LỰC DO GIÓ TÁC DỘNG VÀO CÔNG TRÌNH THEO PHƯƠNG Y
GIOù 2: Gồm gió hút và đẩy theo phươngY của công trình
TH1: Hoạt tải cách tầng chẵn.
TH2: Hoạt tải cách tầng lẻ.
TH3: Hoạt tải cách ô chẵn.
TH4: Hoạt tải cách ô lẻ TH5: Hoạt tải liền ô.
TH6: Hoạt tải cách nhịp - theo phương số.
TH7: Hoạt tải liền nhịp – theo phương số.
TH8: Hoạt tải cách nhịp – theo phương chữ.
TH9: Hoạt tải liền nhịp – theo phương chữ.
Tổ hợp tải trọng.
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 67 Combo chính :
Combo1-(TT+ TH1) × 1 Combo2-(TT+ TH2) × 1 Combo3-(TT+TH3) × 1 Combo4-(TT+TH4) × 1 Combo5-(TT+ TH5) × 1 Combo6-(TT+ TH6) × 1 Combo7-(TT+TH7) × 1 Combo8-(TT+TH8) × 1 Combo9-(TT+ TH9) × 1 Combo10-(TT+ GIÓ X) × 1 Combo11-(TT+GIÓY) × 1 Combo phuù :
Combo12- TT × 1+ (TH1 + TH2) × 0.9 Combo13- TT × 1+ (TH3 + GIÓ X) × 0.9 Combo14- TT × 1+ (TH3 + GIÓ Y) × 0.9 Combo15- TT × 1+ (TH4 + GIÓ X) × 0.9 Combo16- TT × 1+ (TH4 + GIÓ Y) × 0.9 Combo17- TT × 1+ (TH5 + GIÓ X) × 0.9 Combo18- TT × 1+ (TH5 + GIÓ Y) × 0.9 Combo19- TT × 1+ (TH6 + GIÓ X) × 0.9 Combo20- TT × 1+ (TH6 + GIÓ Y) × 0.9 Combo21- TT × 1+ (TH7 + GIÓ X) × 0.9 Combo22- TT × 1+ (TH7 + GIÓ Y) × 0.9 Combo23- TT × 1+ (TH8 + GIÓ X) × 0.9 Combo24- TT × 1+ (TH8 + GIÓ Y) × 0.9 Combo25- TT × 1+ (TH9 + GIÓ X) × 0.9 Combo26- TT × 1+ (TH9 + GIÓ Y) × 0.9 Combo27- TT × 1+ (TH1 + TH2+ GIÓ X) × 0.9 Combo28- TT × 1+ (TH1 + TH2+ GIÓ Y) × 0.9 2 Nguyên lý tính toán :
Đối với cột là cấu kiện chịu nén chọn tiết diện dưới chân và trên đỉnh cột. Có thể thêm tiết diện khác nếu có nội lực lớn. Ngoài ra phải tính thêm Qtu để phục vụ tính móng.
Với kết quả nội lực cột có được từ ETABS (được trình bày trong “Phụ lục”). Tại từng vị trí mặt cắt cột ta tính toán với các cặp nội lực.
Các cặp nội lực nguy hiểm:
Mmaxvà Ntu
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 68 Mminvà Ntu
Nmaxvà Mtu
Từ đó ta lấy cốt thép lớn nhất 1 trong 3 cặp nội lực trên để bố trí cho cột
Đối với dầm là cấu kiện chịu uốn chọn tiết diện giữa nhịp và tiết diện ở 2 đầu tiếp giáp với cột. Có thể thêm tiết diện khác nếu có nội lực lớn như tiết diện dưới tải trọng tập trung.
Các cặp nội lực nguy hiểm:
Mmaxvà Qtu Mminvà Qtu Qmaxvà Mtu
Từ đó ta lấy cốt thép lớn nhất các cặp nội lực trên để bố trí cho dầm
2.4. Tính cốt thép cột :
- Dùng chương trình ETABS V9.3 để tổ hợp nội lực cho cột.
- Sau đó từ chương trình ETABS V9.3 xuất kết quả sang bảng tính Excell lập sẵn các công thức tính thép cho cột: Tiết diện hình vuông
• Tính độ lệch tâm ban đầu:
eo = e01 + eng
Với: e01 - độ leach tâm do moment, e01 = M N ;
eng - độ lệch tâm ngẫu nhiên do sai lệch kích thước khi thi công và do độ bêtông không đồng nhất, eng = 2
25
h ≥ cm .
• Độ lệch tâm tính toán:
e = η.e0 + 2
h - a ; e’ = η.e0 - 2 h + a’
Trong đó: η =
.
1 1
1
t n
N N
≥
− với Nt.n = 6.4 2 0
S E J b b E J a a L k dh
+
Jb , Ja: moment quán tính của tiết diện bêtông và toàn bộ cốt thép dọc lấy đối với trục đi qua trung tâm tiết diện và vuông góc với mặt phẳng uốn;
S : hệ số kể đến ảnh hưởng của độ lệch tâm.
Khi e0 < 0,05h lấy S = 0,84 và khi e0 > 5h lấy S = 0,122
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 69 Khi 0,05h ≤ e0 ≤ 5h thì S =
0
0.11 0.1
0.1 e h
+ +
kdh : hệ số kể đến tác dụng dài hạn của tải trọng
Kdh = 1 + . . . 1
.
d h d h
M N y
M N y
+ ≥
+
• Xác định trường hợp lệch tâm : x =
nb
N
R ( đặt cốt thép đối xứng ) Nếu x < α0.h0 thì lệch tâm lớn . Neỏu x > α0 .h0 thỡ leọch taõm beự .
- Trường hợp lệch lớn : x < α0.h0
Neáu x > 2a’ thì : Fa = Fa’= ( )
( 0 )
' 0
0.5
a '
N e h x R h a
− +
− Neáu x ≤ 2a’thì : Fa = Fa’=
( )
' 0
. '
a ' N e R h − a - Trường hợp lệch tâm bé : x > α0 .h0
Tớnh x’ ( chieàu cao vuứng neựn )
- Neáu ηe0 ≤ 0.2ho thì x’ = h - 0 0
0
1.8 0.5 h 1.4 h α η e
+ −
- Nếu ηe0 > 0.2ho thì x’=1.8( eo.g.h - ηe0)+αoho với eo.g.h = 0.4 (1.25h - αoho) Fa = Fa’= . '. . '( 0.5 ')
( ')
n o
a o
N e R b x h x R h a
− −
−
- Các bước tính toán và kết quả thu được thể hiện trong các bản sau:
2.5. Tính coát theùp daàm:
Cốt thép được tính toán theo bài toán phẵng thứ tự với từng phương rối chọn thép lớn nhất để bố trí cho cả 2 phương và kết hợp với điều kiện cấu tạo theo hàm lượng thép tối thiểu, cỡ đường kính, khoảng cách giữa các cây thép và điều kiện thi công để chọn và bố trí thép
Trường hợp moment dương ở nhịp: ta tính thép theo tiết diện chữ T:
• Điều kiện cấu tạo để đưa vào tính toán bề rộng cánh là:
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 70
bc = b + 2.c
Trong đó c không được vượt quá giá trị bé nhất trong 3 giá trị sau:
- 1
2 lo : lo là khoảng cách giữa 2 mép của dầm;
- 1
6 l : l là nhịp tính toán của dầm;
- 6.hc :khi hc > 0.1 h thì có thể lấy là 9.hc
• Xác định vị trí trục trung hòa: Mc = Rn.bc.hc.(ho – 0.5.hc)
- Nếu M ≤ Mc : trục trung hòa qua cánh, khi đó tính dầm theo tiết diện hình chữ nhật với kích thước (bc× h)
- Nếu M > Mc : trục trung hòa đi qua sườn
A = ( ) ( )
2 0
5 . 0 bh
R
h h
h b b R M
n
c o
c c
n − − −
−
A< Ao tra bảng hoặc tính α, α = 1 − 1 − 2 A ; Fa = [ ( ) ]
a n c c
o R
h R b b bh + −
α .
A>Ao tiết diện chọn quá bé cần tăng tiết diện hoặc đặt cốt kép.
Trường hợp moment âm ở gối : ta tính với tiết diện hình chữ nhật (b×h):
̇ Tính các thông số :
̇ m =
̇ = 1 − 1 − 2 αm)
̇ Α s = R s
bh Rb o
ζγb
; với h0 = hs – a0
2.6. Tính thép đai cột:
Cốt đai được đặt theo quy định và các tiêu chuẩn hiện hành về thiết kế nhà cao tầng.
Đường kính φđai, đảm bảo lớn hơn 0,25 đường kính cốt dọc lớn nhất
Cốt đai bố trí liên tục qua nút khung, trong phạm vi nút khung từ điểm cách mép trên đến mép dưới của sàn khoảng l1 (l1 ≥ chiều cao tiết diện cột, ≥ 1/6 chiều cao thông thuỷ của tầng và ≥ 45cm) khoảng cách của các cốt đai lấy bằng 10cm đảm bảo không lớn hơn 6 lần đường kính cốt thép dọc bé nhất φ16.
M
γbRbbho2
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 71 Đoạn còn lại (giữa cột): a ≤ (bcột ,12 lần đường kính cốt thép dọc). Trong các tầng tuỳ theo tiết diện cột, đường kính thép dọc cụ thể mà ta bố trí cốt đai cho phù hợp. Để đơn giản và tránh nhầm lẫn khi thi công, trong đoạn giữa cột chọn đai φ8a=20cm cho toàn bộ khung.
- Kiểm tra điều kiện hạn chế để bêtông không bị phá hoại : Q ≤ ko.Rn.b.ho
trong đó ko = 0.35 đối với bêtông mác 400 trở xuống . - Tính toán và kiểm tra điều kiện chịu cắt : Q ≤ 0.6.Rk.b.ho,
nếu thỏa điều kiện này thì không cần tính toán cốt đai ta chỉ cần đặt theo cấu tạo, ngược lại nếu không thỏa thì phải tính toán cốt thép chịu lực cắt.
- Lực cắt mà cốt đai phải chịu là : qđ = 2 2 8. k. . 0
Q
R b h ; chọn đường kính cốt đai và diện tích tiết diện cốt đai là fđ ; số nhánh cốt đai là 1,2 …
- Khoảng cách tính toán của các cốt đai là : Utt = ad. . d
d
R n f q
- Khoảng cách cực đại giữa hai cốt đai là : Umax = 1.5. R b hk. . o2 Q
- Khoảng cách cốt đai chọn không được vượt quá Utt và Umax ; đồng thời còn phải tuân theo yêu cầu về cấu tạo như sau :
• Với h ≤ 45 cm thì Uct ≤ 2
h và 15 cm
• Với h ≥ 50 cm thì Uct ≤ 3
h và 30 cm
„ Sử dụng thép đai có Rs= 280MPa
• Do có đường kính < 8
• Cốt đai đặt a= 200 đối với giữa dầm
• Cốt đai đặt a= 100 đối với gối của dầm
• Chỗ có lực tập chung thì dặt cốt đai dày hơn
2.7. Theùp treo
Dieọn tớch coỏt treo :
trong đó:
Rs - cường độ tính toán về kéo của cốt thép . Fneo = P
Rs
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 72 P - lực tập trung truyền từ dầm phụ cho dầm chính .
Soá coát treo caàn thieát : m =
d treo
nf F
n : số nhánh đai chọn làm cốt treo.
fđ : diện tích 1 nhánh đai.
Khoảng cách đặt cốt treo tính từ mép dầm phụ: S = ho -hdpNếu khoảng cách tính từ mép dầm phụ ra 1 đoạn ho-hdp không đủ để bố trí số cốt treo cần thiết, ta đặt thêm cốt vai bò chịu lực tập trung của dầm phụ truyền vào dầm chính để giảm số cốt treo cần thiết xuống
SVTH: NGUYEÃN DUY QUYÙ MSSV:20366329 Trang 73
PHAÀN III