võ bình LớP XD35B KSXDAK35T03 MSSV: Chơng iv tính toán cột dầm Thiết kế cấu kiện 1.Tính toán cốt thép cột(Cột trục E): 1.1Các thông số tính toán: Tiết diện cột bxh = 35x50 cm ChiỊu cao cét l =425 cm VËt liƯu: Bª t«ng M300 : Rn = 130 kg/cm2, Eb = 2.9x10 kg/cm2 Cèt thÐp nhãm AIII: Ra=Ra’=3600 kg/cm2, Ea = 210x10 kg/cm2 Cèt ®ai nhãm AI: Ra® =1800 kg/cm2 Ao=0.412, o=0.58 Cột đợc tính theo tiết diện chịu nén lệch tâm đặt cốt đối xứng 1.2.Tính cốt chịu lực: Chọn khoảng cách từ tâm cốt thép tới mép chịu kÐo, nÐn cđa tiÕt diƯn cét lµ a=a’= 4cm ChiỊu cao lµm viƯc cđa tiÕt diƯn lµ: ho=h-a=50-4=46 cm ChiỊu dài tính toán cột : lo=0.7xl=0.7x425=297.5 cm h l0 297.5 5.95 bá qua ảnh hởng uốn dọc hc 50 Độ lệch tâm tÝnh to¸n: eo = eo1+e'o e'o =max(2cm,h/25)=50/25=2 cm *TÝnh to¸n víi cỈp ( M = - 7.04Tm ; N =-109.32T ) e = e0+0,5h-a= 8.84+50/2 - =29.84cm αoho=0.58x46=26.68 cm x N 109320 28.03cm Rnb 130 �30 Vì x>oho, tính theo trờng hợp lệch tâm bé, ta phải tính lại x để tính Fa Fa eo=8.84cm x h (1.8 0.5h 0.5 �50 1.4 o) eo 50 (1.8 1.4 �0.58) �8.84 36.46cm ho 46 52 vâ b×nh – LíP XD35B KSXDAK35T03 Fa = Fa'= Fa Fa ' MSSV: Ne Rnbx(h0 0,5 x) ' Ra , (h0 a , ) 109320 �29.84 130 �30 �36.46 �(46 0.5 �36.46) 4.54cm2 3600 �(46 4) *TÝnh to¸n víi cỈp ( M = -1.16 Tm ; N =-131.93 T ) e = e0+0,5h-a= 3.28+50/2 - =24.28cm αoho=0.58x46=26.68 cm x N 131930 33.83cm Rnb 130 30 Vì x>oho, tính theo trờng hợp lệch tâm bé, ta phải tính lại x để tính Fa Fa’ eo=3.28cm x h (1.8 Fa = Fa'= 0.5h 0.5 �50 1.4 o) eo 50 (1.8 1.4 �0.58) �3.28 44.98cm ho 46 Ne Rnbx(h0 0,5 x) ' Ra , (h0 a , ) 131930 �24.28 130 �30 �44.98 �(46 0.5 �44.98) 6.09cm2 3600 (46 4) Ta thấy thép tính đợc với cặp nhỏ chọn thép theo cấu tạo bố trí cho toàn cột Chọn 6ỉ20 có Fa=18.84cm2 Các cột khác đợc tính nh đợc lập thành bảng phần phụ lục 1.3.Tính toán cốt đai cho cột: * Cốt thép đai Lực cắt cột tơng đối nhỏ Do thép đai đợc đặt theo cấu tạo thỏa mãn điều kiện : khoảng cách cốt đai không lớn 15d (d2 đờng kính bé cốt däc ) U < 15 d2 =15 x 2.0 = 30 cm Vậy chọn khoảng cách cốt đai 20 cm Trong đoạn nối cốt dọc khoảng cách cốt đai không vợt 10 d2 U 0.25d1 =0.25 x 2.0 =0,5cm không nhỏ 5mm Vậy chọn thép đai 6a200 2- Tính toán cốt thép dầm: 2.1.Các thông số tính toán: - Bê tông mác 300 : Rn = 130 kG / cm2, Rk = 10 kG / cm2 - Cèt däc nhãm AIII: Ra = 3600 kG / cm2 - Cèt ®ai nhãm AI: R a = 2300 kG/ cm2, Rđ = 1800 kG/ cm2 Nội lực tính toán đợc chọn nh đánh dấu bảng tổ hợp nội lực ta chọn nội lực có mô men dơng mô men âm lớn để tính thép dầm 2.2.Cơ sở tính toán + Tính toán với tiết diện chịu mô men âm Tính toán theo sơ đồ đàn hồi, với bê tông Mác 300 có A = 0,412 Vì cánh nằm vùng kéo nên bỏ qua, tính toán với tiết diện b x h Kiểm tra hàm lợng cốt thép : Fa 100 (%) b.h0 min = 0,15% < % < max =0.Rn/Ra=0,58.130/3600=2.09% Fa a Nếu < giảm kích thớc tiÕt diƯn råi tÝnh l¹i c1 c1 b NÕu > max tăng kích thớc tiết diện tính lại Nếu A > A0 nên tăng kích thớc tiết diện để tính lại Nếu không tăng kích thớc tiết diện phải đặt cốt thép chịu nén Fa tính toán theo tiết diện đặt cốt 54 h h bc hc % h0 b h0 DiÖn tÝch cèt thÐp cÇn thiÕt: Fa ’ M Fa = R .h a a M Fa A = R b.h , h0 = h - a n - NÕu A A0 th× tra hƯ sè theo phụ lục tính toán: = 0,5.(1 + A ) x Tính giá trị: võ bình LớP XD35B KSXDAK35T03 MSSV: kép Tính toán với tiết diện chịu mô men dơng: Do sàn đổ liền khối với dầm nên tham gia chịu lực với sờn nằm vùng nén Vì tính toán với mô men dơng ta phải tính theo tiết diện chữ T Bề rộng cánh đa vào tính toán : bc = b + 2.c1 Trong c1 không vợt trị số bé giá trị sau: + Một nửa khoảng cách hai mép dầm +1/6 nhịp tính toán dÇm + 6.hc hc > 0,1.h hc:chiỊu cao cđa cánh, lấy chiều dày Xác định vị trí trơc trung hoµ: Mc = Rn.bc.hc.(h0 - 0,5.hc) - NÕu M Mc trục trung hoà qua cánh, lúc tính toán nh tiết diện chữ nhật kích thíc bc x h - NÕu M > Mc trơc trung hoà qua sờn, cần tính cốt thép theo trờng hợp vùng nén chữ T: - Tính toán trờng hỵp M > Mc: Ta cã: A = M Rn(bc b)hc (h0 hc / 2) Rnbh02 + Nếu A>A0 =0,412 tăng chiều cao dầm đặt cèt kÐp (cèt däc chÞu nÐn) + NÕu A Fact th× chän cèt thÐp bè trÝ theo Fa + NÕu Fa < Fact lấy Fa=Fact để bố trí cốt thép 2.2.áp dụng tính toán cho dầm tầng 1: Tính thép cho dầm nhịp E-F Mômen đầu trái: Mt=-10.76 tm Mômen nhịp:Mg= 4.48 tm Mômen đầu phải: Mp=-10.65 tm a.Tính thép chịu mômen dơng Mômen nhịp Mg= 4.48 tm =4480 kgm 55 vâ b×nh – LíP XD35B KSXDAK35T03 MSSV: Bề rộng cánh đa vào tính toán : bc = b + 2.c1 Trong c1 không vợt trị số bé giá trị sau: Một nửa khoảng cách hai mép dầm: 0,5.(6.0 - 0.5) = 2.75(m) Một phần sáu nhịp tính toán dầm: 6.0 = 1.0 m 6hc : (với hc chiều cao cánh lấy chiều dày ) 6x hc = x 0,1 = 0.6 (m) bc = 25 + x 60 = 145 (cm) Gi¶ thiÕt a = cm h0 = 50 - =46 (cm) Xác định vị trí trục trung hoà: Mc = Rn.bc.hc.(h0 - 0,5.hc) = 130x145x10x(46 - 0,5x10)= 7728500kgcm = 77285 kgm Ta cã M = 4480 (kGm) < Mc =77285 (kGm) nên trục trung hoà qua cánh, tính toán theo tiÕt diƯn ch÷ nhËt b cxh=145x50 cm A M 448000 0.011 < A0 = 0,412 Rn bc h0 130 �145 �462 => = 0,5.(1 + A ) =0.994 M 448000 F 2.72 Fa = R h 3600 x0,994 x46 2.72cm a Kiểm tra hàm lợng cốt thép : a % = b.h �100 25 �46 �100% 0.24% min 0,05 0 Chän thÐp: 18cã Fa = 5.04 (cm2) b TÝnh thép chịu mô men âm đầu trái: Mt=-10.76 tm Tính víi tiÕt diƯn ch÷ nhËt 25 x 50 cm Chän chiều dày lớp bảo vệ: a = 4cm, h0 = 50 - = 46 cm Ta cã: M 1076000 A = R b.h 130 �25 �46 0.156 < A0 = 0,412 n => γ = 0,5.(1 + A ) =0.915 M 1076000 Fa = R h 3600 �0,915 �46 7.10 (cm2) a Kiểm tra hàm lợng cốt thÐp : F 7.10 a % = b.h �100 25 �46 �100% 0.62% min 0,05 0 Chän thÐp: 18, Fa = 7.62 (cm2) 56 vâ b×nh – LíP XD35B KSXDAK35T03 MSSV: c Tính thép chịu mô men âm đầu phải: Mp=-10.65 tm TÝnh víi tiÕt diƯn ch÷ nhËt 25 x 50 cm Chọn chiều dày lớp bảo vệ: a = 4cm, h0 = 50 - = 46 cm Ta cã: M 1065000 A = R b.h 130 �25 �46 0.155 < A0 = 0,412 n => γ = 0,5.(1 + A ) =0.915 M 1065000 Fa = R h 3600 �0,915 �46 7.03 (cm2) a KiĨm tra hµm lỵng cèt thÐp : Fa 7.03 % = b.h �100 25 �46 �100% 0.61% min 0,05 0 Chän thÐp: 18, Fa = 7.62 (cm2) d Tính toán cốt đai cốt treo cho dầm * Tính cốt đai cho dầm: Để đơn giản thi công, ta tính toán cốt đai cho dầm có lực cắt lớn bố trí tơng tự cho dầm lại Lực cắt lớn dầm: Qmax = 8.68(t) Kiểm tra điều kiện hạn chế lực cắt: Qmax k0.Rn.b.h0 Trong đó: k0 : Hệ số, với bê tông Mác 300 k0 = 0,35 VÕ ph¶i: VP = 0,35 x 130 x 25 x 46 = 52325 (kG) Qmax = 8680 (kG) < 52325 (kG) Tho· m·n ®iỊu kiƯn KiĨm tra ®iỊu kiƯn: Qmax 0,6.Rk.b.h0 8680 (kG) > 0,6 x 10 x 25 x 46 = 6900(kG) Nh vËy bê tông không đủ khả chịu cắt dới tác dụng ứng suất nghiêng Ta cần phải tính toán cốt đai Chọn đờng kính cốt đai thép AI, có diện tích tiết diện fđ = 0,283cm2, Rađ = 1800 kG/cm2 Số nhánh cốt đai n = Khoảng cách tính toán cốt đai: ut = Rad n f d 8.Rk b.h02 �10 �25 �462 1800 x x 0, 283 57.23 (cm) Q2 86802 Khoảng cách lớn hai cèt ®ai: umax = 1,5.Rk b.h02 1,5 �10 �25 �46 91.42 Q 8680 (cm) Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo: 57 võ bình LớP XD35B KSXDAK35T03 MSSV: �h / 25cm U ct �� (Víi dÇm cã chiỊu cao h = 50 cm) 30cm Vậy ta chọn khoảng cách cốt đai nh sau: + đầu dầm (khoảng1/4 nhịp dầm) dùng a150 + Giữa dầm dùng a200 * Tính toán cốt treo cho dầm chỗ dầm phụ gác lên dầm ta cần phải bố trí thêm cốt đai cho dầm để tránh phá hoại cục P=p+g=1.73+3.26=4.99(t) Ftr=P/Ra=4990/2100=2.38cm2 Chọn đai 6, đai nhánh, fđ=0,283cm2 Số đai cần thiết N Ftr 2.38 4.2 ®ai n �f d �0.283 VËy chän đai, bố trí bên đai Các đai đợc bố trí khoảng h=hdc-hdf=50 - 22=28 cm Các dầm khác tính toán tơng tự đợc lập thành bảng phần phụ lục 58 ... Rn.bc.hc.(h0 - 0,5.hc) = 130x145x10x(46 - 0,5x10)= 77 28500kgcm = 77 285 kgm Ta cã M = 4480 (kGm) < Mc =77 285 (kGm) nên trục trung hoà qua cánh, tính toán theo tiÕt diƯn ch÷ nhËt b cxh=145x50 cm A... toán đợc chọn nh đánh dấu bảng tổ hợp nội lực ta chọn nội lực có mô men dơng mô men âm lớn để tính thép dầm 2.2.Cơ sở tính toán + Tính toán với tiết diện chịu mô men âm Tính toán theo sơ đồ đàn... MSSV: Bề rộng cánh đa vào tính toán : bc = b + 2.c1 Trong c1 không vợt trị số bé giá trị sau: Một nửa khoảng cách hai mép dầm: 0,5.(6.0 - 0.5) = 2 .75 (m) Một phần sáu nhịp tính toán dầm: 6.0