Đang tải... (xem toàn văn)
bảng tính thép cột đồ án công trình trường cao đẳng Công Nghệ Đà Nẵng
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội Chơng 5: tính toán cột 5.1 Số liệu đầu vào 5.1.1 Chọn vật liệu khung Bê tông mác 300 Có Rn =130 kg/cm2, Rk=10 kg/cm2 ThÐp däc cét, dÇm : Chän nhãm AIII cã Ra = R'a = 3600 kg/cm2 ThÐp ®ai dïng nhãm AI cã Ra® = 1700 kg/cm2 Bª tông mác 300 có hệ số 0= 0,55, A0= 0,4 Chiều dài tính toán cột khung nhà nhiều tầng số nhịp không mối nối cột với xà ngang, móng liên kết cứng có thĨ lÊy nh sau: Víi cét tÇng : l0 = 0,7H, tầng lại lấy ho = H Trong H chiều cao tầng Giả thiết khoảng cách từ mép bê tông đến trọng tâm cốt thÐp : a = a, = cm *NhËn xÐt: tòa nhà có loại cột: cột biên cột Thay đổi tiết diện cột theo chiều cao nhà để tiết kiệm ta có phần tử cột khác Ta tính cho phần tử sau phần tử khác tơng tự 5.2 Tính cột tầng 5.2.1 Tính toán cốt thép cột phần tử C1 5.2.1.1 Số liệu tính toán - Tiết diện chữ nhật: b × h = 6x60 cm - Chiều cao cột: H = 3,1m - l0 _Chiều dài tính tốn cột: l0 H Với khung nhà nhiều tầng có liên kết cứng dầm cột có nhịp (4 cột) trở lên với phương pháp sàn tồn khối có hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng : ψ = 0,7) l0 = 0,7 3.1 = 3,29m Các cặp nội lực dùng để tính cốt thép: Bảng 5.1 Số liệu tính tốn Cặp nội lực M (T.m) -28,573 -28,573 -25,601 N (T) - 373,801 - 373,801 -363,996 e01=M/N e0 = e01 + e0’ (m) (m) 0,076 0,092 0,076 0,092 0,077 0,093 Mdh (T.m) -5,395 -5,395 -5,395 Ndh (T) -273,561 -273,561 -273,561 Với e0’ = 1,6 cm = 0,016 m độ lệch tâm ngẫu nhiên, thoả mãn điều kiện: h H 40 329 e,0 ( ; ;1 cm) ( ; ;1cm) (1, 6; 0,39 ;1cm) 25 600 25 600 Tính cốt thép cho cột tính thép đối xứng ta tiến hành tính tốn cho cặp nội lực số sau kiểm tra cho cặp cịn lại Cặp số : M = -373,801T.m ; N = -28,573T Giả thiết a = a’ = 5cm → h0 = 60 = 55 cm Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 84 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tÕ hµ néi l0 329 5,98 ob 4 cần xét đến ảnh hưởng uốn dọc h 60 5.2.1.2 TÝnh to¸n cèt däc Độ mảnh λ: b a) Tính với cặp 1: Giả thiết μt = 1,5 % J a t b h (0,5 h a) 0, 015 60 55 (0,5 60 5) 20625cm (5.1) Mômen quán tính tiết diện bê tơng: e0 0, 092 b h 60 603 0,153 720000 cm ; h 0, 60 12 12 Hệ số xét đến ảnh hưởng độ lệch tâm: 0,11 0,11 S 0,1 0,1 0,535 0,1 e0 / h 0,1 0,153 J b Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M Ndh (0,5 h a) 5,395 273,561(0,5 0,6 0,05) K dh 1 dh 1 1,6 M N (0,5 h a) 28,573 373,801(0,5 0, 0,05) N th 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0, 535 = ( 720000 24*10 20625 2.1*10 ) = 5977328kg 329 1, Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1, 067 N 373801 ; e0 1, 067 9, 9,816cm 1 1 N th 5977328 Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0,5 h a 9,816 0,5 60 34,8 cm Chiều cao vùng chịu nén: x (5.2) (5.3) (5.4) (5.5) (5.6) (5.7) N 373801 71,88cm R n b 130 40 Do x 71,88cm h 0,55 55 30, 25cm Độ lệch tâm tới hạn: e0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 60 0,55 55) 17,9 cm (5.8) Do e0 9,816 cm< e0gh 17,9 cm tính theo độ lệch tâm bé Do 0,5h 0,5.60 e0 0,2h x h 1,8 1, 4 e 60 1,8 1, 4.0,55 9, 45,5cm 55 h0 - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Sinh viªn: vị thị mai - lớp : xdd47-đh2 85 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghƯ qc tÕ hµ néi Fa ' Ne Rnbx(h0 0,5 x) 373801*34,8 *130*40*45,5*(55 0,5* 45,5) Fa 29,88cm (5.9) Ra '(h0 a ') 3600*(55 5) Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 2988 1,358% min 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 40*55 b) Đối với cặp 3: M = -25,601 T.m ; N = -363,996T S 0,11 0,11 0,1 0,1 0,531 0,1 e0 / h 0,1 0, 00155 Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M N dh (0,5 h a) 5,395 273,561(0,5 0,6 0,05) K dh 1 dh 1 1,61 M N (0,5 h a) 25,601 363,996 (0,5 0,6 0, 05) (5.4) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0, 535 ( 720000 24 *10 20625 2.1*10 ) = 5977328kg 329 1, 61 Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1, 07 N 363996 1 1 N th 5977328 ; e0 1, 07 9,3 9,951cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e 0,5 h a 9, 951 0,5 60 35 cm Chiều cao vùng chịu nén: x N 373801 71,88cm R n b 130 40 Do x 71,88cm h 0,55 55 30, 25cm Độ lệch tâm tới hạn: e0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 60 0,55 55) 17,9 cm Do e0 9,951 cm< e0gh 17,9 cm tính theo độ lệch tâm bé Do 0,5h 0,5.60 e0 0,2h x h 1,8 1,4 e 60 1,8 1, 4.0,55 9, 45,5cm 55 h0 - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Fa ' Ne Rnbx(h0 0,5 x) 363996*35 *130* 40* 45,5*(55 0,5* 45,5) Fa 28, 4cm Ra '(h0 a ') 3600*(55 5) Kiểm tra hm lng ct thộp : Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 86 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tÕ hµ néi Fa.100 2840 1, 29% 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 40*55 Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 912 0,89% min Vậy tiết diện chọn hợp lý bh0 25.41 Vy ta b trí bên 5Fa = 30,79cm2 5.2.1.3 Tính toán cốt ngang Lực cắt lớn tiÕt diƯn cét Q = 17208 kg KiĨm tra ®iỊu kiÖn: k1.Rk.b.h0 = 0,35.130.40.55 = 100100 kg > Q => thoả mÃn điều kiện bê tông không bị phá hoại tiết diện nghiêng theo ứng suất nén Giả thiết dùng cốt đai 8, fa = 0,503, nhánh ( n=4) Ta cã: U tt Rad n f d 8.Rk b.h02 Q2 U tt 1700.4.0,503 8.10.40.55 111cm 172082 Đặt cốt đai theo cấu tạo Điều kiện cấu tạo: mm + Trong đoạn đầu mút cột có chiều dài lc = max(h, 1/6.l, 450mm) = 600mm : u = min(8®, 1/2b, 200mm) = (64, 200,200) = 60mm Tiªu chuÈn thiÕt kÕ yêu cầu cách cốt dọc phải có cốt đai cạnh b 40 cm phải dùng cèt ®ai VËy dïng cèt ®ai 8 a = 60 nh hình vẽ Trong đoạn cột lại đặt cốt đai a=250 Đối với phần tử cột lại tiến hành tính toán tơng tự nh trên, 1-1 H×nh 5.1 Bè trÝ thÐp cột tầng 5.2.2 Tính toán cốt thép cột ( Phần tử C2 ) 5.2.2.1 Số liệu tính toán - Tiết diện chữ nhật: b × h = 70x70 cm - Chiều cao cột: H = 3.1m - l0 _Chiều dài tính tốn cột: l0 H Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 87 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội Vi khung nh nhiều tầng có liên kết cứng dầm cột có nhịp (4 cột) trở lên với phương pháp sàn tồn khối có hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng : ψ = 0,7) l0 = 0,7 4,7 = 3,29m Các cặp nội lực dùng để tính cốt thép: Bảng 5.2 Số liệu tính tốn Cặp nội lực M (T.m) 33,29 -56,756 -53,11 N (T) - 778,84 -771,673 -649,714 e01=M/N e0 = e01 + e0’ (m) (m) 0,043 0,063 0,074 0,094 0,082 0,102 Mdh (T.m) -3,1 -3,1 -3,1 Ndh (T) -651,219 -651,219 -651,219 Với e0’ = cm = 0,02 m độ lệch tâm ngẫu nhiên, thoả mãn điều kiện: h H 60 329 e,0 ( ; ;1 cm) ( ; ;1cm) (2; 0,39 ;1cm) 30 600 30 600 Tính cốt thép cho cột tính thép đối xứng ta tiến hành tính tốn cho cặp nội lực số sau kiểm tra cho cặp lại Cặp số : M = -56,756T.m ; N = -771,673T Giả thiết a = a’ = 5cm → h0 = 70 – = 65 cm l 329 4, ob 4 cần xét đến ảnh hưởng uốn dọc Độ mảnh λ: b h 75 5.2.2.2 TÝnh to¸n cèt däc a) Tính với cặp 1: Giả thiết μt = 1,4 % J a t b h (0,5 h a) 0, 014 70 65 (0,5 70 5) 56932cm Mômen quán tính tiết diện bê tơng: e0 0, 094 b h 70 703 0,125 1933600 cm ; h 0, 75 12 12 Hệ số xét đến ảnh hưởng độ lệch tâm: 0,11 0,11 S 0,1 0,1 0,589 0,1 e0 / h 0,1 0,125 J b Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M N dh (0,5 h a) 3,1 651, 219 (0,5 0, 75 0, 05) K dh 1 dh 1 1, M N (0,5 h a) 56, 756 771, 673 (0,5 0, 75 0,05) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0,589 ( 1933600 24 *10 56932 2.1*10 ) = 16575854kg 329 1, Hệ số xét đến ảnh hưởng ca un dc: Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 88 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà néi 1 1, 05 N 771673 1 1 N th 16575854 ; e0 1, 05 9, 9,87cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0,5 h a 9,87 0,5 75 42,37 cm Chiều cao vùng chịu nén: x N 771673 108cm R n b 130 55 Do x 108cm h 0,55 70 38,5cm Độ lệch tâm tới hạn: e0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 75 0,55 70) 22,1 cm Do e0 9,87 cm< e0gh 22,1 cm 0,5h e0 0,2h x h 1,8 1, 4 e 75 h0 - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Fa ' Fa 0,5.75 1,8 1, 4.0,55 9, 58,1cm 70 Ne Rnbx(h0 0,5 x) 771673* 42,37 *130*55*60,3*(70 0,5*60,3) 60, 03cm Ra '(h0 a ') 3600*(70 5) Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 5810 1,5% min 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 55*70 b) Đối với cặp 1: M = 33,29 T.m ; N = 778,84T S 0,11 0,11 0,1 0,1 0,843 0,1 e0 / h 0,1 0, 048 Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M Ndh (0,5 h a) 3,1 651, 219 (0,5 0, 75 0, 05) K dh 1 dh 1 1,73 M N (0,5 h a) 33, 29 778,84 (0,5 0,75 0,05) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l02 K dh 6, 0,843 ( 1933600 24 *10 56932 2.1*10 ) = 20439592kg 329 1, 73 Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1, 04 N 778840 1 1 N th 20439592 ; e0 1, 04 6,3 6,55cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e 0,5 h a 6,55 0,5 75 39, 05 cm Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 89 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quèc tÕ hµ néi Chiều cao vùng chịu nén: x N 778840 109cm R n b 130 55 Do x 109cm h 0,55 70 38,5cm Độ lệch tâm tới hạn: e0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 75 0,55 70) 22,1 cm Do e0 6,55 cm< e0gh 22,1 cm 0,5h 0,5.75 e0 0,2h x h 1,8 1, 4 e 75 1,8 1, 4.0,55 6,3 65,136cm 70 h0 - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Fa ' Fa Ne Rnbx(h0 0,5 x) 778840*39, 05 *130*55*65,136*(70 0,5*60,3) 50, 66cm Ra '(h0 a ') 3600*(70 5) Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 5066 1,3% min 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 55*70 b) Đối với cặp 3: M = -53,11 T.m ; N = -649,714T S 0,11 0,11 0,1 0,1 0,566 0,1 e0 / h 0,1 0,136 Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M N dh (0,5 h a) 3,1 651, 219 (0,5 0, 75 0, 05) K dh 1 dh 1 1,81 M N (0,5 h a) 53,11 649, 714 (0,5 0, 75 0, 05) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0,566 ( 1933600 24 *10 56932 2.1*10 ) = 18001592kg 329 1,81 Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1, 032 N 649714 1 1 N th 18001592 ; e0 1, 032 10, 10, 5cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0,5 h a 10,5 0,5 75 43 cm Chiều cao vùng chịu nén: x N 649, 714 107cm R n b 130 55 Do x 107cm h 0,55 70 38,5cm Độ lch tõm ti hn: Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 90 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hµ néi e0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 75 0,55 70) 22,1 cm Do e0 10,5cm< e0gh 22,1 cm 0,5h e0 0,2h x h 1,8 1, 4 e 75 h0 - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Fa ' Fa 0,5.75 1,8 1, 4.0,55 10, 64, 4cm 70 Ne Rnbx(h0 0,5 x) 649714* 43 *130*55*64, 4*(70 0,5*64, 4) 45cm Ra '(h0 a ') 3600*(70 5) Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 4500 1,16% 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 70*70 VËy ta bè trÝ 832 víi Fa=64,34cm2 5.2.2.3 TÝnh to¸n cèt ngang Lực cắt lớn tiết diện cột Q = 26836 kg KiĨm tra ®iỊu kiƯn: k1.Rk.b.h0 = 0,35.130.40.55 = 100100 kg > Q => thoả mÃn điều kiện bê tông không bị phá hoại tiết diện nghiêng theo ứng suất nén Giả thiết dùng cốt đai 8, fa = 0,503, nh¸nh ( n=4) Ta cã: U tt Rad n f d 8.Rk b.h02 Q2 U tt 1700.4.0,503 8.10.40.55 111cm 172082 Đặt cốt đai theo cấu tạo Điều kiện cấu tạo: mm + Trong đoạn đầu mút cột có chiỊu dµi lc = max(h, 1/6.l, 450mm) = 600mm : u = min(8®, 1/2b, 200mm) = (64, 200,200) = 60mm Tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu cách cốt dọc phải có cốt đai cạnh b 40 cm phải dùng cốt đai Vậy dùng cốt đai a = 60 nh hình vẽ Trong đoạn cột lại đặt cốt đai a=250 Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 91 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội 3 2-2 Hình 5.1 Bố trí thép cột tầng Tính cột tầng 5.3.1 Tính toán cốt thép cột ( PhÇn tư C29 ) 5.3.1.1 Sè liƯu tÝnh toán - Tit din ch nht: b ì h = 50x50 cm - Chiều cao cột: H = 3,6m - l0 _Chiều dài tính tốn cột: l0 H l0 = 3,6 = 3,6m Các cặp nội lực dùng để tính cốt thép: Bảng 5.3 Số liệu tính tốn 5.3 M N e01=M/N e0 = e01 + e0’ Mdh Ndh Cặp nội (T.m) (T) (m) (m) (T.m) (T) lực -20,631 -224,176 0,092 0,109 -9,24 -168,245 24,28 - 222,879 0,109 0,126 -9,24 -168,245 20,677 -185,66 0,111 0,128 -9,24 -168,245 Với e0’ = 1,7 cm = 0,017 m độ lệch tâm ngẫu nhiên, thoả mãn điều kiện: h H 50 360 e,0 ( ; ;1 cm) ( ; ;1cm) (1, 7; 0, ;1cm) 30 600 30 600 Tính cốt thép cho cột tính thép đối xứng ta tiến hành tính tốn cho cặp nội lực số sau kiểm tra cho cặp cịn lại Cặp số : M = 24,28T.m ; N = -222,879T Giả thiết a = a’ = 5cm → h0 = 50 – = 45 cm l 360 6 ob 4 cần xét đến ảnh hưởng uốn dọc Độ mảnh λ: b h 60 5.3.1.2 TÝnh to¸n cèt däc a) Tính với cặp 1: Giả thiết μt = 1,5 % J a t b h (0,5 h a) 0, 015 30 45 (0,5 50 5) 8100cm Mơmen qn tính tiết diện bê tơng: Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 92 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội e0 0,126 b h 30 503 0, 252 312500cm ; h 0,50 12 12 Hệ số xét đến ảnh hưởng độ lệch tâm: 0,11 0,11 S 0,1 0,1 0,535 0,1 e0 / h 0,1 0,153 J b Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M N dh (0,5 h a) 9, 24 168, 245 (0,5 0,5 0,05) K dh 1 dh 1 1, M N (0,5 h a) 24, 28 222,879 (0,5 0,5 0,05) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0, 252 ( 312500 24 *10 8100 2.1*10 ) = 1506666kg 360 1, Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1,17 N 222879 ; 1 1 N th 1506666 e 1,17 12, 14, 742cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0,5 h a 14, 742 0,5 50 34,8 cm Chiều cao vùng chịu nén: x N 222879 57,15cm R n b 130 30 Do x 57,15cm h 0,55 55 30, 25cm Độ lệch tâm tới hạn: e 0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 50 0,55 45) 15,1 cm Do e0 14,742 cm< e0gh 15,1 cm 0,5h 0,5.50 e0 0,2h x h 1,8 1,4 e0 50 1,8 1, 4.0,55 12,6 30cm 45 h0 - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Fa ' Ne Rnbx(h0 0,5 x) 222879*34,8 *130*30*30*(45 0,5*30) Fa 19, 48cm Ra '( h0 a ') 3600*(45 5) Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 1948 1, 45% 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 30* 45 b) Đối với cặp 1: M = -20,631 T.m ; N = -224,176T S 0,11 0,11 0,1 0,1 0, 0,1 e0 / h 0,1 0, 256 Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 93 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội H s xột đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M Ndh (0,5 h a) 9, 24 168, 245 (0,5 0,5 0,05) K dh 1 dh 1 1,5 M N (0,5 h a) 20,631 224,176 (0,5 0,5 0,05) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0, ( 312500 24*10 8100 2.1*10 ) = 1827654kg 360 1,5 Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1,14 N 224176 ; 1 1 N th 1827654 e 1,14 10,9 12, 426cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0, h a 12, 426 0, 50 32, 426cm Chiều cao vùng chịu nén: x N 224176 57, 48cm R n b 130 30 Do x 57, 48cm h 0,55 45 24,75cm Độ lệch tâm tới hạn: e 0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 50 0,55 45) 15,1 cm Do e0 12, 426 cm< e0gh 15,1 cm e0 0,2h x 1,8(e 0gh e0 ) h 1,8(15,1 10,9) 0,55.45 32,31cm - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Fa ' Ne Rnbx(h0 0,5 x) 224176*32, 426 *130*30*32,31*(45 0,5*32,31) Fa 15, 48cm Ra '(h0 a ') 3600*(45 5) Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 1548 1,14% min 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 30* 45 b) Đối với cặp 3: M = 20,677 T.m ; N = -183,66T tháa mÃn nội lực nhỏ cặp số2 ta bè trÝ 28 cã Fa=24,63cm2 5.3.1.3 TÝnh to¸n cèt ngang Lực cắt lớn tiết diện cột Q = 12440 kg KiĨm tra ®iỊu kiƯn: k1.Rk.b.h0 = 0,35.130.40.55 = 100100 kg > Q => thoả mÃn điều kiện bê tông không bị phá hoại tiết diện nghiêng theo ứng suất nén Giả thiết dùng cốt đai 8, fa = 0,503, nh¸nh ( n=4) Ta cã: U tt Rad n f d 8.Rk b.h02 Q2 Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 94 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội U tt 1700.4.0,503 8.10.40.55 111cm 172082 Đặt cốt đai theo cấu tạo Điều kiện cấu tạo: mm + Trong đoạn đầu mút cột có chiều dµi lc = max(h, 1/6.l, 450mm) = 600mm : u = min(8®, 1/2b, 200mm) = (64, 200,200) = 60mm Tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu cách cốt dọc phải có cốt đai cạnh b 40 cm phải dùng cốt đai Vậy dùng cốt đai a = 60 nh hình vẽ Trong đoạn cột lại đặt cốt đai a=250 80 5-5 Hình 5.3 Bố trí thép cột tầng 5.3.2 Tính toán cốt thép cột ( Phần tử C30 ) 5.3.2.1 Sè liƯu tÝnh to¸n - Tiết diện chữ nhật: b × h = 60x60 cm - Chiều cao cột: H = 3,6m - l0 _Chiều dài tính tốn cột: l0 H l0 = = 3,6m Các cặp nội lực dùng để tính cốt thép: Bảng 5.4 Số liệu tính tốn Cặp nội M N e01=M/N e0 = e01 + e0’ Mdh Ndh (T.m) (T) (m) (m) (T.m) (T) lực -413,76 -32,887 -496,32 0,066 0,087 -5,1 37,831 -490,738 0,077 0,098 5,4 -411,16 37,831 -490,738 0,077 0,098 5,4 -411,16 Với e0’ = 2,1 cm = 0,021 m độ lệch tâm ngẫu nhiên, thoả mãn điều kiện: h H 65 360 e,0 ( ; ;1 cm) ( ; ;1cm) (2,1; 0, ;1cm) 30 600 30 600 Tính cốt thép cho cột tính thép đối xứng ta tiến hành tính tốn cho cặp nội lực số sau kiểm tra cho cặp lại Cặp số : M = 37,831T.m ; N = -490,738T Giả thiết a = a’ = 5cm → h0 = 60 – = 55 cm l 360 5,538 ob 4 cần xét đến ảnh hưởng uốn dọc Độ mảnh λ: b h 65 5.3.2.2 TÝnh to¸n cèt däc Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 95 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội a) Tớnh với cặp 2: Giả thiết μt = 1,4 % J a t b h (0,5 h a) 0, 014 45 60 (0,5 65 5) 28586cm Mơmen qn tính tiết diện bê tơng: e0 0, 098 b h 45 653 0,151 1029844 cm ; h 0, 65 12 12 Hệ số xét đến ảnh hưởng độ lệch tâm: 0,11 0,11 S 0,1 0,1 0,536 0,1 e0 / h 0,1 0,151 J b Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M N dh (0,5 h a) 5, 411,16 (0,5 0,65 0, 05) K dh 1 dh 1 1, 68 M N (0,5 h a) 37,831 490,738 (0,5 0, 65 0,05) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0, 536 ( 1029844 24 *10 28586 2.1*10 ) = 6858628kg 360 1, 68 Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1, 07 N 490738 ; 1 1 N th 6858628 e0 1, 07 9,8 10, 486cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0,5 h a 10, 486 0,5 65 37,986 cm Chiều cao vùng chịu nén: x N 490738 83,88cm R n b 130 45 Do x 83,88cm h 0,55 60 33cm Độ lệch tâm tới hạn: e0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 65 0,55 60) 19,3 cm Do e0 10, 486cm< e0gh 19,3 cm tính theo độ lệch tâm bé Do 0,5h 0,5.65 e0 0,2h x h 1,8 1, 4 e 65 1,8 1, 4.0,55 9,8 50cm 60 h0 - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Fa ' Ne Rnbx(h0 0,5 x) 490738*37,986 *130* 45*50*(60 0,5*50) Fa 41, 44cm Ra '(h0 a ') 3600*(60 5) Kiểm tra hàm lng ct thộp : Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 96 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hµ néi Fa.100 4144 1,5% min 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 45*60 b) Đối với cặp 1: M = -32,887 T.m ; N = -496,32T S 0,11 0,11 0,1 0,1 0,57 0,1 e0 / h 0,1 0,134 Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M N dh (0,5 h a) 5,1 413, 76 (0,5 0, 65 0, 05) K dh 1 dh 1 1,7 M N (0,5 h a) 32,887 496,32 (0,5 0,65 0, 05) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0, 57 ( 1029844 24*10 28586 2.1*10 ) = 7056926kg 360 1, Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1, 06 N 496320 ; 1 1 N th 7056926 e0 1, 06 8, 9, 222cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0,5 h a 9, 222 0,5 65 36, 722cm Chiều cao vùng chịu nén: x N 496320 84,1cm R n b 130 45 Do x 84,1cm h 0,55 60 33cm Độ lệch tâm tới hạn: e0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 65 0,55 60) 19,3 cm Do e0 9, 222cm< e0gh 19,3 cm tính theo độ lệch tâm bé Do 0,5h 0,5.65 e0 0,2h x h 1,8 1, 4 e 65 1,8 1, 4.0,55 8,7 51,3cm 60 h0 - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Fa ' Ne Rnbx(h0 0,5 x) 496320*36, 722 *130* 45*51,32*(60 0,5*51,32) Fa 39, 06cm Ra '( h0 a ') 3600*(60 5) Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 39, 06 1, 4% 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 45*60 Vëy ta bè trÝ 630 cã Fa=42,41cm2 Sinh viªn: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 97 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội 5.3.2.3 Tính toán cốt ngang Lực cắt lớn tiết diện cột Q = -18014 kg KiĨm tra ®iỊu kiƯn: k1.Rk.b.h0 = 0,35.130.40.55 = 100100 kg > Q => thoả mÃn điều kiện bê tông không bị phá hoại tiết diện nghiêng theo ứng suất nén Giả thiết dùng cốt đai 8, fa = 0,503, nh¸nh ( n=4) Ta cã: U tt Rad n f d 8.Rk b.h02 Q2 U tt 1700.4.0,503 8.10.40.55 111cm 172082 Đặt cốt đai theo cấu tạo Điều kiện cấu tạo: mm + Trong đoạn đầu mút cột cã chiỊu dµi lc = max(h, 1/6.l, 450mm) = 600mm : u = min(8®, 1/2b, 200mm) = (64, 200,200) = 60mm Tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu cách cốt dọc phải có cốt đai cạnh b 40 cm phải dùng cốt đai Vậy dùng cốt đai a = 60 nh hình vẽ Trong đoạn cột lại đặt cốt đai a=250 5 6-6 H×nh 5.4 bè trÝ thÐp cọ tầng Tính cột tầng 5.4.1 Tính toán cèt thÐp cét ( PhÇn tư C50 ) 5.4.1.1 Sè liƯu tÝnh to¸n - Tiết diện chữ nhật: b × h = 40x40 cm - Chiều cao cột: H = 3,6m - l0 _Chiều dài tính tốn cột: l0 H l0 = 3,6m Các cặp nội lực dùng để tính cốt thép: 5.4 Bảng 5.5 Số liệu tính toỏn Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 98 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội Cp nội lực M (T.m) -19,503 23,975 23,975 N (T) - 116,061 - 114,764 - 114,764 e01=M/N e0 = e01 + e0’ Mdh (m) (m) (T.m) 0,168 0,181 -12,079 0,209 0,222 13,513 0,209 0,222 13,513 Ndh (T) -93,128 -91,83 -91,83 Với e0’ = 1,3 cm = 0,013 m độ lệch tâm ngẫu nhiên, thoả mãn điều kiện: h H 40 360 e,0 ( ; ;1 cm) ( ; ;1cm) (1,3; 0, ;1cm) 30 600 30 600 Tính cốt thép cho cột tính thép đối xứng ta tiến hành tính tốn cho cặp nội lực số sau kiểm tra cho cặp cịn lại Cặp số : M = 23,975T.m ; N = -114,764T Giả thiết a = a’ = 5cm → h0 = 40 – = 35 cm l 360 9 ob 4 cần xét đến ảnh hưởng uốn dọc Độ mảnh λ: b h 40 5.4.1.2 TÝnh to¸n cèt däc a) Tính với cặp 2: Giả thiết μt = 1,4 % J a t b h (0,5 h a) 0,014 20 35 (0,5 40 5) 2205cm Mơmen qn tính tiết diện bê tơng: e0 0, 222 b h 20 403 0,555 106666 cm ; h 0, 40 12 12 Hệ số xét đến ảnh hưởng độ lệch tâm: 0,11 0,11 S 0,1 0,1 0, 268 0,1 e0 / h 0,1 0,555 J b Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M N dh (0,5 h a) 13,975 91,83 (0,5 0, 0, 05) K dh 1 dh 1 1, 67 M N (0,5 h a) 23,975 114,746 (0,5 0, 0,05) (5.4) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0, 268 ( 106666 24 *10 2205 2.1*10 ) =431543kg 360 1, 67 Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1,362 N 114746 ; 1 1 N th 431543 e0 1,362 22, 30, 24cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0, h a 30, 24 0,5 40 45, 24 cm Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 99 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội Chiều cao vùng chịu nén: x N 114764 44,14cm R n b 130 20 Do x 44,14cm h 0,55 35 19, 25cm Độ lệch tâm tới hạn: e0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 40 0,55 35) 12,3 cm Do e0 30, 24 cm> e0gh 12,3 cm tính theo độ lệch tâm lín - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Fa ' Ne Rn A0 h02b 114764*45, 24 *130*0,55* 20*352 Fa 11,85cm Ra '(h0 a ') 3600*(35 5) Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 1185 1,52% min 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 20*35 b) Đối với cặp 3: M = -19,503 T.m ; N = -116,061T S 0,11 0,11 0,1 0,1 0,3 0,1 e0 / h 0,1 0, 45 Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M N dh (0,5 h a) 12, 079 93,128 (0,5 0, 0, 05) K dh 1 dh 1 1, 61 M N (0,5 h a) 19,503 116, 061(0,5 0, 0, 05) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0, 268 ( 106666 24 *10 2205 2.1*10 ) =431543kg 360 1, 67 Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1,362 N 114746 ; 1 1 N th 431543 e0 1,362 22, 30, 24cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0, h a 30, 24 0,5 40 45, 24 cm Chiều cao vùng chịu nén: x N 114764 44,14cm R n b 130 20 Do x 44,14cm h 0,55 35 19, 25cm Độ lệch tâm tới hạn: e0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 40 0,55 35) 12,3 cm Do e0 30, 24 cm> e0gh 12,3 cm tính theo độ lệch tâm lín - Diện tích cốt thép : Fa = Fa Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 100 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà néi Fa ' Ne Rn A0 h02b 114764*45, 24 *130*0,55* 20*352 Fa 11,85cm Ra '(h0 a ') 3600*(35 5) Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 1185 1,52% min 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 20*35 Bè trÝ 25 cã Fa=14,73cm2 5.4.1.3 Tính toán cốt ngang Lực cắt lớn tiết diƯn cét Q = 13208 kg KiĨm tra ®iỊu kiƯn: k1.Rk.b.h0 = 0,35.130.40.55 = 100100 kg > Q => tho¶ mÃn điều kiện bê tông không bị phá hoại tiết diện nghiêng theo ứng suất nén Giả thiết dùng cốt đai 8, fa = 0,503, nhánh ( n=4) Ta cã: U tt Rad n f d 8.Rk b.h02 Q2 U tt 1700.4.0,503 8.10.40.55 111cm 172082 Đặt cốt đai theo cấu tạo Điều kiện cấu tạo: mm + Trong đoạn đầu mút cột có chiều dài lc = max(h, 1/6.l, 450mm) = 600mm : u = min(8®, 1/2b, 200mm) = (64, 200,200) = 60mm Tiªu chuÈn thiÕt kÕ yªu cầu cách cốt dọc phải có cốt đai cạnh b 40 cm phải dùng cèt ®ai VËy dïng cèt ®ai 8 a = 60 nh hình vẽ Trong đoạn cột lại đặt cốt ®ai 8 a=250 6 13 9-9 H×nh 5.5 Bố trí cốt thép tầng 5.4.2 Tính toán cốt thÐp cét ( PhÇn tư C51 ) 5.4.2.1 Sè liệu tính toán - Tit din ch nht: b ì h = 50x50 cm - Chiều cao cột: H = 3,6m - l0 _Chiều dài tính tốn cột: l0 H l0 = 3,6m Các cặp nội lực dùng để tớnh ct thộp: Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 101 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà néi Bảng 5.6 Số liệu tính tốn Cặp nội lực M (T.m) -24,104 28,78 28,78 N (T) -285,461 - 282,836 - 282,836 e01=M/N e0 = e01 + e0’ (m) (m) 0,084 0,102 0,102 0,12 0,102 0,12 Mdh (T.m) -5,66 6,023 6,023 Ndh (T) -237,679 -235,149 -235,149 Với e0’ = 1,8 cm = 0,018 m độ lệch tâm ngẫu nhiên, thoả mãn điều kiện: h H 55 360 e,0 ( ; ;1 cm) ( ; ;1cm) (1,8; 0, ;1cm) 30 600 30 600 Tính cốt thép cho cột tính thép đối xứng ta tiến hành tính tốn cho cặp nội lực số sau kiểm tra cho cặp lại Cặp số : N = -282,836T.m ; M = 28,78T Giả thiết a = a’ = 5cm → h0 = – = 50 cm l 360 6,55 ob 4 cần xét đến ảnh hưởng uốn dọc Độ mảnh λ: b h 55 5.4.2.2 TÝnh to¸n cèt däc a) Tính với cặp 1: Giả thiết μt = 1,5 % J a t b h (0,5 h a) 0, 015 35 50 (0,5 55 5) 13289cm Mômen quán tính tiết diện bê tơng: e0 0,12 b h 35 553 0, 22 J b 485260 cm ; h 0,55 12 12 Hệ số xét đến ảnh hưởng độ lệch tâm: 0,11 0,11 S 0,1 0,1 0, 444 0,1 e0 / h 0,1 0, 22 Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M N dh (0,5 h a) 6,023 235,149 (0,5 0,55 0, 05) K dh 1 dh 1 1,64 M N (0,5 h a) 28, 78 282,836 (0,5 0,55 0, 05) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l02 K dh 6, 0, 444 ( 485260 24 *10 13289 2.1*10 ) = 2935158kg 360 1, 64 Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1,107 N 282836 1 1 N th 2935158 Sinh viên: vũ thị mai ; - e0 1,107 12 13, 23cm líp : xdd47-®h2 102 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội Khong cỏch t điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0, h a 13, 23 0,5 55 35, 73 cm Chiều cao vùng chịu nén: x N 282836 62,16cm R n b 130 35 Do x 62,16cm h 0,55 50 27,5cm Độ lệch tâm tới hạn: e0gh 0, (1, 25 h h ) 0, (1, 25 55 0,55 50) 16,5 cm Do e0 13, 23 cm< e0gh 16,5 cm tính theo độ lệch tâm bé Do 0,5h 0,5.55 e0 0,2h x h 1,8 1, 4 e 55 1,8 1, 4.0,55 12 36,04cm 50 h0 - Diện tích cốt thép : Fa = Fa’ Fa ' Ne Rnbx(h0 0,5 x) 282836*35, 73 *130*35*36, 04*(50 0,5*36, 04) Fa 26, 001cm Ra '(h0 a ') 3600*(50 5) Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Fa.100 2600 1, 48% min 0,1% Vậy tiết diện chọn h hợp lý bh0 35*50 b) Đối với cặp 1: M = -24,104 T.m ; N = -285,461T S 0,11 0,11 0,1 0,1 0, 443 0,1 e0 / h 0,1 0, 21 Hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng dài hạn: M N dh (0,5 h a) 5, 66 237, 679 (0,5 0,55 0, 05) K dh 1 dh 1 1,63 M N (0,5 h a) 24,104 285, 461(0,5 0,55 0, 05) N th = 6, S ( J b E b J a E a ) l0 K dh 6, 0, 443 ( 485260 24 *10 13289 2.1*10 ) = 2835150kg 360 1, 63 Hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc: 1 1,101 N 285461 ; 1 1 N th 2835150 e 1,10110, 10,302cm Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép: e e0 0,5 h a 10,302 0,5 55 32,802 cm Chiều cao vùng chịu nén: x N 285461 62, 73cm R n b 130 35 Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 103 ... đoạn cột lại đặt cốt đai 8 a=250 80 5-5 H×nh 5.3 Bè trí thép cột tầng 5.3.2 Tính toán cốt thép cét ( PhÇn tư C30 ) 5.3.2.1 Sè liƯu tính toán - Tit din ch nht: b ì h = 60x60 cm - Chiều cao cột: ... Chiều cao cột: H = 3,6m - l0 _Chiều dài tính tốn cột: l0 H l0 = 3,6m Các cặp nội lực dùng để tính cốt thép: 5.4 Bảng 5.5 S liu tớnh toỏn Sinh viên: vũ thị mai - lớp : xdd47-đh2 98 đồ án tốt... tính toán cột: l0 H l0 = 3,6m Các cặp nội lực dùng để tính cốt thép: Sinh viªn: vị thị mai - lớp : xdd47-đh2 101 đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011 đề tài : trung tâm công nghƯ qc tÕ hµ néi Bảng