Thiết kế chung cư Phan Xích Long

sàn Từ (5.9)=> = 1540 (daN) - Do bản sàn truyền vào dầm dọc: Từ (5.11)=> (daN) - Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc : Từ (5.10)=> Tải tập trung nút N1 là : G=1540+4342+6732=12614 (daN) Tính tương tự cho các nút khác ta có bàn kết quả sau : Bảng 5.4. Tải trọng tập trung tác dụng lên dầm khung trục 4 Nút ô Sàn gs daN/m2 S m2 Gs daN Gd daN Gt daN G daN N1, N2 Ô sàn S3 (1/4 hình chữ nhật) 377.6 1.5 566 660 0 1226 A Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 4 1510 1210 6732 12614 Ô sàn S4 (hình chữ nhật) 377.6 4 1510 Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 2 755 330 Ô sàn S3 (1/4 hình chữ nhật) 377.6 1.5 566 B Ô sàn S5 (dạng hình thang) 377.6 3.4 1284 1210 6732 12576 Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 4 1510 Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 2 755 330 Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 2 755 N3 Ô sàn S5 (dạng hình thang) 377.6 3.4 1284 660 4752 6696 C Thông tầng 0 0 0 6533 6732 14275 Ô cầu thang 0 0 0 Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 1.8 680 330 Thông tầng 0 0 0 D Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 4 1510 6533 6732 15860 Ô cầu thang 0 0 0 Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 2 755 330 Thông tầng 0 0 0 E Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 4 1510 6533 6732 18125 Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 4 1510 Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 2 755 330 Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 2 755 Nút ô Sàn gs daN/m2 S m2 Gs daN Gd daN Gt daN G daN F Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 4 1510 6533 6732 16497 Ô sàn S3 (1/4 hình chữ nhật) 377.6 1.7 637 Ô sàn S1 (dạng tam giác) 377.6 2 755 330 5.3.3 Họat tải: + Tải trọng có dạng tam giác :Trị số lớn nhất là (daN/m),chuyển sang tải phân bố đều tương đương là : (daN/m) + Tải có dạng hình thang :Trị số lớn nhất là :(daN/m),chuyển sang phân bố đều tương đương là : (daN/m ) vôùi Bảng 5.5. Bảng xác định hoạt tải tác dụng lên dầm khung trục 4 Tải Nhịp Ô sàn ps daN/m2 L1 m L2 m ptd daN/m daN/m A-B Ô sàn S1 (dạng hình thang) 360 4 4.5 502 1004 Ô sàn S1 (1/2 hình thang) 360 4 4.5 502 B-C Ô sàn S5 (dạng tam giác) 360 2.5 4 281 783 Ô sàn S1 (dạng hình thang) 360 4 4.5 502 C-D Ô thông tầng Không truyền vào dầm khung 0 Ô cầu thang D-E Ô sàn S1 (dạng hình thang) 360 4 4.5 502 1004 Ô sàn S1 (dạng hình thang) 360 4 4.5 502 E-F Ô sàn S1 (dạng hình thang) 360 4 4.5 502 1004 Ô sàn S1 (dạng hình thang) 360 4 4.5 502 Xác định các lực tập trung tại các nút từ tầng (trệt-9) Hoạt tải tác dụng lên diện tích S truyền vào gối dạng lực tập trung : P = psS (daN) (5.13) -Nút N1, N2 : SN=1.7 m2 Từ (5.13)=> PN1 = ps.SN1 = 1801.7=306 (daN)= PN2 -Nút A : SN=11.7 m2 Từ (5.13)=> PA = ps.SE =11.7360= 4212 (daN) -Nút B : SN=11.4 m2 Từ (5.13)=> PN2 = ps.SN2 =11.4360=4104(daN) -Nút N3 : SN= 3.4 m2 Từ (5.13)=> PN2 = ps.SN2 =3.4360=1224(daN) -Nút C : SN= 1.8 m2 Từ (5.13)=> PC = ps.SC = 1.8360 =648 (daN) -Nút D : SN= 6m2 Từ (5.13)=> PD = ps.SD = 6360 =2160(daN) -Nút E : SN=12m2 Từ (5.13)=> PE = ps.SE = 12360 =4320(daN) -Nút F : SN=7.7m2 Từ (5.13)=> PF = ps.SF = 7.7360 =2772(daN) 5.3.4 Tải trọng gió - Do nước ta hầu như không chịu ảnh hưởng của động đất ,và hiện nay qui phạm thiết kế của nước ta cho nhà chịu ảnh hưởng bởi động đất chưa nói rõ, nên ta bỏ qua thành phần tải trọng này chỉ xét đến tải trọng gió mà thôi. - Tải trọng gió tác động vào công trình chỉ có thành phần tĩnh vì công trình có chiều cao nhỏ hơn 40 m ; tải trọng gió được tính toán như sau : Wtt = Wo´ n ´ c ´ k (daN/ m2) ( 5.14 ) + Theo Qui phạm TCVN 2737 – 1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế ở Tp. HCM nằm trong vùng áp lực gió II.A có áp lực gió tiêu chuẩn là 95 (daN/m2) . +Theo mục [6.4.1] -Vùng II.A :Giá trị của áp lực gió giảm đi 12 (daN/m2 ). Địa hình dạng C (địa hình tương đối trống trải). + Trong suốt chiều cao công trình ta xét tải gió tác động vào khung là thành phần tĩnh . W0 = 95 – 12 = 83 (daN/m2 ) + n = 1,2 - hệ số tin cậy. + c = hệ số khí động Trong đó : c = 0.6 ( khuất gió ) c = 0.8 ( đón gió ) + k - hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao (Tra bảng 5 -TCVN 2737-1995) Tải trọng tác dụng lên dầm khung : qđ = Wđ B (5.15) qh = Wh B (5.16) B- bề rộng đón gió. B= 6 m Wđ- thành phần gió đẩy Wh- thành phần gió hút Kết quả được trình bày trong bảng sau : Bảng 5.6. Bảng xác định giá trị thành phần gió tĩnh Tầng Chiều cao hi ( m ) Cao độ Z ( m ) B (m) Hệ số k Phía đón gió Phía khuất gió c qđ (daN/m) c qh (daN/m) Trệt 4.5 4.5 6 0.52 0.8 248.6 0.6 186.45 1 3.4 7.9 6 0.60 0.8 286.85 0.6 216.14 2 3.4 11.3 6 0.71 0.8 339.43 0.6 254.58 3 3.4 14.7 6 0.74 0.8 353.78 0.6 265.33 4 3.4 18.1 6 0.78 0.8 372.90 0.6 279.67 5 3.4 21.5 6 0.81 0.8 387.24 0.6 290.43 6 3.4 24.9 6 0.85 0.8 406.37 0.6 304.77 7 3.4 28.3 6 0.87 0.8 415.93 0.6 311.94 8 3.4 31.7 6 0.90 0.8 430.27 0.6 322.70 9 3.4 35.1 6 0.93 0.8 444.61 0.6 333.46 5.4 TÍNH NỘI LỰC KHUNG 5.4.2 Các trường hợp tải Phân bố: KN/m Hình 5.3. Tĩnh tải chất đầy Tập trung: KN Phân bố: KN/m Hình 5.4 Hoạt tải cách tầng chẳn HT1 Tập trung: KN Phân bố: KN/m Hình 5.5 Hoạt tải cách tầng lẻ HT2 ( kN) Tập trung: KN Phân bố: KN/m Hình 5.6 Hoạt tải cách nhịp chẳn HT3 Tập trung: KN Phân bố: KN/m Hình 5.7 Hoạt tải cách nhịp lẻ HT4 Tập trung: KN Hình 5.8 Gió trái GT ( kN/m) Hình 5.9 Gió phải GP ( kN/m) Bảng 5.7. Bảng tổ hợp tải trọng TỔ HỢP HỆ SỐ CHỨC NĂNG COMB1 TINH TAI + HT1 1 / 1 LinearADD COMB2 TINH TAI + HT2 1 / 1 LinearADD COMB3 TINH TAI + HT3 1 / 1 LinearADD COMB4 TINH TAI + HT4 1 / 1 LinearADD COMB5 TINH TAI + GT 1 / 1 LinearADD COMB6 TINH TAI + GP 1 / 1 LinearADD COMB7 TINH TAI + HT1+HT2 1 / 0.9/ 0.9 LinearADD COMB8 TINH TAI + HT1+HT2+GT 1/0.85/0.85/0.85 LinearADD COMB9 TINH TAI + HT1+HT2+GP 1/0.85/0.85/0.85 LinearADD BAO BAO(COMB1,BOMB2…..BOMB9) 1 / 1 Envelope 5.4.3 Biểu đồ nội lực Hình 5.10. Biểu đồ bao mômen ( kNm) Hình 5.11. Biểu đồ bao lực cắt (KN) Hình 5.12. Biểu đồ bao lực dọc ( kN) 5.5 BỐTRÍ CỐT THÉP KHUNG TRỤC 4 5.5.1 Bố trí cốt thép dầm 5.5.1.1 Cơ sở lý thuyết - Đối với cốt thép dầm, ta lấy kết quả nội lực ở ba tiết diện nguy hiểm nhất bao gồm : tiết diện giữa nhịp và tiết diện 2 đầu gối ; đối với gối ta sẽ so sánh giữa hai tiết diện , tiết diện nào cho kết quả tổ hợp nội lực lớn hơn thì ta lấy kết quả ấy để tính toán và bố trí cốt thép cho cả hai tiết diện.Ta tính thép dầm cho 3 tầng 1 lần, chọn nội lực lớn nhất trong 3 tầng để tính thép rồi bố trí cho cả 3 tầng. - Nhận xét : Trong nhà cao tầng nếu khung có dầm được liên kết với lõi cứng thì nội lực trong dầm sẽ tăng lên theo chiều cao tầng . Do đó , để đảm bảo liên kết giữa dầm với vách cứng và có hàm lượng cốt thép trong dầm hợp lý thì phải thay đổi tiết diện dầm theo chiều cao tầng .Đối với khung không có dầm liên kết với vách cứng trung tâm thì nội lực dầm sẽ ít thay đổi theo chiều cao tầng , do đó không cần thay đổi tiết diện dầm . Trong đồ án này , nhiệm vụ được giao thiết kế khung trục 5 không có dầm liên kết với vách cứng nên khi tính toán không cần thay đổi tiết diện dầm . 5.5.1.2 Bảng kết quả nội lực cho dầm D1 theo từng nhịp Đối với các moment ở gối ta tiến hành so sánh chọn lựa ra moment lớn nhất để bố trí . Riêng moment ở nhịp ta sẽ dùng kết quả nội lực ở trên để tiến hành tính toán.Trong quá trình tính toán bố trí thép , có thể có 1 số sai lệch nhưng sự sai lệch ấy là cho phép . Bảng 5.7. Bảng tính nội lực dầm khung TẦNG NHỊP VI TRÍ MOMENT (KNm) Q max (KN) Trệt console M gối 29.606 24.155 1 console M gối 29.606 24.155 2 console M gối 29.606 24.155 3 console M gối 29.606 24.155 4 console M gối 29.606 24.155 5 console M gối 29.606 24.155 6 console M gối 29.606 24.155 7 console M gối 29.606 24.155 8 console M gối 29.606 24.155 9 console M gối 29.606 24.155 Trệt A-B M gối 91.673 78.011 M nhịp 31.658 M gối 79.995 1 A-B M gối 102.073 82.687 M nhịp 40.319 M gối 80.612 2 A-B M gối 105.164 83.990 M nhịp 42.064 M gối 76.462 TẦNG NHỊP VI TRÍ MOMENT (KNm) Q max 3 A-B M gối 104.789 83.755 M nhịp 40.533 M gối 67.929 4 A-B M gối 102.537 82.825 M nhịp 37.924 M gối 57.939 5 A-B M gối 99.179 81.218 M nhịp 33.946 M gối 50.755 6 A-B M gối 92.520 78.105 M nhịp 29.232 M gối 41.185 7 A-B M gối 87.362 75.955 M nhịp 27.941 M gối 29.909 8 A-B M gối 81.023 73.139 M nhịp 26.145 M gối 21.836 9 A-B M gối 59.441 66.280 M nhịp 24.640 M gối 34.141 Trệt B-C M gối 120.513 104.904 M nhịp 65.385 M gối 108.214 1 B-C M gối 129.324 107.192 M nhịp 65.763 M gối 63.275 2 B-C M gối 131.329 105.383 M nhịp 66.246 M gối 109.617 3 B-C M gối 127.192 103.417 M nhịp 66.336 M gối 64.165 4 B-C M gối 122.302 101.294 M nhịp 66.281 M gối 99.681 5 B-C M gối 116.506 99.064 M nhịp 67.340 M gối 92.698 6 B-C M gối 105.901 95.353 M nhịp 68.814 M gối 85.048 TẦNG NHỊP VI TRÍ MOMENT (KNm) Q max (KN) TẦNG NHỊP VI TRÍ MOMENT (KNm) Q max (KN) 7 B-C M gối 98.121 92.965 M nhịp 68.816 M gối 80.092 8 B-C M gối 89.753 90.887 M nhịp 69.059 M gối 75.546 9 B-C M gối 78.007 91.022 M nhịp 76.146 M gối 64.165 Trệt C-D M gối 55.169 34.493 M nhịp 35.282 M gối 53.099 1 C-D M gối 61.221 39.239 M nhịp 45.670 M gối 63.764 2 C-D M gối 58.586 38.554 M nhịp 44.178 M gối 62.518 3 C-D M gối 52.216 35.927 M nhịp 38.790 M gối 57.397 4 C-D M gối 45.181 33.903 M nhịp 34.966 M gối 53.127 5 C-D M gối 38.223 30.059 M nhịp 27.038 M gối 45.679 6 C-D M gối 32.060 25.091 M nhịp 16.578 M gối 36.264 7 C-D M gối 25.058 21.975 M nhịp 10.595 M gối 29.933 8 C-D M gối 18.506 18.634 M nhịp 6.125 M gối 23.047 9 C-D M gối 25.158 16.418 M nhịp 0.541 M gối 12.467 Trệt D-E M gối 68.624 77.709 M nhịp 29.515 M gối 91.130 TẦNG NHỊP VỊ TRÍ MOMENT (KNm) Q max (KN) TẦNG NHỊP VỊ TRÍ MOMENT (KNm) Q max (KN) 1 D-E M gối 72.089 82.387 M nhịp 38.441 M gối 101.859 2 D-E M gối 66.486 83.949 M nhịp 29.515 M gối 105.466 3 D-E M gối 59.595  83.096 M nhịp 38.655 M gối 103.463 4 D-E M gối 53.254 81.816 M nhịp 36.265 M gối 100.441 5 D-E M gối 45.956 79.988 M nhịp 32.267 M gối 96.145 6 D-E M gối 37.846 76.616 M nhịp 29.397 M gối 87.889 7 D-E M gối 31.365 73.930 M nhịp 27.620 M gối 81.606 8 D-E M gối 25.971 71.309 M nhịp 26.823 M gối 74.402 9 D-E M gối 19.677 70.288 M nhịp 29.799 M gối 64.643 Trệt E-F M gối 82.954 76.575 M nhịp 29.799 M gối 88.172 1 E-F M gối 86.751 79.893 M nhịp 35.131 M gối 95.643 2 E-F M gối 84.603 80.280 M nhịp 35.165 M gối 96.610 3 E-F M gối 78.235 79.061 M nhịp 31.778 M gối 93.974 4 E-F M gối 70.495 77.160 M nhịp 29.318 M gối 89.598 TẦNG NHỊP VI TRÍ MOMENT (KNm) Q max (KN) TẦNG NHỊP VI TRÍ MOMENT (KNm) Q max (KN) 5 E-F M gối 64.287 75.079 M nhịp 27.590 M gối 85.084 6 E-F M gối 55.297 71.642 M nhịp 24.816 M gối 77.546 7 E-F M gối 45.718 68.774 M nhịp 24.020 M gối 70.855 8 E-F M gối 38.365 65.642 M nhịp 24.428 M gối 63.814 9 E-F M gối 38.365 61.307 M nhịp 24.390 M gối 47.977 Trệt console M gối 29.606 24.155 1 console M gối 29.606 24.155 2 console M gối 29.606 24.155 3 console M gối 29.606 24.155 4 console M gối 29.606 24.155 5 console M gối 29.606 24.155 6 console M gối 29.606 24.155 7 console M gối 29.606 24.155 8 console M gối 29.606 24.155 9 console M gối 29.606 24.155 5.5.1.3 Tính và Bố trí cốt thép dầm - Cấp độ bền của bê tông B20 (M250): Chịu nén Rb = 11.5 Mpa = 115 (daN/cm2) Chịu kéo Rbt = 0.9 MPa = 9 (daN/cm2) Môđun đàn hồi : Eb = 27.103 MPa - Cốt thép chịu lực nhóm AII có Rs = Rsc = 280 MPa. - Cốt thép đai nhóm AI có Rs = Rsc = 225 MPa ; Rsw = 175 MPa. - Với Bêtông B20(M250) và Cốt thép AII tra bảng ta có ; = 0,622 a) Tính với môment âm: Tiết diện chữ T ,cánh nằm trong vùng chịu kéo .Bỏ qua tác dụng của cánh ,tính toán theo tiết diện chữ nhật bxh - Công thức xác định cốt thép : am= (5.17) => x=1- < xR = 0,622 (5.18) => g=1-0.5x (5.19) => (5.20) .100 ,m>mmin=0.1% (5.21) Và mmin=0.1 m mmax =3.5% Với h=40 cm, giả thiết a=4 cm =>ho=36cm Tính thép cho tầng trệt : - Nhịp console Gối A có MG =296060 daN.cm Từ (5.17) => am = = 0.176 Từ (5.18) => x = 1- = 0.195 < xR = 0,622 (thỏa) Từ (5.19) => g =1-0.5x0.195 = 0.9025 Từ (5.20) => As = = 4.34 (cm2) Từ (5.21) => m% == 0.8 %> µmin = 0,1% (thỏa) -Nhịp A-B MG = 916730 daN.cm Từ (5.17) => am = =0.307 Từ (5.18) => x = 1- = 0.378 < xR = 0,622 (thỏa) Từ (5.19) => g =1-0.50.378 = 0.811 Từ (5.20) => As = = 11.214 (cm2) Từ (5.21) => m% == 1.55 %> µmin = 0,1% (thỏa) Mnhip =316580 daN.cm Từ (5.17) => am = = 0.106 Từ (5.18) => x = 1- = 0.112 < xR = 0,622 (thỏa) Từ (5.19) => g =1-0.5 0.112 = 0.944 Từ (5.20) => As = = 3.326 (cm2) Từ (5.21) => m% == 0.462% > µmin = 0,1% (thỏa) MG =799950 daN.cm Từ (5.17) => am = = 0.268 Từ (5.18) => x = 1- = 0.319 < xR = 0,622 (thỏa) Từ (5.19) => g =1-0.50.319 = 0.84 Từ (5.20) => As = = 9.447 (cm2) Từ (5.21) => m% == 1.31% > µmin = 0,1% (thỏa) -Nhịp B-C MG =1205130 daN.cm Từ (5.17) => am = = 0.404 Từ (5.18) => x = 1- = 0.561 < xR = 0,622 (thỏa) Từ (5.19) => g =1-0.50.561 = 0.719 Từ (5.20) => As = = 16.628(cm2) Từ(5.21)=> m% == 2.31 > µmin =0,1% (thỏa) Mnhip=653850 daN.cm Từ (5.17) => am = = 0.219 Từ (5.18) => x = 1- = 0.250 < xR = 0,622 (thỏa) Từ (5.19) => g =1-0.50.250 = 0.875 Từ (5.20) => As = = 7.413 (cm2) Từ (5.21) => m% == 1.03% > µmin = 0,1% (thỏa) MG =1082140 daN.cm Từ (5.17) => am = = 0.363 Từ (5.18) => x = 1- = 0.476 < xR = 0,622 (thỏa) Từ (5.19) => g =1-0.50.476 = 0.762 Từ (5.20) => As = = 14.088(cm2) Từ(5.21)=> m% == 1.95% > µmin =0,1% (thỏa) -Nhịp C-D MG =551690 daN.cm Từ (5.17) => am = = 0.185 Từ (5.18) => x = 1- = 0.206 < xR = 0,622 (thỏa) Từ (5.19) => g =1-0.50.206 = 0.897 Từ (5.20) => As = = 6.101 (cm2) Từ (5.21) => m% == 0.85%> µmin = 0,1% (thỏa) Mnhip = 352820 daN.cm Từ (5.17) => am = = 0.118 Từ (5.18) => x = 1- = 0.126< xR = 0,622 (thỏa) Từ (5.19) => g =1-0.50.126 = 0.937 Từ (5.20) => As = = 3.735 (cm2) Từ (5.21) => m% == 0.518 > µmin = 0,1% (thỏa) Tính toán tương tự cho các tầng và các nhịp còn lại ta có bảng kết quả sau: Bảng 5.8. Bảng bố trí thép dầm khung Tầng Nhịp Vị trí Moment (KNm) h0 (cm) am x g As (cm2) m (%) f (mm) Achọn (cm2) Trệt console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f20 6.28 1 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f20 6.28 2 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f18 5.09 3 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f18 5.09 4 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f18 5.09 5 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f18 5.09 6 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f20 6.28 7 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f18 4.02 8 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f16 4.02 9 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f16 5.09 Trệt A-B Mgối 91.673 36 0.308 0.380 0.810 11.225 1.559 2f20+4f16 14.32 Mnhịp 31.658 36 0.106 0.113 0.944 3.328 0.462 3f16 6.03 Mgối 79.995 36 0.268 0.319 0.840 9.444 1.312 2f20+4f16 14.32 1 A-B Mgối 102.073 36 0.342 0.439 0.781 12.971 1.802 4f20 12.56 Mnhịp 40.319 36 0.135 0.146 0.927 4.315 0.599 3f16 6.03 Mgối 80.612 36 0.270 0.322 0.839 9.534 1.324 4f20 12.56 2 A-B Mgối 105.164 36 0.353 0.457 0.771 10.527 1.879 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 42.064 36 0.141 0.153 0.924 4.518 0.628 3f14 4.62 Mgối 110.462 36 0.257 0.302 0.849 12.936 1.241 5f18 12.72 3 A-B Mgối 104.789 36 0.352 0.455 0.772 10.458 1.869 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 40.533 36 0.136 0.147 0.927 3.340 0.603 2f14 3.08 Mgối 117.929 36 0.228 0.262 0.869 11.756 1.077 3f18+3f14 12.25 Tầng Nhịp Vị trí Moment (KNm) h0 (cm) am x g As (cm2) m (%) f (mm) Achọn (cm2) 4 A-B Mgối 102.537 36 0.344 0.441 0.779 10.053 1.813 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 37.924 36 0.127 0.137 0.932 4.038 0.561 2f14 3.08 Mgối 57.939 36 0.194 0.218 0.891 6.452 0.896 3f18+2f14 10.71 5 A-B Mgối 99.179 36 0.333 0.422 0.789 10.467 1.732 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 30.946 36 0.114 0.121 0.939 3.085 0.498 2f14 3.08 Mgối 80.755 36 0.170 0.188 0.906 9.557 0.772 3f18+2f14 10.71 6 A-B Mgối 72.520 36 0.310 0.384 0.808 7.361 1.578 2f20+1f16 8.291 Mnhịp 49.232 36 0.098 0.103 0.948 6.058 0.425 2f20 6.28 Mgối 41.185 36 0.138 0.149 0.925 4.415 0.613 4f18 10.18 7 A-B Mgối 67.362 36 0.293 0.357 0.822 7.548 1.465 3f18 7.63 Mnhịp 27.941 36 0.094 0.099 0.951 2.916 0.405 2f14 3.08 Mgối 59.909 36 0.100 0.106 0.947 5.133 1.435 4f18 10.18 8 A-B Mgối 51.023 36 0.272 0.324 0.838 5.594 1.333 3f16 6.03 Mnhịp 26.145 36 0.088 0.092 0.954 2.719 0.378 2f16 4.02 Mgối 21.836 36 0.073 0.076 0.962 2.252 0.313 3f16 6.03 9 A-B Mgối 49.441 36 0.199 0.225 0.888 5.643 0.923 3f16 6.03 Mnhịp 24.640 36 0.083 0.086 0.957 2.555 0.355 2f16 4.02 Mgối 34.141 36 0.115 0.122 0.939 3.607 0.501 3f16 6.03 Trệt B-C Mgối 120.513 36 0.404 0.563 0.719 16.634 2.310 2f20+4f16 14.32 Mnhịp 65.385 36 0.219 0.251 0.875 7.417 1.030 3f16 6.03 Mgối 108.214 36 0.363 0.477 0.762 14.094 1.958 2f20+4f16 14.32 1 B-C Mgối 129.324 36 0.434 0.636 0.682 18.816 2.613 3f18+3f14 12.25 Mnhịp 65.763 36 0.221 0.252 0.874 7.467 1.037 2f14 3.08 Mgối 63.275 36 0.212 0.241 0.879 7.139 0.992 3f18+3f14 12.25 2 B-C Mgối 131.329 36 0.441 0.655 0.672 13.377 2.691 5f18 12.72 Mnhịp 66.246 36 0.222 0.255 0.873 4.531 1.046 3f14 4.62 Mgối 109.617 36 0.368 0.486 0.757 12.363 1.995 5f18 12.72 3 B-C Mgối 127.192 36 0.427 0.617 0.691 18.249 2.535 4f25 19.63 Mnhịp 66.336 36 0.223 0.255 0.872 7.543 1.048 2f22 7.6 Mgối 64.165 36 0.215 0.245 0.877 7.256 1.008 4f18 10.18 4 B-C Mgối 122.302 36 0.410 0.576 0.712 17.046 2.368 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 66.281 36 0.222 0.255 0.873 7.536 1.047 2f14 3.08 Mgối 99.681 36 0.334 0.425 0.788 12.554 1.744 3f18+2f14 10.71 Tầng Nhịp Vị trí Moment (KNm) h0 (cm) am x g As (cm2) m (%) f (mm) Achọn (cm2) 5 B-C Mgối 93.215 36 0.391 0.533 0.734 11.455 2.188 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 47.340 36 0.226 0.260 0.870 4.677 1.066 3f14 4.62 Mgối 92.698 36 0.311 0.385 0.807 11.390 1.582 3f18+2f14 10.71 6 B-C Mgối 105.901 36 0.355 0.462 0.769 13.662 1.897 2f20+1f16 8.291 Mnhịp 68.814 36 0.231 0.266 0.867 7.875 1.094 2f20 6.28 Mgối 85.048 36 0.285 0.345 0.828 10.195 1.416 4f18 10.18 7 B-C Mgối 62.121 36 0.329 0.415 0.792 6.287 1.706 3f18 7.63 Mnhịp 38.816 36 0.231 0.266 0.867 7.876 1.094 2f14 3.08 Mgối 71.092 36 0.269 0.320 0.840 7.458 1.914 4f18 10.18 8 B-C Mgối 59.753 36 0.301 0.369 0.815 5.921 1.517 3f16 6.03 Mnhịp 39.059 36 0.232 0.267 0.866 3.909 1.098 2f16 4.02 Mgối 65.546 36 0.253 0.298 0.851 5.806 1.223 3f16 6.03 9 B-C Mgối 58.007 36 0.262 0.310 0.845 5.156 1.272 3f16 6.03 Mnhịp 36.146 36 0.255 0.301 0.850 3.891 1.235 2f16 4.02 Mgối 54.165 36 0.215 0.245 0.877 5.256 1.008 3f16 6.03 Trệt C-D Mgối 55.169 36 0.185 0.206 0.897 6.103 0.848 2f20+4f16 14.32 Mnhịp 35.282 36 0.118 0.126 0.937 3.736 0.519 3f16 6.03 Mgối 53.099 36 0.178 0.198 0.901 5.845 0.812 2f20+4f16 14.32 1 C-D Mgối 61.221 36 0.205 0.232 0.884 6.872 0.954 4f20 12.56 Mnhịp 45.670 36 0.153 0.167 0.916 4.944 0.687 3f16 6.03 Mgối 63.764 36 0.214 0.244 0.878 7.203 1.000 4f20 12.56 2 C-D Mgối 58.586 36 0.197 0.221 0.890 10.534 0.907 5f18 12.72 Mnhịp 44.178 36 0.148 0.161 0.919 4.767 0.662 3f14 4.62 Mgối 62.518 36 0.210 0.238 0.881 7.040 0.978 3f18+2f14 10.71 3 C-D Mgối 52.216 36 0.175 0.194 0.903 5.737 0.797 3f18+3f14 12.25 Mnhịp 38.790 36 0.130 0.140 0.930 3.138 0.575 2f14 3.08 Mgối 57.397 36 0.193 0.216 0.892 6.383 0.887 3f18+2f14 10.71 4 C-D Mgối 45.181 36 0.152 0.165 0.917 4.886 0.679 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 34.966 36 0.117 0.125 0.937 3.700 0.514 2f14 3.08 Mgối 53.127 36 0.178 0.198 0.901 5.849 0.812 3f18+2f14 10.71 5 C-D Mgối 38.223 36 0.128 0.138 0.931 4.072 0.566 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 27.038 36 0.091 0.095 0.952 2.816 0.391 2f14 3.08 Mgối 45.679 36 0.153 0.167 0.916 4.945 0.687 3f18+2f14 10.71 Tầng Nhịp Vị trí Moment (KNm) h0 (cm) am x g As (cm2) m (%) f (mm) Achọn (cm2) 6 C-D Mgối 32.060 36 0.108 0.114 0.943 3.373 0.468 2f20+1f16 8.291 Mnhịp 16.578 36 0.056 0.057 0.971 1.693 0.235 2f20 6.28 Mgối 36.264 36 0.122 0.130 0.935 3.848 0.534 4f18 10.18 7 C-D Mgối 25.058 36 0.084 0.088 0.956 2.600 0.361 3f18 7.63 Mnhịp 10.595 36 0.036 0.036 0.982 1.070 0.149 2f14 3.08 Mgối 29.933 36 0.100 0.106 0.947 3.136 0.436 4f18 10.18 8 C-D Mgối 18.506 36 0.062 0.064 0.968 1.897 0.263 3f16 6.03 Mnhịp 6.125 36 0.021 0.021 0.990 0.614 0.085 2f16 4.02 Mgối 23.047 36 0.077 0.081 0.960 2.382 0.331 3f16 6.03 9 C-D Mgối 25.158 36 0.084 0.088 0.956 2.611 0.363 3f16 6.03 Mnhịp 0.541 36 0.002 0.002 0.999 0.054 0.007 2f16 4.02 Mgối 12.467 36 0.042 0.043 0.979 1.264 0.176 3f16 6.03 Trệt D-E Mgối 68.624 36 0.230 0.265 0.867 7.850 1.090 2f20+4f16 14.32 Mnhịp 29.515 36 0.099 0.104 0.948 3.090 0.429 3f16 6.03 Mgối 91.130 36 0.306 0.377 0.812 11.138 1.547 2f20+4f16 14.32 1 D-E Mgối 72.089 36 0.242 0.281 0.859 8.323 1.156 4f20 12.56 Mnhịp 38.441 36 0.129 0.139 0.931 4.098 0.569 3f16 6.03 Mgối 101.859 36 0.342 0.437 0.781 12.933 1.796 4f20 12.56 2 D-E Mgối 66.486 36 0.223 0.256 0.872 7.563 1.050 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 29.515 36 0.099 0.104 0.948 3.090 0.429 3f14 4.62 Mgối 105.466 36 0.354 0.459 0.770 13.582 1.886 3f18+2f14 10.71 3 D-E Mgối 59.595 36 0.200 0.225 0.887 6.663 0.925 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 38.655 36 0.130 0.139 0.930 4.122 0.573 2f14 3.08 Mgối 103.463 36 0.347 0.447 0.776 13.218 1.836 3f18+2f14 10.71 4 D-E Mgối 113.254 36 0.179 0.198 0.901 11.865 0.815 3f18+3f14 12.25 Mnhịp 36.265 36 0.122 0.130 0.935 3.848 0.534 2f14 3.08 Mgối 100.441 36 0.337 0.429 0.786 10.685 1.762 3f18+2f14 10.71 5 D-E Mgối 95.956 36 0.154 0.168 0.916 10.689 0.691 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 32.267 36 0.108 0.115 0.943 3.396 0.472 3f14 4.62 Mgối 90.145 36 0.323 0.404 0.798 10.955 1.660 3f18+2f14 10.71 6 D-E Mgối 37.846 36 0.127 0.136 0.932 4.029 0.560 2f20+1f16 8.291 Mnhịp 29.397 36 0.099 0.104 0.948 3.076 0.427 2f20 6.28 Mgối 87.889 36 0.295 0.359 0.820 10.630 1.476 4f18 10.18 Tầng Nhịp Vị trí Moment (KNm) h0 (cm) am x g As (cm2) m (%) f (mm) Achọn (cm2) 7 D-E Mgối 31.365 36 0.105 0.111 0.944 3.295 0.458 4f16 8.04 Mnhịp 27.620 36 0.093 0.097 0.951 2.880 0.400 2f14 3.08 Mgối 81.606 36 0.274 0.327 0.836 9.680 1.344 4f18 10.18 8 D-E Mgối 25.971 36 0.087 0.091 0.954 2.700 0.375 3f16 6.03 Mnhịp 26.823 36 0.090 0.094 0.953 2.793 0.388 2f16 4.02 Mgối 64.402 36 0.250 0.292 0.854 6.645 1.201 3f16 6.03 9 D-E Mgối 19.677 36 0.066 0.068 0.966 2.021 0.281 3f16 6.03 Mnhịp 29.799 36 0.100 0.106 0.947 3.121 0.433 2f16 4.02 Mgối 61.643 36 0.217 0.247 0.876 6.319 1.016 3f16 6.03 Trệt E-F Mgối 82.954 36 0.278 0.334 0.833 9.880 1.372 2f20+4f16 14.32 Mnhịp 29.799 36 0.100 0.106 0.947 3.121 0.433 3f16 6.03 Mgối 88.172 36 0.296 0.361 0.820 10.673 1.482 2f20+4f16 14.32 1 E-F Mgối 86.751 36 0.291 0.354 0.823 10.454 1.452 4f20 12.56 Mnhịp 35.131 36 0.118 0.126 0.937 3.719 0.517 3f16 6.03 Mgối 95.643 36 0.321 0.401 0.799 11.871 1.649 4f20 12.56 2 E-F Mgối 84.603 36 0.284 0.342 0.829 10.127 1.407 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 35.165 36 0.118 0.126 0.937 3.723 0.517 3f14 4.62 Mgối 96.610 36 0.324 0.407 0.797 12.032 1.671 3f18+2f14 10.71 3 E-F Mgối 78.235 36 0.262 0.311 0.845 9.189 1.276 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 31.778 36 0.107 0.113 0.944 3.341 0.464 2f14 3.08 Mgối 93.974 36 0.315 0.392 0.804 10.597 1.611 3f18+2f14 10.71 4 E-F Mgối 70.495 36 0.236 0.274 0.863 8.104 1.126 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 29.318 36 0.098 0.104 0.948 3.068 0.426 2f14 3.08 Mgối 89.598 36 0.301 0.368 0.816 10.896 1.513 3f18+2f14 10.71 5 E-F Mgối 64.287 36 0.216 0.246 0.877 7.272 1.010 3f18+2f14 10.71 Mnhịp 27.590 36 0.093 0.097 0.951 2.877 0.400 2f14 3.08 Mgối 85.084 36 0.285 0.345 0.828 10.200 1.417 3f18+2f14 10.71 6 E-F Mgối 55.297 36 0.186 0.207 0.897 6.119 0.850 4f16 8.04 Mnhịp 24.816 36 0.083 0.087 0.956 2.574 0.357 2f14 3.08 Mgối 77.546 36 0.260 0.307 0.846 9.090 1.263 4f18 10.18 7 E-F Mgối 45.718 36 0.153 0.167 0.916 4.950 0.687 3f18 7.63 Mnhịp 24.020 36 0.081 0.084 0.958 2.488 0.345 2f14 3.08 Mgối 70.855 36 0.238 0.276 0.862 8.153 1.132 4f18 10.18 Tầng Nhịp Vị trí Moment (KNm) h0 (cm) am x g As (cm2) m (%) f (mm) Achọn (cm2) 8 E-F Mgối 38.365 36 0.129 0.138 0.931 4.089 0.568 3f16 6.03 Mnhịp 24.428 36 0.082 0.086 0.957 2.532 0.352 2f16 4.02 Mgối 53.814 36 0.214 0.244 0.878 5.210 1.001 3f16 6.03 9 E-F Mgối 38.365 36 0.129 0.138 0.931 4.089 0.568 3f16 6.03 Mnhịp 24.390 36 0.082 0.085 0.957 2.528 0.351 2f16 4.02 Mgối 47.977 36 0.161 0.177 0.912 5.220 0.725 3f16 6.03 Trệt console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f20 6.28 1 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f20 6.28 2 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f18 5.09 3 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f18 5.09 4 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f18 5.09 5 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f18 5.09 6 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f20 6.28 7 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f18 5.09 8 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f16 4.02 9 console Mgối 29.606 27 0.177 0.196 0.902 4.341 0.804 2f16 4.02 - Để đơn giản thi công và thiên về an toàn ta dùng mômen gối lớn để bố trí thép cho gối. Một vài điều cần lưu ý khi tiến hành cắt & neo cốt thép trong dầm . - Có hai dạng cắt cốt thép : cắt bỏ hẳn một vài thanh thép nào đấy hoặc cắt thanh đường kính lớn để nối vào thanh có đường kính bé hơn . Khi dự kiến cắt một số thanh nào đó thì ta trừ chúng ra và xác định As là diện tích tiết diện của các thanh thép còn lại (trong As có kể cả các thanh đường kính bé sẽ được nối vào nếu dự kiến có sự nối đó ) . - Để cốt thép phát huy được tác dụng thì đầu mút của nó phải được neo chắc chắn . Khi cắt cốt thép trong vùng kéo cần xác định đoạn kéo dài .Cốt thép ở phía dưới được neo chắc vào gối tựa có diện tích không ít hơn 1/3 cốt thép ở giữa nhịp , trong đó hai thanh ở góc tiết diện phải được neo vào gối , đặc biệt chú ý không được cắt hoặc uốn hai thanh này . - Tại gối biên đoạn neo cốt thép đối với bêtông có mác từ 200 trở lên là lớn hơn hoặc bằng 10d . - Tại gối giữa , cốt thép có thể được kéo suốt từ nhịp này qua nhịp khác hoặc được đặt riêng . Khi cốt thép đặt riêng cho từng nhịp thì đầu mút phải được neo chắc chắn , đoạn chồng lên nhau không dưới 20d . - Trong mỗi nhịp dầm nên dùng cốt thép nguyên , khi không đủ chiều dài có thể nối . Tránh nối thép vào vùng chịu nội lực lớn có nghĩa là tránh nối cốt thép bên dưới trong vùng giữa nhịp và tránh nối cốt thép bên trên trong vùng gần gối tựa . 5.5.2.3 Tính cốt thép ngang cho dầm khung trục 3 Tính cốt thép đai dầm nhịp 4m Dầm tiết diện chữ T có : b=200mm , h=400mm , ho=360mm , hf=100mm Tra bảng 4.1,trang 54(sách tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo TCXDVN 356-2005 tác già GS.TS NGUYỄN ĐÌNH CỐNG). jb2=2 , jb3=0.6 , jb4=1.5, b =0.01 Tính toán cốt đai cho vùng kéo có (1/4 đầu nhịp) lực cắt lớn nhất tại mặt cắt của phần tử. BƯỚC 1 : Xác định nội lực (dựa vào biểu đồ bao) BƯỚC 2: Kiểm tra các điều kiện hạn chế Qbo = (jn +1+jf)jb3 gb Rbtbh0 (5.22) Trong đó: jb3: hệ số phụ thuộc loại bê tông, jb3 = 0.6 jn = 0 gb = 0.95 Rb = 11.5 Mpa b: bề rộng dầm, b= 20 cm h0 : chiều cao có ích của tiết diện , h0 =36cm uf = min(3hf=240 và bf=1210)=240mm Từ (5.21) => Qbo=0.6 (1+0+0.25) 0.9592036= 4617 N= 46.17 KN Q=61.37 KN > 46.17 KN => phải đặt cốt đai Riêng nhịp C-D thông tầng, lực cắt nhỏ, không cần đặt cốt đai. Kiểm tra điều kiện chịu ép(nén) QA Qbt = 0,3.jw1.jb1.Rb.b.h0 (5.23) BƯỚC 3: Tính các bước đai 1. Tính smax Smax= (5.24) Trong đó: jb4: hệ số phụ thuộc loại bê tông , jb4 = 1.5 2. Tính stt Stt = Rsw.Asw.n. (5.25) 3. Tính sct h/2= 36/2 = 18 cm 20cm * Đầu dầm: sct =min =>sct= 15 cm * Giữa dầm: 3h/4= 3x36/4 = 27 cm 50cm sct =min =>sct=30 cm Trong đó: jb2: hệ số phụ thuộc loại bê tông , jb2 = 2 Rs: 225Mpa => Rsw= 225x0.8= 175 MPa Asw= 0.283 cm2 ( chọn đai f6 2 nhánh), n= 2 b. BƯỚC 4: Kiểm tra điều kiện chịu ép vỡ bởi ứng suất nén chính QA Qbt = 0,3.jw1.jb1.Rb.b.h0 Trong đó: jw1 = 1+ 5amw =1 + 5 7.78 1.610-3 1.09 <1.3 (;) jb1 = 1- 0.01.Rb = 1- 0.0111.5 = 0,988 0,3.jw1.jb1.Rb.b.gh0 = 0.3 1.090.9881150.952036= 25413N=254.13KN Chọn đai 6, số nhánh cốt đai n = 2 ;Asw = 2.0.283 =0.56 cm2 Bảng 5.9. Bảng bố trí cốt đai đoạn giữa dầm Tầng Q ( daN ) 0.3jw1jb1Rbbh0 ( daN ) Kiểm Tra Smax ( cm ) Stt ( cm ) Sct ( cm ) Sc ( cm ) Trệt – T2 107192 25413 Không cần tăng kích thước 51.57 14.5 18.3 14 T3 – T5 103419 52.03 14.7 18.3 14 T6 – T8 95353 53.37 15 18.3 14 T9 -Mái 91022 53.92 15.2 18.3 14 Vậy chọn f6 s150mm đoạn 1/4 đầu dầm ,f6s300mm đoạn giữa dầm. Tính cốt đai dầm console b=200mm , h=300mm , ho=270mm Tra bảng 4.1, trang 54(sách Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo TCXDVN 356-2005 - GS.TS NGUYỄN ĐÌNH CỐNG) jb2=2 , jb3=0.6 , jb4=1.5, b =0.01 BƯỚC 1 : Xác định nội lực (dựa vào biểu đồ bao) BƯỚC 2: Kiểm tra các điều kiện hạn chế Dầm tiết diện chữ T có : b=200mm , h=300mm , ho=270mm , hf=80mm Qbo = (jn +1+jf)jb3 gb Rbtbh0 (5.22) Trong đó: jb3: hệ số phụ thuộc loại bê tông, jb3 = 0.6 jn = 0 gb = 0.95 Rbt = 0.9 Mpa b: bề rộng dầm, b= 20 cm h0 : chiều cao có ích của tiết diện , h0 =27cm uf=min(3hf=240 và bf=560)=240mm Từ (5.22) => Qbo=0.6(1+0+0.144)0.9592027=3169 N= 31.69 KN Qbo =31.69 KN > Qmax =24.55 KN => không cần phải đặt cốt đai. Vậy dầm console không cần đặt cốt đai. Bố trí thép dầm được thể hiện chi tiết trong bản vẻ KC. 5.5.3 Tính toán và bố trí cốt thép cột  5.5.3.1 cơ sở lý thuyết  - Đối với cột ta chỉ lấy kết quả tổ hợp nội lực ở hai đầu tiết diện cột . - Chọn ra 3 cặp nội lực : M+max – Ntư ; M-max – Ntư ; Nmax – Mtư (từ COMB1 đến COMB 9). -Chọn trong bản tổ hợp nội lực các cặp được coi là nguy hiểm ,không cần chú ý đến dấu momem.Cặp nội lực nguy hiểm có thể là cặp có Nmax,eomax hoặc cả M và N cùng lớn để tính cốt thép dối xứng cho tất cả các cặp . - Cột chịu nén N là chủ yếu .Ngoài ra còn có thể bị uốn theo một phương hoặc hai phương . - Khi cột chỉ chịu một lực nén N đặt đúng dọc theo trục của nó ,cột chịu nén đúng tâm .Thực ra nén đúng tâm chỉ là trường hợp lý tưởng ,trong thực tế rất ít khi gặp . - Các công thức tính toán : - Cột có độ mảnh: < 8 à không cần xét uốn dọc và từ biến. > 8 à cần xét uốn dọc và từ biến. - Xét cặp nội lực nguy hiểm nhất để tính.Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 độ lệch tâm ea trong mọi trường hợp lấy không nhỏ hơn 1/600 chiều dài cấu kiện và 1/30 chiều cao tiết diện .Độ lệch tâm ban đầu eo lấy như sau : eo = max (e1 ; ea) - Tính độ lệch tâm do lực: e1 = M/N (cm) - Tính độ lệch tâm ngẩu nhiên: ea max - Độ lệch tâm tính toán : e = h.e0 + - a ; (5.26) Trong đó : h = (5.27) Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 cho công thức tính Ncr như sau : (5.28) Trong đó : lấy bằng tỷ số nhưng không nhỏ hơn =0.5-0.01 -0.01Rb (5.29) : hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt thép ứng lực trước, đến độ cứng của cấu kiện (khi không có cốt thép ứng lực trước =1) Cb : hệ số ứng với bê tông nặng và bê tông hạt nhỏ nhóm A lấy Cb =6.4 : hệ sô xác định theo công thức (5.30) M : mômen lấy đối với mép tiết diện chịu kéo hoặc chịu nén ít hơn do tác dụng của toàn bộ tải trọng . M1 : mômen lấy đối với mép tiết diện chịu kéo hoặc chịu nén ít hơn do tác dụng của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn . J , Js : moment quán tính của tiết diện bêtông và toàn bộ cốt thép dọc lấy đối với trục đi qua trung tâm tiết diện và vuông góc với mặt phẳng uốn. Công thức (5.28) đã kể đến nhiều nhân tố ảnh hưởng đến Ncr nhưng việc tính toán khá phức tạp .Đã có một số công thức thực nghiệm khác đơn giản hơn do giáo sư NGUYỄN ĐÌNH CỐNG đề xuất : (5.31) Trong đó : :hệ số xét đến độ lệch tâm (5.32) - Tính chiều cao vùng bê tông chịu nén: (cm) ( Đặt cốt thép đối xứng ) (5.33) Nếu: à Bài toán lệch tâm lớn. à Bài toán lệch tâm bé. Bài toán lệch lớn:(Tính cốt thép đối xứng). -Nếu: x < 2.a’ Giả thiết: tính J (cm4) , Js(cm4), Ncr ; ; e ; + Tính diện tích cốt thép đối xứng: + Tính theo trường hợp đặc biệt : (5.34) Với : Za=ho-a’ + Cốt thép đối xứng lấy A’s=As + Tính hàm lượng cốt thép (5.35) - Nếu: x 2.a’ Các bước tính tương tự như trên nhưng chỉ có diện tích thép tính khác. (5.36) - Cốt thép đối xứng lấy A’s=As - Tính hàm lượng cốt thép: ; Bài toán lệch tâm bé: ( Tính cốt thép đối xứng) - Giả thiết: tính J (cm4) , Jb(cm4) ; Ncr ; ; e ; - Tính chiều cao vùng bê tông nén: (5.37) Với : - Tính diện tích cốt thép đối xứng : As= (5.38) Với : - Tính hàm lượng cốt thép: ; (5.39) - Kiểm tra lại m : mmin 0.1%£ m £ mmax3.5% - Trình tự tính toán cốt thép cột nén lệch tâm được tóm tắt trong sơ đồ sau : Chuẩn bị sô liệu tính toán : Rb,Eb ,Rs ,Rsc ,Es, Giả thiết a,a’ ,tính ho,Za Xét uốn dọc ,tính Ncr, Tính e1,e0,e Rsc=Rs,tính x1= x x As= Đánh giá xử lý kết quả Lệch tâm lớn Lệch tâm bé Tính thép đối xứng Số liệu cho trước :b,h,lo,M,N,ea Chủng loại vật liệu bê tông cốt thép Bảng 5.10. Bảng tổ hợp nội lực cột Tầng Cột Mmax (KN.m) Ntư (KN) Mmin (KN.m) Ntư (KN) Nmax (KN) Mtư (KN.m) Trệt A 190.428 -1781.518 -192.684 -2099.991 -1777.862 14.001 1 A 57.255 -1613.963 -64.774 -1887.052 -1611.201 -16.153 2 A 40.903 -2118.325 -42.246 -2121.088 -1445.525 -21.832 3 A 45.647 -1846.657 -35.343 -1848.697 -1278.808 -25.027 4 A 45.880 -1575.225 -30.225 -1577.265 -1108.110 -20.257 5 A 42.125 -1304.722 -27.738 -1306.762 -932.673 -8.760 6 A 36.928 -1036.591 -28.137 -1037.866 -754.415 -6.837 7 A 33.654 -771.573 -26.674 -772.848 -571.213 -0.203 8 A 30.929 -508.704 -24.791 -509.979 -382.491 9.121 9 A 33.169 -235.115 -21.176 -249.927 -189.908 18.060 Trệt B 189.684 -3497.618 -204.485 -3474.681 -3471.025 28.105 1 B 74.628 -3120.958 -110.325 -3123.721 -3120.958 74.628 2 B 93.237 -2771.252 -85.382 -2774.015 -2771.252 93.237 3 B 90.970 -2422.438 -71.034 -2424.478 -2422.438 90.970 4 B 87.449 -2074.666 -66.933 -2076.706 -2422.438 90.970 5 B 88.465 -1727.543 -61.812 -44.199 -1727.543 88.465 6 B 67.650 -1381.718 -49.225 -34.375 -1381.718 67.650 7 B 60.921 -1036.592 -49.457 -32.464 -1034.379 3.721 8 B 54.449 -692.119 -41.463 -27.742 -689.362 14.989 9 B 53.253 -389.210 -32.165 -19.205 -345.038 42.521 Trệt C 73.740 -2184.419 -57.095 -14.747 -2182.731 -42.160 1 C 89.552 -1962.378 -74.366 48.061 -1961.103 -74.328 2 C 76.268 -1744.019 -79.726 45.881 -1742.744 -79.726 3 C 64.593 -1526.866 -70.497 39.732 -1525.718 -70.497 4 C 62.630 -1483.492 -65.689 37.508 -1308.822 -65.689 5 C 58.904 -1238.669 -66.675 36.935 -1092.664 -65.036 6 C 43.529 -993.163 -49.767 27.440 -875.569 10.636 7 C 42.997 -746.451 -45.859 26.134 -657.166 1.535 8 C 36.646 -499.422 -39.409 22.369 -439.262 -5.636 9 C 33.016 -251.580 -43.861 22.611 -221.497 -22.180 Trệt D 63.738 -2022.092 -67.097 -21.534 -1997.254 29.805 1 D 56.071 -1815.184 -67.849 -36.017 -1794.656 54.610 2 D 57.097 -1593.877 -55.942 32.140 -1593.877 57.097 3 D 49.034 -1394.186 -51.305 28.640 -1394.186 49.034 4 D 43.033 -1200.197 -48.006 26.776 -1194.679 42.294 5 D 39.240 -1172.727 -45.766 24.911 -995.293 36.554 6 D 28.579 -796.392 -33.360 18.217 -795.542 -33.360 7 D 23.171 -596.591 -26.877 14.720 -595.741 -26.877 Tầng Cột Mmax (KN.m) Ntư (KN) Mmin (KN.m) Ntư (KN) Nmax (KN) Mtư (KN.m) 8 D 16.899 -396.922 -20.867 11.108 -396.072 -20.867 9 D 12.670 -232.341 -10.922 5.794 -195.509 -1.589 Trệt E 200.011 -2627.093 -194.158 -45.057 -2623.437 -15.520 1 E 91.847 -2367.484 -79.688 -36.672 -2364.721 -57.156 2 E 70.044 -2106.824 -73.557 42.236 -2104.061 -73.557 3 E 57.039 -1844.871 -73.274 38.327 -1842.831 -73.274 4 E 50.491 -1582.917 -69.706 35.352 -1580.877 -69.706 5 E 44.678 -1319.781 -66.650 32.743 -1317.741 -66.650 6 E 36.399 -1056.313 -51.182 25.759 -1055.038 -51.182 7 E 32.836 -793.377 -43.789 22.537 -789.889 13.411 8 E 25.648 -677.621 -37.057 18.272 -525.642 2.403 9 E 16.550 -340.594 -30.635 12.882 -261.630 -20.785 Trệt F 193.023 -2433.065 -190.089 -45.231 -2110.936 -11.722 1 F 63.212 -2182.890 -58.816 -28.076 -1907.039 20.064 2 F 39.153 -2287.869 -35.843 18.379 -1705.576 27.539 3 F 31.850 -1992.598 -39.839 17.251 -1504.085 31.504 4 F 27.981 -1299.699 -38.903 14.818 -1299.699 27.981 5 F 21.777 -1407.842 -33.523 12.068 -1091.639 18.283 6 F 22.644 -1118.495 -29.272 10.865 -881.297 15.282 7 F 19.357 -833.350 -25.384 8.651 -666.389 9.328 8 F 16.553 -551.073 -21.730 6.597 -446.743 0.991 9 F 13.166 -271.928 -20.985 8.297 -223.585 -5.369 5.5.3.3 Tính thép một vài cột điển hình : -Tầng trệt Cột A có Nmax=1777.862 KN, Mtư= 14.001KNm , cột có tiết diện b=350 mm, h=450 mm , l=3.4m Độ lệch tâm : =8 mm Độ lệch tâm ngẩu nhiên ea max=(5.66,17) =>ea=17mm Cột thuộc kết cấu siêu tĩnh :eo=max(e1,ea)=17mm Giả thiết a=a’=50mm =>ho=450-50 =400m =>Za=ho-a’=400-50=350mm Chiều dài tính toán lo==0.7x3400=2300mm ( Trong đó khung không thông tầng và kiểm tra trong mặp phẳng uốn ) <8 vì vậy không cần xét tới uốn dọc và từ biến,lấy - Độ lệch tâm tính toán : e = h.e0 + - a = Chiều cao vùng bê tông chịu nén : Từ (5.33)=> So sánh x với 2a =250=100mm và Ta thấy 2a bài toán lệch tâm bé Tính lại chiều cao vùngs bê tông chịu nén : Từ (5.37)=>= Với Tính diện tích cốt thép đối xứng : Từ (5.38)=> As= == 326 mm2 Từ (5.39) => = > ( thỏa). Dựa trên các công thức thiết lập sẵn và nội lực ở trên ta dùng phần mềm Microsoft Ecxel để lập bảng tính toán cốt thép cho cột ,kết quả được trình bày trong bản sau : Bảng 5.11. Bảng tính toán thép cột Tầng Cột M (N.m) N (N) l0 (mm) h0 (mm) b (mm) e (mm) x1 (mm) xRh0 (mm) Nhận xét As (mm2) m Trệt A 14001191 1777862 2380 400 350 183 350 238 LTB 825.1 1.18 1 A 16152644 1611201 2380 350 300 160 370 208.25 LTB 102.0 0.19 2 A 21832043 1445525 2380 350 300 165 332 208.25 LTB 328.4 0.63 3 A 25027149 1278808 2380 300 250 145 353 178.5 LTB 317.7 0.85 4 A 20257463 1108110 2380 300 250 143 306 178.5 LTB CT 0.10 5 A 8760302 932672.9 2380 300 250 134 257 178.5 LTB 539.3 1.44 6 A 6837172 754414.7 2380 250 250 109 208 148.75 LTB 553.0 1.77 7 A 203174.6 571213 2380 250 250 100 158 148.75 LTB 999.2 3.20 8 A 9120627 382491.2 2380 200 250 99 106 119 LTL CT 0.10 9 A 18060170 189908.2 2380 200 250 170 52 119 LTL CT 0.10 Trệt B 28104901 3471025 2380 400 350 183 684 238 LTB 2342.4 3.35 1 B 74627874 3120958 2380 400 350 199 615 238 LTB 2202.2 3.15 2 B 93237114 2771252 2380 350 300 184 637 208.25 LTB 1526.0 2.91 3 B 90969523 2422438 2380 350 300 188 557 208.25 LTB 1484.0 2.83 Tầng Cột M (N.m) N (N) l0 (mm) h0 (mm) b (mm) e (mm) x1 (mm) xRh0 (mm) Nhận xét As (mm2) m 4 B 90969523 2422438 2380 300 250 163 668 178.5 LTB CT 0.10 5 B 88464696 1727543 2380 300 250 176 477 178.5 LTB CT 0.10 6 B 67649906 1381718 2380 250 250 149 381 148.75 LTB CT 0.10 7 B 3720671 1034379 2380 250 250 104 285 148.75 LTB 109.3 0.35 8 B 14989242 689361.6 2380 200 250 97 190 119 LTB 117.0 0.47 9 B 42520516 345037.6 2380 200 250 198 95 119 LTL CT 0.10 Trệt C 42160479 2182731 2380 400 350 194 430 238 LTB 189.9 0.27 1 C 74328482 1961103 2380 400 350 213 386 238 LTB 164.1 0.23 2 C 79726064 1742744 2380 350 300 196 401 208.25 LTB 970.6 1.85 3 C 70497300 1525718 2380 350 300 196 351 208.25 LTB 475.2 0.91 4 C 65689403 1308822 2380 300 250 175 361 178.5 LTB 1043.5 2.78 5 C 65036398 1092664 2380 300 250 185 301 178.5 LTB 683.5 1.82 6 C 10636369 875569.3 2380 250 250 112 242 148.75 LTB 267.5 0.86 7 C 1535252 657165.5 2380 250 250 102 181 148.75 LTB 822.0 2.63 8 C 5635939 439261.6 2380 200 250 88 121 119 LTB 803.8 3.22 9 C 22180281 221496.6 2380 200 250 175 61 119 LTL 578.7 2.31 Trệt D 29804611 1997254 2380 400 350 190 394 238 LTB 270.4 0.39 1 D 54609706 1794656 2380 400 350 205 354 238 LTB 357.3 0.51 2 D 57096811 1593877 2380 350 300 186 366 208.25 LTB 396.7 0.76 3 D 49034296 1394186 2380 350 300 185 321 208.25 LTB 58.1 0.11 4 D 42293859 1194679 2380 300 250 160 330 178.5 LTB 451.0 1.20 5 D 36554165 995293.1 2380 300 250 162 275 178.5 LTB 17.3 0.05 6 D 33359795 795542.1 2380 250 250 142 219 148.75 LTB 74.5 0.24 7 D 26876866 595741.4 2380 250 250 145 164 148.75 LTB 385.7 1.23 8 D 20867296 396071.6 2380 200 250 128 109 119 LTL 387.5 1.55 9 D 1589325 195508.9 2380 200 250 83 54 119 LTL CT 0.10 Trệt E 15519875 2623437 2380 400 350 181 517 238 LTB 700.3 1.00 1 E 57156419 2364721 2380 400 350 199 466 238 LTB 673.9 0.96 2 E 73557263 2104061 2380 350 300 185 484 208.25 LTB 1500.8 2.86 3 E 73274296 1842831 2380 350 300 190 424 208.25 LTB 1048.1 2.00 4 E 69705676 1580877 2380 300 250 169 436 178.5 LTB CT 0.10 5 E 66649573 1317741 2380 300 250 176 364 178.5 LTB 1074.6 2.87 6 E 51181908 1055038 2380 250 250 149 291 148.75 LTB 881.6 2.82 7 E 13411334 789888.6 2380 250 250 117 218 148.75 LTB 366.6 1.17 8 E 2403311 525641.6 2380 200 250 80 145 119 LTB 730.2 2.92 9 E 20784506 261630.2 2380 200 250 154 72 119 LTL 566.9 2.27 Trệt F 11722009 2110936 2380 400 350 181 416 238 LTB 253.7 0.36 1 F 20063508 1907039 2380 350 300 161 438 208.25 LTB 473.0 0.90 2 F 27539213 1705576 2380 350 300 166 392 208.25 LTB 204.6 0.39 Tầng Cột M (N.m) N (N) l0 (mm) h0 (mm) b (mm) e (mm) x1 (mm) xRh0 (mm) Nhận xét As (mm2) m 3 F 31503812 1504085 2380 300 250 146 415 178.5 LTB 814.4 2.17 4 F 27981034 1299699 2380 300 250 147 359 178.5 LTB 399.9 1.07 5 F 18282983 1091639 2380 300 250 142 301 178.5 LTB 115.8 0.31 6 F 15282057 881297.1 2380 250 250 117 243 148.75 LTB 169.4 0.54 7 F 9328180 666388.7 2380 250 250 114 184 148.75 LTB 663.1 2.12 8 F 990581.6 446743 2380 200 250 77 123 119 LTB 769.0 3.08 9 F 5369407 223585.1 2380 200 250 99 62 119 LTL CT 0.10 5.5.3.4 Đánh giá và xử lý kết quả tính toán : Từ kết quả tính được ta thấy nhiều tiết diện có As<0 ta kết luận là kích thước tiết diện khá lớn so với yêu cầu , theo tính toán thì không cần cốt thép chịu lực ,cần thay đổi kích thước tiết diện để tính lại nhưng để đảm bảo độ cứng giữa cột và dẩm chỉ phải đặt cốt thép theo yêu cầu tối thiểu : Bảng 5.12. Bảng bố trí thép cột Tầng Tầng Cột A Cột B Cột C Cột D Cột E Cột F Trệt 7f20 (As=A's=21.99cm2) 7f22 (As=A's=26.61cm2) 7f22 (As=A's=26.61cm2) 7f22 (As=A's=26.61cm2) 7f22 (As=A's=26.61cm2) 6f20 (As=A's=18.85cm2) 1 6f20 (As=A's=18.85cm2) 6f20 (As=A's=18.85cm2) 6f18 (As=A's=15.27cm2) 6f18 (As=A's=15.27cm2) 6f18 (As=A's=15.27cm2) 6f18 (As=A's=15.27cm2) 2 6f18 (As=A's=15.27cm2) 6f22 (As=A's=22.81cm2) 6f20 (As=A's=18.85cm2) 6f20 (As=A's=18.85cm2) 6f20 (As=A's=18.85cm2) 4f20 (As=A's=12.56cm2) 3 6f18 (As=A's=15.27cm2) 6f18 (As=A's=15.27cm2) 6f18 (As=A's=15.27cm2) 6f18 (As=A's=15.27cm2) 6f18 (As=A's=15.27cm2) 4f20 (As=A's=12.56cm2) 4 4f18 (As=A's=10.18cm2) 4f22 (As=A's=15.2 cm2) 4f22 (As=A's=15.2 cm2) 4f20 (As=A's=12.56cm2) 4f20 (As=A's=12.56cm2) 4f18 (As=A's=10.18cm2) 5 4f20 (As=A's=12.56cm2) 4f20 (As=A's=12.56cm2) 4f22 (As=A's=15.2 cm2) 4f22 (As=A's=15.2 cm2) 4f20 (As=A's=12.56cm2) 4f20 (As=A's=12.56cm2) 6 3f18 (As=A's=7.63 cm2) 3f20 (As=A's=9.42 cm2) 3f20 (As=A's=9.42 cm2) 3f20 (As=A's=9.42 cm2) 3f18 (As=A's=7.63 cm2) 3f18 (As=A's=7.63 cm2) 7 3f18 (As=A's=7.63 cm2) 3f18 (As=A's=7.63 cm2) 3f20 (As=A's=9.42 cm2) 3f20 (As=A's=9.42 cm2) 3f16 (As=A's=6.03 cm2) 3f16 (As=A's=6.03 cm2) 8 2f14 (As=A's=3.08 cm2) 3f16 (As=A's=6.03 cm2) 3f18 (As=A's=7.63 cm2) 3f18 (As=A's=7.63 cm2) 2f14 (As=A's=3.08 cm2) 3f18 (As=A's=7.63 cm2) 9 2f14 (As=A's=3.08 cm2) 2f14 (As=A's=3.08 cm2) 2f14 (As=A's=3.08 cm2) 2f14 (As=A's=3.08 cm2) 2f14 (As=A's=3.08 cm2) 2f14 (As=A's=3.08 cm2) 5.5.2.5 Cốt đai cột Cốt đai cột được đặt theo cấu tạo theo qui phạm TCXD 198 :1997 – Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bêtông cốt thép toàn khối. Mục đích của việc bố trí cốt đai cho cột là để bó các cốt thép dọc lại với nhau . Cốt đai giữ cho cốt dọc không bị cong và bậc ra ngoài, tác dụng chống phình bêtông cột và làm tăng khả năng chịu lực của cột. + Chọn cốt đai trong cột thỏa f ³ = =7 (5.40) Þ Chọn f8 + Bố trí cốt đai cho cột thỏa : Trong khoảng L1 : L1=max (hc; Lw ; 450 mm )thì : Uctạo £ 6 fdọc (5.41) Uctạo £ 100 min Trong các khoảng còn lại ta bố trí : Uctạo £ b cột (5.42) Uctạo £ 12 fdọc 5.6. KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CỘT Ta kiểm tra khả năng chịu lực của cột thông tầng vì tại nhịp thông tầng, cột có độ mảnh lớn nhất. Chọn cột trục D để kiểm tra. - Sơ đồ tính: Với sơ đồ tính này, ta có l0= h. Nhưng đối với cột ngoài mặt phẳng khung, ta lấy l0=1.5h. Khả năng chịu lực của cột nén lệch tâm được xác định theo công thức: [N] = j(RscAst+ RbAb) Trong đó: - Ast= As + A’s = 3.082=6.16 cm2: diện tích của toàn bộ thép dọc. - Ab: diện tích tiết diện bê tông , Ab = 0.250.25 =0.0625 m2 ( tiết diện cột tầng 9 trục D). Rb, Rsc :cường độ tính toán chịu nén của bê tông và của cốt thép. Rb = 11.5 MPa, Rsc=280 MPa j 1 : hệ số giảm khả năng chịu lực do uốn dọc ( hệ số uốn dọc) Độ mảnh của cột: l = Do 14< l<104 nên j được xác định theo công thức: j =1.028-0.0000288 l2 – 0.0016 l = 1.028-0.000028820.42- 0.0016 20.4 = 0.983 Suy ra: [N] =0.983(2806.16+11.50.0625) = 1696 KN Ta có Nmax= 195.509 KN< [N]= 1696 KN Vậy cột đảm bảo khả năng chịu lực ngoài mặt khung. 5.7. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG - Theo TCVN 5574-1991 Kết cấu bê tông cốt thép- tiêu chuẩn thiết kế , mục 1.8, độ võng giới hạn của 1 dầm có nhịp là L: + Khi L < 6m : fgh= L + Khi 6 £ L £ 7.5m : fgh= 3cm (5.42) + Khi L > 7.5 m : fgh= L - Khi qui định độ võng giới hạn , không phải do yêu cầu về công nghệ sản xuất và cấu tạo mà chỉ do yêu cầu về thẩm mĩ nên để tính toán độ võng f chỉ lấy các tải trọng tác dụng dài hạn. - Trong phần mềm SAP cho phép xuất trực tiếp giá trị chuyển vị của nút các phần tử, từ đó kiểm tra được độ võng của các dầm ta dùng các giá trị này để kiểm tra độ võng theo tiêu chuẩn trên. 5.8. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐẦU CỘT Kiểm tra chuyển vị đầu cọc theo công thức: Với h: chiều cao của khung tính từ MĐTN cm2 ( thỏa). scccóóóddd