Tài liệu Bàn về tính toán sàn điển hình: CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH
I./ PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH
1. Khái Niệm
- Sàn phẳng bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng. Nó có những ưu điểm quan trọng như : bền lâu, chống cháy tốt, có độ cứng lớn, dễ thoả mãn các yêu cầu về vệ sinh, dễ cơ giới hoá việc xây dựng và kinh tế hơn các loại sàn khác.
- Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm như khả năng cách âm không cao, khối lượng riêng lớn.
- Kết cấu sàn trực tiếp chịu tác dụng của tải sử dụng (tĩnh tải và hoạt tải), sau đó truyền vào dầm, dầm truyền lên cột, cột truyền xuống móng.
2. Đặc Điểm Hệ Chịu Lực
- Công trình được thiết kế với hệ chịu lực chính là khung chịu lực và sàn sườn toàn khối.
- Sàn gồm có bản dầm và hệ dầm đúc liền khối với nhau.
II./ TÍNH TOÁN SÀN
Chọn Sơ Bộ Kích Thước Tiết Diện
1.1 Dầm
- Dầm ngang
- Chọn tiết diệ...
17 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1839 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bàn về tính toán sàn điển hình, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG I
TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH
I./ PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH
1. Khái Niệm
- Sàn phẳng bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng. Nó có những ưu điểm quan trọng như : bền lâu, chống cháy tốt, có độ cứng lớn, dễ thoả mãn các yêu cầu về vệ sinh, dễ cơ giới hoá việc xây dựng và kinh tế hơn các loại sàn khác.
- Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm như khả năng cách âm không cao, khối lượng riêng lớn.
- Kết cấu sàn trực tiếp chịu tác dụng của tải sử dụng (tĩnh tải và hoạt tải), sau đó truyền vào dầm, dầm truyền lên cột, cột truyền xuống móng.
2. Đặc Điểm Hệ Chịu Lực
- Công trình được thiết kế với hệ chịu lực chính là khung chịu lực và sàn sườn toàn khối.
- Sàn gồm có bản dầm và hệ dầm đúc liền khối với nhau.
II./ TÍNH TOÁN SÀN
Chọn Sơ Bộ Kích Thước Tiết Diện
1.1 Dầm
- Dầm ngang
- Chọn tiết diện dầm chính (DC,AB) có chiều dài l = 8.5 m
Chọn = 300 (mm)
Vậy chọn dầm ngang (AB,CD) có tiết diện là (300x700)mm
- Chọn tiết diện dầm (BC) có chiều dài l = 2.4 m
Chọn = 300 (mm)
Vậy chọn dầm ngang (BC) có tiết diện là (300x300)mm
Dầm phụ
Vì trong cùng một mặt sàn không nên có nhiều diết diện dầm khác nhau nên chỉ chọn một loại tiết diện dầm phụ cho ô sàn lớn nhất
chọn = 200 (mm)
Vậy tiết diện dầm phụ (200x400)mm
- Dầm dọc
chọn chiều dài dầm dọc (9-10) để tính tiết diện dầm dôc
chính có l=7.5m
Vậy tiết diện dầm dọc là (300x700)mm
Dầm phụ
Vậy tiết diện dầm phụ là (200x400)mm
Chọn tiết diện dầm môi là (200x300)mm
1.2 Sàn
Chọn ô S1 để tính chiều dày sàn diển hình ln x ld = 3.8m x 4.5m
Chọn sơ bộ chiều dày sàn
(D =0.8 – 1.4; m= 40 – 45 hệ số kinh nghiệm đối với bản kê 4 cạnh) chọn hs = 10 cm
1.3. Bảng thống kê số liệu ô sàn.
BẢNG PHÂN LOẠI SÀN
Ký hiệuô sàn
Ld (m)
Ln(m)
Tỷ sốLn\Ld
Số lượng
Loại ô bản
S1
4.5
3.8
1.18
8
bản kê 4 cạnh
S2
4.5
3.8
1.18
8
bản kê 4 cạnh
S3
4
3.4
1.18
8
bản kê 4 cạnh
S4
4
3.8
1.05
5
bản kê 4 cạnh
S5
2.4
2
1.2
2
bản kê 4 cạnh
S6
3.4
2.4
1.42
2
bản kê 4 cạnh
S7
3.8
2.4
1.58
3
bản kê 4 cạnh
S8
3.6
2.4
1.5
2
bản kê 4 cạnh
S9
4
3.6
1.11
2
bản kê 4 cạnh
S10
4.53
3.6
1.26
2
bản kê 4 cạnh
S11
3.4
1.6
2.13
12
ngàm
S12
1.6
1.35
1.19
2
bản kê 4 cạnh
S13
4
1.35
2.96
2
ngàm
S14
1.6
1
1.6
2
bản kê 4 cạnh
2. Xác định tải trọng.
2.1. Tĩnh tải
- Tĩnh tải sàn gồm trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo sàn :
gi = di * gi x*n
Trong đó :
di : chiều dày lớp vật liệu
gi : khối lượng riêng của vật liệu
n : hệ sốvượt tải
2.2 Hoạt tải sàn
p=ptc*npi
Tĩnh tải co hai loại :sàn không chống thấm và sàn chống thấm
sàn không chống thấm sàn chống thấm
CÁC GIÁ TRỊ TÍNH TOÁN TRONG BẢNG SAU
Loại sàn
Thành phần cấu tạo
Chiều dày
Trọng lượng
Gtc
Hệ số vượt tải
Gtt
TỔNG
(cm)
(kG/m3)
(kG/m2)
(kG/m2)
(kG/m2)
Sàn thường
Gạch Ceramic
0.8
2000
16
1.1
17.6
Vữa lót
3
1800
54
1.3
70.2
Sàn BTCT
10
2500
250
1.1
275
397.9
Hồ tô trần
1.5
1800
27
1.3
35.1
Sàn vệ sinh
Gạch Ceramic
0.8
2000
16
1.1
17.6
Vữa lót
5
1800
90
1.3
117
Lớp BT chống thấm
5
2500
125
1.1
137.5
Sàn BTCT
10
2500
250
1.1
275
582.2
Hồ tô trần
1.5
1800
27
1.3
35.1
Hoạt tải tra bảng theo tiêu chuẩn”Tải trọng và tác động TCVN 2737-1995”
stt
chức năng sử dụng
tải tiêu chuẩn (kG/m2)
hệ số tinh cậy (n)
tải tính toán (kG/m2)
1
Hoạt tải phòng vệ sinh
200
1.3
260
2
Hoạt tải sàn mái và hồ nước mái
75
1.3
97.5
3
Hoạt tải cầu thang, hành lang
300
1.2
360
4
Hoạt tải bếp, phòng ăn, phòng ngủ
150
1.3
195
5
Hoạt tải ban công
400
1.2
480
P n = 1.3
P n = 1.3
2.3 Trọng Lượng Tường Ngăn
+ Đối với những chỗ xây tường ngăn mà không có dầm thì ta phải tính thêm trọng lượng tường qui thành phân bố trên sàn :
.(Kg/m2)
với Gt = bt * ht * lt * gt * n
Trong đó :
gt : trọng lượng tường phân bố trên sàn có diện tích S.
bt , ht , lt :bề rộng, chiều cao, chiều dài tường.
gt = 1800 kg/m3 trọng lượng riêng của tường.
n : hệ số vượt tải lấy n = 1.1
S : diện tích ô sàn.
2.4. Nội Lực
Tính bản sàn theo sơ đồ đàn hồi, bản đơn. Gọi l2,l1 là cạnh dài và cạnh ngắn của các ô bản. Ta xét tỉ số l2/l1.
Nếu l2/l1<2: sàn được tính theo bản kê bốn cạnh, nội lực được tra bảng ở SGK Bê Tông 2.
Nếu l2/l1>2: sàn được tính theo loại bản đơn, cắt từng dải rộng 1 m theo phương cạnh ngắn để tính, dựa vào sơ đồ làm việc mà ta tính nội lực theo phương pháp tính toán kết cấu thông thường.
2.4.1. Tính toán các ô bản kê
- Tải trọng tác dụng lên sàn q= gtt + ptt
- Lực tập trung tác dụng lên diện tích ô bản: P = q*l2*l1 .(kG)
- Tùy theo liên kết giữa các ô bản với dầm là ngàm, tựa đơn mà ta có các loại sơ đồ tính khác nhau.
Sơ đồ tính
Mô men giữa nhịp theo phương cạnh ngắn: M1 = mi1* P.(kG.m)
Mô men giữa nhịp theo phương cạnh dài: M2 = mi2* P. (kG.m)
Mô men ở gối theo phương cạnh ngắn: MI = ki1* P. (kG.m)
Mô men ở gối theo phương cạnh dài: MII = ki1* P. (kG.m)
Trong đó: i = 1,2,3… là chỉ số loại ô bản.
mi1,mi2,ki1,ki2 là các hệ số tra bảng 1-19 sách sổ tay thực hành kết cấu công trình –Tác giả PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng
2.4.2. Tính toán các ô bản dầm
Do bản chỉ làm việc theo một phương nên chỉ cần cắt dải bản rộng 1 m theo phương cạnh ngắn để tính.
- Tải trọng tác dụng lên sàn q= gtt + ptt
Sơ đồ tính
Tuỳ theo sơ đồ tính mà ta có các giá trị nội lực khác nhau
Tính toán cốt thép
Cốt thép các ô bản được tính toán như cấu kiện chịu uốn
Ï
Theo TCVN 2737-95=0.05, Thường lấy =0.1
Hợp lý nhất khi =0.3¸0.9 đối với sàn cốt thép được tính theo bảng sau .
Các số lịêu ban đầu
Bê tông
Bê tông đá 1x2(cm) Mac250 có Rn=110(kG/ cm2) , Rk=8.8(kG / cm2) cho tất cả các cấu kiện .
Thép
Thép trơn CI có cường độ tính toán Ra=2100 (kG/ cm2)
Thép gân CII có cường độ tính toán Ra=2700 (kG/ cm2)
Xây tường gạch
Xây tường gạch 100mm Mac75
Xây tường gạch 200mm Mac75
Lập bảng tính cốt thép cho bảng loại dầm
BẢNG TÍNH NỘI LỰC CHO BẢN LOẠI DẦM ( tải trọng đã nhân với 1m bề rộng dải )
Kí hiệu ô sàn
Sơ đồ tính
Chiều dài nhịp ( cạnh ngắn )
Tĩnh tải: g
Hoạt tải
Tổng tải trọng
Giá trị momen uốn
TLBT: gs
Tường: gt
p
q
Mmax
M gối
mét
kG/m
kG/m
kG/m
kG/m
kGm
kGm
S11
Ngàm - Ngàm
1.6
397.9
0
480
877.9
93.64
187.29
S13
Ngàm - Ngàm
1.35
397.9
0
480
877.9
66.67
133.33
S15
Ngàm - Ngàm
1
397.9
0
360
757.9
31.58
63.16
BẢNG TÍNH CỐT THÉP CHO BẢN LOẠI DẦM
Kí hiệu ô sàn
Giá trị momen uốn kGm
A
g
Fa ttcm2
Thép chọn
Phimm
Bước ( a )mm
Fa chọncm2
m ( % )
s11
Mmax
93.64
0.011
0.994
0.56
6
200
2.55
0.32
Mg
187.29
0.023
0.989
1.13
8
200
4.53
0.57
s13
Mmax
66.67
0.008
0.996
0.40
6
200
1.98
0.25
Mg
133.33
0.016
0.992
0.80
8
200
3.52
0.44
s13
Mmax
31.58
0.004
0.998
0.19
6
200
1.42
0.18
Mg
63.16
0.008
0.996
0.38
8
200
2.51
0.31
Lập bảng tính cốt thép cho bảng kê 4cạnh
Ô SÀN
SƠ ĐỒ TÍNH
ld
ln
ld/ln
m91
m92
k91
k92
S1
9
4.5
3.8
1.18
0.0202
0.0147
0.0463
0.0339
S2
9
4.5
3.8
1.18
0.0202
0.0147
0.0463
0.0339
S3
9
4
3.4
1.18
0.0202
0.0147
0.0463
0.0339
s4
9
4
3.8
1.05
0.0187
0.0171
0.0437
0.0394
s5
9
2.4
2
1.20
0.0204
0.0142
0.0468
0.0325
s6
9
3.4
2.4
1.42
0.0207
0.0089
0.0472
0.0233
s7
9
3.8
2.4
1.58
0.0207
0.008
0.0452
0.0177
s8
9
3.6
2.4
1.50
0.0208
0.0093
0.0464
0.0206
s9
9
4
3.6
1.11
0.0199
0.0152
0.0452
0.0367
s10
9
4.53
3.6
1.26
0.0208
0.0125
0.0473
0.0299
s12
9
1.6
1.35
1.19
0.0201
0.0148
0.4666
0.0321
s14
9
1.6
1
1.60
0.0205
0.008
0.0452
0.0177
BẢN TÍNH CỐT THÉP CHO BẢN KÊ 4 CẠNH
Kí hiệu ô sàn
Giá trị momen uốn kGm
A
g
Fa ttcm2
Thép chọn
Phimm
Fa chọncm2
m ( % )
Bước ( a )mm
S1
M1
295.30
0.042
0.979
1.89
6
1.7
0.21
200
M2
214.90
0.031
0.984
1.36
6
1.7
0.21
200
MI
676.85
0.096
0.949
4.46
10
4.71
0.59
200
MII
495.58
0.070
0.963
3.21
10
4.71
0.59
200
S2
M1
204.80
0.029
0.985
1.30
6
1.7
0.21
200
M2
149.04
0.021
0.989
0.94
6
1.7
0.21
200
MI
469.42
0.067
0.965
3.04
8
3.02
0.38
200
MII
343.70
0.049
0.975
2.20
8
3.02
0.38
200
S3
M1
213.51
0.030
0.985
1.36
6
1.7
0.21
200
M2
155.83
0.022
0.989
0.98
6
1.7
0.21
200
MI
489.39
0.070
0.964
3.17
8
3.02
0.38
200
MII
358.32
0.051
0.974
2.30
8
3.02
0.38
200
S4
M1
168.53
0.024
0.988
1.07
6
1.7
0.21
200
M2
154.11
0.022
0.989
0.97
6
1.7
0.21
200
MI
393.83
0.056
0.971
2.53
8
3.02
0.38
200
MII
355.08
0.050
0.974
2.28
8
3.02
0.38
200
S5
M1
58.06
0.008
0.996
0.36
6
1.7
0.21
200
M2
40.40
0.006
0.997
0.25
6
1.7
0.21
200
MI
133.19
0.019
0.990
0.84
8
3.02
0.38
200
MII
92.49
0.013
0.993
0.58
8
3.02
0.38
200
S6
M1
100.15
0.014
0.993
0.63
6
1.7
0.21
200
M2
43.06
0.006
0.997
0.27
6
1.7
0.21
200
MI
228.36
0.032
0.984
1.45
8
3.02
0.38
200
MII
112.37
0.016
0.992
0.71
8
3.02
0.38
200
S7
M1
111.93
0.016
0.992
0.71
6
1.7
0.21
200
M2
43.26
0.006
0.997
0.27
6
1.7
0.21
200
MI
244.41
0.035
0.982
1.56
8
3.02
0.38
200
MII
95.71
0.014
0.993
0.60
8
3.02
0.38
200
S8
M1
106.55
0.015
0.992
0.67
6
1.7
0.21
200
M12
47.64
0.007
0.997
0.30
6
1.7
0.21
200
MI
237.69
0.034
0.983
1.51
8
3.02
0.38
200
MII
105.53
0.015
0.992
0.66
8
3.02
0.38
200
S9
M3
169.90
0.024
0.988
1.08
6
1.7
0.21
200
M4
129.77
0.018
0.991
0.82
6
1.7
0.21
200
MI
385.91
0.055
0.972
2.48
8
3.02
0.38
200
MII
313.34
0.045
0.977
2.00
8
3.02
0.38
200
S10
M23
201.12
0.029
0.986
1.28
6
1.7
0.21
200
M34
120.86
0.017
0.991
0.76
6
1.7
0.21
200
MI
457.34
0.065
0.966
2.96
8
3.02
0.38
200
MII
289.10
0.041
0.979
1.85
8
3.02
0.38
200
S12
M45
38.11
0.005
0.997
0.24
6
1.7
0.21
200
M56
28.06
0.004
0.998
0.18
6
1.7
0.21
200
MI
884.80
0.126
0.933
5.93
8
3.02
0.38
200
MII
60.87
0.009
0.996
0.38
8
3.02
0.38
200
S14
M67
28.80
0.004
0.998
0.18
6
1.7
0.21
200
M78
11.24
0.002
0.999
0.07
6
1.7
0.21
200
MI
63.49
0.009
0.995
0.40
8
3.02
0.38
200
MII
24.86
0.004
0.998
0.16
8
3.02
0.38
200
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- TINH SAN.doc