Đang tải... (xem toàn văn)
CHÖÔNG 1TÍNH TOAÙN SAØN SÖÔØN BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP TOAØN KHOÁI TAÀNG ÑIEÅN HÌNH1.1. LÖÏA CHOÏN SÔ BOÄ KÍCH THÖÔÙC CAÙC BOÄ PHAÄN SAØNSaøn 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.Ñoä cöùng trong maët phaúng saøn ñuû lôùn ñeå khi truyeàn taûi troïng ngang vaøo khung, seõ giuùp chuyeån vò ôû caùc ñaàu coät baèng nhau.Treân saøn, heä töôøng ngaên khoâng coù heä daàm ñôõ coù theå ñöôïc boá trí ôû baát kyø vò trí naøo treân saøn maø khoâng laøm taêng ñaùng keå ñoä voõng saøn.Ngoaøi ra coøn xeùt ñeán choáng chaùy khi söû duïng ñoái vôùi caùc coâng trình nhaø cao taàng, chieàu daøy saøn coù theå taêng ñeán 50% so vôùi caùc coâng trình maø saøn chæ chòu taûi troïng ñöùng.Kích thöôùc tieát dieän caùc boä phaän saøn phuï thuoäc vaøo nhòp cuûa saøn treân maët baèng vaø taûi troïng taùc duïng.
– Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS. Nguyễn Việt Tuấn – CHƯƠNG 1 – TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI TẦNG ĐIỂN HÌNH 1. 1. LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN – Sàn phải đủ độ cứng để không bò rung động, dòch chuyển khi chòu tải trọng ngang (gió, bão, động đất …) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng. – Độ cứng trong mặt phẳng sàn đủ lớn để khi truyền tải trọng ngang vào khung, sẽ giúp chuyển vò ở các đầu cột bằng nhau. – Trên sàn, hệ tường ngăn không có hệ dầm đỡ có thể được bố trí ở bất kỳ vò trí nào trên sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng sàn. – Ngoài ra còn xét đến chống cháy khi sử dụng đối với các công trình nhà cao tầng, chiều dày sàn có thể tăng đến 50% so với các công trình mà sàn chỉ chòu tải trọng đứng. – Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhòp của sàn trên mặt bằng và tải trọng tác dụng. – 1.1.1 Kích thước sơ bộ tiết diện dầm – Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau: – d d d l m h 1 = – trong đó: – m d - hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng; – m d = 10 ÷ 12 - đối với hệ dầm chính, khung một nhòp; – m d = 12 ÷ 16 - đối với hệ dầm chính, khung nhiều nhòp; – m d = 16 ÷ 20 - đối với hệ dầm phụ; – l d - nhòp dầm ( khoảng cách giữa hai trục dầm). – Bề rộng dầm được chọn theo công thức sau: – dd hb ) 4 1 2 1 ( ÷= – Kích thước tiết diện dầm được trình bày trong bảng 1.1 – – – – – SVTH: Lê Văn Danh Trang 1 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS. Nguyễn Việt Tuấn – Bảng 1.1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm – – – 1.1.2. Chiều dày bản sàn h s – Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau: – l m D h s s = – trong đó: – D =0.8 ÷ 1.4 - hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng; – m s = 30 ÷ 35 - đối với bản loại dầm; – m d = 40 ÷ 45 - đối với bản kê bốn cạnh; – l - nhòp cạnh ngắn của ô bản. – Đối với nhà dân dụng thì chiều dày tối thiểu của sàn là h min = 6cm. – Chọn ô sàn S1(4.3mx4.0m) là ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển hình để tính chiều dày sàn: – l m D h s s = = 400 40 1 cm = 10 cm – Vậy chọn h s = 10 cm cho toàn sàn, nhằm thỏa mãn truyền tải trọng ngang cho các kết cấu đứng. – Cách xác đònh sơ đồ tính – Dựa vào tỉ lệ giữa cạnh dài (l 2 ) và cạnh ngắn (l 1 ), ta chia làm hai loại ô bản: – SVTH: Lê Văn Danh Trang 2 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS. Nguyễn Việt Tuấn – + Nếu 2 ≤ 1 2 l l :bản làm việc hai phương, cắt một dải bản rộng 1m để tính. – M 1 M 1 M 1 M 2 M 2 M 1 M 1 M 2 M 2 M II l 1 l 2 1m 1m – Sơ đồ tính bản làm việc hai phương. – + Nếu 2 > 1 2 l l :bản làm việc một phương, cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính. – l 1 l 2 1m l 1 M nh M g Sơ đồ tính : q – SVTH: Lê Văn Danh Trang 3 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS. Nguyễn Việt Tuấn – Sơ đồ tính bản một phương. – Dựa vào tỉ lệ giữa (h d ) và (h s ), ta chia làm hai loại ô bản: – + Nếu 3 ≥ s d h h : bản liên kết với các dầm bao quanh là ngàm. – + Nếu 3 < s d h h : bản liên kết với các dầm bao quanh là gối tựa. – Với những điều kiện trên, các ô sàn được phân loại như sau: – Bảng 1.2: Phân loại ô sàn – – SVTH: Lê Văn Danh Trang 4 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS. Nguyễn Việt Tuấn – – D C B A 1 2 3 4 86008600 25800 8000 8000 8000 24000 86008600 8000 8000 8000 430 0 430 0 430 0 430 0 430 0 430 0 4000 4000 4000 4000 4000 4000 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S1 S2 S10 S5 S7 S6 S8 S9 S7 S5 S6 S9 S8 S10 S3 S4 D1 (30x70) D2 D2 (30x60) D2 D2 D2 D P1 (25 x50 ) DP1 DP1 DP2 D2 D2 (30x60) D2 DP2(25X50) DP2 DP3 DP4 DP4 DP3(20X30) DP5 DP5 DP5 D2 DP1 DP6(20x40) DP6 DP6(20X40) D1 D1 D1 D1 D1 D1 DP8 DP8 DP7( 20X4 0) DP7(20X4 0) D1 (30x 70) D1 (70x30) D1 (30x 70) DP2(25X50) DP1 (2 5x5 0) DP1 (2 5x5 0) DP2(25X50) – – Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình – SVTH: Lê Văn Danh Trang 5 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS. Nguyễn Việt Tuấn – 1.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN – Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có: – 1.2.1. Tónh tải – Tải trọng thường xuyên (tónh tải) bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn – g s tt = Σ γ i .δ i .n i – trong đó: γ i - khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i; – δ i - chiều dày lớp cấu tạo thứ i; – n i - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i. – Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1.3. – Bảng 1.3: Tónh tải tác dụng lên sàn – – 15 80 30 10 – - Gạch Ceramic, γ 1 = 2000 daN/m 3 , δ 1 = 10mm, n=1.1 – - Vữa lót, γ 2 = 1800 daN/m 3 , δ 2 = 30mm, n=1.3 – - Sàn BTCT, γ 3 = 2500 daN/m 3 , δ 3 = 100mm, n=1.1 – - Vữa trát trần, γ 4 = 1800 daN/m 3 , δ 4 = 15mm, n=1.3 – SVTH: Lê Văn Danh Trang 6 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS. Nguyễn Việt Tuấn – Các lớp cấu tạo sàn – 1.2.2. Hoạt tải – Tải trọng phân bố đều trên sàn lấy theo TCVN 2737:1995 ([1]) như sau: – p tt = p tc .n p – trong đó: – p tc - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3/[1]; – n p - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3/[1]: – n = 1.3 khi p tc < 200 daN/m 2 – n = 1.2 khi p tc ≥ 200 daN/m 2 – Bảng 1.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn – – – 1.2.3. Tải trọng tường ngăn – Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải phân bố đều trên sàn (cách tính này đơn giản mang tính chất gần đúng). Tải trọng tường ngăn có xét đến sự giảm tải (trừ đi 30% diện tích lỗ cửa), được tính theo công thức sau: – A ghl g tc ttt qd t = . 70% – trong đó: l t - chiều dài tường; – h t - chiều cao tường; – A - diện tích ô sàn (A = l d x l n ); – SVTH: Lê Văn Danh Trang 7 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS. Nguyễn Việt Tuấn – g t tc - trọng lượng đơn vò tiêu chuẩn của tường. – với: tường 10 gạch ống: g t tc = 180 (daN/m 2 ); – tường 20 gạch ống: g t tc = 340 (daN/m 2 ). – Trên mặt bằng kiến trúc ta thấy chỉ có ô sàn S1,S3,S8,S9 là có tường ngăn. – Kết quả được trình bày trong bảng (1.5). – – – – – Bảng 1.5: Tải trọng tường ngăn qui đổi – – – 1.3. TÍNH TOÁN CÁC Ô BẢN SÀN – 1.3.1. Tính toán các ô bản làm việc 1 phương (bản loại dầm) – Theo bảng 1.2 thì có các ô sàn S2,S5,S10 Là bản làm việc 1 phương. – Các giả thiết tính toán: • Các ô bản loại dầm được tính toán như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô bản kế cận. • Các ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi. • Cắt 1m theo phương cạnh ngắn để tính. • Nhòp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục dầm. – a. Xác đònh sơ đồ tính – Xét tỉ số s d h h để xác đòngh liên kết giữa bản sàn với dầm. Theo đó: – s d h h ≥ 3 => Bản sàn liên kết ngàm với dầm; – SVTH: Lê Văn Danh Trang 8 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS. Nguyễn Việt Tuấn – s d h h < 3 => Bản sàn liên kết khớp với dầm; – Ô bản S2 (h s = 10cm) có 2 cạnh liên kết với dầm với h d =70cm, nên chọn sơ đồ tính của ô bản S2 là dầm đơn giản 2 đầu ngàm. – b. Xác đònh nội lực – – Sơ đồ tính và nội lực bản loại dầm – Các giá trò momen: – Momen nhòp: 2 24 1 qlM nh = – Momen gối: 2 12 1 qlM g = – Trong sơ đồ tính: q = g s tt + p tt + g t tt – Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1.6. – Bảng 1.6: Nội lực trong các ô bản loại dầm – – c. Tính toán cốt thép – Ô bản loại dầm được tính như cấu kiện chòu uốn. – Giả thiết tính toán: • a= 2cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chòu kéo; – SVTH: Lê Văn Danh Trang 9 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS. Nguyễn Việt Tuấn • h o - chiều cao có ích của tiết diện; – h o1 = h s – a = 10– 2 = 8 cm • b = 100cm - bề rộng tính toán của dải bản. – Lựa chọn vật liệu như bảng 1.7. – Bảng 1.7: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán – – Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau: – s bb s R bhR A 0 ξγ = – trong đó: – 2 obb m bhR M γ α = (2.11) – m αξ 211 −−= (2.12) – γ b = 1 – Kiểm tra hàm lượng cốt thép μ theo điều kiện sau: – max 0 min µµµ ≤=≤ bh A S – trong đó: %05.0 min = µ (theo bảng 15 /[2]); – %1.3%100 280 5.141 595.0%100 max === x x x R R s bb R γ ξµ – Giá trò µ hợp lý nằm trong khoảng từ 0.3% đến 0.9%. – Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1.8. – Bảng 1.8: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm – SVTH: Lê Văn Danh Trang 10 [...]...– Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS Nguyễn Việt Tuấn – – 1.3.2 Tính toán các ô bản làm việc 2 phương (bản kê 4 cạnh) – Theo bảng 1.2 thì các ô bản kê 4 cạnh là: S1,S3,S4,S6,S7,S8,S9 – Các giả thiết tính toán: • Ô bản được tính toán như ô bản đơn • Ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi • Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để tính toán • Nhòp tính toán là... sơ đồ tính Xét tỉ số – hd hs để xác đònh liên kết giữa bản sàn với dầm Theo đó: – ≥ 3 => Bản sàn liên kết ngàm với dầm; hd hs < 3 => Bản sàn liên kết khớp với dầm; Kết quả được trình bày trong bảng 1.9 – – hd hs – – – – Bảng 1.9: Sơ đồ tính ô bản kê 4 cạnh – SVTH: Lê Văn Danh Trang 11 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS Nguyễn Việt Tuấn – b Xác đònh nội lực – Do các cạnh ô bản liên kết... rộng tính toán của dải bản – Đặc trưng vật liệu lấy theo bảng 1.7 – Tính toán và kiểm tra hàm lượng μ tương tự phần1.3.1.c – Kết quả tính toán được trình bày trong bảng1.11 – SVTH: Lê Văn Danh Trang 14 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS Nguyễn Việt Tuấn – – – – – – – – – – – – – – Bảng1.11: Tính toán cốt thép cho sàn loại bản kê 4 cạnh – SVTH: Lê Văn Danh Trang 15 – Đồ án tốt nghiệp... M2 M1 M2 M1 l1 M1 – – M1 M 2 M1 1m l2 1m Sơ đồ tính và nội lực bản kê 4 cạnh – – Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1.10 – SVTH: Lê Văn Danh Trang 13 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS Nguyễn Việt Tuấn – 1.10: Nội lực trong các ô bản kê 4 cạnh – Bảng – – c Tính toán cốt thép – Ô bản được tính như cấu kiện chòu uốn – Giả thiết tính toán: • a1 = 2 cm - khoảng cách từ trọng tâm... điều kiện về độ võng – 1.4.2 Kết luận Các kết quả tính toán đều thỏa mãn khả năng chòu lực và các điều kiện kiểm tra cho nên các giả thiết ban đầu là hợp lý – – – BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Cốt thép sàn tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC – SVTH: Lê Văn Danh Trang 17 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS Nguyễn Việt Tuấn – CHƯƠNG 2 – TÍNH TOÁN CẦU THANG 1, TẦNG 2 ĐẾN 9 2.1... Trang 26 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS Nguyễn Việt Tuấn – 2722.62(daN/m) 2982.21(daN/m) VẾ 1 2160 2160 2982.21(daN/m) 2895,86(daN/m) VẾ 2 Biểu đồ momen của bản thang – – c Tính toán cốt thép Do 2 vế của bản thang có chiều dài tính tóan giống nhau nên ta chọn tính toán cho 1vế , vế còn lại bố trí thép tương tự Bản thang được tính như cấu kiện chòu uốn – Giả thiết tính toán: • a= 1.5cm... Danh Trang 23 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS Nguyễn Việt Tuấn – – – – – – tt tt tt q cn = q ct = g cn + p tt = 400.9 + 360 = 760.9 daN/m2 2.3 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG 2.3.1 Bản thang và bản chiếu nghỉ a Sơ đồ tính Cắt 1 dải bản có chiều rộng 1m để tính Sơ đồ tính được thể hiện hình 2.3 – q 1 2= 12 7 ) /m daN 9( D Rd q1=760.9(daN/m) C Rc L1 = 1400 L2 =3100 SƠ ĐỒ TÍNH VẾ 2 –... 1.4.TÍNH TOÁN KIỂM TRA ĐỘ VÕNG – Tính toán về biến dạng cần phân biệt 2 trường hợp, một là khi bê tông vùng kéo của tiết diện chưa hình thành khe nứt và hai là khi bê tông vùng kéo của tiết diện đã có khe nứt hình thành – – 1.4.1 Tính độ võng sàn – SVTH: Lê Văn Danh Trang 16 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS Nguyễn Việt Tuấn Từ mặt bằng kết cấu của sàn ta thấy ô S1 có nhòp tính toán và... 0.05% trong đó: (theo bảng 15 /[2]); γ R 1x14.5 µmax = ξ R b b x100% = 0.595 x100% = 3.01% Rs 280 – Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.5 – Bảng 2.5: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm – SVTH: Lê Văn Danh Trang 28 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013 GVHD: ThS Nguyễn Việt Tuấn – Từ sơ đồ tính và dạng tải trọng hình 3.3, tại gối B và C ta quan niệm là khớp di động, thực tế điều kiện... 2 Lực cắt: Q= trong đó: q – tổng tải trọng tác dụng Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.6 Dầ m – q.l 2 8 DCN Momen(daN.m) l q (m) (daN/m) Mg 2.95 2842.74 0.00 Mnh Lực cắt (daN) 3092.37 4193.04 Bảng 2.6: Giá trò nội lực trong dầm chiếu nghỉ – – – – Tính toán cốt thép Cốt thép dọc Dầm được tính toán như cấu kiện chòu uốn Giả thiết tính toán: • a = 4 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến . việc 1 phương. – Các giả thiết tính toán: • Các ô bản loại dầm được tính toán như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô bản kế cận. • Các ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi. • Cắt 1m. trong khoảng từ 0.3% đến 0.9%. – Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1.8. – Bảng 1.8: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm – SVTH: Lê Văn Danh Trang 10 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013. M 1 M 1 M 1 M 2 M 2 M 1 M 1 M 2 M 2 M II l 1 l 2 1m 1m – Sơ đồ tính và nội lực bản kê 4 cạnh – – Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1.10. – SVTH: Lê Văn Danh Trang 13 – Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư, khóa 2010-2013