Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án bê tông cốt thép 2.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP II Nội dung: Thiết kế khung ngang ( khung trục 3) trường học với mặt mắt cắt hình vẽ Số liệu thiết kế: Số tầng L1 (m) 2,5 L2(m) 6,3 B(m) 3,9 pc(daN/m2) 200 Ht (m) 3,6 M _ MAÙ I NG Ó I 22V/M2 _ LI TÔG ỖNHÓ M 4:30*30 _ C Ầ U PHONG GỖNHÓ M 4:40*60,A=500 _ XÀGỒG ỖNHÓ M 4:80*160 _ LỚ P VỮ A C HỐ NG THẤ M DÀ Y 30 MÁ C 100* _ SÀ N BTC T _ VỮ A TRÁ T TRẦ N MAÙ C 75* S 1000 250 900 600 M 400 C Ấ U TẠO MÁ I 600 SN 400 2400 900 C Ấ U TẠO SÊNÔSN _ LỚ P SƠN C HỐ NG THẤ M _ LỚ P VỮ A C HỐ NG THẤ M DÀ Y 30 MÁ C 100* TẠO DỐ C _ SÀ N BTC T _ VỮ A TRÁ T TRẦ N MÁ C 75* _ LÁ T G ẠC H C ERAMIC C HỐ NG TRƯT 400*400 _ VỮ A LÓ T MÁ C 50* _ SÀ N BTC T DÀ Y 100 MÁ C 200* _ VỮ A TRÁ T TRẦ N MÁ C 75* S 1000 C Ấ U TẠO NỀ N 650 1000 S 250 C Ấ U TẠO SÀ N S N _ LÁ T G ẠC H C ERAMIC C HỐ NG TRƯT 400*400 _ VỮ A LÓ T MÁ C 50* _ BÊTÔ NG ĐÁ4*6 MÁ C 50* DÀ Y 100 _ C Á T ĐẮ P ĐẦ M C HẶ T ĐẤ T TỰ NHIÊ N 150 N 450 -0.60 1200 0.00 MẶ TCẮ T A-A Hình Mặt cắt A-A 1200 ĐỒ ÁN: BÊ TƠNG CỐT THÉP II ± 0.000 PHÒ NG H? C ± 0.000 ± 0.000 PHOØ NG H? C PHOØ NG H? C ± 0.000 PHOØ NG H? C - 0.020 MẶ T BẰ NG TẦ NG PHÒ NG H? C PHÒ NG H? C PHÒ NG H? C MẶ T BẰ NG TẦ NG ĐIỂ N HÌNH Hình Mặt tầng tầng điển hình PHÒ NG H? C ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II Địa điểm xây dựng : TP Quy Nhơn I LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1.1 Chọn vật liệu sử dụng Sử dụng bêtơng cấp độ bền B20 có Rb=11,5 MPa; Rbt=0,9 MPa Sử dụng thép + Nếu φ < 10mm dùng thép AI có : Rs=Rsc=225 MPa + Nếu φ > 10mm dùng thép AII có : Rs=Rsc=280 MPa 1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho sàn Chọn giải pháp sàn sườn tồn khối,khơng bố trí dầm phụ, có dầm qua cột 1.3 Chọn kích thước chiều dày sàn Chiều dày sàn chọn theo cơng thức: hs = D × L1 m D = 0,8 ÷ 1, phụ thuộc vào tải trọng, tải trọng lớn D lớn ngược lại Bản loại dầm ( L2 / L1 > 2) lấy m = 30 ÷ 35 Bản kê bốn cạnh ( L2 / L1 ≤ 2) lấy m = 40 ÷ 45 Với sàn phòng học: - Hoạt tải tính tốn : ps=pc.n=200.1,2=240 (daN/m2) - Tĩnh tải tính tốn ( chưa kể trọng lượng sàn BTCT) ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II Bảng Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu sàn Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính tốn 0,008.2000=16daN/m2 - Vữa lát dày 30 mm, γ = 2000daN / m 16 1,1 17,6 0,03.2000=60daN/m2 - Vữa trát dày 20 mm, γ = 2000daN / m 60 1,3 78 0,02.2000=40daN/m2 40 1,3 52 - Gạch ceramic dày mm, γ = 2000daN / m Cộng 147,6 Do khơng có tường xây trực tiếp sàn nên tĩnh tải tính tốn: g0= 147,6 (daN/m2) Vì tải trọng phân bố tính tốn sàn phòng học là: q0= g0 + ps = 240 + 147,6 = 387,6 (daN/m2) Ta có q0 231 (cm2) + Cột trục D cột truc C có kích thước - bcxhc = 25x40 (cm) cho cột tầng 1,2,3 tầng + Cột trục B có kích thước bcxhc = 25x25 (cm) từ cột tầng đến tầng 3900 10 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II M 52,94 × 104 As = = = 8, 68(cm ) Rsζ h0 2800 × 0,84 × 26 Kim tra hm lng ct thộp: à= As 8,68 ì 100% = ì 100% = 1,34% > bh0 25 ì 26 Tớnh ct thộp cho gi B (momen âm): • Tính theo tiết diện hình chữ nhật bxh = 25x30 cm • Tại gối B, với M= -44,66 (kN.m) M 44,66 × 104 = = 0, 23 • αm = Rbbh02 115 × 25 × 262 • Cú m bh0 25 ì 26 + Tớnh ct thép nhịp BC (moomen dương) Tính theo tiết diện chữ T, có cánh nằm vùng nén với h f = 0, 7(cm) Giả thiết a = 4(cm) ⇒ h0 = 30 − = 26(cm) Giá trị độ vươn cánh Sc lấy bé giá trị sau: - Một nửa khoảng cách thông thuỷ sườn dọc: 0,5 × (2,5 − 0, 25) = 1,1(cm) - 1/6 nhịp cấu kiện: 2,5 = 0, 42(m) ⇒ Sc = 0, 42( m) ' Tính: b f = b + × Sc = 0, 25 + × 0, 42 = 1, 09(m) = 109(cm) Xác định: 51 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II M f = Rb × b 'f × h 'f × (h0 − 0,5 × h 'f ) = = 115 × 109 × × (26 − 0,5 × 7) = 19742625( daN cm) = 197, 43( kN m) Ta thấy: M max = 4,52(kN m) < 197, 43(kN m) => trục trung hoà qua cánh Các giá trị: αm = M 4,52 × 104 = = 0, 005 Rb h02 b 115 ×109 × 262 Có α m < α r = 0, 429 ⇒ ζ = 0,5 × (1 + − × α m ) = 0,5 × (1 + − × 0, 005) = 0,997 As = M 4,52 × 104 = = 0, 62(cm2 ) Rs × ζ × h0 2800 × 0,997 × 26 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: µ= As 0, 62 ×100% = × 100% = 0, 095% b × h0 25 × 26 Lượng thép nhỏ nên ta bố trí cốt thép theo u cầu cấu tạo c Tính tốn cốt thép dọc cho phần tử 16,18,20: Do nội lực dầm hành lang tầng nhỏ nên ta bố trí thép giống dầm 13 cho 15,17,19 d Tính tốn cách tương tự cho phần tử dầm khác theo bảng: Kí hiệu phần tử M bxh (kNm) (cm) Gối B gối C 52,94 Nhịp BC Gối C gối D Tiết diện dầm As µ (cm²) (%) 0,84 8,68 1,34 0,002 0,99 0,65 0,1 0,25 0,86 16,41 1,27 αm ζ 25x25 0,27 4,52 109x30 220,58 25x60 Dầm 13 Dầm 14 Chọn thép 3φ 20 As = 9, 42(cm2 ) 2φ16 As = 4, 02(cm2 ) 3φ18 + 3φ 20 As = 17, 06(cm ) 52 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II Nhịp CD 107,81 235x60 0,013 0,994 0,5 Gối B gối C 33,32 25x25 0,17 0,91 5,06 0,78 Nhịp BC 2,37 109x30 0,001 0,99 0,65 0,1 Gối C gối D 185,22 25x60 0,21 0,88 13,37 0,95 Nhịp DC 98,47 235x60 0,011 0,994 6,67 0,47 Gối B gối C 23,3 25x25 0,12 0,94 3,42 0,53 Nhịp BC 2,23 109x30 0,001 0,99 0,65 0,1 Gối C gối D 145,23 25x60 0,16 0,91 10,16 0,73 Nhịp DC 99,07 235x60 0,011 0,994 6,71 0,48 Gối B gối C 11,43 25x25 0,06 0,97 1,62 0,28 Nhịp BC 2,99 109x30 0,002 0,99 0,65 0,1 Gối C gối D 61,48 25x60 0,07 0,96 4,06 0,29 Nhịp DC 72,44 235x60 0,008 0,996 4,82 0,34 Dầm 15 Dầm 16 Dầm 17 Dầm 18 Dầm 19 Dầm 20 3φ18 As = 7, 63(cm2 ) 2φ 20 As = 6, 28(cm2 ) 2φ16 As = 4, 02(cm2 ) 3φ18 + 2φ 20 As = 13,92(cm ) 2φ18 + 1φ16 As = 7,1(cm ) 2φ18 As = 5, 09(cm ) 2φ16 As = 4, 02(cm2 ) 4φ18 As = 10,18(cm2 ) 2φ18 + 1φ16 As = 7,1(cm ) 2φ16 As = 4, 02(cm2 ) 2φ16 As = 4, 02(cm2 ) 2φ16 As = 4, 02(cm2 ) 2φ18 As = 5, 09(cm ) e Chọn cốt thép dọc cho dầm: Chọn cốt thép dọc cần phải lưu ý phối hợp thép dầm cho nhịp liền kề Tính tốn bố trí cốt thép đai cho dầm a Tính tốn cốt đai cho phần tử dầm 14 (tầng 2, phịp CD): bxh = 25x60 cm + Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn lực cắt nguy hiểm cho dầm Q = 163,76 (kN) 53 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II + Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa= 115(daN/cm2); Rbt = 0,9 (MPa)= (daN/cm2); Eb= 2,7.104 (Mpa) + Thép đai nhóm AI có: Rsw = 175 MPa= 1750(daN/cm2); Es = 2,1.105 (MPa) + Dầm chịu tải trọng tính tốn phân bố với g = g1 + g 01 = 2716 + 2500 × 0, 25 × 0, × 1,1 = 3128,5( daN / m) = 31, 28( daN / cm) ( với g01 trọng lượng thân dầm 14) p = 785,3 (daN/m) = 7,85 (daN/cm) Giá trị q1: q1 = g + 0,5 p = 31, 28 + 0,5 × 7,85 = 35, 205( daN / m) + Chọn a= (cm) ⟹ h0 = h – a = 60- 4= 56 (cm) + Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêngtheo ứng suất nén chính: Q ≤ 0,3ϕw1ϕb1Rbbh0 Do chưa bố trí cốt thép đai nên ta giả thuyết ϕw1ϕb1 =1 Ta có: 0,3Rb b.h0 = 0,3 ×115 × 25 × 56 = 57960(daN ) > Q = 16376(daN ) ⟹ Dầm đủ khả chịu ứng suất nén + Kiểm tra cần thiết phải đặt cốt đai Bỏ qua ảnh hưởng lực dọc trục nên ϕn = Qb = ϕb3 (1 + ϕn ).Rbt b.h0 = 0, ×1× × 25 × 56 = 7560( daN ) ⟹Q > Qbmin⟹ Cần phải đặt cốt đai chịu cắt + Xác định giá trị: M b = ϕb (1 + ϕ f + ϕ n ).Rbt b.h02 = × 1× × 25 × 562 = 1411200(daN cm) Do dầm có phần cánh nằm vùng kéo ϕf =0 + Xác định Qb1: Qb1 = M b q1 = × 1411200 × 35, 205 = 14097(daN ) + Ta có: Qmax = 16376 < Qb1 14097 = = 23495 0,6 0,6 Mb 1411200 = = 619, 16376 − 14097 * = Q − Qb1 + c0 54 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II M b 1411200 = = 150 < c0* q1 35, 205 + Ta có: c0 = c = M b ×1411200 = = 172(cm) Q 16376 + Giá trị qsw tính tốn: qsw = Q − M b / c − q1.c 16376 − 1411200 / 172 − 35, 205 × 172 = = 12,3(daN / cm) c0 172 + Giá trị Qb 7560 = = 67,5(daN / cm) 2h0 × 56 + Giá trị Qmax − Qb1 16376 − 14097 = = 20,3( daN / cm) 2.h0 × 56 Yêu cầu: qsw ≥ ( Q − Qb1 Qb ; ) 2h0 2.h0 sw Nên ta lấy giá trị q =81(daN/cm) để tính cốt đai +Sử dụng đai φ6, số nhánh n=2 ⟹khoảng cách đai tính tốn: stt = Rsw n.asw 1750 × × 0, 283 = = 12, 23(cm) qsw 81 +Dầm có h=60 cm > 45 cm ⟹ sct = min(h/3; 50cm) = 20 (cm) +Giá trị smax : smax = ϕb (1 + ϕ n ) Rbt bh02 1,5.(1 + 0).9 × 25 × 56 = = 64, 63(cm) Q 16376 +Khoảng cách thiết kế cốt thép đai: s = min(stt,sct,smax) = 12,23 (cm) ⟹ Chọn s=15 (cm) = 150 (mm) Ta bố trí φ6a150 cho dầm +Kiểm tra lại điều kiện cường độ tiết diện nghiên theo ứng suất nén có bố trí cốt đai: 55 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II Q ≤ 0,3ϕw1ϕb1Rbbh0 - Với ϕw1 = 1+ 5αµw ≤1,3 Dầm bố trí φ6a150 có µ w = E 2,1.105 nasw × 0, 283 = 7, 78 = = 0, 0015 α = sw = Eb 2, 7.104 bs 25 × 15 - ϕ w1 = + 5.α µ w = + × 0, 0015 × 7, 78 = 1, 05 < 1,3 - ϕb1 = − β Rb = − 0, 01×11,5 = 0,885 Ta thấy : ϕ w1.ϕb1 = 1, 05 × 0,885 = 0,93 ≈ Ta có: Q = 16376 < 0,3.ϕ w1.ϕb1.Rb b.h0 = 0,3 × 0,885 ×1,3 ×115 × 25 × 56 = 55569( daN ) ⟹ Dầm đủ khả chịu ứng suất nén b Tính tốn cốt thép đai cho phần tử dầm 16,18,20: Ta thấy dầm nhịp CD dầm 14 có lực cắt lớn Q = 16376(daN ) , dầm 14 bố trí cốt đai theo cấu tạo φ 6a150 nên ta chọn cốt đai theo φ 6a150 cho tồn dầm 16,18,20 d Tính tốn cốt đai cho phần tử dầm 13 (tầng 2, nhịp BC): bxh = 25x30 cm + Từ bảng tổ hợp nội lực ta chọn lực cắt nguy hiểm cho dầm Q = 49,31 (kN) + Dầm chịu tải trọng tính tốn phân bố với g = g + g 02 = 478,3 + 0, 25 × 0,3 × 2500 × 1,1 = 684,5( daN / m) = 6,85( daN / cm) ( với g02 trọng lượng thân dầm 13) p=562,5(daN/m)=5,62(daN/cm) Giá trị q1: q1 = g + 0,5 × p = 6,85 + 0,5 × 5, 62 = 9, 66( daN / cm) + Chọn a= (cm) ⟹ h0 = h – a = 30- 4= 26 (cm) + Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính: Q ≤ 0,3ϕw1ϕb1Rbbh0 Do chưa bố trí cốt thép đai nên ta giả thuyết ϕw1ϕb1 =1 Ta có: 0,3.Rb b.h0 = 0,3 ×115 × 25 × 26 = 22425(daN ) > Q = 4931(daN ) ⟹ Dầm đủ khả chịu ứng suất nén + Kiểm tra cần thiết phải đặt cốt đai 56 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II Bỏ qua ảnh hưởng lực dọc trục nên ϕn = Qb = ϕb3 (1 + ϕn ).Rbt b.h0 = 0, ×1× × 25 × 26 = 3510( daN ) ⟹ Q = 4931 ≈ Qb ⟹Đặt cốt đai theo điều kiện cấu tạo +Sử dụng đai φ6, số nhánh n=2 +Dầm có h=30 cm ⟹ Xét ảnh hưởng hệ số uốn dọc Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = max( 1 1 H , hc ) = max( × 455, × 40) = 1,3(cm) 600 30 600 30 58 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II Nội lực chọn từ bảng tổ hợp nội lực ghi chi tiết bảng sau Ký hiệu cặp nội lực Ký hiệu Đặc điểm M N e1 = M/N ea e0= max(e1,ea) bảng tổ cặp nội lực (kN.m) (kN) (mm) (cm) (cm) M , N tu -146,6 -135,8 -124,6 -730,5 -889,3 -798,5 200,7 152,7 156 15 15 15 20,07 15,27 15,6 hợp 3 N max , M tu M max , N tu b Tính cốt thép đối xứng cho cặp M= -146,6(kNm) N = 730,5(kN) Lực dọc giới hạn xác định theo công thức: N cr = với 6, 4E b SI ( + α Is ) l02 ϕl l0 = 294 cm Eb = 27 × 103 Mpa = 270x103 (daN/cm2) Mơmen qn tính tiết diện I= bh3 25 × 403 = = 133 ì 103 (cm4) 12 12 Gi thit àt = 1, 4% = 0,014 I s = µt bh0 (0,5h − a ) = 0,014 × 25 × 36 × (0,5 × 40 − 4) = 3225,6 cm4 59 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II Es 21× 104 α= = = 7,78 Eb 27 × 103 δ = 0,5 − 0,01× l0 318 − 0,01 × R b = 0,5 − 0,01 × − 0,01 × 11,5 = 0,305 h 40 e0 20,07 = = 0,5 ; h 40 → δ e = max( e0 , δ ) = 0,5 h Hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm S= 0,11 0,11 + 0,1 = + 0,1 = 0, 28 δe 0,5 0,1 + 0,1 + ϕp Với bê tông cốt thép thường: ϕ p = Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: ϕl = + β với M dh1 + N dh1 y 12, 22 + 702, 42 × 0, = + 1× = 1,52 M + Ny 146,6 + 730, 42 × 0, y = 0,5h = 0,5 × 0,4 = 0,2 m β = với bêtông nặng Lực dọc tới hạn xác định theo công thức: 6, × 270 × 103 0, 289 × 133000 N cr = ×( + 7,78 × 3225,6) = 585111,3 (daN) 3182 1,52 Hệ số uốn dọc η= 1− N N cr = = 1,14 73048 1− 585111,3 + e = η × e0 + h / − a = 1,14 × 20, 07 + 40 − = 38,88(cm) + Sử dựng bê tông cấp độ bền B20, thép AII ⟹ξR = 0,623 60 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II x= N 730, 48 ×103 = = 254(mm) = 25, 4(cm) Rbb 11,5 × 250 +ξRh0 =0,623 × 36= 22,43 (cm) Xảy trường hợp x > ξ r h0 Giải phương trình: x3 + a2 x + a1.x + a0 = Trong đó: a2 = −(2 + ξ R ).h0 = −(2 + 0, 623) × 360 = −944,3 a1 = = 2.Ne + 2.ξ R h02 + (1 − ξ R ).h0 Z a Rb b × 730, 48 ×103 × 380 + × 0, 623 × 3602 + (1 − 0, 623) × 360 × 320 = 398012,8 11,5 × 250 − N [ 2.e.ξ R + (1 − ξ R ).Z a ] h0 a0 = Rb b −730, 48 × 103 × [ × 380 × 0, 623 + (1 − 0, 623) × 320 ] × 360 = = −54343443 11,5 × 250 Nghiệm phương trình: x = 235(mm) ⇒ As = As' = = N e − Rb b.x.(h0 − 0,5.x) Rsc Z a 730, 48 ×103 × 380 − 11,5 × 250 × 235 × (360 − 0,5 × 235) = 1269(mm ) = 12, 69(cm ) 280 × 320 Kiểm tra hàm lượng cốt thép: µ= As 12,69 × 100% = × 100% = 1, 41% bh0 25 × 36 c Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2,3 Cặp nội lực 2: M= -135,8 (kNm); N = -889,35 (kN) Cặp nội lực 3: M= 124,6 (kNm); N = -798,5 (kN) Tính tốn tương tự cặp nội lực ta có kết tính thép: ' +Cặp nội lực 2: As = As = 13,52(cm ) ' +Cặp nội lực 3: As = As = 11,86(cm ) Nhận xét: 61 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II + Cặp nội lực đòi hỏi lượng thép bố trí lớn Vậy ta bố trí cốt thép cột theo As = As' = 13,52(cm ) Chọn 2Ø22+2Ø20 có As = 13,89 cm2 Phần tử C6 C7 C8 Tiết diện 25x40 25x40 25x40 Chọn thép cột As,tính(cm2) Chọn thép 7,52 2Ø22 4,04 2Ø18 4,58 2Ø18 As,chọn(cm2) 7,6 6,03 6,03 μ(%) 0,84 0,67 0,67 Tính tốn cốt thép cho phần tử cột 1: b × h = 25 × 25 a Số liệu tính tốn Chiều dài tính tốn l0 = 0,7H = 0,7 × 4,55= 3,185 (m) = 318 (cm) Giả thuyết a = a’ = cm ⟹ h0 = h-a = 25 - =21 (cm); Za = ho –a = 21 - =17 (cm) Độ mảnh λh = l0/h = 318/25 = 12,72> ⟹ Xét ảnh hưởng hệ số uốn dọc Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = max( 1 1 l, hc ) = max( × 4550, × 250) = 8,33(mm) 600 30 600 30 Nội lực chọn từ bảng tổ hợp nội lực cột ghi chi tiết bảng sau Ký hiệu Kí hiệu cặp nội bảng tổ lực Đặc điểm M N cặp nội lực (kN.m) (kN) hợp M max , N tu -30,66 -116,9 N max , M tu 28,92 -304,5 M , N tu -25,33 -109,13 Với Mdh1 = -0.54 kN.m; Ndh1 = -185,43 kN Mdh2 = 0,85 kN.m; Ndh2 = -177,61 kN b Tính cốt thép đối xứng cho cặp M= -30,66 (kNm) 62 e1 = M/N ea e0= max(e1,ea) (mm) (mm) (cm) 262 94,9 232 15 15 15 26,2 9,49 23,2 ĐỒ ÁN: BÊ TÔNG CỐT THÉP II N = -116,9 (kN) Lực dọc giới hạn xác định theo công thức N cr = với 6, 4E b SI ( + α Is ) l02 ϕl l0 =3,18m Eb = 27 × 103 Mpa Mơmen qn tính tiết diện bh3 250 × 2503 I= = = 325520833(mm ) 12 12 I s = µt bh0 (0,5h − a ) = 0,01 × 250 × 210 × (0,5 × 250 − 40) = 37931225( mm ) α= Es 21× 104 = = 7,78 Eb 27 × 103 δ = 0,5 − 0,01× l0 3180 − 0,01 × R b = 0,5 − 0,01 × − 0,01 × 11,5 = 0, 258 h 250 e0 262 = = 1,05 h 250 → δ e = max( e0 , δ ) = 1,05 h Hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm S= 0,11 0,11 + 0,1 = + 0,1 = 0, δe 1,05 0,1 + 0,1 + ϕp Với bê tông cốt thép thường: ϕ p = Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: ϕl = + β với M dh1 + N dh1 y 0,54 + 185, 43 × 0,125 = + 1× = 1,52 M + Ny 30,66 + 116,9 × 0,125 y = 0,5h = 0,5 × 0,25 = 0,125 m β = với bêtông nặng Lực dọc tới hạn xác định theo cơng thức 63 ĐỒ ÁN: BÊ TƠNG CỐT THÉP II 6, × 27 × 103 0, × 325520833 N cr = ×( + 7,78 × 37931225) = 5774637(daN ) 31802 1,52 Hệ số uốn dọc η= 1− N N cr = e = 26, × + =1 11690 1− 5774637 25 − = 34,7(cm) + Sử dụng bê tông cấp độ bền B20, thép AII ⟹ξR = 0,623 x= N 116,9 × 103 = = 40, 6(mm) Rbb 11,5 × 250 +ξRh0 =0,623× 210= 131 (mm) + Xảy trường hợp x1 = 40,6 < 2a ' = 80 → Lượng cốt thép yêu cầu As = N (e − h0 + 0,5 x) 116,9 × 103 × (347 + 0,5 × 40,6 − 210) = = 386(mm ) = 3,86(cm ) Rsc Z a 280 × 170 c Tính cốt thép đối xứng cho cặp 2,3 Cặp nội lực 2: M= 28,92(kNm); N = -304,5 (kN) Cặp nội lực 3: M= -25,33 (kNm); N = -109,13 (kN) Tính tốn tương tự cặp nội lực ta có kết tính thép: ' +Cặp nội lực 2: As = As = 2,53(cm ) ' +Cặp nội lực 3: As = As = 3, 48(cm ) Nhận xét: + Cặp nội lực đòi hỏi lượng thép bố trí lớn Vậy ta bố trí cốt thép cột theo As = As' = 3,86(cm ) Chọn 2Ø16 có As = 4,02 cm2 + Các phần tử cột 2, 3, trí thép giống cột phần cột Tính toán cốt thép đai cho cột 64 ĐỒ ÁN: BÊ TƠNG CỐT THÉP II + Đường kính cốt đai φsw ≥ ( φmax 25 ;5mm) = ( ;5mm) = 6, 25( mm) Ta chọn cốt đai φ nhóm AI 4 + Khoảng cách cốt đai “s” - Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc s ≤ (10φmin ;500mm) = (10 × 18;500mm) = 180mm Chọn s = 100 mm - Các đoạn lại s ≤ (15φmin ;500mm) = (15 × 18;500mm) = 270mm Chọn s = 200 (mm) Tính tốn cấu tạo nút góc Nút góc nút giao giữa: + phần tử dầm 19 phần tử cột 4; + phần tử dầm 20 phần tử cột 12; Chiều dài neo cốt thép nút góc phụ thuộc vào tỉ số e0 hcôt + Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, ta chọn cặp nội lực M, N tổ hợp có độ lệch tâm e0 lớn Có M = 9,7 (kN.m); N = -46,9 (kN) có e0 = 206,82(mm) → e0 206,82 = = 0,827 > 0,5 Vậy ta cấu tạo cốt thép nút góc theo trường hợp h 250 có e0 > 0,5 h + Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, ta chọn cặp nội lực M, N tổ hợp có độ lệch tâm e0 lớn Có M = 57,17 (kN.m); N = -112,58 (kN) có e0 = 507,8(mm) → e0 507,8 = = 1, 27 > 0,5 Vậy ta cấu tạo cốt thép nút góc theo trường hợp có h 400 e0 > 0,5 h 65