Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Bảng 1.6: cường độ tính toán của thép.

Bảng 1.6: cường độ tính toán của thép.

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG



PHẦN 2: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN SÀN BÊ TƠNG

CỐT THÉP

I. MƠ TẢ MẶT BẰNG SÀN.

Do cơng trình có kết cấu khung chịu lực nên dùng phương án đổ sàn bêtơng cốt

thép tồn khối là phương án tương đối tốt vì sàn BTCT có khả năng chịu tải lớn. Quan

niệm các cạnh của sàn ngàm cứng vào hệ dầm xung quanh (tính tốn theo sơ đồ 9).

Phân loại các ô sàn: những ô sàn khác nhau về kích thước và tải trọng (tĩnh tải

hoặc hoạt tải) được đánh số phân loại khác nhau. Ngược lại những ơ sàn giống nhau về

kích thước và tải trọng thì được đánh số giống nhau.



S2



1400



S8



S16 S18



S19



S22

S21



1800



1400



1400



S20



S23



S27 1400

S26



S25



S28



S30



1900



3500



S11



1000



C



B



S12



S7



2200



18200

6200



S15



S17



S10



1600



D



S14



S4



S9



S6



S5



S13



S3



S29



1400



S1



5000



E



1000



1000



1800



S24



1400

S32



S31



S2



S29



S26



S26



S33



A



S2



5000

1



S34



3500

2



5000

19700

3



S32



1000



3500



1000



S35



2200



S25



1000

6200



4



5



ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG

Sàn của cơng trình là sàn BTCT tồn khối. Quan niệm các cạnh là ngàm cứng

vào hệ dầm xung quanh, do đó tất cả các sàn được tính tốn theo dạng sơ đồ 9 (4 cạnh

ngàm).

Do sàn có 4 cạnh ngàm nên ta dựa vào tỷ số  =



L2

để chia ô sàn ra làm 2 loại

L1



sàn một phương và sàn hai phương theo bảng bên dưới.



Bảng 2.1: phân loại ơ sàn các tầng.

Ơ sàn các

tầng



L1(m)



L2(m)



S1



1.0



5.0



S2



1.0



S3



=



L2

L1



Loại sàn



Chức năng



5.0



Sàn một phương



Ban cơng



3.5



3.5



Sàn một phương



Phòng khách



1.0



1.9



1.9



Sàn hai phương



Phòng bếp



S4



1.0



3.1



3.1



Sàn một phương



Phòng ngủ



S5



5.0



5.0



1



Sàn hai phương



Phòng ngủ



S6



3.5



3.6



1.03



Sàn hai phương



Phòng khách



S7



1.4



1.6



1.14



Sàn hai phương



WC



S8



1.4



1.9



1.36



Sàn hai phương



Phòng khách



S9



1.9



5.0



2.63



Sàn một phương



Phòng bếp



S10



3.1



4.0



1.29



Sàn hai phương



Phòng ngủ



S11



1



3.1



3.1



Sàn một phương



Hành lang



S12



5.0



6.2



1.24



Sàn hai phương



Phòng ngủ



S13



1.0



4.0



4



Sàn một phương



Phòng ngủ



S14



1.0



2.2



2.2



Sàn một phương



Phòng khách



S15



4.0



4.0



1



Sàn hai phương



Phòng ngủ



S16



1.0



4.0



4



Sàn một phương



Hành lang



S17



2.2



5.0



2.27



Sàn một phương



Phòng khách



S18



1.4



4



2.86



Sàn một phương



WC



S19



2.1



4.0



1.9



Sàn hai phương



Phòng bếp



S20



2.2



3.5



1.59



Sàn hai phương



Phòng khách +

bếp



ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG

S21



1.4



6.2



4.43



Sàn một phương



Hành lang



S22



4.9



6.2



1.27



Sàn hai phương



Phòng ngủ



S23



1.3



1.8



1.39



Sàn hai phương



WC



S24



1.3



4.4



3.38



Sàn một phương



Phòng khách



S25



1.0



3.5



3.5



Sàn một phương



Ban cơng



S26



3.5



5.0



1.43



Sàn hai phương



Phòng ngủ



S27



1.6



3.5



2.19



Sàn một phương



Phòng khách +

bếp



S28



1.9



2.1



1.11



Sàn hai phương



Phòng khách +

bếp



S29



1.4



1.9



1.36



Sàn hai phương



WC



S30



1.6



5.0



3.13



Sàn một phương



Hành lang



S31



1.9



3.6



1.89



Sàn hai phương



Phòng khách



S32



3.5



6.2



1.77



Sàn hai phương



Phòng khách +

bếp



S33



3.5



3.5



1



Sàn hai phương



Phòng khách +

bếp



S34



1



2.8



2.8



Sàn một phương



Phòng khách



S35



1



2.2



2.2



Sàn một phương



Ban cơng



NHẬN XÉT: Dựa vào bảng phân loại ô sàn các tầng ở trên thì ta thấy:

+ Các ơ sàn một phương S1, S35 có cùng hoạt tải sàn (đều thuộc loại Ban

cơng), do đó ta chỉ tính đại diện 1 ơ sàn sau đó tương tự bố trí cho ơ sàn còn lại. Vì ở

đây sàn một phương chỉ chịu lực theo phương cạnh ngắn L1 = 1 m.

+ Tương tự, các ô sàn một phương S2, S4, S13, S14, S34 sẽ được tính đại diện

một ơ sàn để bố trí cho cá sàn còn lại.

+ Các ơ sàn một phương S11, S16 là những ô sàn một phương chịu lực theo

phương cạnh ngắn bằng nhau (L1 = 1 m).

Tính tốn thuyết minh cụ thể cho sàn S 1 là sàn đại diện cho loại sàn 1 phương

và sàn S5 là sàn đại diện cho loại sàn 2 phương. Tương tự, dựa vào cách tính của 2 sàn

đại diện trên ta lập bảng tính bằng phần mềm Excel để tính cho các sàn còn lại.

Vật liệu xây dựng:

+ Sử dụng bêtơng cốt thép đổ tồn khối.



ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG

+ Bêtơng B20 : Rb = 115 (daN/cm2)

+ Thép sàn nhóm CI: Rs =2250(daN/cm2) (Theo TCVN 356_2005).

+ Chiều dày các sàn được chọn là : hS = 10 cm = 100 mm.



GẠCH CERAMIC 20x20x1 cm.

VỮA LÓT #50 DÀY 2 cm.

SÀN BTCT DÀY 10 cm.

VỮA TRÁT TRẦN #75 DÀY 1.5 cm.



CẤU TẠO CHUNG SÀN CÁC TẦNG

Theo “Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình”_PGS. TS Vũ Mạnh Hùng thì bản

làm việc như sơ đồ 9 vì có liên kết xung quanh các cạnh là ngàm.

II. CÁC BƯỚC TÍNH TỐN SÀN

1. Sự làm việc của bản sàn

Bản là một trong những bộ phận chính của sàn. Bản được kê lên dầm, dầm chia

bản thành từng ô, tuỳ theo các cạnh được liên kết mà bản bị uốn theo 1 hay 2 phương.

Gọi L1, L2 là chiều dài theo phương ngắn và phương dài của ô sàn.

+ =



L2

 2 bản sàn làm việc 1 phương theo cạnh ngắn.

L1



+ =



L2

 2 bản sàn làm việc 2 phương .

L1



2. Tính tốn nội lực sàn một phương ( khi  =



L2

 2 ).

L1



Cắt một dãi bản rộng 1 mét theo phương cạnh ngắn. Xem như dầm liên tục có

các gối tựa là các dầm và tường. Ở đây chỉ xét tính tốn trên 1 ơ bản đơn nên xem bản

như 1 dầm đơn ngàm hai đầu dầm. Ta có:

- Mơmen tại giữa nhịp :



ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG

M1=



ql 2

24



- Mơmen tại gối :

MI= −



ql 2

( dấu “ – “ thể hiện mômen âm )

12



q: là tải trọng phân bố trên bản.( kg/m).

Cốt thép được tính tốn và bố trí theo các cơng thức ( được trình bày phần sau),

nhưng ở đây chỉ tính cốt thép chịu mômen dương và âm theo phương cạnh ngắn,

phương dài chỉ bố trí thép cấu tạo ( 6a200 ) hoặc (1/4As tính tốn).



3. Tính tốn nội lực sàn hai phương ( khi  =



L2

 2 ):

L1



Cắt bản rộng 1 mét theo cả hai phương để tính tốn

M1 = m91  P

M2 = m92  P

MI = k91  P

MII = k92  P

P= ( g+p)  L1  L2 × B= q  L1  L2 × B (kG.m).`

Trong đó :

M1 : Mômen dương lớn nhất ở giữa ô bản, tác dụng theo phương cạnh ngắn

M2 : Mômen dương lớn nhất ở giữa ô bản, tác dụng theo phương cạnh dài

MI : Mômen âm lớn nhất ở gối tựa, tác dụng theo phương cạnh ngắn

MII : Mômen âm lớn nhất ở gối tựa, tác dụng theo phương cạnh dài.

L1 : Chiều dài cạnh ngắn của bản.

L2 : Chiều dài cạnh dài của bản.

m91, m92, k91 ,k92:các hệ số được thành lập bảng phụ thuộc tỉ số  tra theo sơ đồ

9 bảng 1-19_sổ tay Thực Hành kết cấu cơng trình của Vũ Mạnh Hùng .

p: hoạt tải của sàn (kg/m2) – g: tĩnh tải của sàn (kg/m2).



ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG

III. TÍNH TỐN SÀN ĐẠI DIỆN.

1. Tính đại diện sàn một phương S1.

L1 = 1m ; L2 = 5 m.

L2

= 5 > 2 → Sàn làm việc một phương theo phương cạnh ngắn.

L1

Bản được tính như cấu kiện 2 đầu ngàm. Cắt bản theo phương cạnh ngắn với

chiều rộng b = 1m, ta tính tải phân bố đều ứng với bản rộng 1m.



1000



MI

q

1000



=



5000

1.1. Tải trọng:

+ Tĩnh tải: gtt = 381 kG/m2

+ Hoạt tải: ptt = 480 kG/m2

+ Tải trọng toàn phần : q = (gtt + ptt)  b = (381+ 480)  1 = 861 daN/m

1.2. Xác định nội lực.

+ Mômen tại giữa nhip:

M1 =



ql12 86112

=

= 35.875 (kG.m)

24

24



+ Mômen tại gối:

MI =



ql12 86112

=

= 71.750 (kG.m)

12

12



1.3. Tính tốn và chọn thép.

Vật liệu :

Sử dụng bêtơng B20 có Rb = 115 kg/cm2

Sử dụng thép CII có Rs= 2250 kg/cm2.



M1

MI



ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG

Từ đây, suy ra:  R =0.645, R =0.437.

Ta chọn chiều dày sàn hS = 10 cm; lớp bảo vệ a = 1.5 cm

 ho = hS – a = 10 – 1.5 = 8.5cm

a. Tính thép chịu moment dương M1 = 35.875 (kG.m) theo phương cạnh ngắn L1

Ta có:  m =



M1

3587.5

=

= 0,0043 < R =0.437 (thỏa)

2

Rb  b  ho 115 100  8,52



  = 0,5  (1 + 1 − 2 m ) = 0,5(1 + 1 − 2  0.0043 ) = 0,998



 As =



M

3587.5

=

= 0.188 (cm2 )

  Rs  h0 0.998  2250  8,5



Tra bảng bảng 4-12 Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình_Vũ Mạnh Hùng, ta

chọn thép  6a200mm với As = 1,42 cm2. (Bố trí thớ dưới).



Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

=



As

1.42

100% =

100% = 0,17%

b  h0

100  8,5



max =



 R  Rb

Rs



100% =



0,645 115

100% = 3.3%

2250



Vậy  min =0,1%<  < max = 3.3% (Thỏa điều kiện về hàm lượng).

Số thanh thép chịu moment dương theo phương cạnh ngắn:

n=



L2

5000

+1 =

+ 1 = 26 thanh.

a

200



b. Tính thép chịu moment âm MI = 71.750 (kG.m) theo phương cạnh ngắn L1

Ta có:  m =



MI

7175

=

= 0,0086 < R =0.437 (thỏa)

2

Rb  b  ho 115 100  8,52



  = 0,5  (1 + 1 − 2 m ) = 0,5(1 + 1 − 2  0.0086 ) = 0,996



 As =



M

7175

=

= 0.377 (cm2 )

  Rs  h0 0.996  2250  8,5



ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG

Tra bảng bảng 4-12 Sổ tay thực hành kết cấu công trình_Vũ Mạnh Hùng, ta

1

chọn thép  6a200mm với As = 1,42 cm2. (Bố trí thớ trên ở gối ra chiều dài nhịp).

4

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

=



As

1.42

100% =

100% = 0,17%

b  h0

100  8,5



max =



 R  Rb

Rs



100% =



0,645 115

100% = 3.3%

2250



Vậy  min =0,1%<  < max = 3.3% (Thỏa điều kiện về hàm lượng).

Số thanh thép chịu moment dương theo phương cạnh ngắn:

L



 5000 

n = 2   2 + 1 = 2  

+ 1 = 2  26 = 52 thanh.

 200



 a





Sử dụng phần mềm Excel để tính và bố trí thép cho các ơ sàn còn lại



ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG

Bảng 2.2 : Bảng tính nội lực sàn một phương



hiệu



Cạnh Cạnh

dài ngắn



=L2/L1



Hoạt

tải



Tĩnh

tải



Ptt

(daN/m2)



Gtt

(daN/m2)



Tải

tồn

phần



M1

MI



q



(daNm)



ơ

sàn



L2

(m)



L1

(m)



1



2



3



4



5



6



7



S1



5



1



5.00



480



381



861



S2



3.5



1



3.50



195



381



576



S9



5



1.9



2.63



195



381



576



S11



3.1



1



3.10



360



381



741



S17



5



2.2



2.27



195



381



576



S18



4



1.4



2.86



195



381



576



S21



6.2



1.4



4.43



360



381



741



S24



4.4



1.3



3.38



195



381



576



S25



3.5



1



3.50



480



381



861



S27



3.5



1.6



2.19



195



381



576



S30



5



1.6



3.13



360



381



741



(daN/m2)

8

35.88

71.75

24.00

48.00

86.64

173.28

30.88

61.75

116.16

232.32

47.04

94.08

60.52

121.03

40.56

81.12

35.88

71.75

61.44

122.88

79.04

158.08



ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG

Bảng 2.3 : Bảng tính và bố trí thép sàn một phương



ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TƠNG

2. Tính đại diện sàn 2 phương S5.

Ta có : L1 =5 m ; L2 = 5 m.

Do α =



L2

= 1.0 < 2  Sàn làm việc theo 2 phương

L1



Lớp bảo vệ a = 1,5cm.

Bản thuộc loại bản kê bốn cạnh . Theo “Sổ tay thực hành kết cấu công trình” TS. Vũ Mạnh Hùng thì bản làm việc như sơ đồ 9 vì có liên kết xung quanh các cạnh là

ngàm.

Cắt bản theo hai phương vng góc cạnh ngắn và cạnh dài với chiều rộng là B

= 1 m = 100 cm.



MI



5000

1000



q



M1



MI



1000

5000



q



MII



MII



M2

2.1. Tải trọng.

Tĩnh tải: gtt = 381 kG/m2

Hoạt tải: ptt = 195 kG/m2

 Tải trọng toàn phần :

P = (gtt + ptt)  L1  L2 = (381+195)  5  5 = 14400 (kG)



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Bảng 1.6: cường độ tính toán của thép.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×