Chung cư A1 - Khu tái định cư B1 - Ngọc Sơn - Nha Trang

GVHD: TH.S LE HAÛI HÖNG GVHD: KS LÖÔNG ANH TUAÁN CHÖÔNG 3 : TÍNH TOÁN DẦM 3.1.Cô sôû tính toaùn: Tính noäi löïc cho khung baèng SAP , sô ñoà tính cuûa khung laø khung phaúng. Taûi troïng ngang ñöôïc khai baùo truyeàn leân caùc möùc saøn töø saøn truyeàn leân heä vaùch cöùng vaø heä coät theo tæ leä ñoä cöùng cuûa caùc phaàn töû. Töø keát quaû noäi löïc thu ñöôïc töø SAP v12 ta duøng caùc chöông trình phuï trôï ñeå tính toaùn, toå hôïp noäi löïc vaø tính coát theùp. Caên cöù vaøo keát quaû noäi löïc xuaát ra töø chöông trình tính toaùn phuï trôï. Keát quaû noäi löïc ñi keøm theo baûng phuï luïc ( Baûng Excel ) 3.1.1. Caùc soá lieäu tính toaùn: Noäi löïc cuûa khung phaúng ñöôïc laáy ra töø keát quaû noäi löïc cuûa khung khoâng gian. Ñaëc tröng veà vaät lieäu : Beâtoâng : Beâtoâng ñöôïc choïn thieát keá cho toaøn khung coù B20 vôùi caùc chæ soá : . Cöôøng ñoä tính toaùn chòu neùn : Rb = 11,5 MPa . Cöôøng ñoä tính toaùn chòu keùo : Rbt = 0,9 MPa . Moâñun ñaøn hoài: Eb = 27´103 MPa Coát theùp : . Coát ñai theùp AI : Rsw = 175 MPa . Coát chòu löïc: AII : Rs =280 MPa . Module ñaøn hoài Es = 21x10- MPa 3.2. Tính toaùn daàm : 3.2.1. Cô sôû lyù thuyeát tính toaùn daàm 3.2.1.1. Tính toaùn coát doïc ( coát chòu löïc) : 1) Caáu kieän daàm chòu uoán tieát dieän hình chöõ nhaät: Caên cöù vaøo thoâng soá Mac beâtoâng vaø noùm theùp (AI,AII,CI,CII,CIII..). Tra baûng saùch Keát caáu beâtoâng coát theùp – phaàn caáu lieän cô baûn – NXB KHKT) ta coù ñöôïc thoâng soá ξR ; αR Tính chieàu cao laøm vieäc cuûa caáu kieän : ho = h – a a ñöôïc giaû thieát : a = 1,5 ÷ 2 cm ñoái vôùi baûn saøn daøy töø 6 ÷ 12 cm a = 3 ÷ 6 cm ñoái vôùi daàm - Tính αm = (4.1) (4.2) + Neáu αm ≤ αR ( töùc 𝝃 ≤ ξR ) tra baûng hoaëc tính ta coù ñöôïc g Theo ñoù ta tính ñöôïc dieän tích coát ñôn: As = (4.3) Kieåm tra laïi haøm löôïng coát theùp : 0.05%£ £ (4.4) Trong caùc coâng thöùc (2.1), (2.2), (2.3) vaø (2.4) thì: M(KNcm) :giaù trò moâmen taïi tieát dieän caàn tính coát theùp. b, h(cm) : chieàu roäng vaø chieàu cao cuûa tieát dieän. ho(cm): chieàu cao laøm vieäc cuûa tieát dieän, ho=h-a; vôùi a laø khoaûng caùch voâ ích cuûa tieát dieän. Rb(KN/cm2): Cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng Rs(KN/cm2): Cöôøng ñoä chòu keùo cuûa coát theùp chòu löïc. + Neáu αm > αR ( töùc 𝝃> ξR) => Taêng tieát dieän hoaëc taêng Mac beâtoâng HOAËC : Ñaët theâm coát theùp ( Baøi toaùn coát keùp) ( Neáu αm > 0,5 neân taêng tieát dieän hoaëc Mac beâtoâng ) Muoán giaûi ñöôïc baø toaùn naøy ta caàn giaûi 2 phöông trình sau: (4.5) Tuy nhieân 2 phöông trình treân coù tôùi 3 aån soá. Do vaäy ta caàn phaûi giaû ñònh moät aån soá ñeå tìm 2 aån soá coøn laïi. Ñeå lôïi duïng heát khaû naêng chòu neùn cuûa beâtoâng ta choïn : ξ = ξR (αm = αR) Theo ñoù ta tính ñöôïc: (4.6) ; (4.7) 2) Caáu kieän chòu uoán tieát dieän hình chöõ T caùnh trong vuøng neùn: Tính theo tieát dieän chöõ T caùnh trong vuøng neùn. Chieàu roäng caùnh: bc=b+2Sc (4.8) Trong ñoù Sc khoâng vöôït quaù trò soá beù nhaát trong ba trò soá sau: + 1/6 nhòp tính toaùn cuûa daàm + 6hc khi hc ³ 0,1hc + 3hc khi 0,05h£hc<0,1h Hình 4.1. Caùc tröôøng hôïp tính keát caáu chòu uoán coù tieát dieän chöõ T Xaùc ñònh vò trí truïc trung hoøa: (4.9) + Neáu Mc ³M truïc trung hoøa qua caùnh, luùc naøy tính toaùn nhö tieát dieän chöõ nhaät(bcxh) αm = (4.10) (4.11) As = (4.12) + Neáu Mc £ M truïc trung hoøa qua söôøn. αm = (4.13) Giaûi phöông trình baäc hai αm = ξ(1-0,5 ξ) (4.14) Tìm ñöôïc ξ khi ñoù: (4.15) Sau khi tính coát theùp xong, caàn kieåm tra haøm löôïng trong khoaûng (0,15% - 2,5%) Neáu αm > αR thì phaûi ñaët theâm coát theùp chòu neùn As’ 3.2.1.2. Tính toaùn coát ngang : - Khi beâtoâng ñaõ ñuû khaú naêng chòu löïc caét, theå hieän baèng ñieàu kieän: Q ≤ k1.Rbt.b.ho (4.16) Trong ñoù : k1 = 0,6 ñoái vôùi daàm k1 = 0,8 ñoái vôùi baûn thì khoâng caàn tính toaùn maø chæ caàn ñaët coát ñai,coát xieân theo caáu taïo: - Kieåm tra ñieàu kieän haïn cheá: Q£ko.Rb.b.ho. (4.17) Trong ñoù: ko=0,35 ñoái vôùi beâtoâng B30 trôû xuoáng . ko=0,3 ñoái vôùi beâtoâng B40 ko=0,25 ñoái vôùi beâtoângB45 - Khoaûng caùch giöõa caùc coát ñai tính toaùn: a = (4.18) Vôùi : fn tieát dieän ngang cuûa moät thanh coát ñai n soá nhaùnh cuûa coát ñai - Khoaûng caùch giöõa caùc coát ñai cöïc ñaïi: a= (4.19) - Khoaûng caùch caáu taïo + Treân ñoaïn daàm gaàn goái töïa (löïc caét lôùn) : a = a khi h 450 mm. a = a khi h > 450 mm. + Treân ñoaïn coøn laïi ôû giöõa daàm a = a khi h > 300 mm. Sau khi tính ñöôïc khoaûng caùch coát ñai att , acñ , amax thì khoaûng caùch giöõa thieát keá phaûi laáy nhoû hôn hoaëc baèng giaù trò beù nhaát trong caùc giaù trò ôû treân la øa Sau khi tính coát theùp xong, caàn kieåm tra haøm löôïng trong khoaûng (0,15% - 2,5%) 3.2.1.3. Tính toaùn coát treo : Dieän tích coát treo yeâu caàu : Atreo = (4.20) Trong ñoù : Rs : cöôøng ñoä tính toaùn veà keùo cuûa coát theùp P1 : löïc taäp trung truyeàn töø daàm phuï cho daàm chính. Soá coát treo caàn thieát, choïn ñai þ8 ( fñ = 0,503 cm2 ) m = (4.21) Trong ñoù : n : soá nhaùnh ñai choïn laøm coát treo ( choïn n = 2 ). fñ : dieän tích 1 nhaùnh ñai. 3.2.2. Tính toaùn caáu kieän ñaëc tröng: Do ñieàu kieän vaø tính chaát cuûa ñoà aùn vieäc tính toaùn chi tieát cuï theå cho töøng caáu kieän töø nhoû ñeán lôùn maát raát nhieàu thôøi gian vaø khoái löôïng coâng vieäc keùo theo töông ñoái lôùn. Vaäy neân ôû ñaây xin trích daãn tính toaùn coát theùp cho 1 khung cô baûn laø: Khung truïc B-B 3.2.2.1. Tính daàm khung truïc B - B : 1) Tính daàm 85: a. Daàm 85: Tieát dieän daàm : h xb = 60 x 22 cm Beâtoâng B20, Rb = 1,15 KN/cm2 vaø Rbt=0,09 KN/cm2, Eb=27x103 MPa Coát theùp : . Coát ñai theùp AI : Rsw = 17,5 KN/cm2 . Coát chòu löïc: AII : Rs = Rsc =28 KN/cm2 . Module ñaøn hoài Es = 21x104 MPa Ta choïn ra 3 caëp noäi löïc töông öùng 3 tieát dieän cuûa moät daàm: + M-max = -299,74 KNm ; Qtö = -165 KN + M+max = + 123,35 KNm ; Qtö = +75,89 KN + M-max = - 283,32 KNm; Qtö = -167,79 KN Tuy nhieân vieäc thieát keá theùp ñai ñöôïc tieán hanh ñoàng boä neân trong tính toaùn ta söû duïng Qmax ñeå tính theùp ñai: Qmax = -167,79 KN Vôùi moâmen aâm: + M-max = -299,74 KNm ; Qtö = -165 KN + M-max = - 283,32 KNm; Qtö = -167,79 KN Choïn beà daøy lôùp beâ toâng baûo veä a = 7 cm khi ñoù : ho = h – a = 60 – 7 = 53 cm Caên cöù vaøo B20, theùp AII ta tra baûng coù : ξR= 0,623 => αR = ξR (1-0,5 ξR) = 0,623(1-0,5.0,623) = 0,429 Tính : < αR Tra baûng ta coù :g =0,685 => Vaäy ta boá trí coát ñôn - Dieän tích coát theùp: - Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: Vaäy thoaû maõn.: Choïn 3f28+ 2f25 coù As = 28,29 cm2 Ta seõ tính vaø boá trí coát theùp 2 goái theo Moâmen aâm coøn laïi: Tính : < αR => Tra baûng ta coù :g = 0,725 => Vaäy ta boá trí coát ñôn - Dieän tích coát theùp: - Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: Thoaû maõn haøm löôïng theùp. Choïn 3f28+2f22 coù As = 26,08 cm2 Vôùi moâmen döông: + M+max = + 123,35 KNm ; Qtö = +75,89 KN Choïn beà daøy lôùp beâ toâng baûo veä a = 4 cm khi ñoù :S ho = h – a = 60 – 4 = 56 cm - Do b¶n sµn ®æ liÒn khèi, bª t«ng n»m trong vïng nÐn nªn ta xÐt ®Õn kh¶ n¨ng lµm viÖc ®ång thêi gi÷a sµn vµ dÇm,dÇm ®­îc tÝnh nh­ tiÕt diÖn ch÷ T cã hc=12 cm. - ChiÒu réng cña c¸nh bc=b+2c; Trong ®ã c kh«ng ®­îc v­ît qu¸ 3 trÞ sè bÐ nhÊt trong 3 trÞ sè sau: +Mét nöa kho¶ng c¸ch gi÷a 2 mÐp trong cña dÇm: 0,5x(710-22x2)=333 cm. +Mét phÇn s¸u nhÞp tÝnh to¸n cña dÇm: 1/6x(710)=118,3cm. + 6hc, khi hc>0,1h 12>0,1x60=6 cm Þ 6hc=6x12=72 cm. VËy bc=22+2x72=166 cm. - X¸c ®Þnh trôc trung hoµ: Mth=Rnbchc(h0-0,5hc)=1,15x166x12x(56-0,5x12)=114540 KNcm=1145,4 KNm ÞMth >M=123,35 KNm Þ Trôc trung hoµ ®i qua c¸nh. Caên cöù vaøo B20, theùp AII ta tra baûng coù : ξR= 0,623 => αR = ξR (1-0,5 ξR) = 0,623(1-0,5.0,623) = 0,429 Tính : < αR Tra baûng ta coù :g =0,99 => Vaäy ta boá trí coát ñôn - Dieän tích coát theùp: - Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: Vaäy thoaû maõn => Choïn 2f20+ 1f16 coùAs = 8,29 cm2 Tính coát ñai: + Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêeâtoâng theo ñieàu kieäm : QMax = 167,79 KN ≥ k1.Rbt.b.ho = 0,6.0,09.22.56 = 66,53 KN + Kieåm tra ñieàu kieän phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng: QMax = 167,79 KN ≤ ko.Rb.b.ho = 0,35.1,15.22.56 = 495,9 KN => Vaäy beâtoâng ñaûm baûo khoâng bò phaù hoaïi treân tieát dieän nghieâng. + Tính khoaûng caùch boá trí coát ñai utt : Caên cöù vaøo tieát dieän cuûa daàm 22x60 cm ta choïn theùp ñai: Theùp AI coù Rsw = 17,5 KN/cm2 ; theùp ñai f6 , soá nhaùnh n = 2 Khoaûng caùch tính toaùn cuûa coát ñai ñöôïc tính theo coâng thöùc : => Ñeå taêng möùc ñoä an toaøn,tieâu chuaån thieát keá quy ñònh: => Vaäy ñeå thoaû maõn hai ñieàu kieän treân ta choïn : u = 15 cm ñoái vôùi ñoaïn goái u = 18 cm ñoái vôùi ñoaïn giöõa daàm. KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN THEÙP DAÀM CHO ÔÛ BAÛNG SAU: ._.