tính toán thiết kế nhà cao tầng ( viện y học các bệnh lâm sàn nhiệt đới ), chương 11

Tính nội lực khung trục 6: Sơ đồ tính khung trục 6 là khung phẳng ngàm tại móng. Trục của cột lấy theo trục định vị, trục của dầm lấy trùng với trục qua trọng tâm tiết diện của dầm. Việc tính toán gần đúng này sẽ làm đơn giản tính toán, gần với thực tế làm việc theo một phương của hệ kết cấu, các sai số là thiên về an toàn. Các trường hợp tải trọng tính toán là: - Tĩnh tải - Hoạt tải : Hai trường hợp hoạt tải chất lệch tầng, lệch nhịp. - Tải...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
tính toán thiết kế nhà cao tầng ( viện y học các bệnh lâm sàn nhiệt đới ), chương 11 Chương 11: tæ hîp néi lùc 1. TÝnh néi lùc khung trôc 6: S¬ ®å tÝnh khung trôc 6 lµ khung ph¼ng ngµm t¹i mãng. Trôc cña cét lÊy theo trôc ®Þnh vÞ, trôc cña dÇm lÊy trïng víi trôc qua träng t©m tiÕt diÖn cña dÇm. ViÖc tÝnh to¸n gÇn ®óng nµy sÏ lµm ®¬n gi¶n tÝnh to¸n, gÇn víi thùc tÕ lµm viÖc theo mét ph-¬ng cña hÖ kÕt cÊu, c¸c sai sè lµ thiªn vÒ an toµn. C¸c tr-êng hîp t¶i träng tÝnh to¸n lµ: - TÜnh t¶i - Ho¹t t¶i : Hai tr-êng hîp ho¹t t¶i chÊt lÖch tÇng, lÖch nhÞp. - T¶i träng giã : + Giã thæi tõ bªn tr¸i. + Giã thæi tõ bªn ph¶i. TÝnh néi lùc khung b»ng phÇn mÒm SAP 2000 (Version 7.42). KÕt qu¶ néi lùc tÝnh to¸n xem phÇn phô lôc kÌm theo. 2. Tæ hîp néi lùc khung trôc 6 Sau khi kiÓm tra kÕt qu¶ tÝnh to¸n ta tiÕn hµnh tæ hîp néi lùc nh»m t×m ra néi lùc nguy hiÓm nhÊt ®Ó thiÕt kÕ cÊu kiÖn. Néi lùc ®-îc tæ hîp theo hai tæ hîp c¬ b¶n : Tæ hîp c¬ b¶n 1: Gåm tÜnh t¶i céng víi mét tr-êng hîp ho¹t t¶i, trong ®ã hÖ sè tæ hîp lÊy b»ng mét. Tæ hîp c¬ b¶n 2: Gåm tÜnh t¶i céng víi 2 tr-êng hîp ho¹t t¶i, trong ®ã ho¹t t¶i ®-îc nh©n hÖ víi hÖ sè 0,9 (v× c¸c t¶i träng kh«ng x¶y ra cïng lóc víi gi¸ trÞ Tæ hîp néi lùc ®Çm: cÇn xÐt c¸c cÆp néi lùc sau : MMAX MMIN QMAX QT¦ QT¦ MT¦ Tæ hîp néi lùc cét : cÇn xÐt c¸c cÆp néi lùc sau : MMAX MMIN NMAX NT¦ NT¦ MT¦ Néi lùc cét vµ dÇm ®-îc tæ hîp vµ lËp thµnh b¶ng. (xem b¶ng tæ hîp néi lùc) tÝnh to¸n cÊu kiÖn cña khung trôc 6 A. TÝnh thÐp cét 1. ThÐp däc §èi víi cèt thÐp cét ta chän c¸c cÆp néi lùc sau ®Ó tÝnh to¸n : CÆp néi lùc cã gi¸ trÞ lùc däc lín nhÊt, cÆp néi lùc cã gi¸ trÞ m« men lín nhÊt, vµ cÆp cã ®é lÖch t©m lín nhÊt. Nh×n vµo b¶ng tæ hîp néi lùc cét ta thÊy c¸c cÆp néi lùc tr¸i dÊu ®-îc chän ®Ó tÝnh to¸n cèt thÐp cã gÝa trÞ gÇn b»ng nhau nªn cã thÓ dïng bµi to¸n tÝnh cèt thÐp ®èi xøng ®Ó tÝnh cho tÊt c¶ c¸c cÆp noäi lùc nguy hiÓm sau ®ã chän thÐp víi Fa tÝnh ®-îc lín nhÊt. TÝnh thÐp cét sè 2: TiÕt diÖn cét lµ 50 x 30cm2 VËt liÖu : Chän l¹i m¸c bª t«ng M250, vµ tiÕt diÖn cét 500 x 300 - Bª t«ng m¸c M250 cã Rn= 110kG/cm2, Rk=8.8 kG/cm2 - Cèt thÐp chÞu lùc chÝnh lo¹i AII cã Ra= Ra' = 2800kG/cm2 - Cèt thÐp ®ai lo¹i AI cã Ra = Ra' = 1.800 kG/cm2 Tõ b¶ng tæ hîp ta chän ra cÆp néi lùc nguy hiÓm nhÊt. Ký hiÖu M (Tm) N (T) e01(cm) E0 = e01+ e0(m) 1 -12.24 -168.66 10.22 13.22 2 15.94 -121.07 13.17 16.17 3 -15.79 -194.16 8.14 11.14 V× 2 cÆp néi lùc tr¸i dÊu cña cét cã gi¸ trÞ gÇn b»ng nhau nªn ta tÝnh to¸n cét theo ph-¬ng ph¸p tÝnh cèt thÐp ®èi xøng. + TÝnh thÐp víi cÆp 1 : M 17.238 §é lÖch t©m ban ®Çu : e01   10.22cm N 168.66 2cm  §é lÖch t©m ngÉu nhiªn e'0 chän = 2m tho¶ m·n > 1  25 h  2cm  §é lÖch t©m e0 = 10.3 + 2 = 12.3 cm ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña cét: L0 = 0.7H = 0.7 x 540 = 378 cm. §é m¶nh  = 10/h = 378/60 = 6.3 < 8 nªn ta bá qua ¶nh h-ëng cña uèn däc,  =1 ChiÒu dµy líp b¶o vÖ a0 = 5 cm. ChiÒu cao lµm viÖc cña tiÕt diÖn lµ h0 = 50-5 = 50cm §é lÖch t©m e =  e0+0,5.h - a = 1 x 12.3 = 0.5 - 5 = 32.3 cm. ChiÒu cao vïng nÐn N 168660 x   51.1cm Rn .b 110  30 0.h0 = 0.58 x 45 = 26.1 cm < x ®©y lµ tr-êng hîp lÖch t©m bÐ. Ta tÝnh l¹i x: eogh= 0,4(0,25.h - 0.h0) = 0.4 x (1.25 x 50 - 26.1) = 14.56 cm  e0= 12.3cm > 0,2.h0 = 0,2.45 = 9 cm. TÝnh l¹i x b»ng biÓu thøc gÇn ®óng x = 1,8.(eogh-  e0) + 0.h0 = 1.8(14.56 - 12.3) + 26.1 = 30.17 cm DiÖn tÝch cèt thÐp: N .e  Rn .b.x(h0  0,5.x) Fa  Fa ' Ra .(h0  a ) 168660  32.3  110  30  30.17  (45  0.5  30.17)  2800.(45  5)  22.05cm 2 Hµm l-îng cèt thÐp : Fa  Fa ' 2  22.05   100%   100%  3.26% b.h0 30  45 + TÝnh thÐp víi cÆp 2: §é lÖch t©m ban ®Çu : M 15.94 e01    13.17cm N 121.07 2cm  §é lÖch t©m ngÉu nhiªn e'0 chän = 2cm tho¶ m·n > 1  25 h  2cm  §é lÖch t©m : e0 = e01+ e'0= 15.17 (cm) ChiÒu dµi tÝnh to¸n cña cét: L0 = 0.7H = 0.7 x 540 = 378cm. §é m¶nh  = 10/h = 378/60 = 6.3 ChiÒu dµy líp b¶o vÖ a = 5 cm. ChiÒu cao lµm viÖc cña tiÕt diÖn lµ h0 = 50 - 5 = 45cm. §é lÖch t©m e=e0+ 0,5.h - a = 1x15.17 + 0.5x50 - 5 = 35.17cm. chiÒu cao vïng nÐn: N 121070 x   36.68cm Rn .b 110  30 0.h0 = 0.58 x45 = 26.1cm < x = 36.68 cm ®©y lµ tr-êng hîp lÖch t©m bÐ. Ta tÝnh l¹i x: e0gh= 0,4(1,25.h - 0.h0) = 0.4x(1.25x50 - 26.1) = 14.56cm e0= 15.17cm > 0,2.h0 = 02.45 =9cm TÝnh lÞ x b»ng biÓu thøc gÇn ®óng: x = 1,8.(e0gh- e0)+ 0.h0 = 1.8(14.56- 15.17) + 26.1 = 25cm DiÖn tÝch cèt thÐp : N .e  Rn .b.x.(h0  0,5.x) Fa  F ' a  Ra .(h0  a ' ) 121070  35.17  110  30  25  (45  0.5  25)  2800.(45  5)  14cm ...