Phương Nam Co LTD
© 5/5/2024 - Vietnam12h.com Application

Tính kiểm tra giá trị nén cuc bô ở đỉnh cột cho thi công phần thô

Đỉnh cột chịu lực nén từ kết câu mái truyền vào

N = Gm + Pm = 73,8 + 8,78 = 82,58 t.

Lực này gây nén cục bộ. Diện tích chịu nén cục bộ xác định từ gối kê của dàn mái lên cột.

Fcb = 30 x24 = 720 cm2. Diện tích tính toán Ft = 50 x 40 = 2000 cm. Hệ số tăng cường độ

bêtông mcb = (Ft /Fcb)3/2 =1.4 < 2

Tính toán kiểm tra với ξcb =  0,75.

ξcb x mcb x Ru x Fcb =  0,75x1,4x130x720 = 98280kg = 98,28 t >N,

Thỏa mãn điều kiện vê nén cục bộ, không cần dùng lưới thép để gia cô cục bộ.

Điều kiện này Phương Nam có thể giảm đơn giá thi công phần thô cho công trình hay làm tăng them lợi nhuận cho Phương Nam khi hợp đồng xây dựng phần thô đã ký kết.

Tính toán vai cột kết hợp thanh ngang trên cùng

Bộ phận này của cột chịu lực trực tiếp từ dầm cầu trục P, lực từ phần cột trên truyền vào N. M, Q và mômen trong nhánh do lực ngang Q ở phần cột dưới gây ra. Trạng thái ứng suất khá phức tạp.

Có thể quan niệm gần đúng như sau :

Dưới tác dụng của tải trọng đứng và mômen tập trung nội lực trong thanh ngang trên cùng được xác định như trong dầm hai đầu khóp với nhịp bằng khoảng cách giữa hai trục nhánh. Dưới tác dụng của tải trọng ngang nội lực trong thanh ngang có thể xác định theo phương pháp điểm không mômen.

Từ bảng tổ hợp 11, ở tiết diện II - II chọn ra các cặp nội lực nguy hiểm cho vai cột II - 20 và II -21.

Cặp II-20 có M = 21,703 tm ; N = 81,702 t; lực tác dụng lên vai P = Gd = 5,61, tương ứng với tổ hợp này ở tiết diện III - III, bảng 2.2.1 tính được Q = 4,811.

Cặp II - 21 có M = -7,12 tm ; N = 73,8 t ; lực tác dụng lên vai P = Dmax + Gd  = 79,6 t ; tương ứngvới tổ hợp này ở tiết diện III-III, bảng 2.2.1 tính được Q = -5,06t.

Các sơ đồ tính và nội lực của hai trường hợp tác dụng trên cho ở hình 2.2.26. Trong đó, do hai nhánh chịu nén nên Qnh1 = Qnh2 = 0,5 Q và mômen tác dụng ở đầu mút thanh ngang sẽ là Qnh x 0,5 St = 0,9 Qnh = 0,45 Q (tm).

Cốt dọc được tính với M = 30,04 tm, h = 85cm, h0 = 80cm, b = 50cm.

A =3004000 /(130x50x802) == 0.072 .

F= 3004000 /( 2600x0,962x80) = 15,01cm2

Chọn 6 Φ 20, Fa= 15,71 cm2. Cốt dọc phía trên đặt 6 Φ 14 là đủ. Do chiều cao dầm lốn nên đặt thêm thép cấu tạo 4 Φ 12 ở giữa chiều cao dầm. Dùng trị số lốn Q = 89,45 để kiểm tra về chịu cắt. Điều kiện về kích thước tiết diện :

k0 Ru b h0 = 0,35 x130 x50 x80 = 182 000 > Q ; thỏa mãn điều kiện hạn chế.

k1 RK b h0 =- 0,6 xl0x 50 x 80 = 24 000 kg < Q; cần tính cốt ngang chịu cắt. Cốt đai đặt Φ 10, bôn nhánh, khoảng cách u = 15 cm ; có Fđ = 3,14 cm2, Rad = 1700 kG/cm2.

qd = (Rax x Fd)/u = 1700x3,14 /15 = 355,87 kG/m

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông tính theo công thức :

Qdb = 2,8 √( RK b h02 qd ) = 2,8 √(l0x 50x 802 x 355,87 ) = 94488 kG > Q bảo đảm khả năng chịu lực.

Hình 2.2.26. Sơ đồ để xác định nội lực trong thanh ngang trên cùng

a) ứng với cặp nội lực II-20 ; b) ứng với cãp nội lực II-21.

Cốt xiên đặt theo yêu cầu tôi thiểu bằng 0,002 b h0 = 0,002 x 50 x 80 = 8cm2, dùng 4 Φ 18 ; Fx = 10 cm2, góc nghiêng α = 60°.

Căn cú vào tính toán của bộ phận kỹ thuật Phương Nam kiểm tra phần giá thầu xây dựng phần thô có phù hợp không, khi đó đi đến thống nhất và triển khai biện pháp thi công phần thô sao cho đem về lợi nhuận tuyệt đối cho Phương Nam.

Kiểm tra khi chuyên chở, cẩu lắp

Nhân tải trọng do trọng lượng bản thân với hệ số động lực 1.5 ta được

phần cột trên : g1 = 1.125 t/m ;

phần cột dưới: g2 = 1,42 t/m.

Tính toán với hai sơ đồ có thể xảy ra.

a. Khi chuyên chở ( h2.2.27.)

Cột được đặt nằm theo phương ngang, kê lên hai gôi hoặc treo lên hai móc. Vị trí gối kê khi sắp xếp trùng với vị trí đặt móc khi cẩu. Chọn vị trí gối cách mút cột 3.2 m. Mômen âm tại vị trí gối:

ở phần trên : M1 = 0,5 x 1,125 x 3,22 = 5,76 tm ;

ở phần dưói : M1 =  0,5 x 1,42 x 3,22 = 7,27 tm.

Phản lực tại gối tựa phía dưới tính được là R = 10,76 t, mô men dương có giá trị cực đại tại tiết dỉện cách mút dưới của cột một đoạn

y = R/ g2 = 10,76 /1.42  = 7,58 m.

M3 = 10,76 x ( 7,58 - 3,2 ) - 0,5 x l,42 x 7,582 = 6,33 tm .

Kiểm tra tiết diện phần cột trên với b = 60 cm ; h = 50 cm. Cốt thép lấy ở một hàng ngoài gồm 1 Φ 16 +1 Φ 18 + 1 Φ 12 ; Fa = 5,678 cm2 ; h0 = 46,5 cm.

Tính khả năng chịu lực của tiết diện Mu\ theo tritòng hợp câu kiện chịu uốn, đặt cốt kép, do Fa = Fa’ nên x = 0, tính theo cột đơn

α  = Ra Fa /(Rn b ho) = (2600 x 5,687) / (130 x 60 x 46.5) = 0,041

Tra bảng phụ lục VIII được γ  = 0,98

Mtd = Ra F’a γ  ho = 2600 x 5,687 x 0,98 x 46,5 = 673810 kgm = 6,74tm > M1 = 5,76tm,

đủ khả năng chịu lực.

Kiểm tra phần cột dưới với tiết diện hai nhánh, mỗi nhánh b = 30 cm ; h = 50 cm. Ở tiết diện có mômen M3 cốt thép ở nhánh một lấy 2 Φ 18, Fa = 5,09 cm2, nhánh hai: 2 Φ 16, Fa = 4,02 cm2.

Tính được

Khả năng chịu lực của nhánh một là : 5,97 tm.

Khả năng chịu lực của Ìlhánh hai là : 4,71 tm.

Khả năng chịu lực của cả hai nhánh là : 5,97 + 4,71 = 10,68 tm > M2 và M3 nên đủ khả năng chịu lực.

Cấu kiện đủ khả năng chịu lực nên Phương Nam không tốn thêm chi phí tăng cốt thép hay mác bê tông khi vận chuyển đến đội thi công, điều này không lam tăng đơn giá thi công ban đầu

b. Khi cẩu lắp (h2.2.27b.)

Cột được dựng lắp theo phương pháp kéo lê. Trước hết cột được lật từ tư thế nằm sang tư thế nằm nghiêng, vai cột ở mặt trên, sau đó kéo cột ở một điểm còn chân cột tì lên một bàn chạy. Điểm lắp chôt để kéo cột cách đỉnh lm, lấy phụ thuộc vào thiết bị khung gá lắp. Biểu đồ mômen uốn đã được tính toán và vẽ trên hình 2.2.27b.

Ở phần cột dưới có mômen uốn lớn nhất M = 33,81 tm, mômen này gây ra lực kéo trong nhánh cột

N = M/C = 33,81/1 = 33,81 t

Diện tích cốt thép cần thiết

Fa = N/Ra = 33810/ 26000 =  13,0 cm2

 

Cốt thép đã bố trí trong nhánh là 6 Φ 18, Fa = 15,27 cm2, đủ yêu cầu về chịu lực. Tuy nhiên nếu để phía vai cột xuống dưới thì cốt thép chịu kéo chỉ gồm 6 Φ 16 ; Fa = 12,06 cm2, thì sẽ bị thiếu một ít, khi thi công cần chú ý lật cột đúng chiều. Nếu để an toàn hơn thì nên bố trí lại cốt dọc ở nhánh bị thiếu. Đây là vấn đề có thể làm tăng chi phí xây dựng phần thô của công trình, nhưng là vấn đề an toàn nên Phương Nam sẻ tính toán lại dù nó có thể làm tăng bảng giá thi công phần thô.

Ở đoạn chân cột, khi đặt gốì kê như trên hình 2.2.27b thì đoạn mút của nhánh cột phía dưới chịu lực như một côngxon vói R = 9,8 t và trọng lượng bản thân nhánh 0,56 t/m. Nội lực Q = 9,8 t và M = 9,8 tm. cần tính toán, bố trí cốt thép để tiết diện b = 50 ; h = 30 cm chịu được M và Q đó

Ở phần cột trên tiếp giáp với vai cột có mômen uốh M5 = 22,18 tm. Tính được diện tích cốt thép yêu cầu là 15,6 cm2. Cốt thép đã có ở phía chịu kéo.gồm 2 Φ 16 + 2 Φ 18, Fa = 9,11 cm2. cần phải đặt thêm 15,6 - 9,11 = 6,49 cm2. Dùng thêm 2 Φ 16 + 1 Φ 18 với Fa = 6,57 cm2.

Với diện tích thép 9,11 cm2, khả năng chịu lực của tiết diện tính được 12,73 tm, từ đó xác định được điểm cắt lý thuyết của các thanh mới thêm vào cách vai cột 1,45 m.

Đoạn neo (tính cho thanh đường kính lớn Φ 18 ) vào phần cột dưới ln1 tính với m0 = 0,7 ; v = 11 ; k0 =20.

ln1 = (m0 Ra/Rn + v ) x d = ( 0.7 x 2600 / 130 + 11 ) x 1.8 = 36cm.

Đoạn neo ở phía trên cũng tính như vậy nhưng trong đó giá trị Ra được nhân  với tỷ số Fa6 / Fa  , trong đó Fa6 là diên tích cốt thép cần thiết để chiu mômen M6 ở măt cắt lý thuyết, Fa6 = 9,11 cm2 ( 2 Φ 16 + 2 Φ 18 ) Fa - diện tích cột thép có thực, Fa = 15,68 cm2 ( 4 Φ 16 + 3 Φ 18 )

Fa6 / Fa = 9,11/ 15,68 = 0,581

ln2 = (0.7 x (0.581x2600)/ 130 + 11 )x 1,8 = 34,44 cm

ln2 = 34,44 cm < 20 x d = 36 cm nên lấy ln2 = 36 cm.

Chiều dài cần thiết của các cốt đặt thêm vào để chịu lực lúc dựng lắp là

145 + 45 + 36 = 226 cm.

Việc đặt chốt cẩu lắp cách đỉnh cột lm làm cho mômen uốn ở phần cột trên đạt giá trị khá lớn, phải đặt thêm cốt dọc, như vậy ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành thi công phần thô bởi Phương Nam đã báo giá thi công phần thô với chủ đầu tư và cũng đã ký kết hợp đồng thi công vì vậy không thể tăng đơn giá thi công phần thô được. Nên bộ phận kỹ thuật đã thay đổi sơ đồ cẩu lắp, dùng cách gá buộc vào vai cột để cẩu.

IV. Tính tiết diện cột trục B

Việc tính toán cột trục B cũng được tiến-hành tương tự như đối với cột trục A, chỉ cần chú ý là cột trục B có hình dáng bên ngoài đối xứng nên cần tính toán và bô trí cốt thép đối xứng, ở đây do yêu cầu của một thí dụ, không trình bày các phần tính toán đó.

Hình 2.2.28. Sơ đổ tác dụng lực và bố trí cốt thép vai cột giữa

Vai cột trục B được tính toán theo sơ đồ trên hình 2.2.28, xem gần đúng như một dầm ngắn kê lên hai nhánh cột, chịu lực p do dầm cầu trục và nội lực M, N, Q do phần cột trên truyền vào. Ngoài ra nó còn chịu tác dụng của mômen uốn và lực cắt như các thanh ngang khác do cột bị uốn tổng thể

P = Gd + Dmax =  5,7 + 80,73 = 86,43 t.

Nội lực ở tiết diện II-II chọn cặp II-22 có M = 35,4 ; N = 158,93, tương ứng với 11Ó ở tiết diện III-III xác định được Q = 6,3 t.

Tính phần côngxon ngắn chịu tác dụng của lực P

Kiểm tra kích thước với Qv1 = P = 86,43 t ; b = 50 cm ; h = 125 cm ; h0 = 121 cm, hệ số kv = 1 ; av = 5 crn.

2,5 x Rk x b x h0 = 2,5 x 10 x 50 x 121 = 151 200 kG > Qv1 ;

1.2x kv x b x h0 2 / av = 1,2x 1x 10 x 50 x 1212/ 5 = 1757000 kG > Qv1

Tính toán cốt dọc chịu mômen M = 1,25 P av.

M = 1,2 x 86,43 x 0,05 = 5,402 tm ;

Fa = M/ (Ra x γ x h0 ) = 540200 / (2600 x 0,9 x 121) = 1,912 cm .

Fa khá bé, đặt theo cấu tạo. Cốt đai của phần vai cột đồng thòi làm nhiệm vụ cốt dọc cấu tạo trong thanh ngang. Chọn cốt Φ 8 ; bôn nhánh, khoảng cách u = 15 cm. Cốt xiên Fx1 đặt trong vai cột lấy bằng 0,002 b h0

Fx1 = 0,002 x 50 x 121 = 12,1 cm2.

Chọn dùng 4 Φ 20

Tính toán phần thanh ngang

Mômen uốn dùng để tính cốt thép dọc trong thanh ngang lấy theo trị sô lớn trong hai giá trị sau

M1 = 0,25 N x (c - 0,8 x at) = 0,25 x 158,93 x (1,1 - 0,8 x 0,6 ) = 24,63 tm ;

M2 =0,1 x N x (c - 0,8 x at) + 0,2 x M + 0,25 x Q x St =

= 0,1 x 158,93 x (1,1 - 0,48 ) + 0,2 x 35,4 + 0,25 x 6,3 x 1,8 = 19,93 tm.

Lấy M1 = 24,63 tm để tính cốt thép với tiết diện b = 50 cm, h = 85 cm, a = a’ = 4 cm.

A = M / (Rn x b x h0)  = 2463000 / (130x50x81) = 0,06

tra bảng có γ  = 0,97

Fa = M/ (Ra x γ x h0 ) = 2463000/( 2600x0,97x812)= 12,06 cm2 .

Dùng 4 Φ 20, Fa = 12,56 cm2 cho cả phía trên và dưới dầm ngang.

Lực cắt trong thanh ngang :

Qth =N/2 + (M+ 0,5 x Q x St )/C  = 158,93 /2 + (35,4 + 0,5 x6,3x 1,8) /1.1 =117 t.

Kiểm tra kích thước tiết diện

0.35 x Rn x b x h0 = 0,35 x 130 x 50 x 81 = 184 200 kG,

thỏa mãn điền kiện Q < 0,35 x Rn x b x h0.

Chọn cốt đai 012, bôn nhánh, thép nhóm C II có Rad = 2100 kG / cm2, fd = 1,131 cm2, chọn u = 12 cm.

Fd = 4 x 1,131 = 4,524 cm2.

qd = (Rax x Fd)/u = 2100x4,524/12 = 790 kG/m

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông tính theo công thức :

Qdb = 2,8 √( RK b h02 qd ) = 2,8 √(10 x 50 x 812 x 790) = 142 700 kG > Qth = 11700 kG, bảo đảm khả năng chịu lực.

Với kết luận này không làm ảnh hưởng đến báo giá xây dựng phần thô mà Phương Nam đã gởi chủ đầu tư và hợp đồng xây dựng phần thô đã ký từ năm 2018

 

(Tính tiết diện trục A và B nhà xưởng hai nhịp cột hai nhánh phần tiếp theo phần 2)

(Tính tiết diện trục A và B nhà xưởng hai nhịp cột hai nhánh phần tiếp theo phẩn 3)

Số liệu thiết kế nhà xưởng hai nhịp cột hai nhánh

Xác định nội lực nhà xưởng hai nhịp cột hai nhánh

Tính tiết diện trục A và B nhà xưởng hai nhịp cột hai nhánh