đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
Chơng 5: tính toán cột
5.1. Số liệu đầu vào
5.1.1. Chọn vật liệu khung .
Bê tông mác 300. Có Rn =130 kg/cm
2
, R
k
=10 kg/cm
2
.
Thép dọc trong cột, dầm : Chọn nhóm AIII có Ra = R'a = 3600 kg/cm
2
.
Thép đai dùng nhóm AI có R
ađ
= 1700 kg/cm
2
.
Bê tông mác 300 có hệ số
0
= 0,55, A
0
= 0,4
Chiều dài tính toán của cột khung nhà nhiều tầng khi số nhịp không ít hơn 2 và mối nối
cột với xà ngang, móng là liên kết cứng có thể lấy nh sau:
Với cột tầng 1 : l
0
= 0,7H, các tầng còn lại lấy h
o

e
01
=M/N
(m)
e
0
= e
01
+ e
0

(m)
M
dh
(T.m)
N
dh
(T)
1 -28,573 - 373,801 0,076 0,092 -5,395
-273,561
2 -28,573 - 373,801 0,076 0,092 -5,395
-273,561
3 -25,601 -363,996 0,077 0,093 -5,395
-273,561
Vi e
0
= 1,6 cm = 0,016 m l lch tõm ngu nhiờn, tho món iu kin:
Sinh viên: vũ thị thanh mai. - lớp : xdd47-đh2.
84
®å ¸n tèt nghiÖp kho¸ 2006-2011

(5.1)
Mômen quán tính của tiết diện bê tông:
3 3
4
b
b h 60 60
J 720000 cm
12 12
× ×
= = =
;
0
e
0,092
0,153
h 0,60
= =
(5.2)
Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ lệch tâm:

0
0,11 0,11
S 0,1 0,1 0,535
0,1 e / h 0,1 0,153
= + = + =
+ +
(5.3)
Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn:
dh dh
dh

η = = =
− −
;
0
e 1,067 9,2 9,816cm
η× = × =
(5.6)
Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép:
0
e e 0,5 h a 9,816 0,5 60 5 34,8 cm= η× + × − = + × − =
(5.7)
Chiều cao vùng chịu nén:
n
N 373801
x 71,88cm
R b 130 40
= = =
× ×
Do
0 0
x 71,88cm h 0,55 55 30,25cm
= > α × = × =
Độ lệch tâm tới hạn:
0gh 0 0
e 0,4 (1,25 h h ) 0,4 (1,25 60 0,55 55) 17,9 cm= × × − α × = × × − × =
(5.8)
Do
0 0gh
e 9,816 cm< e 17,9 cmη× = =
tính theo độ lệch tâm bé

a
a
Ne R bx h x
Fa F cm
R h a
− −
− −
= = = =
− −
(5.9)
Kiểm tra hàm lượng cốt thép :
min
0
.100 2988
1,358% 0,1%
40*55
Fa
bh
µ µ
= = = > =
.Vậy tiết diện đã chọn l hà ợp lý.
b) Đối với cặp 3: M = -25,601 T.m ; N = -363,996T
0
0,11 0,11
S 0,1 0,1 0,531
0,1 e / h 0,1 0,00155
= + = + =
+ +
Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn:
dh dh

1 1
N 5977328
η = = =
− −
;
0
e 1,07 9,3 9,951cm
η× = × =

Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép:
0
e e 0,5 h a 9,951 0,5 60 5 35 cm= η× + × − = + × − =

Chiều cao vùng chịu nén:
n
N 373801
x 71,88cm
R b 130 40
= = =
× ×
Do
0 0
x 71,88cm h 0,55 55 30,25cm
= > α × = × =
Độ lệch tâm tới hạn:
0gh 0 0
e 0,4 (1,25 h h ) 0, 4 (1,25 60 0,55 55) 17,9 cm= × × −α × = × × − × =

Do
0 0gh

'( ') 3600*(55 5)
n
a
a
Ne R bx h x
Fa F cm
R h a= = = =

Kim tra hm lng ct thộp :
min
0
.100 2840
1,29% 0,1%
40*55
Fa
bh
à à
= = = > =
.Vy tit din ó chn l h p lý.
Kim tra hm lng ct thộp :
min
0
.100 912
0,89%
25.41
Fa
bh

=
cmU
tt
111
17208
55.40.10.8
.503,0.4.1700
2
2
==

Đặt cốt đai theo cấu tạo.
Điều kiện cấu tạo: 8 mm.
+ Trong đoạn ở 2 đầu mút cột có chiều dài l
c
= max(h, 1/6.l, 450mm) = 600mm :
u = min(8
đ
, 1/2b, 200mm) = min (64, 200,200) = 60mm.
Tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu cứ cách một cốt dọc phải có một cốt đai và cạnh b 40 cm
phải dùng 2 cốt đai. Vậy dùng cốt đai 8 a = 60 nh hình vẽ. Trong đoạn cột còn lại đặt
cốt đai 8 a=250.
Đối với các phần tử cột còn lại tiến hành tính toán tơng tự nh trên,
Sinh viên: vũ thị thanh mai. - lớp : xdd47-đh2.
87
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
11 2
9
1-1

01
+ e
0

(m)
M
dh
(T.m)
N
dh
(T)
1 33,29 - 778,84 0,043 0,063 -3,1
-651,219
2 -56,756 -771,673 0,074 0,094 -3,1
-651,219
3 -53,11 -649,714 0,082 0,102 -3,1
-651,219
Vi e
0
= 2 cm = 0,02 m l lch tõm ngu nhiờn, tho món iu kin:
,
0
h H 60 329
e ( ; ;1 cm) ( ; ;1cm) (2; 0,39 ;1cm)
30 600 30 600
= =
Tớnh ct thộp cho ct l tớnh thộp i xng ta tin hnh tớnh toỏn cho cp ni lc s 2
sau ú kim tra cho cp cũn li.
Cp s 2 : M = -56,756T.m ; N = -771,673T
Gi thit a = a = 5cm h

12 12
× ×
= = =
;
0
e
0,094
0,125
h 0,75
= =

Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ lệch tâm:

0
0,11 0,11
S 0,1 0,1 0,589
0,1 e / h 0,1 0,125
= + = + =
+ +

Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn:
dh dh
dh
M N (0,5 h a)
3,1 651,219 (0,5 0,75 0,05)
K 1 1 1,7
M N (0,5 h a) 56,756 771,673 (0,5 0,75 0,05)
+ × × −
+ × × −
= + = + =

Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép:
0
e e 0,5 h a 9,87 0,5 75 5 42,37 cm
= η× + × − = + × − =

Chiều cao vùng chịu nén:
n
N 771673
x 108cm
R b 130 55
= = =
× ×
Do
0 0
x 108cm h 0,55 70 38,5cm
= > α × = × =
Độ lệch tâm tới hạn:
0gh 0 0
e 0,4 (1,25 h h ) 0,4 (1,25 75 0,55 70) 22,1 cm= × × −α × = × × − × =

Do
0 0gh
e 9,87 cm< e 22,1 cmη× = =

0 0 0 0
0
0,5h 0,5.75
e 0,2h x h 1,8 1,4 e 75 1,8 1,4.0,55 9,4 58,1cm
h 70
 

0
.100 5810
1,5% 0,1%
55*70
Fa
bh
µ µ
= = = > =
.Vậy tiết diện đã chọn l hà ợp lý.
Sinh viªn: vò thÞ thanh mai. - líp : xdd47-®h2.
89
®å ¸n tèt nghiÖp kho¸ 2006-2011
®Ò tµi : trung t©m c«ng nghÖ quèc tÕ hµ néi
b) Đối với cặp 1: M = 33,29 T.m ; N = 778,84T
0
0,11 0,11
S 0,1 0,1 0,843
0,1 e / h 0,1 0,048
= + = + =
+ +
Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn:
dh dh
dh
M N (0,5 h a)
3,1 651, 219 (0,5 0,75 0,05)
K 1 1 1,73
M N (0,5 h a) 33,29 778,84 (0,5 0,75 0,05)
+ × × −
− + × × −
= + = + =

Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép:
0
e e 0,5 h a 6,55 0,5 75 5 39,05 cm= η× + × − = + × − =

Chiều cao vùng chịu nén:
n
N 778840
x 109cm
R b 130 55
= = =
× ×
Do
0 0
x 109cm h 0,55 70 38,5cm
= > α × = × =
Độ lệch tâm tới hạn:
0gh 0 0
e 0,4 (1,25 h h ) 0,4 (1,25 75 0,55 70) 22,1 cm= × × −α × = × × − × =

Do
0 0gh
e 6,55 cm< e 22,1 cmη× = =

0 0 0 0
0
0,5h 0,5.75
e 0,2h x h 1,8 1,4 e 75 1,8 1,4.0,55 6,3 65,136cm
h 70
 
 

.100 5066
1,3% 0,1%
55*70
Fa
bh
µ µ
= = = > =
.Vậy tiết diện đã chọn l hà ợp lý.
b) Đối với cặp 3: M = -53,11 T.m ; N = -649,714T
0
0,11 0,11
S 0,1 0,1 0,566
0,1 e / h 0,1 0,136
= + = + =
+ +
Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn:
Sinh viªn: vò thÞ thanh mai. - líp : xdd47-®h2.
90
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
dh dh
dh
M N (0,5 h a)
3,1 651,219 (0,5 0,75 0,05)
K 1 1 1,81
M N (0,5 h a) 53,11 649,714 (0,5 0,75 0,05)
+ ì ì
+ ì ì
= + = + =
+ ì ì + ì ì

0
e e 0,5 h a 10,5 0,5 75 5 43 cm= ì + ì = + ì =

Chiu cao vựng chu nộn:
n
N 649,714
x 107cm
R b 130 55
= = =
ì ì
Do
0 0
x 107cm h 0,55 70 38,5cm= > ì = ì =
lch tõm ti hn:
0gh 0 0
e 0,4 (1,25 h h ) 0,4 (1,25 75 0,55 70) 22,1 cm= ì ì ì = ì ì ì =

Do
0 0gh
e 10,5cm< e 22,1 cmì = =

0 0 0 0
0
0,5h 0,5.75
e 0,2h x h 1,8 1,4 e 75 1,8 1,4.0,55 10,2 64,4cm
h 70 = + = + =
ữ

70*70
Fa
bh
à à
= = = > =
.Vy tit din ó chn l h p lý.
Vậy ta bố trí 832 với Fa=64,34cm
2
5.2.2.3. Tính toán cốt ngang
Lực cắt lớn nhất tại tiết diện cột Q = 26836 kg.
Kiểm tra điều kiện:
k
1
.R
k
.b.h
0
= 0,35.130.40.55 = 100100 kg > Q
=> thoả mãn điều kiện bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất
nén chính. Giả thiết dùng cốt đai 8, fa = 0,503, 4 nhánh ( n=4)
Sinh viên: vũ thị thanh mai. - lớp : xdd47-đh2.
91
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
Ta có:
2
2
0
...8
...

Hình 5.1. Bố trí thép cột tầng 1
5.3. Tính cột tầng 5
5.3.1. Tính toán cốt thép cột ( Phần tử C29 ) .
5.3.1.1. Số liệu tính toán
- Tit din ch nht: b ì h = 50x50 cm.
- Chiu cao ct: H = 3,6m
- l
0
_Chiu di tớnh toỏn ca ct:
0
l H=
l
0
= 3,6 = 3,6m.
Cỏc cp ni lc dựng tớnh ct thộp:
Bng 5.3. S liu tớnh toỏn
Cp ni
lc
M
(T.m)
N
(T)
e
01
=M/N
(m)
e
0
= e
01