Nhịp tính toán của bản được xác định: + Nhịp tính toán của các nhịp giữa: Kết quả tính toán được trình bày ở bảng sau:... II.4.3 Tính khả năng chịu lực của tiết diện Trình tự toán: - Kho
Sơ đồ sàn
Cho công trình có mặt bằng dầm sàn điển hình như hình vẽ, chịu tác dụng của hoạt tải Ptc
Thông số đầu vào
Tải trọng
- Hoạt tải tiêu chuẩn p= 9.5 kN/m 2
Vật liệu
Thông số vật liệu được thể như sau:
Bảng 2 Thông số vật liệu
Vật liệu Ký kiệu Giá trị Đơn vị
Cường độ chịu nén tính toán Rb 8.5 MPa
Cường độ chịu kéo tính toán Rbt 0.75 MPa
Mô đun dàn hồi Eb 24000 MPa
Cường độ chịu kéo tính toán Rs 210 MPa
Cường độ chịu nén tính toán Rsc 210 MPa
Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép ngang Rsw 170 MPa
Mô đun dàn hồi Es 2000000 MPa
Cường độ chịu kéo tính toán Rs 350 MPa
Cường độ chịu nén tính toán Rsc 350 MPa
Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép ngang Rsw 280 MPa
Mô đun dàn hồi Es 2000000 MPa
Tính toán bản sàn
Phân loại bản sàn
Xét tỉ số 2 cạnh của ô bản:
2,2 = 2,64 > 2 Như vậy bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc 1 phương theo cạnh ngắn
Chọn kích thước sơ bộ
- Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn:
35 × 2200 = 80 (mm)> h min = 60 (mm) Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ:
- Xác định sơ bộ kích thước dầm chính:
Bảng 3 Kích thước sơ bộ các cấu kiện
Tên cấu kiện Kí hiệu Kích thước Đơn vị
Sơ đồ tính và nhịp tính toán
Sàn thuộc loại bản dầm, cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải có bề rộng 𝑏𝑏 = 1(𝑚𝑚) Xem bản như một dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là các dầm phụ
Tính toán bản theo sơ đồ có xét đến biến dạng dẻo Nhịp tính toán của bản được xác định:
+ Nhịp tính toán của các nhịp giữa:
𝐿𝐿 0 = L 1 - b dp = 2200 - 200 = 2000 (mm) + Nhịp tính toán của nhịp biên:
Xác định tải trọng
Tĩnh tải: là trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn
𝑔𝑔 𝑠𝑠 = �( γ 𝑖𝑖 × h 𝑖𝑖 × n 𝑖𝑖 ) Với cấu tạo sàn như hình vẽ bên dưới, bản sàn gồm 4 lớp
+ Gạch lát, trọng lượng 20 kN/m 2 , hệ số vượt tải: n = 1,1; dày ℎ 𝑖𝑖 = 1 cm
+ Vữa lót, dung trọng 20 kN/m 2 , hệ số vượt tải n = 1,2; dày ℎ 𝑖𝑖 = 2 cm
+ Bê tông sàn, dung trọng 25 kN/m 3 , hệ số vượt tải n = 1,1; dày ℎ 𝑏𝑏 = 8 cm + Vữa trát, dung trọng 15 kN/m 3 , hệ số vượt tải n = 1,2; dày ℎ 𝑖𝑖 = 2 cm
Kết quả tính toán được trình bày ở bảng sau:
Bảng 4 Tĩnh tài của sàn
STT Vật liệu Chiều dày
Tổng tĩnh tải tính toán 𝑔𝑔 𝑠𝑠 tt 3,48
Hoạt tải: hoạt tải tính toán: 𝑝𝑝 𝑠𝑠 tt = p tc × n = 9,5 × 1,2 = 11,4 (kN/m 2 )
Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có bề rộng b=1 (m) nên:
Xác định nội lực
Hình I-3 Sơ tính toán bản sàn
Moment lớn nhất ở nhịp biên:
11 = 4,88 (kNm/m)Moment lớn nhất ở gối thứ 2:
11 = - 4,88 (kNm/m) Moment lớn nhất ở các nhịp giữa và các gối giữa:
16 = ±2,94 (kNm/m) Giá trị lực cắt:
Tính toán cốt thép
Bố trí cốt thép
3,48 = 2,7 < 3 → α=0,25 Nên đoạn thẳng cốt thép trên gối lấy như sau: α × L 0 = 0,25× 2200 = 500(mm) suy ra ta chọn bằng 500 mm
Cốt thép cấu tạo của bản sàn đặt dọc theo các gối biên và dọc theo dầm chính của bản được xác định:
50%𝑔𝑔𝑔𝑔𝑖𝑖𝑔𝑔𝑖𝑖𝑔𝑔𝑔𝑔 = 0,5 × 260 = 130𝑚𝑚𝑚𝑚 2 Cốt thép chịu moment dương theo phương cạnh dài chọn theo điều kiện sau:
Hình I-4 Bố trí thép sàn
Chương II THIẾT KẾ DẦM PHỤ
Sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhịp:
Kích thước dầm phụ: bdp= 250 mm; hdp= 400 mm
Nhịp tính toán dầm phụ lấy theo mép gối tựa:
Xác định tải trong
Tĩnh tải
Từ bản sàn truyền vào: 𝑔𝑔 1 = g 𝑠𝑠 tt × L 1 = 3.48 × 2.2 = 8.26(kN/m)
- Do trọng lượng bản thân dầm phụ:
- Tổng tĩnh tải tính toán: 𝑔𝑔 dp = g 0 + g 1 = 8.26 +2.13,39 (kN/m)
Hoạt tải
Hoạt tải từ bản sàn truyền vào: 𝑝𝑝dp= g 𝑑𝑑𝑝𝑝 × L 1 = 9.5× 2.2 = 20.90(kN/m)
⇒Tổng tải trọng tính toán: 𝑞𝑞dp= g dp + p dp = 10.39 + 20.90 = 31.29(kN/m)
Xác định nội lực
Biểu đồ moment
10.39 = 2,0⇒ K= 0.25 Tung độ tại các tiết diện biểu đồ moment được tính theo công thức:
Nhịp giữa: M= β× q dp × L 0 2 Ở nhịp biên moment âm triệt tiêu cách mép gối tựa thứ 2 một đoạn:
𝑥𝑥1= k × L0b = 0.25 × 5350 = 1337.5 (mm) Moment dương M triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
+ Đối với nhịp biên: 𝑥𝑥2= 0,15 × L0b = 0,15 × 5350 = 803 (mm)
+ Đối với nhịp giữa: 𝑥𝑥 3 = 0,15 × L 0 = 0,15 × 5500 = 825 (mm)
Moment dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:
𝑥𝑥 4 = 0.425 × L 0b = 0,425 × 5350 "74 (mm)Kết quả được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 6: Xác định tung độ biểu đồ bao moment của dầm phụ
Tung độ biểu diễn đồ thị bao M
Tung độ biểu diễn đồ thị bao M
Biểu đồ bao lực cắt
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
𝑄𝑄 2 𝑇𝑇 = 0.6𝑞𝑞𝑑𝑑𝑝𝑝𝐿𝐿𝑔𝑔𝑏𝑏 = 0.6 × 430.32 × 5.35 = 100.45𝑘𝑘𝑘𝑘 Bên trái và bên phải các gối giữa:
Kiểm tra điều kiện h 0p
Giải sử lớp bê tông bảo vệ 𝑎𝑎 = 40 𝑚𝑚𝑚𝑚; ℎ 0𝑝𝑝 =ℎ 𝑝𝑝 − 𝑎𝑎 = 360 𝑚𝑚𝑚𝑚
- Kiểm tra điều kiện lực cắt:
Hình II-2 Biểu đồ nội lực
Tính toán cốt thép
Cốt dọc
Tương ứng với giá trị moment dương bản cánh chịu nén tiết diện tính toán là tiết diện chữ T
𝑏𝑏 𝑓𝑓 ′ =𝑏𝑏 𝑑𝑑𝑝𝑝 + 2𝑆𝑆 𝑓𝑓 = 250 + 2 × 540 = 1330𝑚𝑚𝑚𝑚 Kích thước tiết diện chữ T: 𝑏𝑏 𝑓𝑓 ′ = 1330𝑚𝑚𝑚𝑚; 𝑏𝑏 = 250𝑚𝑚𝑚𝑚; ℎ= 400𝑚𝑚𝑚𝑚
Xác định vị trí trục trung hòa:
Nhận xét: 𝑀𝑀
