Tính cốt thép cột đoạn từ tầng 5 - tầng mái: Ta thấy rằng nội lực trong các cột các tầng trên nhỏ hơn nhiều so với nội lực trong các cột tầng hầm 2, do đó dựa vào kết quả tính ở trên =>
Trang 1Chương 15: Tính cốt thép cột
2.1 Tính cốt thép cột đoạn từ tầng hầm 2 - tầng 4:
Chọn a a ' 6 ( cm )
Tính h0 120 6 114 ( cm )
Suy ra eogh 0 , 4 ( 1 , 25 h 0h0) 0 , 4 ( 1 , 25 120 0 , 51 114 ) 36 , 74 ( cm )
2.1.1 Tính cột C1:
Các tổ hợp chọn để tính toán:
) Tm ( 35 , 413
) T ( 8 , 954
Tổ hợp có Nmax:
) Tm ( 77 , 412
) T ( 44 , 1553
- Tính với tổ hợp 1:
8 , 954
41335 N
M
Suy ra e e0 0 , 5 h a 45 , 29 60 6 99 , 29 ( cm )
Đặt cốt thép đối xứng, có:
) cm ( 14 , 58 h ) cm ( 01 , 37 120 215
954800 b
R
N
n
Vậy, diện tích cốt thép cần là:
) cm ( 32 , 9 )
6 114 ( 3600
) 01 , 37 5 , 0 114 11 , 184 ( 954800 )
' a h ( ' R
) x , 0 h e (
N
'
F
0 a
0 a
(%) 1 (%)
08 , 1 100 114
.
120
84
,
147
min t
- Tính với tổ hợp 2:
44 , 1553
41277 N
M
Suy ra e e0 0 , 5 h a 28 , 57 60 6 82 , 57 ( cm )
Đặt cốt thép đối xứng, có:
) cm ( 14 , 58 h ) cm ( 21 , 60 120 215
1553440 b
R
N
n
Vậy, tính cốt thép theo tr-ờng hợp lệch tâm bé
Vì e0 28 , 57 ( cm ) 0 , 2 h0 0 , 2 114 22 , 8 ( cm )nên tính x theo công thức:
Trang 2) cm ( 38 , 69 14 , 58 ) 57 , 28 74 , 36 ( 8 , 1 h ) e e
(
8
,
1
Vậy, diện tích cốt thép cần là:
) cm ( 96 , 19 )
6 114 ( 3600
) 38 , 69 5 , 0 114 57 , 82 ( 1553440 )
' a h ( ' R
) x 5 , 0 h e
(
N
'
F
0 a
0 a
Vậy, chỉ cần đặt cốt thép theo cấu tạo nh- đã nói ở trên
2.1.2 Tính cột C2:
Các tổ hợp chọn để tính toán:
) Tm ( 43 , 576
) T ( 67 , 1582
Tổ hợp có Nmax:
) Tm ( 35 , 576
) T ( 9 , 1760
- Tính với tổ hợp 1:
67 , 1582
57643 N
M
Suy ra e e0 0 , 5 h a 38 , 42 60 6 92 , 42 ( cm )
Đặt cốt thép đối xứng, có:
) cm ( 14 , 58 h ) cm ( 34 , 61 120 215
576430 b
R
N
n
Vậy, tính cốt thép theo tr-ờng hợp lệch tâm bé
Vì e0 38 , 42 ( cm ) 0 , 2 h0 0 , 2 114 22 , 8 ( cm )nên tính x theo công thức:
) cm ( 14 , 58 ) cm ( 12 , 55 14 , 58 ) 42 , 38 74 , 36 ( 8 , 1 h ) e e
(
8
,
1
Lấy x = 58,14(cm)
Vậy, diện tích cốt thép cần là:
) cm ( 49 , 30 )
6 114 ( 3600
) 14 , 58 5 , 0 114 42 , 92 ( 576430 )
' a h ( ' R
) x 5 , 0 h e
(
N
'
F
0 a
0 a
(%) 1 (%)
08 , 1 100 114
.
120
84
,
147
min t
- Tính với tổ hợp 2:
9 , 1760
57635 N
M
Suy ra e e0 0 , 5 h a 34 , 73 60 6 88 , 73 ( cm )
Đặt cốt thép đối xứng, có:
) cm ( 14 , 58 h ) cm ( 25 , 68 120 215
1760900 b
R
N
n
Trang 3Vậy, tính cốt thép theo tr-ờng hợp lệch tâm bé.
Vì e0 34 , 73 ( cm ) 0 , 2 h0 0 , 2 114 22 , 8 ( cm )nên tính x theo công thức:
) cm ( 76 , 61 67 , 54 ) 73 , 34 74 , 36 ( 8 , 1 h ) e e
(
8
,
1
Vậy, diện tích cốt thép cần là:
) cm ( 42 , 25 )
6 114 ( 3600
) 76 , 61 5 , 0 114 73 , 88 ( 1760900 )
' a h ( ' R
) x , 0 h e (
N
'
F
0 a
0 a
Vậy, chỉ cần đặt cốt thép theo cấu tạo nh- đã nói ở trên
2.2 Tính cốt thép cột đoạn từ tầng 5 - tầng mái:
Ta thấy rằng nội lực trong các cột các tầng trên nhỏ hơn nhiều so với nội lực trong các cột tầng hầm 2, do đó dựa vào kết quả tính ở trên => với các cột các tầng trên chỉ cần đặt thép theo cấu tạo Cụ thể:
106,7(cm)
(%) 1 100 7 , 106
.
110
84
,
117
= 106,7(cm)
(%) 22 , 1 100 7
,
96
.
100
84
,
117
(%) 31 , 1 100
9
,
86
.
90
6
,
102
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 và TCXDVN 375-2006 (chủ yếu là TCVN 5574-5574-1991, cố gắng làm theo TCXDVN 375-2006) Do công trình có hệ t-ờng kích th-ớc lớn ít cốt thép (có 2 t-ờng dài trên 4m) nên cần đ-ợc thiết kế cấu tạo nh- kết cấu có cấp dẻo trung bình D-ới đây là các biện pháp cấu tạo dầm, cột tuân theo TCXDVN 375-2006)
1 Cấu tạo dầm:
- Vùng tới hạn của dầm tính từ mép cột dài 90cm
= 1 + 2(q0- 1)Tc/T1 Trong đó:
Tc = 0,6s
Trang 4T1 = 2,5402s
Vậy:
- Tại vùng nén, cần bố trí thêm không d-ới một nửa l-ợng cốt thép đã
bố trí tại vùng kéo, ngoài những số l-ợng cốt thép chịu nén cần thiết khi kiểm tra trạng thái cực hạn của dầm trong tình huống thiết kế chịu
động đất
:
yd
cd d sy max
f
f 0018 , 0
(5.11)
Trong đó:
0,0017
(%) 67 , 5 0567 , 0 3600 0017 , 0 23 , 2
215 0018 , 0 2 f
f 0018 , 0 2
yd
cd d sy
- Dọc theo toàn bộ chiều dài dầm, hàm l-ợng cốt thép của vùng kéo
yk
ctm min
f
f 5 , 0
Trong đó:
Vậy:
Trang 5(%) 25 , 0 0025 , 0 4000
20 5 , 0 f
f 5 , 0 yk
ctm
- Trong phạm vi các vùng tới hạn của dầm, phải đ-ợc bố trí cốt đai thoả mãn những điều kiện sau đây :
đ-ợc nhỏ hơn 6;
đ-ợc v-ợt quá:
s = min {h w/4; 24 d bw ; 225; 8d bL} (5.13) (điều kiện này đã đ-ợc thỏa mãn từ phần tính toán phía trên)
Cốt đai đầu tiên phải đ-ợc đặt cách tiết diện mút dầm không quá 50mm
2 Cấu tạo cột:
đ-ợc v-ợt 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 mặt cột để bảo đảm tính toàn vẹn của nút dầm-cột
kháng chấn chính phải đ-ợc xem nh- là các vùng tới hạn
- Khi thiếu những thông tin chính xác hơn, chiều dài của vùng tới hạn
trong đó:
và
xem nh- là một vùng tới hạn và phải đ-ợc đặt cốt thép theo qui định
Trang 6Nh- vậy, tất cả các cột, trừ cột tầng 1 đều có vùng tới hạn dài suốt chiều cao cột Riêng cột 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 đai móc có đ-ờng kính ít nhất là 6mm, phải đ-ợc 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 thép dọc Hình dạng đai phải sao cho tăng đ-ợc khả năng chịu lực của tiết diện ngang do ảnh h-ởng 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
v-ợt quá:
s = min {b0/2; 175; 8dbL} (5.18) (điều kiện này đã đ-ợc kiểm tra trong khi tính toán)
Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc cạnh nhau đ-ợc cố
định bằng cốt đai kín và đai móc không đ-ợc v-ợt quá 200mm, tuân
3 Cấu tạo nút dầm-cột:
Cốt đai hạn chế biến dạng nằm ngang trong nút dầm-cột của dầm kháng chấn chính không nên nhỏ hơn cốt thép trong vùng tới hạn của cột, và có ít nhất một thanh cốt thép trung gian (giữa các thanh ở góc cột) thẳng đứng phải đ-ợc bố trí ở mỗi phía của nút dầm kháng chấn chính với cột