Sàn phải đủ độ cứng để khơng bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (giĩ, bo, động đất …) lm ảnh hưởng đến cơng năng sử dụng. Độ cứng trong mặt phẳng sn đủ lớn để khi truyền tải trọng ngang vo khung, sẽ gip chuyển vị ở cc đầu cột bằng nhau. Trn sn, hệ tường ngăn khơng cĩ hệ dầm đỡ cĩ thể được bố trí ở bất kỳ vị trí no trn sn m khơng lm tăng đng kể độ vng sn. Ngồi ra cịn xt đến chống chy khi sử dụng đối với cc cơng trình nh cao tầng, chiều dy sn cĩ thể tăng đến 50% so với cc cơng trình m sn chỉ chịu tải trọng đứng. Kích thước tiết diện cc bộ phận sn phụ thuộc vo nhịp của sn trn mặt bằng v tải trọng tc dụng.
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề taøi: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM GVHD: TS NGUYỄN CHƯƠNG II TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 4000 D1(300x800) D1(300x800) 4250 D2(300x500) D1(300x800) D1(300x800) D4(200x500) D2(300x500) D1(300x800) D1(300x800) D5(200x400) S1 D5(200x300) S1 S2 S1 D5(200x300) S1 D4(200x500) S1 D1(300x800) S1 D1(300x800) S2 S1 S1 3650 D3(300x700) S1 D5(200x300) S1 D3(300x700) S2 D3(300x700) S1 D5(200x300) S1 D3(300x700) D4(200x500) D4(200x500) S1 S1 S2 S1 S1 D1(300x800) D1(300x800) D2(300x500) D1(300x800) S4 D5(200x300) S6 S5 S3 S7 D4(200x500) D5(200x400) 5000 D5(200x300) D4(200x500) D1(300x800) 3000 D1(300x800) D2(300x500) D1(300x800) S1 S1 D5(200x400) D4(200x500) D1(300x800) D1(300x800) D5(200x400) D4(200x500) D1(300x800) S1 D2(300x500) D5(200x300) S1 SVTH: HOAØNG ĐỨC NHẬT Trang S2 S1 D5(200x300) S1 D1(300x800) D1(300x800) D3(300x700) S1 S1 D3(300x700) S2 D3(300x700) S1 S1 D3(300x700) D4(200x500) D2(300x500) S1 D1(300x800) D5(200x300) S1 S2 S1 D5(200x300) S1 D1(300x800) 3650 D1(300x800) S2 S1 S1 D4(200x500) D1(300x800) S4 S5 S3 D1(300x800) Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM GVHD: TS NGUYỄN 2.1 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động, dịch chuyển chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất …) làm ảnh hưởng đến công sử dụng Độ cứng mặt phẳng sàn đủ lớn để truyền tải trọng ngang vào khung, giúp chuyển vị đầu cột Trên sàn, hệ tường ngăn hệ dầm đỡ bố trí vị trí sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng sàn Ngoài xét đến chống cháy sử dụng công trình nhà cao tầng, chiều dày sàn tăng đến 50% so với công trình mà sàn chịu tải trọng đứng Kích thước tiết diện phận sàn phụ thuộc vào nhịp sàn mặt tải trọng tác dụng 2.1.1 Kích thước sơ tiết diện dầm Sơ chọn chiều cao dầm theo công thức sau: hd = ld md (2.1) đó: md - hệ số phụ thuộc vào tính chất khung tải trọng; md = 10 ÷ 12 - hệ dầm chính, khung nhịp; md = 13 ÷ 16 - hệ dầm phụ, khung nhiều nhịp; md = 18 ÷ 20 - hệ dầm giao; ld - nhịp dầm (khoảng cách hai trục dầm) Bề rộng dầm chọn theo công thức sau: 1 1 bd = ÷ hd 2 4 (2.2) Kích thước tiết diện dầm trình bày bảng KÝ HIỆU DẦM NHỊP DẦM (m) D1 8.5 SVTH: HOÀNG ĐỨC NHAÄT Trang TIẾT DIỆN CHỌN (cm) 30x80 GHI CHÚ DẦM CHÍNH Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM D2 D3 D4 D5 7.3 (7) 8.5 7.3 (7) 30x50 30x70 20x50 20x30 GVHD: TS NGUYỄN DẦM CHÍNH DẦM PHU DẦM GIAO DẦM GIAO 2.1.2 Chiều dày sàn hs Chọn sơ chiều dày sàn theo công thức sau: hs = D l ms (2.3) đó: D=0.8 ÷ 1.4- hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng; ms=30 ÷ 35 - loại dầm(bản phương); md=40 ÷ 45- kê bốn cạnh(bản phương); l - nhịp cạnh ngắn ô bản(hoặc phương lk với loại 1) Đối với nhà dân dụng chiều dày tối thiểu sàn hmin= 5cm Vậy chọn hs = 100 mm cho toàn sàn 2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có: 2.2.1 Tónh tải Tải trọng thường xuyên (tónh tải) bao gồm trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM gstt = (2.4) đó: thứ i; thứ i; GVHD: TS NGUYỄN ∑ γ δ n i i i γi - khối lượng riêng lớp cấu tạo δi ni - chiều dày lớp cấu tạo thứ i; - hệ số độ tin cậy lớp Kết tính toán trình bày bảng Bảng : Tónh tải tác Các lớp cấu γ (daN/ δ(m tạo m) m) Gạch 2000 10 Ceramic 1800 30 Vữa lót 2500 100 Sàn BTCT Vữa trát 1800 15 trần Trần treo ST T dụng lên sàn n 1.1 gstc(daN/ m2) 20 gstt(daN/ m2) 22 1.3 1.1 1.3 54 250 27 70.2 275 35.1 1.2 30 36 ∑gstt 438.3 - Gaïch Ceramic, γ = 2000 daN/m , δ1 = 10mm, n=1.1 - Vữa loùt, γ = 1800 daN/m3, δ2 = 30mm, n=1.3 - Saøn BTCT, γ = 2500 daN/m3, δ3 = 100mm, n=1.1 - Vữa trát trần, γ = 1800 daN/m3, δ4 = 15mm, n=1.3 Hình 2.4: Các lớp cấu tạo sàn 2.2.3 Hoạt tải SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM GVHD: TS NGUYỄN Tải trọng phân bố sàn lấy theo TCVN 2737:1995 ([1]) nhö sau: Ptt = ptc.np đó: ptc 3/[1]; np (2.5) - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3/[1]: n=1.3 ptc < 200 daN/m2 n=1.2 ptc ≥ 200 daN/m2 2.2.3 Tổng hợp tải trọng KH TỔNG HỢP TẢI TRỌNG HOẠT TĨNH TẢI TẢI TT-T.PHẦN S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 gstt (daN/m2) 438.3 438.3 438.3 438.3 438.3 438.3 438.3 pstt (daN/m2) 240 360 240 240 360 240 240 qb (daN/m2) 678.30 798.30 678.30 678.30 798.30 678.30 678.30 2.3 TÍNH TOÁN CÁC Ô BẢN SÀN 2.3.1 Tính toán ô làm việc phương (bản loại dầm) SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM GVHD: TS NGUYỄN Theo bảng 2.2 ô sàn phương cần tính : S7 Ô tính ô đơn, bỏ qua ảnh hưởng ô sàn bên cạnh Tính theo sơ đồ đàn hồi Cắt dải có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính Nhịp tính toán khoảng cách trục dầm a.Xác định sơ đồ tính Xét tỉ số hd/hs để xác định liên kết sàn với dầm: hd ≥ ⇒ Bản sàn liên kết ngàm với dầm hs hd h01 = hs − a01 =10-1.5=8.5 cm SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang 13 RSC(MPa ) 225 ES(MPa) 210000 Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM GVHD: TS NGUYỄN a02 = 2cm => h01 = hs − a01 =10-2=8 cm Ghi chú: Khi thi công, thép chịu momen âm ô kề lấy giá trị lớn để bố trí 2.4 TÍNH TOÁN KIỂM TRA ĐỘ VÕNG: Tính toán 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 Tính độ võng sàn SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang 14 Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM GVHD: TS NGUYỄN Sàn chịu tải lớn, ta phải tính toán kiểm tra độ võng sàn kích thước lớn S(3.65x4.25)m, tiết diện tính toán chữ nhật có b = 1m theo TTGH2 Độ cong cấu kiện bê tông cốt thép đoạn có khe nứt vùng kéo Điều kiện độ võng: f < [fu] (2.30) Ta cắt dải rộng đơn vị coi dải làm việc dầm đơn giản với hai đầu khớp chịu tải phân bố đều, độ võng toàn phần xác định sau: f = f1 + f2 ; h = ϕ b (2.31) Độ võng dầm hai đầu khớp chịu tải trọng phân bố tính theo công thức sau: f= (2.32) 1 l 48 r đó: 1 r - độ cong toàn phần tổng độ cong thành phần 1 1 1 1 = − + r r 1 r r (2.33) với: 1 - độ cong tác dụng ngắn hạn r 1 toàn tải trọng dùng để tính toán độ võng; 1 r 2 - độ cong ban đầu tác dụng ngắn hạn phần tải trọng dài hạn (thường xuyên tạm thời dài hạn); 1 r 3 - độ cong tác dụng dài hạn phần tải trọng dài hạn Độ cong thành phần (1/r)i cấu kiện có tiết diện chữ nhật chịu uốn, xác định theo công thức sau: M 1 = si Bi rN r i SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang 15 Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM đó: Msi = Mi GVHD: TS NGUYỄN - với cấu kiện chịu uốn; =0 rN - với cấu kiện chịu uốn; Bi - độ cứng chống uốn, xác định theo công thức sau: Β= h0 Z ψs ψb + E s As υEb Ab (2.34) với: bê tông; lực; Es, Eb - modun đàn hồi thép As - diện tích cốt thép chịu Ab - diện tích quy đổi vùng bê tông chịu nén ψs đó: ϕN ϕm Ab= ( ϕ ' f +ξ ) bh0 ; - hệ số xét đến biến dạng không cốt thép chịu kéo tham gia chịu lực bê tông chịu kéo khe nứt, ψ s = 1.25 − ϕ1ϕ m − ϕ N (2.35) - ảnh hưởng lực dọc; - hệ số liên quan đến trình mở rộng khe nứt ϕm = Rbt serW pl M r M rp (2.36) với cấu kiện chịu uốn: Mr = M; Mrp - momen ứng lực P trục dùng để xác định Mr; P - lực dọc tác dụng lên tiết diện bê tông, lấy hợp lực ứng lực trước gây Với bê tông cốt thép thường ứng lực trước co ngót bê tông P lực kéo; SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang 16 Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM Wpl GVHD: TS NGUYỄN - momen chống uốn (dẻo) 2( I bo + αI so + αI ' so ) W pl = + S so h−x I so = As (ho − x) ; I ' so = A' s ( x − a ' ) S so = b( h − x ) 2 ψ b = 0.9 - heä số xét đến phân bố không biến dạng thớ bê tông chịu nén chiều dài đoạn có vết nứt: bê tông nặng có B>7.5; v - hệ số đàn hồi bê tông v = 0.15 tính toán với tải tác dụng dài hạn v = 0.45 tính toán với tải tác dụng ngắn hạn; Z - cánh tay đoàn nội lực hf ϕf +ξ h × ho Z= 1 − o 2(ϕ f + ξ ) (2.37) a) Tính độ võng f1 tác dụng ngắn hạn toàn tải trọng Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn sau: q = (gtttc + ptcht) = 438.3 + 240 = 678.3daN/m2 Mc = m91ql1l2 = 294.43daNm Ta coù: ξ= x = ho 1 + 5(δ + λ ) 1.8 + 10µα đó: M 294.43 × 10 = = 0.034 ; Rb.ser bho2 15 × 10 × 100 As 3.24 = = 0.0027 ; µ= bho 100 × 10 ϕf = 0⇒ λ = δ= E s 21.10 = = 7.78 E b 27.10 1 ξ= = = 0.136 + 5(δ + λ ) + 5(0.034 + 0) => β+ 1.8 + 10 10 ì 0.0027 ì 7.78 = Tính Ab.red: SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang 17 Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM GVHD: TS NGUYỄN Ab.red = (ϕ f + ξ )b × ho = (0+0.136)x100x10= 162.8cm Với: ξ2 0.136 Z = 1 − ho = 1 − 11.5 = 10.72cm ( ϕ + ξ ) × 136 f ψ s = 1.25 − ϕ1ϕ m − ϕ N đó: … ϕm = =1 Rbt serW pl M r M rp = 1.4 × 5.66 × 10 = 1.54 >1 ⇒ chọn ϕ m 513.21 × 10 … W pl = 2(αI so ) × 7.78 × 13271.04 + S bo = + 5.66 × 10 = 5.66 × 10 mm h− x 100 − 13.6 b(h − x) 1000(100 − 13.6) … S bo = = = 5.66 × 10 mm 2 … x = ξ × ho = 0.136x10=1.36cm … I so = As (a − x) = 324(20 − 13.6) = 13271.04mm ⇒ ψ s = 1.25 − 1.1 × = 0.15 1 r 1 Tính theo công thức sau: ψb M ψ 1 = s + r 1 ho z E s As νEb Ab => 513.21 × 10 0.15 0.9 1 + = r 1 100 × 107.2 21 × 10 × 324 0.45 × 27 × 10 × 16280 => 1 = 3.23x10-6 r mm 1 b) Tính với độ võng f2 tác dụng ngắn hạn tải trọng dài hạn Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn sau: q = 438.3daN/m Mc = m92ql1l2 = 158.43daNm Ta coù: ξ= x = ho 1 + 5(δ + λ ) 1.8 + 10µα đó: δ= M 158.43 × 10 = = 0.024 ; Rb.ser bho2 15 × 10 × 85 SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang 18 Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM GVHD: TS NGUYỄN As 3.31 = = 0.00368 ; bho 100 × ϕf = 0⇒ λ = E s 21.10 α = = = 7.78 E b 27.10 1 ⇒ξ = = = 0.175 + 5(δ + λ ) + 5(0.024 + 0) β+ + 10 10 ì 0.00368 ì 7.78 à= Tính Ab.red: Ab.red = (ϕ f + ξ )b × ho = (0+0.175)x100x9= 157.5cm2 Với: ξ2 0.175 Z = − h = − o 9 = 8.21cm 2(ϕ f + ξ ) × 0.175 ψ s = 1.25 − ϕ1ϕ m − ϕ N đó: ϕm = Rbt serW pl M r M rp = 1.4 × 5.44 × 10 = 2.3 >1 ⇒ chọn ϕ m =1 331 × 10 W pl = 2(αI so ) × 7.78 × 67213.69 + S bo = + 5.43 × 10 = 5.44 × 10 mm h−x 100 − 15.75 b(h − x) 1000(100 − 15.75) … S bo = = = 5.43 × 10 mm 2 … x = ξ × ho = 0.175x9=1.575cm … I so = As (a − x) = 331(30 − 15.75) = 67213.69mm ⇒ ψ s = 1.25 − 1.1 × = 0.15 1 r 2 Tính theo công thức sau: ψb M ψ 1 = s + r ho z E s As νEb Ab 297.02 × 10 0.15 1 ⇒ = + 90 × 82.1 21 × 10 × 331 0.45 × 27 × 10 × 15750 r 2 => 1 = 2.76x10-6 r mm 2 c) Độ cong toàn phần p dụng công thức sau: f= => f= 1 l 48 r 1 1 − + l = ( 3.23 − 2.76 + 4.49) × 10 −6 × (6.2 × 10 ) 48 r1 r2 r3 48 SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang 19 Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM GVHD: TS NGUYỄN (4.96) × 10 −6 × 38.44 × 10 = 19.86mm 48 4250 Độ võng giới hạn fu: fu = =21.25mm 200 Vaäy f = 19.86mm < fu = 21.25mm ⇒ sàn đảm bảo ⇒ f= yêu cầu độ võng Kết luận Các kết tính toán thỏa mãn khả chịu lực điều kiện kiểm tra giả thiết ban đầu hợp lý SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang 20 ... 798.30 678.30 678.30 798.30 678.30 678.30 2.3 TÍNH TOÁN CÁC Ô BẢN SÀN 2.3.1 Tính toán ô làm việc phương (bản loại dầm) SVTH: HOÀNG ĐỨC NHẬT Trang Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ... dài để tính toán • Nhịp tính toán khoảng cách trục dầm a) Xác định sơ đồ tính Xét tỉ số hd để xác định liên kết sàn hs với dầm Theo đó: hd ≥ ⇒ Bản sàn liên kết ngàm với dầm; hs hd < ⇒ Bản sàn liên... ĐỨC NHẬT Trang 12 Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư XD VIỆT HƯNG Đề tài: THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA TP.HCM GVHD: TS NGUYỄN c) Tính toán cốt thép Ô tính cấu kiện chịu uốn Giả thiết tính toán: • a1 = 1.5 cm