Tính toán và cấu tạo sàn sườn BTCT toàn khối

TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO SÀN SƯỜN BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI I. SƠ ĐỒ MẶT BẰNG SÀN: 200020002000200020002000200020002000200020002000 580058005800 II. CÁC LỚP CẤU TẠO SÀN VÀ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN CỦA SÀN: GẠCH LÁT; D20 VỮA LÓT ; D30 BẢN BTCT ; D7 LỚP VỮA TRÁT TRẦN ; D15 Trang 1 1. Chọn chiều dày bản sàn : * 9,6200. 35 2,1 .h 1b === L m D cm Chọn : 7cm70mmh b == 2. Chọn kích thước dầm phụ : (nhòp l 2 = 5100mm) * ( ) cm5.2488.13510 12 1 16 1 l 12 1 16 1 h 2dp ÷=       ÷=       ÷= Chọn: 40cm400mmh dp == * ( ) cm201040 2 1 4 1 h 2 1 4 1 b dpdp ÷=       ÷=       ÷= Chọn: cm20b dp = 3. Chọn kích thước dầm chính : (nhòp L dc = 3.l 1 = 3.2000 = 6000mm) * ( ) cm7550600 8 1 12 1 L 8 1 12 1 h dcdc ÷=       ÷=       ÷= Chọn: 60cm600mmh dc == * ( ) cm301560 2 1 4 1 h 2 1 4 1 b dcdc ÷=       ÷=       ÷= Chọn: 30cmb dc = III. Vật liệu sử dụng cho sàn: - Bêtông B20 :    = = 2 bt 2 n KG/cm9R KG/cm151R - Thép sàn, dầm phụ, cốt đai: CI      = = = 2 ad 2' a 2 a KG/cm1800R KG/cm2300R KG/cm2300R - Thép dầm chính: CII      = = = 2 ad 2' a 2 a KG/cm1800R KG/cm2800R KG/cm2800R Trang 2 IV. TÍNH BẢN THEO SƠ ĐỒ BIẾN DẠNG DẺO: 1. Sơ đồ tính : - Xét tỉ số 2 cạnh của 1 ô bản: == 2 1.5 2 l l l 2.55> 2 ⇒ Xem bản sàn là bản dầm làm việc theo một phương - Để tính bản, ta cắt một dải rộng (b = 1m) vuông góc với dầm phụ và xem như một dầm liên tục có các gối tựa là dầm phụ và tường. 2000 2000 2000 200 200 200 300 120 70 2. Nhòp tính toán : Tính theo sơ đồ dẻo nhòp tính toán lấy theo mép - Nhòp biên: mm5671 2 70 2 340 2 200 2000l 2 h 2 t 2 b ll ob s dp 1ob =+−−=⇒ +−−= - Nhòp giữa: 1800mm2002000bll dp1og =−=−= 3. Tải trọng tác dụng lên bản : - Hoạt tải tính toán: 2 p tc s KG/m 006500.1,2.npp === - Tính tải: Trang 3 Các lớp cấu tạo sàn Tải tiêu chuẩn [ KG/m 2 ] Hệ số an toàn (n) Tải tính toán [ KG/m 2 ] - Gạch Ceramic dày 2cm, γ = 2000 KG/m 3 40 1,1 44 - Lớp vữa lót sàn dày 3cm, γ = 1800 KG/m 3 54 1,2 64,8 - Đan BTCT B20, dày 7cm, γ = 2500 KG/m 3 175 1,1 192,5 - Vữa tô trần dày 1,5cm, γ = 1800 KG/m 3 27 1,2 32,4 - Tổng tónh tải tính toán trên sàn : 2 s KG/m 333,7g = - Tải trọng toàn phần: (tính trên dải bản rộng b = 1m) ( ) ( ) 2 sss KG/m 7.339.1333,7006.1gpq =+=+= 4. Tính nội lực : - Mômen ở nhòp biên và gối 2: ( ) KGm 264.43 11 1,765933,7. 11 .lq M 2 2 obs b === - Mômen ở nhòp giữa và gối giữa: ( ) KGm 199.72 16 1,85933,7. 16 .lq M 2 2 ogs g === 5. Tính cốt thép : - Mặt cắt ngang tiết diện của dải bản rộng b = 1m Trang 4 - Tính toán cốt thép theo trường hợp cấu kiện chòu uốn của tiết diện chữ nhật. - Chọn a = 1,5cm cho mọi tiết diện (a: khoảng cách từ mép vùng kéo đến trọng tâm cốt thép A s ) - Chiều cao làm việc của BT: 5,5cm1,57ahh bo =−=−= - Công thức tính toán: 2 on m bhR M = α ; m αξ .211 −−= ; a n R R o s hb A ξ = ; .100% bh A μ% o s = - Điều kiện hạn chế khi tính theo sơ đồ dẻo: 3,0=≤ Rm αα KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP ĐƯC TÓM TẮT TRONG BẢNG SAU Tiết diện M (KGm) m α ξ A s Chọn A s ∆A s Φ a (mm) A sc (cm 2 ) Nhòp biên (gối 2) 264.43 0,078 0.082 2.241 6 120 2.35 0.427 4.6 Nhòp giữa (gối giữa) 199.72 0,057 0,059 1,732 6 160 1.77 0.32 2.15 6. Bố trí thép : - Bố trí cốt thép trong phạm vi được giảm 20% lượng cốt thép: Ở các gối giữa và nhòp giữa: 2 min; 42,177,1.8,0.8,0 cmAA ss === .Chọn: 1906a φ ( A s = 1.49 cm 2 ) - Xét tỷ số: 798,1 7,333 600 == s s g p < 3 chọn 25.0 = α mml ob 75,453181525.0. =×=→ α . Chọn: mml ob 450. = α mml og 5.462185025.0. =×=→ α Chọn: mml og 450. = α Trang 5 Chọn cốt thép phân bố: 2< 55,2 2 1,5 1 2 == L L < 3 2 max; 47,035.22,0.2,0 cmAA ssct =×==→ . Chọn: 3006a φ (A s = 0.94 cm 2 ) - Chọn cốt thép cấu tạo đặt vuông góc với dầm chính: cần 6 φ và max; %50 s A≥ 2 max; 175.135,2.5,0%50 cmA s == . Chọn: )41,1(2006 2 cmAa s = φ - Cách bố trí thép được thể hiện trên bản vẽ kết cấu sàn. V. TÍNH DẦM PHỤ THEO SƠ ĐỒ BIẾN DẠNG DẺO: 1. Sơ đồ tính : - Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhòp với các gối tựa là dầm chính 2. Nhòp tính toán : - Nhòp biên: mm4815 2 70 2 340 2 300 5100 2 h 2 H 2 b ll btdc 2ob =+−−=+−−= - Nhòp giữa: 4800mm3005100bll dc2og =−=−= 3. Tải trọng tác dụng lên dầm phụ : - Hoạt tải tính toán: [ ] KG/mp d KG/m20010.260.lppp 1s s dd ==== - Tónh tải: [ ] KG/mg d Trang 6 ( ) ( ) KGm 849g 333,7.20,070,4,22500.1,1.0g .lghh n.bg ggg d d 1sbdpdpBTCTd d sod =⇒ +−=⇒ +−=⇒ += γ - Tải trọng tính toán toàn phần: KGm 04928491200gpq ddd =+=+= Tỷ số: 413,1 849 1200 g p d d == Tra bảng 223.0k =⇒ 4. Tính nội lực : a/ Mômen: (M) - Tung độ hình bao mômen được tính theo công thức: + Đối với nhánh dương: 2 1 M odp LQ β = + Đối với nhánh âm: 2 2 M odp LQ β = + Đối với nhòp biên: obo LL = - Mômen dương triệt tiêu cách mép gối B một đoạn:    == == 0,72m0,15.4,80,15l :giữa nhòp Tại 0,722m0,15.4,8150,15.l : biênnhòp Tại og ob - Mômen âm triệt tiêu cách mép gối B một đoạn: m 1,07450,223.4,81k.lx ob === Trang 7 BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN HÌNH BAO MÔMEN CỦA DẦM Nhòp Tiết diện Nhòp tính toán q d l 2 Giá trò β của Tung độ M [KG/m] M max M min M max M min Biên Gối A 4.815 47504 0 0 1 4.815 47504 0.065 3184.73 2 0.09 4409.63 0,425l=2’ 0.091 4458.63 3 0.075 3674.69 4 0.02 979.92 Giữa Gối B-TIẾT DIỆN.5 4.815 47504 -0.0715 -3503.21 6 4.8 47209 0.0180 -0.0250 777.03 -1079.21 7 0.0580 0.0003 2503.78 12.95 0,5l=7’ 0.0625 2698.03 b/ Lực cắt (Q) Tung độ biểu đồ bao lực cắt được xác đònh theo công thức sau: KG 17.694,80,5.2049.4.l0,5.qQQ KG 56.5919,8150,6.2049.4.l0,6.qQ KG 37.3946,8150,4.2049.4.l0,4.qQ ogdC ph B obd tr B obdA ==== === === Trang 8 BIỂU ĐỒ BAO MÔMEN BIỂU ĐỒ BAO LỰC CẮT 5. Tính cốt thép : a/ Kiểm tra lại kích thước tiết diện dầm: cm bR M rh n o 85,27 20.115 10.63,4458 .2 . . 2 max === cmahh o 85.32585,27 =+=+=→ Chênh lệch so với giả thiết ban đầu không nhiều nên không cần thay đổi tiết diện dầm b/ Tại tiết diện ở nhòp: - Tại đây có momen dương nghóa là bản cánh chòu nén, nên tiết diện tính toán là tiết diện chữ T - Tính theo tiết diện chữ T quy đổi (bản cách chòu nén) - Xác đònh ' c b : Ta có: 7 ' = c h > cmh dp 4.1,0 = Suy ra: S c không lớn hơn các giá trò Trang 9 cm L S cm L S cmhS b c og c cc 90 2 180 2 80 6 480 6 427.6.6 ' === === === Chọn S c = 40cm - Bề rộng bản cánh: cmSbb Cdpc 10040.2202 ' =+=+= - Kích thước tiết diện chữ T: cmhcmhcmbcmb cc 40;7;100;20 '' ==== * Giả thiết a = 4cm 36440 =−=−= ahh o cm - Xác đònh vò trí trục trung hòa: KGm5.26162 2 7 365.100.711 2 h hhbRM ' c o ' c ' cn C =       −=         −= KGm 5,26162MKGm 63,4458M C max =<= → Trục trung hòa qua cánh → Tính như tiết diện chữ nhật ( ) dp ' c h x b = (100 x 40) cm - Công thức tính toán:      =≤ = 3,0 2 Rm ob m bhR M αα α ; m 2 1-1 αξ = ; 2 cm R hbR A a on s ξ = c/ Tại tiết diện ở gối: (Ứng với giá trò mômen âm) - Cánh nằm trong vùng kéo, tính theo tiết diện chữ nhật ( ) dpdp hb × = (20x40)cm - Công thức tính toán: Giả thiết: cmhcma o 364 =→=      =≤ = 3,0 2 Rm ob m bhR M αα α ; m 2 1-1 αξ = ; 2 cm R hbR A a on s ξ = Trang 10 [...]... tiết diện dầm - Trình tự tính như sau: + Tại tiết diện đang xét có As , tính ath → hoth = h − ath + Tính: ξ = As Ra → α m = ξ (1 − 0,5.ξ ) Rn b.hoth 2 + Tính: [ M td ] = α m Rn b.hoth - Tiết diện ở nhòp: abv = 2,5cm; t o = 2,5cm (cấu tạo) bv - Tiết diện ở gối: abv = a dp + φ dp = 3 + 1,4 = 4,4cm; t o = 3cm (cấu tạo) - Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng sau: Tiết diện Cốt thép Fa (cm2) ath (cm)... vẽ VI TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI: 1 Sơ đồ tính: - Dầm chính là dầm liên tục 4 nhòp với các gối tựa là cột 2 Tải trọng tác dụng lên dầm chính: - Hoạt tải tính toán: P [ KG/m] P = p d l 2 = 720.5,8 = 4176 KG = 4,176T - Trọng lượng bản thân dầm chính quy về lực tập trung G o = BTCT n.b dc ( h dc − h b ).l1 = 2500.1,1.0,3.2.( 0,6 − 0,07 ) = 874,5 KG Trang 12 - Trọng lượng do dầm phụ truyền vào quy... dốc hơn phía trái, tính mômen mép bên phải sẽ có trò tuyệt đối lớn hơn Độ dốc của đoạn biểu đồ bên phải: i= 17,768 − 0,432 = 8,668T 2 ∆M = i bc 0,3 = 8,668 = 1,3002Tm 2 2 B → M mg = 17,768 − 1,3002 = 16,468Tm Ta sẽ sử dụng giá trò này để tính toán - Gối C: B M mg = ( 2 − 0,15) (13,777 − 1,084) − 1,084 = 12,662Tm 2 Trang 16 Ta sẽ sử dụng giá trò này để tính cốt thép 4 Tính nội lực và vẽ biểu đồ bao lực... 4Φ14 Nhòp giữa 3Φ14 cắt 1Φ14 còn 2Φ14 Gối Cắt 2Φ14còn 2Φ12 6 Tính cốt đai : (tính cho gối có Qmax) - Kiểm tra điều kiện tính toán: K o Rn b.ho = 0,35.115.20.36 = 28980kg > Qmax = 6011,77kg K o Rn b.ho = 0,6.7,5.20.36 = 3240kg ≤ Qmax → Phải tính cốt đai - Chọn đai φ6, fđ = 0,283cm2, đai 2 nhánh (n=2) Trang 11 Sct = Sct = hdp 2 = 40 = 20cm và S ct ≤ 15cm 2 1,5.Rk b.ho 1,5.9.20.36 = = 1,62cm Qmax 6011.77... CẮT 5 Tính cốt thép dọc: a/ Kiểm tra kích thước tiết diện: B - Xét ở gối B chòu mômen âm: M mg = 16,468Tm - Giả thiết: a = 7,5cm ho = r M max 1646800 = 2 = 50,83cm Rn b 85.30 → h = ho + a = 50,83 + 7,5 = 58,33cm → chênh lệch không nhiều nên không cần thay đổi tiết diện b/ Tính cốt thép ở nhòp: (chòu momen dương) - Tiết diện tính toán là tiết diện chữ T( bản cánh chòu nén) ' - Xác đònh b c : ' Để tính. .. Kiểm tra điều kiện tính toán: Q ≤ k1Rkbho (k1 = 0,6 đối với cấu kiện dầm) k1.R k bh o = 0,6.7,5.30.54 = 7,29 T - Vậy ta phải tính cốt đai: 2 + Chọn đai φ 6 ; As = 0,283cm ; n = 2 + Ta có: u max = 1,5R k bh 2 1,5.7,5.30 54 2 o = = 76,037 cm Q 12943 u tt = Rad n As u ct = 2 8.Rk b.ho 8.7,5.30.54 2 = 1800.2.0,283 = 31,921cm 2 Qmax 12943 2 60 = 20cm 3 - Vậy ta chọn: u = u ct = 20cm và bố trí tại các đoạn... tra điều kiện tính cốt xiên : - Khả năng chòu lực của cốt đai: qđ = R n.A s 1800.2.0,2 83 = = 50,94 KG/cm u1 20 - Khả năng chòu cắt của cốt đai và bêtông trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là: Q đb = 8R k bh 2 q đ = 8.7,5.30.5 4 2 50,94 = 16,352 T o - Tại tiết diện nguy hiểm nhất Qmax = 12,943 T< Qđb = 16,352 T > Cốt đai và bêtông đủ khả năng chòu lực cắt, không cần tính cốt xiên c/ Tính cốt treo:... QUẢ TÍNH CỐT THÉP ĐƯC TÓM TẮT TRONG BẢNG SAU M [KGm] Tiết diện αm Chọn cot thep As ξ (cm2) Nhòp biên (100x40) 4458.63 0.150 0.163 5.97 Nhòp giữa (100x40) 2698.03 0.091 0.095 4.41 Gối (20x40) 3503.21 Φ Asc ∆ As(%) µ ( %) 0.17 3.1 4,617 0.13 4.7 5,34 4φ14 6,156 0.15 4.3 3φ14 0.118 0.125 5.12 Xác đònh khả năng chòu lực : ứng với từng tiết diện , tính a th , tính h0th , từ đó tính ra Mtd Kết quả tính. ..  KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP ĐƯC TÓM TẮT TRONG BẢNG SAU Tiết diện M (Tm) αm ξ As (cm 2 ) Asc φ As Nhòp biên (110x60) 15,447 0,057 0,059 10,64 6φ16 12,066 0,203 Nhòp giữa (110x60) 9,427 0,035 0,036 6,492 4φ16 8,044 0,14 Gối B (30x60) 16,468 0,234 0,271 12,96 4φ18 + 2φ16 14,202 0,901 Gối C (30x60) 12,662 0,18 0,2 9,563 2φ18 + 3φ16 11,123 0,706 6 Tính cốt đai, cốt xiên: (Tính cho gối có Qmax) a/ Tính cốt đai... uốn, nối cốt thép và vẽ hình bao vật liệu : * Tính khả năng chòu lực : Rn bc' hc' = 85.130.7 = 77,35T Ra As ;max = 2800.14,202 = 39,7656T Vậy trục trung hòa qua cánh, ta kiểm tra với tiết diện chữ nhật (130x60)cm đối với các tiết diện ở nhòp Còn các tiết diện ở gối, tiết diện kiểm tra là (30x60) *Vẽ biểu đồ bao vật liệu: - Tính khả năng chòu lực tại từng tiết diện dầm - Trình tự tính như sau: + Tại . TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO SÀN SƯỜN BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI I. SƠ ĐỒ MẶT BẰNG SÀN: 200020002000200020002000200020002000200020002000 580058005800 II. CÁC LỚP CẤU TẠO SÀN VÀ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU. dụng lên bản : - Hoạt tải tính toán: 2 p tc s KG/m 006500.1,2.npp === - Tính tải: Trang 3 Các lớp cấu tạo sàn Tải tiêu chuẩn [ KG/m 2 ] Hệ số an toàn (n) Tải tính toán [ KG/m 2 ] - Gạch Ceramic. vuông góc với dầm phụ và xem như một dầm liên tục có các gối tựa là dầm phụ và tường. 2000 2000 2000 200 200 200 300 120 70 2. Nhòp tính toán : Tính theo sơ đồ dẻo nhòp tính toán lấy theo mép -