CỘT LIÊN HỢP THÉP – BÊ TƠNG Bảng Tính Tựa Đề CỘT LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG Cột khung trục 7.1 PHÂN CHIA CÁC NHÓM TIẾT DIỆN CỘT Nội lực tác dụng vào cột thay đổi theo chiều cao, kích thước cột nên thay đổi tương ứng, nhiên để thuận lợi cho thiết kế thi công, ta nên thay đổi tiết diện sau vài tầng, luận văn này, thực thay đổi tiết diện lần cụ thể nhóm tiết diện sau : S1 : từ sân thượng → lầu 11 S2 : từ lầu 10 → lầu S3 : từ lầu → hầm Nhận xét , lực dọc lớn, nhiên tầng gần đỉnh tòa nhà, giá trị lực dọc nhỏ giá trị mơmen gió gây tương đối lớn , nhóm tiết diện, ta thường tính tốn kiểm tra hai vị trí đầu cuối nhóm Chúng ta có tổng cộng 17 trường hợp tổ hợp nội lực, thông thường, giá trị nội lực dùng để tính cột cặp nội lực sau : Pmax , M2 , M3 tương ứng M2max , P, M3 tương ứng M3max, P, M2 tương ứng Ở , thực tính tốn cột 4A, vị trí cuối nhóm S1(hình khung trục 4) nơi có lực dọc lớn mơmen tương đối, ứng với cặp nội lực Pmax M tương ứng, cột lại khung ứng với 17 tổ hợp kiểm tra biểu đồ tương tác Phần qui định trục Eurocode khác với quan niệm bình thường, nên thực việc qui đổi tương ứng tên gọi, không làm ảnh hưởng đến cơng thức tính tốn 161 CỘT LIÊN HỢP THÉP – BÊ TƠNG Hình 7.1 Phân loại tiết diện cột 162 CỘT LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 7.2 DỮ LIỆU BAN ĐẦU 7.2.1 Thép hình (sử dụng thép tổ hợp) Chọn mác thép XCT42 tương đương S275 Giới hạn chảy : f yp = 260 N/mm2 Module đàn hồi : Ea = 210 kN/mm2 Trọng lượng riêng : γa = 78,5 kN/m3 Trọng lượng mét dài : wa = 1,75 kN/m Diện tích mặt cắt ngang : Aa = 223,5 cm2 Chiều cao : h = 350 mm Bề rộng : b = 300 mm Chiều dày cánh : t f = 30 mm Chiều dày bụng : tw = 15 mm Mơmen qn tính trục x-x : Ix-x= 49263,6 cm4 Mômen kháng uốn trục x-x : Wx-x = 2815,1 cm3 Mômen kháng uốn dẻo trục x-x : Wpl,x-x = 3195,4 cm3 Bán kính quán tính trục x-x: rx = 14,85 cm Mơmen qn tính trục y-y: Iy-y = 13508,2 cm4 Mômen kháng uốn trục y-y : Wy-y = 900,5 cm3 Mômen kháng uốn dẻo trục y-y : Wpl,y-y = 1366,3 cm3 Bán kính quán tính trục y-y: ry = 7,77 cm 7.2.2 Nội lực thiết kế Giá trị nội lực lấy Etab Cột A4 tương ứng với phần tử C6 Etabs, nội lực thiết kế với giá trị Pmax, M2, M3 tương ứng lập bảng sau : C6 – LAU11 Pmax (kN) M2 (kNm) M3 (kNm) -2428,71 0,5 186,253 -2441,34 -0,679 -258,86 7.2.3 Bê tông Cấp độ bền bê tông : Trọng lương riêng : Cường độ chịu nén mẫu hình trụ : Cường độ chịu kéo mẫu hình trụ : Module đàn hồi cát tuyến : C20/25 γ = 25 kN/m3 fck = 20 N/mm2 fctm = 2,2 N/mm2 Ecm = 29 kN/mm2 7.2.4 Đặc trưng cốt thép Sử dụng cốt thép CIII – SD390 Đường kính cốt thép : Khoảng cách rải cốt thép : Diện tích cốt thép : Giới hạn đàn hồi : Module đàn hồi : ϕ = 10 mm a = 150 mm As = 523 mm2/m fsk = 390 N/mm2 Ea = 210 kN/mm2 163 CỘT LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 7.2.5 Hệ số an toàn Tĩnh tải : Hoạt tải : Bê tông : Thép tôn, thép kết cấu : Cốt thép : Hệ số tính tốn lực cắt : Chốt liên kết chịu cắt : γ G = 1,35 γ Q = 1,5 γ c = 1,5 γap, γa = 1,1 γs = 1,15 γVS = 1,25 γV = 1,25 7.3 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA CỘT Chọn loại tiết diện cột bọc phần bê tông Mặt cắt tiết diện sau : Hình 7.2 Tiết diện cột Thông số cột Chiều cao cột : Chiều cao tính tốn : Chiều cao tiết diện cột : Bề rộng tiết diện cột : Chọn 4ϕ20 bố trí góc tiết diện Diện tích  d   202 Ask      1256,63 4 Khoảng cách từ trục trung hòa đến cốt thép dọc : Khoảng cách từ trục trung hòa đến cốt thép dọc : Mơmen qn tính cốt thép : L = 3000 mm Le = 0,7L = 2100 mm hc = 300 mm bc = 300 mm (mm2) ey = 100 mm ex = 125 mm 164 CỘT LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG I s , x x  Ask  ey  1256,6 1002  104  1256,6 cm4 Mômen kháng uốn cốt thép : Wps , x x  Ask  ey = 1256,6  100   10 3=125,6 cm Mơmen qn tính cốt thép : I s , y  y  Ask  ex  1256,6 1252 104  1963,5 cm4   Mômen kháng uốn cốt thép : Wps , y  y  Ask  ex = 1256,6  125   10 3=157,08 cm Diện tích bê tơng : Ac  bc  hc  Aa  Ask   350  300  22350  1256,6  102  813,93 cm Mơmen qn tính bê tơng : bh3 30  353 I c, x x  c c  I a, x x  I s ,x x   1256,6  49263,6  56667, 23 cm4 12 12 Mômen kháng uốn bê tông : bc hc 30  352 Wpc , x x   Wpl , x x  Wps , x  x   3195,  125,6  5866, 46 cm3 4 Mơmen qn tính bê tơng : hb3 35  303 I c, y y  c c  I a, y  y  I s , y y   1963,5  13508,  63278,34 cm4 12 12 Mômen kháng uốn bê tông : bh2 35  302 Wpc , y  y  c c  Wpl , y  y  Wps , y  y   157,08  1366,3  6351,61 cm3 4 7.4 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CỤC BỘ CỦA TIẾT DIỆN Hệ số   235 235   0,95 fy 260 b 300   10