Đang tải... (xem toàn văn)
tính cốt thép cột
ỏn tt nghip k s xõy dng Chơng 5: Tính cốt thép cột 5.1.1 Tính cốt thép cột tầng 1 * Nhận xét: Để đơn giản trong việc tính toán và tiện lợi trong thi công ta có thể tính toán cột nh cấu kiện chịu nén lệch tâm có cốt thép đối xứng (F a =F a ') Từ kết quả của bảng tổ hợp nội lực, mỗi phần tử cột có 12 cặp nội lực (M,N) ở 2 tiết diện chân cột & đỉnh cột. Ta sẽ chọn ra 3, 4 cặp có: + Mômen lớn nhất. + Lực dọc lớn nhất. + Cả M,N đều lớn. + Độ lệch tâm e 0 lớn Đối với cặp nội lực nào ta cũng tính cốt thép đối xứng & cặp nào có F a lớn nhất thì chọn. - Sơ đồ tính của cột 1 đầu ngàm, 1 đầu khớp nên chiều dài tính toán của cột là l 0 = 0,7 H +Tầng : H= 3,6m l 0 =0,7 x 4,5 = 3,5 m xét tỉ số: = b l 0 + Tầng 1 : = 3,465 0,55 =6,3 < 8 Nh vậy cột có < 8 nên ta không xét đến ảnh hởng của uốn dọc, lấy = 1 để tính toán. Cột đợc tính theo tiết diện chịu nén lệch tâm đặt cốt đối xứng. Cột trục 1 (phần tử số 9) Chiều dài tính toán: l o = .h = 0.7*4.5= 3.15 m Kích thớc tiết diện: b x h = (55x90) cm Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 58 ỏn tt nghip k s xõy dng Chọn a = a' = 3 cm h o = h - a = 87 cm Độ lệch tâm tính toán: e o =e o1 +e' o e' o = 1/25h=90/25=3.6 Độ mảnh = l o /h = 3.15/1= 3.15 < 8 bỏ qua sự ảnh hởng của uốn dọc. Kí hiệu cặp nl M (tm) N(t) (t) e01=M/N (cm) eo=eo1+eo' (cm) 1 -13,7084 -390,804 3,5 6,7 2 -13,9273 -342,51 4,06 7,26 3 12,6127 -289,38 4,3 7,5 *) Cặp 1: + Độ lệch tâm: e 01 = N M = 13,7084 0,035 390,804 = m =3,5 cm + Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e ng / 25 3,2 2 h cm cm = Lấy e ng = 3,2 cm + Độ lệch tâm e 0 = 3,5 + 3,2 =6,7cm + Giả thiết: a=a = 3 cm h 0 = 77 - 3 = 74 cm + Độ lệch tâm tính toán: e = .e 0 + 0,5.h - a = 1x6,7+ 0,5 x80 - 3 = 43,7 cm + Chiều cao vùng nén: x = xbRn N . = 390804 110 55x = 71,05 cm x > 0 .h 0 = 0,58 x 77 = 44,66 cm Lúc này cần tính thêm e ogh e ogh = 0,4.(1,25h - 0 .h 0 ) = 0.4*(1.25*80 - 0.58*77) = 22,136 cm Ta có e 0 =6,7 cm < e ogh = 22,136 cm Và e 0gh >0,2 h 0 =15,4 => tính x theo công thức: x=1,8(e 0gh - e 0 )+ 0 .h 0 =1,8(22,136-6,7)+44,66=59,44 cm Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 59 ỏn tt nghip k s xõy dng + Diện tích cốt thép yêu cầu: F a1 =F a1 = 0 ' 0 . . . ( 0,5 ) ( ) n n N e R b x h x R h a = 390804.43,7 110.55.59,44(77 0,5.59,44) 110.(77 3) = 9,29 cm 2 +Kiểm tra hàm lợng cốt thép: à = 9,29 55 80x x 100% = 0,211 % > à min à t = 0,211.2=0,422% *) Cặp 2: + Độ lệch tâm: e 01 = N M = 13,973 342,51 =0,04 cm + Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e ng / 25 3,2 2 h cm cm = Lấy e ng = 3,2 cm + Độ lệch tâm e 0 = 4,06 + 3,2 = 7,26 cm + Giả thiết: a=a = 3 cm h 0 = 80 - 3 = 77 cm + Độ lệch tâm tính toán: e = .e 0 + 0,5.h - a = 1x7,26 + 0,5 x 80 - 3 = 44,26 cm + Chiều cao vùng nén: x = xbRn N . = 342510 110 55x = 62,27 cm x > 0 .h 0 = 0,58 x 77 = 44,66 cm + Diện tích cốt thép yêu cầu: F a2 =F a2 = 0 ' ' 0 .( 0,5 ) ( ) N e h x Ra h a + = 342510(44,26 77 0,5.62,27) 2800 (77 3)x + = -2,6 cm 2 <0 bố trí thép theo cấu tạo *) Cặp 3: Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 60 ỏn tt nghip k s xõy dng + Độ lệch tâm: e 01 = N M = 1261,27 289,38 =4,3 cm + Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e ng / 25 3,2 2 h cm cm = Lấy e ng = 3,2 cm + Độ lệch tâm e 0 = 4,3 + 3,2 = 7,5 cm + Giả thiết: a=a = 3 cm h 0 =80 - 3 =77 cm + Độ lệch tâm tính toán: e = .e 0 + 0,5.h - a = 1 x 7,5 + 0,5 x 80 - 3 = 44,5 cm + Chiều cao vùng nén: x = xbRn N . = 289380 110 55x = 47,83 cm x > 0 .h 0 = 0,58 x 77 = 44,66 cm Lúc này cần tính thêm e ogh e ogh = 0,4.(1,25h - 00 .h ) = 0.4*(1.25*80 - 0.58*77) = 22,136 cm Ta có e 0 =7,5 cm < e ogh = 22,136 cm=> tính x theo công thức: 0 0 0 0,5 ( 1,8 1,4 ) h x h e h = + =80-(0,5.80/77+1,8-1,4.0,58).7,5 =28,69 cm + Diện tích cốt thép yêu cầu: F a3 =F a3 = 0 ' ' 0 . . . .( 0,5 ) ( ) n N e R b x h x Ra h a = 289380.44,5 110.55.28,69.(77 0,5.28,69) 2800 (77 3)x = 9,66 cm 2 +Kiểm tra hàm lợng cốt thép: à = 9,66 55.80 x 100% = 0,22% > à min à t = 0.22.2=0,44 % Nh vậy ta lấy F a = Max ( F a1 , F a2 ,F a3 ) để bố trí cốt thép cho cột. F a = 9,66 cm 2 . Chọn 2 18 + 1 25 ( Fa= 17,224 cm 2 ) Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 61 ỏn tt nghip k s xõy dng Các phần tử còn lại tính toỏn tơng tự, em lập thành bảng kt qu thộp nh sau: phantu b h fa botri1 fa thep 1 55 90 2.09 2/28+5/25 36.859 2 65 95 45.251 6/28+2/25 46.763 3 65 90 44.38 2/28+7/25 46.679 4 50 75 31.525 5/25+2/28 36.859 5 55 80 23.216 2/28+5/25 36.859 6 65 95 32.305 4/28+2/25 34.448 7 65 90 31.29 2/28+4/25 31.95 8 50 75 24.131 5/25+2/28 36.859 9 55 80 13.676 2/28+1/25 17.224 10 65 95 22.681 4/28 24.63 11 65 90 21.963 2/28+2/25 22.133 12 50 75 14.79 3/28 18.473 13 50 70 20.843 2/28+3/25 27.041 14 60 85 25.848 5/25+2/22 32.146 15 60 80 25.164 2/28+4/25 31.95 16 45 65 21.79 6/25 29.452 17 50 70 11.914 3/25 14.726 18 60 85 18.173 4/25 19.635 19 60 80 16.955 2/25+2/22 17.42 20 45 65 12.599 2/25+2/22 17.42 21 40 65 19.173 7/22 26.609 22 50 75 25.606 6/28 36.945 23 50 70 23.82 7/25 34.361 24 40 60 14.866 2/22+3/25 22.329 25 40 65 11.64 5/22 19.007 26 50 75 16.152 2/28+2/25 22.133 27 50 70 14.262 2/25+3/22 21.221 28 40 60 1.12 3/25 14.726 29 35 55 15.429 5/22+2/18 24.096 30 45 70 14.738 5/25 24.544 31 40 65 17.308 7/22 26.609 32 35 50 1.61 5/22 19.007 33 35 55 8.488 2/18+2/25 14.907 Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 62 ỏn tt nghip k s xõy dng 34 45 70 5.497 2/25 9.817 35 40 65 8.139 4/22 15.205 36 35 50 1.61 3/22 11.404 37 30 50 1.38 3/18+2/25 17.452 38 40 55 1.02 5/25 24.544 39 35 55 0.893 6/22 22.808 40 30 45 1.23 3/18+2/25 17.452 41 30 50 1.38 3/16 6.032 42 40 55 1.02 3/16 6.032 43 35 55 0.893 2/22 7.603 44 30 45 1.23 3/18 7.634 *) Tính thép đai. Thép đai đợc đặt theo cấu tạo thỏa mãn các điều kiện : Q k 0 R n bh 0 (1) Q=5,0207T (lấy theo bảng tổ hợp) k 0 R n bh 0 =0.35*110*55*77=163047 kg =163,047 T Vậy điều kiện (1) đợc thoả mãn Q 0.6R k bh 0 (2) 0.6R k bh 0 = 0.6*8.3*55*77 =21090 kg =21,09 T Vậy điều kiện (2) đợc thoả mãn=>không cần tính toán cốt đai Chọn thép đai 8 a270 Sinh viờn: H c Anh Lp: XDD47 - H2 63 . 5: Tính cốt thép cột 5.1.1 Tính cốt thép cột tầng 1 * Nhận xét: Để đơn giản trong việc tính toán và tiện lợi trong thi công ta có thể tính toán cột. ta cũng tính cốt thép đối xứng & cặp nào có F a lớn nhất thì chọn. - Sơ đồ tính của cột 1 đầu ngàm, 1 đầu khớp nên chiều dài tính toán của cột là