Tải bản đầy đủ
3 THIẾT KẾ THÉP DẦM KHUNG TRỤC 2

3 THIẾT KẾ THÉP DẦM KHUNG TRỤC 2

Tải bản đầy đủ

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

Hình 8. – Biểu đồ Bao momet dầm hầm 2- tầng trệt (ComboBao)

Hình 8. – Biểu đồ Bao lực cắt dầm hầm 2- tầng trệt (ComboBao)

Hình 8. – Biểu đồ Bao momet dầm Tầng Trệt (ComboBao)

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 447 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

Hình 8. – Biểu đồ Bao lực cắt dầm Tầng Trệt (ComboBao)

Hình 8. – Biểu đồ Bao momet dầm Hầm 1 (ComboBao)

Hình 8. – Biểu đồ Bao lực cắt dầm Hầm 1 (ComboBao)

Hình 8. – Biểu đồ Bao momet dầm Hầm 2 (ComboBao)

Hình 8. – Biểu đồ Bao lực cắt dầm Hầm 2 (ComboBao)

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 448 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

8.3.2 Tính toán thép dọc

8.3.2.1 Quy trình tính thép
Với thép có Ø ≥ 10 sử dụng thép AIII.
Với thép có Ø < 10 sử dụng thép AI.
Bêtông B30, cốt thép AI:

α R = 0.432; ξ R = 0.631
α R = 0.413; ξ R = 0.583

Bêtông B30, cốt thép AIII:

Theo TCVN 5574-2012: Với
Chọn abv . Tính a→

αm =

h b > 250 (mm)

thì abv = 25 mm (thi công ngoài trời)

ho = h − a

M
ξ × γb × R b × b × ho
; ξ = 1 − 1 − 2 × α m ≤ ξ R ;A s =
2
γb × Rb × b × ho
RS
µt =

Hàm lượng thép tính toán:

AS
× 100%
b × ho

Hàm lượng thép giới hạn
-

Hàm lượng cốt thép AI:

µ min = 0.05% ≤ µ t ≤ µ max =
-

ξR R b 0.631× 17
=
× 100% = 4.77%
Rs
225

Hàm lượng cốt thép AIII:

µ min = 0.05% ≤ µ t ≤ µ max =

Hàm lượng thép hợp lí phải:

ξR R b 0.583 × 17
=
× 100% = 2.71%
Rs
365

µ min ≤ µ t ≤ µ max

8.3.2.2 Kết quả tính thép
B2

A

B16

B42

B

C

B66

D

B87

E

F

Hình 8. – Thứ tự các vị trí dầm giao với cột

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 449 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2016

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-

Công trình đối xứng, nên sinh viên tính thép cho các dầm B2,B16,B42 và bố trí thép đối
xứng.

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 450 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Bảng 8. – Kết quả tính thép dầm khung trục 2
Tên
dầm

D.2-TT

D.16-TT

Mmax

b

h

a = a'

h0

Vị trí
mặt cắt

(kNm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

Gối A

214.41

300

600

40

Nhịp AB

104.98

300

600

Gối B

209.21

300

Gối B

209.21

Nhịp BC

C.thép tính

ξ

560.0

0.149

0.162

11.41

2

Ø

18

40

560.0

0.073

0.076

5.34

2

Ø

18

600

40

560.0

0.145

0.158

11.11

2

Ø

18

300

600

40

560.0

0.145

0.158

11.11

2

Ø

18

168.66

300

600

40

560.0

0.117

0.125

8.80

2

Ø

18

Gối C

209.21

300

600

40

560.0

0.145

0.158

11.11

2

Ø

18

Gối C

148.37

300

600

40

560.0

0.103

0.109

7.68

2

Ø

18

Nhịp CD

117.55

300

600

40

560.0

0.082

0.085

6.01

2

Ø

18

Gối A

176.52

300

600

40

560.0

0.123

0.131

9.24

2

Ø

18

Nhịp AB

62.92

300

600

40

560.0

0.044

0.045

3.15

2

Ø

18

Gối B

206.06

300

600

40

560.0

0.143

0.155

10.93

2

Ø

18

2

As (cm )

D.42-TT

D.2-H1

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 451 -

+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

As (cm )

µ ch
(%)

C.thép chọn

Chọn
thép

αm

2

4

Ø

20

17.66

1.05

2

Ø

18

10.18

0.61

4

Ø

20

17.66

1.05

4

Ø

20

17.66

1.05

2

Ø

18

10.18

0.61

4

Ø

20

17.66

1.05

4

Ø

20

17.66

1.05

2

Ø

18

10.18

0.61

4

Ø

20

17.66

1.05

2

Ø

18

10.18

0.61

4

Ø

20

17.66

1.05

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

Tên
dầm

Vị trí
mặt cắt

Mmax
(kNm)

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

b
(mm)

h
(mm)

a = a'
(mm)

h0
(mm)

αm

ξ

C.thép tính
As (cm )

As (cm )

µ ch
(%)

C.thép chọn

Chọn
thép

2

2

+

D.16-H1

Gối B

206.06

300

600

40

560.0

0.143

0.155

10.93

2

Ø

18

Nhịp BC

152.62

300

600

40

560.0

0.106

0.112

7.91

2

Ø

18

Gối C

206.06

300

600

40

560.0

0.143

0.155

10.93

2

Ø

18

Gối C

140.47

300

600

40

560.0

0.098

0.103

7.24

2

Ø

18

Nhịp CD

109.74

300

600

40

560.0

0.076

0.079

5.59

2

Ø

18

Gối A

111.31

300

600

40

560.0

0.077

0.081

5.67

2

Ø

18

Nhịp AB

42.29

300

600

40

560.0

0.029

0.030

2.10

2

Ø

18

Gối B

204.79

300

600

40

560.0

0.142

0.154

10.86

2

Ø

18

Gối B

204.79

300

600

40

560.0

0.142

0.154

10.86

2

Ø

18

Nhịp BC

153.14

300

600

40

560.0

0.106

0.113

7.94

2

Ø

18

Gối C

204.79

300

600

40

560.0

0.142

0.154

10.86

2

Ø

18

D.42-H1

D.2-H2

D.16-H2

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 452 -

+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

4

Ø

20

17.66

1.05

2

Ø

18

10.18

0.61

4

Ø

20

17.66

1.05

4

Ø

20

17.66

1.05

2

Ø

18

10.18

0.61

4

Ø

20

17.66

1.05

2

Ø

18

10.18

0.61

4

Ø

20

17.66

1.05

4

Ø

20

17.66

1.05

2

Ø

18

10.18

0.61

4

Ø

20

17.66

1.05

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

Tên
dầm

Mmax

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

b

h

a = a'

h0

Vị trí
mặt cắt

(kNm)

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

Gối C

145.99

300

600

40

Nhịp CD

114.34

300

600

40

C.thép tính

ξ

560.0

0.101

0.107

7.55

2

Ø

18

560.0

0.079

0.083

5.84

2

Ø

18

2

As (cm )

D.42-H2

+
+

As (cm )

µ ch
(%)

C.thép chọn

Chọn
thép

αm

2

4

Ø

20

17.66

1.05

2

Ø

18

10.18

0.61

Hàm lượng cốt thép AI:

µ min = 0.05% ≤ µ t ≤ µ max =

ξR R b 0.631× 17
=
× 100% = 4.77%
Rs
225

Hàm lượng cốt thép AIII:

µ min = 0.05% ≤ µ t ≤ µ max =

ξR R b 0.583 × 17
=
× 100% = 2.71%
Rs
365

Hàm lượng cốt thép trong dầm thỏa yêu cầu.

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 453 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

8.3.3 Tính toán thép đai67

8.3.3.1 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông:
Q < ϕb3 (1 + ϕn )R bt bh 0
→ Nếu thỏa điều kiện thì đặt đai cấu tạo, ngược lại tính cốt đai

8.3.3.2 Chọn bước đai
ϕ
Chọn đai
-

6 (asw = 28,3mm2), số nhánh cốt đai n = 2.

Xác định bước cốt đai:

s tt =

4ϕb (1 + ϕn ) γ b R bt bh 0 2
2

Q2

R sw na sw

Trong đó: φb2 = 2 đối với bê tông nặng.
-

Xác định khoảng cách cốt đai tối đa:

s max =

ϕb (1 + ϕn ) γ b R bt bh 0 2
4

Q

Trong đó: φb4 = 1,5 đối với bê tông nặng.
-

Xác định khoảng cách đai cấu tạo:
• Trong đoạn dầm có lực cắt lớn (cách gối 1/4L):

Khi

Khi


h ≤ 450mm

h > 450mm





h

s ct = min  ;150  mm
2

h

s ct = min  ;300  mm
3


Trong đoạn dầm còn lại 1/2L:
Khi
Khi

h > 300mm
h ≤ 300mm

Khoảng cách cốt đai: Chọn



s ct = min { 0,75h;500} mm

→ nếu tính toán không cần đến cốt đai thì có thể không đặt

s ≤ min(s ct ;s tt ;s max )

67 Tính toán thép đai theo TCVN 5574-2012 [1],Mục 6.2.3
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 454 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

8.3.3.3 Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính:
Q ≤ 0,3ϕw1ϕb1γ b R b bh 0
Trong đó:

ϕw1 = 1 + 5 ×

E s A sw
×
≤ 1.3
E b bs

ϕb1 = 1 − βγ b R b
Es, Eb: môđun đàn hồi của cốt thép đai và của bê tông
Asw: diện tích tiết diện ngang của một lớp cốt thép đai
s: khoảng cách giữa các cốt thép đai theo phương trục dầm
β: hệ số phụ thuộc loại bê tông, bêtông nặng 0,01
Rb: cường độ tính toán về nén của bê tông, đơn vị MPa.

Bảng 8. – Kết quả bố trí thép đai cho dầm khung trục 2

Tên
dầm

D.2TT
D.16TT
D.42TT
D.2H1
D.16H1
D.42-

Vị trí

Qmax
(kN)

b

h

(mm)

(mm)

Bước tốt đai

Stt

Smax

Sct

Schọn

(mm)

(mm)

(mm)

(mm)

Bố trí
cốt đai

K.tr điều
kiện phá
hoại
theo ứng
suất nén
chính

Gối

98.62

300

600

919

1717

200

100

Ø6a100

Thỏa

1/4
Nhịp

93.00

300

600

103
3

1821

200

200

Ø6a200

Thỏa

Gối

171.31

300

600

305

989

200

100

Ø6a100

Thỏa

1/4
Nhịp

95.21

300

600

986

1779

200

200

Ø6a200

Thỏa

Gối

112.34

300

600

708

1507

200

100

Ø6a100

Thỏa

1/4
Nhịp

105.37

300

600

805

1607

200

200

Ø6a200

Thỏa

Gối

89.95

300

600

1105

1883

200

100

Ø6a100

Thỏa

1/4
Nhịp

84.33

300

600

125
7

2008

200

200

Ø6a200

Thỏa

Gối

173.57

300

600

297

976

200

100

Ø6a100

Thỏa

1/4
Nhịp

83.95

300

600

126
8

2017

200

200

Ø6a200

Thỏa

Gối

114.03

300

600

687

1485

200

100

Ø6a100

Thỏa

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 455 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Bố trí
cốt đai

K.tr điều
kiện phá
hoại
theo ứng
suất nén
chính

200

Ø6a200

Thỏa

200

100

Ø6a100

Thỏa

2766

200

200

Ø6a200

Thỏa

303

987

200

100

Ø6a100

Thỏa

600

128
9

2034

200

200

Ø6a200

Thỏa

300

600

634

1427

200

100

Ø6a100

Thỏa

300

600

716

1516

200

200

Ø6a200

Thỏa

Tên
dầm

Vị trí

Qmax
(kN)

b

h

(mm)

(mm)

H1

1/4
Nhịp

107.05

300

600

780

1582

200

Gối

66.85

300

600

200
0

2533

1/4
Nhịp

61.23

300

600

238
4

Gối

171.65

300

600

1/4
Nhịp

83.26

300

Gối

118.71

1/4
Nhịp

111.74

D.2H2

D.16H2
D.42H2

Bước tốt đai

Bố trí đai cấu tạo theo TCVN 9386-2012

8.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NỘI LỰC CHO CỘT
Các giá trị nội lực của cột có thể được lọc theo các cặp nội lực sau:
-

N max ; M tux ;M tuy
Mx

My

max

max

; N tu ;M ytu

; N tu ;M tux

-

ex

max

;e tuy hay e Y

max

;e tux

Có Mx và My cùng lớn.

Trong 5 trường hợp trên thì 4 trường hợp đầu có thể tìm được, trường hợp N và M cùng lớn là
không thể xác định chính xác được. Do đó trong phạm vi đồ án, sinh viên không tiến hành lọc
nội lực mà sử dụng hết tất cả các cặp nội lực của 13 tổ hợp tải trọng để tính toán và chọn diện
tích thép lớn nhất.
Biểu đồ nội lực các trường hợp tải trọng của phần tử cột khung trục 2: xem Phụ lục, Mục 2.2
Bảng kết quả giá trị nội lực các tổ hợp tải trọng của phần tử cột: xem Phụ lục Mục 2.3

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 456 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

8.5 THIẾT KẾ THÉP CỘT KHUNG TRỤC 2
Nén lệch tâm xiên là trường hợp phổ biến trong kết cấu công trình. Xảy ra khi:
-

Lực dọc N không nằm trong mặt phẳng đối xứng nào.
Khi lực dọc N tác dụng đúng tâm, kết hợp với momen M mà mặt phẳng tác dụng của
nó không trùng với mặt phẳng đối xứng nào.

Đây là trường hợp tính toán khá phức tạp. Hiện nay tiêu chuẩn Việt Nam chưa có hướng dẫn
cụ thể tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên. Khi thiết kế thường sử dụng 1 trong 3 phương
pháp sau:




Phương pháp 1: Tính riêng cho từng trường hợp lệch tâm phẳng và bố trí thép theo
mỗi phương.
Phương pháp 2: Dùng phương pháp tính gần đúng quy đổi từ bài toán lệch tâm xiên
thành bài toán lêch tâm phẳng tương đương và bố trí thép đều theo chu vi.
Phương pháp 3: Dùng biểu đồ tương tác.

Trong 3 phương pháp trên thì phương pháp 1 và 2 là phương pháp tính gần đúng. Còn phương
pháp thử 3 là phương pháp phản ánh đúng thực tế khả năng chịu lực của cấu kiện. Tuy nhiên
trong thực hành tính toán thì biểu đồ tương tác chỉ được áp dụng trong bài toán kiểm tra vì số
liệu tính toán là khá lớn và tổn nhiều thời gian. Phương pháp 2 được sử dụng rộng rãi hiện
nay.
→ Sinh viên tính toán thép cho cột lệch tâm xiên theo phương pháp 2 và kiểm tra lại kết
quả tính thép bằng biểu đồ tương tác thông qua phần mềm GALA Reinforcement 4.1e
8.5.1 Lí thuyết tính toán
Ở phạm vi đồ án sinh viên sử dụng phương pháp tính gần đúng bằng cách quy đổi từ bài toán
lệch tâm xiên về bài toán lệch tâm phẳng tương đương và bố trí thép rải đều theo chu vi cột.

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 457 -

SVTH: NGUYỄN VĂN HIẾU
MSSV:11510300432