CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP KHUNG TRỤC B

Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP KHUNG TRỤC B 5.1 Chọn sơ kích thước phần tử: - Kích thước dầm cột chọn chương 5.2 Tải trọng tác dụng lên khung: - Tải trọng tác dụng lên khung nhà gồm có tải trọng đứng tải trọng ngang Tải đứng gồm: tĩnh tải hoạt tải tác dụng lên khung Tải trọng ngang gồm: tải trọng gió 5.3 Tải trọng đứng tác dụng lên cơng trình:  Tĩnh tải: - Trọng lượng thân cột, dầm, sàn: phần ta khơng tính tốn khai báo dựng mơ hình khơng gian, chương trình phân tích kết cấu tự tính phần - Trọng lượng lớp cấu tạo sàn, tường xây lên sàn quy tải phân bố sàn - Sàn hộ, hành lan, kỹ thuật: Trọng Cấu tạo Độ dày lượng (m) riêng (KN/m3) 20 18 18 Tĩnh tãi Tĩnh tải tiêu chuẩn (gtc) n (kN/m ) gạch cceramic 0,01 0,2 1,20 vữa lót sàn 0,02 0,36 1,30 vữa trát trần 0,02 0,27 1,30 Hệ thống kỹ thuật 0,3 1,10 Tĩnh tải lớp cấu tạo Bảng 5.1: Bảng tĩnh tãi lớp cấu tạo sàn Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B tính tốn (gtt) (KN/m2) 0,240 0,468 0,351 0.33 1.389 Trang:1 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Sàn vệ sinh: Độ Cấu tạo dày (m) Trọng lượng riêng (KN/m3) 20 18 18 Tĩnh tãi Tĩnh tải tiêu chuẩn (g1tc) n (kN/m ) Gạch cceramic 0,01 0.2 1.20 Vữa lót sàn, chống thấm 0,03 0.54 1.30 Vữa trát trần 0,02 0,27 1,30 Hệ thống kỹ thuật 0,3 1,10 Tĩnh tải lớp cấu tạo Bảng 5.2 Tĩnh tải lớp cấu tạo sàn vệ sinh Ơ sàn S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 tính tốn (g1tt) (KN/m2) 0,240 0.702 0,351 0.33 1.623 gstt ( KN/m2 ) gttt ( KN/m2) gtt ( KN/m2) 1.389 0.352 1.741 1.389 1.864 3.253 1.389 2.404 3.793 1.389 0.000 1.389 1.389 0.479 1.868 1.389 0.000 1.389 1.623 4.224 5.847 1.623 1.326 2.949 1.623 4.051 5.674 1.389 3.503 4.892 1.389 2.834 4.223 1.389 2.978 4.367 1.389 1.389 1.389 1.389 Bảng 5.3: Bảng thể tải phân bố tác dụng lên sàn Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:2 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu  Hoạt tải: - Giá trị hoạt tải chọn dựa theo chức sử dụng loại phòng Hệ số độ tin cậy n, tải trọng phân bố xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN 2737 - 1995: Khi ptc < ( KN/m2 ) → n = 1,3 Khi ptc ≥ ( KN/m2 ) → n = 1,2 Theo điều 4.3.4.1 TCVN 2737 : Đối với phòng nêu mục 1,2,3,4,5 bảng nhân với hệ số Ψ A1 (khi A>A1=9m2) Ψ A1 = 0,4 + 0,6 A / A1 Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:3 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Hoạt tải Ơ sàn Chức L2 L1 (cạnh (cạnh dài) ngắn) (m) (m) Diện tích (m2) Hoạt tải tiêu chuẩn tính tốn Hoạt tải n tính tốn ΨA1 (KN/m2) (KN/m2) (KN/m2) (Đã xét tới hệ số giảm tải) S1 P.ngủ/ làm 3.6 25.2 1.2 2.4 0.759 1.821 S2 S3 S4 S5 S6 S7 việc P.ngủ P.ngủ P.khách P.khách P.ngủ P.wc 7 4 3.6 3.4 3.4 3.6 3.4 3.6 23.8 23.8 25.2 13.6 14.4 10.8 2 2 2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 0.769 0.769 0.759 0.888 0.874 0.948 1.846 1.846 1.821 2.131 2.098 2.275 S8 P.wc / bếp 3.6 25.2 1.2 2.4 0.759 1.821 3.4 17 1.2 3.6 1.000 3.600 3.4 17 1.2 3.6 1.000 3.600 S9 S10 P.hành lan / wc P.hành lan / bếp S11 P hành lan 3.6 18 1.2 3.6 1.000 3.600 S12 P hành lan 20 1.2 3.6 1.000 3.600 S13 P hành lan 4 16 1.2 3.6 1.000 3.600 2.8 5.6 1.2 2.4 1.000 2.400 S14 P rác / kỹ thuật Bảng 5.4: Giá trị hoạt tải sàn  Tải trọng tường xây dầm Tường 10: g t10 = n × γ t × Bt × ht Bt Trong đó: chiều dày tường ht chiều cao tường γt trọng lượng riêng tường n hệ số vượt tải g t10 = n × γ t × Bt × ht = 1.1 × 18 × 0.1 × 2.8 = 5.554(kN / m) Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:4 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Tường 20: g t10 = n × γ t × Bt × ht Bt Trong đó: chiều dày tường ht chiều cao tường γt trọng lượng riêng tường n hệ số vượt tải g t20 = n × γ t × Bt × ht = 1.1 × 3.3 × 2.8 = 10.164(kN / m) Tường 10 tầng trệt: g t10 = n × γ t × Bt × ht Bt Trong đó: chiều dày tường ht chiều cao tường γt trọng lượng riêng tường n hệ số vượt tải g t10 = n × γ t × Bt × ht = 1.1×18 × 0.1× 4.8 = 9.504(kN / m) Tường 20 tầng trệt: g t10 = n × γ t × Bt × ht Bt Trong đó: chiều dày tường ht chiều cao tường γt trọng lượng riêng tường n hệ số vượt tải g t20 = n × γ t × Bt × ht = 1.1× 3.3 × 4.8 = 15.84 (kN / m) 5.4 Tải trọng ngang tác dụng lên cơng trình: (tải trọng gió) - Thành phần gió tác dụng lên cơng trình gồm thành phần: gió tĩnh gió động Theo mục 6.2 TCXDVN 2737:1995 xác định áp lực gió cho cơng trình cao 40m thành phần động gió khơng cần phải kể đến Trong đồ án này, cơng trình có chiều cao 39(m) tính tốn áp lực gió ta bỏ qua thành phần động gió - Tính thành phần tĩnh gió: Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh gió độ cao z so với mốc chuẩn xác định theo cơng thức tính tốn sau: Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:5 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu W = W0 × k × c Trong đó: + Wo: giá trị áp lực gió lấy theo bảng đồ phân vùng phụ lục E điều 6.4 TCVN 2737-1995, trang 20 Theo cơng trình xây dựng khu vực nội thành thành phố Hồ Chí Minh nên thuộc vùng IIA W0 = 95 − 12 = 83( daN / m ) + k hệ số kể đến thay đổi áp lực gió theo độ cao z, hệ số k tra nội suy theo giá trị cao độ bảng phụ lục 5, trang 22, TCVN 2737-1995 + Theo mục 6.5, trang 21, TCVN 2737-1995 cơng trình thuộc dạng địa hình C: địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản khác cao từ 10m trở lên ( thành phố, rừng rậm…) + c hệ số khí động, tra bảng 6, trang 24, TCVN 2737-1995 Phía đón gió c = 0.8; phía khuất gió c = 0.6 + Để dễ tính tốn ta quy tải gió thành lực phân bố dầm biên tầng + Gió theo phương X gió theo phương Y o Gió theo phương X tính sau: WX = W0 × k × c × L × ht o Gió theo phương Y tính sau: WY = W0 × k × c × D × ht Hình 5.1: Tải gió - Chiều dài dọc ngơi nhà theo phương X: D=46 (m) - Chiều rộng ngơi nhà theo phương Y: L = 28 (m) Cao độ Ch+đ k Tầng (m) Tầng hầm -1.8 0,6+0,8 0,00 1.4 wo (KN/m2 ) 0.83 Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Chiều cao FX FY (m) (KN) (KN) 3.3 0,00 0,00 tầng Trang:6 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Tầng1(trệt) 1.5 0,00 1.4 0.83 3.3 0,00 0,00 Tầng2 Tầng3 Tầng4 Tầng5 Tầng6 Tầng7 Tầng8 Tầng9 Tầng10 6.8 10.1 13.4 16.7 20 23.3 26.6 29.9 33.2 0.58 0.66 0.71 0.76 0.8 0.83 0.86 0.89 0.92 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 2.22 2.53 2.72 2.91 3.07 3.18 3.30 3.41 3.53 2.22 2.53 2.72 2.91 3.07 3.18 3.30 3.41 3.53 36.5 0.94 1.4 0.83 3.3 3.60 3.60 Tầng sân thượng Tầng mái 0.96 39 1.4 0.83 3.3 3.68 3.68 Bảng 5.5: Bảng tải trọng tĩnh tác dụng lên cơng trình 5.4.1 Các trường hợp tải trọng: - Tĩnh tải: tĩnh tải chất đầy (TT) - Hoạt tải: Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:7 Báo cáo thiết kế cơng trình STT - SVTH: Nguyễn Học Hậu Kí hiệu Loại Ý nghĩa HT1 LIVE Hoạt tải chất đầy HT2 LIVE Hoạt tải cách tầng cách nhịp chẳn theo phương X HT3 LIVE Hoạt tải cách tầng cách nhịp lẻ theo phương X HT4 LIVE Hoạt tải cách tầng liền nhịp lẻ theo phương Y HT5 LIVE Hoạt tải cách tầng liền nhịp chẳn theo phương Y HT6 LIVE Hoạt tải cách tầng cách nhịp chẳn theo phương X HT7 LIVE Hoạt tải cách tầng cách nhịp lẻ theo phương X HT8 LIVE Hoạt tải cách tầng liền nhịp lẻ theo phương Y HT9 LIVE Hoạt tải cách tầng liền nhịp chẳn theo phương Y Bảng 5.6: Bảng thể loại tải chất lên cơng trình Gió tĩnh: + Gió theo phương X: GX + Gió theo phương Y: GY 5.4.2 Các trường hợp chất tải: ST T 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Tổ hợp COMBO1 COMBO2 COMBO3 COMBO4 COMBO5 COMBO6 COMBO7 COMBO8 COMBO9 COMBO10 COMBO11 COMBO12 COMBO13 COMBO14 COMBO15 COMBO16 COMBO17 COMBO18 COMBO19 COMBO20 COMBO21 COMBO22 COMBO23 Tĩn HT HT HT HT HT HT HT HT HT Gió Gió h tải 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X Y 1 1 1 1 1 -1 -1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 -0.9 0.9 -0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 -0.9 0.9 -0.9 0.9 0.9 Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B 0.9 -0.9 Trang:8 Báo cáo thiết kế cơng trình 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 COMBO24 COMBO25 COMBO26 COMBO27 COMBO28 COMBO29 COMBO30 COMBO31 COMBO32 COMBO33 COMBO34 COMBO35 COMBO36 COMBO37 COMBO38 COMBO39 COMBO40 COMBO41 COMBO42 COMBO43 COMBO44 COMBO45 COMBO46 COMBO47 COMBO48 COMBO49 BAO 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 SVTH: Nguyễn Học Hậu 0.9 0.9 0.9 -0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 -0.9 0.9 -0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 -0.9 0.9 -0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 -0.9 0.9 -0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 -0.9 0.9 -0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 -0.9 0.9 -0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 ENVE(COMBO1,COMBO2, COMBO49) Bảng 5.7: Bảng trường hợp chất tải 0.9 -0.9 5.5 Trình tự giải mơ hình khơng gian Hiệu chỉnh đường lưới, chiều cao tầng Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:9 0.9 -0.9 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Hình 5.2: Hiệu chỉnh đường lưới Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:10 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu 5.7.1.2.2 Tính chọn cốt đai dầm • Ta lấy giá trị lực cắt Q lớn dầm để tính tốn cốt đai cho dầm • Tính tốn cốt đai cho dầm theo TCVN 5574-2012 o Kiểm tra đai theo cơng thức chọn bước cốt đai: sct    s ≤ s tt  s   max  Chọn Trong đó:  Điều kiện sct : • Trên đoạn dầm gần gối tựa (đoạn L/4): sct = min(h/2; 150mm) chiều cao dầm h ≤ 450(mm) sct = min(h/3 ; 300mm) chiều cao dầm h > 450(mm) • Trên đoạn dầm nhịp (đoạn L/2): sct = min(3h/4 ; 500mm) chiều cao dầm h>300(mm)  Điều kiện stt : stt = 4ϕb Rbt bh02 • Đối với bê tơng nặng Rsw nAw Q2 ϕb = • n=2: cốt đai nhánh • Aw = π d 3,14 × 0, 82 = = 0, 502(cm ) 4  Điều kiện smax : s max = ϕb4 × R bt × b × h o2 ϕ Q , hệ số b xác định sau: • Đối với bê tơng nặng, bê tơng tổ ong: • Đối với bê tơng hạt nhỏ: ϕb4 =1,5 ϕ b4 =1,2 1,5 × R bt × b × h o2 Q  Điều kiện : smax = ; Rbt= 1.05x103(kN/m3)  Khả chịu cắt bê tơng cốt đai: Qwb = ϕb × Rbt × b × h0 × qsw Hệ số ϕb =2 bê tơng nặng; bê tơng nhẹ ϕb =1,7 Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:41 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu  Qwb = × Rbt × b × h02 × qsw Trong đó: • qsw = Rsw × n × Aw s ; Rsw = 175x103 (kN/m3); n=2: cốt đai nhánh • Diện tích tiết diện cốt đai: Aw =π d sw ; ( d sw : đường kính thép chọn làm cốt đai) Tính cốt đai điển hình Dầm B8 Tầng Tính thép đai: chọn Aw = d sw = 8( mm) đai nhánh n = , π d 3,14 × 0,82 = = 0, 502(cm ) 4 Tính tốn kiểm tra điều kiện: Q = 86.56( KN ) > 0.6 × Rbt × b × h0 = 0.6 ×1.05 ×103 × 0.2 × 0.44 = 55.44( KN ) phải tính tốn cốt thép chịu lực cắt Khoảng cách tính tốn cốt đai: stt = 4ϕb Rbt bh02 Rsw nAw Q2 ϕ = 2, R = 175 × 10 ( kN ) b sw Với × ×1.05 ×103 × 0.2 × 0.442 ×175 ×103 × × 50.2 ×10 −3 Stt = = 762.7(mm) 86.56 Khoảng cách max cốt đai: s max = Với ϕb4 × R bt × b × h o2 Q ϕb = 1, s max = 1,5 ×1.05 ×103 × 0.2 × 0.442 ×103 = 704.5(mm) 86.56 Vậy khoảng cách cốt đai : Đối với gối : φ 8a150 Đối với nhịp : φ 8a 200 Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:42 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Khả chịu cắt cốt đai bê tơng: Qwb = × Rbt × b × h02 × qsw = ×1.05 × 103 × 0.2 × 0.44 × 175 × 103 × × 50.2 ×10 −6 = 208.07 KN > 86.56 KN 0.15 Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính: ϕb = − 0.01× γ b × Rb = − 0.01× 14.5 = 0.885 ϕ w1 = + Es n Aw 21×104 × × 50.2 = + = 1.13 Eb b.s 27 ×10.3 × 200 × 150 Q=86.56(KN) Chọn đai φ 8a50 , đai nhánh Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:43 PHẦN bxh (mm) TỬ kế cơng trình Báo cáo thiết Tầng sân thượn g V2 Stt (KN) (mm) Smax (mm ) B8 200 400 -79.24 543 460 B37 250 500 -173.26 238 440 B65 250 500 171.94 242 443 B88 200 400 79.31 542 459 200 400 -85.18 470 427 φB8 φ 250 500 -179.54 222 φB37 Tầng φ 10 φ B65 250 500 -156.36 292 φ φ φB88 200 400 85.26 469 φ φ B8 200 400 -84.01 483 φ φ φB37 250 500 -180.29 220 φ Tầng φ 250 500 179.55 222 φB65 φ φ B88 200 400 83.99 484 φ φ φB8 200 400 -84.04 483 φ φ B37 250 500 -181.54 217 φ Tầng φ φB65 250 500 180.09 220 φ φ B88 200 400 84.13 482 φ φ φ B8 200 400 -83.16 493 φ φ φB37 250 500 -180.74 219 φ Tầng φ B65 250 500 180.26 220 φ Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B φ φB88 200 400 83.16 493 φ 425 488 427 433 423 425 434 433 420 423 433 438 422 423 438 Gối Nguyễn nhip SVTH: Học Hậu φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a15 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 φ8a200 Trang:44 φ8a200 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Bảng 5.11:Bảng tính cốt đai cho dầm 5.8 thiết kế cột 5.8.1 Tiết diện cột Hình 5.25:Tiết diện dầm cột 5.8.2 Tính cốt thép cột 5.8.2.1 Chọn vật liệu cơng thuc tính tốn Bê tơng B25có Rb= 14.5x103(kN/m3) Cốt thép AII Rs=R’s= 280x103 (kN/m3) • Tổ hợp nội lực để tính tốn cốt thép cho cột khung làm việc khơng gian gồm trường hợp sau: M xmax , M y Ntuongung M ymax , M x N tuongung N max , M x M ytuongung Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:45 Báo cáo thiết kế cơng trình • SVTH: Nguyễn Học Hậu Khi tính tốn khung khơng gian cột chịu đồng thời momen uốn theo phương Mx My cột dược tính tốn theo cấu kiện chịu nén lệch tam xiên Ta xét đồng thời ảnh hưởng lực dọc, momen uốn Mx My Phương pháp tính gần dựa việc biến đổi trường hợp lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để thuận tiện tính tốn cốt thép • Điều kiện áp dụng phương pháp gần tính cốt thép cột chịu nén lệch tâm 0,5 ≤ xiên sau: • Cx ≤2 Cy cốt thép đặt phân bố theo chu vi Tiết diện chịu nén với lực dọc N, chịu uốn theo phương Mx My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax eay Sau xét uốn dọc theo phương, ta tính hệ số η x ; ηy Momen gia tăng thành Mx1 My1 M x1 = η x M x • M y1 = η y M y Tùy thuộc vào tương quan Mx1 My1 với kích thước cạnh mà ta quy hai mơ hình tính tốn sau: Mơ hình Theo phương x Điều kiện M x1 M y1 > Cx Cy Kí hiệu • Theo phương y M y1 Cy M x1 Cx h = Cx ; b = Cy h = Cy ; b = Cx M1 = Mx1 ; M2 = My1 M1 = My1 ; M2 = Mx1 ea = eax + 0,2eay ea = eay + 0,2eax Bảng 5.12 Bảng điều kiện tính tốn cốt thép cột Giả thiết trọng tâm cốt thép a, tính tốn h o = h – a, Z = h-2a Chuẩn bị số liệu Rb, Rs, Rsc, ξR η= • > Gọi η x , ηy hệ số uốn dọc theo phương x, y: Với Ncr lực dọc tới hạn: N cr = N 1− N cr 2,5 × Eb × J l02 • Tiến hành tính tốn theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng: • Hệ số chuyển đổi: Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B x1 = N Rb × b Trang:46 Báo cáo thiết kế cơng trình • SVTH: Nguyễn Học Hậu o Khi x1 ≤ h0 o Khi x1 > h0 mo = − 0,6 × x1 ho mo = 0, Tính momen tương đương (đổi nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng) M = M + m0 × M × • Độ lệch tâm: e1 = h b M h e = e0 + − a N ; λx = l0 y l0 x λy = 0, 288C y 0, 288Cx • Tính tốn độ mảnh theo hai phương: • Lấy giá trị • Dựa vào độ lệch tâm eo giá trị x1 để phân biệt trường hợp tính tốn λmax = max(λx , λ y ) ε= o Trường hợp 1: Nén lệch ta bé e0 ≤ 0, h0 Khi tính tốn gần nén tâm  Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm γe : γe = (0, − ε ) × (2 + ε )  Hệ số nén dọc phụ thêm xét nén tâm:  Khi λ ≤ 1, lấy ϕ = ; 14 < λ < 104 ta lấy ϕe = ϕ + (1 − ϕ )ε 0, ϕ theo cơng thức sau: ϕ = 1, 028 − 0, 0000288λ − 0, 0016λ  Cơng thức tính diện tích tồn cốt thép dọc chịu lực: γeN − Rb bh ϕe Ast ≥ Rsc − Rb  Cốt thép tính tốn bố trí theo chu vi ε= o Trường hợp 2: Khi e0 > 0,3 h0 đồng thời x1 > ξ R h0 Ta tính tốn theo trường hợp lệch tâm bé  − ξR  x =  ξR + h ε = e0 ÷ 0 + 50 ε   h  Xác định chiều cao vùng nén: ;  Cơng thức tính diện tích tồn cốt thép dọc chịu lực: Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:47 Báo cáo thiết kế cơng trình Ast = SVTH: Nguyễn Học Hậu Ne − Rbbx(ho − x / 2) kRsc Z ε= o Trường hợp 3: Khi e0 > 0, h0 đồng thời x1 ≤ ξ R h0 Tính theo trường hợp lệch tâm lớn  Cơng thức tính diện tích tồn cốt thép dọc chịu lực: Ast = N (e + 0.5 x1 − h0 ) kRs Z (với hệ số k lấy 0,4) 5.8.2.2 Tính cốt thép cột Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:48 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu BẢNG TÍNH CỐT THÉP DỌC CHO CỘT Ký Tầng Hiệu L Tổ Hợp Cột TANG SAN THUONG C1 TANG10 C1 TANG9 C1 TANG8 C1 TANG7 C1 TANG6 C1 TANG5 C1 TANG4 C1 TANG3 C1 TANG2 C1 TANG TRET C1 TANG SAN THUONG TANG10 C10 C10 TH MAX COMB41 TH MAX COMB17 TH MAX COMB29 TH MAX COMB17 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB27 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB8 TH MAX COMB49 TH MAX COMB47 Cy Cx N M22 M33 V2 V3 As Bố trí dày μtt Thép chọn As As (cm2) μchon (m) (cm) (cm) (kN) (kNm) (kNm) (kN) (kN) (cm2) 3.3 45 35 -118.3 91.4 -84.4 -54.7 57.4 50.0 Cx 3.2 10Ø22 38.0 2.4 3.3 45 35 -329.9 86.6 -77.3 -47.1 52.1 37.5 Cx 2.4 10Ø22 38.0 2.4 3.3 45 35 -499.4 84.1 -76.5 -44.4 48.7 31.0 Cx 2.0 10Ø22 38.0 2.4 3.3 45 35 -748.8 84.5 -76.6 -46.4 51.4 26.2 Cx 1.7 10Ø22 38.0 2.4 3.3 45 35 -950.1 86.9 -69.4 -42.2 52.8 24.2 Cx 1.5 10Ø22 38.0 2.4 3.3 45 35 -1154.8 82.7 -61.2 -38.4 50.8 21.7 Cx 1.4 10Ø22 38.0 2.4 3.3 50 35 -1280.1 84.5 -66.7 -39.5 49.2 19.1 Cx 1.1 10Ø22 38.0 2.2 3.3 50 35 -1563.8 81.2 -63.3 -38.6 49.5 25.8 Cx 1.5 10Ø22 38.0 2.2 3.3 50 35 -1764.4 85.7 -65.8 -39.2 50.6 38.8 Cx 2.2 12Ø22 45.6 2.6 5.3 50 35 -1969.2 73.8 -60.4 -21.3 26.1 56.1 Cx 3.2 14Ø22 53.2 3.0 3.3 50 35 -2186.3 -65.7 54.7 -31.4 38.2 50.9 Cx 2.9 14Ø22 53.2 3.0 3.3 40 35 -338.7 78.4 -90.0 -56.9 52.0 40.8 Cy 2.9 10Ø22 38.0 2.7 3.3 40 35 -889.8 82.5 -67.8 -42.2 48.5 27.2 Cx 1.9 10Ø22 38.0 2.7 Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:49 thép (%) (%) Báo cáo thiết kế cơng trình TANG9 C10 TANG8 C10 TANG7 C10 TANG6 C10 TANG5 C10 TANG4 C10 TANG3 C10 TANG2 C10 TANGTRET C10 TANG SAN THUONG C20 TANG10 C20 TANG9 C20 TANG8 C20 TANG7 C20 TANG6 C20 TH MAX COMB16 TH MAX COMB47 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB1 TH MAX COMB1 TH MAX COMB1 TH MAX COMB47 TH MAX COMB43 TH MAX COMB1 TH MAX COMB43 TH MAX COMB15 SVTH: Nguyễn Học Hậu 3.3 40 35 -1461.0 53.5 -48.0 -31.8 35.2 41.5 Cx 3.0 10Ø22 38.0 2.7 3.3 50 45 -1971.6 107.4 -81.8 -56.1 68.0 23.1 Cx 1.0 10Ø22 38.0 1.7 3.3 50 45 -2582.9 92.7 -85.3 -51.2 55.5 29.4 Cx 1.3 10Ø22 38.0 1.7 3.3 50 45 -3144.7 81.4 -73.7 -46.8 51.6 44.2 Cx 2.0 12Ø22 45.6 2.0 3.3 55 50 -3711.3 95.7 -84.5 -53.3 60.1 34.9 Cx 1.3 12Ø22 45.6 1.7 3.3 55 50 -4279.0 91.7 -79.0 -47.9 54.9 57.3 Cx 2.1 16Ø22 60.8 2.2 3.3 55 50 -4849.0 87.4 -74.5 -45.7 52.6 80.1 Cx 2.9 20Ø22 76.0 2.8 5.3 60 55 -5514.7 76.0 -74.7 -27.9 28.5 86.3 Cx 2.6 24Ø22 91.2 2.8 3.3 60 55 -6193.8 -60.7 60.4 -34.3 34.7 90.9 Cx 2.8 24Ø22 91.2 2.8 3.3 40 30 -477.8 23.5 0.2 0.1 13.3 1.2 Cx 0.1 6Ø22 22.8 1.9 3.3 40 30 -1072.7 44.2 0.2 0.1 24.9 9.6 Cx 0.8 6Ø22 22.8 1.9 3.3 40 30 -1742.2 33.7 0.1 0.1 20.3 28.3 Cx 2.4 8Ø22 30.4 2.5 3.3 55 40 -2506.0 40.6 0.2 0.2 26.6 2.2 Cx 0.1 10Ø22 38.0 1.7 3.3 55 40 -3041.4 67.5 0.2 0.1 36.3 27.2 Cx 1.2 10Ø22 38.0 1.7 3.3 55 40 -3819.7 40.7 0.2 0.1 26.2 52.6 Cx 2.4 14Ø22 53.2 2.4 Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:50 Báo cáo thiết kế cơng trình TANG5 C20 TANG4 C20 TANG3 C20 TANG2 C20 TANG TRET C20 TANG SAN THUONG C26 TANG10 C26 TANG9 C26 TANG8 C26 TANG7 C26 TANG6 C26 TANG5 C26 TANG4 C26 TANG3 C26 TANG2 C26 TH MAX COMB1 TH MAX COMB1 TH MAX COMB1 TH MAX COMB1 TH MAX COMB1 TH MAX COMB48 TH MAX COMB47 TH MAX COMB17 TH MAX COMB47 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB1 SVTH: Nguyễn Học Hậu 3.3 65 45 -4578.4 33.2 0.2 0.1 21.4 38.7 Cx 1.3 16Ø22 60.8 2.1 3.3 65 45 -5273.0 32.6 0.2 0.1 19.3 67.7 Cx 2.3 18Ø22 68.4 2.3 3.3 65 45 -5971.9 25.1 0.2 0.1 16.4 95.5 Cx 3.3 20Ø22 76.0 2.6 5.3 70 55 -6705.7 37.5 0.1 0.0 13.5 74.4 Cx 1.9 22Ø22 83.6 2.2 3.3 70 55 -7517.3 -30.7 0.0 0.1 17.4 101.1 Cx 2.6 26Ø22 98.8 2.6 3.3 40 35 -338.7 78.5 90.3 57.1 52.0 40.9 Cy 2.9 10Ø22 38.0 2.7 3.3 40 35 -889.8 82.7 68.1 42.3 48.6 27.3 Cx 2.0 10Ø22 38.0 2.7 3.3 40 35 -1461.0 53.6 48.3 31.9 35.3 41.8 Cx 3.0 10Ø22 38.0 2.7 3.3 50 45 -1971.6 107.6 82.2 56.3 68.1 23.4 Cx 1.0 10Ø22 38.0 1.7 3.3 50 45 -2583.0 92.8 85.6 51.4 55.6 29.6 Cx 1.3 10Ø22 38.0 1.7 3.3 50 45 -3144.9 81.5 74.0 47.0 51.6 44.3 Cx 2.0 12Ø22 45.6 2.0 3.3 55 50 -3711.5 95.9 84.8 53.4 60.2 35.0 Cx 1.3 12Ø22 45.6 1.7 3.3 55 50 -4279.3 91.9 79.3 48.1 55.0 57.4 Cx 2.1 16Ø22 60.8 2.2 3.3 55 50 -4849.4 87.5 74.7 45.8 52.7 80.2 Cx 2.9 20Ø22 76.0 2.8 5.3 60 55 -5515.1 76.1 74.8 27.9 28.5 86.3 Cx 2.6 24Ø22 91.2 2.8 Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:51 Báo cáo thiết kế cơng trình TANG TRET TANG SAN THUONG C26 C35 TANG10 C35 TANG9 C35 TANG8 C35 TANG7 C35 TANG6 C35 TANG5 C35 TANG4 C35 TANG3 C35 TANG2 C35 TANG TRET C35 TH MAX COMB1 TH MAX COMB40 TH MAX COMB16 TH MAX COMB28 TH MAX COMB16 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB27 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB15 TH MAX COMB8 SVTH: Nguyễn Học Hậu 3.3 60 55 -6194.2 -60.7 -60.4 34.5 34.7 91.0 Cx 2.8 24Ø22 91.2 2.8 3.3 45 35 -116.1 91.4 82.4 52.3 57.3 49.6 Cx 3.1 10Ø22 38.0 2.4 3.3 45 35 -330.1 86.7 77.4 47.1 52.1 37.5 Cx 2.4 10Ø22 38.0 2.4 3.3 45 35 -499.7 84.2 76.6 44.5 48.7 31.1 Cx 2.0 10Ø22 38.0 2.4 3.3 45 35 -749.3 84.6 76.7 46.5 51.5 26.3 Cx 1.7 10Ø22 38.0 2.4 3.3 45 35 -950.7 87.1 69.6 42.3 52.9 24.3 Cx 1.5 10Ø22 38.0 2.4 3.3 45 35 -1155.5 82.8 61.4 38.5 50.8 21.8 Cx 1.4 10Ø22 38.0 2.4 3.3 50 35 -1280.8 84.6 66.8 39.6 49.3 19.1 Cx 1.1 10Ø22 38.0 2.2 3.3 50 35 -1564.8 81.3 63.4 38.7 49.5 25.9 Cx 1.5 10Ø22 38.0 2.2 3.3 50 35 -1765.4 85.8 65.9 39.2 50.7 38.9 Cx 2.2 12Ø22 45.6 2.6 5.3 50 35 -1970.3 73.8 60.5 21.4 26.1 56.1 Cx 3.2 14Ø22 53.2 3.0 3.3 50 35 -2187.4 -65.7 -54.7 31.4 38.2 50.9 Cx 2.9 14Ø22 53.2 3.0 Bảng 5.13 Bảng tính cốt thép dọc cho cột Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:52 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu 5.9 Cơ sở lý thuyết bố trí cốt thép cột dầm khung: • Từ kết tính tốn diện tích cốt thép ta tiến hành lựa chọn thép để bố trí cho cột, lưu ý số thép chịu lực tầng khơng phép thay đổi nhiều để đảm bảo truyền lực • Ngun tắc nối cốt thép chịu lực: vị trí điểm nối số lượng thép nối phải đảm bảo khơng q 50% tổng diện tích thép Chiều dài đoạn neo lấy 30d – 40d (với d đường kính thép lớn mặt cắt thay đổi) • Vị trí cắt cốt thép phải vị trí nội lực khơng nguy hiểm, chiều dài đoạn nối quy định sau (đối với thép gân): • o Thép vùng chịu kéo: L nối = 30d o Thép vùng chịu nén : L nối = 25d Do điều kiện thi cơng an tồn, cốt thép cột tầng phải cắt, quy phạm qui định khơng cắt thép 100% mặt cắt Do ta tiến hành cắt thép hai điểm, lượng cốt thép cắt 50% Khoảng cách lần cắt 10d • Khi có thay đổi tiết diện mà tang góc nghiêng nhỏ 1/6 cho phép uốn cốt thép • Qui định khoảng cánh cốt thép lớp bê tơng bảo vệ cột Qui định vị trí cắt nối thép dầm Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:53 Báo cáo thiết kế cơng trình SVTH: Nguyễn Học Hậu 5.10 Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh cơng trình: • Chuyển vị ngang đỉnh cơng trình xác định chương trình phân tích kết cấu Ta sử dụng kết trường hợp tổ hợp bao ENVE2 để xác định kiểm tra chuyễn vị đỉnh cơng trình • Kiểm tra theo cơng thức sau theo TCXD 198-1997: Đối với kết cấu cột: ∆< H 500 Đối với kết cấu cột + vách: ∆< ∆< H 750 H 1000 Đối với kết cấu vách: Hình 5.26: Chuyển vị đỉnh cơng trình • Ta kiểm tra với giá trị max X Y: -0.011999 (m) Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:54 Báo cáo thiết kế cơng trình • SVTH: Nguyễn Học Hậu Kiểm tra theo cơng thức sau với trường hợp kết cấu vừa có cột vừa có vách cứng: Đối với kết cấu cột + vách: ∆ = 0.011999 < 39 = 0,052 750  Vậy chuyển vị ngang lớn cơng trình nằm giới hạn cho phép Chương 5:Tính tốn bố trí cốt thép khung trục B Trang:55 [...]... nghĩa tải trọng Tạo mô hình và < /b> gán tải trọng Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:12 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Hình 5.7:Mô hình công trình Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:13 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Hình 5.8: Mô hình công trình Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:14 B o cáo thiết kế công trình... Thiết kế dầm khung < /b> trục < /b> B • Ta sử dụng momen cực đại tại vị trí < /b> giữa nhịp và < /b> momen cực đại của biểu đồ bao tại vị trí < /b> các gối tựa thành phần để tính < /b> toán < /b> cốt < /b> thép < /b> chịu lực cho dầm Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:22 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Hình 5.21:Tiết diện dầm cột khung < /b> trục < /b> B Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:23 B o cáo thiết kế... Hình 5.22:Biểu đồ bao moment envent 1 Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:24 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT Hình 5.23: Biểu đồ bao lực cắt Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:25 B o cáo thiết kế công trình phần tầng tử B8 B3 7 SVTH: Nguyễn Học Hậu bxh(mm) 200 300 500 500 sân thượng B6 5 B8 8 300 200 500 500 Tầng 10 B8 B3 7 200... Y Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:17 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Hình 5.15:Tải tường xây lên dầm tầng trệt Hình 5.16: Tải tường xây lên dầm tầng điển hình Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:18 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Hình 5.17:Tải trọng gió FX Hình 5.18: Tải trọng gió FY Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép.< /b> .. r b b bxh0 Rs 5.7.1.2 Tính < /b> chọn cốt < /b> thép < /b> dầm 5.7.1.2.1 Tính < /b> chọn cốt < /b> dọc cho dầm Tính < /b> cốt < /b> dọc điển hình cho đầm Dầm B8 Tầng 9: Do phần mềm chỉ lọc ra tiết diện có nội lực lớn nhất để tính < /b> nên ta chỉ lấy moment lớn nhất ở nhịp và < /b> moment lớn nhất của hai b n gối để tính < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:33 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu - Tính.< /b> .. -193.1 199.02 Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B 74.07 -86.58 -218.7 -216 Trang:32 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu MIN ENVE B8 8 MAX ENVE Nhịp -16.71 69.135 MIN ENVE Gối 1 -94.87 -110.6 MIN Gối 2 B ng 5.9 :B ng giá trị nội lực dầm 94.93 -89.77 200 500 5.7.1 Tính < /b> cốt < /b> thép < /b> dầm 5.7.1.1 Chọn vật liệu và < /b> các công thức tính < /b> toán < /b> B tông B2 5có Rb= 14.5x103(kN/m3) Cốt < /b> thép < /b> AII thì... Học Hậu Hình 5.9: Tĩnh tải sàn Hình 5.10:Hoạt tải sàn chất đầy Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:15 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Hình 5.11:Hoạt tải cách tầng cách nhịp theo phương X Hình 5.12:Hoạt tải cách tầng cách nhịp theo phương Y Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:16 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Hình 5.13:Hoạt... ×10 chon 2 2 φ 20 + 1 φ 18, A = 882.9( mm ) s => Chọn µmin = 0,1% < µ = AS 882.9 = = 1% bho 200 × 440 Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:34 B o cáo thiết kế công trình Tầng sân Phần tử SVTH: Nguyễn Học Hậu bxh(mm) B8 200 500 B3 7 300 500 B6 5 300 500 B8 8 200 500 B8 200 500 B3 7 300 500 B6 5 300 500 B8 8 200 500 thượn g Tầng 10 M3 Nhịp Gối 1 Gối 2 Nhịp Gối 1 Gối 2 Nhịp Gối 1 Gối 2 Nhịp... (kN/m3) Để đơn giản trong tính < /b> toán < /b> cũng như thiên về an toàn ta b qua miền B tông chịu kéo ở vùng B tông có momen dương ở nhịp Ta tiến hành tính < /b> toán < /b> dầm như cấu kiện có tiết diện chữ nhật đặt cốt < /b> thép < /b> đơn Giả sử trọng tâm cốt < /b> thép < /b> a=60 vậy ho=h-a Tính < /b> αm = M γ b × Rb × b × ho 2 Tra b ng được ξ hoặc tính < /b> từ ξ = 1 − 1 − 2 ×αm Tính < /b> As = ξ × γ b × Rb × b × ho RS Kiểm tra hàm lượng cốt < /b> thép < /b> µ min < µ = As.. .B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Khai b o vật liệu Hình 5.3: Khai b o vật liệu Khai b o tiết diên Dầm , cột Hình 5.4:Khai b o tiết diện dầm, cột Khai b o sàn vách cứng Hình 5.5 Khai b o sàn, vách cứng Chương < /b> 5 :Tính < /b> toán < /b> và < /b> b < /b> trí < /b> cốt < /b> thép < /b> khung < /b> trục < /b> B Trang:11 B o cáo thiết kế công trình SVTH: Nguyễn Học Hậu Định nghĩa