 87.75 x 0.15 = 13.16kNmMoment và lực cắt trong trường hợp này được xác định bằng cách nhân biểu đồ trong trường hợptĩnh tải Gm1 và Gm2 với tỷ số:

MP / MG = 13.16/34.89 = 0.377Thành phần moment và lực cắt:

MI = 34.89 x 0.377 = 13.16kNm

MII =MIII= 16.69 x 0.377 = 6.29kNm

MIV= -22.2 x 0.377 = -8.38kNm

NI= NII= NIII= NIV = 1105.4 x 0.377 = 87.75kNQ= -5.01 x 0.377 = -1.89kN

• Trường hợp hoạt tải nhịp biên tác dụng lên cột trục B (P m1 ):

7) Nội lực do hoạt tải đứng của cầu trục:

7.1) Cột trục A:

Do hoạt tải đứng của cầu trục ở nhịp biên Dmax tác dụng lên vai cột trục A có điểm đặt và phươngchiều giống như tĩnh tải dầm cầu trục Gd nên nội lực trong trường hợp này được xác định bằng cách nhâncác thành phần nội lực do Gd gây ra với tỷ số:

Dmax1/ Gd = 407.55/51.02 = 7.99Các thành phần nội lực tại các tiết diện cột do Dmax gây ra:

7.2) Cột trục B:

Hoạt tải đứng cầu trục tác dụng lên vai cột B gồm hoạt tải đứng của cầu trục ở nhịp biên và nhịpgiữa, hai hoạt tải này có thể không xuất hiện đồng thời nên trong tính toán phải xét riêng từng trường hợp

 Trường hợp hoạt tải cầu trục nhịp giữa D max2 (vai cột phải) tác dụng lên cột:

Hoạt tải Dmax gây ra moment đối với cột dưới ở tiết diện sát vai cột:

M = Dmax2 x λ = 557.7 x 0.75 =418.28kNmThành phần phản lực tại liên kết đỉnh cột do moment vai cột gây ra:

 Trường hợp hoạt tải cầu trục nhịp biên D max1 (vai cột trái) tác dụng lên cột:

Việc xác định nội lực được tiến hành tương tự như phần tác dụng của Dmax2 nên việc xác định nộilực do Dmax1 gây ra thì ta chỉ cần nhân nội lực do Dmax2 gây ra với tỷ số :

Dmax1/Dmax2 = 407.55/557.7 = 0.73Nội lực tại các tiết diện cột:

α = y/Ht = 2.635/3.635 = 0.725

α1 = (1-α)2(1+0.5α) = (1-0.725)2(1+0.5x0.725) = 0.103

α2 = 1-1.5α = 1 – 1.5 x 0.725 = -0.087K' = Jd / Jt = (7.2x109) / (2.13x109) = 3.375Phản lực đầu cột:

Các thành phần nội lực tại các tiết diện cột:

QIV = ± (Tmax -R) = ±(12.2 –7.58) = ±4.65kN

8.2) Cột trục B:

Lực xô ngang tác dụng lên cột trục B có thể do cầu trục ở nhịp biên hoặc nhịp giữa tác dụng lên

Vì vậy ta cần phải tính toán nội lực do 2 thành phần này tác dụng lên

 Trường hợp lực hãm ngang cầu trục nhịp biên T max1 (vai cột trái) tác dụng lên cột:

Lực hãm ngang đặt cách đỉnh cột 1 đoạn:

y = Ht - Hc = 3.635 – 1 = 2.635mCác thông số trung gian:

α = y/Ht = 2.635/3.635 = 0.725

α1 = (1-α)2(1+0.5α) = (1-0.725)2(1+0.5x0.725) = 0.103

α2 = 1-1.5α = 1 – 1.5 x 0.725 = -0.087K' = Jd / Jt = (17.1x109) / (7.2x109) = 2.37Phản lực đầu cột:

Các thành phần nội lực tại các tiết diện cột:

QIV = ± (Tmax -R) = ±(12.2 –7.77) = ±4.45kN

 Trường hợp lực hãm ngang cầu trục nhịp biên T max2 (vai cột phải) tác dụng lên cột:

Việc xác định nội lực được tiến hành tương tự như phần tác dụng của Tmax1 nên việc xác định nộilực do Tmax2 gây ra thì ta chỉ cần nhân nội lực do Tmax1 gây ra với tỷ số:

Tmax2/ Tmax1= 15.71/12.23 = 1.28Các thành phần nội lực tại các tiết diện cột:

Tính toán nội lực do tải trọng gió gây ra cho khung ngang phải kể đến chuyển vị ngang tại đỉnhcột Giả thiết các kết cấu mang lực mái có độ cứng kéo nén vô cùng lớn, nên khi các cột có cùng cao trìnhđỉnh thì chuyển vị ngang các đỉnh cột là bằng nhau Sử dụng phương pháp chuyển vị để tính toán nội lựccủa khung ngang, ẩn số là chuyển vị ngang Δ ở đỉnh cột Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang có thể

có chiều từ trái sang phải hoặc từ phải sang trái

9.1) Trường hợp 1: gió thổi từ trái sang phải.

Phản lực liên kết trong hệ cơ bản:

h d

63.85 6.85 109.33x10 E

g R

9.2) Trường hợp 2: gió thổi từ phải sang trái.

Trong trường hợp gió thổi từ phải sang trái , biểu đồ nội lực của các cột trục B, C được đổi dấu sovới trường hợp gió thổi từ trái sang phải, biểu đồ nội lực của các cột trục A và trục D được lấy đổi dấutương ứng với biểu đồ nội lực của cột trục D và trục A trong trường hợp gió thổi từ trái sang phải

Nội lực tại các tiết diện như sau:

 Cột biên trục A:

MI = 0kNm

II III

M =M = − 13.84kNm

hệ số tổ hợp cầu trục là 0.7

Phần 4: TÍNH TOÁN CỘT1) Các thông số:

Bêtông: B15

Thép: CI

Ta có :

0.4460.673

R R

αξ

=

=

Do cấu kiên cột lắp ghép được chế tạo trong nhà máy, khi đổ bêtông cột ở tư thế nằm ngang nên

hệ số điều kiện làm việc của vật liệu bêtông cột γb = 1

2) Tính toán cột biên trục A, D:

2.1) Tính toán tiết diện phần cột trên:

Kích thước tiết diện: bxh = 400mm x 400mm

Sử dụng phần mềm tính cột (sẽ được trình bày ở phần 6), thử với 6 cặp nội lực Từ đó chọn cặpnội lực sau đây để tính toán và thử lại

Ký hiệu (kNm)M (kN)N e1 = M/N

(mm)

ea(mm)

e0(mm)

Mdh(kNm)

Ndh(kN)II-II 17 -89.01 452.35 196.76 13.3 210.09 -0.90 452.35

Trong đó:

ea= max

40013.3

30 303635

6.06

600 600

h

mm H

Mdh = -0.9kNm ; Ndh = 452.35kNChiều dài tính toán: l0 = 2Ht = 2x3.635 = 7.27m (Lấy theo bảng 31 TCXDVN 356-2005, trongtrường hợp tải trọng có cầu trục)

Tính toán cốt thép dọc:

Giả thiết hàm lượng cốt thép tổng: μt = 1.048%; khoảng cách: a=40mm; a’=40mm

Chiều cao làm việc của tiết diện: h0 = h-a = 400-40 = 360mm

Moment quán tính của tiết diện:

e

0 min

e

e m h

0.1

1

e p

S

δϕ

++

Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn:

Ta có: Mdh và M∑ cùng dấu nên hệ số kể đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn được tính:

M K

MΣ

Trong đó :

d d

l

 hệ số uốn dọc được tính theo công thức :

1 1

1.28452.35

2068.9

th

N N

Độ lệch tâm có kể đến hệ số ảnh hưởng của uốn dọc: ηe0 =1.28 x 0.21009 = 0.269m

Độ lệch tâm phân giới:

s o

Ne R bx h A

22

400 360

s A bh

×

Vì vậy cốt thép vùng nén được chọn theo cấu tạo : 2φ16 có A’ s = 4.02cm 2

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

'

min 0

402

400 360

s A

th bh

×

Diện tích cốt thép vùng kéo được tính toán tiếp như sau:

' ' ' 0 2 0

s s b

' 'x

1107

400 360

s A

th bh

×Hàm lượng cốt thép tổng:

Cốt thép vùng nén (phía tay trái cột) chọn : 2φ16 có A’ s = 4.02cm 2

Cốt thép vùng kéo (phía tay phải cột) chọn : 2φ20 + 2φ18 có As = 11.37cm 2

Với cốt thép dọc như trên, chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ của thép: c = 25mm

Khoảng cách: a = 35mm < 40mm; a’ = 33mm < 40 mm  thiên về an toàn



Kiểm tra khả năng chịu lực với các cặp nội lực:

Kí hiệu II-II 13 II-II 14 II-II 15 II-II 16 II-II 17 II-II 18

M(kNm) 0.20 -84.96 -0.84 0.09 -89.01 -80.98N

(kN) 516.85 453.96 515.24 508.95 452.35 508.95

0

bh R

N N b

=

;

2 0

0

bh R

Ne M

Khả năng chịu lực của cột được xác định như biểu đồ tương tác ở trên Các cặp nội lực trên tiếtdiện đều nằm bên trong miền chịu lực của cấu kiện, như vậy cột đảm bảo khả năng chịu tất cả các cặp nộilực nguy hiểm có thể xảy ra.

2.2) Tính toán tiết diện phần cột dưới:

Kích thước tiết diện: bxh = 400mm x 600mm

Sử dụng phần mềm tính cột (sẽ được trình bày ở phần 6), thử với 6 cặp nội lực Từ đó chọn cặpnội lực sau đây để tính toán và thử lại

Kýhiệu

M(kNm)

N(kN)

e1 = M/N(mm)

ea(mm)

e0(mm)

Mdh(kNm)

Ndh(kN)IV-IV

13 217.61 573.29 379.57 20 399.57 21.50 560.56Trong đó:

ea= max

60020

30 307765

12.94

600 600

h

mm H

Mdh = 21.50kNm ; Ndh = 560.56kNChiều dài tính toán: l0 = 1.2H = 1.2 x 11.4 = 13.68m (Lấy theo bảng 31 TCXDVN 356-2005,trong trường hợp tải trọng không có cầu trục)

Tính toán cốt thép dọc:

Giả thiết hàm lượng cốt thép tổng: μt = 1.196%; khoảng cách: a=40mm; a’=40mm

Chiều cao làm việc của tiết diện: h0 = h-a = 600-40 = 560mm

Moment quán tính của tiết diện:

0.666600

e

0 min

e

e m h

0.1

1

e p

S

δϕ

++

Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn:

Ta có: Mdh và M∑ cùng dấu nên hệ số kể đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn được tính:

M K

MΣ

Trong đó :

d d

2229.89

th

N N

Độ lệch tâm có kể đến hệ số ảnh hưởng của uốn dọc: ηe0 =1.346 x 0.39957 = 0.538m

Độ lệch tâm phân giới:

Chọn: 2a’=0.08m < x = 0.347m < ξRh0 = 0.673x0.56=0.376m (chọn trước x tính As và A’s)Khi đó:

'( ')

b s

s o

Ne R bx h A

12.7

400 560

s A bh

s s b

2120

100% 0.95% 0.25% õa

400 560

s A

th bh

×Hàm lượng cốt thép tổng:

Cốt thép vùng nén (phía tay phải cột) chọn : 3φ16 có A’s = 6.03cm2

Cốt thép vùng kéo (phía tay phải cột) chọn : 4φ20 + 4φ16 có As = 20.61cm 2

Với cốt thép dọc như trên, chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ của thép: c = 25mm

Kiểm tra khả năng chịu lực với các cặp nội lực:

Kí hiệu II-II 13 II-II 14 II-II 15 II-II 16 II-II 17 II-II 18

M(kNm) 217.61 -129.38 4.50 201.48 -171.46 179.87N

(kN) 573.29 573.29 947.74 617.16 909.02 965.62

0

bh R

N N b

=

;

2 0

0

bh R

Ne M

2.3) Tính toán khả năng chịu lực cắt:

Lực cắt lớn nhất tại chân cột được xác định từ bảng tổ hợp nội lực: QIvmax= 51.72kN với giá trị lực dọc tương ứng: N=573.29kN

Khả năng chịu cắt nhỏ nhất của cột khi chỉ kể đến tác dụng chịu cắt của bêtông:



Vậy bêtông đủ khả năng chịu cắt, chỉ cần bố trí cốt đai theo cấu tạo

Điều kiện chọn cổt đai:

φ > 0.25 φmax = 0.25x20= 5mm

s ≤ 15 φmin = 15x16= 240mm Chọn cốt đai φ6, a200 chung cho cả cột trên và cột dưới.

2.4) Tính toán vai cột:

Giả thiết khoảng cách a = 40mm  h0 = h-a = 1200-40 = 1160mm

Vậy: lv 600mm < 0.9h0 = 1044mm  vai cột thuộc kiểu côngxôn ngắn

Lực tác dụng lên vai:

Qv = Dmax1 + Gd = 407.55 + 52.02 = 458.57kN

Qv < 2.5Rbtbh0 = 2.5x0.75x400x1160/1000 = 870kNKhoảng cách: av = λ-hd = 750 – 600 = 150mm

h = 1200mm > 3.5av = 450mm

Qv > Rbtbh0 = 0.75x400x1160/1000 = 348kN

Bố trí cả cốt đai ngang và cốt xiên

Chọn cốt đai ngang: chọn cốt đai vai cột có đường kính cùng với cốt đai trong cột φ6, chọn bướccốt đai tại vai cột s=100mm thõa mãn:

150100

3004

1200

4.36250

750 600

22

h tg

l h

θλ

− +

04.36 77.09

b

Tính toán hệ số φw2:

Cốt đai trong vai cột φ6, a100, diện tích tiết diện của các nhánh cốt đai nằm trong mặt phẳng ngang cắt qua dải nghiêng chịu nén: Asw = 2x 28 = 56mm2

thõa mãn điều kiện hạn chế

Moment uốn tính toán của vai cột tại tiết diện tiếp giáp với mép cột dưới :

2.5) Kiểm tra cột khi vận chuyển cẩu lắp.

Khi vận chuyển, cẩu lắp cột bị uốn Tải trọng tính toán lấy bằng trọng lượng bản thân nhân với hệ

2 1

12.2

2.429

2 2 1

2 2 1

6

c H

g g

- Tại gối kê 1:

Kích thước tiết diện: b=400mm; h=400mm

Diện tích cốt thép vùng kéo: 1φ16 + 1φ20 có As=A’s=5.15 cm2

- Tại gối kê thứ 2:

Kích thước tiết diện: b=600mm; h=400mm

Diện tích cốt thép vùng kéo: 1φ20 + 1φ16 có As=A’s=5.15 cm2

Xác định moment uốn của các tiết diện cột:

Moment ấm của phần cột trên tại vị trí tiếp giáp vai cột:

43.67

33.64

12200

Tính toán khả năng chịu lực:

- Tiết diện cột trên nằm sát vai cột:

Kích thước tiết diện: b=400mm; h=400mm

Cốt thép vùng nén: 2φ16, có A’s =4.02 cm2

Cốt thép vùng kéo: 2φ20 + 2φ18 có As = 11.37 cm2

Khoảng cách: a = 35mm; a’= 33mm

Xác định chiều cao vùng nén: