Tài liệu Tính sàn điển hình: Phần 2 :
KẾT CẤU
(70%)
Chương 1 : TÍNH SÀN ĐIỂN HÌNH
1.1/ Mặt bằng bố trí dầm sàn
MẶT BẰNG BỐ TRÍ CÁC Ô SÀN
1.2/ Phân loại ô sàn
Căn cứ vào kích thước ô sàn , vị trí tường xây lên sàn ta phân ô sàn ra làm 16 ô sàn khác nhau , các ô được đánh số khác nhau như hình vẽ
Căn cứ vào tỉ số ta chia bản thành 2 loại ô, ô bản dầm khi >2 , ô bản kê khi <=2
Bảng phân loại ô sàn
Kí hiệu ô
L1
L2
L2/L1
Số lượng
Loại ô bản
ô 1
7.2
8
1.11
4
Bản kê
ô 2
7
7.2
1.03
1
Bản kê
ô 3
6.5
7.2
1.11
1
Bản kê
ô 4
8
8
1
4
Bản kê
ô 5
7
8
1.14
1
Bản kê
ô 6
6.5
8
1.23
1
Bản kê
ô 7
7
8
1.14
2
Bản kê
ô 8
2.7
3.4
1.26
1
Bản kê
ô 9
3.6
7
1.94
1
Bản kê
ô 10
7
8
1.14
1
Bản kê
ô11
3.4
3.7
1.06
1
Bản kê
ô 12
3.6
8
2.22
2
Bản dầm
ô13
4.25
6.5
1.53
1
Bản kê
ô 14
1.8
7.2
4
2
Bản dầm
ô 15
1.8
7
3.89
2
Bản dầm
ô 16
1
8
8
1
Bản dầm
1.3/ Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện :
a/ chọn sơ bộ chiều dày sàn
- Chiều dà...
16 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1604 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tính sàn điển hình, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phần 2 :
KẾT CẤU
(70%)
Chương 1 : TÍNH SÀN ĐIỂN HÌNH
1.1/ Mặt bằng bố trí dầm sàn
MẶT BẰNG BỐ TRÍ CÁC Ô SÀN
1.2/ Phân loại ô sàn
Căn cứ vào kích thước ô sàn , vị trí tường xây lên sàn ta phân ô sàn ra làm 16 ô sàn khác nhau , các ô được đánh số khác nhau như hình vẽ
Căn cứ vào tỉ số ta chia bản thành 2 loại ô, ô bản dầm khi >2 , ô bản kê khi <=2
Bảng phân loại ô sàn
Kí hiệu ô
L1
L2
L2/L1
Số lượng
Loại ô bản
ô 1
7.2
8
1.11
4
Bản kê
ô 2
7
7.2
1.03
1
Bản kê
ô 3
6.5
7.2
1.11
1
Bản kê
ô 4
8
8
1
4
Bản kê
ô 5
7
8
1.14
1
Bản kê
ô 6
6.5
8
1.23
1
Bản kê
ô 7
7
8
1.14
2
Bản kê
ô 8
2.7
3.4
1.26
1
Bản kê
ô 9
3.6
7
1.94
1
Bản kê
ô 10
7
8
1.14
1
Bản kê
ô11
3.4
3.7
1.06
1
Bản kê
ô 12
3.6
8
2.22
2
Bản dầm
ô13
4.25
6.5
1.53
1
Bản kê
ô 14
1.8
7.2
4
2
Bản dầm
ô 15
1.8
7
3.89
2
Bản dầm
ô 16
1
8
8
1
Bản dầm
1.3/ Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện :
a/ chọn sơ bộ chiều dày sàn
- Chiều dày sàn được chọn theo công thức:
Với : L1 : chiều dài cạnh ngắn của ô bản
D =0.8 : hệ số kinh nghiệm phu thuộc vào hoạt tải sử dụng
m =(4045) đối với bản kê bốn cạnh
-Do các sàn phải có cùng chiều dày nên ta dùng ô sàn có kích thước lớn nhất để chọn chiều dày sàn cho tất cả các sàn còn lại. Ô bản có kích thước lớn nhất là ô 4 (8000x8000) nên chiều dày sàn được chọn như sau :
L1 =8000 =142160 (mm)
Vậy chọn hs= 140 mm cho tất cả các ô sàn
b/ Chọn sơ bộ tiết diện dầm
-Chiều cao dầm được chọn theo công thức hd =ld , bd =hd
Với ld : chiều dài tính toán của dầm , đối với các dầm đi qua cột do nhịp của các dầm này chênh lệch không lớn nên ta chọn dầm có chiều dài lớn nhất để chọn tiết diện cho dầm
Vậy hd =ld= 8000= 400667 (mm)
Chọn hd= 600(mm) , bd= 250 (mm)
Đối với dầm phụ, dầm môi chọn hd=450(mm), bd=200(mm)
1.4/ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
a/ Tĩnh tải : tĩnh tải sàn gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn , trọng lượng đường ống thiết bị , trọng lượng trần
-Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn gồm hai loại : ô sàn không yêu cầu chống thắm và ô sàn có yêu cầu chống thấm
+Các ô sàn không yêu cầu chống thấm như khu thương mại , khu văn phòng cho thuê gồm các ô bản : ô 1, ô 2, ô 3, ô 4, ô 5, ô 6, ô 7, ô 8, ô 9, ô 12, ô 13, ô 14, ô 15
-Cấu tạo sàn không yêu cầu chống thấm :
Lớp cấu tạo
Bề dày
(m)
Trọng lượng riêng
(daN/m3)
Tải trọng tiêu chuẩn gtc(daN/m2)
Hệ số vượt tải
n
Tải trọng tính toán gtt(daN/m2)
Tổng tải trọng g
(daN/m2)
Gạch Ceramic
0.01
2000
20
1.2
24
626.2
Lớp vữa lót
0.03
1800
54
1.2
64.8
Sàn BTCT
0.14
2500
350
1.1
385
Vữa trát trần
0.015
1800
27
1.2
32.4
Đường ống thiết bị
70
1.2
84
Trần treo
30
1.2
36
Bảng tính tải trọng các lớp cấu tạo sàn không chống thấm
+ Các ô sàn có yêu cầu chống thấm như khu vệ sinh gồm các ô sàn : ô 10, ô11, ô 16
-Cấu tạo sàn chống thấm :
Bảng tính tải trọng các lớp cấu tạo sàn chống thấm
Lớp cấu tạo
Bề dày
(m)
Trọng lượng riêng
(kG/m3)
Tải trọng tiêu chuẩn gtc(kG/m2)
Hệ số vượt tải
n
Tải trọng tính toán gtt(kG/m2)
Tổng tải trọng g
(kG/m2)
Gạch Ceramic
0.01
2000
20
1.2
24
670.2
Lớp vữa lót
0.03
1800
54
1.2
64.8
Lớp bê tông chống thấm
0.02
2000
40
1.1
44
Sàn BTCT
0.14
2500
350
1.1
385
Vữa trát trần
0.015
1800
27
1.2
32.4
Đường ống thiết bị
70
1.2
84
Trần treo
30
1.2
36
b/Hoạt tải
- Hoạt tải lấy theo “ TCVN 2737- 1995- Tải trọng và tác động ”[1]
Kí hiệu ô sàn
Loại sàn
Ptc
(daN/m2)
Hệ số vượt tải
Ptt(daN/m2)
Văn phòng
ô 1, ô 2, ô 3, ô 4, ô 5, ô 6, ô 7, ô 8
200
1.2
240
Vệ sinh
ô 9,ô 10, ô 11, ô 16
200
1.2
240
Ban công
ô 14, ô 15
200
1.2
240
Hành lang
ô 12, ô 13
300
1.2
360
c/ Tải trọng tường ngăn
-Tải trọng tường phân bố lên sàn được quy đổi thành lực phân bố đều theo công thức :
gt = (daN/m2)
Với Gt = btx ht x ∂t x gt (daN)
Trong đó:
bt :bề rộng tường
ht : chiều cao tường
∂t :chiều dày tường
gt : khối lượng riêng tường = 1800 (kG/m3)
Bảng tính tải trọng tường
Kí hiệu
ô sàn
Diện tích ô sàn (m2)
Chiều dày(m)
Chiều dài (m)
Chiều cao (m)
Hệ số vượt tải
γ (daN/m3)
gt
(daN/m2)
ô 8
9.18
0.1
6.35
3.5
1.3
1800
566.52
ô 9
49
0.1
4.3
3.5
1.3
1800
71.87
ô 10
27.2
0.1
5.6
3.5
1.3
1800
168.62
ô 11
9.18
0.1
5.6
3.5
1.3
1800
499.61
1.5/ Tính toán các ô bản dầm
Gồm các ô bản 12, 14, 15, 16
Các ô bản được tính như ô bản đơn. Không xét đến ảnh hưởng của các ô bản kế cận
Tính bản theo sơ đồ đàn hồi
Cắt bản theo phương cạnh ngắn với dãy bản có bề rộng b=1m để tính
a/ Sơ đồ tính
-Sơ đồ tính của bản phụ thuộc vào độ cứng của bản và dầm . Các ô bản 12, 14, 15, 16 đều có tỉ lệ hd/hs > 3 do đó liên kết trong sơ đồ tính giữa sàn và dầm là liên kết ngàm
Sơ đồ tính bản dầm
Bảng số liệu tải trọng và momen của bản
Kí hiệu
ô sàn
Chiều dài cạnh ngắn (m)
Tỉnh tải
Hoạt tải
(daN/m2)
Tải trọng toàn phần
(daN/m2)
Giá trị momen
gs (daN/m2)
gt (daN/m2)
M nh
(daNm)
M g
(daNm)
ô 10
3.4
626.2
168.62
240
1034.8
498.4
996.8
ô 12
3.6
626.2
360
986.2
532.55
1065.10
ô 14
2
626.2
240
866.2
144.37
288.73
ô 15
2
626.2
240
866.2
144.37
288.73
ô 16
1
670.2
240
910.2
37.925
75.85
b/ Tính toán cốt thép :
Cốt thép được tính theo TCXDVN 356:2005[2]
- Cốt thép của bản tính như cấu kiện chịu uốn :
αm =
ζ=
As =
-Các só liệu ban đầu :
+Bê tông cấp độ bền B20 có Rb=11.5 (Mpa)
+Cốt thép CI có Rs= Rs’=225 (Mpa)
+Bề rộng b=1000(mm)
+Giả thiết a=20(mm) khoảng cách từ trọng tâm cốt thép lớp da bê tông
Bảng kết quả tính thép cho bản dầm
Ô sàn
M (daNm)
αm
ζ
As(mm2)
Chọn thép
μ(%)
Ø(mm)
a(mm)
As(mm2)
Ô 10
M nh
498
0.03
0.984
187
6
150
189
0.16
Mg
997
0.06
0.969
381.1
8
130
387
0.32
Ô 12
M nh
533
0.03
0.984
201
6
130
218
0.18
Mg
1065
0.07
0.984
403
8
120
419
0.35
Ô 14
M nh
144
0.01
0.984
54
6
200
141
0.12
Mg
289
0.02
0.984
109
6
200
141
0.12
Ô 15
M nh
144
0.01
0.984
54
6
200
141
0.12
Mg
289
0.02
0.984
109
6
200
141
0.12
Ô 16
M nh
37.9
0
0.984
14
6
200
141
0.12
Mg
75.9
0.01
0.984
29
6
200
141
0.12
c/ Tính toán biến dạng ( độ võng) theo TCXDVN 356:2005
-Tính toán về biến dạng cần phân biệt hai trường hợp :
+Khi bê tông vùng kéo của tiết diện chưa hình hành vết nứt
+Khi bê tông vùng kéo đã hình thành vết nứt
+ Điều kiện : f<[f]
-Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất để kiểm tra độ võng ô 12(8x3.6m)
+ Ta có [f]=L/250=3600/250=14.4(mm)
+Số liệu
Eb=27x103 (Mpa) (bê tông có B20)
I===228x106 (mm4)
-Độ cong của cấu kiện
Trong đó ::độ cong do tải trọng tạm thời ngắn hạn
:độ cong do tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn
Ta có :
Với :
M: moment do ngoại lực tương ứng (ngắn hạn và dài hạn)
φb1= 0.85 hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến ngắn hạn
φb2= 2 hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến dài hạn của bê tông
Để thiên về an toàn moment do ngoại lực lấy chung cho trường hợp ngắn hạn và dài hạn Mtc=Mtt/1.2 = 533/1.2=444 (daNm)
=6.7x10-7 (mm)
=1.3x10-6(mm)
6.7x10-7+1.3x10-6=1.97x10-6 (mm)
Độ võng của sàn : f=L2 ==1.42 (mm)
Vậy f=1.42(mm)<[f]=14.4(mm) Ô bản dảm bảo yêu cầu về độ võng
1.6/Tính toán các ô bản kê
-Các ô bản kê được tính theo sơ đồ đàn hồi , không kể đến ảnh hưởng của các ô lân cận
a/ Sơ đồ tính
- Sơ đồ tính của các ô bản được xác định dựa vào tỉ số hd/hs
+ Nếu hd/hs3 thì liên kết giữa bản và dầm là liên kết ngàm
+ Nếu hd/hs<3 thì liên kết giữa bản và dầm là liên kết khớp
- Ta nhận thấy với chiều cao dầm chính hd= 600(mm), chiều cao dầm phụ hd=450(mm) , chiều dày của bản hs=140(mm) thì tỉ số hd/hs luôn lớn hơn 3 nên sơ đồ tính của các ô bản đều là liên kết ngàm.
b/ Xác định nội lực
Các ô bản được tính theo bản đơn , nội lực được tính theo công thức sau :
+Moment dương lớn nhất ở nhịp
M1=α1P
M2=α2P
+Moment âm lớn nhất ở gối
MI=β1P
MII=β2P
Trong đó :
+P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản (daN)
P=q x L1 x L2 (daN)
q=gs b+ gt + p (daN/m2)
+M1: moment dương theo phương L1 (daNm)
+M2 :moment dương theo phương L2(daNm)
+MI :moment âm theo phương L1 (daNm)
+MII:moment âm theo phương L2 (daNm)
+ α1, α2, β1, β2: các hệ số đối với moment nhịp và gối
Bảng xác định tải trọng tác dụng lên các ô bản kê
Kí hiệu ô sàn
Kích thước
Tỉnh tải
Hoạt tải
p(daN/m2)
Tải trọng toàn phần q(daN/m2)
Tổng tải p(daN)
L1(m)
L2(m)
gs(daN/m2)
gt(daN/m2)
ô 1
7.2
8
626.2
240
866.2
49893
ô 2
7
7.2
626.2
240
866.2
43656
ô 3
6.5
7.2
626.2
240
866.2
40538
ô 4
8
8
626.2
240
866.2
55437
ô 5
7
8
626.2
240
866.2
48507
ô 6
6.5
8
626.2
240
866.2
45042
ô 7
7
8
626.2
240
866.2
48507
ô 8
2.7
3.4
626.2
566.52
240
1432.72
13152
ô 9
3.6
7
626.2
71.87
240
938.07
23639
ô 11
3.4
3.7
670.2
499.61
240
1409.81
17735
ô 13
4.25
6.5
626.2
360
986.2
27244
Bảng xác định các hệ số
Kí hiệu
ô bản
Kích thước
Tỷ số
α1
α2
β1
β2
L1
L2
L2/L1
ô 1
7.2
8
1.11
0.0195
0.0159
0.0452
0.0367
ô 2
7
7.2
1.03
0.0184
0.0174
0.0429
0.0403
ô 3
6.5
7.2
1.11
0.0195
0.0159
0.0452
0.0367
ô 4
8
8
1.00
0.0179
0.0179
0.0417
0.0417
ô 5
7
8
1.14
0.0198
0.0152
0.0459
0.0354
ô 6
6.5
8
1.23
0.0206
0.0137
0.0471
0.0312
ô 7
7
8
1.14
0.0198
0.0152
0.0459
0.0354
ô 8
2.7
3.4
1.26
0.0207
0.0131
0.04734
0.03
ô 9
3.6
7
1.94
0.0187
0.00496
0.04
0.0109
ô 11
3.4
3.7
1.09
0.0193
0.0163
0.0447
0.039
ô 13
4.25
6.5
1.53
0.0207
0.0089
0.0461
0.0197
Bảng tính giá trị nội lực các ô sàn
Kí hiệu ô bản
Tổng tải trọng tác dụng P(daN)
Các hệ số
Giá trị moment (daNm)
α1
α2
β1
β2
M1
M2
MI
MII
ô 1
49893
0.0195
0.0159
0.0452
0.037
972.91
793.30
2255.2
1833.1
ô 2
43656
0.0184
0.0174
0.0429
0.04
803.27
759.61
1872.8
1759.3
ô 3
40538
0.0195
0.0159
0.0452
0.037
790.49
644.55
1832.3
1489.4
ô 4
55437
0.0179
0.0179
0.0417
0.042
992.32
992.32
2311.7
2311.7
ô 5
48507
0.0198
0.0152
0.0459
0.035
960.44
737.31
2226.5
1717.2
ô 6
45042
0.02058
0.0137
0.0471
0.031
926.96
617.08
2121.5
1405.3
ô 7
48507
0.0198
0.0152
0.0459
0.035
960.44
737.31
2226.5
1717.2
ô 8
13152
0.02072
0.0131
0.0473
0.03
272.51
172.29
622.62
394.56
ô 9
23639
0.01868
0.005
0.04
0.011
441.58
117.25
945.56
257.67
ô 11
17735
0.0193
0.0163
0.0447
0.039
342.29
289.08
792.75
691.67
ô 13
27244
0.02068
0.0089
0.0461
0.02
563.41
242.47
1256
536.71
c/ Tính toán cốt thép
Cốt thép được tính theo TCXDVN 356:2005
-Cốt thép của bản tính như cấu kiện chịu uốn :
αm =
ζ=
As =
-Các só liệu ban đầu :
+Bê tông có cấp độ bền B20 có Rb=11.5 (Mpa)
+Cốt thép CI có Rs= Rs’=225 (Mpa)
+Bề rộng b=1000(mm)
+Giả thiết a=20(mm) khoảng cách từ trọng tâm cốt thép lớp da bê tông
Bảng kết quả tính thép cho các ô bản kê
Ô sàn
M (KNm)
αm
ζ
As(mm2)
Chọn thép
μ(%)
Ø(mm)
a(mm)
As(mm2)
ô 1
M 1
9.73
0.06
0.970
372
8
130
387
0.32
M 2
7.93
0.05
0.970
303
8
140
359
0.30
M I
22.6
0.14
0.970
861
10
90
872
0.73
M II
18.3
0.11
0.970
700
10
110
714
0.60
ô2
M 1
8.03
0.05
0.970
307
8
160
314
0.26
M 2
7.6
0.05
0.970
290
8
170
296
0.25
M I
18.7
0.11
0.970
715
10
110
714
0.60
M II
17.6
0.11
0.970
672
10
110
714
0.60
ô3
M 1
7.91
0.05
0.970
302
8
160
314
0.26
M 2
6.45
0.04
0.970
246
8
170
296
0.25
M I
18.3
0.11
0.970
700
10
110
717
0.60
M II
14.9
0.09
0.970
569
10
140
561
0.47
ô4
M 1
9.92
0.06
0.970
379
8
130
387
0.32
M 2
9.92
0.06
0.970
379
8
130
387
0.32
M I
23.1
0.14
0.970
883
10
90
872
0.73
M II
23.1
0.14
0.970
883
10
90
872
0.73
ô5
M 1
9.61
0.06
0.970
367
8
130
387
0.32
M 2
7.37
0.04
0.970
281
8
170
296
0.25
M I
22.3
0.13
0.970
851
10
90
872
0.73
M II
17.2
0.10
0.970
656
10
120
654
0.55
ô6
M 1
9.27
0.06
0.970
354
8
140
359
0.30
M 2
6.17
0.04
0.970
236
8
170
296
0.25
M I
21.2
0.13
0.970
810
10
90
872
0.73
M II
14.1
0.08
0.970
537
10
140
561
0.47
ô7
M 1
9.61
0.06
0.970
367
8
130
387
0.32
M 2
7.37
0.04
0.970
281
8
170
296
0.25
M I
22.3
0.13
0.970
851
10
90
872
0.73
M II
17.2
0.10
0.970
656
10
120
654
0.55
ô8
M 1
2.73
0.02
0.970
104
6
150
189
0.16
M 2
1.72
0.01
0.970
66
6
200
141
0.12
M I
6.23
0.04
0.970
238
8
150
335
0.28
M II
3.94
0.02
0.970
150
6
150
189
0.16
ô9
M 1
4.42
0.03
0.970
169
6
150
189
0.16
M 2
1.17
0.01
0.970
45
6
200
141
0.12
M I
9.46
0.06
0.970
361
8
130
387
0.32
M II
2.58
0.02
0.970
99
6
150
189
0.16
ô11
M 1
3.42
0.02
0.970
131
6
150
189
0.16
M 2
2.89
0.02
0.970
110
6
150
189
0.16
M I
7.93
0.05
0.970
303
8
150
335
0.28
M II
6.92
0.04
0.970
264
8
170
296
0.25
ô13
M 1
5.63
0.03
0.970
215
8
190
265
0.22
M 2
2.43
0.01
0.970
93
6
150
189
0.16
M I
12.6
0.08
0.970
480
10
160
491
0.41
M II
5.37
0.03
0.970
205
6
130
218
0.18
d/ Tính toán biến dạng ( độ võng) theo TCXDVN 356 :2005
- Tính toán về biến dạng cần phân biệt hai trường hợp :
+Khi bê tông vùng kéo của tiết diện chưa hình hành vết nứt
+Khi bê tông vùng kéo đã hình thành vết nứt
+ Điều kiện : f<[f]
- Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất để kiểm tra độ võng ô 1 (8x7.2m)
+ Ta có [f]=L/250=7200/250=28.8(mm)
+Số liệu
Eb=27x103 (Mpa) (bê tông có B20)
I===228x106 (mm4)
-Độ cong của cấu kiện
Trong đó :
:độ cong do tải trọng tạm thời ngắn hạn
:độ cong do tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn
Ta có :
Với :
M: moment do ngoại lực tưng ứng (ngắn hạn và dài hạn)
φb1= 0.85 hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến ngắn hạn
φb2= 2 hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến dài hạn của bê tông
Để thiên về an toàn moment do ngoại lực lấy chung cho trường hợp ngắn hạn và dài hạn Mtc=Mtt/1.2 = 972.91/1.2=810.8 (daNm)
=1.2 x10-6 (mm)
=2.45x10-6(mm)
1.2 x10-6+2.45x10-6=3.65x10-6 (mm)
Độ võng của sàn : f= ==11.83 (mm)
Vậy f=11.83(mm)<[f]=28.8(mmÔ bản dảm bảo yêu cầu về độ võng
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- SÀN.doc