а.Kiểm tra theo khả năng chịu cắt

ở phần cột dước lực cắt lớn nhất xác định được từ bảng tổ hợp Q_max =5, 645 t

K₁ R_kb h₀ = 0, 6 x 7, 5 x 40 x 56 = 10080 kG = 10, 08 t, thỏa mãn điều kiện

Q < K₁ R_kb h₀ Bêtông đủ khả năng chịu cắt. Cốt đai đặt theo cấu tạo :

Đường kính f8, đảm bảo lớn hơn 0, 25 đường kính cốt dọc lớn nhất: f 25 ;

Khoảng cách các cốt đai chọn là 30 cm, đảm bảo kliông lớn hơn 15 lần đường kính cốt dọc chịu nén bé nhất f 22.

b.Kiểm tra về nén cuc bô

Đỉnh cột chịu lực nén do mái truyền xuống

N = Gm + Pm = 50, 08 + 7, 02 = 57, 1 1.

Bề rộng dàn mái kê lên cột 24 cm, bề dài tính toán của đoạn kê 26 cm. Diện tích trực tiếp chịu nén cục bộ Fcb = 24 X 26 = 624 cm2, diện tích tính toán của tiết diện lấy đối xứng qua Fcb tính được Ft = 40 X 30 = 1200 cm2, hình 2.1.15

Hệ số tăng cường độ được xác định

m_cb = ³√ Ft/Fcb = ³√ 1200/624 = 1.24 < 2, với ξ_cb = 0, 7có

ξ_cb. m_cb R_u F_cb = 0, 75 x 1, 24 x 90 x 624 = 52200 kG < N, không thỏa mãn điều kiện về khả năng chịu nén cục bộ.

Gia cố đầu cột bằng lưới thép ngang. Dùng lưói ô vuông, kích thưỏc ô lưới 6x 6 cm, dùng thép C-I f6 với diện tích 0, 283 cm2. Chiều dài của thanh lưới l = 38 cm, số thanh theo mỗi phương n1= n2 = 7. Khoảng cách các lưói Si = 12 cm, khoảng đặt lưới là 3 x 12 + 2 = 38 cm, đảm bảo khoảng đặt lưới không dưới đoạn quy định đối với thép có gờ là 15 d = 15 x 2, 5 = 37, 5 cm.

Diện tích tiết diện bêtông được bao bên trong lưới

F1 = 36 x 36 = 1296 cm2 > Ft = 1200 cm2,

Tỉ số cốt thép của lưới tính theo công thức

µ = (n₁x f₁x l₁ + n₂ x f₂ x l₂) / F₁S₁ = (2 x 7 x 0, 283 x 38) / 1296 x 12 = 0, 0097;

α = µ₁ R_al / R_n = 0, 0097 x 2600 / 90 = 0, 28 ;

k1 = (5 + α _c) / (1 + 4, 5 α _c) = (5 + 0, 28) / (1 + 4, 5 X 0, 28) = 2, 34 ;

tính g₁ với F₁ không quá F_t

g₁ = 4, 5 - 3, 5 x (F_cb / F₁) = 4, 5 - 3, 5 x (624 / 1200) = 2, 68.

Kiểm tra khả năng chịu lực theo công thức;

N ≤ (m_cb R_n + k1 µ₁ R_a1 g₁) F_cb= (1, 24 x 90 + 2, 34 x 0, 0097 x 2600 x 2, 68) 624 = 168300 kG = 168, 3 t,

với N = 57, 1 < 168, 3 nên đảm bảo khả năng chịu lực cục bộ. Trên hình 2.1.15 là sơ đồ kiểm tra liên cục bộ và cách gia cố lưới thép ở đầu cột.

Tính toán vai cột

Kích thước và sơ đồ tính cốt thép trong vai thể hiện trên hình 2.1.16

Chiều cao làm việc h₀= 96 cm, bề dài vai L_v = 40 cm, có L_v < 0, 9 h₀ - 86, 4cm nên vai cột thuộc kiểu côngxon ngắn.

Lực tác dụng lên vai

P = Dmax + Gd = 47, 19 + 5, 61 = 52, 8 t.

Kiểm tra kích thước vai cột theo các điều kiện (1.4.26) và (1.4.27):

P = 52, 8 t < 2, 5 R_kbh₀ = 2, 5 x 7, 5 x 40 x 96 = 72000 kG = 72, 0 t, nên điểu kiện (1.4.26) được thỏa mãn.

Cầu trục có chê độ làm việc trung bình, K_v = 1. Khoảng cách từ lực đến mép cột dưới a_v = 75 - 60 = 15 cm.

P = 52, 8 < 1, 2 K_v R_k b h₀ ²/ a_v = 1, 2 x 1 x 7, 5 x 40 x 96²/ 15 = 221000kG =221t nên điều kiện (1.4.27) được thỏa mãn.

Tính cốt dọc

Mômen uốn tại tiết diện mép cột 1-1 :

M₁ = P a_v = 52, 8 x 0, 15 = 7, 92 tm.

Tính cốt thép với mômen tăng 25% :

M = 1, 25 M1 = 1, 25 x 7, 92 = 9, 9 tm.

A = M / ( R_n b h₀ ² ) = 990000 / (90 x 40 x 96 ²) = 0, 0298 ; tra bảng g = 0.985

Fa = M / (R_a b h₀ )= 990000 / (2600 x 0, 985 x 96 )= 4, 03 cm2, chọn 2f 18, Fa = 5, 09 cm2

Tính cốt đai và cốt xiên

Vì P= 52, 8 t > R_k b h₀ = 7, 5 x 40 x 96 = 28800 kG = 28, 8 t và h = 100 cm > 2, 5 a_v = 2, 5 x 15 = 37, 5 cm nên trong vai cột dùng cốt xiên và cốt đai ngang.

Cốt đai chọn f 8, khoảng cách 15 cm, thỏa mãn không quá h / 4 = 25 cm.

Diện tích cốt xiên cắt qua nửa trên đoạn L_x (L_x =101 cm) không bé hơn 0, 002 b h₀ = 0, 002 x40 x 96 = 7, 68 cm2, chọn 2f 8 +1f20 đặt thành hai lớp. Đường kính cốt xiên thỏa mãn bé hơn 25 mm và Lx / 15 = 67 mm.

Tính kiểm tra ép mặt lên vai

Dầm cần trục lắp ghép, lực nén lớn nhất từ một dầm truyền vào vai là : N = 0.5 G_d + D_max1

Giá trị D_max1 do P_max1 gây ra nhưng chỉ tính cho một bên dầm. Dựa vào đường ảnh hưởng ở hình 2.1.2, tính được :

D_max1 = P_max1 (y1 +y2 ) = 1, 1 x 22 x (1 + 0, 683 ) = 40, 73 t ;

N = 0, 5 x 5, 61 + 40, 73 = 43, 54 t.

Bề rộng dầm cầu trục ở trong đoạn gối được mở rộng ra 30 cm, đoạn dầm gôì lên vai 18 cm, Fcb = 30 x 18 = 540 cm2.

Diện tích tính toán khi nén cục bộ là Ft

Ft = 58 x 18 = 1044 cm2 hệ số tăng cường độ m_cb = 1.246

Với ξ = 0, 75 thì kliả năng chịu ép cục bộ của vai là : ξ _cb m_cb R_a F_cb = 0, 75 x 1, 246 x 90 x 540 = 45420 kG = 45, 42 t.

Vì N = 43, 54 t < 45, 42 t nên thỏa mãn điều kiện chịu ép cục bộ.

Kiểm tra cột khỉ chuyên chở, cẩu lắp

Lúc này cột bị uôn, tải trọng lấy bằng trọng lượng bản thân nhân với hệ số động lực 1, 5

Đoạn dưới g1= 1, 5 x 0, 4 x 0, 6 x 2, 5 = 0, 9 t/m ;

Đoạn trên g2 = 1, 5 x 0, 4 x 0, 4 x 2, 5 = 0, 6 t/m.

Xét các trường hợp bốíc xếp, treo buộc chọn ra hai sơ đồ tính

Khi chuyên chở và bôc xếp . Cột được đặt nằm theo phương ngang, các điểm kê hoặc treo buộc cách mút dưới một đoạn a1 = 2, 0 m ; cách mút trên một đoạn a2 = 3, 5 m. Mômen âm tại gốì

M1 = 0, 5 x 0, 9 x 2² = 1, 8 tm ;

M2 = 0, 5 x 0, 6 x 3, 5² = 3, 675 tm ;

mômen dương lón nhất ở đoạn giữa phần cột dưới tìm được tại tiết diện cách gối 2, 74 m, tại đó M3 = 1, 57 tm.

Qua so sánh mô men và tiết diện, chỉ cần kiểm tra với M2 cho phần cột trên là đủ.

Kiểm tra khả năng chịu lực với tiết diện nằm ngang, h = 40 cm, h₀ = 36 cm, cột thép đưa vào tính toán chỉ lấy hai cốt ở ngoài : 1f 25 +1f16, Fa = 6, 92 cm²

Kiểm tra theo công thức

Mtd = R_a F_a (h₀ -a') = 2600 x 6, 92 x (36 - 4) = 575744 kG cm = 5, 76 tm

Vì Mtd = 5.76 tm > M2 = 3, 675 tm liên cột đủ khả năng chịu lực.

Khi cẩu lắp . Lật cột nằm theo phương nghiêng rồi mới cẩu. Điểm cẩu đặt tại vai cột, cách mút trên 3, 9 m. Chân cột tì lên đất.

Mômen lớn nhất ở phần cột trên, chỗ tiếp giáp với vai cột

M₄ = 0, 5 x 0.6 x 3, 72 = 4, 107 tm.

Tiết diện cột với Fa = 17, 42 cm2 (2 f 25 + 2 f 22 ), tính được

Mtd = 2600 x 17, 42 x 32 = 1449300 kG cm =14, 5 tm, vậy cột đủ khả năng chịu lực.

Ở phần cột dưới mômen lớn nhất tìm được cách chân cột một đoạn 3, 34 m. M6 = 5, 02 tm. Tiết diện có h = 60 cm, h0 = 56 cm, thép lấy an toàn là 2f 25, Fa = 9, 8 cm2 ( bỏ qua sự chịu lực của 2f25 bị cắt ngắn ), tính được

Mtd = 2600 x 9.8 x 52 = 1325000 kG cm = 13, 25 tm > M6 = 5, 02 tm, như vậy cột đủ khả năng chịu lực.

Thiết kế thi công khung ngang nhà xưởng một tầng ba nhịp

Xác định nội lực

Tổ hợp nội lực

Tính toán cột trục A theo các điều kiện khác

Tính toán tiết diện cột trục B