Tính toán về kết cấu sàn tầng điển hình

CHÖÔNG 2 TÍNH TOAÙN KEÁT CAÁU SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH TÍNH TOAÙN BAÛN SAØN: (Saøn toaøn khoái). Tính baûn saøn theo sô ñoà coù bieán daïng deûo. Goïi L2, L1 laø caïnh daøi vaø caïnh ngaén cuûa caùc oâ baûn. Ta xeùt tæ soá L2/ L1 - Neáu L2/ L1 < 2: saøn ñöôïc tính theo baûn keâ boán caïnh (laøm vieäc theo 2 phöông), noäi löïc ñöôïc tra baûng ôû SGK keát caáu BT coát theùp 2 - Neáu L2/ L1 > 2: saøn ñöôïc tính theo loaïi baûn ñôn (laøm vieäc 1 phöông), caét daûi roäng 1 m theo phöông caïnh ngaén ñeå tính, döïa vaøo sô ñoà laøm vieäc maø ta tính noäi löïc theo phöông phaùp tính toaùn keát caáu thoâng thöôøng. Xaùc ñònh sô boä chieàu daøy baûn saøn theo coâng thöùc : Trong ñoù :D = 0.8 ¸ 1.4 ( vôùi Ptc = 1000 Kg/cm2 à choïn D = 1.2 ) m = 30 ¸ 35 ( vôùi baûn lieân tuïc à choïn m = 35 ) à choïn hs = 10 (cm) Quan nieäm tính toaùn : vì nhaø cao taàng neân ta coi saøn laø tuyeät ñoái cöùng trong maët phaúng. Ñeå ñaûm baûo yeâu caàu ñoù saøn phaûi daøy, neân ta choïn chieàu daøy saøn hs=10 (cm). Nhòp tính toaùn: tính theo sô ñoà deûo (nhòp tính toaùn laáy theo meùp) Ñoái vôùi nhòp giöõa: L0 = L1 - bdp = 440 – 20 = 420 (cm) Ñoái vôùi nhòp bieân: (cm) Trong ñoù: .ht :chieàu daøy cuûa töôøng, choïn sô boä ht = 22 cm C: ñoaïn ngaøm vaøo töôøng, choïn C = 12 cm Ñoä cheânh leäch chieàu daøi giöõa caùc nhòp : < 10% à ta coù theå xem nhö daàm lieân tuïc ñeàu nhòp (lb » l). Xaùc ñònh taûi troïng tính toaùn cuûa baûn: Tónh taûi: Caáu taïo d(m) g(kg/m3) Gtc(kg/m2) n Gtt(kg/m2) Gaïch Ceramic 0.007 1800 12.6 1.1 13.9 Vöõa loùt saøn 0.02 2000 40 1.2 48 Saøn BTCT 0.10 2500 250 1.1 275 Vöõa traùt traàn 0.01 2000 20 1.2 24 Ñöôøng oáng t/bò 50 1.2 60 Toång coäng 372.6 420.9 Hoaït taûi: (choïn theo Tieâu chuaån Vieät Nam TCVN 2737-95) Phoøng chöùc naêng Ptc (kg/m2) n Ptt (kg/m2) Phoøng nguû ,veä sinh, laøm vieäc 200 1.2 240 Ban coâng,saân thöôïng 200 1.2 240 Haøng lang,beáp,saûnh, caàu thang 300 1.2 360 Kho, phoøng hoïp,tröng baøy 400 1.2 480 Haàm, saøn khieâu vuõ 500 1.2 600 Phoøng laïnh 750 1.2 900 Xaùc ñònh kích thöôùc sô boä daàm theo coâng thöùc: Tieát dieän daàm phuï : xaùc ñònh theo coâng thöùc kinh nghieäm: + Chieàu cao daàm : hdp = (1/16 ¸1/12 ) ´ L2 = ( 1/16 ¸1/12 ) ´ 540 = 33,75 ¸ 45 (cm) à Choïn hdp = 40 (cm) + Beà roäng daàm : bdp = (0.3 ¸ 0.5) ´ hdp = (0.3 ¸0.5) ´ 40 = 12 ¸ 20 (cm) à Choïn bdp = 20 (cm) Vaäy tieát dieän daàm phuï ñöôïc choïn : bdp ´ hdp = 20 ´ 40 (cm) Tieát dieän daàm chính : töông töï nhö daàm phuï ta xaùc ñònh ñöôïc + Chieàu cao daàm : hdc = (1/12 ¸ 1/8 ) ´ L = 70 ¸ 105 (cm) à Choïn hdc = 80 (cm) + Beà roäng daàm : bdc = (0.3 ¸ 0.5) ´ hdc = (0.3 ¸0.5) ´ 80 = 24 ¸ 40 (cm) à Choïn bdc = 40 (cm) Vaäy tieát dieän daàm chính ñöôïc choïn : bdc ´ hdc = 40 ´ 80 (cm) TÍNH TOAÙN OÂ SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH: Sô ñoà maët baèng oâ saøn taàng ñieån hình: XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC: Baûn keâ 4 caïnh laøm vieäc theo 2 phöông. (L2/L1 < 2) duøng phöông phaùp tra baûng a = L2/L1 ® mi 1 , mi 2 , Ki 1 , Ki 2. Trong ñoù: i = 1 ¸ 11 laø chæ soá loaïi oâ baûn saøn ôû ñaây quan nieäm ngaøm chu vi neân tính cho oâ baûn theo sô ñoà soá 9. - Moment döông ôû giöõa nhòp: M1 = m91 . P M2 = m92 . P - Moment aâm ôû goái MI = - K91 . P MII = - K92 . P Vôùi P = q.L1.L2 = (g + p) L1. L2 L1; L2: chieàu daøi caïnh ngaén vaø caïnh daøi cuûa oâ baûn. Heä soá mi , Ki tra trong baûng “ soå tay thöïc haønh keát caáu coâng trình”. Tính noäi löïc cho oâ baûn S1: Ta xeùt tæ soá: a = L2/ L1 = 4,4/ 4,0 = 1,1< 2 (saøn laøm vieäc theo 2 phöông) Duøng phöông phaùp tra baûng ta ñöôïc: m91 = 0,0194 m9 2 = 0,0161 K9 1 = 0,0450 K9 2 = 0,0372 Moment döông ôû giöõa nhòp: M1 = m91 . P = 0,0194 *11632 = 225,7 (kg.m) M2 = m92 . P = 0,0161*11632 = 187,3 (kg.m) Vôùi P = q.L1.L2 = (g + p) L1. L2 = (420,9+240)*4,0*4,4 = 11632 (kg) Moment aâm ôû goái MI = - K91 . P = 0,0450*11632 = 523,5 (kg.m) MII = - K92 . P = 0,0372*11632 = 432,7 (kg.m) Vôùi P = q.L1.L2 = (g + p) L1. L2 = (420,9+240)*4,0*4,4 = 11632 (kg) BAÛNG G/TRÒ CAÙC KÍCH THÖÔÙC & TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN OÂ BAÛN Teân oâbaûn Loaïi oâbaûn L1(m) L2(m) Tónh taûiq(kg/m2) Hoaït taûip(kg/m2) q + p(kg/m2) P(kg) S1 9 4,0 4,4 1,1 420,9 240 660,9 11632 S2 9 3,6 4,0 1,1 420,9 240 660,9 9517 S4 9 3,7 5,4 1,45 420,9 360 780,9 15602 S5 9 4,4 4,7 1,068 420,9 240 660,9 13667 S6 9 4,0 4,0 1 420,9 240 660,9 10574 S8 9 3,6 4,7 1,3 420,9 240 660,9 11182 BAÛNG GIAÙ TRÒ CAÙC HEÄ SOÁ VAØ GIAÙ TRÒ MOMENT CAÙC OÂ BAÛN Teân oâbaûn m91 m92 k91 k92 M1 M2 MI MII S1 0,0194 0,0161 0,0450 0,0372 225,7 187,3 523,5 432,7 S2 0,0194 0,0161 0,0450 0,0372 184,6 153,2 428,3 354,0 S4 0,0208 0,0092 0,0469 0,0223 324,5 143,5 731,7 347,9 S5 0,01905 0,0166 0,04435 0,0383 260,4 226,9 606 523,5 S6 0,0179 0,0179 0,0417 0,0417 189,3 189,3 441 441 S8 0,0208 0,0123 0,0475 0,0281 232,6 137,5 531,2 314,2 TÍNH COÁT THEÙP SAØN: Soá lieäu tính toaùn: Beâ toâng Maùc 300 coù : Rn = 130 KG/cm2. Rk = 10 KG/cm2 Coát theùp saøn (AI) coù : Ra = 2300 KG/cm2. Ñeå tính coát theùp cho baûn saøn ta aùp duïng baøi toaùn tính coát theùp cho caáu kieän chòu uoán vôùi tieát dieän nhö sau : * b = 100 (cm) * h = hs = 10 (cm) * choïn a = 1.5 (cm) à ho = hs – a = 10 – 1.5 = 8.5 (cm) + Caùc coâng thöùc tính toaùn : Laáy oâ saøn coù kích thöôùc lôùn nhaát ñeå tính ñieån hình vaø caùc oâ saøn coøn laïi ñöôïc trình baøy döôùi daïng baûng tính toaùn. Laáy oâ saøn 4: L2 = 5,3m, L1 = 3,7 m BAÛNG KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN COÁT THEÙP M1. Teân oâbaûn M1(kg.cm) h0 A1  g1 Fa1(cm2) Choïntheùp Fa1choïn m%  S1 22570 8,5 0.024 0.988 1.169 F6 a200 1.4  0.165 S2 18460 8,5 0.020 0.990 0.956 F6 a200 1.4  0.165 S4 32450 8,5 0.035 0.982 1.680 F6 a200 1.4 0.165 S5 26040 8,5 0.028 0.986 1.348 F6 a200 1.4  0.165 S6 18930 8,5 0.020 0.990 0.980 F6 a200 1.4 0.165 S8 23260 8,5 0.025 0.987 1.204 F6 a200 1.4 0.165 BAÛNG KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN COÁT THEÙP M2. Teân oâbaûn M2(kg.cm) h0 A2 g2  Fa2(cm2) Choïntheùp Fa2choïn  m% S1 18730 8,5 0.020 0.990 0.968  F6 a200 1.4 0.165 S2 15320 8,5 0.016 0.992 0.792 F6 a200 1.4 0.165 S4 14350 8,5 0.015 0.992 0.742  F6 a200 1.4 0.165 S5 22690 8,5 0.024 0.988 1.172 F6 a200 1.4 0.165 S6 18930 8,5 0.020 0.990 0.978 F6 a200 1.4 0.165 S8 13750 8,5 0.015 0.993 0.711 F6 a200 1.4 0.165 BAÛNG KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN COÁT THEÙP MI. Teân oâbaûn MI(kg.cm) h0 AI gI FaI(cm2) Choïntheùp FaIchoïn   m% S1 52350 8,5 0.056 0.971 2.756 F8 a160 3.1 0.365 S2 42830 8,5 0.046 0.977 2.255 F8 a200 2.5 0.294 S4 73170 8,5 0.078 0.959 3.853 F8 a140 3.6 0.423 S5 60600 8,5 0.065 0.967 3.191 F8 a160 3.1 0.365 S6 44100 8,5 0.047 0.976 2.322 F8 a200 2.5 0.294 S8 53120 8,5 0.057 0.971 2.797 F8 a160 3.1 0.365 BAÛNG KEÁT QUAÛ TÍNH TOAÙN COÁT THEÙP MII. Teân oâbaûn MII(kg.cm) h0 AII gII Fa2(cm2) Choïntheùp FaIIchoïn  m% S1 43270 8,5 0.046 0.976 2.267 F8 a200 2.5 0.294 S2 35400 8,5 0.038 0.981 1.854 F8 a200 2.5 0.294 S4 34790 8,5 0.037 0.981 1.822 F8 a200 2.5 0.294 S5 52350 8,5 0.056 0.971 2.742 F8 a160 3.1 0.365 S6 44100 8,5 0.047 0.976 2.310 F8 a200 2.5 0.294 S8 31420 8,5 0.033 0.983 1.646 F8 a200 2.5 0.294 Baûn saøn laøm vieäc moät phöông( L2 / L1 > 2) : Saøn laøm vieäc theo phöông caïnh ngaén. Khi ñoù vôùi sô ñoà 2 ñaàu ngaøm noäi löïc trong baûn laø: ÔÛ giöõa nhòp: ÔÛ goái töïa: Vôùi oâ baûn soá 3 : l1 = 1.2 m ; l2 = 4.2 m Taûi troïng taùc duïng : q = p + g = 420,9 + 240 = 660,9 kg/ m2. Moment ôû giöõa nhòp: = 39,654 kgm Moment ôû goái töïa: = 79,308 kgm Tính toaùn coát theùp : Moment(kgm) h0 A  g Fa(cm2) Choïn theùp (cm2) Fachoïn m%  39,654 8.5 0.004 0.998 0.203 Ф6 a200 1.4 0.165 79,308 8.5 0.008 0.996 0.406 Ф 6 a200 1.4 0.165 Vôùi oâ baûn soá 7 : l1 = 1,2 m ; l2 = 4,4 m Taûi troïng taùc duïng : q = p + g = 420,9 + 240 = 660,9 kg/ m2 Moment ôû giöõa nhòp: = 39,654 kgm Moment ôû goái töïa: = 79,308 kgm Tính toaùn coát theùp : Moment(kgm) h0 A  g Fa(cm2) Choïn theùp (cm2) Fachoïn m%  39,654 8.5 0.004 0.998 0.203 Ф6 a200 1.4 0.165 79,308 8.5 0.008 0.996 0.406 Ф 6 a200 1.4 0.165 Vôùi oâ baûn soá 9 : l1 = 1,2 m ; l2 = 4,0 m Taûi troïng taùc duïng : q = p + g = 420,9 + 240 = 660,9 kg/ m2 Moment ôû giöõa nhòp: = 39,654 kgm Moment ôû goái töïa: = 79,308 kgm Tính toaùn coát theùp : Moment(kgm) h0 A  g Fa(cm2) Choïn theùp (cm2) Fachoïn m%  39,654 8.5 0.004 0.998 0.203 Ф6 a200 1.4 0.165 79,308 8.5 0.008 0.996 0.406 Ф 6 a200 1.4 0.165 Kieåm tra haøm löôïng coát theùp: Haøm löôïng coát theùp hôïp lyù: 0,3% £ m % £ 0.9% (ñoái vôùi baûn). Kieåm tra ñoä voõng saøn cô baûn : Ñoái vôùi oâ baûn: 5,4 x 3,7m Kieåm tra ñoä voõng ñoái vôùi taûi troïng tieâu chuaån: = 743 kg/m2. Ñoä cöùng cuûa baûn: = 112528 Vôùi : E Moñun ñaøn hoài cuûa BT h : chieàu daøy baûn saøn 10 cm n : Heä soá poisson laáy = 0,3 Ñoä voõng cuûa baûn saøn: = 0.007 m Ñoä voõng cho pheùp: = 0.027 m f £ [ f ] Vaäy choïn chieàu daøy oâ baûn h = 10 cm thoûa ñieàu kieän veà ñoä voõng.