Thực trạng về tính toán sàn tầng điển hình

PHAÀN II KEÁT CAÁU (50%) CHÖÔNG I TÍNH TOAÙN SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH I/ BOÁ TRÍ HEÄ DAÀM VAØ PHAÂN LOAÏI OÂ SAØN Vieäc boá trí heä daàm saøn döïa vaøo coâng naêng cuûa phoøng, maët baèng kieán truùc, kích thöôùc. II/ XAÙC ÑÒNH KÍCH THÖÔÙC CAÙC OÂ SAØN VAØ LOAÏI OÂ SAØN Choïn sô boä chieàu daøy baûn saøn theo coâng thöùc sau : Trong ñoù - heä soá kinh nghieäm phuï thuoäc hoaït taûi söû duïng - ñoái vôùi baûn loaïi daàm - ñoái vôùi baûn keâ boán caïnh l - caïnh nhòp ngaén cuûa oâ baûn Ñoái vôùi nhaø daân duïng thì chieàu daøy toái thieåu cuûa saøn laø hmin = 6 cm Choïn oâ saøn S1 coù kích thöôùc caïnh ngaén lôùn nhaát ñeå tính chieàu daøy saøn: Vaäy choïn hs = 10 cm cho toaøn saøn. Baûng I.1 Phaân loaïi oâ saøn OÂ saøn ln (m) ld (m) ld/ln Loaïi oâ saøn S1 3 4.5 1.5 Baûn Keâ S2 3 4.5 1.5 Baûn Keâ S3 2 9 4.5 Baûn Daàm S4 4.5 4.5 1 Baûn Keâ S5 4.5 4.5 1 Baûn Keâ S6 2.4 6 2.5 Baûn Daàm S7 2.4 4.5 1.875 Baûn Keâ S8 1.05 4.5 4.286 Baûn Daàm S9 1.05 6 5.714 Baûn Daàm S10 1.3 3.75 3.08 Baûn Daàm S11 1.3 3.75 2.88 Baûn Daàm S12 1.3 6 4.61 Baûn Daàm S13 1.3 9 6.923 Baûn Daàm S14 2 9 4.5 Baûn Daàm III/ XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN SAØN Taûi troïngthöôøngxuyeân(tónhtaiû)baogoàm troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp caáu taïo saøn. trong ñoù gi troïng löôïng baûn thaân lôùp caáu taïo thöù i ngi heä soá ñoä tin caäy Taûi troïng taïm thôøi (hoaït taûi) Taûi troïng tieâu chuaån phaân boá ñeàu treân saøn laáy theo tieâu chuaån “Taûi troïng vaø taùc ñoäng, TCVN 2737-1995”. ptt = ptc.np Trong ñoù ptt taûi troïng tieâu chuaån laáy theo TCVN 2737-1995 np heä soá ñoä tin caäy Troïng löôïng töôøng ngaên qui ñoåi thaønh taûi troïng phaân boá ñeàu treân saøn (kG/ ,laáy =150kG/) Trong ñoù lt :chieàu daøi töôøng (m) ht :chieàu cao töôøng = 3.2 (m) gttc troïng löôïng ñôn vò tieâu chuaån cuûa töôøng vôùi: töôøng 10 gaïch oáng: gttc = 180 (kG/m2) töôøng 20 gaïch oáng: gttc = 330 (kG/m2) A) Tónh taûi Tónh taûi saøn coù hai loaïi: saøn khoâng choáng thaám vaø saøn coù choáng thaám. Loaïi 1 Saøn khoâng coù lôùp beâtoâng choáng thaám goàm caùc oâ saøn: S1-S3,S5-S8 Baûng I.2 Troïng löôïng caùc lôùp caáu taïo saøn khoâng choáng thaám STT Caùc lôùp caáu taïo g d gStc Heä soá ñoä tin caäy n gStt (kG/m3) (cm) (kG/m2) (kG/m2) 1 Gaïch Ceramic 2000 0.8 16 1.1 17.6 2 Lôùp vöõa loùt 1800 3 54 1.3 70.2 3 Baûn saøn 2500 10 250 1.1 275 4 Lôùp vöõa traàn 1800 1.5 27 1.3 35.1 5 Trần treo 30 1.2 36 Toång coäng: 433.9 Loaïi 2 Saøn coù lôùp beâtoâng choáng thaám (khu veä sinh, ban coâng) goàm caùc oâ saøn: S9-17. Baûng I.3Troïng löôïng caùc lôùp caáu taïo saøn choáng thaám STT Caùc lôùp caáu taïo g d gStc Heä soá ñoä tin caäy n gStt (kG/m3) (cm) (kG/m2) (kG/m2) 1 Gaïch Ceramic 2000 0.8 16 1.1 17.6 2 Lôùp vöõa loùt vaø taïo doác 1800 5 90 1.3 117 3 Lôùp vöõa choáng thaám 2000 3 60 1.1 66 4 Baûn saøn 2500 10 250 1.1 275 5 Lôùp vöõa traàn 1800 1.5 27 1.3 35.1 6 Trần treo 30 1.2 36 Toång coäng: 546.7 B) Hoaït taûi Hoaït taûi tieâu chuaån laáy theo baûng 3 TCVN 2737-1995, phuï thuoäc vaøo chöùc naêng cuï theå cuûa töøng phoøng. Heä soá ñoä tin caäy: Baûng I.4 Hoaït taûi saøn Coâng naêng P.tc (kG/m2) n P.tt (k G/m2) Phoøng khaùch, phoøng nguû 150 1.3 195 Haønh lang 300 1.2 360 Ban coâng 200 1.3 260 Troïng löôïng töôøng ngaên vaø toång taûi troïng taùc duïng leân töøng oâ saøn Döïa vaøo maët baèng kieán truùc ta thaáy caùc oâ saøn coù töôøng ngaên goàm coù: S1, S3 ,S4, S7, S8, S9, S10, S11, S15, S16, S17. Baûng I.5 Taûi troïng töôøng qui ñoåi OÂ saøn SAØN TÖÔØNG q.tt toaøn phaàn (kG/m2) LnxLd (m) Ld (m) TT g.tt (kG/m2) HT p.tt (kG/m2) DAØY (cm) Lt (m) g.tt (kG/m2) G.tt (kG) g.tt.qñ (kG/m2) S1 3 4.5 546.7 195 10 2.55 198 1767.5 150 891.7 S2 3 4.5 433.9 195 628.9 S3 2 9 433.9 195 798.9 S4 4.5 4.5 546.7 195 10 2.55 198 1767 150 891.1 S5 4.5 4.5 433.9 195 628.9 S6 2.4 6 433.9 365 798.9 S7 2.4 4.5 433.9 195 798.9 S8 1.05 4.5 546.7 260 10 1.05 198 727.65 154 960.7 S9 1.05 6 546.7 260 10 2.1 198 1455.3 231 1037.7 S10 1.3 4 546.7 260 10 1.3 198 900.9 173.25 979.95 S11 1.3 3.75 546.7 260 10 1.3 198 900.9 184.8 991.5 S12 1.3 6 546.7 260 10 2.6 198 1801.8 231 1037.7 S13 1.3 9 546.7 260 10 2.6 198 900.9 154 960.7 S14 2 9 433.9 365 10 2 198 1386 150 948.9 IV/ TÍNH TOAÙN CAÙC OÂ BAÛN 1/ Kích thöôùc sô boä tieát dieän daàm Sô boä choïn chieàu cao daàm theo coâng thöùc sau: Trong ñoù - heä soá phuï thuoäc vaøo tính chaát cuûa khung vaø taûi troïng - ñoái vôùi heä daàm chính, khung moät nhòp - ñoái vôùi daàm lieân tuïc, khung nhieàu nhòp - nhòp daàm. Beà roäng daàm choïn nhö sau: Baûng I.6 Choïn sô boä kích thöôùc tieát dieän daàm Kyù hieäu Nhòp daàm (m) h.daàm (cm) b.daàm (cm) DN1 6 50 25 DN2 6.5 60 30 DN3 6 30 25 DN4 6.5 40 25 DN5 6 30 25 DN6 4.5 30 25 DN7 6 30 25 DD1 9 80 40 DD2 4.5 30 25 DD3 9 40 25 2/ Tính toaùn caùc oâ baûn keâ Caùc oâ baûn daàm goàm caùc oâ baûn sau: S1 – S6 Caùc giaû thieát tính toaùn - Caùc oâ baûn daàm ñöôïc tính toaùn nhö caùc oâ baûn ñôn, khoâng xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa oâ baûn keá caän - Caùc oâ baûn ñöôïc tính theo sô ñoà ñaøn hoài - Caét 1 m theo phöông caïnh ngaén ñeå tính. A) Xaùc ñònh sô ñoà tính Sô ñoà tính cuûa baûn keâ phuï thuoäc vaøo heä soá ñieàu kieän lieân keát cuûa 4 caïnh baûn maø ta löïa choïn trong 11 sô ñoà laäp saün. Baûng I.7 Xaùc ñònh sô ñoà tính cho baûn keâ OÂ saøn Chieàu daøy saøn hs (cm) Chieàu cao daàm hd (cm) Tyû soá hd/hs Lieân keát theo caùc caïnh Sô ñoà tính S1 10 hDD1 80 8 Ngaøm hDN1 50 5 Ngaøm hDD2 30 3 Ngaøm hDN3 30 3 Ngaøm S2 10 hDN1 50 5 Ngaøm hDD2 30 3 Ngaøm hDN3 30 3 Ngaøm hDD1 80 8 Ngaøm S4 10 hDN2 60 6.0 Ngaøm hDD2 30 3 Ngaøm hDN4 40 4 Ngaøm hDD1 80 8 Ngaøm S5 10 hDN4 40 4.0 Ngaøm hDD2 30 3 Ngaøm hDN2 60 6.0 Ngaøm hDD1 80 8 Ngaøm S7 10 hDN6 30 3 Ngaøm hDD1 80 8 Ngaøm hDD2 30 30 Ngaøm hDN1 50 5 Ngaøm Xaùc ñònh noäi löïc Caùc oâ baûn tính theo sô ñoà ñaøn hoài, oâ baûn thuoäc sô ñoà soá 9, noäi löïc ñöôïc tính theo caùc coâng thöùc sau [13]: Momen döông lôùn nhaát ôû nhòp: Momen aâm lôùn nhaát ôû goái: vôùi phuï thuoäc vaøo tyû soá ld/ln, tra baûng taøi lieäu [13] Keát quaû tính toaùn trình baøy trong baûng sau: Baûng I-8 Tính toaùn noäi löïc baûn keâ OÂ saøn Kích thöôùc saøn Tyû leä Ld/Ln Caùc heä soá q.tt (kG/m2) P (kG) M (kG.m) Ln (m) Ld (m) S1 4.1 6.7 1.634146 m91 0.02035 723.4672 19873.64 M1 404.429 m92 0.0077 M2 153.027 k91 0.045 MI 894.314 k92 0.017 MII 337.852 S2 3 4.5 1.5 m91 0.0208 628.9 8490.5 M1 176.595 m92 0.0093 M2 75.958 k91 0.0464 MI 393.943 k92 0.0206 MII 181.077 S4 4.5 4.5 1 m91 0.0179 891.7 18056.93 M1 323.219 m92 0.0179 M2 323.291 k91 0.0417 MI 752.974 k92 0.0417 MII 752.974 S5 4.5 4.5 1 m91 0.0179 628.9 12735.225 M1 227.961 m92 0.0179 M2 227.961 k91 0.0417 MI 531.059 k92 0.0417 MII 531.059 S7 2.4 4.5 1.875 m91 0.0191 798.9 8628.12 M1 164.797 m92 0.0054 M2 46.5918 k91 0.04115 MI 355.047 k92 0.01175 MII 101.380 Tính toaùn coát theùp Coát theùp cuûa oâ baûn ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán Caùc ñaëc tröng cuûa vaät lieäu söû duïng tính toaùn Beâtoâng M300 Coát theùp CI ao Rn Rk Eb Ra Ra' Ea (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) 130 10 2.9x106 2000 2000 21x105 0.58 Giaû thieát + a = 2.0 cm khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâtoâng chòu keùo; + chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän; = 10 – 2 = 8.0 cm + b = 100cm beà roäng tính toaùn. Sau khi tính toaùn coát theùp phaûi kieåm tra haøm löôïng coát theùp vôùi Theo TCVN qui ñònh Keát quaû tính toaùn coát theùp trình baøy trong baûng sau: Baûng I-9 Tính toaùn coát theùp baûn keâ OÂ saøn Giaù trò moâmen b (m) ho (m) A g Fatt (cm2) Theùp choïn m (%) (kG.m) f (mm) a (mm) Fachoïn (cm2) S1 M1 250.389 1 0.08 0.0006 0.99971 2.528 6 110 2.6 0.325 M2 111.953 1 0.08 0.0002 0.99989 0.957 6 200 1.6 0.2 MI 558.561 1 0.08 0.0013 0.99936 5.593 8 90 5.6 0.7 MII 247.982 1 0.08 0.0005 0.99976 2.112 8 200 3.6 0.45 S2 M1 176.595 1 0.08 0.0006 0.9997 2.614 6 110 2.6 0.325 M2 78.958 1 0.08 0.0003 0.99987 1.168 6 200 1.41 0.17625 MI 393.943 1 0.08 0.0013 0.99934 5.832 10 130 6 0.75 MII 181.077 1 0.08 0.0006 0.99971 2.588 8 190 2.6 0.4875 S3 M1 323.219 1 0.08 0.0007 0.99966 3.026 6 90 3.1 0.3875 M2 323.219 1 0.08 0.0002 0.9999 0.907 6 200 1.41 0.17625 MI 752.974 1 0.08 0.0015 0.99925 6.618 10 110 7.1 0.8875 MII 752.974 1 0.08 0.0005 0.99977 2.002 8 200 3.1 0.4875 S4 M1 227.961 1 0.08 0.0002 0.9999 0.908 6 200 1.41 0.17625 M2 227.961 1 0.08 6E-05 0.99997 0.272 6 200 1.41 0.17625 MI 531.509 1 0.08 0.0004 0.99978 1.971 8 200 2.5 0.3125 MII 531.509 1 0.08 0.0001 0.99993 0.615 8 200 2.5 0.3125 S5 M1 164.797 1 0.08 0.0004 0.99978 1.944 6 200 1.41 0.17625 M2 46.5918 1 0.08 0.0001 0.99993 0.615 6 200 1.41 0.17625 MI 355.047 1 0.08 0.001 0.99952 4.246 8 120 4.24 0.53 MII 101.380 1 0.08 0.0003 0.99985 1.359 8 200 2.5 0.3125 3/ Tính toaùn caùc oâ baûn daàm Caùc oâ baûn daàm goàm caùc oâ baûn sau: S7 – S17 Caùc giaû thieát tính toaùn: - Caùc oâ baûn daàm ñöôïc tính toaùn nhö caùc oâ baûn ñôn, khoâng xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa oâ baûn keá caän. - Caùc oâ baûn ñöôïc tính theo sô ñoà ñaøn hoài. - Caét 1 m theo phöông caïnh ngaén ñeå tính. A/ Xaùc ñònh sô ñoà tính Lieân keát cuûa hai ñaàu của hai ñaàu daàm xaùc ñònh döïa vaøo tyû soá ; Baûng I.10 Xaùc ñònh sô ñoà tính cho baûn daàm OÂ saøn Chieàu cao daàm (cm) Chieàu daøy saøn (cm) Tyû soá hd/hs Lieân keát hai ñaàu Sô ñoà tính S7 D1 D7 10 hD1/hs hD7/hs Ngaøm 60 60 6 6 S8 D1 D7 10 hD1/hs hD7/hs Ngaøm 60 60 6 6 S9 D1 D3 10 hD1/hs hD3/hs Ngaøm 60 40 6 4 S10 D1 D4 10 hD1/hs hD4/hs Ngaøm 60 40 6 4 S11 D7 D1 10 hD7/hs hD1/hs Ngaøm 60 60 6 6 S12 D1 D6 10 hD1/hs hD6/hs Ngaøm 60 70 6 7 S13 D2 D8 10 hD2/hs hD8/hs Ngaøm 60 40 6 4 S14 D6 D10 10 hD6/hs hD10/hs Ngaøm 70 40 7 4 S15 D7 D10 10 hD7/hs hD10/hs Ngaøm 60 40 6 4 S16 D7 D10 10 hD7/hs hD10/hs Ngaøm 60 40 6 4 S17 D2 D9 10 hD2/hs hD9/hs Ngaøm 60 40 6 4 Sô ñoà tính baûn daàm B/ Xaùc ñònh noäi löïc Caùc giaù trò momen tính theo coâng thöùc sau: Momen nhòp: Momen goái: Trong ñoù: : taûi troïng toaøn phaàn Baûng I.11 Tính toaùn noäi löïc baûn daàm OÂ saøn Nhòp Taûi trong toaøn phaàn Giaù trò moâmen ln q.tt Mn Mg (m) (kG/m2) (kG.m) (kG.m) S7 3.5 713.38 364.121 728.242 S8 3.25 926.469 407.743 815.486 S9 1.05 971.271 44.6178 89.2355 S10 1.05 1060.14 48.7002 97.4004 S11 2.35 906.7 208.635 417.271 S12 2.35 906.7 208.635 417.271 S13 2.15 906.7 174.634 349.268 S14 1.3 961.236 67.687 135.374 S15 1.3 987.728 69.5525 139.105 S16 1.3 1001.653 70.5331 141.066 S17 1.3 891.18 62.7539 125.508 C/ Tính toaùn coát theùp Coát theùp cuûa oâ baûn ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán Caùc ñaëc tröng cuûa vaät lieäu söû duïng tính toaùn Beâtoâng M300 Coát theùp CI ao Rn Rk Eb Ra Ra' Ea (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) 130 10 2.9x106 2000 2000 21x105 0.55 Giaû thieát + a = 2.0 cm khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâtoâng chòu keùo; + chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän; = 10 – 2 = 8.0 cm + b = 100cm beà roäng tính toaùn. Sau khi tính toaùn coát theùp phaûi kieåm tra haøm löôïng coát theùp vôùi Theo TCVN qui ñònh Keát quaû tính toaùn coát theùp trình baøy trong baûng sau: Baûng I.12 Tính toaùn coát theùp baûn daàm OÂ saøn Giaù trò moâmen A g Fatt (cm2) Theùp choïn m (%) (kG.m) b (m) ho (m) f (mm) a (mm) Fachoïn (cm2) S7 Mn 364.121 1 0.8 0.00052 0.99974 2.27635 6 125 2.3 0.2875 Mg 728.242 1 0.8 0.00103 0.99948 4.55387 8 110 4.57 0.57125 S8 Mn 407.743 1 0.8 0.00058 0.99971 2.54913 6 110 2.6 0.325 Mg 815.486 1 0.8 0.00116 0.99942 5.09974 8 100 5.09 0.63625 S9 Mn 44.6178 1 0.8 6.3E-05 0.99997 0.27887 6 200 1.41 0.17625 Mg 89.235 1 0.8 0.00013 0.99994 0.55775 8 200 2.5 0.3125 S10 Mn 48.7002 1 0.8 6.9E-05 0.99997 0.30439 6 200 1.41 0.17625 Mg 97.4004 1 0.8 0.00014 0.99993 0.60879 8 200 2.5 0.3125 S11 Mn 208.635 1 0.8 0.0003 0.99985 1.30416 6 200 1.41 0.17625 Mg 417.271 1 0.8 0.00059 0.9997 2.60872 8 200 2.5 0.3125 S12 Mn 208.635 1 0.8 0.0003 0.99985 1.30416 6 200 1.41 0.17625 Mg 417.271 1 0.8 0.00059 0.9997 2.60872 8 180 2.8 0.35 S13 Mn 174.634 1 0.8 0.00025 0.99988 1.0916 6 200 1.41 0.17625 Mg 349.268 1 0.8 0.0005 0.99975 2.18347 8 200 2.5 0.3125 S14 Mn 67.687 1 0.8 9.6E-05 0.99995 0.42306 6 200 1.41 0.17625 Mg 135.374 1 0.8 0.00019 0.9999 0.84617 8 200 2.5 0.3125 S15 Mn 69.522 1 0.8 9.9E-05 0.99995 0.43453 6 200 1.41 0.17625 Mg 139.105 1 0.8 0.0002 0.9999 0.86949 8 200 2.5 0.3125 S16 Mn 70.5331 1 0.8 0.0001 0.99995 0.44085 6 200 1.41 0.17625 Mg 141.066 1 0.8 0.0002 0.9999 0.88175 8 200 2.5 0.3125 S17 Mn 62.7539 1 0.8 8.9E-05 0.99996 0.39223 6 200 1.41 0.17625 Mg 125.508 1 0.8 0.00018 0.99991 0.78449 8 200 2.5 0.3125