Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tính toán kiểm tra khả năng chịu cắt

Tính toán kiểm tra khả năng chịu cắt

Tải bản đầy đủ - 0trang

GVHD:TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG



Q b min  0,6  1φ nR bh

bt



0



- với cột bằng vật liệu bê tông nặng, tiết diện chữ nhật



φ n  0,1N /  R bt bh 0   0,1.3206,2.103 /  1,05.500.764   0,8  0,5

� lấy φ n  0,5



Q b min  0,6. 1  0,5  .1,05.500.764  361.103 N = 361 kN

So sánh thấy: Q b min  Q max ; vậy bê tông cột đủ khả chịu cắt, chỉ cần bố trí cốt đai

theo cấu tạo. Chọn cốt đai 8s200 chung cho cả cột trên và cột dưới, cốt đai được

thỏa mãn điều kiện:



 �0,25max  0, 25.30  7,5 mm; s �15 min  15.28  420mm.

4. Tính tốn vai cột

Kích thước vai cột được chọn theo thiết kế định hình: h = 1200 mm;

o

hv = 600 mm; lv = 600 mm, góc nghiêng vai cột: α  45



giả thiết khảng cách a = 40 mm � h 0  h  a  1200  40  1160 mm

Ta thấy: lv  600  0,9.h 0  0,9.1160  1044 mm � vai cột thuộc kiểu công

xôn ngắn

Lực tác dụng lên vai cột: Q v  D max  G dct  487,6  66  553,6 kN



Q v  2,5R bt bh 0  2,5.1,05.500.1160  1522,5.103 N  1522,5 kN

Khoảng cách: a v    0,5h d  750  0,5.800  350 mm

Chiều cao cột thỏa mãn:



2,5a v  875  h  1200  3,5a v  3,5.350  1225 mm

Vậy cần phải bố trí cốt đai ngang tại vai cột và bố trí cốt xiên. Chọn cốt đai vai

ngang vai cột có đường kính cùng với cốt đai trong cột 8 , chọn bước cốt đai tại vai

cột a = 150 mm, thỏa mãn điều kiện:



150 mm



a  150 ��

h / 4  300 mm





SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



75



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG



Chọn cốt xiên 420 bố trí làm 2 lớp nghiêng một góc 450, cách nhau 100 mm.

Cốt thép xiên được lựa chọn thỏa mãn:



As,inc  12,56  0,002.b.h 0  0,002.50.116  11,6 cm 2



inc



25 mm





 20 ��linc



�15



Kiểm tra các điều kiện đảm bảo độ bền trên dải nghiêng chịu nén giữa vùng đặt

tải trọng tác dụng và gối: Q v �0,8φ w 2 R bb lb sin 

Tính tốn góc nghiêng  :

Bề rộng vùng đặt tải trọng vai cột lấy bằng bề rộng sườn dầm cầu trục:



lsup  200 mm

tg   h /    0,5h d  lsup / 2   1200 /  750  0,5.800  0,5.200   2,67



�   arctg2,67  69,44o

Chiều rộng dải nghiêng chịu nén lb:



lb  lsup sin   200.sin 69,44o  187,3 mm

Tính tốn hệ số φ w 2 :

Cốt đai trong vai cột 8s150 , diện tích tiết diện của các nhánh cốt đai nằm

2

trong mặt phẳng ngang cắt qua dải nghiêng chịu nén: Asw  2.50,265  100,53 mm



φ w 2  1  5αμ w1  1  5.6,67.100,53 /  400.150   1,06

Vậy:



A  0,8φ w 2 R bb lb sin   0,8.1,06.14,5.500.187,3.sin 69, 44o  1078,2 kN

So sánh thấy: A  Q v  553,6 kN ; thỏa mãn điều kiện hạn chế.

Mơ men uốn tính tốn của vai cột tại tiết diện tiếp giáp với mép cột dưới:



M  1, 25Q va v  1, 25.553,6.0,35  242,2 kNm

Tính tốn cốt thép dọc:



SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



76



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG



α m  M /  R b bh 02   242,2.106 /  14,5.500.1160 2   0,025  α R  0, 439



; thỏa



mãn điều kiện hạn chế.



� ξ  1  1  2α m  1  1  2.0,025  0,025

Diện tích cốt thép:



A s  R b bξ h 0 / R s 14,5.500.0,025.1160 / 365  576 mm 2

μ

Hàm lượng cốt thép:



As

576

.100% 

.100%  0,1%  μ min  0,05%

bh 0

500.1160



2

Chọn thép: 218 có As  5,09 cm ; bố trí một lớp, chiều dày lớp bảo vệ là



c1  20 mm � a  29 mm  40 mm ; thiên về an toàn.

5. Kiểm tra cột khi vận chuyển, cẩu lắp

Khi vận chuyển, cẩu lắp, cột bị uốn. Tải trọng tính tốn lấy bằng tải trọng bản thân

với hệ số động lực: n = 1,5

Đoạn cột trên: g1  1,5.0,5.0,5.25  9,375 kN/m

Đoạn cột dưới: g 2  1,5.0,5.0,8.25  15 kN/m

Trong các trường hợp vận chuyển, cẩu lắp, chọn ra hai trường hợp nguy hiểm nhất

để tính toán kiểm tra.

a. Khi vận chuyển

Do khi vận chuyển, cột trục A và cột trục B được xếp cùng một kiểu nên ta lấy: l1 =

2,6 m; l2 = 6 m; l3 = 2,25 m để kiểm tra cho cột trục B khi vận chuyển.

Tính tốn mơ men uốn với các khoảng cách đã chọn và sơ đồ tải trọng thực tế:



M1  0,5.9,375.2,62  31,7 kNm; M 3  0,5.15.2,252  38 kNm

Để tìm chính xác mơ men dương lớn nhất ở nhịp, xác định phản lực tại gối B:



RB  �

9,375.2,6 2.0,5  0,5.(15  9,375).(3,55  2,6) 2  0,5.15.(10,85  2,6) 2 �



�/ 6

 79,4 kN

Khoảng cách x từ gối thứ 2 đến vị trí có mô men dương lớn nhất:



x  79,4 / 15  2,25  3 m

M 2  79,4.3  0,5.15. 3  2,25   31,48 kNm

2



SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



77



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG



Hình 5.8, Sơ đồ tính và mô men của cột khi vận chuyển.

Kiểm tra cho tiết diện 2-2, là tiết diện phải chịu mô men lớn nhất khi vận chuyển.

Kích thước tiết diện: b = 800 mm; h = 500 mm

'

2

2

Diện tích vùng kéo: 428 , có A s  A s  24,63 cm  2463 mm

Khoảng cách a = a’ = 44 mm, h0 = 500 – 44 = 456 mm;

Khả năng chịu lực của tiết diện:



M td 2  R s A s  h 0  a '   365.2463.456  409.10 6 Nmm  409 kNm



Ta thấy: Mtd2> M2; vậy cột đảm bảo điều kiện chịu lực khi vận chuyển.

b. Khi cẩu lắp

Khi cẩu lắp, cột được lật theo phương nghiêng rồi mới cẩu. Điểm đặt móc cẩu

nằm tại vai cột cách mặt vai cột 200 mm, chân cột tỳ lên mặt đất

Xác định mô men uốn của các tiết diện cột:

SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



78



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG



Mơ men âm của phần cột trên tại vị trí tiếp giáp vai cột:



M1  0,5.9,375.2,62  31,7 kNm

Để xác định thành phần mô men dương lớn nhất, tính tốn:



RB  �

 0,5.9,375.3,552  0,5.  15  9,375  .0, 22  0,5.15.7,12 �



�/ 7,1  45 kN

Khoảng cách từ gối B đến tiết diện có mơ men dương lớn nhất:



x  R B / g 2  45 / 15  3 m



M 2  45.3  0,5.15.32  67,5 kNm



Hình 5.9, Sơ đồ tính và kiểm tra cột khi cẩu lắp.

Tính tốn khả năng chịu lực của tiết diện:

- tiết diện cột trên nằm sát vai cột:

Kích thước tiết diện: b = 500 mm; h = 500 mm

'

2

Cốt thép vùng nén: 2 30 có As  14,14 cm

2

Cốt thép vùng kéo: 2 30 có As  14,14 cm



SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



79



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG



Khoảng cách: a = a’ = 45 mm; h0 = 455 mm

Khả năng chịu lực của tiết diện:



M td1  R s A s  h 0  a '   365.1414. 455  45 

 211,6.106 Nmm = 211,6 kNm

Ta thấy: Mtd1> M1 = 31,7 kNm , Vậy tiết đảm bảo khả năng chịu lực

- tiết diện cột dưới:

Kích thước tiết diện: b = 500 mm; h = 800 mm

'

2

Cốt thép vùng nén: 2 28 có A s  12,32 cm



Cốt thép vùng kéo: 2 28 có A s  12,32 cm

Khoảng cách a = a’ = 44 mm; h0 = 756 mm

Khả năng chịu lực của tiết diện:



2



M td 2  R s A s  h 0  a '   365.1232. 756  44 

 320, 2.106 Nmm = 320,2 kNm

Ta thấy: Mtd2> M2 = 67,5 kNm ; Vậy tiết diện đảm bảo khả năng chịu lực

Kết luận: cột đảm bảo điều kiện chịu lực khi cẩu lắp.

6. Tính tốn ép cục bộ và các chi tiết liên kết

a. Tại đỉnh cột

Tại đỉnh cột tải trọng mái truyền xuống gồm 2 thành phần: tĩnh tải mái là hai lực

tập trung: Gm1 , Gm2 và hoạt tải mái là Pm1, Pm2 do nhịp biên và nhịp giữa truyền xuống,

ta sẽ kiểm tra cho phần tải trọng do mái nhịp giữa truyền xuống, vì nó nguy hiểm hơn

do có cửa trời

Tải trọng đứng lớn nhất do mái truyền lên đỉnh cột:



N  G m2  Pm2  1252,5  143,3  1395,8 kN

Chi tiết bản mã của dàn mái kê lên đỉnh cột cũng giống như cột trục A, cũng

như cột trục A, ta có:



 N  loc 



889,2 kN



 N  loc  N , do vậy phải gia cố lưới thép đầu cột



Nhận thấy:

Chọn lưới thép gia cố:



SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



80



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HỒI HƯƠNG



Lưới ơ vng 8a50x50 mm , thép nhóm A-I. Lưới thép được bố trí trên tồn

diện tích mặt cắt ngang cột, trong một đoạn dài 15max  15.30  450 mm , vậy chọn

6 lưới với khoảng cách giữa các lưới theo phương dọc trục cột là 100 mm.

Xác định khả năng chịu nén cục bộ của đỉnh cột sau khi có lưới thép ngang gia cố:



n  10; n y  10



Số thanh thép trong một lớp: x

Chiều dài một thanh thép trong lưới:



lx  500  2.20  460 mm ; l y  500  2.20  460 mm



Asx  Asy  50,3 mm 2



Diện tích một thanh trong lưới thép:

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



A ef  lxl y  460.460  211600 mm 2

Các hệ số:



φ b  1,34  3,5 ; lấy theo phần tính tốn cột trục A



μ xy 



A ef s



μ xy R s,xy

R b  10











10.50,3.460  10.50,3.460

 0,02

211600.100



0,02.225

1

1

 0,18 φ 



 2, 4

14,5  10

0,23





0,23



0,18

;



2

Do A ef  A loc2  150000 mm , nên ta lấy A ef  A loc2



420 > 375



100

100



A loc1

62400

 4,5  3,5.

3

A ef

150000



100



φs  4,5  3,5



100



20







n x Asx lx  n y Asyl y



để tính (các số liệu A loc1 và A loc2 lấy ở phần tính tốn

500

cột trục A).

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

Hình 5.10, Lưới thép gia cường đầu cột trục B.

SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



81



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG



R b,red  Rφb



b



φμ xyR



φ



s,xy



s



14,5.1,34 2,4.0,02.225.3 51,83 MPa



 N  loc  R b,red Aloc1  51,83.62400  3234,2.103 N = 3234,2 kN

 N  loc  N ; cột với lưới thép gia cố như vậy đảm bảo khả năng chịu lực

So sánh thấy:

nén cục bộ

b. Tại vai cột



hình 5.11, sơ đồ tính tốn nén cục bộ vai cột

Cũng giống như cột trục A, lực nén lớn

nhất từ một đầu dầm cầu trục truyền vào

vai cột: N  303,6 kN .

Sơ đồ tính tốn nén cục bộ của vai cột được lấy theo hình 16h của tiêu chuẩn

TCXDVN 356-2005.

Xác định khả năng chịu nén cục bộ của

vai cột khi không kể đến ảnh hưởng của

của cốt thép ngang:

Diện tích chịu nén cục bộ:



A loc1  200.180  36000 mm 2

Diện tích tính tốn chịu nén cục bộ:



A loc2  535.180  96300 mm 2

Hệ số:   0,75 - với bê tông nặng và

tải trọng cục bộ vai cột phân bố không đều

SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



82



GVHD:TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG



Hệ số: α  0,98 - đã tính tốn ở trên



φ 3A



/A



 3 96300 / 36000  1,38  2,5



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  529,2.103 N = 529,2 kN

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

Ta thấy:

bộ do N gây ra, không cần phải gia cố lưới thép.



SVTH : NGUYỄN TRẦN LÊ - 09X6



83



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tính toán kiểm tra khả năng chịu cắt

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×