Tính toán sàn trong tổ chức thi công công trình

ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 VII- Tính toán sàn tầng 7: Khái niệm: Trong sàn sờn đợc liên kết với dầm tờng theo cạnh Khi đợc liên kết theo cạnh(liên kết ngàm) hai cạnh đối diện(kê tự ngàm) chịu tải trọng phân bố đều, dễ dàng thấy chịu uốn theo phơng có liên kết Nếu phân chia thành dải theo phơng truyền lực, dải làm việc nh nh dầm có liên kết tơng ứng Bản chịu lực theo phơng đợc gọi phơng hay loại dầm Khi có liên kết bốn cạnh, tải trọng truyền đến liên kết theo hai phơng Bản chịu uốn theo hai phơng đợc gọi hai phơng hay kê bốn cạnh Tuỳ theo tỉ số : l2 mà ta phân loại dầm hay kê cạnh l1 Trong đó: + l1: Nhịp tính toán theo phơng cạnh ngắn + l2: Nhịp tính toán theo phơng cạnh dài * Khi l2 Xem loại dầm l1 * Khi l2 Xem loại kê cạnh l1 Tải trọng: q = (p+g) kG/m2 a - Tĩnh tải : Svth : lu minh hải - lớp 02x4 10 ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI ST T ST T Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 CấU TạO SàN Gạch lát 600x600 Granit Vữa lót Bêtông cốt thép Vữa trát trần Tổng cộng CấU TạO SàN wc Gạch lát 600x600 Granit Vữa lót Bêtông cốt thép Vữa trát trần Vữa BT tạo dốc Tổng cộng ( m) Kg/m3 gtc Kg/m2 n gtt Kg/m2 0,015 2000 30 1,1 33 0,015 0,1 0,015 1800 2500 1800 27 250 27 334 1,3 1,1 1,3 35,1 275 35,1 378 ( m) Kg/m3 gtc Kg/m2 n gtt Kg/m2 0,015 2000 30 1,1 33 0,015 0,1 0,015 0,04 1800 2500 1800 2500 27 250 27 100 434 1,3 1,1 1,3 1,1 35,1 275 35,1 110 488 b - Hoạt tải : ST T gtc Kg/m2 n gtt Kg/m2 Phòng ngủ 200 1,2 240 Sảnh tầng Phòng vệ sinh Hành lang 300 300 300 1,2 1,2 1,2 360 360 360 Loại phòng Nội lực : Tuỳ theo tỉ số : l2 mà ta phân loại dầm hay kê cạnh l1 Svth : lu minh hải - lớp 02x4 11 ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 Trong đó: + l1: Nhịp tính toán theo phơng cạnh ngắn + l2: Nhịp tính toán theo phơng cạnh dài Khi l2 Xem vẽ loại dầm l1 Mgối = Mnhịp = pl 12 pl 24 Cắt dải có bề rộng 1m theo phơng vuông góc với cạnh ngắn, tính nh dầm đơn giản : b x h = 100 x hv * Khi l2 Xem kê cạnh l1 Tính sn tầng theo sơ đồ khớp dẻo Riêng sàn khu vệ sinh ta tính theo sơ đồ đàn hồi ( yêu cầu không cho phép nứt ) Từ mặt kết cấu tầng điển hình ta chia làm ô sàn nh sau( có loại ô): - Bản kê cạnh làm việc phơng: Ô1: 3,6x6 m Ô2: 2,4x3,6 m Ô3: 1,8x3,6 m Ô4: 3,6 x 3,6 m Ô5: 2,7 x 3,6 m - Bản làm việc theo phơng: Ô6: 1,3 x m Ô7 : 1,5 x 7,2 m Svth : lu minh hải - lớp 02x4 12 ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 tính ô sàn làm việc theo phơng (Theo sơ đồ khớp dẻo) - Tính ô sàn Ô1 - Chiều dài tính toán: lt1 = 3,6 -0,25 = 3,35(m) lt2 = - 0,25 = 5,75 (m) - Tải trọng tác dụng: + Tĩnh tải: gtt = 378(kG/m2) + Hoạt tải: ptt = 240(kG/m2) + Tải trọng toàn phần: q = gtt + ptt = 618 (kG/m2) Cốt thép đợc bố trí dùng phơng trình: q ì lt21 (3lt lt ) = (2M + M A1 + M B1 )lt + (2 M + M A + M B )lt1 (*) 12 Svth : lu minh hải - lớp 02x4 13 ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 Phơng trình(*) có momen.Ta chọn M1 làm ẩn số Ta có: = M2 M A1 M B1 M A2 M B2 ; A1 = ; B1 = ; A2 = ; B2 = ; M1 M1 M1 M1 M1 với r = l t 5,75 = = 1,716 l t1 3,35 Tra bảng 6.2 trang 37 sách Sàn bê tông cốt thép toàn khối Ta có: = 0,43; A1 = B1 = 1; A2 = B2 = 0,67 Thay vào(*)ta đợc: 618 x3,35 (3 x5,75 3,35) Vế trái: = 8033 KG.m 12 Vế phải: (2M + M + M )x5,75 +(2x0,43 M + 0,67 M + 0,67M )x3,35 =30,37 M M1 = 265(kG.m) M2 = 114 (kG.m) MA1 = MB1= MI =265(kG.m) MA2 = MB2 = MII =178(kG.m) Vật liệu làm sàn : Bêtông mác 300, có Rn = 130kG/cm2, Rk = 10 kG/cm2 Thép AI có cờng độ tính toán Ra = Ra = 2100 kG/cm2 Giả thiết a = 1,5 cm h0 = h - a = 10 1,5 = 8.5 cm * Tính toán cốt thép chịu mô men dơng: Theo phơng cạnh ngắn : Ta có M 265 ì 10 = = 0,028 < Ad = 0,3 A= Rn ì b ì h02 130 ì 100 ì 8.5 = 0,5(1 + ì 0,028 ) = 0,986 M 265 ì 102 = = 1,375 (cm2) Vậy Fa = Ra ì ì h0 2100 ì 0,986 ì 8.5 Fa 1,375 ì 100% Hàm lợng thép = b ì h = 100 ì 8.5 = 0,162% > àmin = 0,05% Dùng cốt thép AI, có fa = 0,283 cm2 Svth : lu minh hải - lớp 02x4 14 ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 Khoảng cách thanh: u = b ì fa 100 ì 0,283 = = 21,58 (cm) 1,375 Fa Khoảng cách chọn: u = 200 (mm) Theo phơng cạnh dài : Tơng tự ta có diện tích cốt thép theo phơng cạnh dài Fa= 0.642cm2 Dùng cốt thép AI, có fa = 0,283 cm2 Khoảng cách thanh: u = b ì fa 100 ì 0,283 = = 46,29 (cm) Fa 0.642 Khoảng cách chọn: u = 200 (mm) ( theo cấu tạo ) * Tính toán cốt thép chịu mô men âm: Tính toán tơng tự nh phần ta có diện tích cốt thép : + Theo phơng cạnh ngắn : Fa = 1,375 cm2 ; chọn 6a200 + Theo phơng cạnh dài : Fa = 1,007 cm2 ; chọn 6a200 -Tính sàn làm việc theo phơng: Ô3 = 1,8x3,6(m) Do l2/l1 = 3,6/1,8 = - Tải tác dụng: + Tĩnh tải: g = 378(kG/m2) + Hoạt tải:p = 360 (kG/m2) + Tải trọng toàn phần: q = g + p = 738 (kG/m2) Nội lực tính toán: Mnh = Mg = ql 738 x1,82 = = 99.6(kG.m) 24 24 ql 738 x1,82 = = 199(kG.m) 12 12 - Cốt thép: Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 1,5cm h o = h a = 10 -1,5 = 8,5 cm Cắt dải có b = 1(m) + Thép dơng: M = 80,7(kGm) Svth : lu minh hải - lớp 02x4 15 ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI A= Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 M 99,6 ì 10 = = 0,011 < A0 = 0,3 Rn ì b ì h02 130 ì 100 ì 8.52 = 0,5(1 + ì 0,011 ) = 0,995 Vậy Fa = M 99,6 ì 102 = = 0,51 (cm2) Ra ì ì h0 2300 ì 0,996 ì 8.5 Fa 0,51 ì 100% Hàm lợng thép = b ì h = 100 ì 8.5 = 0,06% > àmin = 0,05% Dùng cốt thép AI, có fa = 0,283 cm2 Khoảng cách thanh: u = b ì fa 100 ì 0,283 = = 54.5 (cm) 0,51 Fa Khoảng cách chọn: u = 200 (mm) ( theo cấu tạo ) + Thép âm: M = 161,4(kGm) Tơng tự ta tính đợc Fa = 0,92 (cm2) Chọn 6a 200 + Khoảng cách từ mũ cốt thép đến đầu dầm: C = 0,25.lt1 = 0,25.1,55 = 0,3875 (m) Chọn chiều dài thép âm 50 (cm) Tính toán ô sàn Ô2 = 3,6.2,4 theo sơ đồ đàn hồi Mô men lớn gối: - Theo phơng l1: MI = ki1 xP - Theo phơng l2: MII = ki2 xP Với P = (p+g) x l1 x l2 Các hệ số : ki1; ki2 tra bảng theo sơ đồ thứ i Mô men dơng lớn nhịp: - Theo phơng l1: M1 = m11 P' + mi1P" - Theo phơng l2: M2 = m12P' + mi2 xP" Với m11, m12 tra bảng theo sơ đồ (bản kê cạnh) Svth : lu minh hải - lớp 02x4 16 ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 mi1, mi2 tra bảng theo sơ đồ thứ i + P' = p x l1 x l2 + P" = (g + p ) xl1 xl2 + P = (g+p)l1l2 M1 = m11P + m91.P M2 = m12.P + m92.P MI = k91.P MII = k92.P P = (g + p)l1l2 = (378 + 360)x2,4x3,6 = 5512 kGm P = 360/2 x3,6x2,4 = 1555 kGm P = (378 + 360/2)x3,6x2.4 = 4821 kGm Tỉ số l2/l1 = 3,6 /2,4 = 1,5 Tra bảng 1-19 sơ đồ sơ đồ sách Sổ tay thực hành kết cấu công trình PGS PTS Nguyễn Mạnh Hùng ta đợc: m1 = 0,0207 ; m2 = 0,0093 ; k1 = 0,0464 ; k2 = 0,0206 M1= 1,147 Tm M2 = 0,513 Tm MI = 2,558 Tm MII = 1,136 Tm - Tính toán cốt thép: Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 1,5cm h o = h a = 10 -1,5 = 8,5 cm + Thép dơng theo phơng cạnh ngắn: M = 1,147(Tm) M 1,147 ì 105 = = 0,111 < A0 = 0,3 A= Rn ì b ì h02 130 ì 100 ì 8.52 = 0,5(1 + ì 0,111 ) = 0,941 M 1,147 ì 105 = = 0,53 (cm2) Vậy Fa = Ra ì ì h0 2100 ì 0,941 ì 8.5 Svth : lu minh hải - lớp 02x4 17 ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 Fa 0,53 ì 100% Hàm lợng thép = b ì h = 100 ì 8.5 = 0,068% > àmin = 0,05% Dùng cốt thép AI, có fa = 0,283 cm2 Chọn thép 6a200 + Thép dơng theo phơng cạnh dài: M2 = 0,513(Tm) M 51,3 ì 102 = = 0,0053 < A0 = 0,3 A= Rn ì b ì h02 130 ì 100 ì 8.52 = 0,5(1 + ì 0,0053 ) = 0,997 M 51,3 ì 102 = = 0,259 (cm2) Vậy Fa = Ra ì ì h0 2100 ì 0,997 ì 8.5 Fa Hàm lợng thép = b ì h = 0,259 ì 100% = 0,036% < àmin = 0,05% 100 ì 8.5 Chọn Fa = àmin x b x ho = 0,05% x 100 x 8,5 = 0,425 Dùng cốt thép AI, có fa = 0,283 cm2 Chọn thép 6a200 + Đối với thép âm theo phơng cạnh dài cạnh ngắn ta làm tơng tự có : MI = 2,558 Tm; Fa = 1,134; = 0,138 ; chọn 6a200 MII = 1,136 Tm; Fa = 0,498; = 0,061 ; chọn 6a200 Chiều dài thép mũ tính từ mép dầm tới đầu mút thép mũ là: C = 0,25x1,9 = 0,475(m) Chọn C = 50 (cm) Do hạn chế khối lợng thuyết minh lặp lại công thức tính nên ô khác ta dùng EXCEL để tính đa kết vào bảng.Kết tính toán cốt thép ô đợc thể bảng sau: Svth : lu minh hải - lớp 02x4 18 ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI Tên ô sàn Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 M Fa kGm cm2 Svth : lu minh hải - lớp 02x4 Cách bố trí thép 19 ĐạI HọC KIếN TRúC Hà NộI Ô3 Ô6 Ô7 M1 M2 MI MII M1 M2 MI MII M1 M2 M1 M2 MI MII M1 M2 MI MII M1 M2 M1 M2 Đồ án tốt nghiệP Khoá 2002 2007 265 114 265 178 132,6 59,3 295,8 131,35 80.7 161.4 171.2 171,2 398.8 398.8 150 84.6 340 192.2 53 106 69.2 138.4 Svth : lu minh hải - lớp 02x4 1,375 0,642 1,375 1,007 0,776 0,359 1,771 0,769 0.45 0.92 1.004 1.004 2.372 2.372 0.878 0.513 2.04 1.129 0.309 0.643 0.403 0.841 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a100 Dùng 6a100 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a150 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 Dùng 6a 200 20