Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tính toán ép cục bộ và các chi tiết liên kết

Tính toán ép cục bộ và các chi tiết liên kết

Tải bản đầy đủ - 0trang

GVHD:TS. PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG



Hình 5.6, Sơ đồ tính tốn nén cục bộ đỉnh cột

2

Diện tích chịu nén cục bộ: A loc 1  240x260  62400 mm

2

Diện tích tính toán nén cục bộ: A loc 2  500.300  150000 mm



Hệ số:   0,75 - với bê tông nặng và tải trọng cục bộ đỉnh cột

phân bố không đều

Hệ số: α  13,5.R bt / R b  13,5.1,05 / 14,5  0,98 - với bê tơng

có cấp độ bền > B25

Hệ số:



φ b  3 A loc2 / A loc1  3 150000 / 62400  1,34  3,5



Cường độ chịu nén cục bộ tính tốn của bê tông đỉnh cột:



Rαb,loc

φ R



0,98.1,34.14,5

19 MPa



b 



b



 N  loc   R b,loc Aloc1  0,75.19.62400

 889,2.103 N = 889,2 kN

 N  loc  N  1308,3 kN



Ta thấy:

, do vậy bê tông đỉnh cột không đủ khả năng chịu

nén cục bộ do N gây ra, nên cần phải gia cố lưới thép.

Chọn lưới thép gia cố:

Lưới ô vng �8a50x50 , thép nhóm A-I.Lưới thép được bố trí trên tồn bộ diện tích

mặt cắt ngang cột, trong 1 đoạn dài 15�max  15.36  540(mm) như vậy chọn 7 lưới

với khoảng cách các lưới theo phương trục cột là a=100mm.

Số thanh thép trong 1 lưới:nx=10 thanh, ny=8 thanh

Chiều dài 1 thanh trong lưới lx=500-2.20=460mm , ly=400-2.20=360mm

Diện tích 1 thanh thép trong lưới thép: Asx=Asy= 50,3 mm2.

Diện tích bê tông nằm trong phạm vi lưới thép lấy gần đúng:



A ef  lx .l y  460.360  165600(mm 2 )

Các hệ số:



b  1,34  3,5;  xy 



n x .Asx .l x  n y .Asy .l y

A ef .a



SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6







10.50,3.460  8.50,3.360

 0,02

165600.100

61



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG









 xy .R s,xy

R b  10







0,02.225

 0,18

14,5  10



1

 2,4

0,23  0,18



s  4,5  3,5



A loc1

62400

 4,5  3,5.

 3,04

A ef

150000



( Do Aef=165600mm2>Aloc2 nên lấy giá trị là 150000(mm2) để tính)

Cường độ lăng trụ quy đổi của bê tơng khi tính tốn chịu nén cục bộ :



R b,red  R b .b  . xy .R s,xy .s  14,5.1,34  2,4.0,02.225.3,04  52,3(MPa)



 N  loc  R b,red .Aloc1  52,3.62400  3261, 2kN

 N  loc  N Vậy lưới thép gia cường đảm bảo khả năng chịu lực nén cục bộ.

b, Tại vai cột:

Lực nén lớn nhất từ một đầu dầm cầu trục truyền vào vai cột: N  0,5G dct  D max v

Trong đó: Dmax do Pmax gây ra nhưng tính cho một đầu dầm cầu trục, Dmax v được xác

định theo đường ảnh hưởng:



D maxv  nPmax  y1  y 2   1,1.150  0,64  1  270,6 kN



N  0,5.66  270,6  303,6 kN

Sơ đồ tính tốn nén cục bộ tại vai cột được lấy theo

sơ đồ hình 16h của tiêu chuẩn TCXDVN 3562005.

Xác định khả năng chịu nén cục bộ của vai cột

khi

không kể đến ảnh hưởng của cốt thép ngang:

Diện tích chịu nén cục bộ:



Aloc2



180



500



Aloc1



A loc1  200.180  36000 mm 2



750



Diện tích tính tốn chịu nén cục bộ:



A loc2  530.180  95400 mm



2



SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



400



180 210 145

600

62



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG



Hệ số:   0,75 - với bê tơng nặng và

hình 5.6, Sơ đồ tính tốn nén cục bộ vai cột.

Tải trọng cục bộ vai cột phân bố không đều

Hệ số: α  0,98 ( đã tính tốn ở trên ) - với bê tơng cột có cấp độ bền lớn hơn B25



φ 3A



/A



 3 95400 / 36000  1,38  3,5



loc2

loc1

Hệ số: b

Cường độ chịu nén cục bộ tính tốn của bê tơng vai cột:



Rαφ

R

b,loc 



0,98.1,38.14,5

19,6MPa

b 



b



 N  loc   R b,loc Aloc1  0,75.19,6.36000  52,9.103 N = 52,9 kN

 N  loc  N  303,6 kN , do vậy bê tông vai cột không đủ khả năng chịu nén

Ta thấy:

cục bộ do N gây ra, vậy nên cần phải gia cố lưới thép.

Sử dụng lưới thép �8a100x100 bố trí trong đoạn vai cột tính từ mép cột trên đến mút

vai, khoảng cách các lưới theo phương đứng chọn bằng khoảng cách cốt đai ngang

trong vai cột a=150. Tính toán và kiểm tra cho 1 nửa vai cột tương tự như phần đỉnh

cột.

Số thanh thép trong 1 lưới: nx= 3(thanh), ny=7(thanh)

Chiều dài một thanh thép trong lưới: lx=600-20=580mm

Chiều dài một thanh thép trong lưới:ly=250-20=230mm

Diện tích một thanh trong lưới thép Asx=Asy=50,3mm2

Diện tích betong nằm trong phạm vi lưới thép lấy gần đúng:

Aef=lx.ly=580.230=133400(mm2)

Các hệ số:



b  1,38  3,5;  xy 







 xy .R s,xy

R b  10







n x .Asx .l x  n y .A sy .l y

A ef .a







3.50,3.580  7.50,3.230

 0,008

133400.150



0,008.225

 0,074

14,5  10



1

 3,3

0,23  0,074



SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



63



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG



s  4,5  3,5



A loc1

36000

 4,5  3,5.

 3,18

A ef

95400



( Do Aef=104400mm2) >Aloc2 nên lấy giá trị là 95400(mm2) để tính

Cường độ lăng trụ quy đổi của bê tơng khi tính tốn chịu nén cục bộ :



R b,red  R b .b  . xy .R s,xy .s  14,5.1,38  3,3.0,008.225.3,18  38,9(MPa)



 N  loc  R b,red .Aloc1  38,9.36000  1400,4kN

 N  loc  N Vậy lưới thép gia cường đảm bảo khả năng chịu lực nén cục bộ.

VI.



Tính tốn cột trục B



Do cột trục B có hình dáng bề ngồi đối xứng, để tranh nhầm lẫn trong q trình

thi cơng, lắp ghép, ta tính tốn cốt thép đối xứng cho cột

1. Tính tốn cốt thép phần cột trên

Kích thước tiết diện: bxh = 500 x 500 mm, chiều dài tính tốn:

l0 = 2,0Ht = 2.3,55 = 7,1 m

Các cặp nội lực nguy hiểm:

Ký hiệu

cặp nội

lực

II – 16



M



N



e1



ea



e0



Ml



Nl



kNm



kN



mm



mm



Mm



kNm



kNm



451,2



2570,9



175,5



16,67



192,17



4,6



2441,9



II – 17



-442



2570,9



172



16,67



188,67



4,6



2441,9



II – 18



444,4



2699,9



164,6



16,67



181,27



4,6



2441,9



Trong đó:



e1  M / N ; ea  max  l / 600; h/30  ; e 0  e1  ea .



a. Tính tốn với cặp nội lực II -18

Chiều dài tính toán: l0 = 2,0Ht = 2.3,55 = 7,1 m = 7100 mm

Giả thiết: a = a’ = 50 mm � h 0  500  50  450 mm



Giả thiết hàm lượng cốt thép tổng: μ t  3%  μ min  0, 4%

3

3

9

4

Mơ men qn tính của tiết diện: I  bh / 12  500.500 / 12  5, 2.10 mm

Mơ men qn tính của tiết diện cốt thép:





a

s bht 0,5h

0





 0.03.500.450.

2



0,5.500

50







 27.10

2



7

mm



4



Xác định hệ số kể đến ảnh hưởng của độ lệch tâm:



SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



64



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG



l

7100

δ min  0,5  0,01 0  0,01R b  0,5  0,01.

 0,01.14,5  0,213

h

500

eo / h  181, 27 / 500  0,36 ;



δe  max  eo / h;δ min   max  0,36; 0,213   0,36

p  1

- với cấu kiện bê tông cốt thép thường



S



0,11

0,11

 0,1 

 0,1  0,34

δe

0,36

0,1 

0,1 

φp

1



Hệ số xét tới ảnh hưởng của tác dụng dài hạn:

Do M và Mlcùng dấu, hệ số φl được xác định như sau:



φl  1 



M l  N l  0,5h  a 

4,6  2441,9.0,21

 1

 1,52

M  N  0,5h  a 

444,4  2699,9.0,21



Lực dọc tới hạn:



6, 4E b �SI

NαI

� 

cr 

lo2 �φl



� 6, 4.30000 �0,34.5,2.109

7�



6,67.27.10 

s�





2



� 7100 � 1,52

3

 11289,4.10 N = 11289,4 kN

1

1

η



 1,3

N

2699,9

1

1

N

11289,4

cr

Hệ số xét tới ảnh hưởng của uốn dọc:



Độ lệch tâm có kể đến ảnh hưởng của uốn dọc: ηeo  1,3.181, 27  235,6mm





Độ lệch: eηe



o



0,5h



a 235,6



0,5.500



50

 435,6



mm



N

2699,9.103

x1 



 372, 4 mm

R

b

14,5.500

b

Xác định sơ bộ chiều cao vùng nén x1:



266,85



mm ; tính tốn cột theo chịu nén

1  h R o0,593.450

So sánh thấy: xξ

lệch bé, khi đó x là nghiệm của phương trình:



x 3 + a2 x 2 + a1 x + ao = 0

Trong đó:



a 2  -  2   R  h 0  -  2  0,593 450  -1166,85



SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



65



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tính toán ép cục bộ và các chi tiết liên kết

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×