VI. TÍNH TOÁN CỘT TRỤC B:
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 = 1200 – 40= 1160(mm)
Vậy :
lv = 600 < 0,9h0 = 0,9×1160 = 1044(mm) ⇒ vai cột thuộc kiểu côngxôn ngắn
Lực tác dụng lên vai lấy đối với nhịp giữa có tải trọng lớn hơn: Qv = Dmax + Gd = 386,1 + 55,2 = 441,3(kN)
Qv< 2,5Rbtbh0 = 2,5×0,9×400×1160 = 1044×103(N) = 1044(kN) Khoảng cách:
av = λ - 0,5hd = 750 – 0,5×800= 350(mm) Do chiều cao vai cột thỏa mãn điều kiện:
3,5av= 3,5×350= 1225 > h= 1200>2,5av= 2,5×350= 875(mm)
Nên cần bố trí đai ngang tại vai cột và 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:
150( ) 150 / 4 250( ) mm s h mm = ≤ =
As,inc= 1018(mm ) > 0,002×b×h0= 0,002×400×1160= 928(mm) ( ) 25( ) 18 /15 inc inc mm mm l φ = ≤
Kiểm tra các điều kiện đảm bảo độ bền trên dài nghiêng chịu nén giữa vùng đặt tải trong và gối: Qv ≤ 0,8ϕw2Rbblbsinθ
Tính toán góc nghiêng θ:
Bề rộng vùng đặt tải trọng vi cột lấy bằng bề rông của sườn dầm cầu trục: lsup= 200(mm)
tgθ= h/(λ - 0,5hd + lsup/2)= 1200/(750-400+100)= 2,67
⇒ θ= actg 2,67 = 1,21(rad)= 69,40
Chiều rộng dải nghiêng chịu nén lb:
lb= lsupsinθ = 200× sin69,40 = 187(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= 2×50,265= 100,6(mm2)
ϕw2 =1+ 5αµwl= 1+ 5×7,78×100,6/(400×150) = 1,04 Vậy:
0,8ϕw2Rbblbsinθ = 0,8×1,04×11,5×400×187×sin69,40 = 672,8×103(N)=672,8 (kN) 0,8ϕw2Rbblbsinθ = 672,8(kN)> Qv= 441,3(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 = 1,25×441,3×0,35 = 193,1(kNm)
Tính toán cốt thép dọc:
αm = M/ (Rbbh02) = 193,1×106/ (11,5×400×11602) = 0,031< αm= 0,429 ⇒ thỏa mãn điều kiện hạn chế.
1 1 2 m 1 1 2 0,031 0,032 ξ = − − α = − − × =
As = Rbbξh0/Rs = 11,5×400×0,032×1160/280 = 604(mm2) Hàm lượng thép:
µ= As/ (bh0)×100% =604/ (400×1160)×100% = 0,13% >µmin= 0,05%
Chọn thép:3φ16 có As= 603,3(mm2) bố trí một lớp, chiều dày lớp bảo vệ c1= 25(mm), a= 30 < 40(mm) ⇒ thiên về an toàn.