CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN DẦM DỌC TRỤC D
I. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM DỌC TRỤC D
Sơ đồ truyền tải từ sàn lên dầm dọc trục D như sau:
1. Tĩnh tải
Tĩnh tải từ sàn truyền vào dầm xác định gần đúng theo sơ đồ diện truyền tải như hình trên. Tĩnh tải tác dụng lên dầm khung gồm có trọng lượng các lớp cấu tạo sàn, trọng lượng bản thân dầm và trọng lượng tường xây trên dầm.
- Trọng lượng bản thân dầm:
- Trọng lượng tường xây trên dầm:
- Tải trọng do sàn truyền vào với các diện truyền tải hìn
10 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1889 | Lượt tải: 1
Tóm tắt tài liệu Thiết kế nhà ở cao tầng 16/9 Kỳ Đồng, quận 3, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
h tam giác và hình thang.
Diện tam giác tải phân bố đều tương đương tính theo công thức:
Diện hình thang tải phân bố đều tương đương tính theo công thức:
Với:
Dựa vào phần tính toán sàn của chương trước ta có các thông số như sau:
hd = 50cm = 0.50m
bd = 25cm = 0.25m
dt = 10cm = 0.10m
ht = 3.00m
Tĩnh tải tác dụng lên dầm được thể hiện qua bảng sau:
Nhịp
Dạng truyền tải
Tải dầm
Tải tường
Tải sàn
Tổng tải trọng
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
1 - 2
2 Hình thang
3.44
7.02
14.23
24.68
2 - 3
2 Hình thang
3.44
14.23
17.66
3 - 4
1 Tam giác
3.44
4.35
7.79
4 - 5
2 Hình thang
3.44
14.23
17.66
5 - 6
2 Hình thang
3.44
7.02
14.23
24.68
6 - 7
1 Hình thang
3.44
7.02
6.83
17.28
7 - 8
2 Hình thang
3.44
7.02
14.23
24.68
8 - 9
2 Hình thang
3.44
14.23
17.66
9 - 10
Tam giác
3.44
4.35
7.79
- Tải trọng tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính tại nhịp 6-7 là
Trọng lượng dầm
Tải trọng do sàn truyền vào dầm phụ
Tải trọng tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính là
- Tải trọng tập trung và tải phân bố trên consol là
Trọng lượng bản thân dầm consol là:
Tải trọng do sàn truyền vào dầm môi là
Trọng lượng dầm môi là
Tải trọng tập trung do dầm môi truyền vào consol là
-Với các phần mềm tính kết cấu thông dụng cho phép tính trực tiếp các dạng tải phân bố dạng hình thang, tam giác nên có thể để nguyên diện truyền tải trọng để tính trực tiếp nhằm đảm bảo tính chính xác có thể có.
2. Hoạt tải
Hoạt tải truyền từ sàn vào dầm khung theo diện truyền tải tam giác và hình thang như tĩnh tải và được thể hiện qua bảng sau
Nhịp
Dạng truyền tải
Tải sàn
(kN/m)
1 - 2
2 Hình thang
6.97
2 - 3
2 Hình thang
6.97
3 - 4
1 Tam giác
3.94
4 - 5
2 Hình thang
6.97
5 - 6
2 Hình thang
6.97
6 - 7
1 Hình thang
3.34
7 - 8
2 Hình thang
6.97
8 - 9
2 Hình thang
6.97
9 - 10
1 Tam giác
3.94
- Hoạt tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính tại nhịp 6-7 là
Hoạt tải do sàn truyền vào dầm phụ
Hoạt tải tập trung do dầm phụ truyền vào dầm chính là
- Tương tự hoạt tải tập trung do dầm môi truyền vào dầm console là:
Chú thích các dạng diện truyền tải hình thang và tam giác
II. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
1. Các trường hợp chất tải
TĨNH TẢI
HOẠT TẢI CÁCH NHỊP CHẴN
HOẠT TẢI CÁCH NHỊP LẺ
HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 1-2
HOẠT TẢI LIỀN NHỊP CS-1
HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 2-3
HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 3-4
HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 4-5
HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 5-6
HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 6-7
HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 7-8
HOẠT TẢI LIỀN NHỊP 8-9
Từ cách xác định tải ở trên, ta có các trường hợp chất tải sau:
- Tĩnh tải chất đầy (a).
- Hoạt tải cách nhịp chẵn (cs-2-4-6-8) để tìm ở nhịp 2,4,6,8 (b).
- Hoạt tải cách nhịp lẻ (1-3-5-7-9) để tìm ở nhịp 1,3,5,7,9 (c).
- Hoạt tải liền nhịp (cs-1) để tìm ở gối 1 (d).
- Hoạt tải liền nhịp (1-2) để tìm ở gối 2 (e).
- Hoạt tải liền nhịp (2-3) để tìm ở gối 3 (f).
- Hoạt tải liền nhịp (3-4) để tìm ở gối 4 (g ).
- Hoạt tải liền nhịp (4-5) để tìm ở gối 5 (h).
- Hoạt tải liền nhịp (5-6) để tìm ở gối 6 (i).
- Hoạt tải liền nhịp (6-7) để tìm ở gối 7 (j).
- Hoạt tải liền nhịp (7-8) để tìm ở gối 8 (k).
- Hoạt tải liền nhịp (8-9) để tìm ở gối 9 (l).
2. Các trường hợp tổ hợp tải trọng :
1- (a) + (b)
2- (a) + (c)
3- (a) + (d)
4- (a) + (e)
5- (a) + (f)
6- (a) + (g)
7- (a) + (h)
8- (a) + (i)
9- (a) + (j)
10- (a) + (k)
11- (a) + (l)
12- (a) + (b) + (c)
Dùng phần mềm SAP2000 để giải tìm nội lực và tổ hợp nội lực để tính toán cốt thép.
Ta có biểu đồ bao momen như hình
BIỂU ĐỒ BAO MOMEN
BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT
3. Tính thép dọc
Cốt thép CII có Rs = 280 MPa
Lấy ao = 4cm
ho = h – ao = 50 – 4 = 46 cm
;
;
.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép trong khoảng :
Từ các công thức trên ta có bảng tính chọn như sau
Nhịp
Mặt cắt
M
(kNm/m)
ho
(cm)
am
g
As
(cm2)
Chọn
Asc
(cm2)
μ%
cs
0.00
0.00
46
0.000
1.000
0.00
3f16
6.03
0.52
1.00
-11.26
46
0.019
0.990
0.89
4f18
10.18
0.89
1
0.00
-11.26
46
0.019
0.990
0.89
4f18
10.18
0.89
1.25
37.82
46
0.064
0.967
3.07
3f16
6.03
0.52
2.50
44.77
46
0.075
0.961
3.66
3f16
6.03
0.52
3. 75
12.10
46
0.020
0.990
0.96
3f16
6.03
0.52
5.00
-69.11
46
0.116
0.938
5.78
4f18
10.18
0.89
2
0.00
-69.11
46
0.116
0.938
5.78
4f18
10.18
0.89
1.25
7.94
46
0.013
0.993
0.63
3f16
6.03
0.52
2.50
34.65
46
0.058
0.970
2.80
3f16
6.03
0.52
3. 75
22.88
46
0.038
0.980
1.83
3f16
6.03
0.52
5.00
-32.55
46
0.055
0.972
2.63
4f18
10.18
0.89
3
0.00
-32.55
46
0.055
0.972
2.63
4f18
10.18
0.89
0.875
-5.29
46
0.009
0.996
0.42
3f16
6.03
0.52
1.75
-1.52
46
0.003
0.999
0.12
3f16
6.03
0.52
2.625
-6.72
46
0.011
0.994
0.53
3f16
6.03
0.52
3.50
-34.98
46
0.059
0.970
2.83
4f18
10.18
0.89
4
0.00
-34.98
46
0.059
0.970
2.83
4f18
10.18
0.89
1.25
22.76
46
0.038
0.981
1.82
3f16
6.03
0.52
2.50
36.73
46
0.062
0.968
2.98
3f16
6.03
0.52
3. 75
12.21
46
0.021
0.990
0.97
3f16
6.03
0.52
5.00
-62.36
46
0.105
0.945
5.18
4f18
10.18
0.89
5
0.00
-62.36
46
0.105
0.945
5.18
4f18
10.18
0.89
1.25
10.64
46
0.018
0.991
0.84
3f16
6.03
0.52
2.50
33.89
46
0.057
0.971
2.74
3f16
6.03
0.52
3. 75
17.54
46
0.029
0.985
1.40
3f16
6.03
0.52
5.00
-47.16
46
0.079
0.959
3.86
4f18
10.18
0.89
6
0.00
-47.16
46
0.079
0.959
3.86
4f18
10.18
0.89
1.25
7.90
46
0.013
0.993
0.62
3f16
6.03
0.52
2.50
18.95
46
0.032
0.984
1.51
3f16
6.03
0.52
3. 75
7.65
46
0.013
0.994
0.60
3f16
6.03
0.52
5.00
-47.52
46
0.080
0.958
3.89
4f18
10.18
0.89
7
0.00
-47.52
46
0.080
0.958
3.89
4f18
10.18
0.89
1.25
17.55
46
0.029
0.985
1.40
3f16
6.03
0.52
2.50
34.23
46
0.058
0.970
2.77
3f16
6.03
0.52
3. 75
11.33
46
0.019
0.990
0.90
3f16
6.03
0.52
5.00
-60.77
46
0.102
0.946
5.04
4f18
10.18
0.89
8
0.00
-60.77
46
0.102
0.946
5.04
4f18
10.18
0.89
1.25
11.91
46
0.020
0.990
0.94
3f16
6.03
0.52
2.50
34.58
46
0.058
0.970
2.80
3f16
6.03
0.52
3. 75
18.76
46
0.032
0.984
1.50
3f16
6.03
0.52
5.00
-38.21
46
0.064
0.967
3.10
4f18
10.18
0.89
9
0.00
-38.21
46
0.064
0.967
3.10
4f18
10.18
0.89
0.875
-5.11
46
0.009
0.996
0.40
3f16
6.03
0.52
1.75
5.58
46
0.009
0.995
0.44
3f16
6.03
0.52
2.625
-5.11
46
0.009
0.996
0.40
3f16
6.03
0.52
3.50
38.21
46
0.064
0.967
3.10
4f18
10.18
0.89
4. Tính cốt thép đai
Với lực cắt lớn nhất ta tính được dựa trên giá trị tính được qua phần mềm SAP2000 V 10.0.1 là: Q = 75.54 kN
Bước 1: Chọn số liệu đầu vào
- Chọn cấp độ bền của bê tông: Rb, Rbt, Eb.
- Chọn loại cốt đai: Rsw, Es.
- Tra bảng tìm: jb2, jb3, jb4 , b.
- Chọn a ho = h – a
- Tiết diện có chịu ảnh hưởng của lực dọc hay không:
+ Nếu có:
(N là lực nén)
và (N là lực kéo)
+ Nếu không có:
- Tiết diện chữ nhật hay chữ T
+ Chữ nhật:
+ Chữ T:
với
trong đó:
-: bề rộng bản cánh;
-: chiều cao bản cánh.
Bước 2: Kiểm tra về điều kiện tính toán
QA Qo = 0.5 jb4 (1 + jn)Rbtbho
- Nếu thỏa điều kiện thì đặt cốt đai theo cấu tạo.
- Nếu không thỏa phải tính cốt đai.
Bước 3: Tính toán cốt đai
- Tính:
với
1.5
- Từ C* xác định C, Co theo bảng
C*
<ho
ho ¸ 2ho
>2ho
C
ho
C*
C*
Co
C*
C*
2ho
- Tính: ;
- Tính:
- Chọn qsw = max ( qw1, qw2)
- Khoảng cách cốt đai theo tính toán:
- Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo:
khi h < 450mm
khi h 450mm
s = min(stt, sct)
Bước 4: Kiểm tra điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng
- Nếu thỏa điều kiện thì bố trí cốt đai
- Ngược lại, có thể chọn lại cốt đai hoặc tăng tiết diện.
Bảng đặc trưng vật liệu
Bê tông có cấp độ bền B20
Cốt thép CI
Rb(MPa)
Rbt(MPa)
Eb(MPa)
Rsw(MPa)
Es(MPa)
11.5
0.9
24x103
175
210000
Bảng số nhánh đai và các hệ số
Đai sử dụng
Hệ số phụ thuộc loại bê tông
Фđai (mm)
n
Asw (mm2)
jb1
jb2
jb3
jb4
8
2
100
0.855
2
0.6
1.5
Kết quả tính toán cốt đai được lập thành bảng sau
Q (kN)
b(mm)
h(mm)
Qo(kN)
Nhận xét
qsw(kN/m)
stt(mm)
sct(mm)
sch(mm)
0.7Qbt(kN)
Kiêểm tra
93.41
250
500
63.45
Tính cốt đai
54.00
324
167
150
230.2
Thoả
Þ Cốt đai đoạn giữa nhịp của dầm đặt theo cấu tạo. Chọn loại cốt đai 2 nhánh f8a250.
._.