IV. TỔ HỢP NỘI LỰC:
6.Tính toán vai cột:
Kích thước vai cột được chọn theo thiết kế định hình như ở phần trước (Phần I mục 8)
Giả thiết khoảng cách a= 40(mm) ⇒ h0= h – a = 1000 – 40= 960(mm)
Vậy
lv = 400 < 0,9h0 = 0,9×960 = 864(mm) ⇒ vai cột thuộc kiểu côngxôn ngắn Lực tác dụng lên vai: Qv = Dmaxl + Gd = 386,4 + 55,2 = 441,6(kN) Qv< 2,5Rbtbh0 = 2,5×0,9×400×960 = 864×103(N) = 864(kN) Khoảng cách: av = λ - hd = 750 – 600= 150(mm) h = 1000> 3,5av= 3,5×150= 525(mm)
Vậy chỉ cần bố trí cốt đai ngang tại vai, không cần bố trí cốt xiên. Chọn cốt đai vai cột có đường kính cùng với cốt đai trong cột φ8, chọn bước đai tại vai cột s= 150mm thỏa mãn:
Kiểm tra các điều kiện đảm bảo độ bền trên dải nghiêng chịu nén giữa vùng đặt tải trọng tác và gối: Qv≤ 0,8ϕw2Rbblbsinθ
Tính toán góc nghiêng θ:
Bề rộng vùng đặt tải trọng vai cột lấy bằng bề rộng của sườn dầm cầu trục: lsup = 200(mm)
tgθ = h/(λ - hd + lsup/2)= 1000/(750-600+100)= 1000/250= 4
⇒ θ= actg 4 = 1,33(rad)= 75,960
Chiều rộng dải nghiêng chịu nén lb:
lb= lsupsinθ = 200× sin75,960 = 194(mm)
Tính toán hệ số ϕw2:
Cốt đai trong vai cột φ8s150, diện tích tiết diện của các nhánh cốt đai nằm trong mặt phẳng ngang cắt qua dải nghiêng chịu nén: Asw= 2×50,3= 100,6(mm2)
ϕw2 =1+ 5αµwl= 1+ 5×7,78×100,6/(400×150) = 1,07 Vậy:
0,8ϕw2Rbblbsinθ = 0,8×1,07×11,5×400×194× sin75,960 = 737,67×103(N) 0,8ϕw2Rbblbsinθ = 737,67(kN) > Qv= 441,6(kN)
⇒ thỏa mãn điều kiện hạn chế.
Mômen uốn quán tính của vai cột tại tiết diện tiếp giáp với mép cột dưới: M= 1,25Qvav = 1,25×441,6×0,15 = 82,8(kNm)
Tính toán cốt thép dọc:
αm = M/ (Rbbh02) = 82,8×106/ (11,5×400×9602) = 0,020< αR = 0,429 ⇒ thỏa mãn điều kiện hạn chế.
1 1 2 m 1 1 2 0,02 0,02 ξ = − − α = − − × = As = Rbbξh0/Rs = 11,5×400×0,02×960/280 = 311,104(mm2) Hàm lượng thép: µ= As/ (bh0)×100% = 311/ (400×960)×100% = 0,081% >µmin= 0,05% Chọn thép: Chọn 2φ14 có As = 307,8(cm2)