Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 47 - đại học xây dựng Công trình: Trụ sở Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam VINACONEX SVTH: Chu Hải Ninh - 47XD2 GVHD: ThS.GVC. Đinh Chính Đạo - 66 - Chng 15: Tính cốt thép cột 2.1. Tính cốt thép cột đoạn từ tầng hầm 2 - tầng 4: Chọn ) cm ( 6 ' a a Tính )cm(1146120h 0 Suy ra )cm(74,36)114.51,0120.25,1(4,0)hh25,1(4,0e 00ogh 2.1.1. Tính cột C1: Các tổ hợp chọn để tính toán: Tổ hợp có max M : )Tm(35,413M max . )T(8,954N tu . Tổ hợp có max N : )Tm(77,412M tu . )T(44,1553N max . - Tính với tổ hợp 1: Có: )cm(29,452 8,954 41335 N M e 0 Suy ra )cm(29,9966029,45ah5,0ee 0 Đặt cốt thép đối xứng, có: )cm(14,58h)cm(01,37 120.215 954800 bR N x 00 n Vậy, diện tích cốt thép cần là: )cm(32,9 )6114(3600 )01,37.5,011411,184(954800 )'ah('R )x5,0he(N 'FF 2 0a 0 aa Vậy, chỉ cần đặt cốt thép theo cấu tạo, chọn 2428, F a = 147,84(cm 2 ) (%)1(%)08,1100. 114 . 120 84,147 mintt . - Tính với tổ hợp 2: Có: )cm(57,282 44,1553 41277 N M e 0 Suy ra )cm(57,8266057,28ah5,0ee 0 Đặt cốt thép đối xứng, có: )cm(14,58h)cm(21,60 120.215 1553440 bR N x 00 n Vậy, tính cốt thép theo tr-ờng hợp lệch tâm bé. Vì )cm(8,22114.2,0h2,0)cm(57,28e 00 nên tính x theo công thức: Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 47 - đại học xây dựng Công trình: Trụ sở Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam VINACONEX SVTH: Chu Hải Ninh - 47XD2 GVHD: ThS.GVC. Đinh Chính Đạo - 67 - )cm(38,6914,58)57,2874,36(8,1h)ee(8,1x 000gh0 Vậy, diện tích cốt thép cần là: )cm(96,19 )6114(3600 )38,69.5,011457,82(1553440 )'ah('R )x5,0he(N 'FF 2 0a 0 aa 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: Tổ hợp có max M : )Tm(43,576M max . )T(67,1582N tu . Tổ hợp có max N : )Tm(35,576M tu . )T(9,1760N max . - Tính với tổ hợp 1: Có: )cm(42,382 67,1582 57643 N M e 0 Suy ra )cm(42,9266042,38ah5,0ee 0 Đặt cốt thép đối xứng, có: )cm(14,58h)cm(34,61 120.215 576430 bR N x 00 n Vậy, tính cốt thép theo tr-ờng hợp lệch tâm bé. Vì )cm(8,22114.2,0h2,0)cm(42,38e 00 nên tính x theo công thức: )cm(14,58)cm(12,5514,58)42,3874,36(8,1h)ee(8,1x 000gh0 Lấy x = 58,14(cm) Vậy, diện tích cốt thép cần là: )cm(49,30 )6114(3600 )14,58.5,011442,92(576430 )'ah('R )x5,0he(N 'FF 2 0a 0 aa Vậy, chỉ cần đặt cốt thép theo cấu tạo, chọn 2428, F a = 147,84(cm 2 ) (%)1(%)08,1100. 114 . 120 84,147 mintt . - Tính với tổ hợp 2: Có: )cm(73,342 9,1760 57635 N M e 0 Suy ra )cm(73,8866073,34ah5,0ee 0 Đặt cốt thép đối xứng, có: )cm(14,58h)cm(25,68 120.215 1760900 bR N x 00 n Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 47 - đại học xây dựng Công trình: Trụ sở Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam VINACONEX SVTH: Chu Hải Ninh - 47XD2 GVHD: ThS.GVC. Đinh Chính Đạo - 68 - Vậy, tính cốt thép theo tr-ờng hợp lệch tâm bé. Vì )cm(8,22114.2,0h2,0)cm(73,34e 00 nên tính x theo công thức: )cm(76,6167,54)73,3474,36(8,1h)ee(8,1x 000gh0 Vậy, diện tích cốt thép cần là: )cm(42,25 )6114(3600 )76,61.5,011473,88(1760900 )'ah('R )x5,0he(N 'FF 2 0a 0 aa 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: - Cột tầng 5 - tầng 8: đặt 2425, F a = 117,84(cm 2 ), a = 3,3(cm) => h 0 = 106,7(cm) (%)1100. 7,106.110 84,117 t - Cột tầng 9 - tầng 14: đặt 2425, F a = 117,84(cm 2 ), a = 3,3(cm) => h 0 = 106,7(cm) (%)22,1100. 7,96.100 84,117 t - Cột tầng 15 - tầng mái: đặt 2422, F a = 102,6(cm 2 ), a = 3,1(cm) => h 0 = 86,9(cm) (%)31,1100. 9,86.90 6,102 t 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 5574-1991, 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. - Do T 1 >T c nên hệ số dẻo đ-ợc xác định nh- sau (theo ph-ơng y): = 1 + 2(q 0 - 1)T c /T 1 Trong đó: q 0 - giá trị cơ bản của hệ số ứng xử, bằng 3,6. T c = 0,6s. Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 47 - đại học xây dựng Công trình: Trụ sở Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam VINACONEX SVTH: Chu Hải Ninh - 47XD2 GVHD: ThS.GVC. Đinh Chính Đạo - 69 - T 1 = 2,5402s Vậy: = 1 + 2(3,6 - 1)0,6/2,5402 = 2,23 - 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. - Hàm l-ợng cốt thép của vùng kéo không đ-ợc v-ợt quá giá trị max : yd cd d.sy max f f 0018,0 (5.11) Trong đó: f cd - giá trị thiết kế c-ờng độ chịu nén của bê tông, 215daN/cm 2 f yd - giá trị thiết kế giới hạn chảy của thép, 3600daN/cm 2 - hệ số dẻo, 2,23. sy,d - giá trị thiết kế của biến dạng thép tại điểm chảy dẻo, 0,0017. Vậy, với ' = 0,5, ta tính đ-ợc max : (%)67,50567,0 3600.0017,0.23,2 215.0018,0 2 f f 0018,0 2 yd cd d.sy max - Dọc theo toàn bộ chiều dài dầm, hàm l-ợng cốt thép của vùng kéo không đ-ợc nhỏ hơn giá trị min sau đây: yk ctm min f f 5,0 Trong đó: f ctm - giá trị tiêu chuẩn c-ờng độ chịu kéo của bê tông, 20daN/cm 2 f yk - giá trị tiêu chuẩn giới hạn chảy của cốt thép, 4000daN/cm 2 Vậy: Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 47 - đại học xây dựng Công trình: Trụ sở Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam VINACONEX SVTH: Chu Hải Ninh - 47XD2 GVHD: ThS.GVC. Đinh Chính Đạo - 70 - (%)25,00025,0 4000 20 .5,0 f f 5,0 yk ctm min - Trong phạm vi các vùng tới hạn của dầm, phải đ-ợc bố trí cốt đai thoả mãn những điều kiện sau đây : . Đ-ờng kính d bw của các thanh cốt đai (tính bằng mm) không đ-ợc nhỏ hơn 6; . Khoảng cách s của các vòng cốt đai (tính bằng mm) không 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: - Tổng hàm l-ợng cốt thép dọc 1 không đ-ợc nhỏ hơn 0,01 và không 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. - Các vùng trong khoảng cách l cr kể từ cả hai tiết diện đầu mút của 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 l cr (tính bằng m) có thể đ-ợc tính toán từ biểu thức sau đây: l cr = max {h c ; l cl /6; 0,45} (5.14) trong đó: h c kích th-ớc lớn nhất tiết diện ngang của cột (tính bằng mét); và l cl chiều dài thông thuỷ của cột (tính bằng m). - Nếu l cl / h c 3, toàn bộ chiều cao của cột kháng chấn chính phải đ-ợc xem nh- là một vùng tới hạn và phải đ-ợc đặt cốt thép theo qui định. Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 47 - đại học xây dựng Công trình: Trụ sở Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam VINACONEX SVTH: Chu Hải Ninh - 47XD2 GVHD: ThS.GVC. Đinh Chính Đạo - 71 - Nh- 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 . . Khoảng cách s giữa các vòng đai (tính bằng mm) không đ-ợc v-ợt quá: s = min {b 0 /2; 175; 8d bL } (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 theo EN1992-1-1:2004, 9.5.3(6). 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. . 47 - đại học xây dựng Công trình: Trụ sở Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam VINACONEX SVTH: Chu Hải Ninh - 47XD2 GVHD: ThS.GVC. Đinh Chính Đạo - 66 - Chng 15: Tính cốt thép cột 2.1. Tính cốt thép. 47 - đại học xây dựng Công trình: Trụ sở Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam VINACONEX SVTH: Chu Hải Ninh - 47XD2 GVHD: ThS.GVC. Đinh Chính Đạo - 69 - T 1 = 2,5402s Vậy: = 1 + 2(3 ,6 - 1)0,6/2,5402. nghiệp KSXD khóa 47 - đại học xây dựng Công trình: Trụ sở Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam VINACONEX SVTH: Chu Hải Ninh - 47XD2 GVHD: ThS.GVC. Đinh Chính Đạo - 70 - (% )25,00025,0 4000 20 .5,0 f f 5,0 yk ctm min -