thiết kế dầm dọc cho tòa nhà cao tầng

Tính toán cốt thép chịu lực ở đầu dầm : - Tiết diện đầu dầm có cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua sự tham gia chịu lực của bản sàn đối với dầm... IIi-bè trÝ cèt thÐp19.

Trang 1

Phần 4: thiết kế dầm dọc trục c tầng 7

I- Tải trọng tác dụng lên trục C tầng 7:

sơ đồ truyền tải dầm dọc trục C tầng 7

a,Tĩnh tải

Tên Các tải trọng hợp thành Giá trị tính toán

q1(kg/m) Do sàn 3,6x6(tam giác)

Do sàn 2,4x3,6(hình thang)

Do dầm 30x70

425 585 481 Tổng: 1491 q2(kg/m) Do tờng 0,11x2,9

Do sàn 3,6x6(tam giác)

Do dầm 30x70

632 425 585 481 Tổng: 2123

Trang 2

P1(kg) Do têng (0,22x2,9)

Do sµn 1,5x6(ch÷ nhËt)truyÒn vµo

Do dÇm 25x70 dµi 5,8m

1263x5,8 = 7325 284x5,8 = 1647,2 481x5,8 =2790 Tæng 11762 P2 (kg) Do têng 0,22x2,9

Do têng 0,11x2,9

Do sµn 3,6 x 6(h×nh thang)

Do sµn 2,4x3,6(tam gi¸c)

Do sµn 2,4x3,6(h×nh thang)

Do cét 50x50

Do dÇm 25x70

1264x2,4=3033 632x(1,8+0,6)=1517 576x7,2=4146 248x7,2=2184 585x7,2= 2850 688 481x6,6=3175 481x3,6=1732 Tæng 19326 P3(kg) Do têng 0,11x2,9

Do sµn 3,6 x 6(h×nh thang)

Do sµn 2,4x3,6(tam gi¸c)

Do sµn 2,4x3,6(h×nh thang)

Do dÇm 25x70

632x10,2=6380 576x7,2=4146 248x7,2=2184 585x7,2= 2850 481x6,6=3175 481x3,6=1732 Tæng 22176

B,ho¹t t¶i

Tªn C¸c t¶i träng hîp thµnh Gi¸ trÞ tÝnh to¸n

11

Trang 3

q1’(kg/m) Do sàn 3,6x6(tam giác)

405 353 Tổng: 758 q2’(kg/m) Do sàn 3,6x6(tam giác)

405 353 Tổng: 758 P1’ Do sàn 3,6 x 6(hình thang)

Do sàn 2,4x3,6(tam giác)

366x7,2=2635 270x7,2=1944 353x7,2= 2542 Tổng 7120 Sơ đồ chất tải dầm dọc trục C tầng 7

Ta sử dụng chơng trình SAP 2000 để tính toán nội lực cho dầm và kết quả nội lực nhận đợc nh sau :

1 TH1 0.75 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -8.775

Trang 4

1 TH2 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1 TH2 0.75 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -8.775

1 TH2 1.5 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -17.550

1 TH3 0.75 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -8.775

1 TH3 1.5 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -17.550

1 TH4 0.75 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -8.775

1 TH4 1.5 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -17.550

1 TH5 0.75 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -8.775

1 TH5 1.5 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -17.550

1 TH6 0.75 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -8.775

1 TH6 1.5 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -17.550

1 TH_MAX 0 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 0.000

1 TH_MAX 0.75 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -8.775

1 TH_MAX 1.5 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -17.550

1 TH_MIN 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1 TH_MIN 0.75 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -8.775

1 TH_MIN 1.5 0.000 11.700 0.000 0.000 0.000 -17.550

2 TH1 0 0.000 -1.365 0.000 0.000 0.000 -17.550

2 TH1 1.8 0.000 1.335 0.000 0.000 0.000 -17.523

2 TH1 3.6 0.000 4.035 0.000 0.000 0.000 -22.356

2 TH2 0 0.000 -5.506 0.000 0.000 0.000 -17.550

2 TH2 1.8 0.000 -1.442 0.000 0.000 0.000 -11.296

2 TH2 3.6 0.000 2.622 0.000 0.000 0.000 -12.359

2 TH3 0 0.000 -4.790 0.000 0.000 0.000 -17.550

2 TH3 1.8 0.000 -0.725 0.000 0.000 0.000 -12.587

2 TH3 3.6 0.000 3.339 0.000 0.000 0.000 -14.939

2 TH4 0 0.000 -2.082 0.000 0.000 0.000 -17.550

2 TH4 1.8 0.000 0.618 0.000 0.000 0.000 -16.233

2 TH4 3.6 0.000 3.318 0.000 0.000 0.000 -19.776

2 TH5 0 0.000 -3.255 0.000 0.000 0.000 -17.550

2 TH5 1.8 0.000 0.673 0.000 0.000 0.000 -15.226

2 TH5 3.6 0.000 4.601 0.000 0.000 0.000 -19.972

2 TH6 0 0.000 -3.255 0.000 0.000 0.000 -17.550

2 TH6 1.8 0.000 0.673 0.000 0.000 0.000 -15.226

2 TH6 3.6 0.000 4.601 0.000 0.000 0.000 -19.972

2 TH_MAX 0 0.000 -1.365 0.000 0.000 0.000 -17.550

2 TH_MAX 1.8 0.000 1.335 0.000 0.000 0.000 -11.296

2 TH_MAX 3.6 0.000 4.601 0.000 0.000 0.000 -12.359

2 TH_MIN 0 0.000 -5.506 0.000 0.000 0.000 -17.550

2 TH_MIN 1.8 0.000 -1.442 0.000 0.000 0.000 -17.523

2 TH_MIN 3.6 0.000 2.622 0.000 0.000 0.000 -22.356

3 TH1 0 0.000 -21.755 0.000 0.000 0.000 -22.356

3 TH1 3.6 0.000 -11.466 0.000 0.000 0.000 37.441

3 TH1 7.2 0.000 25.323 0.000 0.000 0.000 -35.201

3 TH2 0 0.000 -13.744 0.000 0.000 0.000 -12.359

3 TH2 3.6 0.000 -6.184 0.000 0.000 0.000 23.513

3 TH2 7.2 0.000 20.776 0.000 0.000 0.000 -37.672

3 TH3 0 0.000 -15.194 0.000 0.000 0.000 -14.939

3 TH3 3.6 0.000 -7.634 0.000 0.000 0.000 26.152

3 TH3 7.2 0.000 19.326 0.000 0.000 0.000 -29.813

3 TH4 0 0.000 -20.305 0.000 0.000 0.000 -19.776

3 TH4 3.6 0.000 -10.016 0.000 0.000 0.000 34.802

13

Trang 5

3 TH4 7.2 0.000 26.773 0.000 0.000 0.000 -43.060

3 TH5 0 0.000 -20.038 0.000 0.000 0.000 -19.972

3 TH5 3.6 0.000 -10.022 0.000 0.000 0.000 34.138

3 TH5 7.2 0.000 25.784 0.000 0.000 0.000 -40.655

3 TH6 0 0.000 -20.038 0.000 0.000 0.000 -19.972

3 TH6 3.6 0.000 -10.022 0.000 0.000 0.000 34.138

3 TH6 7.2 0.000 25.784 0.000 0.000 0.000 -40.655

3 TH_MAX 0 0.000 -13.744 0.000 0.000 0.000 -12.359

3 TH_MAX 3.6 0.000 -6.184 0.000 0.000 0.000 37.441

3 TH_MAX 7.2 0.000 26.773 0.000 0.000 0.000 -29.813

3 TH_MIN 0 0.000 -21.755 0.000 0.000 0.000 -22.356

3 TH_MIN 3.6 0.000 -11.466 0.000 0.000 0.000 23.513

3 TH_MIN 7.2 0.000 19.326 0.000 0.000 0.000 -43.060

4 TH1 0 0.000 -19.039 0.000 0.000 0.000 -35.201

4 TH1 3.6 0.000 -11.479 0.000 0.000 0.000 19.733

4 TH1 7.2 0.000 18.281 0.000 0.000 0.000 -32.470

4 TH2 0 0.000 -25.661 0.000 0.000 0.000 -37.672

4 TH2 3.6 0.000 -15.373 0.000 0.000 0.000 36.189

4 TH2 7.2 0.000 24.216 0.000 0.000 0.000 -32.470

4 TH3 0 0.000 -18.291 0.000 0.000 0.000 -29.813

4 TH3 3.6 0.000 -10.731 0.000 0.000 0.000 22.427

4 TH3 7.2 0.000 19.029 0.000 0.000 0.000 -32.470

4 TH4 0 0.000 -26.410 0.000 0.000 0.000 -43.060

4 TH4 3.6 0.000 -16.121 0.000 0.000 0.000 33.495

4 TH4 7.2 0.000 23.468 0.000 0.000 0.000 -32.470

4 TH5 0 0.000 -24.935 0.000 0.000 0.000 -40.655

4 TH5 3.6 0.000 -14.919 0.000 0.000 0.000 31.083

4 TH5 7.2 0.000 23.687 0.000 0.000 0.000 -36.161

4 TH6 0 0.000 -24.935 0.000 0.000 0.000 -40.655

4 TH6 3.6 0.000 -14.919 0.000 0.000 0.000 31.083

4 TH6 7.2 0.000 23.687 0.000 0.000 0.000 -36.161

4 TH_MAX 0 0.000 -18.291 0.000 0.000 0.000 -29.813

4 TH_MAX 3.6 0.000 -10.731 0.000 0.000 0.000 36.189

4 TH_MAX 7.2 0.000 24.216 0.000 0.000 0.000 -32.470

4 TH_MIN 0 0.000 -26.410 0.000 0.000 0.000 -43.060

4 TH_MIN 3.6 0.000 -16.121 0.000 0.000 0.000 19.733

4 TH_MIN 7.2 0.000 18.281 0.000 0.000 0.000 -36.161

5 TH1 0 0.000 -24.130 0.000 0.000 0.000 -32.470

5 TH1 3.6 0.000 -13.842 0.000 0.000 0.000 35.880

5 TH1 7.2 0.000 25.747 0.000 0.000 0.000 -38.291

5 TH2 0 0.000 -18.195 0.000 0.000 0.000 -32.470

5 TH2 3.6 0.000 -10.635 0.000 0.000 0.000 19.423

5 TH2 7.2 0.000 19.125 0.000 0.000 0.000 -35.820

5 TH3 0 0.000 -23.382 0.000 0.000 0.000 -32.470

5 TH3 3.6 0.000 -13.093 0.000 0.000 0.000 33.186

5 TH3 7.2 0.000 26.496 0.000 0.000 0.000 -43.679

5 TH4 0 0.000 -18.943 0.000 0.000 0.000 -32.470

5 TH4 3.6 0.000 -11.383 0.000 0.000 0.000 22.117

5 TH4 7.2 0.000 18.377 0.000 0.000 0.000 -30.432

5 TH5 0 0.000 -23.601 0.000 0.000 0.000 -36.161

5 TH5 3.6 0.000 -13.585 0.000 0.000 0.000 30.773

5 TH5 7.2 0.000 25.021 0.000 0.000 0.000 -41.273

5 TH6 0 0.000 -23.601 0.000 0.000 0.000 -36.161

5 TH6 3.6 0.000 -13.585 0.000 0.000 0.000 30.773

5 TH6 7.2 0.000 25.021 0.000 0.000 0.000 -41.273

Trang 6

5 TH_MAX 3.6 0.000 -10.635 0.000 0.000 0.000 35.880

5 TH_MAX 7.2 0.000 26.496 0.000 0.000 0.000 -30.432

5 TH_MIN 0 0.000 -24.130 0.000 0.000 0.000 -36.161

5 TH_MIN 3.6 0.000 -13.842 0.000 0.000 0.000 19.423

5 TH_MIN 7.2 0.000 18.377 0.000 0.000 0.000 -43.679

6 TH1 0 0.000 -21.551 0.000 0.000 0.000 -38.291

6 TH1 3.6 0.000 -13.991 0.000 0.000 0.000 25.686

6 TH1 7.2 0.000 15.769 0.000 0.000 0.000 -17.472

6 TH2 0 0.000 -26.098 0.000 0.000 0.000 -35.820

6 TH2 3.6 0.000 -15.810 0.000 0.000 0.000 39.615

6 TH2 7.2 0.000 23.779 0.000 0.000 0.000 -27.470

6 TH3 0 0.000 -27.548 0.000 0.000 0.000 -43.679

6 TH3 3.6 0.000 -17.260 0.000 0.000 0.000 36.976

6 TH3 7.2 0.000 22.329 0.000 0.000 0.000 -24.889

6 TH4 0 0.000 -20.102 0.000 0.000 0.000 -30.432

6 TH4 3.6 0.000 -12.542 0.000 0.000 0.000 28.326

6 TH4 7.2 0.000 17.219 0.000 0.000 0.000 -20.053

6 TH5 0 0.000 -26.559 0.000 0.000 0.000 -41.273

6 TH5 3.6 0.000 -16.543 0.000 0.000 0.000 36.311

6 TH5 7.2 0.000 22.063 0.000 0.000 0.000 -25.085

6 TH6 0 0.000 -26.559 0.000 0.000 0.000 -41.273

6 TH6 3.6 0.000 -16.543 0.000 0.000 0.000 36.311

6 TH6 7.2 0.000 22.063 0.000 0.000 0.000 -25.085

6 TH_MAX 0 0.000 -20.102 0.000 0.000 0.000 -30.432

6 TH_MAX 3.6 0.000 -12.542 0.000 0.000 0.000 39.615

6 TH_MAX 7.2 0.000 23.779 0.000 0.000 0.000 -17.472

6 TH_MIN 0 0.000 -27.548 0.000 0.000 0.000 -43.679

6 TH_MIN 3.6 0.000 -17.260 0.000 0.000 0.000 25.686

6 TH_MIN 7.2 0.000 15.769 0.000 0.000 0.000 -27.470

7 TH1 0 0.000 -8.918 0.000 0.000 0.000 -17.472

7 TH1 1.8 0.000 -4.853 0.000 0.000 0.000 -5.078

7 TH1 3.6 0.000 -0.789 0.000 0.000 0.000 0.000

7 TH2 0 0.000 -10.331 0.000 0.000 0.000 -27.470

7 TH2 1.8 0.000 -7.631 0.000 0.000 0.000 -11.305

7 TH2 3.6 0.000 -4.931 0.000 0.000 0.000 0.000

7 TH3 0 0.000 -9.614 0.000 0.000 0.000 -24.889

7 TH3 1.8 0.000 -6.914 0.000 0.000 0.000 -10.015

7 TH3 3.6 0.000 -4.214 0.000 0.000 0.000 0.000

7 TH4 0 0.000 -9.635 0.000 0.000 0.000 -20.053

7 TH4 1.8 0.000 -5.570 0.000 0.000 0.000 -6.368

7 TH4 3.6 0.000 -1.506 0.000 0.000 0.000 0.000

7 TH5 0 0.000 -10.896 0.000 0.000 0.000 -25.085

7 TH5 1.8 0.000 -6.968 0.000 0.000 0.000 -9.008

7 TH5 3.6 0.000 -3.040 0.000 0.000 0.000 0.000

7 TH6 0 0.000 -10.896 0.000 0.000 0.000 -25.085

7 TH6 1.8 0.000 -6.968 0.000 0.000 0.000 -9.008

7 TH6 3.6 0.000 -3.040 0.000 0.000 0.000 0.000

7 TH_MAX 0 0.000 -8.918 0.000 0.000 0.000 -17.472

7 TH_MAX 1.8 0.000 -4.853 0.000 0.000 0.000 -5.078

7 TH_MAX 3.6 0.000 -0.789 0.000 0.000 0.000 0.000

7 TH_MIN 0 0.000 -10.896 0.000 0.000 0.000 -27.470

7 TH_MIN 1.8 0.000 -7.631 0.000 0.000 0.000 -11.305

7 TH_MIN 3.6 0.000 -4.931 0.000 0.000 0.000 0.000

II- TÝnh to¸n cèt thÐp cho dÇm däc truc c tÇng 7

15

Trang 7

Tiết diện các phần tử dầm khung : (25x70)cm

- Số liệu tính toán :

+ Bê tông mác 300 có Rn = 130 kG/cm2

+ Thép nhóm AII có Ra = 2800 kG/cm2

1.Tính toán cốt thép phần tử 5

Nội lực của phần tử 5 đợc lấy từ bảng tổ hợp nội lực :

Nội lực Gối đầu Giữa nhịp Gối cuối

M -43,68 39,62 -27,47

Q -27,55 -17,26 23,78

2 Tính toán cốt thép chịu lực ở đầu dầm :

- Tiết diện đầu dầm có cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua sự tham gia chịu lực của bản sàn đối với dầm.

Tính theo tiết diện chữ nhật có bh = 25 x 70 cm

- Giả thiết a =7 cm  h0 =70 -7 = 63 cm.

*Tại tiết diện 1-1(gối 2) có M =43680 kG.m

Ta có : A= 0 , 338 0 , 399

63 25 130

4368000 b.h

0 n







M

 Tính theo trờng hợp đặt cốt đơn

+  = 0,5(1+ 1 2A) = 0,5(1+ 1 20.338) = 0,785

Diện tích cốt thép yêu cầu:

63 785 , 0 2800

4368000 h

M

(cm2) Hàm lợng cốt thép :

t = 100% 2%

63 25

54 , 31

% 100 0



bh

Fa

> min  thoả mãn Chọn 3  28 + 2  30 có Fa = 32,62 cm2

3.1.Tính toán cốt thép chịu lực ở giữa dầm :

* Tại tiết diện giữa dầm :

có M =39620 (kG.m)

- Tiết diện tính toán là tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén.

Chiều rộng cánh đa vào tính toán là : bc= b+2Sc

Trong đó Sc không đợc vợt quá trị số bé nhất trong 3 giá trị:

- Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm:

0,5(6,5-0,3)=3,1 m

- Một phần sáu nhịp tính toán của dầm :

l/6=7,2/6=1.2 m

- 6hc Khi hc>0,1h thì tăng thành 9hc= 910=90 cm

ở đây Có Sc= 0,9hc=0,910=9 cm  bc= b+2Sc=25+290=205 cm

- Tính Mc = Rnbchc(h0-0,5hc)

Chọn a =7cm  h0=70-7 =63 cm

Trang 8

- Thay vào công thức trên ta có:

Mc =130205 10(63- 0,5 10) = 15457000 kG.cm=154570 kGm

M = 39620 < Mc = 154570

 Trục trung hoà đi qua cánh.

Có hc=10 cm < 0,2 h0 =0,2.63=12,6 cm.

 Cốt thép có thể đợc tính gần đúng theo công thức:

) ( 4 , 24 ) 10 5 , 0 63 (

2800

39620 )

5 , 0 (

2 0

cm h

h Ra

M Fa

c











Chọn 428 có Fa = 24,63 cm²

- Kiểm tra hàm lợng cốt thép :

 = 100% 2524,463 100% 1,55%

0







bh

Fa

> min  thoả mãn 3.2Tính toán cốt treo

Tính toán cốt treo tại các điểm có lực tập trung trên dầm

Tại vị trí giữa nhịp 2-3

Với P = g + q = 19,4 + 7,1 = 26,5 T

Cốt treo đợc đặt dới dạng các cốt đai, diện tích cần thiết

Ftr =

2300

10 5 ,

26  3



a

R

P

= 11,52 cm2

Dùng đai 8, hai nhánh n = 2 thì số lợng đai cần thiết là:

d

tr

f

.

n

F

= 2110,52,503

 = 11,5 đai.

Nhng do khoảng cách đặt các thép đai là h = hdc - hdp = 70-70 = 0

 Ta bố trí mỗi bên 3 đai khoảng cách các đai 50 mm (theo cấu tạo)

3.3.Tính toán cốt đai cho dầm

- Từ bảng tổ hợp nội lực ta có Qmax = 27,55 T

+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:

Q  k0.Rn.b.h0

Vế trái : Q =27550 KG

Vế phải : 0,35130 2563 =71663KG > Vế trái

 Thoả mãn điều kiện hạn chế, bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng + Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông :

Q  k1.Rk.b.h0

Vế phải = 0.6  10 25 63 = 9450 KG < Vế trái

 Ta phải tính cốt đai chịu cắt.

- Chọn dùng cốt đai 8 có fa =0,503 cm2 ,đai 2 nhánh.(n=2)

- Khoảng cách cốt đai:

+ Khoảng cách tính toán:

Utt = Rađ n fa 21,62( )

25784

63 25 10 8 503 0 2 1800

8

2

2 2

Q

bh

R k







17

Trang 9

+ Khoảng cách cấu tạo :

Uct = min (h / 3 ; 30 cm ) = 23 cm.

+ Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

25784

63 25 10 5 1 5 ,

Q

h b

R k







 Khoảng cách đai :

U = min(Utt ; Umax ; Uct ) = min ( 23 ; 57,72 ; 21,62cm )

* Để thiên về an toàn và tiện cho thi công ta bố trí khoảng cách cốt đai đều cho toàn dầm u =15 cm

- Với khoảng cách cốt đai nh đã chọn thì lực cắt mà cốt đai chịu là qđ:

) / ( 72 , 120 15

503 0 2 1800

cm KG u

nf R

q ad d

d     

- Khả năng chịu cắt của bêtông và cốt đai trên tiết diện nghiêng:

KG Q

KG q

bh R

Qdb 8 k 2 d 8 10 25 632 120 , 72 30956 27550



 Nh vậy ta không cần tính cốt xiên.

Để thuận tiện và bớt lặp lại trong tính toán ta sử dụng bảng tính Excel để tính toán cho các phần tử còn lại của dầm :

Phần

tử

Mcắt M(T.m) Fa (cm2) Chọn

1 I-I

II-II

III-III

0 -8.77 -17.55

0 Cấu tạo 10,73

230 (Fa=14,14 cm2) 228(Fa= 12,32 cm2) 230 (Fa=14,14 cm2)

2 I-I

II-II

III-III

-17.55 -17.52 -22.36

10,73 Cấu tạo 14.01

230 (Fa=14,14 cm2) 228(Fa= 12,32 cm2) 230 (Fa=14,14 cm2)

3 I-I

II-II

III-III

-22.36 37.44 -43.06

14.01 21.61 30.98

230 (Fa=14,14 cm2) 428 (Fa=24,64 cm2) 230+328 (Fa=32,62 cm2)

4 I-I

II-II

III-III

-43.06 36.19 -36.16

30.98 20.87 24,64

230+328 (Fa=32,62 cm2) 428 (Fa=24,64 cm2) 230+228 (Fa=26,46 cm2)

5 I-I

II-II

III-III

-36.16 36.88 -43.68

24,64 21.29 31,58

230+328 (Fa=32,62 cm2) 428 (Fa=24,64 cm2) 230+328 (Fa=32,62 cm2)

6 I-I

II-II

III-III

-43.68 39.62 -27.47

31,58 24.4 17,72

230+328 (Fa=32,62 cm2) 428 (Fa=24,64 cm2) 230+128 (Fa=20,3 cm2)

7 I-I

II-II

III-III

27.47 -11.3 0

17,72 Cấu tạo 0

230+128 (Fa=20,3 cm2) 228(Fa= 12,32 cm2) 228(Fa= 12,32 cm2)

Trang 10

IIi-bè trÝ cèt thÐp

19

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	789 KB