Tìm hiểu kết cấu sàn tầng điển hình

CHÖÔNG 2 TÍNH TOAÙN SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH 2.1. LÖÏA CHOÏN SÔ BOÄ KÍCH THÖÔÙC CAÙC BOÄ PHAÄN SAØN Saøn phaûi ñuû ñoä cöùng ñeå khoâng bò rung ñoäng, dòch chuyeån khi chòu taûi troïng ngang (gioù, baõo, ñoäng ñaát …) laøm aûnh höôûng ñeán coâng naêng söû duïng. Treân saøn, heä töôøng ngaên khoâng coù heä daàm ñôõ coù theå ñöôïc boá trí ôû baát kì vò trí naøo treân saøn maø khoâng laøm taêng ñaùng keå ñoä voõng saøn. Kích thöôùc tieát dieän caùc boä phaän saøn phuï thuoäc vaøo nhòp cuûa saøn treân maët baèng vaø taûi troïng taùc duïng. Choïn beâ toâng M250 coù R = 110 kG/cm, R = 8,8 kG/cm. Duøng theùp f £ 10, theùp CI coù R = 2000 kG/cm. 2.1.1. Chieàu daøy baûn saøn hs Choïn sô boä chieàu daøy baûn saøn theo coâng thöùc sau: h = l trong ñoù: D - heä soá kinh nghieäm phuï thuoäc hoaït taûi söû duïng; ms = 30 ÷ 35 - ñoái vôùi baûn loaïi daàm; md = 40 ÷ 45 - ñoái vôùi baûn keâ boán caïnh; l - nhòp caïnh ngaén cuûa oâ baûn. Choïn oâ saøn S19 (6mx6m) laø oâ saøn coù caïnh ngaén lôùn nhaát laøm oâ saøn ñieån hình ñeå tính chieàu daøy saøn: h = l = 600 = 13 cm Choïn h = 10cm cho toaøn saøn. 2.1.2. Kích thöôùc sô boä tieát dieän daàm - Daàm chính : h = ( ¸ ) x l = 500 mm. b = ( ¸ ) x h = 350 mm. - Daàm phuï : 200 x 400 (mm). Vôùi nhöõng ñieàu kieän treân, caùc oâ saøn ñöôïc phaân loaïi trong baûng 2.1. Baûng 2.1: Phaân loaïi oâ saøn Soá hieäu saøn Caïnh daøild(m) Caïnh ngaénln(m) Dieän tích(m2) Tyû soáld/ln Phaân loaïi oâ saøn S1 4.1 1.575 6.4575 2.60317 Baûn 1 phöông S2 4 1.575 6.3 2.53968 Baûn 1 phöông S3 6.1 1.575 9.6075 3.87302 Baûn 1 phöông S4 5.8 1.575 9.135 3.68254 Baûn 1 phöông S5 6 1.5 9 4 Baûn 1 phöông S6 5.9 1.5 8.85 3.93333 Baûn 1 phöông S7 3.8 1.67 6.346 2.27545 Baûn 1 phöông S8 6.1 1.1 6.71 5.54545 Baûn 1 phöông S9 4.8 4.1 19.68 1.17073 Baûn 2 phöông S10 4.8 4 19.2 1.2 Baûn 2 phöông S11 5.8 4.8 27.84 1.20833 Baûn 2 phöông S12 5.85 4.1 23.985 1.42683 Baûn 2 phöông S13 5.85 4 23.4 1.4625 Baûn 2 phöông S14 6.1 5.85 35.685 1.04274 Baûn 2 phöông S15 5.85 5.8 33.93 1.00862 Baûn 2 phöông S16 6 4.1 24.6 1.46341 Baûn 2 phöông S17 6 4 24 1.5 Baûn 2 phöông S18 6 6 36 1 Baûn 2 phöông S19 6 5.8 34.8 1.03448 Baûn 2 phöông Hình 2.1: Maët baèng daàm saøn taàng ñieån hình 2.2. XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN SAØN Taûi troïng taùc duïng leân saøn goàm coù: 2.2.1. Tónh taûi Taûi troïng thöôøng xuyeân (tónh taûi) bao goàm troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp caáu taïo saøn: gstt = g . d . n trong ñoù: g : khoái löôïng rieâng lôùp caáu taïo thöù I; d : chieàu daøy lôùp caáu taïo thöù i: n : heä soá ñoä tin caäy lôùp thöù i. Keát quaû tính toaùn ñöôïc trình baøy trong baûng 2.2. Baûng 2.2: Tónh taûi taùc duïng leân saøn Saøn thöôøng: Saøn veä sinh: Thaønh phaàn d (m) g (kG/m3) g (kG/m2) n gstt (kG/m2) Gaïch ceramic 0.01 2000 20 1.1 22 Vöõa taïo doác 0.03 1800 54 1.3 70.2 BT gaïch vôõ 0.05 2000 100 1.2 120 Saøn BTCT 0.1 2500 250 1.1 275 Vöõa traùt 0.015 1800 27 1.3 35.1 ågstt  522.3 Ngoaøi ra, ñoái vôùi nhöõng oâ saøn coù xaây töôøng ngaên maø khoâng coù daàm thì tính theâm taûi troïng töôøng quy thaønh phaân boá ñeàu treân oâ baûn ñoù, ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: gt = trong ñoù: Gt = l . h . d : chieàu daøy(m) h : chieàu cao(m) l : chieàu daøi töôøng(m) A : dieän tích oâ saøn (m2) = 180 (kG/m2) n = 1.3 Treân maët baèng kieán truùc, ta chæ thaáy oâ saøn S11 vaø S15 laø coù töôøng ngaên. Keát quaû tính toaùn ñöôïc trình baøy trong baûng 2.3: Baûng 2.3: Taûi troïng töôøng ngaên OÂ saøn A(m2) lt (m) ht (m) g (kG/m2 n gt (kG/m2) S11 27.83 6 3.4 180 1.3 171.5 S15 33.93 6 3.4 180 1.3 140.69 - Gaïch Ceramic, g1 = 2000 kG/m3, d1 = 10mm, n=1.1 - Vöõa loùt, g2 = 1800 kG/m3, d2 = 30mm, n=1.3 - Saøn BTCT, g3 = 2500 kG/m3,d3 = 100mm, n=1.1 - Vöõa traùt traàn, g4 = 1800 kG/m3, d4 = 15mm, n=1.3 Hình 2.2: Caùc lôùp caáu taïo saøn. 2.2.2. Hoaït taûi Taûi troïng phaân boá ñeàu treân saøn laáy theo TCVN 2737:1995 nhö sau: ptt = ptc.np n = 1.3 khi ptc < 200 daN/m2 n = 1.2 khi ptc ³ 200 daN/m2 Loaïi phoøng Taûi tieâu chuaån (kg/m2) Heä soá ñoä tin caäy n Taûi tính toaùn (kg/m2) Vaên phoøng 200 1.2 240 Phoøng veä sinh 200 1.2 240 Saûnh, ban coâng 300 1.2 360 Toång taûi troïng taùc duïng taùc duïng leân caùc oâ saøn ñöôïc trình baøy trong Baûng 2.4: Baûng 2.4: Toång taûi troïng taùc duïng leân caùc oâ saøn OÂ saøn Phaân loaïi oâ saøn gstt(kG/m2) pstt(kG/m2) gt(kG/m2) qsaøn(kG/m2) S1 Baûn 1 phöông 402.3 360 762.3 S2 Baûn 1 phöông 402.3 360 762.3 S3 Baûn 1 phöông 402.3 360 762.3 S4 Baûn 1 phöông 402.3 360 762.3 S5 Baûn 1 phöông 402.3 360 762.3 S6 Baûn 1 phöông 402.3 360 762.3 S7 Baûn 1 phöông 402.3 240 642.3 S8 Baûn 1 phöông 402.3 240 642.3 S9 Baûn 2 phöông 402.3 240 642.3 S10 Baûn 2 phöông 402.3 240 642.3 S11 Baûn 2 phöông 522.3 240 172 934.3 S12 Baûn 2 phöông 402.3 240 642.3 S13 Baûn 2 phöông 402.3 240 642.3 S14 Baûn 2 phöông 402.3 240 642.3 S15 Baûn 2 phöông 522.3 240 141 903.3 S16 Baûn 2 phöông 402.3 240 642.3 S17 Baûn 2 phöông 402.3 240 642.3 S18 Baûn 2 phöông 402.3 240 642.3 S19 Baûn 2 phöông 402.3 240 642.3 2.3. TÍNH TOAÙN CAÙC OÂ BAÛN SAØN 2.3.1. Tính toaùn caùc oâ baûn laøm vieäc 1 phöông (baûn loaïi daàm) Theo baûng 2.1 thì caùc oâ saøn S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8 laø caùc baûn laøm vieäc 1 phöông. Caùc giaû thieát tính toaùn: Caùc oâ baûn loaïi daàm ñöôïc tính toaùn nhö caùc oâ baûn ñôn, khoâng xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa caùc oâ baûn keá caän. Caùc oâ baûn ñöôïc tính theo sô ñoà ñaøn hoài. Caét 1m theo phöông caïnh ngaén ñeå tính. Nhòp tính toaùn laø khoaûng caùch giöõa 2 truïc daàm. a. Xaùc ñònh sô ñoà tính Xeùt tæ soá ñeå xaùc ñòngh lieân keát giöõa baûn saøn vôùi daàm. Theo ñoù: > 3 => Baûn saøn lieân keát ngaøm vôùi daàm; Baûn saøn lieân keát khôùp vôùi daàm; b. Xaùc ñònh noäi löïc Hình 2.3: Sô ñoà tính vaø noäi löïc baûn loaïi daàm Caùc giaù trò momen: Momen nhòp: Momen goái: Trong sô ñoà tính: q = gstt + ptt + gttt Keát quaû tính toaùn ñöôïc trình baøy trong baûng 2.6. Baûng 2.5: Noäi löïc trong caùc oâ baûn loaïi daàm c. Tính toaùn coát theùp OÂ baûn loaïi daàm ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán. Giaû thieát tính toaùn: a= 1.5cm - khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp ñeán meùp beâ toâng chòu keùo; ho - chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän; ho = hs – a = 10 – 1.5 = 8.5 cm b = 100cm - beà roäng tính toaùn cuûa daûi baûn. Löïa choïn vaät lieäu nhö baûng 2.6. Baûng 2.6: Ñaëc tröng vaät lieäu söû duïng tính toaùn Dieän tích coát theùp ñöôïc tính baèng coâng thöùc sau: trong ñoù: Kieåm tra haøm löôïng coát theùp m theo ñieàu kieän sau: trong ñoù: ; . Giaù trò m hôïp lyù naèm trong khoaûng töø 0.3% ñeán 0.9%. Keát quaû tính toaùn ñöôïc trình baøy trong baûng 2.7 Baûng 2.7: Tính toaùn coát theùp cho baûn saøn loaïi daàm 2.3.2. Tính toaùn caùc oâ baûn laøm vieäc 2 phöông (baûn keâ 4 caïnh) Theo baûng 2.1 thì caùc oâ baûn keâ 4 caïnh laø: S9, S10, S11, S12, S13, S14, S15, S16, S17, S18, S19. Caùc giaû thieát tính toaùn: OÂ baûn ñöôïc tính toaùn nhö oâ baûn ñôn. OÂ baûn ñöôïc tính theo sô ñoà ñaøn hoài. Caét 1 daûi baûn coù beà roäng laø 1m theo phöông caïnh ngaén vaø caïnh daøi ñeå tính toaùn. Nhòp tính toaùn laø khoaûng caùch giöõa 2 truïc daàm Do caùc caïnh oâ baûn lieân keát ngaøm vôùi daàm neân chuùng thuoäc oâ baûn soá 9 trong 11 loaïi oâ baûn. Sô ñoà tính: Taûi troïng taùc duïng leân saøn: P = qtt * l1* l2 Moâmen nhòp: Theo phöông caïnh ngaén: M1 = m91* P Theo phöông caïnh daøi: M2 = m92* P Moâmen goái: Theo phöông caïnh ngaén: MI = k91* P Theo phöông caïnh daøi: MII = k92* P Vôùi caùc heä soá m91; m92 ; k91 ; k92 tra baûng phuï luïc 12. OÂ baûn ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán. Keát quaû tính toaùn ñöôïc trình baøy trong baûng 2.8. Tính toaùn coát theùp OÂ baûn ñöôïc tính nhö caáu kieän chòu uoán. Giaû thieát tính toaùn: a1 = 1.5 cm - khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp theo phöông caïnh ngaén ñeán meùp beâ toâng chòu keùo. a2 = 2 cm - khoaûng caùch töø troïng taâm coát theùp theo phöông caïnh daøi ñeán meùp beâ toâng chòu keùo. h0 - chieàu cao coù ích cuûa tieát dieän ( h0 = hs – a), tuøy theo phöông ñang xeùt; b = 100 cm - beà roäng tính toaùn cuûa daûi baûn. 2.3.3. Keát luaän Caùc keát quaû tính toaùn ñeàu thoûa maõn khaû naêng chòu löïc vaø caùc ñieàu kieän kieåm tra cho neân caùc giaû thieát ban ñaàu laø hôïp lyù. 2.4. BOÁ TRÍ COÁT THEÙP SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH Coát theùp saøn taàng ñieån hình ñöôïc boá trí trong baûn veõ KC 01.