ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC LỜI MỞ ĐẦU Trong thời gian thực đồ án em cố gắng nỗ lực để đạt kết tốt nhất, tìm hiểu điều chưa học giảng đường Nhưng gặp số khó khăn định.Do kiến thức thân hạn chế nên ảnh hưởng phần đến “chất lượng” tính tốn đồ án Tuy nhiên em hoàn thành đồ án tiến độ Chắc chắn đồ án nhiều sai sót Rất mong nhận quan tâm đóng góp ý kiến từ thầy bạn bè để em kịp thời khắc phục, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình cơng tác sau Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng trường Đại Học KT-CN Long An, thầy Nguyễn Ngọc Phúc tận tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức chuyên môn - kinh nghiệm thực tế cho em suốt trình học tập trường thời gian làm đồ án Sau xin gởi lời cảm ơn tới người thân, cảm ơn tất bạn bè gắn bó học tập, giúp đỡ tơi suốt thời gian qua, q trình hồn thành đồ án mơn học Trang: ĐAMH: BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC MỤC LỤC: 37 Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG I - Giới thiệu cơng trình: Khách sạn Kim Băng xây dựng xã Trung An, huyện Củ Chi, Tp HCM gồm có nhịp tầng bước cột, có tầng hầm ,kích thước cho vẽ II - Số liệu đồ án: 2500 -Kích thước nhịp: 2700 3400 12000 3400 3500 F 3500 E 4500 20000 D 4500 C 4000 B A - chiều cao tầng : Trang: GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC 2800 5000 3400 3400 3400 3400 2700 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP 3400 2700 12000 3400 2500 - địa điểm xây dựng Tp.HCM III - Vật liệu sử dụng cho thiết kế : Bê tông : Bê tơng có cấp độ bền B15 có : + khối lượng riêng γ = 2500 Kg/m2 + cường độ chịu nén tính tốn Rn = 8.5 Mpa + cường độ chịu kéo tính tốn Rk = 0.75 Mpa + mođun đàn hồi E = 23000 Mpa Cốt thép : Cốt thép sử dụng Φ6, Φ8 có : + cường độ chịu kéo tính tốn Rs = 225 MPa, Rsw = 175 MPa + cường độ chịu nén tính tốn Rsc = 225 MPa Cốt thép sử dụng có Φ>= 10 có : + cường độ chịu kéo tính toán Rs =280 MPa, Rsw = 225 MPa + cường độ chịu nén tính tốn Rsc = 280 MPa Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC IV- Chọn sơ kích thước sàn, dầm, cột : Chọn kích thước chiều dày sàn : Kích thước sàn điển hình: trục 12-BC có Lngắn = 3.4 m; Ldài = 4.5 m Được xác định theo công thức: hs = D L m với D = 0.8 ÷ 1.4 ; m= 30-35 (sàn loại dầm) m= 40-45 (sàn loại kê cạnh) Ta có : hs = 4500 = 1.3 ≤ sàn làm việc phương(bản kê) 3400 0.8 × 4500 = 90mm 40 Vậy chọn hsàn=90mm Hoạt tải tính tốn: p s = p c n = 200.1.2 = 240daN / m Tỉnh tải tính tốn Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu sàn Các lớp vật liệu Gạch ceramic dày 10 mm, γ = 2000 daN/m3 0,01.2000 =20 daN/m2 Vữa lát dày 30 mm, γ = 1800 daN/m3 0,03.1800 =54 daN/m2 Sàn BTCT dày 90mm, γ = 2500 daN/m3 0,09.2500 =225 daN/m2 Vữa trát dày 15 mm, γ = 1800 daN/m3 0,015.1800 =27 daN/m2 Tiêu chuẩn n Tính tốn 20 1,2 24 54 1,3 70,2 225 1,1 247,5 27 1,3 35,1 Cộng 376,8 Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Tổng tải trọng phân bố tính tốn sàn phòng : qs = ps + g s = 240 + 376,8 = 616,8daN / m Chọn kích thước tiết diện dầm : a Dầm trục 1-2-3-4-5 Nhịp dầm L= 4,5 m (nhịp B-C-D) hd = ( 1 1 ữ ) ì L = ( ữ ) ì 4500 = (281 ữ 321) mm 16 14 16 14 Chọn hd = 300 mm; bề rộng dầm bd =170 mm Với dầm mái, tải trọng nhỏ nên ta chọn chiều cao nhỏ hơn: hdm = 0,25 m Nhịp dầm L= m (nhịp A-B) hd = ( 1 1 ÷ ) ì L = ( ữ ) ì 4000 = (250 ÷ 285) mm 16 14 16 14 Chọn hd = 300 mm; bề rộng dầm bd =170 mm Nhịp dầm L= 3,5 m (nhịp D-E-F) hd = ( 1 1 ữ ) ì L = ( ÷ ) × 3500 = (219 ÷ 250) mm 16 14 16 14 Chọn hd = 250 mm; bề rộng dầm bd =170 mm b Dầm trục A-B-C-D-E-F Nhịp dầm L= 3,4 m (nhịp 1-2;3-4) hd = ( 1 1 ữ ) ì L = ( ữ ) ì 3400 = (212 ữ 243) mm 16 14 16 14 Chọn hd = 250 mm; bề rộng dầm bd =170 mm Nhịp dầm L= 2,7 m (nhịp 2-3) hd = ( 1 1 ÷ ) × L = ( ÷ ) × 2700 = (169 ÷ 193)mm 16 14 16 14 Chọn hd = 200 mm; bề rộng dầm bd =170 mm Nhịp dầm L= 2,5 m Chọn hd = 200 mm; bề rộng dầm bd =170 mm c Dầm tầng hầm trục C,D,E nhịp 2-4 Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Nhịp dầm L= 6,1 m hd = ( 1 1 ữ ) ì L = ( ữ ) ì 6100 = (508 ữ 763) mm 12 12 Chọn hd = 550 mm; bề rộng dầm bd =270 mm Chọn kích thước cột: Diện tích tiết diện cột xác định theo công thức : A= k N Rb a Cột trục 1: 2500 2700 3400 12000 3400 4500 D 4500 C 4000 B A Diện chịu tải cột + Diện truyền tải cột trục 1: SC = 3, 4.5 4.5 ×( + ) = 7, 65m 2 + Lực dọc tải phân bố sàn N1 = q.SC =616,8× 7,65=4718,5 daN + Lực dọc tải trọng tường N2 =n.gt.lt.hlc = 1.1x330× 6,2× (3,4-0,3) = 6976,9 daN (Với tường 200, cao tb 3,4 m) Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC + Lực dọc tải trọng dầm N3 = n.gd.bd.(hd-hs) ld= 1,1× 2500× 0,17× (0,3-0,09)× 6,2= 608,7 daN + Với nhà tầng, N = n∑ N t = 6.(4718,5 + 6976,9 + 608, 7) = 73824, 6daN + Không kể đến ảnh hưởng mômen ta chọn k =1 A= k N 1× 73824, = = 868,5cm Rb 85 Vậy ta chọn kích thước cột 1: bc× hc =30x30 cm có A=900 cm2 > 868,5 cm2 Ta chọn kích thước cột trục khơng thay đổi từ tầng đến tầng b Cột trục 2: + Diện truyền tải cột trục 2: SC = ( 3, 2, 4.5 4.5 + )×( + ) = 13, 725m 2 2 + Lực dọc tải phân bố sàn N1 = q.SC =616,8× 13,725 =8465,6 daN + Lực dọc tải trọng tường N2 =n.gt.lt.hlc = 1.1x330× 7,55× (3,4-0,3) = 8496daN + Lực dọc tải trọng dầm N3 = n.gd.bd.(hd-hs) ld= 1,1× 2500× 0,17× (0,3-0,09)× 7,55= 741 daN + Với nhà tầng, N = n∑ N t = 6.(8465, + 8496 + 741) = 106215, 6daN + Không kể đến ảnh hưởng mơmen ta chọn k =1 A= k N 1× 106215, = = 1209, 6cm Rb 85 Vậy ta chọn kích thước cột : bc× hc =30x40 cm có A=1200 cm2 Càng lên cao lực dọc giảm nên ta chọn kích thước tiết diện cột sau: - bc× hc = 30× 40 (cm) cho tầng trệt, tầng 1,3 - bc× hc = 30× 30 (cm) cho tầng 3, tầng tầng 5,6 Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC c Cột trục 4: Cột trục có diện chịu tải S4 diện chịu tải côt trục 1, ta chọn kích thước cột 4: bc× hc =30x30 cm có A=900 cm2 d Cột trục 5: Do cột chịu tải tầng trệt, lực dọc nhỏ nên ta chọn: bc× hc = 20× 20 (cm) Mặt bố trí dầm, cột, sàn: C200X200 D250X170 D300X170 D300X170 D300X170 D250X170 D250X170 D300X170 D300X170 D300X170 D250X170 D250X170 D300X170 D300X170 D300X170 D250X170 D250X170 D300X170 D300X170 D300X170 3500 3500 2700 3400 12000 D250X170 2500 3400 D250X170 D200X170 D250X170 D200X170 D200X170 F E 4500 20000 D 4500 C 4000 B A V- Lập sơ đồ tính tốn khung: Chọn sơ đồ tính tốn khung khơng gian Sơ đồ hình học:( có vẽ cad kem theo) Dữ liệu đầu vào nhập Etabs: a Thơng số để nhập mơ hình: Số liệu theo phương X: 5; Chiều dài nhịp 4,5 m Trang: ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Số nhịp theo phương Y: 4; Chiều dài nhịp 3,4 m Số tầng 6, chiều cao tầng 3,4 m Khi nhập Etabs có điều chỉnh kích thước cho hợp lí b Thơng số vật liệu: W =2,5 T/m3, E =2,3.106 T/m2 , bê tông cấp độ bền B15, μ = 0,2 c Thông số tiết diện: Tiết diện dầm: D-30× 17 ,D-25× 17 ,D-20× 17 Tiết diện cột: C-30× 30 ,C-30× 40, C-20× 20 Bản sàn có chiều dày 90 mm d Thơng số tải trọng: d.1 Thơng số tĩnh tải : • Trọng lượng thân cấu kiện (bản sàn, dầm, cột): Hệ số tin cậy trọng lượng thân là: • Trọng lượng thân lớp cấu tạo bề mặt : Tỉnh tải tính tốn Cấu tạo tải trọng lớp vật liệu sàn Các lớp vật liệu Gạch ceramic dày 10 mm, γ = 2000 daN/m3 0,01.2000 =20 daN/m2 Vữa lát dày 30 mm, γ = 1800 daN/m3 0,03.1800 =54 daN/m2 Sàn BTCT dày 90mm, γ = 2500 daN/m3 0,09.2500 =225 daN/m2 Vữa trát dày 15 mm, γ = 1800 daN/m3 0,015.1800 =27 daN/m2 Tiêu chuẩn n Tính tốn 20 1,2 24 54 1,3 70,2 225 1,1 247,5 27 1,3 35,1 Cộng 376,8 Trang: 10 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC → ζ = 0,5(1 + − α m ) = 0,5 (1 + − × 0, 015 ) = 0,99 M 12, 73 ×104 As = = = 1.9 cm2 Rsζ h0 2800 × 0,99 × 27.5 Kiểm tra hàm lượng cốt thép : µ= As 100% =0,05 b.h0 ∗ Với tầng lại ta tính tốn bố trí thép tương tự, ta kết bảng sau: Với dầm khung trục ta có nội lục tương tự khung truc nên ta bố trí thép tương tự khung trục Với khung trục ta tính tốn tương tự nội lực cho bảng b Tính tốn cốt thép cho dầm nhịp BC: ( bxh =25x30 cm ) Để đơn giản ta thiết kế cho hai tầng giống Chọn tính thép cho dầm tầng tầng khung trục 3: Từ bảng xuất nội lực excel ta chọn cặp nội lực nguy hiểm để tính dầm : + Gối B : MB = − 39,3 (kNm) + Gối C : MC = − 25,7 (kNm) + Mômen dương lớn M = 26,9 (kNm) M = -39,3 B L2 M = -25,7 M = +26,9 C + Tính thép cho gối B ( Mơmen âm) : Tính theo tiết diện chữ nhật bxh = 25× 30 cm Giả thiết a = (cm) Trang: 31 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC h0 = 30 − = 26 (cm) Tại gối B, với M = 39,3 (kNm) αm = M 39,3 ×104 = 0,27 = Rb bh0 85 × 25 × 262 Có αm < αR = 0.439 → ζ = 0,5(1 + − α m ) = 0,5 (1 + − × 0, 27 ) = 0,84 M 39,3 ×104 As = = = 6,42 (cm2) Rsζ h0 2800 × 0,84 × 26 Kiểm tra hàm lượng cốt thép : µ= As 100% =0,98 % > µmin b.h0 Trang: 32 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC + Tính thép cho gối C ( Momen âm) Tính theo tiết diện chữ nhật b× h = 25x30 cm Giả thiết a = cm h0 = 30 − = 26 (cm) Tại gối C, với M = 25,7 (kNm) αm = M 25, ×104 = 0,18 = Rb bh0 85 × 25 × 262 Có αm < αR = 0.439 → ζ = 0,5(1 + − α m ) = 0,5 (1 + − × 0,18 ) = 0,9 M 25, ×104 As = = = 3,92 (cm2) Rsζ h0 2800 × 0,9 × 26 Kiểm tra hàm lượng cốt thép : µ= As 100% =0,6 % > µmin b.h0 ∗ Tính cốt thép chịu mơmen dương: Ta tính tương tự, lượng thép nhỏ nên ta bố trí theo cấu tạo ∗ Các dầm nhịp BC lại ta tính tốn tương tự ∗ Cách bố trí thép cho dầm L2: Để đáp ứng yêu cầu phối hợp thép dầm cho nhịp liền ta chọn cách bố trí thép dầm L2 sau: + Tại gối liền kề với nhịp L1 ta kéo dài thép dầm L1 qua L2(Vì thép dầm L1 lớn thép gối dầm L2 nên an toàn hơn) + Sau cắt bớt thép (giữ lại thép hai góc dầm) ta thép gối đầu bên dầm L2 + Tại nhịp ta chọn thép theo cấu tạo chon 4φ14 c Tính tốn cốt thép cho nhịp B1, B2 : (b× h = 25× 30cm) Vì dầm B1 B2 khơng phải dầm chịu lực nhà nên để đơn giản ta chọn cặp nội lực nguy hiểm để tính tốn cho dầm B1 B2 Trang: 33 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Từ bảng xuất nội lực ta chọn cặp nội lực nguy hiểm để tính dầm : + Gối : Mg = 57,64 (kNm) + Nhịp : Mnhịp = 21,37 (kNm) Với cặp nội lực ta tính tốn thép cho dầm sau: Kiểm Tra Chọn thép As (chọn) cm2 0.05 0.38 1.97 ĐẠT 3ф14 4.62 10.96 0.05 1.41 1.97 ĐẠT 4ф18 10.18 b h M As µ cm Tm cm2 % NHỊP cm 15 2.14 2.98 GỐI 25 30 5.76 TIẾT DIỆN VỊ TRÍ 25x30 30 µ tính % µmax % Các dầm lại nội lực nhỏ nên ta bố trí thép cho đơn giản Cốt đai cho dầm tính tốn phần Cách bố trí thể vẽ Tính tốn bố trí cốt thép đai cho dầm: a Tính tốn cốt thép đai cho dầm nhịp AB : (bxh =30x60 cm) + Từ bảng nội lực xuất từ sap ta chọn lực cắt nguy hiểm để thiết kế cho dầm Q =159 (kN) + Bê tông cấp độ bền B15 có: Rb = 8,5 (Mpa) = 85 (daN/cm2); Rbt = 0,75 (Mpa) = 7,5 ( daN/m2); Eb = 2,3.104 (Mpa) + Thép nhóm AI có: Rsw = 175 (Mpa) = 1750 (daN/cm2 ); Es = 2,1.105 (Mpa) Chọn cốt thép làm cốt đai Ф6, số nhánh n = 2, khoảng cách cốt đai s = 200 mm → qsw = Rsw × n × Aw 28,3 = 175 × × = 49,53N / mm s 200 Khả chịu cắt nhỏ tiết diện (bê tông ): Trang: 34 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Qu = φb (1 + φ f + φn ) Rbt b.h02 qsw = × × (1 + + 0) × 0, 75 × 300 × 550 × 49, 52 = 164206 N Đối với bê tơng nặng có: ϕ b = 2; β = 0.01 Vì bỏ qua ảnh hưởng lực dọc nên có: ϕ f = 0; ϕ n = Qu = 164206 N = 164, 2kN > Q = 159kN → Thỏa mãn điều kiện chịu lực cắt Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo ứng suất nén có bố trí cốt đai: Q = 159000daN ≤ 0,3.φb1.φw1.Rb b.h0 = 0,3 × 0,915 ×1,043 × 8.5 × 300 × 550 = 401540,6daN → Dầm đủ khả chịu ứng suất nén Với: α= Es 210000 A n f sw ì 28,3 = = 9,13; sw = sw = = = 9, 43 × 10−4 Eb 23000 b.s b.s 300 × 200 φw1 = + 5. sw = + ì 9,13 × 9, 43 ×10 −4 = 1, 043 ≤ 1.3 φb1 = − β Rb = − 0, 01.8,5 = 0,915 Các dầm lại ta bố trí tương tự b Tính tốn cốt thép đai cho dầm nhịp BC : (bxh =25× 30 cm) + Từ bảng nội lực xuất từ sap ta chọn lực cắt nguy hiểm để thiết kế cho dầm Q = 50,61 (kN) + Chọn cốt thép làm cốt đai Ф6, số nhánh n = 2, khoảng cách cốt đai s = 150 mm → qsw = Rsw × n × Aw 28,3 = 175 × × = 66, 03N / mm s 150 Khả chịu cắt nhỏ tiết diện (bê tông ): Trang: 35 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Qu = φb (1 + φ f + φn ) Rbt b.h02 qsw = × × (1 + + 0) × 0, 75 × 250 × 300 × 66, 03 = 94414,2 N Đối với bê tơng nặng có: ϕ b = 2; β = 0.01 Vì bỏ qua ảnh hưởng lực dọc nên có: ϕ f = 0; ϕ n = Qu = 94414, N = 94, 41kN > Q = 50, 61kN → Thỏa mãn điều kiện chịu lực cắt Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo ứng suất nén có bố trí cốt đai: Q = 5061daN ≤ 0,3.φb1.φw1.Rb b.h0 = 0,3 × 0,915 ×1,068 × 8.5 × 250 × 300 = 18689,3daN → Dầm đủ khả chịu ứng suất nén Với: α= Es 210000 A n f sw ì 28,3 = = 9,13; sw = sw = = = 1,5 × 10 −3 Eb 23000 b.s b.s 250 ×150 φw1 = + 5.α µ sw = + × 9,13 × 1,5 ×10−3 = 1, 068 ≤ 1.3 φb1 = − β Rb = − 0, 01.8,5 = 0,915 Các dầm lại ta bố trí tương tự c Bố trí cốt thép đai cho dầm: + Với dầm có kích thước 30x60 cm; − Ở đầu dầm đoạn L/4, ta bố trí cốt đai đặt dày φ6a200 với L nhịp thông thủy dầm − Phần lại cốt đai đặt thưa theo điều kiện cấu tạo sct = (3h/4, 50 cm) = 45 (cm) Ta chọn φ6a300 + Với dầm có kích thước 25x30 cm nhịp L2 Trang: 36 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Do nhịp dầm ngắn, ta bố trí cốt đai φ6a150 đặt suốt dầm + Đối với dầm có kích thước 25x30 cm nhịp B1, B2 tương tự Ta chọn φ6a150 gối φ6a250 nhịp IX TÍNH TỐN CỐT THÉP CỘT: Tính tốn cột chịu nén lệch tâm xiên, xét làm việc cột đồng thời chiệu uốn theo hai phương Tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm xiên có cạnh C x; Cy Cốt thép đặt theo chu vi đối xứng qua trục Có thể bố trí thép cạnh b có mật độ lớn Nội lực đế tính toán nén lệch tâm xiên lấy từ tổ hợp tải trọng; cần ý ba cặp nội lực sau mà khơng xét đến lực cắt nhận thấy lực cắt cột bé, riêng Bê tơng đủ khả chịu mà khơng cần tính toán cốt thép ngang: N lớn nhất; Mx My tương ứng Mx lớn nhất; N My tương ứng My lớn nhất; N Mx tương ứng Mx My đếu lớn Có độ lệch tâm e1x = Mx/N e1y = My/N lớn Tuy nhiên việc lựa chọn ba để tính tốn khơng có quy định cụ thế; dựa vào phân tích người thiết kế ta cần chọn số ba bất lợi để tính tốn [cần nhiều cốt thép hơn] gồm ba sau: N lớn nhất; Mx My tương ứng Mx lớn nhất; N My tương ứng My lớn nhất; N Mx tương ứng Lần lượt tính tốn với ba nội lực lấy giá trị cốt thép lớn Trang: 37 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Tinh toán cốt thép theo phương pháp gần dựa biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương đế tính cốt thép [theo giáo trình Tính Tốn Cột Bê Tơng Cốt Thép GS Nguyễn Đình Cống] điều kiện để áp dụng C x phương pháp gần 0,5 ≤ C ≤ y Vật liệu sử dụng: Bê tông cấp độ bền B15 có: Rb = 8,5 Mpa; Rbt = 0,75 Mpa Cốt thép dọc nhóm AII có: Rs = Rsc = 280 Mpa Tra bảng phụ lục 10 ta có: αR = 0,439; ξR = 0,65 Tính tốn cốt thép cho phần tử cột trục B (khung 1_5): b× h = 35× 60 Dùng cặp nội lực tầng trệt_2 khung 2_4 để tính mẫu: Bảng nội lực thu gọn từ sap Frame 13 35 13 35 13 70 35 14 68 36 90 68 90 13 35 90 68 91 68 OutputCase COMB16 COMB16 COMB12 COMB12 COMB4 COMB8 COMB11 COMB3 COMB13 COMB3 COMB14 COMB14 COMB13 COMB7 COMB7 COMB4 COMB4 COMB15 COMB7 P -205082.15 -204874.52 -180958.26 -180748.86 -191051.44 -119479.29 -134084.47 -136752.28 -141176.94 -136573.89 -142536.32 -140150.67 -141510.05 -150581.56 -150389.92 -151850.26 -150487.34 -162375.48 -164798.31 V2 -5850.14 -5840.67 -5650.21 -5640.41 -5412.32 -1520.80 2290.73 1146.30 1433.54 1161.37 1440.25 1431.95 1438.66 1460.00 1466.53 -2432.69 -2442.78 5952.74 5798.10 V3 -26.09 39.50 -21.76 35.30 -33.77 -107.91 33.92 -46.04 2235.70 76.03 -2239.93 -2261.12 2256.89 -14.12 26.27 24.79 -29.58 51.05 -3.40 T -3.56 -3.19 -3.39 -3.48 -3.73 -10.23 -1.74 -6.16 -9.06 -6.57 3.41 4.37 -10.02 -3.71 -1.97 -4.07 -2.65 -6.55 -2.75 M2 -38.84 83.14 -31.17 75.80 -48.34 209.61 6.50 -70.53 5403.72 146.45 -5396.35 -5427.75 5435.13 5.53 11.99 -53.11 77.83 81.72 -0.29 M3 -13193.19 -13154.19 -13117.40 -13077.54 -12770.80 2415.82 2431.98 2448.24 2466.75 2496.13 2497.75 2517.19 2548.19 2611.19 2629.76 2780.47 2780.50 11814.87 12642.21 Trang: 38 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP 90 68 90 68 90 68 90 COMB7 COMB3 COMB3 COMB15 COMB15 COMB11 COMB11 -166157.69 -161969.50 -163328.88 -181495.56 -182854.94 -145784.04 -147143.42 GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC 5804.82 5561.53 5568.24 5928.87 5935.59 5874.98 5881.70 -0.83 -29.46 25.24 -20.23 16.01 -12.64 8.410 -2.90 -2.91 -2.75 -2.91 -2.74 -2.79 -2.86 7.67 -36.88 44.25 -25.58 32.95 -11.59 18.96 12673.21 12775.84 12806.84 13175.14 13206.13 13326.36 13357.36 Trích lọc ba nội lực sau: Bộ Ba I: M ( T m ) M ( T m ) Combo 0,039 13,19 COMBO 15 M max ( T m ) N (T) M ( T m ) Combo 13,36 -147,14 0,019 COMBO 11 M max ( T m ) N (T) M ( T m ) Combo -5,43 -141,51 2,55 COMBO 14 N max (T) -206,08 Bộ Ba II: Bộ Ba III: • Tính với ba I: Với N = 206,08 T; Mx = 13,19 Tm; My = 0,039 Tm Cx = 600 mm; Cy = 350 mm; l0x = l0y = 3,9× 0,7 = 2,73 m = 2730 mm Rb = 8,5 Mpa ; Eb = 23000 Mpa; Rs = Rsc = 280 Mpa; ξR = 0,65 λx = l0x/ix = 273/(0,288× 60) = 15,8 λy = l0y/iy = 273/(0,288× 35) = 27,08 Xét uốn dọc: λx λy < 28 nên lấy η2 = η3 = Trang: 39 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Mxη = ηMx = 13,19 T.m; Myη = ηMy = 0,039 T.m M xη Cx M yη Cy = 13,19 = 21,98T = 219,8kN 0, = 0, 039 = 0,11T = 1,1kN 0,35 Có trường hợp M xη Cx > M yη Cy Tính theo phương x h = Cx = 600 mm; b = Cy = 350 mm Giả thuyết a = 50 mm; h0 = 550 mm; Z = h – 2a = 500 mm M1 = Mx1 = 131,9 kNm; M2 = My1 = 0,39 kNm x1 = N 206, 08 ×10 ×1000 = = 692, 7mm > h0 = 550mm Rb b 8,5 × 350 m0 = 0, M = M + m0 M e1 = h 600 = 131,9 + 0, × 0, 039 × = 131,92kN m b 350 M 131,9 = = 64mm N 2060,8 Độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy không nhỏ 1 chiều dài cấu kiện chiều 600 30 cao tiết diện ea = max( H h 3900 600 ; ) = max( ; ) = 20mm 600 30 600 30 Kết cấu siêu tĩnh: e0 = max(e1; ea) = 64 mm ε= e0 64 = = 0,12 < 0,3 h0 550 Tính tốn với trường hợp nén lệch tâm bé: Trang: 40 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP γe = GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC 1 = = 1, 24 (0,5 − ε )(2 + ε ) (0,5 − 0,12)(2 + 0,12) φ = 1,028 – 0,0000288λ2 – 0,0016λ = 0,96 ϕe = ϕ + (1−ϕ ) ε 0,3 = 0,96 + (1 − 0,96) × 0,12 = 0,976 0,3 γeN 1, 24 × 2060,8 ×1000 − Rbbh − 8,5 × 600 × 350 ϕe 0,976 Ast = = = 2991mm Rsc − Rb 280 − 8,5 • Tính với ba II: Với N = 147,14 T; Mx = 13,36 Tm; My = 0,019 Tm Cx = 600 mm; Cy = 350 mm; l0x = l0y = 3,9× 0,7 = 2,73 m = 2730 mm Rb = 8,5 Mpa ; Eb = 23000 Mpa; Rs = Rsc = 280 Mpa; ξR = 0,65 λx = l0x/ix = 273/(0,288× 60) = 15,8 λy = l0y/iy = 273/(0,288× 35) = 27,08 Xét uốn dọc: λx λy < 28 nên lấy η2 = η3 = Mxη = ηMx = 13,36 T.m; Myη = ηMy = 0,019 T.m M xη Cx M yη Cy = 13,36 = 22, 27T = 222, kN 0, = 0, 019 = 0, 054T = 0,54kN 0,35 Có trường hợp M xη Cx > M yη Cy Tính theo phương x h = Cx = 600 mm; b = Cy = 350 mm Giả thuyết a = 50 mm; h0 = 550 mm; Z = h – 2a = 500 mm M1 = Mx1 = 133,6 kN; M2 = My1 = 0,19 kN x1 = N 147,14 × 10 ×1000 = = 494,58mm < h0 = 550mm Rb b 8,5 × 350 Trang: 41 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC m0 = − 0.6 × x1 / ho =0.46 M = M + m0 M h 600 = 133, + 0, 46 × 0,19 × = 133, 75kN m b 350 M 133, 75 = = 90,9mm N 1471, e1 = Độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy không nhỏ 1 chiều dài cấu kiện chiều 600 30 cao tiết diện ea = max( H h 3900 600 ; ) = max( ; ) = 20mm 600 30 600 30 Kết cấu siêu tĩnh: e0 = max(e1; ea) = 90,9 mm ε= e0 90,9 = = 0,165 < 0,3 h0 550 Tính tốn với trường hợp nén lệch tâm bé: γe = 1 = = 1,38 (0,5 − ε )(2 + ε ) (0,5 − 0,165)(2 + 0,165) φ = 1,028 – 0,0000288λ2 – 0,0016λ = 0,96 ϕe = ϕ + (1−ϕ ) ε 0,3 = 0,96 + (1 − 0,96) × 0,165 = 0,98 0,3 γeN 1,38 × 1471, ×1000 − Rbbh − 8,5 × 600 × 350 ϕe 0,98 Ast = = = 1027 mm Rsc − Rb 280 − 8,5 • Tính tốn với ba III: Tính tốn tương tự ta có diện tích cốt thép: Ast = 378 mm2 Kết luận: với ba nội lực I COMBO16 cho giá trị A st lớn nhất; Ast = 2991 mm2 Hàm lượng cốt thép; µ0 < µ = Ast 2991 = = 1, 42% < µ max = 6% bh 350 × 600 Trang: 42 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Với μ0 = 2μmin = 0,2% [μmin = 0,1 lấy theo độ mảnh λ cột từ 17 – 35] Chọn 10 Φ 20 có Ast = 3140 mm2; μ = 1.42% Tính cốt thép cho phần tử cột trục C: (b× h = 25× 30 cm) Kích thước cột nhỏ nội lực cột không lớn nên để đơn giản ta chọn thép cho cột trục C theo cấu tạo Ta chọn 4φ16 có As = 803,84 cm2 Có µs = 1.07 % < 6% (thõa điều kiện) Tính tốn cốt đai cho cột: Cốt đai cột có nhiệm vụ liên kết với cốt thép dọc thành khung chắn; giữ vị trí cốt thép dọc đổ bê tông giữ ổn định cốt thép dọc chịu nén Khi chịu nén cốt thép dọc bị cong bật khỏi bê tông; cốt đai giữ cho cốt thép dọc không bị cong bật ngoài, lúc cốt thép đai chịu kéo khơng neo chắn bị bung cốt đai q bé bị kéo đứt Bố trí cốt đai dọc theo chiều cao cột + Đường kính cốt đai : φ sw ≥ (φ max/4; mm) = (5,5; mm) = 5,5 (mm) Ta chọn cốt đai φ6 nhóm AI + Khoảng cách cốt đai “s” Trang: 43 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trong đoạn nối chồng cốt thép dọc s ≤ ( 10φ min; 500 mm) = (10× 16; 500 mm) = 160 (mm) Chọn s = 100 (mm) Các đoạn lại s ≤ (15φ min; 500 mm) = (15× 16; 500 mm) = 240 (mm) Chọn s = 200 (mm) X Bố trí thép: Thép vẽ thể vẽ A2 kèm theo TÀI LIỆU THAM KHẢO: Kết cấu bê tông cốt thép,Tập 2,3 (VÕ BÁ TẦM); Nhà xuất đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh Khung bê tơng cốt thép tồn khối (LÊ BÁ HUẾ chủ biên); Nhà xuất khoa học kĩ thuật Kết cấu bê tông cốt thép phần kết cấu nhà cửa (Gs.Ts NGÔ THẾ PHONG chủ biên); Nhà xuất khoa học kĩ thuật Sàn sườn bê tơng tồn khối (Gs.Ts.NGUYỄN ĐÌNH CỐNG); Nhà xuất xây dựng Hà Nội Cấu tạo bê tông cốt thép; Nhà xuất xây dựng Trang: 44 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC Trang: 45 ... 0.8 0 .6 83 1.2 0.8 11.8 83 1.2 15. 2 83 18 .6 21 .3 ng n k B1 (m) Đó Khua Tổ n át ng 0 .62 3. 5 1 73 130 30 3 0 .6 0 .62 3. 5 1 73 130 30 3 0.8 0 .6 0. 75 3. 5 209 157 36 6 1.2 0.8 0 .6 0. 75 3. 5 209 157 36 6 83 1.2... 0.8 0 .6 83 1.2 0.8 11.8 83 1.2 15. 2 83 18 .6 21 .3 ng n k B1 (m) Đó Khua Tổ n át ng 0 .62 1. 75 86 65 151 0 .6 0 .62 1. 75 86 65 151 0.8 0 .6 0. 75 1. 75 1 05 78 1 83 1.2 0.8 0 .6 0. 75 1. 75 1 05 78 1 83 83 1.2... 0 .62 3. 05 151 1 13 264 Trang: 13 ĐAMH: BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN NGỌC PHÚC 11.8 83 1.2 0.8 0 .6 0. 75 3. 05 182 137 31 9 15. 2 83 1.2 0.8 0 .6 0. 75 3. 05 182 137 31 9 18 .6 83 1.2 0.8 0 .6 0.82 3. 05