Luận văn Trung tâm liên hợp gia cư, thương mại và khách sạn WooShu Plaza 253 quốc lộ 15, phường Tân Mai, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai

Chương 4 KẾT CẤU KHUNG KHÁI QUÁT VỀ HỆ KẾT CẤU TÒA NHÀ WOOSHU PLAZA Tòa tháp Wooshu Plaza là một khối nhà có mặt bằng hình chữ nhật có 14 tầng trên,một tầng hầmvà một tầng sân thượng, kích thước khối nhà khoảng 19.7x53.6 m2.Hệ kết cấu sử dụng ở đây là hệ khung-vách có tỉ lệ các cạnh: Với tỉ lệ 2 cạnh mặt bằng như trên thì độ cứng của khung nhà theo 2 phương không đồng đều Þ Có thể giải bằng sơ đồ khung phẳng .Song để chính xác ta chọn mô hình không gian để giải quyết bài toán tìm nội lực của khung. Phần mềm ETABS được chọn để phân tích kết cấu công trình này. Các bước thực hiện phân tích và tính toán kết cấu khung: - Bước 1: chọn sơ bộ tiết diện - Bước 2: tính toán tải trọng - Bước 3: tổ hợp tải trọng - Bước 4: phân tích kết cấu công trình sử dụng ETABS - Bước 5: kiểm tra kết quả phân tích kết cấu bằng phương pháp gần đúng - Bước 6: tính toán cốt thép các cấu kiện của khung trục 5 Hình 4.1: Mặt bằng khối nhà CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN Chọn tiết diện dầm Chọn sơ bộ tiết diện dầm dựa vào công thức kinh nghiệm: (2.1) Chọn chiều cao dầm hd = 600mm, bề rộng dầm là 250 mm cho dầm biên trục Khi chọn và nhóm tiết diện dầm theo mặt bằng ta có nhóm dầm như hình 4.2.a. và 4.2.b. Khi chọn và nhóm tiết diện dầm theo phương đứng ta có kết quả như bảng 4.1. Chọn tiết diện cột Tiết diện cột Ac thường được chọn thông qua ước lượng tổng tải đứng tác dụng trên cột: Trong đó K: hệ số điều chỉnh khi kể đến cột chịu tải ngang (k=1.2-1.5) Rb: cường độ chịu nén của bê tông N: lực nén tác dụng lên cột được ước lượng như sau: N=1000 x m x F (Với 1000 daN/m2 là sơ bộ tổng tải trọng sàn) m: số tầng bên trên tiết diện cột đang xét (tầng mái tính bằng nửa tải). F: diện truyền tải đứng của tiết diện cột đang xét. Cột 5B,5C Tầng S q n N k ATT Chọn tiết diện b h ACH (m2) (kG/m2) (T) (cm2) (cm) (cm) (cm2) 13 -mái 50.16 1000 1 50.2 1.2 415 30 40 1200 10,11,12,13 50.16 1000 5 250.8 1.2 2076 45 60 2700 6,7,8,9 50.16 1000 9 451.4 1.2 3736 55 70 3850 4,5 50.16 1000 11 551.8 1.2 4566 60 75 4500 2,3 50.16 1000 13 652.1 1.2 5397 70 80 5600 Hầm,trệt,1 50.16 1000 16 802.6 1.2 6642 80 90 7200 Cột 5A,5D Tầng S q n N k ATT Chọn tiết diện b h ACH lb (m2) (kG/m2) (T) (cm2) (cm) (cm) (cm2) 13 -mái 25.08 1200 1 30.1 1.35 280 30 30 900 8.40 10,11,12,13 25.08 1200 5 150.5 1.35 1401 40 45 1800 6.30 6,7,8,9 25.08 1200 9 270.9 1.35 2522 50 55 2750 5.04 4,5 25.08 1200 11 331.1 1.35 3082 55 60 3300 4.58 2,3 25.08 1200 13 391.2 1.35 3643 60 65 3900 4.20 Hầm,trệt,1 25.08 1200 16 481.5 1.35 4483 65 70 4550 3.88 Để cân bằng về khả năng chịu lực và thuận lợi về mặt thi công nên bố trí cột cứ 3 tầng thay đổi tiết diện một lần. Lưu ý: Ta có cột phía ngoài trên cùng của hệ khung có mô men lớn hơn hẳn những cột liền dưới nó nhưng lại có lực dọc nhỏ hơn nhiều, vì vậy khi tính cột này sẽ rơi vào tình trạng nén lệch tâm lớn. Khi chọn tiết diện sơ bộ nếu ta không chú ý đến điểm này mà chọn tiết diện cột sơ bộ theo lực dọc thì khi tính thép cho cột sẽ cần hàm lượng thép rất lớn hoặc tiết diện không đủ khả năng chịu lực. Vì vậy do ảnh hưởng của mô men ta cần chọn sơ bộ tiết diện cột này lớn so với lực dọc tác dụng. Theo cấu tạo các cột liền kề dưới cột này cũng có cùng tiết diện, nhưng khi tính thép cho những cột này thường rơi vào tình trạng nén lệch tâm bé, và vì vậy lượng thép cần cũng ít hơn nhiều hoặc có thể dẫn đến tình trạng không cần bố trí thép cho những cột này. Đó là lý do những cột liền kế cột trên cùng của khung khi tính thép thường cho kết quả không cần thép. Chọn tiết diện vách cứng Công trình có hai lỗi vách cứng được bố trí ở hai thang máy nằm ở hai phía của trục Y. Chọn bề dày vách cứng là 250 mm TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG Tĩnh tải truyền từ sàn Tĩnh tải của sàn gồm 2 phần chính là trọng lượng bản và các lớp cấu tạo sàn. Trọng lượng bản thân bản sàn được tự động hóa tính toán bởi phần mềm ETABS, tải trọng do các lớp cấu tạo tác dụng lên bản đã được tính toán trong chương 2 và trình bày lại trong bảng 4.4. Các hệ số vượt tải n trong bảng trên được tra từ bảng 1 TCXDVN 2737:1995. Bảng 4.4. Tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn. Chức năng Lớp cấu tạo Bề dày h (mm) Hệ số độ tin cậy của tải trọng n Trọng lượng riêng g (kN/m3) Tải trọng tính toán gtt (kN/m2) Khu sinh hoạt, hành lang Gạch Ceramic 10 1.2 20 0.24 Lớp hồ dầu 5 1.3 22 0.143 Vữa lót 25 1.3 18 0.585 Vữa trát trần 10 1.3 18 0.234 Tổng các lớp gsh=1.202 Khu vệ sinh Gạch Ceramic 10 1.2 20 0.24 Lớp hồ dầu 5 1.3 22 0.143 Lớp chống thấm 10 1.2 22 0.264 Vữa lót tạo dốc 30 1.3 18 0.702 Vữa trát trần 10 1.3 18 0.234 Lớp trần 0.5 Tổng các lớp gvs=2.083 Hoạt tải truyền từ sàn Hoạt tải sử dụng được xác định tùy vào công năng sử dụng của ô bản, lấy theo bảng 3 TCXDVN 2737 – 1995. Kết quả được thể hiện trong bảng sau. Bảng 4.5. Hoạt tải sử dụng TT Loại Phòng Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (kN/m2) Hệ số độ tin cậy của tải trọng n Hoạt tải tính toán ptt (kN/m2) 1 2 3 4 5 -Khu sinh hoạt -Khu vệ sinh -Ban công, lô gia -Hành lang -Khu công cộng 1.5 1.5 2 3 4 1.3 1.3 1.2 1.2 1.2 1.95 1.95 2.4 3.6 4.8 Trọng lượng bản thân dầm và cột được ETABS tự tính trong qua trình phân tích. Tải trọng gió Theo TCVN-2737-1995 và TCXDVN-229-1999: + Gió nguy hiểm nhất là gió vuông góc với mặt đón gió. + Mặt bằng khối nhà hình chữ nhật hình vẽ , ta xét đến 4 loại gió XA, XB, YA, YB. Dưới tác dụng của XA,XB diện truyền tải là 19.7m. Tương tự cho các đại lượng YA , YB còn lại, ta có các diện truyền tải là: 53.6m Thành phần tĩnh Giá trị tính tải phân bố trên 1đơn vị diện tích toán: wtt t = n wokc (kN/ m2) (2.4) Trong đó: w là giá trị tải gió phân bố trên diện tích W là giá trị tải gió tập trung tại cao trình sàn w0 - tải trọng gió tiêu chuẩn phân bố theo diện tích phụ thuộc vào vùng áp lực gió. Công trình được xây dựng ở TP.Hồ Chí Minh thuộc vùng áp lực gió IIA và thuộc vùng chịu ảnh hưỏng yếu của gió bão (tra theo TCXDVN 2737-1995). Do đó giá trị áp lực gió tiêu chuẩn là : w0 = 83 (daN/m2) = 0.83 (kN/m2) k - hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao (Tra bảng 5 –TCXDVN 2737-1995, chọn k theo dạng địa hình A ). n =1,2 - hệ số độ tin cậy của tải trọng c = 0.8 + 0.6 = 1.4 - hệ số khí động (đối với mặt đón gió c = +0.8, đối với mặt hút gió c = -0.6 ). Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió qui về lực tập trung tại các cao trình sàn được tính bằng cách lấy giá trị phân bố trên diện tích nhân với diện tích đón gió. Giá trị tập trung tại cao trình tầng theo phương X có giá trị bằng nhau cho cả 2 khối nhà kí hiệu là WtttX, tương tự theo phương Y kí hiệu WtttY. WtttX= wtt t x Sđón gió (kN) Tầng Chiều cao tầng ht (m) Bề rộng đón gió phương X Dx (m) Bề rộng đón gió phương Y Dy (m) Cao trình sàn zj (m) Hệ số độ cao k Thành phần tĩnh Wj (KN) Phương X Phương Y trệt 4.5 19.2 53.6 1 0.540 83.58 103.91 1 3.8 19.2 53.6 5.5 0.626 69.81 86.79 2 3.8 19.2 53.6 9.3 0.695 77.47 96.32 3 3.8 19.2 53.6 13.1 0.750 83.54 103.86 4 3.8 22.2 53.6 16.9 0.793 88.35 109.84 5 4.3 22.2 53.6 20.7 0.827 92.16 114.58 6 4.3 22.2 53.6 25 0.859 95.77 119.07 7 3.2 22.2 53.6 29.3 0.892 99.36 123.53 8 3.2 22.2 53.6 32.5 0.920 102.57 127.52 9 3.2 22.2 53.6 35.7 0.949 105.78 131.51 10 3.2 22.2 53.6 38.9 0.976 108.77 135.22 11 3.2 22.2 53.6 42.1 0.998 111.17 138.22 12 3.2 22.2 53.6 45.3 1.019 113.58 141.21 13 4.2 22.2 53.6 48.5 1.039 115.79 143.95 Sân Thượng 3.6 22.2 53.6 52.7 1.058 124.45 154.73 Mái 1.7 22.2 53.6 56.3 1.066 54.46 67.71 Bảng 4.6. Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió tập trung tại cao trình sàn Thành phần động Cơ sở lý thuyết Công trình có độ cao trên 40m nên cần phải tính thành phần động của tải trọng gió. Để xác định được thành phần động của tải trọng gió thì cần xác định tần số dao dộng riêng của công trình. Tần số này có thể kháo sát bằng cách sử dụng phần mềm ETABS và các công thức gần đúng. Khai báo tải trọng khi sử dụng phần mềm ETABS để phân tích dao động : Tĩnh tải bản thân kết cấu sàn (ETABS tự động tính toán qua mô hình). Tĩnh tải phân bố đều trên sàn (các lớp cấu tạo sàn, tường ngăn). Ngoài ra theo TCXDVN 229 – 1999 khi kể đến các khối lượng chất tạm thời trên công trình (hoạt tải) trong việc tính toán động lực học tải trọng gió, cần đưa vào hệ số chiết giảm khối lượng như sau: công trình dân dụng hệ số chiết giảm khối lượng lấy bằng 0.5 Theo TCVN 2737-1995 và TCXD 229-1999, thành phần động của tải trọng gió chủ yếu xét theo dạng dao động thứ nhất của mô hình thanh công xôn. Gió động của công trình được tính theo 2 phương X và Y, vì vậy ta cần phân tích để tìm tần số dao động riêng theo từng phương. Sử dụng phần mềm ETABS để phân tích dao động của công trình theo từng phương, khi cho công trình dao động theo phương X thì khống chế chuyển vị theo phương Y và ngược lại. Dạng dao động Chu kỳ T (s) Tần số f (Hz) Tần số giới hạn fL (Hz) Phương dao động So sánh 1 3.060916 0.33 1.3 Phương Y f<fL 2 2.709933 0.37 1.3 Phương X f<fL 3 2.438403 0.41 1.3 Xoắn Z f<fL 4 0.856081 1.17 1.3 Phương Y f>fL 5 0.684136 1.46 1.3 Phương X f>fL 6 0.658465 1.52 1.3 Xoắn Z f>fL 7 0.421842 2.37 1.3 Phương Y f>fL 8 0.319728 3.13 1.3 Phương X f>fL 9 0.311473 3.21 1.3 Xoắn Z f>fL 10 0.242158 4.13 1.3 Phương Y f>fL 11 0.225173 4.44 1.3 Phương X f>fL 12 0.218516 4.58 1.3 Xoắn Z f>fL Bảng 4.7. Tần số dao động của công trình theo 2 phương Từ 12 dạng dao động riêng này ta xét dạng dao động 1 và 2 chọn f1=0.33 để tính thành phần động tải trọng gió theo phương Y và f2 = 0.37 để tính thành phần động tải trọng gió theo phuơng X. Tính toán: Theo điều 4.8 TCXDVN – 229 : 1999 : đối với nhà nhiều tầng có mặt bằng đối xứng, độ cứng, khối lượng và bề rộng mặt đón gió không đổi theo chiều cao, có f1 < fl = 1.3 Hz cho phép xác định giá trị tiêu chuẩn phân bố thành phần động của áp lực gió ở độ cao Z theo công thức : WFzi = 1.4 (kN/m2) (2.5) Trong đó: x: hệ số động lực đối với dạng dao động cơ bản của công trình WFzi: áp lực, có đơn vị tính toán phù hợp với đơn vị tính toán của WpH z (m) : cao trình đang khảo sát. H = 137.54 m : cao trình đỉnh nhà. WpH : Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của áp lực gió ở đỉnh công trình, xác định theo công thức : WpH = Wzn (kN/m2) (2.6) Trong đó: + W = 1.95kN/m2: giá trị tiêu chuẩn tải trọng gió tĩnh ứng với H = 137.54 m + z: Hệ số áp lực động của tải gió ứng với H = 137.54 m + n: hệ số tương quan không gian áp lực động của tải gió Giá trị tính toán giá trị phân bố thành phần động: Wttđ = 1.2bWFZi (kN/m2) (2.7) Trong đó b là hệ số điều chỉnh tải trọng gió: b = 1 *Tính toán các thông số phụ: Hệ số động lực x xác định phụ thuộc vào thông số e và độ giảm lôga của dao động d. Thông số ei được xác định theo công thức : (6.8) Trong đó: g: Hệ số tin cậy tải trọng gió lấy g = 1.2 fi: Tần số dao động riêng thứ i. W0: Lấy bằng 83(daN/m2) = 830 (N/m2). à e=0.1239 Với các công trình bằng BTCT nên có d = 0.3. Ta xác định được hệ số động lực x =2.071. z=0.3845(tra bảng 3 TCXDVN 229-1999) r=0.4 L =18.8(m) k = H =137.54(m) Hình 4.2. Đồ thị quan hệ giữa e, x Sau khi thế các thông số tòa nhà ta có thành phần động của tải trọng gió trên đơn vị diện tích được tính như sau : Wttđ=1.67z/H (kN/m2) (6.9) Tương tự như phần tĩnh thành phần động của tải trọng gió được qui từ tải phân bố trên diện tích về tải tập trung bằng cách nhân với diện truyền tải. Sau khi tính thành phần tĩnh và động của tải trọng gió thì ta có tổng tải gió tập trung tác dụng tại các cao trình sàn là tổng của hai thành phần trên cho trong cột 5 như sau: WY=Wttt+Wttđ. Kết quả gió tính toán và tổng kết trong bảng sau: Tầng Chiều caotừng tầng z(m) Gió Tĩnh Wj (KN) Gió động Wp(ji) (KN) Tổng tải gió Wtj (KN) Phương X Phương Y Phương X Phương Y Phương X Phương Y trệt 4.5 62.95 175.73 53.04 111.79 115.99 287.52 1 3.8 62.99 175.86 44.94 118.40 107.94 294.26 2 3.8 70.56 196.99 41.70 120.85 112.27 317.84 3 3.8 76.38 213.24 53.58 141.17 129.97 354.40 4 3.8 81.02 226.19 59.89 153.83 140.91 380.02 5 4.3 96.24 268.67 64.99 167.79 161.23 436.47 6 4.3 100.70 281.11 78.10 202.33 178.80 483.44 7 3.2 77.28 215.73 79.31 194.03 156.59 409.76 8 3.2 79.47 221.85 75.92 192.00 155.39 413.85 9 3.2 81.66 227.97 77.18 186.59 158.84 414.56 10 3.2 83.67 233.57 78.21 182.20 161.88 415.77 11 3.2 85.31 238.16 75.69 179.46 161.00 417.62 12 3.2 86.96 242.76 64.12 145.89 151.08 388.64 13 4.2 116.77 325.99 56.80 132.73 173.57 458.72 Sân Thượng 3.6 101.83 284.27 9.57 22.05 111.39 306.32 Bảng 4.8. Bảng tính toán giá trị tải gió theo phươngX, Y TỔ HỢP TẢI TRỌNG Ta có các trường hợp chất tải nguy hiểm cho công trình như sau: Tĩnh tải chất đầy Hoạt tải chất đầy tầng chẵn Hoạt tải chất đầy tầng lẻ Hoạt tải kề nhịp trái Hoạt tải kề nhịp phải Gió XAP: cùng chiều trục X của tòa nhà Gió XAT: ngược chiều trục X của tòa nhà Gió YAP: ngược chiều trục Y của tòa nhà Gió YAT: cùng chiều trục Y của khối A Theo TCXDVN 2337-1995 thì ta có hai loại tổ hợp tải trọng là tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt. Với các hệ số được tham khảo ở điều 2.4 TCXDVN 2337-1995 ta có các tổ hợp cùng hệ số tổ hợp trình bày trong bảng 7.2 phần phụ lục PHÂN TÍCH KẾT QUẢ SỬ DỤNG ETABS Hình 4.3. Mô hình khung trong ETABS Mô hình cho khung được lập với: + Tổng số nút(node) là:196047 nút + Tổng số phần tử là: 125797 phần tử + Phần tử dầm và và vỏ được chọn với tổng số bậc tự do của hệ là:785513 + Thời gian dành cho việc phân tích kết cấu là khoảng hơn 1h Đánh giá kết quả từ ETABS Chọn khung trục 5 để kiểm tra, và khung này sẽ được chọn để thiết kế cốt thép. Phân tích dạng biểu đồ nội lực khung trục 5 Hình 4.4.a. Biểu đồ lực dọc trục 5 phần trên dưới tác dụng tĩnh tải Hình 4.4.b. Biểu đồ lực dọc trục 5 phần dưới dưới tác dụng tĩnh tải Nhận xét: Ta nhận thấy biểu đồ có dạng hình thang và tăng đều từ trên xuống dưới, cứ mỗi tầng tăng thêm đúng một lượng bằng trọng lượng 1 tầng. Như vậy biểu đồ trên đúng dạng và giá trị lực dọc trong cột. Hình 4.5.a. Biểu đồ mô men trục 5 phần trên dưới tác dụng tĩnh tải Hình 4.5.b. Biểu đồ mô men trục 17 phần dưới dưới tác dụng tĩnh tải Nhận xét: - Tất cả các phần tử dầm trong khung có biểu đồ mô men căng thớ dưới ở nhịp và căng thớ trên ở mép dầm. - Kiểm tra cân bằng nút của dầm và cột tại một vài nút điển hình thì thỏa mãn điều kiện cân bằng nút. - Đối với nút ở góc trên cùng của khung mô men của cột lớn gấp 2 lần mô men của cột liền dưới. điều này là hoàn toàn hợp lý và có thể giải thích được bằng cách tách nút khung xét cân bằng lực. Hình 4.6.a. Biểu đồ mô men phần trên trục 5 phần trên dưới tác dụng tải gió Hình 4.6.b. Biểu đồ mô men phần dưới trục 5 phần dưới dưới tác dụng tải gió Nhận xét: Về mặt tổng thể, giá trị mô men dưới tải gió tăng đều từ trên xuống dưới theo đúng dạng parabol-dạng biểu đồ của thanh công xon ngàm 1 đầu và chịu tải phân bố. Sự biến đổi mô men rất nhanh ở hai tầng dưới có thể giải thích với hai lý do sau: + Do biểu đồ mô men dạng parabol nên công trình càng cao thì phần đáy công trình độ tăng biểu đồ mô men càng lớn. + Phần tháp trên công trình có độ cứng nhỏ hơn phần đáy công trình nhiều lần, vì vậy do sự phân phối nội lực trong khung mà dưới tác dụng tải gió ngang phần này nhận nhiều mô men hơn phần trên. Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh nhà Công trình có kết cấu dạng khung-vách, theo TCXD 198-1997 chuyển vị ngang tại đỉnh của tòa nhà khống chế theo điều kiện sau: với f là chuyểnvị tại đỉnh nhà và H là chiều cao nhà Ta có chuyển vị lớn nhất tại đỉnh nhà tại cao trình mái là 56mm, ta có: Vậy công trình thỏa điều kiện khống chế chuyển vị ngang tại đỉnh nhà. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CÁC CẤU KIỆN KHUNG TRỤC 5 Chọn nội lực nguy hiểm tính thép - Xuất kết quả từ phần mềm ETABS, dùng phần mềm EXCEL để hỗ trợ việc tìm tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất. - Đối với cấu kiện là dầm: lấy kết quả của TỔ HỢP BAO để tính toán mà không cần thông qua các bước xử lý khác. - Đối với cấu kiện là cột: có thể tính toán cho tất cả các giá trị của tất cả các tổ hợp, sau đó lựa chọn giá trị thép lớn nhất tính được để bố trí thép. Tuy nhiên việc tính hết số lượng lớn các tổ hợp tải trọng gặp khó khăn, vì vậy ta chọn ra các cặp nội lực đáng nghi ngờ thuộc loại bất lợi nhất để tính toán cốt thép, sau đó kiểm tra lại bằng biểu đồ tương tác. - Các cặp nội lực nguy hiểm dùng để tính cột: khung làm việc không gian nên cột chịu momen theo 2 phương X, Y tương đương nhau. Do đó cột sẽ chịu nén lệch tâm xiên, các cặp nội lực nguy hiểm dùng để tính cột sẽ là: Nmax, Mx, My tương ứng. Mx max, N, My tương ứng. My max, N, Mx tương ứng. Mx và My cùng lớn. Có độ lệch tâm hoặc lớn. Ở đây ta chỉ xét đến 3 cặp nội lực đầu tiên, kết quả được trình bày trong bảng 1 phần phụ lục. Tính toán cốt thép cột Dựa vào kết quả tổ hợp trên ta thấy mô men theo phương X là đáng kể so với phương Y .Do đó tính toán cốt thép cột theo cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên. Phương pháp tính toán cốt thép cột Sử dụng phương pháp gần đúng để tính toán cột nén lệch tâm xiên. Biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng tương đương để tính với trình tự như sau: a/Tính độ lệch tâm theo từng phương: Cần xét đến độ lệch tâm ngẫu nhiên ea theo mỗi phương. Lúc này độ lệch tâm ban đầu: e0x = max(e1x, eax) e0y = max(e1y, eay) Trong đó: lc : chiều cao cột. h : chiều cao tiết diện cột. ; Mx – mô men theo phương X. My – mô men theo phương Y. Y My Mx X Qui ước: mô men xoay quanh trục Y là Mx, xoay quanh trục X là My. Trong lúc thể hiện mặt cắt bố trí thép đã thực thiện xoay trục cho phù hợp với lý thuyết tính toán đã đưa ra. Hình 4.7. Qui ước chiều mô men trong cột. b/Tính hệ số uốn dọc theo từng phương: Tìm độ mảnh từng phương lx = , ly = . Xét ảnh hưởng của uốn dọc theo từng phương khi độ mảnh theo từng phương lớn hơn 14 và bỏ qua khi độ mảnh lớn hơn 14. Hệ số ảnh hưởng uốn dọc: Trong đó : jl – hệ số kể đến tác động dài hạn của tải trọng đến độ cong của cấu kiện. Lưu ý: Nếu mô men uốn do toàn bộ tải trọng M và do tổng tải trọng thường xuyên và dài hạn Ml có dấu khác nhau thì jl được lấy như sau: Khi Khi Trong đó: jl1 – được xác định như jl nhưng lấy M =Na a – khoảng cách từ trọng tâm tiết diện dến thớ chịu kéo –nén ít do Ml , Nl gây ra de – hệ số, lấy bằng e0 / h, nhưng nhỏ hơn de,min Lúc này Mx1 =Nhxeox ; My1 =Nhyeoy. c/Tính toán cột tiết diện chữ nhật theo phương pháp gần đúng: Xét tiết diện cạnh Cx ,Cy . Điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng là: , cốt thép được đặt theo chu vi, phân bố đều hoặc mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn (cạnh b được giải thích ở bảng về mô hình tính). Tiết diện chịu lực nén N, mô men uốn Mx, My, độ lệch tâm ngẫu nhiên eax, eay. Sau khi xét uốn dọc theo 2 phương, ta có: Mx1 =Nhxeox = hx Mx ; My1 =Nhyeoy = hyMy. Tùy theo tương quan giữa giá trị Mx1 và My1 với kích thước các cạnh mà ta đưa về một trong hai mô hình tính toán (theo phương X hoặc Y). Bảng 4.11. Phân loại điều kiện làm việc của cột Mô hình Theo phương X Theo phương Y Điều kiện Kí hiệu h = Cx; b = Cy M1 = Mx1; M2 = My1 ea = eax +0.2 eay h = Cy; b = Cx M1 = My1; M2 = Mx1 ea = eay +0.2 eax Giả thiết chiều dày lớp bê tông bảo vệ ao, chọn a, tính ho = h – a; Z = h –2a. Tiến hành tính tóan theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng: Hệ số chuyển đổi mo Khi x1 h0 thì mo = 1 - x1> h0 thì mo = 0.4 Tính mô men tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng ): M = M1 + moM2 Độ lệch tâm ; tính eo = max( e1; ea ); e = eo + h/2 –a Tính toán độ mảnh theo hai phương: Dựa vào độ lệch tâm eo và giá trị x1 để phân biệt các trường