Chuong VII tinh toan to hop NL tinh CT khung phang OK

Chng Vi §å ¸n tèt nghiÖp KSXD khãa 47 ®¹i häc x©y dùng C«ng tr×nh Trô së Tæng c«ng ty XNK X©y dùng ViÖt Nam VINACONEX Ch¬ng VIi tÝnh to¸n, tæ hîp néi lùc, tÝnh cèt thÐp cho khung trôc 1 I TÝnh néi.

Trang 1

Ch ơng VIi:

tính toán, tổ hợp nội lực, tính cốt thép cho khung trục 1

- *

-I Tính nội lực, tổ hợp hệ quả tác động động đất:

1 Tính toán nội lực: Sử dụng phần mềm SAP 9.0.3 để tính toán nội lực khung trục 1với các tải trọng đã tính toán ở các chơng trớc Kết quả nội lực khung đợc thể hiệntrong phần phụ lục

2 Tổ hợp hệ quả tác động động đất:

Do phổ phản ứng ở các dạng dao động đợc xem là độc lập với nhau (luôn có

Ti+1<0,9.Ti), nên hệ quả tác động động đất đợc tổ hợp theo công thức:

2

Trong đó:

EE - hệ quả tác động động đất đang xét (lực, chuyển vị, vv );

EEi - giá trị của hệ quả tác động động đất này do dạng dao động thứ i gây ra.Giá trị nội lực do tác động động đất đợc thể hiện trong các bảng sau:

Do khung đối xứng nên chỉ cần xét nửa khung

Trang 8

II Tính toán, tổ hợp nội lực khung trục 1:

Sử dụng phần mềm SAP 9.0.3 để tính toán nội lực khung trục 1 với các tải trọng đã tínhtoán ở các chơng trớc

Tổ hợp nội lực với các tổ hợp sau (theo TCVN 2737-1995):

- THCB1 TT  1HT

- THCB2 TT  0 , 9HT

- THDBTT 1HT DD

Kết quả tổ hợp nội lực đợc trình bày trong các bảng ở phần phụ lục tính toán

III Tính cốt thép khung trục 1:

Lựa chọn tiết diện để tổ hợp nội lực và tính cốt thép nh sau:

Chia công trình thành nhều đoạn tại các vị trí thay đổi tiết diện cột, mỗi đoạn 5-6 tầng.Các đoạn chia nh sau:

Trang 9

Nội suy từ bảng 11 trang 16 TCVN 5574-1991 có 0  0 , 51.

Tra bảng Phụ lục 7 trang 225 sách "Kết cấu Bê tông cốt thép - Phần cấu kiện cơ bản"theo 0 đợc A0  0 , 38

Chọn a  15 ( cm ), tính ra h0  90  15  75 ( cm ) với thép chịu Mômen âm

Chọn a  4 , 5 ( cm ), tính ra h0  90  4 , 5  85 , 5 ( cm ) với thép chịu Mômen dơng

Giá trị Mômen và lực cắt tính toán:

Tiết diện 1: Mmax  115 , 78 ( Tm )

tại tầng 4

) Tm ( 98 , 155

Mmax  

tại tầng 4Tiết diện 2: M max   19 , 3 ( Tm )

tại tầng 3

Tiết diện 3: Mmax  109 , 34 ( Tm )

tại tầng 4

) Tm ( 8 , 156

11578000 bh

R

M

0 n

11578000 h

15598000 bh

R

M

0 n

15598000 h

A 032 , 0 84 40 215

1930000 bh

R

M

Trang 10

Tra bảng Phụ lục 7 trang 225 sách "Kết cấu Bê tông cốt thép - Phần cấu kiện cơ bản"theo A đợc   0 , 984.

Tính diện tích cốt thép:

) cm ( 49 , 6 84 984 , 0 3600

1940000 h

A 18 , 0 84 40 215

10934000 bh

10934000 h

) T ( 47 , 192 ) daN ( 192468 6

, 74 40 215 3 , 0

46410 bh

283 , 0 2 1800 q

6 , 74 40 4 , 13 5 , 1 Q

bh R

0 k

) cm ( 30 cm 30

; cm 30 90 3

1 min cm

30

; h

; cm 5 , 67 90 4

3 min cm

50

; h

; 225

; 144 6 24

; 225 4

900 min 8

; 225

; d 24

; 4

ở vùng tới hạn theo yêu cầu kháng chấn

Vậy, chọn khoảng cách cốt đai: u = utt = 13(cm)

1.1.2 Dầm D2:

Tiết diện 1: Mmax  84 , 38 ( Tm ) tại tầng 4

) Tm ( 86 , 161

M max   

tại tầng 4

Trang 11

TiÕt diÖn 2: Mmax  19 , 93 ( Tm )

CTchÞuM«men

Gi¸ trÞ M«men vµ lùc c¾t tÝnh to¸n:

) Tm ( 15 , 140

M max   

.TiÕt diÖn 2: Mmax  19 , 4 ( Tm )

) Tm ( 07 , 110

M max   

.Lùc c¾t: Qmax   39 , 92 ( T )

1.2.2 DÇm D2:

TiÕt diÖn 1: Mmax  110 , 51 ( Tm )

) Tm ( 8 , 186

M max   

.TiÕt diÖn 2: Mmax  24 , 53 ( Tm )

.Lùc c¾t: Qmax   48 , 12 ( T )

TÝnh to¸n nh ë trªn, kÕt qu¶ tÝnh thÐp cho dÇm D1 vµ D2 nh sau:

CÊu

kiÖn diÖnTiÕt

CTchÞu

Trang 12

- TÝnh cèt ®ai dÇm D1:

) T 92

) T ( 01 , 210 ) daN ( 210012 4

, 81 40 215 3 , 0

39920 bh

, 56

283 , 0 2 1800 q

1 , 80 40 4 , 13 5 , 1 Q

bh R

0 k

) cm ( 30 cm 30

; cm 30 90 3

1 min cm

30

; h

; cm 5 , 67 90 4

3 min cm

50

; h

; 225

; 144 6 24

; 225 4

900 min 8

; 225

; d 24

; 4

ë vïng tíi h¹n theo yªu cÇu kh¸ng chÊn

VËy, chän kho¶ng c¸ch cèt ®ai: u = uct = 14(cm) ë vïng tíi h¹n vµ u = utt = 18(cm) ë

®o¹n gi÷a nhÞp

) T 12

) T ( 66 , 206 ) daN ( 206658 1

, 80 40 215 3 , 0

48120 bh

, 84

283 , 0 2 1800 q

1 , 80 40 4 , 13 5 , 1 Q

bh R

0 k

) cm ( 30 cm 30

; cm 30 90 3

1 min cm

30

; h

; cm 5 , 67 90 4

3 min cm

50

; h

; 225

; 144 6 24

; 225 4

900 min 8

; 225

; d 24

; 4

VËy, chän kho¶ng c¸ch cèt ®ai: u = utt = 12(cm)

Trang 13

1.2 TÝnh cèt thÐp dÇm ®o¹n tõ tÇng 9 - tÇng 14:

1.2.1 DÇm D1:

TiÕt diÖn 1: M max   26 , 28 ( Tm )

) Tm ( 12 , 126

Mmax  

.TiÕt diÖn 2: Mmax  20 , 54 ( Tm )

) Tm ( 77 , 82

Mmax  

.Lùc c¾t: Qmax   37 , 12 ( T )

1.2.2 DÇm D2:

) Tm ( 91 , 110

Mmax  

.TiÕt diÖn 2: M max   24 , 98 ( Tm )

.Lùc c¾t: Qmax   33 , 78 ( T )

CÊu

kiÖn

TiÕtdiÖn

CTchÞuM«men

) T ( 210 ) daN ( 210012 4

, 81 40 215 3 ,

37120 bh

, 48

283 , 0 2 1800 q

4 , 81 40 4 , 13 5 , 1 Q

bh R

0 k

) cm ( 30 cm 30

; cm 30 90 3

1 min cm

30

; h

Trang 14

) cm ( 50 cm 50

; cm 5 , 67 90 4

3 min cm

50

; h

; 225

; 144 6 24

; 225 4

900 min 8

; 225

; d 24

; 4

®o¹n gi÷a nhÞp

) T ( 78

) T ( 24 , 217 ) daN ( 217236 2

, 84 40 215 3 ,

33780 bh

, 37

283 , 0 2 1800 q

2 , 84 40 4 , 13 5 , 1 Q

bh R

0 k

) cm ( 30 cm 30

; cm 30 90 3

1 min cm

30

; h

; cm 5 , 67 90 4

3 min cm

50

; h

; 225

; 144 6 24

; 225 4

900 min 8

; 225

; d 24

; 4

®o¹n gi÷a nhÞp

1.4 TÝnh cèt thÐp dÇm ®o¹n tõ tÇng 15 - tÇng 20:

1.4.1 DÇm D1:

TiÕt diÖn 1: Mmax  0 ( Tm )

) Tm ( 12 , 115

Mmax  

.TiÕt diÖn 2: M max   22 , 13 ( Tm )

.TiÕt diÖn 3: Mmax  50 , 86 ( Tm )

) Tm ( 39 , 55

Mmax   Lùc c¾t: Qmax   34 , 82 ( T )

1.4.2 DÇm D2:

) Tm ( 42 , 95

Mmax   TiÕt diÖn 2: M max   25 , 75 ( Tm )

.Lùc c¾t: Qmax   30 , 97 ( T )

Trang 15

CÊu

kiÖn diÖnTiÕt

CTchÞu

) T ( 72 , 216 ) daN ( 216720 0

, 84 40 215 3 ,

34820 bh

, 40

283 , 0 2 1800 q

84 40 4 , 13 5 , 1 Q

bh R

0 k

) cm ( 30 cm 30

; cm 30 90 3

1 min cm

30

; h

; cm 5 , 67 90 4

3 min cm

50

; h

; 225

; 144 6 24

; 225 4

900 min 8

; 225

; d 24

; 4

®o¹n gi÷a nhÞp

) T ( 97

) T ( 27 , 218 ) daN ( 218268 6

, 84 40 215 3 , 0

Trang 16

) cm / daN ( 25 , 31 6 , 84 40 4 , 13 8

30970 bh

, 31

283 , 0 2 1800 q

6 , 84 40 4 , 13 5 , 1 Q

bh R

0 k

) cm ( 30 cm 30

; cm 30 90 3

1 min cm

30

; h

; cm 5 , 67 90 4

3 min cm

50

; h

; 225

; 144 6 24

; 225 4

900 min 8

; 225

; d 24

; 4

®o¹n gi÷a nhÞp

1.5 TÝnh cèt thÐp dÇm ®o¹n tõ tÇng 21 - m¸i:

1.5.1 DÇm D1:

TiÕt diÖn 1: Mmax  0 ( Tm )

) Tm ( 89 , 118

Mmax  

.TiÕt diÖn 3: M max   54 , 04 ( Tm )

) Tm ( 18 , 49

Mmax  

.Lùc c¾t: Qmax   21 , 39 ( T )

1.5.2 DÇm D2:

TiÕt diÖn 1: M max   19 , 97 ( Tm )

) Tm ( 33 , 93

Mmax  

.TiÕt diÖn 2: Mmax  26 , 38 ( Tm )

CTchÞu

Trang 17

) T ( 39

84 40 4 , 13 5 , 1 Q

bh R

0 k

) cm ( 30 cm 30

; cm 30 90 3

1 min cm

30

; h

; cm 5 , 67 90 4

3 min cm

50

; h

; 225

; 144 6 24

; 225 4

900 min 8

; 225

; d 24

; 4

) T ( 8 , 954

Tæ hîp cã Nmax:

) Tm ( 77 , 412

) T ( 44 , 1553

- TÝnh víi tæ hîp 1:

8 , 954

41335 N

954800 b

6 114 ( 3600

) 01 , 37 5 , 0 114 11 , 184 ( 954800 )

' a h ( ' R

) x 5 , 0 h e (

0 a

08 , 1 100 114

41277 N

M

Suy ra e  e0  0 , 5 h  a  28 , 57  60  6  82 , 57 ( cm )

Trang 18

Đặt cốt thép đối xứng, có:

) cm ( 14 , 58 h ) cm ( 21 , 60 120 215

1553440 b

6114(3600

)38,69.5,011457,82(1553440)

'ah('R

)x,0he(

0 a

) T ( 67 , 1582

Tổ hợp có Nmax:

) Tm ( 35 , 576

) T ( 9 , 1760

- Tính với tổ hợp 1:

67 , 1582

57643 N

576430 b

6114(3600

)14,58.5,011442,92(576430)

'ah('R

)x5,0he(

0 a

08 , 1 100 114

57635 N

1760900 b

6 114 ( 3600

) 76 , 61 5 , 0 114 73 , 88 ( 1760900 )

' a h ( ' R

) x 5 , 0 h e (

0 a

Trang 19

Vậy, chỉ cần đặt cốt thép theo cấu tạo nh đã nói ở trên.

IV Bố trí cốt thép khung trục 1:

Việc bố trí cốt thép khung trục 1 dựa trên 2 tiêu chuẩn là TCVN 5574-1991 vàTCXDVN 375-2006 (chủ yếu là TCVN 5574-1991, cố gắng làm theo TCXDVN 375-2006) Do công trình có hệ tờng kích thớc lớn ít cốt thép (có 2 tờng dài trên 4m) nêncần đợc thiết kế cấu tạo nh kết cấu có cấp dẻo trung bình Dới đây là các biện pháp cấutạo dầm, cột tuân theo TCXDVN 375-2006)

1 Cấu tạo dầm:

- Vùng tới hạn của dầm tính từ mép cột dài 90cm

- Do T1>Tc nên hệ số dẻo đợc xác định nh sau (theo phơng y):

 = 1 + 2(q0 - 1)Tc/T1Trong đó:

- Hàm lợng cốt thép  của vùng kéo không đợc vợt quá giá trị max :

yd cd

d sy max

f

f 0018 , 0

fcd - giá trị thiết kế cờng độ chịu nén của bê tông, 215daN/cm2

fyd - giá trị thiết kế giới hạn chảy của thép, 3600daN/cm2

- hệ số dẻo, 2,23

sy,d - giá trị thiết kế của biến dạng thép tại điểm chảy dẻo, 0,0017

Vậy, với ' = 0,5, ta tính đợc max:

(%) 67 , 5 0567 , 0 3600 0017 , 0 23 , 2

215 0018 , 0 2 f

f 0018 , 0 2

yd cd

d sy

f

f 5 , 0

Trong đó:

Trang 20

fctm - giá trị tiêu chuẩn cờng độ chịu kéo của bê tông, 20daN/cm2

fyk - giá trị tiêu chuẩn giới hạn chảy của cốt thép, 4000daN/cm2

Vậy:

(%) 25 , 0 0025 , 0 4000

20 5 , 0 f

f 5 , 0

Đờng kính dbw của các thanh cốt đai (tính bằng mm) không đợc nhỏ hơn 6;

Khoảng cách s của các vòng cốt đai (tính bằng mm) không đợc vợt quá:

s = min {h w /4; 24 d bw ; 225; 8d bL} (5.13)(điều kiện này đã đợc thỏa mãn từ phần tính toán phía trên)

Cốt đai đầu tiên phải đợc đặt cách tiết diện mút dầm không quá 50mm

2 Cấu tạo cột:

- Tổng hàm lợng cốt thép dọc 1 không đợc nhỏ hơn 0,01 và không đợc vợt quá 0,04.Trong các tiết diện ngang đối xứng cần bố trí cốt thép đối xứng

- Phải bố trí ít nhất một thanh trung gian giữa các thanh thép ở góc dọc theo mỗi mặtcột để bảo đảm tính toàn vẹn của nút dầm-cột

- Các vùng trong khoảng cách lcr kể từ cả hai tiết diện đầu mút của cột kháng chấnchính phải đợc xem nh là các vùng tới hạn

- Khi thiếu những thông tin chính xác hơn, chiều dài của vùng tới hạn lcr (tính bằng m)

có thể đợc tính toán từ biểu thức sau đây:

lcr = max {h c ; l cl /6; 0,45} (5.14)trong đó:

hc kích thớc lớn nhất tiết diện ngang của cột (tính bằng mét); và

lcl chiều dài thông thuỷ của cột (tính bằng m)

- Nếu lcl/ hc  3, toàn bộ chiều cao của cột kháng chấn chính phải đợc xem nh là mộtvùng tới hạn và phải đợc đặt cốt thép theo qui định

Nh vậy, tất cả các cột, trừ cột tầng 1 đều có vùng tới hạn dài suốt chiều cao cột Riêngcột tầng 1, chiều cao vùng tới hạn là 1,2m

- Trong phạm vi các vùng tới hạn của những cột kháng chấn chính, cốt đai kín và đaimóc có đờng kính ít nhất là 6mm, phải đợc bố trí với một khoảng cách sao cho bảo

đảm độ dẻo kết cấu tối thiểu và ngăn ngừa sự mất ổn định cục bộ của các thanh thépdọc Hình dạng đai phải sao cho tăng đợc khả năng chịu lực của tiết diện ngang do ảnhhởng của ứng suất 3 chiều do các vòng đai này tạo ra Những điều kiện tối thiểu này đ -

ợc xem nh thoả mãn nếu đáp ứng những điều kiện sau đây

Khoảng cách s giữa các vòng đai (tính bằng mm) không đợc vợt quá:

s = min {b0/2; 175; 8dbL} (5.18)(điều kiện này đã đợc kiểm tra trong khi tính toán)

Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc cạnh nhau đợc cố định bằng cốt đai

kín và đai móc không đợc vợt quá 200mm, tuân theo EN1992-1-1:2004, 9.5.3(6).

3 Cấu tạo nút dầm-cột:

Cốt đai hạn chế biến dạng nằm ngang trong nút dầm-cột của dầm kháng chấn chínhkhông nên nhỏ hơn cốt thép trong vùng tới hạn của cột, và có ít nhất một thanh cốt thép

Trang 21

trung gian (giữa các thanh ở góc cột) thẳng đứng phải đợc bố trí ở mỗi phía của nútdầm kháng chấn chính với cột.

Tiêu đề	Chương VII Tính Toán Tổ Hợp Năng Lượng Tính Cho Công Tho Khung Phảng OK
Tác giả	ThS.GVC. Đinh Chính Đạo, Chu Hải Ninh
Trường học	Đại học Xây dựng
Chuyên ngành	Kỹ thuật xây dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	1,1 MB