ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ ĐỀ TÀI VIỆN KIỂM SAT NHÂN DÂN TPHCM

GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM CHƯƠNG TÍNH TỐN SÀN SƯỜN BÊ TƠNG CỐT THÉP CỦA TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 2-10) 2.1 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN 2.1.1 Kích thước sơ tiết diện dầm Sơ chọn chiều cao dầm theo công thức sau: hd = ld md đó: md : hệ số phụ thuộc vào tính chất khung tải trọng md = 10 ÷ 12 : hệ dầm chính, khung nhịp md = 12 ÷ 16 : hệ dầm chính, khung nhiều nhịp md = 16 ÷ 20 : hệ dầm phụ ld : nhịp dầm (khoảng cách hai trục dầm) Bề rộng dầm chọn theo công thức sau: 1 1 bd =  ÷ hd 2 4 Kích thước tiết diện dầm trình bày Bảng 2.1 Bảng 2.1: Chọn sơ kích thước tiết diện dầm Loại Ký Nhịp dầm Hệ số Bề rộng Chiều cao Chọn tiết diện dầm hiệu ld (m) md bd (m) hd (m) bdxhd (cmxcm) Dầm Dầm phụ Dầm mơi D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 6.5 7.0 6.0 8.0 6.5 7.0 3.0 6.0 8.0 6.0 3.0 6.5 7.0 12 12 12 12 16 16 16 16 16 16 16 20 20 0.27 0.29 0.25 0.34 0.21 0.22 0.1 0.19 0.25 0.19 0.1 0.21 0.22 2.1.2 Chiều dày sàn hs Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang 0.54 0.58 0.50 0.67 0.41 0.44 0.19 0.38 0.50 0.38 0.19 0.32 0.35 30 30 30 30 20 20 20 20 20 20 20 20 20 x x x x x x x x x x x x x 60 60 60 60 50 50 30 50 50 50 30 30 30 GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM D L1 ms Trong đó: D = 0.8 ÷ 1.4 : hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng ms = 30 ÷ 35 : loại dầm ms = 40 ÷ 45 : kê bốn cạnh L1 : nhịp cạnh ngắn ô Đối với nhà dân dụng chiều dày tối thiểu sàn hmin= cm Chọn ô sàn S2 (7x6 m) ô sàn có cạnh ngắn lớn làm sàn điển hình để tính chiều dày sàn: D 0.8 hs = L1 = 600 = 12 (cm) ms 40 Vậy chọn hs = 12 cm cho tồn sàn  Phân loại sàn Dựa vào số phương liên kết tỉ lệ (L2) (L1), ta chia làm hai loại ô bản: • Nếu liên kết phương có liên kết phương với L2 / L1 ≥ : làm việc phương • Nếu có liên kết phương với L2 / L1 < : làm việc phương Bảng 2.2: Phân loại ô sàn Số Cạnh dài Cạnh ngắn Diện tích Tỷ số Ơ sàn Phân loại sàn lượng L2 (m) L1 (m) (m2) L2/L1 Chọn sơ chiều dày sàn theo công thức sau: hs = S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 4 1 1 1 1 1 1 6.50 7.00 6.50 7.00 6.50 7.00 3.00 6.00 8.00 8.00 8.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 3.00 6.50 7.00 Chương 2: Tính Tốn Sàn 6.00 6.00 4.00 4.00 4.00 4.00 1.60 1.70 3.00 1.70 2.30 3.00 3.00 3.00 1.70 2.30 2.1 0.90 1.00 39.00 42.00 26.00 28.00 26.00 28.00 4.80 10.20 24.00 13.60 18.40 18.00 18.00 18.00 10.20 13.80 6.30 5.85 7.00 Trang 1.08 1.17 1.63 1.75 1.63 1.75 1.88 3.53 2.67 4.71 3.48 2.00 2.00 2.00 3.53 2.61 1.43 7.22 7.00 Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương Bản phương GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C A B 6500 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM C 7000 3000 1700 2300 D 6500 2100 4400 S11 3000 6000 3000 D11(200x300) D3(300x600) 4000 8000 D5(200x500) D1(300x600) D1(300x600) D1(300x600) D2(300x600) S1 4000 8000 D1(300x600) S18 S18 D12(200x300) D12(200x300) Hình 2.1: Mặt dầm sàn tầng đến tầng 10 Chương 2: Tính Tốn Sàn 6000 D3(300x600) D1(300x600) Trang 900 D1(300x600) S2 D4(300x600) S3 D2(300x600) D3(300x600) S1 D5(200x500) 4000 S4 D1(300x600) D3(300x600) D6(200x500) S5 D3(300x600) S3 S6 D4(300x600) D5(200x500) D4(300x600) D4(300x600) D2(300x600) S5 34000 1600 6000 S1 4400 D3(300x600) D3(300x600) S8 D8(250x500) D3(300x600) D7(200x300) 4000 D4(300x600) S3 S5 S7 D3(300x600) D10(200x500) D10(200x500) S10 D2(300x600) D1(300x600) S1 S12 D1(300x600) D9(200x500) D4(300x600) D4(300x600) D5(200x500) S5 D5(200x500) D2(300x600) S9 S3 S17 S16 D8(250x500) D1(300x600) D3(300x600) D3(300x600) D5(200x500) S12 S15 D3(300x600) S14 D9(200x500) S13 D1(300x600) D2(300x600) D4(300x600) S19 D1(300x600) 1000 D13(200x300) GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM 2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 2.2.1 Tĩnh tải Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) bao gồm trọng lượng thân lớp cấu tạo g stt = ∑ γ i δ i ni đó: γ i : khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i δ i : chiều dày lớp cấu tạo thứ i ni : hệ số độ tin cậy lớp thứ i Gaïch caremic Vữ a ló t Bêtô ng cố t thé p Vữ a trá t Hình 2.2: Các lớp cấu tạo sàn Kết tính tốn trình bày bảng 2.3 Bảng 2.3: Tĩnh tải tác dụng lên sàn Hệ số Tải trọng Chiều dày δ TL riêng γ Các lớp độ tin cậy tiêu chuẩn (m) (kN/m3) n gstc(kN/m2) Gạch caremic 0.01 20 1.1 0.2 Vữa lót 0.03 18 1.3 0.54 Bản BTCT 0.12 25 1.1 Vữa trát trần 0.015 18 1.3 0.27 Tổng tải trọng 4.01 Tải trọng tính tốn gstt(kN/m2) 0.22 0.702 3.3 0.351 4.57 2.2.2 Hoạt tải Tải trọng phân bố sàn lấy theo TCVN 2737 : 1995 sau: ptt = ptc.np đó: ptc : tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3, TCVN 2737 : 1995 np : hệ số độ tin cậy, theo mục 4.3.3, TCVN 2737 : 1995 np =1.3 ptc < kN/m2 np =1.2 ptc ≥ kN/m2 Kết tính tốn trình bày bảng 2.4 Bảng 2.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn Hoạt tải Hoạt tải Ơ sàn Cơng n tc p (kN/m ) ptt (kN/m2) S1, S2, S3, S4, S9, S11, S12, S13, S14 S5, S6, S7, S8, S10, S15, S16, S17 S18, S19 Chương 2: Tính Tốn Sàn Văn phịng Phịng vệ sinh Hành lang cầu thang Ban công Trang 2 1.2 1.2 2.4 2.4 1.2 3.6 1.2 2.4 GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM 2.2.3 Tải trọng tường ngăn Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải phân bố sàn (cách tính đơn giản mang tính chất gần đúng) Tải trọng tường ngăn tính theo cơng thức sau: gtqd = lt ht g ttc n A đó: lt : chiều dài tường ht : chiều cao tường A : diện tích sàn (A = L1 x L2) tc gt : trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn tường với: tường gạch ống dày 100mm: g ttc = 18 × 0.1 = 1.8( kN / m ) tường gạch ống dày 200mm: g ttc = 18 × 0.2 = 3.6( kN / m ) Trên mặt kiến trúc ta thấy số ô sàn có tường ngăn Kết trình bày bảng 2.5 Bảng 2.5: Tải trọng tường ngăn quy đổi Ơ Diện tích lt ht Trọng lượng tiêu chuẩn Trọng lượng quy đổi n tc sàn (m ) (m) (m) gt (kN/m ) gtqd (kN/m2) S5 26 6.5 3.28 1.8 1.2 1.77 S6 28 7.0 3.28 1.8 1.2 1.77 S9 24 3.0 3.28 1.8 1.2 0.89 S11 18.4 2.3 3.28 1.8 1.2 0.89 S14 18 3.0 3.28 1.8 1.2 1.18 S16 13.8 2.3 3.28 1.8 1.2 1.18 2.3 TÍNH TỐN CÁC Ơ BẢN SÀN 2.3.1 Tính tốn làm việc phương Theo Bảng 2.2 có sàn S(8, 9, 10, 11, 15, 16, 18, 19) làm việc phương Các giả thiết tính tốn: • Các tính tốn đơn, khơng xét đến ảnh hưởng kế cận • Các tính theo sơ đồ đàn hồi • Nhịp tính tốn khoảng cách trục dầm • Cắt 1m theo phương cạnh ngắn để tính a) Xác định sơ đồ tính Xét tỉ số: hd / hs ≥ ⇒ Bản sàn liên kết ngàm với dầm hd / hs < ⇒ Bản sàn liên kết khớp với dầm hd 500 = = 4.17 ⇒ Bản sàn liên kết ngàm với dầm Ta có hs 120 hd 300 = = 2.5 ⇒ Bản sàn liên kết khớp với dầm hs 120 Ô sàn S(8, 9, 10, 11, 15, 16) có cạnh liên kết ngàm với dầm, nên chọn sơ đồ tính dầm nhịp có đầu ngàm chịu tải trọng phân bố Ơ sàn S18, S19 có cạnh liên kết ngàm liên kết khớp với dầm, nên chọn sơ đồ tính dầm nhịp có đầu ngàm đầu khớp chịu tải trọng phân bố Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM b) Xác định nội lực  Đối với ô sàn S(8, 9, 10, 11, 15, 16) L2 L1 b=1m Mg= q.L12 /12 Mnh= q.L12 /24 q Mg= q.L12/12 Hình 2.3: Sơ đồ tính nội lực ô S(8, 9, 10, 11, 15, 16) q = (gstt +gtqd + ptt).b (với b=1m) Trong sơ đồ tính: Ô L1 Sàn (m) S8 S9 S10 S11 S15 S16 1.7 1.7 2.3 1.7 2.3 Bảng 2.6: Nội lực ô sàn S(8, 9, 10, 11, 15, 16) Tải Tĩnh Tải Giá Trị Mơmen Hoạt Tải tính tốn Tổng Tải Mnh Ptt gstt gtqd Mg q (kN/m) (kN/m ) (kN.m 2 (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN.m) ) 4.57 3.6 8.17 8.17 0.98 1.97 4.57 0.89 2.4 7.86 7.86 2.95 5.9 4.57 3.6 8.17 8.17 0.98 1.97 4.57 0.89 2.4 7.86 7.86 1.73 3.46 4.57 3.6 8.17 8.17 0.98 1.97 4.57 1.18 3.6 9.35 9.35 2.06 4.12  Đối với ô sàn S18, S19 q Mg= q.L12 /8 Mnh= (9/128).q.L12 L1 L1 Hình 2.4: Sơ đồ tính nội lực S(18, 19) Trong sơ đồ tính: Ơ L1 Sàn (m) q = (gstt + ptt).b với b = 1m Bảng 2.7: Nội lực ô sàn S18, S19) Tải Tĩnh Tải Hoạt Tải tính tốn Tổng Tải Ptt gstt gtqd (kN/m ) q (kN/m) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m ) Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang Giá Trị Mômen Mnh Mg (kN.m (kN.m) ) GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C S18 S19 0.9 4.57 4.57 0 2.4 2.4 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM 6.97 6.97 6.97 6.97 0.4 0.49 0.71 0.87 c) Tính tốn cốt thép Ơ sàn tính cấu kiện chịu uốn Giả thiết tính tốn: • b = 100 cm : bề rộng tính tốn dải • a= cm : khoảng cách từ trọng tâm lớp cốt thép chịu kéo tới mép sàn bê tông => ho = hs – a = 12 – = 10 (cm) Bảng 2.8: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính tốn Bê tơng cấp độ bền B25 Cốt thép AI αR ξR Rb Rbt Eb Rs Rsc Es γb γs 2 2 2 (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) 3 14.5 x10 1.05 x10 30x10 225 x103 225 x103 210x106 0.427 0.618 Diện tích cốt thép tính cơng thức sau: M ξ γ b Rb b.h0 αm = < αR As = ⇒ ⇒ ξ = − − 2.α m ≤ ξ R γ b Rb b.h0 γ s Rs Kiểm tra hàm lượng cốt thép µ theo điều kiện sau: µ ≤ µ = As ≤ µ max b.h0 µ = 0.05% ξ γ R 0.618 ì ì 14500 max = R b b × 100% = × 100% = 4% γ s Rs ì 225000 Giỏ tr hp lý nm khoảng từ 0.3% đến 0.9% d) Tính mẫu cho sàn phương S8  Tính nội lực Ơ sàn S8 sàn hành lang có: L1=1.7m L2=6m g stt =4.57(kN/m2) pstt =3.6(kN/m2) Vì hd / hs = 500 / 120 = 4.17 > ⇒ sàn liên kết đầu ngàm với dầm Cắt có bề rộng b=1m theo phương cạnh ngắn để tính ⇒ q = ( g stt + pstt )b = (4.57 + 3.6) × = 8.17 (kN/m) đó: q.L12 8.17 × 1.7 = = 0.98 (kN.m) Momen nhịp: M nh = 24 24 q.L12 8.17 × 1.7 = = 1.97 (kN.m) Momen gối: M g = 12 12  Cốt thép nhịp M nh 0.98 αm = = = 0.007 < α R = 0.427 ⇒ thỏa điều kiện γ b Rb b.h0 1× 14500 × 1× 0.12 ⇒ ξ = − − 2α m = − − × 0.007 = 0.007 < ξ R = 0.618 ⇒ thỏa điều kiện ξ γ b Rb b.h0 0.007 × 1× 14500 × × 0.1 ⇒ As = = = 0.044 × 10−3 ( m ) = 0.44(cm ) γ s Rs 1× 225000 Vậy chọn φ s 200 có Asch = 1.41(cm ) Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang 10 GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C Kiểm tra hàm lượng cốt thép µ = Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM Asch 1.41 = × 100 = 0.14% b.h0 100 × 10 = 4% ⇒ thỏa điều kiện µ = 0.05% < µ = 0.14% < µ max  Tính cốt thép gối Mg 1.97 αm = = = 0.014 < α R = 0.427 ⇒ thỏa điều kiện γ b Rb b.h02 1× 14500 × 1× 0.12 ⇒ ξ = − − 2α m = − − × 0.014 = 0.014 < ξ R = 0.618 ⇒ thỏa điều kiện ξ γ b Rb b.h0 0.014 × 1× 14500 × 1× 0.1 = = 0.088 × 10−3 ( m ) = 0.88(cm ) γ s Rs 1× 225000 Vậy chọn φ 8s 200 có As = 2.51(cm ) ⇒ As = Asch 2.51 = × 100 = 0.25% Kiểm tra hm lng ct thộp = b.h0 100 ì 10 µ = 0.05% < µ = 0.25% < µ max = 4% ⇒ thỏa điều kiện Các ô sàn cịn lại tính tương tự Kết tính tốn trình bày bảng sau: Bảng 2.9: Bảng tính thép cho sàn phương Thép chọn Astt Ô Momen b h0 αm φ ξ (cm s Asch sàn (kN.m) (m) (m) ) (mm) (mm) (cm2) Mg 1.97 0.1 0.014 0.014 0.88 200 2.51 S8 0.1 0.007 0.007 0.44 Mnh 0.98 200 1.41 0.1 0.041 0.042 2.53 Mg 5.90 200 2.51 S9 0.1 0.020 0.021 1.32 Mnh 2.95 200 1.41 0.1 0.014 0.014 0.88 Mg 1.97 200 2.51 S10 0.1 0.007 0.007 0.44 Mnh 0.98 200 1.41 0.1 0.024 0.024 1.56 Mg 3.46 200 2.51 S11 0.1 0.012 0.012 0.77 Mnh 1.73 200 1.41 0.1 0.014 0.014 0.88 Mg 1.97 200 2.51 S15 0.1 0.007 0.007 0.44 Mnh 0.98 200 1.41 0.1 0.028 0.029 1.86 Mg 4.12 200 2.51 S16 0.1 0.014 0.014 0.92 Mnh 2.06 200 1.41 0.1 0.005 0.005 0.32 Mg 0.71 200 2.51 S18 0.1 0.003 0.003 0.18 Mnh 0.40 200 1.41 0.1 0.006 0.006 0.39 Mg 0.87 200 2.51 S19 0.1 0.003 0.003 0.22 Mnh 0.49 200 1.41 Kiểm µ tra µ (%) % 0.25 thỏa 0.14 thỏa 0.25 thỏa 0.14 thỏa 0.25 thỏa 0.14 thỏa 0.25 thỏa 0.14 thỏa 0.25 thỏa 0.14 thỏa 0.25 thỏa 0.14 thỏa 0.25 thỏa 0.14 thỏa 0.25 thỏa 0.14 thỏa 2.3.2 Tính tốn làm việc phương Theo Bảng 2.2 làm việc phương gồm ô bản: S(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 12, 13, 14, 17) Các giả thiết tính tốn: • Các tính tốn đơn, khơng xét đến ảnh hưởng kế cận Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang 11 GVHD: ThS Phan Đào Hồng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C • • • Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM Các tính theo sơ đồ đàn hồi Nhịp tính tốn khoảng cách trục dầm Cắt dải có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn cạnh dài để tính a) Xác định sơ đồ tính Xét tỉ số : hd / hs ≥ ⇒ Bản sàn liên kết ngàm với dầm hd / hs < ⇒ Bản sàn liên kết khớp với dầm hd 500 = = 4.17 ⇒ sàn liên kết ngàm với dầm ⇒ thuộc cạnh ngàm Ta có hs 120 hd 300 = = 2.5 < nên có cạnh ngàm, cạnh liên Riêng ô sàn S7 S17 có cạnh hs 120 kết khớp ⇒ thuộc ô có cạnh ngàm cạnh khớp b) Xác định nội lực Tính nội lực sàn phương: q = gstt + ptt + gtqd P = q.L1.L2 Momen dương lớn nhịp là: M1 = mi1.P M2 =mi2.P Momen âm lớn gối là: MI = ki1.P MII = ki2.P Các hệ số mi1, mi2, ki1, ki2 tra bảng PL 15, sách Kết Cấu BTCT – Võ Bá Tầm Bảng 2.10: Các hệ số mi1, mi2, ki1, ki2 Ô L1 L2 L2/L1 mi1 mi2 ki1 ki2 Sàn (m) (m) S1 6.0 6.5 1.08 0.0191 0.0165 0.0445 0.0381 S2 6.0 7.0 1.17 0.0202 0.0147 0.0464 0.0339 S3 4.0 6.5 1.63 0.0203 0.0076 0.0448 0.0169 S4 4.0 7.0 1.75 0.0197 0.0064 0.0431 0.0141 S5 4.0 6.5 1.63 0.0203 0.0076 0.0448 0.0169 S6 4.0 7.0 1.75 0.0197 0.0064 0.0431 0.0141 S7 1.6 3.0 1.88 0.0285 0.0094 0.0573 0.0216 S12 3.0 6.0 2.00 0.0183 0.0046 0.0392 0.0098 S13 3.0 6.0 2.00 0.0183 0.0046 0.0392 0.0098 S14 3.0 6.0 2.00 0.0183 0.0046 0.0392 0.0098 S17 2.1 3.0 1.43 0.0281 0.0156 0.0591 0.0389 Bảng 2.11: Nội lực kê cạnh Ơ gstt gtqd pstt q P M1 M2 MI MII 2 2 Sàn (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN) (kN.m) (kN.m) (kN.m) (kN.m) S1 4.57 2.4 6.97 271.8 5.2 4.48 12.09 10.35 S2 4.57 2.4 6.97 292.7 5.9 4.3 13.58 9.93 S3 4.57 2.4 6.97 181.2 3.68 1.38 8.13 3.07 S4 4.57 2.4 6.97 195.2 3.85 1.25 8.41 2.75 S5 4.57 1.77 3.6 9.94 258.4 5.25 1.97 11.59 4.37 S6 4.57 1.77 3.6 9.94 278.3 5.48 1.78 11.99 3.92 S7 4.57 3.6 8.17 39.2 1.12 0.37 2.25 0.85 S12 4.57 2.4 6.97 125.5 2.3 0.58 4.92 1.23 Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang 12 GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C S13 S14 S17 4.57 4.57 4.57 1.18 2.4 2.4 3.6 6.97 8.15 8.17 Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM 125.5 146.7 51.5 2.3 2.68 1.45 L2 0.58 0.67 0.8 4.92 5.75 3.04 1.23 1.44 2.01 MI L1 MI MII M1 M2 MII q MI M1 MI q MII MII M2 Hình 2.5: Sơ đồ tính nội lực kê cạnh c) Tính tốn cốt thép Ô tính cấu kiện chịu uốn Giả thiết tính tốn: • b =100 cm : bề rộng tính tốn dải • a1 = cm : khoảng cách từ trọng tâm lớp cốt thép theo phương cạnh ngắn đến mép sàn bê tơng • a2 =3 cm : khoảng cách từ trọng tâm lớp cốt thép theo phương cạnh dài đến mép sàn bê tông ⇒ h0 = h − a1 = 12 − = 10(cm) ⇒ h0 = h − a2 = 12 − = 9(cm) Các số liệu đặc trưng vật liệu Bảng 2.8 Diện tích cốt thép tính cơng thức sau: M ξ γ b Rb b.h0 αm = < αR As = ⇒ ⇒ ξ = − − 2.α m ≤ ξ R γ b Rb b.h0 γ s Rs Kiểm tra hàm lượng cốt thép µ theo điều kiện sau: µ ≤ µ = As ≤ µ max b.h0 ú: = 0.05% R 0.618 ì ì 14500 max = R b b ì 100% = × 100% = 4% γ s Rs × 225000 Giá trị µ hợp lý nằm khoảng từ 0.3% đến 0.9% d) Tính mẫu cho sàn phương S1 Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang 13 GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM  Tính nội lực Ơ sàn S1 thuộc sàn văn phịng có: L1=6m L2=6.5m g stt =4.57(kN/m2) pstt =2.4(kN/m2) Cắt b=1m theo phương để tính Vì hd / hs = 500 / 120 = 4.17 > ⇒ sàn liên kết đầu ngàm với dầm Tỷ số L2 / L1 = 6.5 / = 1.08 Với L2 / L1 = 1.08 tra Bảng phụ lục 15 sách Kết Cấu BTCT – Võ Bá Tầm ta được: m91 = 0.0191 k91 = 0.0445 m92 = 0.0165 k92 = 0.0381 q = g stt + pstt = 4.57 + 2.4 = 6.97 (kN/m2) P = q.L1.L2 = 6.97 × × 6.5 = 271.8(kN ) Momen: M = m91.P = 0.0191× 271.8 = 5.2( kN m) M = m92 P = 0.0165 × 271.8 = 4.48( kN m) M I = k91.P = 0.0445 × 271.8 = 12.09( kN m) M II = k92 P = 0.0381 × 271.8 = 10.35( kN m)  Cốt thép theo phương cạnh ngắn • M = 5.2(kN m) M1 5.2 αm = = = 0.036 < α R = 0.427 ⇒ thỏa điều kiện γ b Rb b.h0 1× 14500 × 1× 0.12 ⇒ ξ = − − 2α m = − − × 0.036 = 0.037 < ξ R = 0.618 ⇒ thỏa điều kiện ξ γ b Rb b.h0 0.037 × 1× 14500 × × 0.1 ⇒ As = = = 0.238 × 10−3 ( m ) = 2.38(cm ) γ s Rs 1× 225000 ch Vậy chọn φ 8s200 có As =2.51 (cm2) Asch 2.51 = × 100 = 0.25% Kiểm tra hàm lượng cốt thép µ = b.h0 100 × 10 µ = 0.05% < µ = 0.25% < µ max = 4% ⇒ thỏa điều kiện • M I = 12.09(kN m) MI 12.09 αm = = = 0.083 < α R = 0.427 ⇒ thỏa điều kiện γ b Rb b.h0 1× 14500 × 1× 0.12 ⇒ ξ = − − 2α m = − − × 0.083 = 0.087 < ξ R = 0.618 ⇒ thỏa điều kiện ξ γ b Rb b.h0 0.087 × 1× 14500 × × 0.1 ⇒ As = = = 0.521× 10−3 ( m ) = 5.21(cm ) γ s Rs 1× 225000 Vậy chọn φ 10s150 có Asch =5.24 (cm2) Asch 5.24 = × 100 = 0.52% Kiểm tra hàm lượng cốt thép µ = b.h0 100 ì 10 = 0.05% < = 0.52% < µ max = 4% ⇒ thỏa điều kiện  Cốt thép theo phương cạnh dài: tính tương tự phương cạnh ngắn Các sàn cịn lại tính giống Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang 14 GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM Kết tính tốn trình bày bảng 2.12 Bảng 2.12: Tính tốn cốt thép cho sàn loại kê cạnh Thép chọn Ô Moment b ho Astt αm φ ξ s Asch sàn kN.m m m cm (mm) (mm) (cm2) M1 5.2 0.1 0.036 0.037 2.38 200 2.51 M2 4.48 0.09 0.038 0.039 2.26 200 2.51 S1 MI 12.09 0.1 0.083 0.087 5.21 10 150 5.24 MII 10.35 0.1 0.071 0.074 4.77 10 150 5.24 M1 5.9 0.1 0.041 0.042 2.41 200 2.51 M2 4.3 0.09 0.037 0.037 2.15 200 2.51 S2 MI 13.58 0.1 0.094 0.099 6.38 10 120 6.54 MII 9.93 0.1 0.068 0.071 4.58 10 150 5.24 M1 3.68 0.1 0.025 0.026 1.68 200 2.51 M2 1.38 0.09 0.012 0.012 0.70 200 2.51 S3 MI 8.13 0.1 0.056 0.058 3.74 10 200 3.93 MII 3.07 0.1 0.021 0.021 1.35 200 2.51 M1 3.85 0.1 0.027 0.027 1.74 200 2.51 M2 1.25 0.09 0.011 0.011 0.64 200 2.51 S4 MI 8.41 0.1 0.058 0.060 3.87 10 200 3.93 MII 2.75 0.1 0.019 0.019 1.22 200 2.51 M1 5.25 0.1 0.036 0.037 2.38 200 2.51 M2 1.97 0.09 0.017 0.017 0.99 200 2.51 S5 MI 11.59 0.1 0.080 0.083 5.25 10 150 5.24 MII 4.37 0.1 0.030 0.031 2.00 200 2.51 M1 5.48 0.1 0.038 0.039 2.51 200 2.51 M2 1.78 0.09 0.015 0.015 0.87 200 2.51 S6 MI 11.99 0.1 0.083 0.086 5.27 10 150 5.24 MII 3.92 0.1 0.027 0.027 1.74 200 2.51 M1 1.12 0.1 0.008 0.008 0.52 200 1.41 M2 0.37 0.09 0.003 0.003 0.17 200 1.41 S7 MI 2.25 0.1 0.016 0.016 1.03 200 2.51 MII 0.85 0.1 0.006 0.006 0.39 200 2.51 M1 2.3 0.1 0.016 0.016 1.03 200 1.41 M2 0.58 0.09 0.005 0.005 0.29 200 1.41 S12 MI 4.92 0.1 0.034 0.035 2.26 200 2.51 MII 1.23 0.1 0.008 0.009 0.58 200 2.51 M1 2.3 0.1 0.016 0.016 1.03 200 1.41 M2 0.58 0.09 0.005 0.005 0.29 200 1.41 S13 MI 4.92 0.1 0.034 0.035 2.26 200 2.51 MII 1.23 0.1 0.008 0.009 0.58 200 2.51 Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang 15 m % 0.25 0.28 0.52 0.52 0.25 0.28 0.65 0.52 0.25 0.28 0.39 0.25 0.25 0.28 0.39 0.25 0.25 0.28 0.52 0.25 0.25 0.28 0.52 0.25 0.14 0.16 0.25 0.25 0.14 0.16 0.25 0.25 0.14 0.16 0.25 0.25 Kiểm tra µ % thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C S14 S17 M1 M2 MI MII M1 M2 MI MII Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM 2.68 0.67 5.75 1.44 1 1 0.1 0.09 0.1 0.1 0.018 0.006 0.040 0.010 0.019 0.006 0.040 0.010 1.22 0.35 2.58 0.64 1.45 0.8 3.04 1 1 0.1 0.09 0.1 0.1 0.010 0.007 0.021 0.014 0.010 0.007 0.021 0.014 0.64 0.41 1.35 0.90 6 8 6 8 200 200 200 200 200 200 200 200 1.41 1.41 2.51 2.51 1.41 1.41 2.51 2.51 0.14 0.16 0.25 0.25 0.14 0.16 0.25 0.25 thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa thỏa Ghi chú: − Khi thi công, thép chịu momen âm ô kề lấy giá trị lớn để bố trí − Ơ sàn phương bố trí thép cạnh dài theo cấu tạo: Thép mũ: φ s 200 Thép dưới: φ s 200 − Trường hợp cạnh ngắn sàn q nhỏ tạo kéo thép mũ hết nhịp − Chiều dài đoạn thép mũ tính từ mép dầm L1/4 2.4 TÍNH TỐN KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN Tính tốn biến dạng cần phân biệt trường hợp, bê tông vùng kéo tiết diện chưa hình thành khe nứt hai bê tông vùng kéo tiết diện có khe nứt hình thành Sàn chịu tải lớn, ta phải tính tốn kiểm tra độ võng sàn kích thước lớn S2 (6.5x7) m, tiết diện tính tốn chữ nhật có b = m theo TTGH2 2.4.1 Kiểm tra khả xảy khe nứt Momen tiêu chuẩn: M1 = m91.P với m91=0.0202 (theo Bảng 2.10) Tải ngắn hạn (hoạt tải tác dụng lên sàn): ptc = (kN/m2) Tải dài hạn (trọng lượng thân sàn): gstc =4.01 (kN/m2) ⇒ Momen tiêu chuẩn tải ngắn hạn: M = m91.P = 0.0202 × (2 × 6.5 × 7) = 1.84( kNm) ⇒ Momen tiêu chuẩn tải dài hạn: M = m91.P2 = 0.0202 × (4.01 × 6.5 × 7) = 3.71( kNm) ⇒ Momen tiêu chuẩn toàn phần: M = M + M = 1.84 + 3.71 = 5.55(kNm) Tính khả chống nứt : M cr = Rbt serW pl 2( I bo + α I so ) + Sbo h−x Rbt ser = 1.6Mpa = 1600(kN / m ) Ta tính số liệu sau: − As = 2.51 (cm2) đó: W pl = − α= Es 21.10 = = 7.78 Eb 27.10 − Ared = bh + α As = 100× 12 + 7.78× 2.51 = 1219.5 (cm2) − Sred = bh / + α As h0 = (100 × 122 ) / + 7.78 × 2.51×10 = 7395.3(cm ) S 7395.3 ⇒ x0 = red = = 6.06(cm) Ared 1219.5 Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang 16 GVHD: ThS Phan Đào Hoàng Hiệp SVTH: Hà Duy Quang MSSV: 080237C Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Đề Tài: Viện Kiểm Sát Nhân Dân TP.HCM b.x03 100 × 6.063 = = 7418.2(cm ) 3 − I so = As (h0 − x0 ) = 2.51(10 − 6.06) = 38.9(cm ) − I bo = − Sbo = b(h − x0 ) 100(12 − 6.06) = = 1764.2(cm3 ) 2 2(7418.2 + 7.78 × 38.9) + 1764.2 = 4364(cm3 ) = 4.364 ×10−3 ( m3 ) 12 − 6.06 ⇒ Mcr =1600 × 4.364 × 10-3 = (kNm) > M =5.5 (kNm) ⇒ Vết nứt khơng hình thành 2.4.2 Tính tốn độ võng b(h − x0 )3 bx03 I red = + + α As (h0 − x0 ) 3 100(12 − 6.06)3 100 × 6.063 = + + 7.78 × 2.51(10 − 6.06) = 14707(cm ) 3 − Độ cong tải ngắn hạn gây ra: M1 1.84 1 −3  r ÷ = ϕ E I = 0.85 × (27 × 106 ) × (14707 ×10 −8 ) = 0.55 × 10 (1/ m)  1 b1 b red − Độ cong tải dài hạn gây ra: M 2ϕb 3.71ì r ữ = E I = 0.85 × (27 ×106 ) × (14707 × 10 −8 ) = 2.2 × 10 (1/ m)  2 b1 b red Độ cong toàn phần là: 1 1 =  ÷ +  ÷ = 0.55 ×10.−3 + 2.2 × 10−3 = 2.75 ×10−3 (1/ m) r  r 1  r  − Vậy độ võng cấu kiện là: 1 f = ữL2 = ì (2.75 ì103 ) ì 62 = 2.1×10−3 ( m) = 0.21(cm) 48  r  48 − Độ võng giới hạn: f u = L / 200 = / 200 = 0.03(m) = 3(cm) (Bảng C.1 –TCXDVN 356:2005) Vì f = 0.21 cm < f u = cm ⇒ thỏa yêu cầu độ võng ⇒ W pl = Chương 2: Tính Tốn Sàn Trang 17