4.3.1. Lựa chọn vật liệu tính:
- Sử dụng bê tông có cấp độ bền B25 có:
Rb = 14,5 MPa, Rbt = 1,05 MPa, E = 3.104 MPa. - Cốt thép dọc chọn thép AII có:
Rs = Rsc = 280 MPa, Rsw = 225 MPa, E = 21.104 MPa. - Cốt thép cấu tạo chọn thép AI có:
Rs = Rsc = 225 MPa, Rsw = 175 MPa, E = 21.104 MPa. 4.3.2. Tính toán, bố trí cốt thép cột C7 tầng hầm.
(Số liệu tính các cột còn lại được cho vào bảng tính trong phụ lục). 4.3.2.1. Tính toán cốt dọc
NỘI LỰC TÍNH TOÁN
- Từ bảng tổ hợp nội lực cột, ta chọn ba tổ hợp tải trọng nguy hiểm nhất để tính toán cốt thép cho cột. Bảng 4.1 : Tổ hợp tải trọng tính toán cột Trường hợp tải N (kN) MX (kNm) MY (kNm) QX (kN) QY (kN) (Nmax,MXtu,MYtu,QXtu,QYtu) -8445,60 71,21 35,29 -57,60 -27,91 (|MX|max,MYtu,Ntu,QXtu,QYtu) -8065,83 -248,15 43,32 -136,67 6,05 (|MY|max,MXtu,Ntu,QXtu,QYtu) -8025,81 53,83 -183,57 -8,18 -99,09 → Chọn cặp tổ hợp có Nmax để tính cốt thép cho cột.
TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT
- Từ vật liệu sử dụng cho cột dùng bê tông B25 với hệ số điều kiện làm việc của bê tông γb2 = 1 và cốt thép AII, tra bảng ta có: ξR = 0,593, αR = 0,417.
- Chiều dài tính toán theo hai phương của cột:
Vì kết cấu là khung nhiều tầng có liên kết cứng giữa dầm và cột, kết cấu sàn đổ toàn khối, khung có trên hai nhịp:
→ ψx = ψy = 0,7 → lox = loy = ψx.l = 3.0,7 = 2,1 (m). - Độ mảnh theo hai phương của cột:
- Xét uốn dọc:
- Mômen tính đổi:
- Xét tỷ số:
→ Tính toán theo phương X với: h = Cx = 0,7 (m); b = Cy = 0,6 (m). M1 = Mx1 = 71,21 (kNm); M2 = My1 = 35,29 (kNm).
- Giả thiết a = 50 (mm) → ho = h – a = 0,7 – 0,05 = 0,65 (m). Z = h – 2a = 0,7 – 2.0,05 = 0,60 (m). - Xác định độ lệch tâm ngẫu nhiên:
- Chiều cao vùng bê tông chịu nén là:
- Mômen tương đương (quy đổi nén lệch tâm xiên sang nén lệch tâm phẳng):
- Độ lệch tâm hình học:
- Độ lệch tâm ban đầu (với kết cấu siêu tĩnh):
- Xác định độ lệch tâm tính toán:
Ta có: ɛ < 0,3 → Cột chịu nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm. - Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm γe:
- Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:
(Vì λ < 14 → φ = 1) - Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast:
20Ø28
- Từ diện tích cốt thép cần thiết tính trên, chọn 18Ø28 có As = 11083,5 (mm2). - Bố trí cốt thép cột C7: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
→ Thỏa mãn điều kiện hàm lượng cốt thép.
- Kiểm tra chiều cao làm việc của cột:
- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ c = 30 (mm) → →
→ Thỏa mãn chiều cao làm việc. 4.3.2.2. Tính toán cốt ngang
- Từ bảng tổ hợp nội lực cho cột C7, chọn lực cắt lớn nhất Qmax = 136,67 (kN)
- Do lực cắt ở cột nhỏ nên ta chỉ cần bố trí cốt đai cho cột theo cấu tạo mà không cần tính toán.
- Chọn thép đai Ø8, số nhánh n = 2. - Bước cốt đai chọn theo cấu tạo:
→ Chọn bước cốt đai a = 100 (mm).
- Bước cốt đai trong đoạn nối chồng:
→ Chọn bước cốt đai a = 100 (mm).
- Bước cốt đai tại nút giao với dầm:
→ Chọn bước cốt đai a = 100 (mm).
4.3.3. Tính toán, bố trí cốt thép dầm B593.
NỘI LỰC TÍNH TOÁN
- Từ bảng tổ hợp nội lực dầm, ta chọn ba tổ hợp tải trọng nguy hiểm nhất tương ứng với ba mặt cắt để tính toán cốt thép cho dầm.
Mặt cắt My(kNm) Qz(kN) I – I -554,42 -285,89 II – II 343,81 -43,94 III – III -551,67 287,25 Bảng 4.2 : Tổ hợp tải trọng tính toán dầm D593 M=343,81kNm
TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO GỐI 4, 5 (CHỊU MÔMEN ÂM).
- Do hai gối có mômen gần bằng nhau nên ta lấy mômen lớn nhất trong hai gối để tính cốt thép chịu mômen âm cho dầm.
- Tính theo tiết diện chữ nhật bxh = 300x900 (mm). Chọn a = 40 (mm) → ho = h – a = 900 – 40 = 860 (mm). - Xác định hệ số αm:
→ →
- Diện tích thép yêu cầu trên mặt cắt ngang:
2Ø254Ø25 4Ø25 300 2Ø25 90 0 2Ø12
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
→
- Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm:
Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ c = 25 (mm), ta có: → a = 25 + 12,5 = 37,5 (mm) →
Tính hệ số:
→
- Xác định mômen giới hạn (khả năng chịu được mômen của bê tông và thép vừa chọn được): (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
→ M =554,42 (kNm) < Mgh = 634,25 (kNm) → Thỏa mãn điều kiện chịu lực.
TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO NHỊP 4-5 (CHỊU MÔMEN DƯƠNG)
Tính toán theo tiết diện chữ T với độ vươn của sải cánh :
với .
→
- Giả thiết a = 40 (mm) → ho = h – a = 900 – 40 = 860 (mm).
- Xác định giá trị mômen tương ứng với trường hợp trục trung hòa đi qua mép dưới của cánh:
- Ta có → trục trung hòa đi qua cánh, việc
300720 720 720 720 1740 12 0 90 0 78 0 Mặt cắt ngang nhịp 4-5 - Xác định hệ số: → →
- Diện tích thép yêu cầu trên mặt cắt ngang:
- Từ diện tích thép yêu cầu tính trên, chọn: 6Ø25 có As = 2943,8 (mm2). 2Ø25 300 4Ø25 2Ø25 90 0 2Ø12
→
4.3.3.2. Tính toán cốt ngang
- Lực cắt lớn nhất trong dầm B593 Qmax = 287,25 (kN). - Xét giá trị:
Với bê tông M350 → ko = 0,35
→ Không cần tăng kích thước tiết diện và cấp độ bền của bê tông.
Với k1 = 0,6 vì tính cho dầm.
→ Bê tông không đủ chịu cắt nên phải tính cốt đai. - Chọn đai Ø8, số nhánh n = 2.
- Xác định các giá trị:
φf = 0 do dầm có cánh không nằm trong vùng chịu nén. φn = 0 do không có lực dọc trục.
- Dầm chịu tải trọng tính toán phân bố đều với:
v = 1,1.0,2.0,4.25 = 2,2 (kN/m)
→
- Xác định giá trị Qb1:
- Xác định qsw tính toán:
- Yêu cầu nên ta lấy giá trị qsw = 94,5 (kN/m) để tính cốt đai. - Bước cốt đai tính toán att:
- Bước cốt đai theo cấu tạo:
- Bước đai lớn nhất:
- Vậy cốt đai đặt Ø8a100 cho khoảng đầu dầm, Ø8a200 khoảng giữa dầm.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});