PHẦN THUYẾT MINH TÍNH TOÁN VÀ THUYẾT KẾ KHUNG PHẲNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ Số tầng L1 (m) L2 (m) B (m) Ht (m) 3,6 pc(daN/m2) Địa điểm xây dựng 200 TP QUY NHƠN Hình Mặt tầng mặt tầng điển hình I LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1.1 Chọn vật liệu sử dụng Sử dụng bêtông cấp độ bền B20 có Rb=11,5 MPa; Rbt=0,9 MPa Sử dụng thép + Nếu + Nếu φ < 10mm φ > 10mm dùng thép AI có : Rs=Rsc=225 MPa dùng thép AII có : Rs=Rsc=280 MPa 1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho sàn Chọn giải pháp sàn sườn toàn khối, bố trí dầm phụ, dầm Đây kết cấu khung chịu lực cột dầm sàn, tường dày 200 kết cấu bao che 1.3 Chọn kích thước chiều dày sàn hs = k lngan 37 + 8α α= với lngan ldai Ta chọn chiều dày sàn theo công thức tác giả Lê Bá Huế Với sàn phòng học: - Hoạt tải tính toán : ps=pc.n=200.1,2=240 (daN/m2) - Tĩnh tải tính toán ( chưa kể trọng lượng sàn BTCT) Bảng Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu sàn Các lớp vật liệu γ = 2000daN / m3 - Gạch ceramic dày mm, 0,008.2000=16daN/m2 γ = 2000daN / m3 - Vữa lát dày 30 mm, 0,03.2000=60daN/m2 γ = 2000daN / m3 - Vữa trát dày 20 mm, 0,02.2000=40daN/m2 Tiêu chuẩn n Tính toán 16 1,1 17,6 60 1,3 78 40 1,3 52 Cộng 147,6 Do tường xây trực tiếp sàn nên tĩnh tải tính toán: g0= 147,6 (daN/m2) Vì tải trọng phân bố tính toán sàn phòng học là: q0= g0 + ps = 240 + 147,6 = 387,6 (daN/m2) Ta có qo < 400 (daN/m2) , k =1 Ô sàn phòng có + Ldài = L2 = m + Lngắn = B = m α= B = = 0, 43 L2 Ta có Chiều dày sàn phòng hs = k l ngan 37 + 8.α = 1.3 = 0, 074( m) = 7, 4(c m) 37 + 8.0, 43 Chọn hs =9 (cm) Vậy kể tải trọng thân sàn BTCT + Tĩnh tải tính toán ô sàn phòng học gs = g0 + γ bt hs1.n = 147,6 + 2500.0,09.1,1 = 395,1 (daN/m2) + Tổng tải trọng phân bố tính toán sàn phòng học qs = ps + gs = 240 + 395,1 = 635,1 (daN/m2) 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 sàn BTCT ) g0 = 147,6 (daN/m2) Vì tải trọng phân bố tính toán sàn hành lang : qhl = g0 + phl = 147,6 + 360 = 507,6 (daN/m2) k= Ta có qhl 507, =3 = 1, 08 400 400 Ô sàn hành lang có: + Ldài = B = 3m + Lngắn = L1 = 2m α= Ta có B = = 0, 67 L2 Chiều dày sàn phòng hs = k lngan 37 + 8.α = 1, 08.2 = 0, 051(m) = 5,1(c m) 37 + 8.0, 67 Chọn hs =9 (cm) Vậy kể tải trọng thân sàn BTCT + Tĩnh tải tính toán ô sàn hành lang ghl = g0 + γ bt hs n = 147,6 + 2500.0,09.1,1 = 395,1(daN/m2) + Tổng tải trọng phân bố tính toán sàn hành lang qhl = ghl + phl = 395,1+ 360 = 755,1 (daN/m2) Với sàn mái + Hoạt tải tính toán : pm = pc n =75.1,3 = 97,5 (daN/m2) + Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng sàn BTCT) Bảng Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu sàn mái Các lớp vật liệu γ = 2000daN / m3 - Vữa chống thấm dày 30 mm, 0,03.2000=60daN/m2 γ = 2000daN / m3 - Vữa trát dày 20 mm, 0,02.2000=40daN/m2 Tiêu chuẩn n Tính toán 60 1,3 78 40 1,3 52 Cộng 130 Do tường xây trực tiếp sàn nên tĩnh tải tính toán: g0 = 130 (daN/m2) Vì tải trọng phân bố tính toán sàn mái là: q0 = g0 + pm = 130 + 97,5 = 227,5 (daN/m2) Do tải trọng mái nhỏ nên ta chọn chiều dày ô sàn lớn chiều dày ô sàn bé mái là: hs3 =8 (cm) Vậy kể tải trọng thân sàn BTCT coi tải trọng mái ngói, xà gồ phân bố sàn : + Tĩnh tải tính toán ô sàn mái gm = g0 + gmáingói + γ bt hs n = 130 + 60.1,3 + 2500.0, 08.1,1 = 428(daN / m2 ) + Tổng tải trọng phân bố tính toán sàn mái : qm = pm + gm = 97,5 + 428 = 525,5 (daN/m2) Với sàn sê nô + Hoạt tải tính toán : psn = pc n =75.1,3 = 97,5 (daN/m2) + Tĩnh tải tính toán (chưa kể trọng lượng sàn BTCT) Bảng 1.3 Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu sàn sê nô Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn γ = 2000daN / m3 - Vữa chống thấm dày 30 mm, 0,03.2000=60daN/m2 γ = 2000daN / m3 - Vữa trát dày 20 mm, 0,02.2000=40daN/m2 1,3 78 40 1,3 52 Do tường xây trực tiếp sàn nên tĩnh tải tính toán: Vì tải trọng phân bố tính toán sàn sê nô là: q0 = g0 + psn = 130 + 97,5 = 227,5 (daN/m2) Do tải trọng sê nô nhỏ nên chiều dày ô sàn bé Tính toán 60 Cộng g0 = 130 (daN/m2) n 130 Ta chọn chiều dày sàn sê nô là: hs4 =8 (cm) Vậy kể tải trọng thân sàn BTCT : + Tĩnh tải tính toán ô sàn sê nô γ bt hs n = 130 + 2500.0,08.1,1 = 350(daN / m2 ) gsn = g0 + + Tổng tải trọng phân bố tính toán sàn sê nô : qsn = psn + gsn = 97,5 + 350 = 447,5 (daN/m2) 1.4 Lựa chọn kết cấu mái Kết cấu mái dùng hệ mái ngói gác lên li tô , li tô gác lên cầu phong ,cầu phong gác xà gồ, xà gồ gác lên tường thu hồi 1.5 Lựa chọn kích thước tiết diện phận Kích thước tiết diện dầm a Dầm DC Nhịp dầm L = L2 = (m) hd= 1 1 ( ÷ ).L = ( ÷ ).7000 = (580 mm ÷ 875mm) 12 12 Chọn chiều cao dầm : hd =600 (mm) = 0,6 (m) bd = (0,3 ÷ 0,5).hd = (18 ÷ 30)mm Bề rộng dầm là: Ta chọn bề rộng dầm : bd = 250(mm) = 0,25 (m) Với dầm mái, chịu tải trọng nhỏ nên ta chọn chiều cao nhỏ Ta chọn chiều cao dầm mái hm = 0,55 (m) b Dầm CB ( dầm hành lang ) Nhịp dầm L = L1 = (m) nhỏ hhl= 1 1 ( ÷ ).L = ( ÷ ).2000 = (167 mm ÷ 250mm) 12 12 Chọn chiều cao dầm : hhl =250 (mm) = 0,25(m) Bề rộng dầm hành lang : bhl = 250 (mm) = 0,25 (m) c Dầm dọc nhà * Đối với dầm dọc nhà phòng học trục C, trục D Nhịp dầm L= B = m ( hdn= 1 1 ÷ ).L = ( ÷ ).3000 = (150mm ÷ 250mm) 20 12 20 12 Chọn chiều cao dầm dọc nhà : hdn = 350 (mm) =0,35 (m) Bề rộng dầm dọc nhà : bdn = 250 ( mm) = 0,25 (m) Kích thước tiết diện cột Diện tích tiết diện cột xác định theo công thức A= a k N Rb Cột trục C + Diện tích truyền tải cột trục C (hình 1.2) SC = ( L2 L1 + 2 ).B = ( + 2 ).3=13,5 (m2) + Lực dọc tải phân bố sàn ( qs N1 = L2 L B + qhl B ) = (635 + 755,1 ).3 2 2 = 8932,8 (daN) + Lực dọc tải trọng tường ngăn dày 200 mm N2 = gt.lt.ht = 474.( + 3).3,6= 9243 (daN) (ở lấy sơ chiều cao tường chiều cao tầng nhà ht = Ht ) + Lực dọc tường thu hồi N3 = gt.lt.ht = 296.( +3 ).0,975= 1875,9 (daN) ( chiều cao tường thu hồi trục C dày 110 mm lấy trung bình h t =1,2 m ) + Lực dọc tải phân bố sàn mái N4 = qm SC = 525,5.13,5 =7094,25 (daN) + Với nhà bốn tầng có ba sàn học sàn mái nên ta có tổng lực dọc là: N = ∑ N i ni = 3.(8932,8+9243) + 1.(1875,9+ 7094,25) = 63497,55 (daN) Để kể đến ảnh hưởng mômen ta chọn k=1,1 A= → k N Rb = 1,1.63497,55 = 607,368(cm ) 115 Vậy ta chọn kích thước cột bcxhc = 25x40 cm có A = 1000 (cm2) b Cột trục D Cột trục D có diện tích chịu tải SD nhỏ diện tích chịu tải cột trục C (hình 1.5), để thiên an toàn định hình hóa ván khuôn, ta chọn kích thước tiết diện cột trục D (b cxhc = 25x40 cm) với cột trục C c.Cột trục B + Diện tích truyền tải cột trục B (hình 3) SB = L1 B= 2 =3 (m2) + Lực dọc tải phân bố sàn hành lang N1 = qhl.SB = 755,1 3=2265,3 (daN) + Lực dọc tải trọng lang can ( tường lang can dày 100mm ) N2 = gt.lt.ht = 296.3,6.1 = 1065,6daN) ( lấy sơ chiều cao lan can m) + Lực dọc tường thu hồi N3 = gt.lt.ht = 296 2 0,975 = 288,6(daN) + Lực dọc tải phân bố sàn mái N4 = qm.SB = 525,5.3= 2146,668daN) + Lực dọc tải phân bố sàn sê nô N5 = qsn.Ssn = 447,5.( 0,9.3 + 0,4.3) = 1745,25 ( daN ) Với nhà tầng có ba sàn hành lang sàn mái nên tổng lực dọc là: N = ∑ N i ni = 3.(2265,3 +1065,6) + 1.(288,6+ 2146,668) +1745,25=1413,218 (daN ) + Do cột trục B vị trí biên chịu nén lệch tâm lớn nên kể đến ảnh hưởng mômen ta chọn k =1,3 A= → k N Rb = 1,3.14173, 218 = 160, 23(cm ) 115 Diện tích A nhỏ nên chọn kích thước cột B : bcxhc =25x25 cm có A = 625 (cm2) >160,23 (cm2) Càng lên cao lực dọc giảm nên ta chọn kích thước tiết diện cột sau : + Cột trục D cột truc C có kích thước - bcxhc = 25x40 (cm) cho cột tầng tầng - bcxhc = 25x25 (cm) cho cột tầng tầng + Cột trục B có kích thước bcxhc = 25x25 (cm) từ cột tầng đến tầng 4.2.(1 + + 0).9.25.222.1750.2.0, 283 Stt = = 73,1cm = 731mm (34,36 ×10 ) ϕf Do dầm có phần cánh nằm vùng kéo nên =0 - Khoảng cách cực đại cốt đai : ϕb ( + ϕn ) Rbt b.h02 1,5.(1 + 0).9.25.22 S max = = = 47,5cm = 475mm Qmax 34,36 × 102 h 250 = 125mm = Sct ≤ 500mm → Schọn ≤ min( Sct ; Smax ; Stt ) = (125;475;731 ) =120mm Chọn Schon = 120mm - Vậy chọn khoảng cách S =100 (mm) cốt đai dầm Q ≤ Q = 0,3.ϕ w1.ϕ b1.Rb b.ho - Kiểm tra điều kiện hạn chế: max [ bt ] ϕ w1 - Trong : kiện hệ số xét đến ảnh hưởng cốt thép đai vuông góc với trục dọc cấu ϕb1 hệ số kể đến khả phân phối lại nội lực loại bê tông khác A 2.28,3 E 210000 µ w = sw = = 0,0019; α = s = = 9,13 b.s 250.120 Eb 23000 ϕ w1 = + 5.µ w α = + 5.0,0019.3,13 = 1,09 < 1,3 ϕb1 = − β Rb = − 0,01.11,5 = 0,885 β = 0, 01 bêtông nặng Rb =11,5MPa- cường độ chịu nén tính toán bêtông [ Qbt ] = 0,3.ϕ w1.ϕb1.Rb b.ho = 0,3.1, 09.0,885.11,5.250.220 = 183042,33( N ) = 183, 04(kN ) > 42, 77(kN) → Dầm đủ khả chịu ứng suất nén Do nhịp dầm ngắn nên ta bố trí cốt đai φ6a120 đặt suốt dầm X TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT 10.1 Vật liệu sử dụng Bê tông cấp độ bền B20có: Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa Cốt thép dọc AII có : Rs = Rsc = 280 MPa Tra bảng phụ lục 10 ta có α R = 0, 439 ξ R = 0, 650 , 10.2 Tính toán cốt thép cho phần tử cột 9: bxh = 22x40 cm a Số liệu tính toán Chiều dài tính toán l0 = 0,7.H = 0,7 4,65 = 3,255 (m) = 325,5 (cm) Gỉa thiết a = a’ = cm → h0 = 40 – a = 40 – = 36 (cm) Za = h0 – a = 36 – a’ = 36 – = 32 (cm) λh = l0 325, = = 8,14 > h 40 Độ mảnh → Xét đến hệ số uốn dọc Độ lệch tâm ngẫu nhiên 1 1 H , hc ) = max( 5025, 400) = 13,33( mm) 600 30 600 30 ea = max ( = 13,33 (cm) Nội lực chọn từ bảng tổ hợp nội lực ghi chi tiết bảng 10.1 Tính toán cặp nội lực số : M=101,67 (kN.m) N=670,43 (kN) e1 = M 53,3 = = 0, 08 ( m ) = (cm) N 670, 43 Độ lệch tâm tĩnh học : Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 5025 L 600 = 600 = 0,84 (cm) ea ≥ max ⇒ ea = 1,33 (cm) h = 40 = 1,33 (cm) 30 30 Độ lệch tâm ban đầu: e0 = max ( e1 ; ea ) = max (8;1,33) ⇒ e = 8(cm) Xác định hệ số uốn dọc: +θ = η= N 1− N cr ⇒ N cr = ⇒η = 0, × e0 + 1, 05 × h 0, × + 1, 05 × 40 = = 0,9 1, 05 × e0 + h 1, 05 × + 40 b × h3 25 × 403 +I = = = 133333,33 (cm ) 12 12 + Eb = 2700 ( kN / cm2 ) 2,5 × θ × Eb × I 2,5 × 0,9 × 2700 ×133333,33 = = 6546, 62 (kN ) l02 351, 752 = 1,16 916, 07 1− 6546, 62 → Độ lệch tâm tính toán : e = η × e0 + h 40 − a = 1,16 × + − = 26, 62 (cm) 2 Chiều cao vùng nén : x1 = N 670, 43 ×10 = = 23,32 (cm) Rb × b 115 × 25 x1 = 23,32 > ξ R × h0 = 0, 623 × 37 = 23, 051 (cm) Ta thấy: Xác định lại chiều cao vùng nén: [ (1 − ξ R ) × γ a × n + × ξ R × (n × ε − 0, 48) ] × h0 x1 = (1 − ξ R ) × γ a + × (n × ε − 0, 48) +n = N 670, 43 × 102 = = 0, 63 Rb × b × h0 115 × 25 × 37 +ε = e 23, 7512 = = 0, h0 37 +γa = ⇒ x1 = → cột chịu nén lệch tâm bé Z a 34 = = 0,92 h0 37 [ (1 − 0, 623) × 0,92 × 0, 63 + × 0, 623 × (0, 63 × 0, − 0, 48)] × 37 = 22,5 (cm) Diện tích thép: (1 − 0, 623) × 0,92 + × (0, 63 × 0, − 0, 48) x N × e − Rb × b × x1 × (h0 − ) As = As' = Rsc + Z a = 670, 43 ×102 × 26, 62 − 115 × 25 × 22,5 × (37 − 2800 × 34 22,5 ) = 0,95(cm ) Tính toán cặp nội lực số : M=81,34 (kN.m) N=762,89 (kN) e1 = M 81,34 = = 0,1066 (m ) = 10, 66 (cm) N 762,99 Độ lệch tâm tĩnh học : Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 5025 L 600 = 600 = 0,84 (cm) ea ≥ max ⇒ ea = 1,33 (cm) h = 40 = 1,33 (cm) 30 30 Độ lệch tâm ban đầu: e0 = max ( e1; ea ) = max (5,82;1,33) ⇒ e = 10, 66 (cm) Xác định hệ số uốn dọc: +θ = η= N 1− N cr ⇒ N cr = ⇒η = 0, × e0 + 1, 05 × h 0, × 10, 66 + 1, 05 × 40 = = 1,13 1, 05 × e0 + h 1, 05 × 10, 66 + 40 b × h3 25 × 403 = = 133333,33 (cm ) 12 12 + Eb = 2700 ( kN / cm ) +I = 2,5 × θ × Eb × I 2,5 ×1,13 × 2700 ×133333,33 = = 8219, 64 ( kN ) l02 351, 752 = 1,1 762,99 1− 8219, 64 → Độ lệch tâm tính toán : e = η × e0 + h 40 − a = 1,1× 10, 66 + − = 28, 762 (cm) 2 Chiều cao vùng nén : x1 = N 762,99 ×102 = = 26,54 (cm) Rb × b 115 × 25 x1 = 26, 54 > ξ R × h0 = 0, 623 × 37 = 23, 051 (cm) Ta thấy: Xác định lại chiều cao vùng nén: [ (1 − ξ R ) × γ a × n + × ξ R × (n × ε − 0, 48) ] × h0 x1 = (1 − ξ R ) × γ a + × (n × ε − 0, 48) → cột chịu nén lệch tâm bé N 762,99 ×10 +n = = = 0, 72 Rb × b × h0 115 × 25 × 37 +ε = e 28, 726 = = 0, 777 h0 37 +γa = ⇒ x1 = Z a 34 = = 0,92 h0 37 [ (1 − 0, 623) × 0,92 × 0, 72 + × 0, 623 × (0, 777 × 0, 72 − 0, 48) ] × 37 = 25,9 (cm) (1 − 0, 623) × 0,92 + × (0, 72 × 0,777 − 0, 48) Diện tích thép: x N × e − Rb × b × x1 × (h0 − ) As = As' = Rsc + Z a = µ= 762,99 ×102 × 28, 726 − 115 × 25 × 25,9 × (37 − 2800 × 34 25,9 ) = 4, 24(cm ) As 4, 24 100% = 100% = 0, 46% b.h0 25.37 Tính toán cặp nội lực số : M=77,86 (kN.m) N=916,07 (kN) e1 = Độ lệch tâm tĩnh học : Độ lệch tâm ngẫu nhiên: M 77,86 = = 0, 085 (m ) = 8,5 (cm) N 916, 07 5025 L 600 = 600 = 0,84 (cm) ea ≥ max ⇒ ea = 1,33 (cm) h = 40 = 1,33 (cm) 30 30 Độ lệch tâm ban đầu: e0 = max ( e1; ea ) = max (8,5;1,33) ⇒ e = 8,5 (cm) Xác định hệ số uốn dọc: +θ = η= N 1− N cr ⇒ N cr = ⇒η = 0, × e0 + 1, 05 × h 0, × 8,5 + 1, 05 × 40 = = 0,9 1, 05 × e0 + h 1, 05 × 8,5 + 40 b × h3 25 × 403 = = 133333,33 (cm4 ) 12 12 + Eb = 2700 ( kN / cm2 ) +I = 2,5 × θ × Eb × I 2,5 × 0,9 × 2700 ×133333,33 = = 6546, ( kN ) l02 351, 752 = 1,163 916, 07 1− 6546, → Độ lệch tâm tính toán : e = η × e0 + h 40 − a = 1,163 × 8,5 + − = 26,89 (cm) 2 Chiều cao vùng nén : N 916, 07 ×10 x1 = = = 32 (cm) Rb × b 115 × 25 x1 = 32 > ξ R × h0 = 0, 623 × 37 = 23, 051 (cm) Ta thấy: Xác định lại chiều cao vùng nén: [ (1 − ξ R ) × γ a × n + × ξ R × (n × ε − 0, 48) ] × h0 x1 = (1 − ξ R ) × γ a + × (n × ε − 0, 48) → cột chịu nén lệch tâm bé N 916, 07 × 102 +n = = = 0,86 Rb × b × h0 115 × 25 × 37 +ε = e 26,89 = = 0, 73 h0 37 +γa = ⇒ x1 = Z a 34 = = 0,92 h0 37 [ (1 − 0, 623) × 0,92 × 0,86 + × 0, 623 × (0,86 × 0, 73 − 0, 48) ] × 37 = 27, 79(cm) (1 − 0, 623) × 0,92 + × (0,86 × 0, 73 − 0, 48) Diện tích thép: x N × e − Rb × b × x1 × (h0 − ) As = As' = Rsc + Z a = µ= 916, 07 ×102 × 26,89 − 115 × 25 × 27,89 × (37 − 2800 × 34 27,89 ) = 6, 46(cm ) As 6, 46 100% = 100% = 0, 7% b.h0 25.37 Tính toán cặp nội lực số : M=79,6 (kN.m) N=838 (kN) e1 = Độ lệch tâm tĩnh học : Độ lệch tâm ngẫu nhiên: M 79, = = 0,09 ( m ) = (cm) N 838 5025 L 600 = 600 = 0,84 (cm) ea ≥ max ⇒ ea = 1,33 (cm) h = 40 = 1,33 (cm) 30 30 Độ lệch tâm ban đầu: e0 = max ( e1 ; ea ) = max (9;1,33) ⇒ e = (cm) Xác định hệ số uốn dọc: +θ = η= N 1− N cr ⇒ N cr = ⇒η = 0, × e0 + 1, 05 × h 0, × + 1, 05 × 40 = = 0,889 1, 05 × e0 + h 1, 05 × + 40 b × h3 25 × 403 +I = = = 133333,33 (cm4 ) 12 12 + Eb = 2700 ( kN / cm ) 2,5 × θ × Eb × I 2,5 × 0,889 × 2700 ×133333,33 = = 6466,6 (kN ) l02 351, 752 = 1,16 838 1− 6466, → Độ lệch tâm tính toán : e = η × e0 + h 40 − a = 1,16 × + − = 27 (cm) 2 Chiều cao vùng nén : x1 = N 838 ×102 = = 31,38 (cm) Rb × b 115 × 25 x1 = 31,38 > ξ R × h0 = 0, 623 × 37 = 23, 051 (cm) Ta thấy: Xác định lại chiều cao vùng nén: [ (1 − ξ R ) × γ a × n + × ξ R × (n × ε − 0, 48) ] × h0 x1 = (1 − ξ R ) × γ a + × (n × ε − 0, 48) +n = N 838 ×102 = = 0,85 Rb × b × h0 115 × 25 × 37 +ε = e 27 = = 0, 73 h0 37 +γa = ⇒ x1 = → cột chịu nén lệch tâm bé Z a 34 = = 0,92 h0 37 [ (1 − 0, 623) × 0,92 × 0,85 + × 0, 623 × (0,85 × 0, 73 − 0, 48) ] × 37 = 27, 69 (cm) Diện tích thép: (1 − 0, 623) × 0,92 + × (0,85 × 0, 73 − 0, 48) x N × e − Rb × b × x1 × (h0 − ) As = As' = Rsc + Z a = µ= 902, 25 ×102 × 27 − 115 × 25 × 27, 69 × (37 − 2800 × 34 27, 69 ) = 6, 22(cm ) As 6, 22 100% = 100% = 0, 69% b.h0 25.37 Tính toán cặp nội lực số : M=79,6 (kN.m) N=902,25 (kN) e1 = M 18, 22 = = 0, 03 ( m ) = 3(cm) N 656, 61 Độ lệch tâm tĩnh học : Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 5025 L 600 = 600 = 0,84 (cm) ea ≥ max ⇒ ea = 1,33 (cm) h 40 = = 1,33 (cm) 30 30 Độ lệch tâm ban đầu: e0 = max ( e1 ; ea ) = max ( 2, 77;1,33) ⇒ e = 2, 77 (cm) Xác định hệ số uốn dọc: +θ = η= N 1− N cr ⇒ N cr = ⇒η = 0, × e0 + 1, 05 × h 0, × + 1, 05 × 40 = = 0,99 1, 05 × e0 + h 1, 05 × + 40 b × h3 25 × 403 +I = = = 133333,33 (cm ) 12 12 + Eb = 2700 ( kN / cm ) 2,5 × θ × Eb × I 2,5 × 0,99 × 2700 × 133333,33 = = 7201,3 (kN ) l02 351, 752 = 1,1 656, 61 1− 7201,3 → Độ lệch tâm tính toán : e = η × e0 + h 40 − a = 1,1× 2, 77 + − = 20,3(cm) 2 Chiều cao vùng nén : x1 = Ta thấy: N 656, 61×10 = = 22,84 (cm) Rb × b 115 × 25 x1 = 22,84 > ξ R × h0 = 0, 623 × 37 = 23, 051 (cm) As = As' = → cột chịu nén lệch tâm lớn x 22,84 − h0 ) 656,51× 10 × (20,3 + − 37) 2 = = 3, 64 (cm ) Rsc × Z a 2800 × 34 N × (e + Diện tích thép: As = As' = µ= x 24, 26 − h0 ) 697,34 × 102 × (35 + − 42) 2 = = 3, 28 (cm ) Rsc × Z a 2800 × 39 N × (e + As 3, 28 100% = 100% = 0,35% b.h0 25.37 Tính toán cặp nội lực số : M=78,85(kN.m) N=902,25 (kN) e1 = M 78,55 = = 0, 087 (m ) = 8, (cm) N 902, 25 Độ lệch tâm tĩnh học : Độ lệch tâm ngẫu nhiên: 5025 L 600 = 600 = 0,84 (cm) ea ≥ max ⇒ ea = 1,33 (cm) h 40 = = 1,33 (cm) 30 30 Độ lệch tâm ban đầu: e0 = max ( e1 ; ea ) = max (8, 7;1,33) ⇒ e = 8, (cm) Xác định hệ số uốn dọc: +θ = η= N 1− N cr b × h3 25 × 403 = = 133333,33 (cm4 ) 12 12 + Eb = 2700 ( kN / cm ) +I = 0, × e0 + 1, 05 × h 0, × 8, + 1, 05 × 40 = = 0,89 1, 05 × e0 + h 1, 05 × 8, + 40 ⇒ N cr = ⇒η = 2,5 × θ × Eb × I 2,5 × 0,89 × 2700 ×133333,33 = = 6546, ( kN ) l02 351, 752 = 1,162 902, 25 1− 6546, → Độ lệch tâm tính toán : e = η × e0 + h 40 − a = 1,162 × 8, + − = 27,11(cm) 2 Chiều cao vùng nén : x1 = N 902, 25 ×102 = = 31,38 (cm) Rb × b 115 × 25 x1 = 31,38 > ξ R × h0 = 0, 623 × 37 = 23, 051 (cm) Ta thấy: Xác định lại chiều cao vùng nén: [ (1 − ξ R ) × γ a × n + × ξ R × (n × ε − 0, 48) ] × h0 x1 = (1 − ξ R ) × γ a + × (n × ε − 0, 48) +n = N 902, 25 ×10 = = 0,85 Rb × b × h0 115 × 25 × 37 +ε = e 27,11 = = 0, 74 h0 37 +γa = ⇒ x1 = → cột chịu nén lệch tâm bé Z a 34 = = 0,92 h0 37 [ (1 − 0, 623) × 0,92 × 0,85 + × 0, 623 × (0,85 × 0, 74 − 0, 48) ] × 37 = 27,57 (cm) (1 − 0, 623) × 0,92 + × (0,85 × 0, 74 − 0, 48) Diện tích thép: x N × e − Rb × b × x1 × (h0 − ) As = As' = Rsc Z a = 902, 25 ×102 × 27,11 − 115 × 25 × 27,57 × (37 − 2800 × 34 Hàm lượng tối thiểu cảm cột có chiều dài 5,025m 27,57 ) = 6,36(cm ) µ= As 6,36 100% = 100% = 0, 7% b.h0 25.37 l0 0, 7.l 0,7.502,5 351, 61 = = = = 48,8 r 0, 288.b 0, 288.25 7, => µ = 0, 2% λ= Hàm lượng cốt thép tối thiểu cột có chiều 3,6m l0 0,7.l 0, 7.360 252 = = = = 35 r 0, 288.b 0, 288.25 7, => µmin = 0, 2% λ= Vị trí Đ Tiết diện C Đ C Đ C Đ Vị trí Tiết diện η x Att s cm 5,25 14,97 14,97 14,94 4,59 14,94 6,24 16,71 16,71 17,6 17,98 17,61 29,25 43,03 38,05 45,04 36 48,03 1,06 1,08 1,07 1,07 1,06 1,07 1,06 1,06 1,06 1,06 1,06 1,06 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 1,03 m 17,21 22,74 22,74 22,74 16,87 22,4 10,5 13,92 13,92 13,62 10,65 13,62 - Cm2 -3,02 5,14 5,14 4,91 -3,41 4,91 -2,09 3,57 3,57 3,83 -1,4 3,83 2,49 5,66 4,71 5,72 5,35 5,0 lo eo η x Att s m cm cm Cm2 M N lo eo Kn.m 25,97 97,86 97,86 96,19 22,77 96,19 19,65 66,88 66,88 68,89 24,42 68,96 37,59 66,03 58,61 65,21 43,14 59,64 Kn 494,83 653,91 653,91 644,01 484,93 644,01 314,86 400,32 400,32 391,65 306,19 306,19 128,52 153,44 154,03 144,78 119,85 145,36 m 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 M N kN.m kN Chọn thép 3φ18 3φ16 3φ16 µtt µ chonbt % 0,32 1,11 1,11 1,06 0,37 1,11 0,28 0,89 0,89 0,96 0,15 0,96 0,52 1,42 1,18 1,43 0,84 1,25 % 1,65 Chọn thép µtt % 1,51 1,51 µ chonbt % C Đ Đ C Đ C Đ Vị trí Tiết diệnM C Đ Đ 82,68 57,09 16,41 25,03 82,87 33,7 98,97 11,69 64,32 11,66 97,49 62,7 62,02 10,81 42,27 16,44 64,42 45,98 C kN.m 57,46 27,63 48,02 33,42 36,27 49,12 38,67 36,95 35,21 746,79 751,72 952,84 737,91 833,56 938,23 662,84 537,3 677,53 527,4 652,94 667,63 406,76 335,91 415,78 327,25 398,1 407,11 3,52 3,52 3,52 3,52 3,52 3,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 8,85 7,59 1,72 3,39 9,93 3,59 14,93 2,18 9,49 2,21 14,93 9,39 15,25 3,22 10,17 5,02 16,18 11,29 1,09 1,09 1,13 1,09 1,19 1,23 1,08 1,04 1,08 1,04 1,09 1,08 1,08 1,03 1,08 1,03 1,08 1,08 25,11 26,1 34,54 28,65 26,43 31,2 23,05 18,69 23,6 18,34 22,71 23,25 14,15 11,68 14,46 11,38 13,85 14,16 4,29 1,09 -1,63 -3,59 6,29 0,94 5,3 -4,74 -4,73 5,08 1,25 2,99 2,99 -3,45 -2,35 -2,66 3,35 0,86 N lo eo η x Att s kN 154,86 137,19 157,63 128,53 146,19 148,97 169,96 123,35 257,71 m 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 3,52 3,52 3,52 cm 37,1 20,14 30,46 26,01 38,49 32,98 22,75 39,96 13,66 1,04 1,01 1,02 1,01 1,03 1,01 0,27 0,2 0,41 cm 8,96 Cm2 4,59 3,23 1,87 4,56 3,5 4,79 5,3 3,67 3φ18 3φ18 3φ16 Chọn thép 3φ16 2φ 20 1,5 0,12 0,18 0,4 1,36 0,1 1,15 0,5 0,5 0,55 0,84 0,72 0,75 0,4 0,25 0,26 0,84 0,72 1,65 1,65 1,51 µtt µ chonbt % 1,15 0,25 0,81 0,47 1,14 0,87 1,74 1,93 1,33 % 1,51 2,28 Đ 10 C Đ Vị trí 11 Tiết diện C Đ Đ 12 C Đ 22,74 26,59 24,84 71,18 1,34 71,18 4,17 15,4 15,4 111,75 208,75 245,6 184,99 106,08 184,08 97,42 176,33 176,33 3,52 3,52 3,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 20,44 12,74 10,11 3,88 1,26 3,88 4,28 8,74 8,74 0,18 0,33 0,39 0,29 0,17 0,29 0,15 0,28 0,28 7,26 8,54 6,43 6,43 6,43 6,43 2,75 2,07 1,78 -1,88 2,16 -1,75 2,56 -0,08 0,01 M N lo eo η x Att s kN.m 13,01 1,52 13,01 4,6 17,02 17,02 9,52 5,99 7,98 6,09 14,85 14,85 kN 117,01 77,44 117,01 68,78 108,35 108,35 48,41 46,31 53,12 32,41 44,46 44,46 m 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 2,52 cm 11,12 1,96 11,17 6,68 15,71 15,71 19,65 12,93 15,02 18,78 33,39 33,39 1,04 1,03 1,06 1,03 1,04 1,06 1,02 1,03 1,02 1,02 1,01 1,02 cm - Cm2 0,44 -1,09 0,5 0,34 1,38 1,46 0,95 0,33 0,58 0,59 2,04 2,04 Tính toán cốt thép cho đai cột: • Đường kính cốt đai φsw ≥ ( φmax 18 ;5mm) = ( ;5mm) = 5mm 4 Ta chọn cốt đai Ø6 nhóm AI • Khoảng cách cốt đai “s” Trong đoạn nối chồng thép dọc s ≤ (10φmin ;500mm) = (10 ×16;500mm) = 160(mm) 2φ16 Chọn thép 2φ16 2φ16 0,75 0,65 0,34 0,39 0,35 0,41 1,46 µtt µ chonbt % 0,08 0,17 0,1 0,06 0,5 0,53 0,35 0,06 0,1 0,12 0,74 0,74 % 1,46 1,46 Chọn s=100mm Các đoạn lại s ≤ (15φmin ;500mm) = (15 × 16;500mm) = 240(mm) Chọn s=200(mm) [...]... C25x40 30 00 C25x40 D25x35 hs = 9 cm D25x60 C25x25 D25x25 5 D25x35 D25x25 D25x35 C25x40 h s = 9 cm 30 00 6 D25x25 C25x25 D25x25 D25x35 C25x40 D25x60 C25x40 30 00 D25x35 D25x35 hs = 9 cm D25x60 C25x25 D25x25 3 C25x40 D25x25 D25x35 + 3600 h s = 9cm 30 00 4 D25x25 C25x25 D25x25 C25x40 3000 2 D25x35 C25x4 C25x40 D25x25 D25x35 D25x60 C25x40 C25x25 D25x25 1 7000 D 20 00 C B II SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG 2. 1.. .2 3 3000 D 7000 sd sc 20 00 C B Mặt bằng bố trí kết cấu sb 3000 4 C25x40 C25x25 D25x60 D25x35 C25x40 C25x40 30 00 C25x40 D25x35 hs = 9 cm D25x60 C25x25 D25x25 9 D25x35 D25x25 D25x35 C25x40 h s = 9 cm 30 00 10 D25x25 C25x25 D25x25 D25x35 C25x45 + 3600 D25x60 C25x40 30 00 C25x40 D25x35 hs = 9 cm D25x60 C25x25 D25x25 7 D25x35 D25x25 D25x35 C25x40 h s = 9 cm 30 00 8 D25x25 C25x25 D25x25 D25x35 C25x40 D25x60... II SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG 2. 1 Sơ đồ hình học D25x35 D25x50 D25x35 D25x35 D25x35 3600 +14.400 C25x35 D25x35 C25x25 C25x35 D25x60 D25x35 D25x35 D25x35 3600 +10.800 C25x35 D25x35 C25x35 D25x60 C25x25 D25x35 D25x35 D25x35 3600 +7 .20 0 C25x40 D25x35 C25x25 C25x40 D25x60 D25x35 D25x35 D25x35 3600 +3.600 C25x40 C25x25 1 425 ±0.000 C25x40 7000 125 D 20 00 C 125 B 2. 2 Sơ đồ kết cấu Mô hình hóa kết cấu khung... 0.1 022 -0. 424 9 GP -43.3903 0.4566 -6.48 72 -6. 622 1 6.4 123 -55.19 -36.98 -55.19 GT -7. 426 5 -2. 4955 0.1793 20 .8371 -20 .769 -28 .36 13.41 -28 .36/+13.41 GN -2. 3 928 -1 .29 26 1 .27 24 3.1174 -6.34 1.56 -6.34/+1.56 -5.6001 -0.0898 -2. 2477 -3.0 92 27. 021 1 - 32. 62 21.40 - 32. 62/ +21 .4 -0.9349 1.7336 -2. 323 6 12. 9696 -14.73 12. 30 -14.73/+ 12. 3 -1.6051 1.49 92 -1.33 82 -4 .26 1.18 -4 .26 /+1.18 -10.5163 -3.3485 -0.3 529 -1.6076... hoạt tải 1: 195 3600 26 3 720 3600 25 20 195 122 25 20 720 720 3600 450 720 25 20 5 025 25 20 6950 D 20 25 C B 333,5 Sơ đồ hoạt tải 2: 339,8 3600 1 023 ,75 1 023 ,75 326 3 720 720 3600 450 720 3600 25 20 25 20 720 720 5 025 450 6950 D 20 25 C B VI XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ - Công trình được xây dựng tại thành phố Quy Nhơn, thược vùng gió III-B, có áp lực gió đơn vị : W0 = 125 (daN/m2).Dạng địa hình B - Công trình cao... 16.1847 16 .20 44 -28 .41 5.69 -28 .41/+5.69 GT -0 .23 68 -2. 1 72 1. 527 5 6.8187 -6.8388 -8.35 7 .27 -8.35/+7 .27 GN -2. 3403 -1.4873 1. 421 9 -1.3837 1.3741 -4. 92 0.18 -4. 92/ +0.18 GP - 12. 6849 -0.8 026 -3 .29 68 -9.58 62 9.587 -25 .00 -3.10 -25 .00 GT -1. 623 7 2. 6707 -1.3433 2. 1305 -1.93 02 -4.57 2. 70 -4.57/ +2. 7 GN -2. 5575 0.9176 -1.0447 -0.5868 0.653 -4.03 -1.14 -4.03 GP -9. 323 1 -2. 0861 -0.74 62 -3.30 42 3 .23 62 -14.85 -6.09... -14.85 GN GP 20 -41. 92 -1.54 GT 19 -163.07 -86 .23 37 GP 18 -170.85 -3.13 52 GN -1.4695 -14.86 91.631 GT 1.5 327 -170.85 -4.7305 GP 52. 7637 120 .30 -94.7654 GN 52. 8477 90.60 -1 .21 02 18.403 5 24 .908 4 18. 724 2 GT 72. 2374 -176.41 -19.4575 49.7 823 -3.3683 -7.75 120 .3 0 -87.0966 GN 3.18 32 72. 39 32 -176.41 -1.8864 GP 16 -78.974 24 .5647 GT 15 78.7596 95. 327 9 GP 14 -2. 5 627 49. 824 8 28 .21 56 -1.0671 27 .0038 13.0068... 23 .63 4 23 .63 4 23 .63 4 23 .63 4 14.39 7 14.39 7 14.39 7 14.39 7 8.101 8.101 8.101 8.101 -21 .757 -21 .757 -21 .757 -21 .757 -14.761 -14.761 -14.761 -14.761 -7.813 -7.813 -7.813 -7.813 -1.968 -1.968 -1.968 -1.968 -23 .591 -23 .591 -23 .591 -23 .591 -14. 425 -14. 425 -14. 425 -14. 425 -8.1 12 -8.1 12 -8.1 12 -8.1 12 -146.87 - 82. 99 146.87 -83 .20 -30.58 83 .20 30.74 83.47 83.47 83.15 147.1 4 147.14 -1 42. 23 -91 .28 1 42. 23... 78.55 36. 42 75.77 75.77 88.84 139.4 5 139.45 -136.75 -98.89 136.75 -73.07 -46.48 73.07 42. 73 68.75 68.75 -74.16 1 32. 4 2 -60. 82 -38.68 -29 . 92 38.68 27 .73 36 .27 36 .27 58.63 71.76 71.76 -34.36 14.59 34.36 -28 .56 18.66 28 .56 -20 . 42 27.57 27 .57 -16.35 33.69 33.69 -19.11 10.99 19.11 -13.76 15.06 15.06 -5. 62 26.07 26 .07 -1.55 32. 19 32. 19 -11.86 6.11 11.86 -6.03 10.18 10.18 2. 11 21 .70 21 .70 6.17 27 . 82 27. 82 95.14... HT1 HT2 GT Tổ hợp GP Mmin Mmax Mttoán GT 13 GN -86.5088 -18.3577 17 -163.07 87.49 116.5 4 116.54 -149 .28 -36.41 -149 .28 -134.99 - 62. 01 -134.99 95.13 124 .8 4 124 .84 -116.56 -51.15 -116.56 -65 .21 -43.14 -65 .21 59.15 71.87 71.87 -90 .23 95 -17.3 327 -4.1759 28 .22 54 98.3974 26 .44 72 -2. 5578 -77 .22 69 -16.7174 -0.9397 1.0888 26 .0478 26 .0814 -49.9711 -3.0886 6. 826 5 -7 .26 2 60.7169 -1.316 -6.5813 11.156 5 0.1 022 -0. 424 9