Dùng bêtông mác 300 ( Rn = 130 kg/cm2 ), cốt thép nhóm CII (Ra = R'a= 2600 kg/cm2 ).
Chiều dài tính toán của nhánh cột tính trong phạm vi từng khoang, l0 = 0,7 St = 0,7 x 1,8 = 1,26 m. Kích thước tiết diện mỗi nhánh b =50cm ; h =30cm. Chọn a = a' = 3 cm ; h0 = 30 - 3 = 27 cm ; h0 - a' = 24 cm.
Độ mảnh λh = l0 / h = 126 / 30 = 4,2 là khá bé nên có thể bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc.
Vì mômen đổi dấu trong từng đoạn nhánh cột cho liên cần phải tính cốt thép đối xứng.
Tính cốt thép trong nhánh 1 làm cơ sở lập đơn giá thi công xây dựng phần thô
Nhánh 1 chịu lực theo hai trạng thái: nén lệch tâm (IV -18 và IV -22 ) và kéo lệch tâm (IV -17 và IV -20 ). Trong trạng thái nén lệch tâm thì cặp IV -22 nguy hiểm hơn cặp IV -18 và ở trạng thái kéo lệch tâm thì cặp IV -17 nguy hiểm liơn cặp IV -20 vì vậy chỉ cần tính với hai cặp IV -17 và IV -22.
Bảng 2.2.4. Bảng giá trị nội lực trong nhánh và thanh ngang M (t.m ), Q (t), N (t) làm cơ sở tính giá thành thép cho thi công phần thô nhà ở dân dụng
.png)
Tính với cặp IV -17 có M = 3,171 tm và N = 43,932 t. Cấu kiện chịu kéo lệch tâm với e0 = 3,171 / 43,932 = 0.072 m = 7,2 cm.
e0 = 7,2 cm
e' = 0,5h + e0 - a' = 15 + 7,2 - 3 = 19,2 cm.
Tính thép theo công thức
Fa = N x e’ / (Ra (ho - a')) = 43932 x 19,2 / (2600 x 24 )= 13,52 cm2
Tính với cặp IV -22 có M = 6,44 tm ; N = 173,121 t.
e0 = 6,44 / 173,121 = 0,0372 m = 3,72 cm.
Nhánh cột làm việc như khung siêu tĩnh liên không lấy độ lệch tâm ngẫu nhiên.
e = e0 +0,5h - a = 3,72 + 15 - 3 = 15.72 cm.
Tính theo bài toán nén lệch tâm, cốt thép đối xứng
α = N/ (Rn b h0) = 173121/ (130 x 50 x 27) = 0,986 > 0 = 0,58 ,
nên tính theo nén lệch tâm bé.
Tính độ lệch tâm giới hạn theo công thức (1.4.1 )
eogh = 0,4 ( 1,25 x 30 - 0,62 x 27 ) = 8,304 cm.
Vì e0 = 3,72 cm 0 = 0,2 x 27 = 5,4 cm nên xác định lại x theo công thức (1.4.10)
x = 30 - [ (0,5 x 30 / 27 ) + 1,8 - 1,4 x 0,62] x 3,72 = 24,47 cm
Tính thép theo công thức (1.4.12)
Fa’ =Ne – (Rn *b * (h0-0,5 x))/ (R'a (h0 - a ')) = (173121*15,72-30*50*24,47*(27-0,5*24,47)) / ((2600 ( 27 - 3 ))= 5,98 cm2.
Chọn cốt thép theo trường hợp kéo lệch tâm.
Tính toán đoạn trên với các nội lực lấy từ tiết diện Illa. Mọi tổ hợp nguy hiểm (bảng 2.2.4) đều là nén lệch tâm. Cặp IIIa - 17 có độ lệch tâm lốn nhất, cặp IIIa - 22 có lực dọc lớn nhất.
Cặp IIIa - 17 có M = 3,72 tm;N= 9,973 t.
e0 = 3,72 / 9,973 = 0,373 m = 37,3 cm ;
e = 37,3 + 15 - 3 = 49,3 cm.
α = N/ (Rn b h0) = 9973 / (130 x 50 x 27) = 0,057 0 =0,58 ;
x = αh0 = 0,057 x 27 = 1,54 cm a theo công thức
Fa = Fa’ =N(e +a’ – ho ) /( Rn ( h0 –a’)) = 9973 ( 49,3 + 3 - 27 ) / (2600 x 24) = 4,044 cm2
Cặp IIIa - 22 có M = 3,146 tm ; N = 121,182 t;
e0 = 3,146 / 121,182 = 0,026 m = 2,6 cm ;
e = 2,6 + 15 - 3 = 14,6 cm ;
α = N/ (Rn b h0) = 121182 / 130 x 50 x 27) = 0,69 > α0 =0,58.
Tính cốt thép theo trường hợp nén lệch tâm bé. Vì eo = 3,72 cm 0 = 0,2 = 21 = 5,4 cm nên xác định lại X theo công thức (1.4.10) :
x = 30 - [ (0,5 x 30 / 27 ) + 1,8 - 1,4 x 0,62] x 2,6 = 26,13 cm .
Tính thép theo công thức (1.4.12)
Fa’ =Ne – (Rn *b * (h0-0,5 x))/ (R'a (h0 - a '))
Hàm lượng cốt thép tối thiểu khi λ min = 0,05%
Famin = 0,0005 x 50 x27 = 0,68 cm2.
Chọn cốt thép theo trị số lốn ( 4,04 cm2)
Tính nhánh 2
Tiến hành tính theo cách trên được kết quả glii ở bảng 2.2.5.
Chọn cốt thép
Nhánh 1 ở tiết diện IV - chân cột chọn 7 Φ 16, Fa = Fa’ =14,07cm2, lên phần trên cắt bỏ 4 Φ 16 còn lại 3 Φ 16 với Fa = Fa’ = 6,03 cm2.
Nhánh 2 ở tiết diện IV có diện tích thép yêu cầu lốn nhất là 12,33 cm2 xấp xỉ với diện tích thép ở nhánh 1 đã chọn, vì vậy để thuận tiện ở đây chọn 7016, lên phần trên cắt bỏ 4016 còn lại 3016 với Fa = Fa' = 6,03 cm2.
Tổng diện tích thép ở tiết diện IV là 14,07 X 4 = 56,28 cm2 xấp xỉ với giả thiết đã chọn là 60 cm2 để tính Ja.
Bảng 2.2.5. Kết quả tính cốt thép nhánh 2
Cặp nội lực IV- 18; M = 2,065 (t.m ); N = -46,72 T; Trường hợp tính toán, Kéo lệch tâm bé; Fa = Fa' =12,33;
Cặp nội lực IV- 20; M = 7,452 (t.m ); N = 159,57 T; Trường hợp tính toán, Kéo lệch tâm bé; Fa = Fa' =10,13;
Cặp nội lực IIIa- 18; M = 1,48 (t.m ); N = -11,014T; Trường hợp tính toán, Kéo lệch tâm lớn; Fa = Fa' = 4,49;
Cặp nội lực IIIa- 20; M = 3,250 (t.m ); N = -104,97T; Trường hợp tính toán, Kéo lệch tâm bé; Fa = Fa' = cấu tạo;
Tính toán theo tiết diện nghiêng
Lực cắt lốn nhất ^trong nhánh cột ứng với trường hợp nhánh chịu nén là Q = 9,395t ( nhánh 2 - cặp IV - 17 ). Kiểm tra điều kiện chịu cắt với bêtông mác 300 (Rk = 10kg/cm2 )
k1 * Rk * b * ho = 0,6 x 10 x 50 x 27 = 10800 kG, thỏa mãn điều kiện
Q 1 * Rk * b * ho liên không cần tính cốt đai cho trường hợp này.
.png)
Trong trường hợp nhánh cliịu kéo, lực cắt lớn nhất Q = 3.523 t, ứng với lực kéo N= 43.932 t.
Kiểm tra theo điều kiện Q ≤ 0,6 x mN x Rk. X b x ho , với hệ số
mN = 1- 0.2N/ (Rk b h0) = 1- 0,2 x 43932 / (10 x 50 x 27) = 0,349 ;
0,6 x mN x Rk. x b x ho = 0,349 x 10800 = 3770 kG = 3,77 t.
Vì Q = 3,523 N x Rk. x b x ho = 3,77 nện không cần tính kiểm tra cốt đai. ơ đoạn dưới trong mỗi nhánh cột có 14016. Để phù hợp với yên cầu cấu tạo, cách một cốt dọc có một côt nằm ở góc cốt đai cần phải dùng cốt đai bôn nhánh. Dùng cốt đai Φ 6, khoảng cách u = 20 cm.
Tính cốt thép trong thanh ngang cho cấu kiện phần thô nhà phố, biệt thự hay công trình công nghiệp dân dụng
Ở đoạn trên tlianh ngang chịu mômen lớn nhất là M = 7,89 tm và lực cắt lớn nhất Q = 14,86 t (bảng 2.2.4).
Tiết diện tlianh ngang b = 50 cm ; h = 40 cm.
Chọn a = a’ = 3 cm ; ho =37 cm ; ho - a' = 34 cm.
Mômen trong thanh ngang đổi dấu nên cần đặt thép đối xứng. Tính thép dọc theo công thức
Fa = M/ ( Ra ( h0 –a’)) = 789000 / ( 2600*34) = 8.93cm2
Chọn đặt mỗi phía 4 Φ 18, Fa=10,18 cm2.
Q =15,8 t > K1 x Rk. x b x ho = 0,6 x 10 x 50 x 37= 11100 kG =11,1t nên cần tính toán cốt đai. Kiểm tra điều kiện
K0 Rn b h0 =0,35x130x50x37= 84175 kG.
Thỏa mãn điều kiện hạn chê
Q 1 Rn b h0
Dùng đai 06, vì bề rộng thanh 50 cm và mỗi phía có bôn cốt dọc nên làm đai bốn nhánh.
Fd = 4 x 0,283 = 1,132 cm2.
Khoảng cách cốt đai chọn theo yêu cầu cấu tạo u = 15 cm.
qd = (Rax *Fd )/ u = 1700x 1,132 /15 = 128 kG/cm.
Khả năng chịu cắt của bêtông và cốt đai tính theo công thức :
Qdb = 2./ √ (Rk b h02 qd) = 19120kG
thỏa mãn điều kiện Q db
Tính toán thanh ngang đoạn dưới với M = 16,912 tm ; Q = 21,139 t. Cốt dọc
Fa = 1691200 / (2600 x 34) = 19,13 cm2 .
Chọn mỗi phía 8 Φ 18 ; Fa = 20,36, đặt một lớp, khoảng hở giữa các thanh là 4,5 cm. Cốt đai dùng Φ 8, bôn nhánh, tính được qd = 227 kG / cm và Qdb = 25,5 t, đảm bảo yêu cầu chịu lực.
(Tính tiết diện trục A và B nhà xưởng hai nhịp cột hai nhánh phần tiếp theo phần 2)
(Tính tiết diện trục A và B nhà xưởng hai nhịp cột hai nhánh phần tiếp theo phẩn 3)
Số liệu thiết kế nhà xưởng hai nhịp cột hai nhánh
Xác định nội lực nhà xưởng hai nhịp cột hai nhánh
Tính tiết diện trục A và B nhà xưởng hai nhịp cột hai nhánh