chng 11: tính cốt thép sàn thiết kế sàn tầng 2 I. Cấu tạo của bản sàn Giải pháp sàn s-ờn bê tông cốt thép đổ bê tông toàn khối. Chiều dày sàn là 18(cm), các hệ dầm chia ô sàn nh- hình vẽ. II. Số liệu tính toán của vật liệu Bê tông mác 300 có R n =130 (KG/cm 2 ), R k =10 (KG/cm 2 ). Cốt thép sàn dùng loại AII có R a =2800 (KG/cm 2 ). III. Tải trọng và nội lực Mô men trong các ô bản đ-ợc xác định theo sơ đồ khớp dẻo, riêng ô sàn vệ sinh xác định theo sơ đồ đàn hồi. Theo sơ đồ khớp dẻo thì các giá trị mô men đ-ợc xác định theo công thức 11.19 (Sách kết cấu bê tông cốt thép, cấu kiện cơ bản). Theo sơ đồ đàn hồi đ-ợc tra theo các bảng sổ tay. IV. Tính toán - bố trí thép sàn 1) Ô bản loại bản kê bốn cạnh (kích th-ớc 3300.60000, 4100.6000, 7400.6000) tính với ô bản 7,4 . 6,0 (m) của phòng khách. a) Kích th-ớc bản sàn 4 phía của ô sàn đều liên kết cứng với dầm nên nhịp tính toán lấy đén mép dầm : l1 = 6,0 - 0,35 = 5,65 m l2 = 7,4 - 0,35 = 7,05 m Nhịp tính toán Ta có tỷ số: r = l2/ l1 = 1.2<2 Nên ta tính theo bản kê bốn cạnh ( bốn cạnh đều liên kết cứng). Tính theo sơ đồ khớp dẻo. b) Tải trọng tác dụng Tĩnh tải: g tt = 955(kG/m 2 ) Hoạt tải: p tt = 195 (kG/m 2 ) Tổng tải trọng: p = 955+ 195 = 1150 (kG/m 2 ) c) Tính nội lực 2 3 b a Ta tính mômen cho mỗi đơn vị bề rộng của bản là 1m (thép đặt đều trong bản). r = l2/ l1 = 1,2 .tra và chọn các hệ số ở bảng 6.2 SGK sàn bê tông cốt thép toàn khối đ-ợc: =M 2 /M 1 = 0,75 ; A 1 = M A1 / M 1 = 1,1 A 2 = M A2 / M 1 = 0,9 ;B 1 = M b1 / M 1 =1,1 B 2 = M b2 / M 1 =0,9 Ph-ơng trình tìm nội lực trong bản: 1222111 12 2 1 ).22().2( 12 ).3(. lMMaMlMbMaM lllq b b (.) Thay các giá trị M 2 , M A1 , M A2 , M B1 , M B2 vào (.) theo M 1 ta có: 65,5).19,09,075,0.2(05,7).11,11,12( 12 )65,505,7.3.(65,5.15,1 1111 2 MMMMMM 47,4=48,255M 1 M 1 = 0,98 t, M A1 = M B1 =1,08 t, M A2 =M B2 = 0,88 t, M 2 = 0,74t d) Tính thép Tính thép cho nhịp và gối cạnh ngắn tính thép ở giữa ô bản chịu mô men d-ơng ta tính nh- đối với dầm chịu uốn tiết diện 18x100 cm Tính theo giá trị mô men lớn M 1 = 98000 (kG.Cm). Chọn a=3cm h o = h a =18 3 = 15 cm Tính: A= 4.00335,0 15.100.130 98000 22 o on A hbR M =0,5(1+ A.21 )=0,982. Diện tích F a trong phạm vi dải bản rộng 1m là: Fa = 89,2 15.982,0.2100 98000 oa hR M cm 2 ; tt = h b Fa . 15 . 100 89,2 .100% = 0,19% > min = 0,1% . Chọn hợp lý 0,3% F a = 0,3 . 100 . 15 = 4,5 cm 2 . Chọn 6 10 a 150 có Fa = 4,71 (cm 2 ) tính thép ở gối ô bản chịu mô men âm ta tính nh- đối với dầm chịu uốn tiết diện 18x100 cm Tính theo giá trị mô men M A1 = 108000 (kG.Cm). Chọn a=3cm h o = h a =18 3 = 15 cm Tính A = 4,0037,0 15.100.130 108000 22 o on A hbR M =0,5(1+ A.21 )=0,981. Diện tích F a trong phạm vi dải bản rộng 1m là: Fa = 19,3 15.981,0.2100 108000 oa hR M cm 2 ; tt = 15 . 100 19,3 .100% = 0,21% . Chọn hợp lý 0,3% ; F a = 0,3 . 100 . 15 = 4,5 cm 2 . Chọn 6 10 a 150 có Fa = 4,71 (cm 2 ). Khoảng cách từ mép dầm đến điểm cắt cốt mũ: l = 0,25l 2 = 1,4 (m). Lấy l = 150 (cm) Tính cốt thép cho nhịp và gối cạnh dài tính thép ở giữa ô bản chịu mô men d-ơng ta tính nh- đối với dầm chịu uốn tiết diện 18x100 cm Tính theo giá trị mô men lớn M 1 = 74000 (kG.Cm). Chọn a=3cm h o = h - a =18 - 3 = 15 cm. tínhA = 4,0025,0 15.100.130 74000 22 o on A hbR M =0,5(1+ A.21 )=0,987. Diện tích F a trong phạm vi dải bản rộng 1m là: Fa = 17,2 15.987,0.2100 74000 oa hR M cm 2 tt = 15 . 100 17,2 .100% = 0,14% > min = 0,1% Chọn 5 10 a 200 có Fa = 3,93 (cm 2 ) = 15 . 100 93,3 = 0,26% hợp lý tính thép ở gối ô bản chịu mô men âm ta tính nh- đối với dầm chịu uốn tiết diện 18x100 cm Tính theo giá trị mô men lớn M 1 = 88000 (kG.Cm). Chọn a=3cm h o = h a =18 3 = 15 cm Tính A = 4,0029,0 815.100.130 88000 22 o on A hbR M =0,5(1+ A.21 )=0,985. Diện tích F a trong phạm vi dải bản rộng 1m là: Fa = 97,2 15.985,0.2100 84000 oa hR M (cm 2 ), tt = 15 . 100 47,2 .100% = 0,19%. Chọn 5 10 a200 có Fa = 3,91 (cm 2 ). Khoảng cách từ mép dầm đến điểm cắt cốt mũ: l=0,25l 2 =1,4(m) Lấy l=150(cm) 2) Ô bản loại dầm a) kích th-ớc ô sàn (kích th-ớc 3600.7800) Tỷ số l 2 /l 1 >2 => bản loại dầm b) Tải trọng tác dụng Tĩnh tải: trong phạm vi ô sàn không có t-ờng ,nên tĩnh tảI đ-ợc trừ đI phần tải trọng của t-ờng phân bố đều trên sàn. g tt = 955 360 = 595 (kG/m 2 ). Hoạt tải: p tt = 360 (kG/m 2 ) Tổng tải trọng: p =595 + 360 =955 (kG/m 2 ). M gi = 16 lq 2 . , M b = 11 . 2 lq , nhịp tính toán L = 3,6 -0,25 =3,35 (m). Mmax = 16 35,3.955 2 =670 (kGm) = 67000 (kGcm). Mmax = 11 35,3.955 2 =974 (kGm) = 97400 (kGcm) Chọn a = 3 cm, => ho = - a = 18 - 3 = 15 (cm) c) Tính thép cho nhịp và gối cạnh ngắn tính thép ở giữa ô bản chịu mô men d-ơng A = 2 on hbR M = 2 15 . 100 . 130 67000 = 0,023 < 0,4; = 0,986 Fa = oa hR M = 15.986,0.2100 67000 = 2,1 (cm2) Chọn thép 6 10 a150 có Fa = 4,71 (cm2) Hàm l-ợng cốt thép : = 15 . 100 71,4 .100% = 0,314%>min=0,1% tính thép ở biên ô bản chịu mô men âm A = 2 on hbR M = 2 15 . 100 . 130 97400 = 0,033 < 0,4; = 0,98 Fa = oa hR M = 15.98,0.2100 97400 =3,2(cm2) Chọn thép 610 a150 có Fa=4,71 (cm2) Hàm l-ợng cốt thép : = 15 . 100 71,4 .100% = 0,314%>min Khoảng cách từ mép dầm đến điểm cắt cốt mũ: l = 0,25.l tt = 0,25.3,35=0,84 (m) Lấy l = 900 (cm) d) Tính thép cho nhịp và gối cạnh dài Chọn cốt thép cấu tạo 10 a200 . trong bản: 122 2111 12 2 1 ).22().2( 12 ).3(. lMMaMlMbMaM lllq b b (.) Thay các giá trị M 2 , M A1 , M A2 , M B1 , M B2 vào (.) theo M 1 ta có: 65,5).19,09,075,0.2(05,7) .11, 11,12( 12 )65,505,7.3.(65,5.15,1 111 1 2 MMMMMM. chng 11: tính cốt thép sàn thiết kế sàn tầng 2 I. Cấu tạo của bản sàn Giải pháp sàn s-ờn bê tông cốt thép đổ bê tông. , M B2 vào (.) theo M 1 ta có: 65,5).19,09,075,0.2(05,7) .11, 11,12( 12 )65,505,7.3.(65,5.15,1 111 1 2 MMMMMM 47,4=48,255M 1 M 1 = 0,98 t, M A1 = M B1 =1,08 t, M A2 =M B2 = 0,88 t, M 2