Đang tải... (xem toàn văn)
tính toán sàn
Đồ áN TốT NGHIệP tRUNG TÂM THƯƠNG MạI PARKSON HùNG VƯƠNG Chơng 3:tính toán sàn 3.1.Tính toán bản sàn toàn khối tầng điển hình. 3.1.1. Cơ sở tính toán. - Bảng tổ hợp tính toán. - TCVN 5574 - 1991: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép. - Hồ sơ kiến trúc công trình. 3.1.2. Một số qui định đối với việc chọn và bố trí cốt thép. - Hàm lợng thép hợp lý à t = 0,3% ữ 0,9%, à min = 0,1%. - Cốt dọc: d < h b /10, chỉ dùng 1 loại thanh, nếu dùng 2 loại thì d 2 mm. - Khoảng cách giữa các cốt dọc a = 7ữ20 cm. - Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép: t > max(d, t 0 ); Với cốt dọc: t 0 = 10 mm trong bản có h 100 mm. 15 mm trong bản có h > 100 mm. Với cốt cấu tạo: t 0 = 10 mm khi h 250 mm. 15 mm khi h > 250 mm. Theo bản vẽ mặt bằng kết cấu thì hầu hết các ô bản đều ở dạng bản kê bốn cạnh liên tục, nhịp không đều nhau. Việc tính toán các ô sàn liên tục làm việc theo 2 phơng chủ yếu là tính toán 1 ô sàn với điều kiện liên kết ngàm 4 cạnh. 3.1.3. Số liệu tính toán. - Vật liệu: Bê tông sàn mác 300 # có : R n = 130 kG/cm 2 ; R k = 10 kG/cm 2 ; Cốt thép AI có: R a = 2300 kG/cm 2 ; AII có: R a = 2800 kG/cm 2 ; - Chiều dày bản là: 18 cm - Tải trọng tác dụng: + Tĩnh tải tác dụng: 0,581 T/m 2 ; + Hoạt tải tác dụng: 0,240 T/m 2 ; + Tải trọng toàn phần tính toán: q = 0,581 + 0,240 = 0,821 T/m 2 ; SVTH: HONG MNH CNG LP XDD47-H2 48 Đồ áN TốT NGHIệP tRUNG TÂM THƯƠNG MạI PARKSON HùNG VƯƠNG 3.2. Phần loại ô sàn : Nu sn liờn kt vi dm gia thỡ xem l ngm, nu di sn khụng cú dm thỡ xem l t do. Nu sn liờn kt vi dm biờn thỡ xem l khp, nhng thiờn v an ton ta ly ct thộp biờn ngm b trớ cho c biờn khp. Khi dm biờn ln ta cú th xem l ngm. -Khi 2 1 2 l l -Bn ch yu lm vic theo phng cnh bộ: Bn loi dm. - Khi 2 1 2 < l l -Bn lm vic theo c hai phng: Bn kờ bn cnh. Trong ú: l 1 -kớch thc theo phng cnh ngn. l 2 -kớch thc theo phng cnh di. 5 8400 8400 8400 8400 2600 1 2 3 4 5 8400 S1 S2 S11 S15 S16 S10 S12 S4 S17 S3 S13 S14 S5 S6 S8 S7 S9 S7 S19 S18 S20 S21 84008400900084008400 20002000 42600 B C D E F G 8400 8400 8400 2600 1 2 3 4 Cn c vo kớch thc, cu to, liờn kt, ti trng tỏc dng ta chia lm cỏc loi ụ bn sau: ễ sn l 1 l 2 l 2 /l 1 Liờn kt biờn Loi ụ bn (m) (m) S1 7.80 8.40 1.08 4N Bn kờ 4 cnh S2 7.80 8.40 1.08 4N Bn kờ 4 cnh SVTH: HONG MNH CNG LP XDD47-H2 49 Đồ áN TốT NGHIệP tRUNG TÂM THƯƠNG MạI PARKSON HùNG VƯƠNG S3 8.40 8.40 1.00 4N Bn kờ 4 cnh S4 8.40 8.40 1.00 4N Bn kờ 4 cnh S5 8.40 9.00 1.07 4N Bn kờ 4 cnh S6 6.60 10.00 1.52 4N Bn kờ 4 cnh S7 1.20 1.60 1.33 3N;1K Bn kờ 4 cnh S8 2.60 5.00 1.92 4N Bn kờ 4 cnh S9 1.20 3.10 2.58 4N Bn loi dm S10 2.00 2.60 1.30 4N Bn kờ 4 cnh S11 5.30 8.40 1.58 4N Bn kờ 4 cnh S12 3.10 3.80 1.23 4N Bn kờ 4 cnh S13 2.60 8.40 3.23 3N;1K Bn loi dm S14 2.60 9.00 3.46 3N;1K Bn loi dm S15 2.60 8.40 3.23 3N;1K Bn loi dm S16 2.00 5.30 2.65 3N;1K Bn loi dm S17 2.00 8.40 4.20 3N;1K Bn loi dm S18 2.00 8.40 4.20 3N;1K Bn loi dm S19 8.40 8.40 1.00 4N Bn kờ 4 cnh S20 8.40 8.40 1.00 4N Bn kờ 4 cnh S21 8.40 9.00 1.07 4N Bn kờ 4 cnh 3.2.1. sơ đồ tính toán ô sàn s 4 . - Nhịp tính toán: + Kích thớc ô bản: a x b = 8,4 x 8,4 (m) + Kích thớc tính toán: l 1 = 8,4 2.0,15 = 8,1 (m) l 2 = 8,4 2.0,15 = 8,1 (m ) - Xét tỷ số hai cạnh l 2 /l 1 = 1 < 2 tính toán sàn có bản kê 4 cạnh làm việc theo hai phơng. - Tính ô sàn theo sơ đồ khớp dẻo với sơ đồ tính nh hình sau: SVTH: HONG MNH CNG LP XDD47-H2 50 Đồ áN TốT NGHIệP tRUNG TÂM THƯƠNG MạI PARKSON HùNG VƯƠNG M C M 2 M D M D M 1 M 2 M C M 5 M 4 M 2 M 5 M 4 Hình 3.1:Sơ đồ tính sàn 3.2.2. Xác định nội lực. - Tải trọng tác dụng lên bản là: q = 0,821 T/m 2 - Để đơn giản cho thi công ta chọn phơng án bố trí thép đều theo hai phơng. - Khi đó phơng trình xác định mômen có dạng : 2 1 2 1 1 C D 2 2 4 5 1 q.l .(3l - l ) = (2.M + M + M ).l + (2.M + M + M ).l 12 - Trong phơng trình trên có 6 mômen làm ẩn số. Lấy M 1 làm ẩn số chính và quy định tỷ số: = 2 1 M M ; A = C D 1 1 M M M M = ; B = 5 4 1 1 M M = M M Khi đó ta sẽ tính đợc M 1 , sau đó dùng các tỷ số đã quy định để tính toán các mômen còn lại. - Với r = l 2 /l 1 = 1; tra bảng 6.2 trang 32 [16] ta có: = 0,89; A = 1,325; B = 1,1. - Thay vào phơng trình ta có: 2 1 1 1 0,821.6 .(3.6,9 - 6) = (2+1,325+1,325).6,9M +(2.0,89+1,1.2).6M = 55,97.M 12 - Vậy: M 1 = 0,647 (Tm); M 2 = 0,576 (Tm) M C = M D = 1,325.M 1 = 0,857 (Tm); M 4 = M 5 = 1,1.M 1 = 0,712 (Tm) 3.2.3. Tính toán cốt thép. SVTH: HONG MNH CNG LP XDD47-H2 51 Đồ áN TốT NGHIệP tRUNG TÂM THƯƠNG MạI PARKSON HùNG VƯƠNG + Chọn a o = 2cm ta có: h o1 = h b - a o = 18 - 2 = 16 (cm); h o2 = h b - a o - 0,5*(d 1 + d 2 ) = 12 (cm) Trong đó: d 1 , d 2 là đờng kính cốt thép chịu lực theo hai phơng, giả thiết cốt thép chịu lực theo cả hai phơng có đờng kính là 8 (mm). Để thiên về an toàn ta lấy h o = 12 (cm) để tính toán cốt thép theo cả hai phơng của ô sàn. Xét tiết diện có b = 100 cm. Tính với tiết diện chữ nhật bxh = 100x18cm đặt cốt đơn. Nh đã trình bày ở trên, để thuận tiện cho việc thi công nên ta chọn phơng án đặt cốt thép đều, với cốt chịu mômen âm dùng cốt mũ rời. + Cốt chịu mômen dơng: + Tính theo phơng cạnh ngắn: Có: M = M 1 = 0,647 (Tm) 2 n 0 M A = R .b.h 5 2 0,647.10 130.100.12 = = 0,035 < A o = 0,412 = 0,5. 1+ 1-2.A =0,982 5 a a o M 0,647.10 F = = = 2,4 R . .h 2300.0,982.12 (cm 2 ) => a t min o F 2,4 = = .100 = 0,2% > 0,1% b.h 100.12 = Chọn cốt thép 8 8 a200 có F a = 4,02 (cm 2 ). + Tính theo phơng cạnh dài: Có: M = M 2 = 0,576 (Tm) 2 n 0 M A = R .b.h 5 2 0,576.10 130.100.12 = = 0,031 < A o = 0,412 = 0,5. 1+ 1-2.A =0,984 5 a a o M 0,576.10 F = = = 2,121 R . .h 2300.0,984.12 (cm 2 ) => a t min o F 2,121 = = .100 = 0,177% > 0,1% b.h 100.12 = Chọn cốt thép 8 8 a200 có F a = 4,02 (cm 2 ). + Cốt chịu mômen âm: + Tính theo phơng cạnh ngắn: SVTH: HONG MNH CNG LP XDD47-H2 52 Đồ áN TốT NGHIệP tRUNG TÂM THƯƠNG MạI PARKSON HùNG VƯƠNG Có: M = M C = M D = 0,857 (Tm) 2 n 0 M A = R .b.h 5 2 0,857.10 130.100.12 = = 0,046 < A o = 0,412 = 0,5. 1+ 1-2.A =0,976 5 a a o M 0,857.10 F = = = 3,18 R *b*h 2300.0,976.12 (cm 2 ) => a t min o F 3,18 = = .100 = 0,265% > 0,1% b.h 100.12 = Chọn cốt thép 5 10a100 có F a = 3,92 (cm 2 ). + Tính theo phơng cạnh dài: Có: M = M 4 = M 5 = 0,712 (Tm) 2 n 0 M A = R .b.h 5 2 0,712.10 130.100.12 = = 0,038 < A o = 0,412 = 0,5. 1+ 1-2.A =0,981 5 a a o M 0,712.10 F = = = 2,63 R .b.h 2300.0,981.12 (cm 2 ) => a t min o F 2,63 = = .100 = 0,219% > 0,1% b.h 100.12 = Chọn cốt thép 410 a100có F a = 3,92 (cm 2 ). Đặt cốt thép chịu mômen âm ta dùng các thanh cốt mũ rời. +) Bố trí cốt thép. Bố trí cốt thép cho ô sàn nh hình sau, các thanh cốt mũ đều dùng thép 8a150 có chiều dài nh trên hình vẽ. ỉ 8a200 ỉ 8a200 SVTH: HONG MNH CNG LP XDD47-H2 53 Đồ áN TốT NGHIệP tRUNG TÂM THƯƠNG MạI PARKSON HùNG VƯƠNG Hình 3.2:Sơ đồ bố trí cốt thép sàn 3.2.1. sơ đồ tính toán ô sàn s 13 . - Nhịp tính toán: + Kích thớc ô bản: a x b = 2,6 x 8,4 (m) + Kích thớc tính toán: l 1 = 2,6 2.0,15 = 2,3 (m) l 2 = 8,4 2.0,15 = 8,1 (m ) - Xét tỷ số hai cạnh l 2 /l 1 = 1 > 2 tính toán sàn có bản loại dầm. - Tính ô sàn theo sơ đồ bản liên kết ba ngàm và một khớp với dầm: 3.2.2. Xác định nội lực. Cắt dải bản có bề rộng 1m theo phơng cạnh ngắn. 1m L 2 1 L 1 L q.l 2 8 128 2 9.q.l 8 3. L 1 L 1 12 q.l 2 q.l 12 2 2 24 q.l Mô men dơng theo phơng cạnh ngắn: 2 2 9. . 9.0,821.2,3 0,305( . ) 128 128 q l M T m= = = Mô men âm theo phơng cạnh ngắn: 2 2 . 0,821.2,3 0,542( . ) 8 8 q l M T m= = = Mô men dơng theo phơng cạnh dài: 2 2 . 0,821.8,1 2,244( . ) 24 24 q l M T m= = = Mô men âm theo phơng cạnh dài: 2 2 . 0,821.8,1 4,48( . ) 12 12 q l M T m= = = 3.2.3. Tính toán cốt thép. + Chọn a o = 2cm ta có: h o1 = h b - a o = 18 - 2 = 16 (cm); h o2 = h b - a o - 0,5*(d 1 + d 2 ) = 12 (cm) SVTH: HONG MNH CNG LP XDD47-H2 54 Đồ áN TốT NGHIệP tRUNG TÂM THƯƠNG MạI PARKSON HùNG VƯƠNG Trong đó: d 1 , d 2 là đờng kính cốt thép chịu lực theo hai phơng, giả thiết cốt thép chịu lực theo cả hai phơng có đờng kính là 8 (mm). Để thiên về an toàn ta lấy h o = 12 (cm) để tính toán cốt thép theo cả hai phơng của ô sàn. Xét tiết diện có b = 100 cm. Tính với tiết diện chữ nhật bxh = 100x18cm đặt cốt đơn. Nh đã trình bày ở trên, để thuận tiện cho việc thi công nên ta chọn phơng án đặt cốt thép đều, với cốt chịu mômen âm dùng cốt mũ rời. + Cốt chịu mômen dơng: + Tính theo phơng cạnh ngắn: Có: M = M 1 = 0,305 (Tm) 2 n 0 M A = R .b.h 5 2 0,305.10 130.100.12 = = 0,016 < A o = 0,412 = 0,5. 1+ 1-2.A =0,99 5 a a o M 0,305.10 F = = = 1,16 R . .h 2300.0,99.12 (cm 2 ) => a t min o F 1,16 = = .100 = 0,12% > 0,1% b.h 100.12 = Chọn cốt thép 4 8 a200 có F a = 2,01 (cm 2 ). + Tính theo phơng cạnh dài: Có: M = M 2 = 0,542 (Tm) 2 n 0 M A = R .b.h 5 2 0,542.10 130.100.12 = = 0,028 < A o = 0,412 = 0,5. 1+ 1-2.A =0,985 5 a a o M 0,542.10 F = = = 1,99 R . .h 2300.0,985.12 (cm 2 ) => a t min o F 1,99 = = .100 = 0,166% > 0,1% b.h 100.12 = Chọn cốt thép 5 8 a200 có F a = 2,52 (cm 2 ). + Cốt chịu mômen âm: + Tính theo phơng cạnh ngắn: Có: M = M C = M D = 2,24 (Tm) SVTH: HONG MNH CNG LP XDD47-H2 55 Đồ áN TốT NGHIệP tRUNG TÂM THƯƠNG MạI PARKSON HùNG VƯƠNG 2 n 0 M A = R .b.h 5 2 2,24.10 130.100.12 = = 0,119 < A o = 0,412 = 0,5. 1+ 1-2.A =0,936 5 a a o M 2,24.10 F = = = 8,67 R .b.h 2300.0,936.12 (cm 2 ) => a t min o F 8,67 = = .100 = 0,72% > 0,1% b.h 100.12 = Chọn cốt thép 12 10 a100 có F a = 9,42 (cm 2 ). + Tính theo phơng cạnh dài: Có: M = M 4 = M 5 = 4,48 (Tm) 2 n 0 M A = R .b.h 5 2 4,48.10 130.100.12 = = 0,239 < A o = 0,412 = 0,5. 1+ 1-2.A =0,86 5 a a o M 4,48.10 F = = = 18,87 R .b.h 2300.0,86.12 (cm 2 ) => a t min o F 18,87 = = .100 = 1,57% > 0,1% b.h 100.12 = Chọn cốt thép 2410a100có F a = 19,2 (cm 2 ). Đặt cốt thép chịu mômen âm ta dùng các thanh cốt mũ rời. +) Bố trí cốt thép. Bố trí cốt thép cho ô sàn nh hình sau, các thanh cốt mũ đều dùng thép 8a150 có chiều dài nh trên hình vẽ. 8a200 ỉ ỉ 8a200 Hình 3.2:Sơ đồ bố trí cốt thép sàn SVTH: HONG MNH CNG LP XDD47-H2 56 Đồ áN TốT NGHIệP tRUNG TÂM THƯƠNG MạI PARKSON HùNG VƯƠNG SVTH: HONG MNH CNG LP XDD47-H2 57 . PARKSON HùNG VƯƠNG Chơng 3 :tính toán sàn 3.1 .Tính toán bản sàn toàn khối tầng điển hình. 3.1.1. Cơ sở tính toán. - Bảng tổ hợp tính toán. - TCVN 5574 - 1991:. nhau. Việc tính toán các ô sàn liên tục làm việc theo 2 phơng chủ yếu là tính toán 1 ô sàn với điều kiện liên kết ngàm 4 cạnh. 3.1.3. Số liệu tính toán. -