Tinh toan san trong xay dung cong trinh va thiet ke cong trinh

ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN CHƯƠNG I : I TÍNH TOÁN SÀN  MẶT BẰNG HỆ DẦM SÀN: S3b CS S4b C D5 CĐ S1 D9 D7 CS4 D6 CS3 CS S2 S3a S4a D4 D15 CĐ D3 A' D11 CĐ S9 D2 CĐ CĐ S10 S11 D14 D2' D12 D8 S5 D10 S6 S8 D13 S7 B S12 D1 A 1' MẶT BẰNG DẦM SÀN LẦU 1 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN II SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC: Chọn sơ kích thước dầm: Chiều cao tiết diện dầm chọn sơ dựa vào nhòp dầm: hd = × ld m Trong đó: ld - Nhòp dầm xét: - Dầm phụ: × Ld m = (12 ÷16 ) - Dầm chính: × Ld m = ( ÷12 ) 1 ÷ h Chiều rộng dầm chọn sơ khoảng ( ) d Ta chọn sơ kích thước tiết diện bội số 50mm Kích thước dầm chọn sơ sau BẢNG 1.1: CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM Số Nhòp Kích thước Số Nhòp Kích thước hiệu dầm Dầm (m) tiết diện (cm) hiệu dầm Dầm (m) tiết diện (cm) D1 D2 D2’ D3 D4 D5 D6 D7 5.5 4.9 1.5 5.5 5.5 5.5 1.8 2.1 20x40 20x35 15x30 20x40 20x40 20x40 20x30 20x30 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 6.3 3.5 6.3 3.9 3.9 3.9 2.2 6.3 20x40 20x30 20x40 20x40 20x30 20x40 15x30 20x40 Chọn sơ kích thước bản: - Chiều dày phụ thuộc vào nhòp tải trọng tác dụng lên sàn - Sơ xác đònh chiều dày theo công thức: 2 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN hb = D × 4200 = 84 ÷ 105mm ×l ( 40 ÷ 50 ) m = => chọn bề dày hb = 100 mm Trong đó: Bản loại dầm lấy m=30-35 l lấy theophương cạnh ngắn Bản kê bốn cạnh lấy m=40-50 l lấy theo phương cạnh ngắn Chọn m bé đối kê đơn tự m lớn kê liên tục D= 0.8 -1.4 phụ thuộc vào tải trọng Chọn hb số nguyên theo cm theo điều kiện cấu tạo dân dụng lấy hb ≥ hmin Đối với sàn nhà hmin ≥ 6cm Chiều dày sàn phân loại ô sàn trính bày bảng sau: BẢNG1.2: CHIẾU DÀY SÀN VÀ PHÂN LOẠI Ô SÀN Sốhiệu L1(m) ô sàn S1 S2 S3a S3b S4a S4b S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 L2(m) Tỉ số L2/L1 Loại ô 3.5 3.5 5.5 1.8 4.9 2.1 6.3 4.2 5.5 4.9 2.1 3.9 2.8 2.1 1.03 2.33 1.62 1.4 3.5 1.29 2.8 2.29 1.17 1.4 1.7 1.33 phương phương phương phương phương phương phương phương phương phương phương phương phương phương 3.4 1.5 3.4 0.6 3.5 0.6 4.9 1.5 2.4 4.2 1.5 2.3 2.1 2.1 Chiều dày Hb(cm) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 III XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN: Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có:  Tải trọng thương xuyên (tónh tải) bao gồm trọng lượng thân sàn lớp cấu tạo sàn: 3 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN g = ∑ gi × ngi Trong đó: g i - Trọng lượng thân lớp cấu tạo thứ i ni - hệ số độ tin cậy lớp thứ i  Tải trọng tạm thời (hoạt tải) bao gồm: Tải trọng tiêu chuẩn phân bố sàn lấy theo TCVN 2737-1995: p tt = ∑ ptc × n p Trong : tc p - Tải trọng tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737-1995 n p - Hệ số độ tin cậy  Tải trọng tường ngăn qui đổi thành tải trọng phân bố sàn l h g tc n gtqd = t t t ld lng Trong đó: l t - Chiều dài tường (m) 4 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN Lớp gạc Lớp vưa Bản BT Lớp vưa Trần tre ht - Chiều cao tường (m) tc t g -Trọng lượng đơn vò tiêu chuẩn cũa tường: (Tra theo ”Sổ tay thực hành kết cấu công trình” Gs,Pts Vũ Mạnh Hùng.) l ,l d ng - kích thước cạnh ngắn cạnh dài ô sàn có tường Tónh tải: a) Sàn thường ( phòng làm việc, phòng ngủ, sảnh,…): • Cấu tạo lớp sàn sau: 5 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN BẢNG 1.3 : TẢI TRỌNG SÀN THUỘC PHÒNG LÀM VIỆC, PHÒNG NGỦ, SẢNH: Loại tải Tónh Tải Cấu tạo Lớp gạch cêcramic Vữa lót XM Đan BTCT Vữa trát trần Trần treo Trọng lượng riêng Chiều dày ( m)  (daN/m ) 0.01 0.02 0.1 0.01 2000 1800 2500 1800 Tải Tiêu chuẩn (daN/m2) 20 36 250 18 50 Hệ số Vượttải 1.1 1.2 1.1 1.2 1.2 Tải Tính toán (daN/m2) 22 43,2 275 21,6 60 TỔNG TĨNH TẢI 374 421,8 b) Sàn âm( sàn vệ sinh): • Các lớp cấu tạo sau: Lớp gạch nhám nước dày 2cm Lớp vưa XM tạo dốc dày 3cm Lớp chống thấm dày 2cm Bản BTCT dày 10cm Lớp vưa XM trát trần dày 1cm Trần treo BẢNG 1.4 : TẢI TRỌNG SÀN VỆ SINH : 6 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP Loại tải Tónh Tải CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN Cấu tạo Lớp gạch Cêramic Lớp Vữa lót Lớp chống thấm Đan BTCT Lớp Vữa trát trần Trần treo Chiều dày ()m Trọng lượng riêng  (daN/m ) Tải tiêu chuẩn (daN/m ) Hệ số vượt tải Tải tính toán (daN/m ) 0.01 0.03 0.02 0.1 0.01 2000 1800 2000 2500 1800 20 54 40 250 18 50 1.1 1.2 1.2 1.1 1.2 1.2 22 64,8 48 275 21,6 60 TỔNG TĨNH TẢI 432 491.4 Đối với ban cơng lơgia, sử dụng sàn lật cao trình đáy đà, có thêm lớp betong gạch vỡ dày 10cm có γ = 1800 daN/m2, tải tiêu chuẩn 180 daN/m2, hệ số vượt tải 1.2 => Tổng tĩnh tải sàn: 491.4 + 1.2x180 = 707 daN/m2 Riêng sàn S6, có tường ngăn xây sàn, ta tính thêm tải trọng tường xem phân bố sàn: Hoạt tải: Hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo bảng TCVN 2737-1995, phụ thuộc vào chức cụ thề phòng 7 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP Số Hiệu ô sàn Công CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN Ptc (daN/cm2) Hệ số vượt tải Ptt (daN/cm2) S1 Logia 200 1.2 240 S2 Phòng sinh hoạt 150 1.2 180 S3a & S3b Phòng sinh hoạt 150 1.2 180 S4a Phòng ngủ 150 1.2 180 S4b Ban cơng 200 1.2 240 S5 Phòng ngủ 150 1.2 180 S6 Phòng ngủ 150 1.2 180 S7 Phòng sinh hoạt 150 1.2 180 S8 Phòng ngủ 150 1.2 180 S9 Vệ sinh 150 1.2 180 S10 Vệ sinh 150 1.2 180 S11 Vệ sinh 150 1.2 180 S12 Phòng ngủ 150 1.2 180 BẢNG1.5: HOẠT TẢI THEO CÔNG NĂNG 8 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN IV D7 CS4 CS3 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC : Loại Bản Dầm a) Giả thuyết tính toán: Các ô loại dầm gồm Ô: S2, S3b, S4b, S6, S7 - Các ô tính ô đơn, không xết đến ảnh hưởng ô lân cận - Tính theo sơ đồ đàn hồi Kích thước ô lấy từ trục dầm đến trục dầm - Cắt ô theo phương cạnh ngắn dải có bề rộng 1m để tính b)Sơ đồ tính: * ô sàn S2, S6, S7 tính đơn ngàm cạnh - Cánh tính : cắt dãy rộng b = 1m theo phương cạnh ngắn tính dầm chòu uốn ngàm đầu - Các giá trò momen dầm xác đònh công thức (tra sổ tay thực hành kết cấu công trình PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng) - Momen dương lớn nhầt nhòp: M= ql 24 (daNm/m) - Momen âm lớn gối: M= ql 12 (daNm/m) 9 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN L1 L2 b=1m *â sàn S3b, S4b tính đơn ngàm cạnh - Cách tính : cắt dãy rộng b = 1m theo phương cạnh ngắn tính dầm chòu uốn ngàm đầu đầu khớp - Momen dương lớn nhầt nhòp: 10 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH 10 SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN L2 L1 b=1m M2 M1 = × q × L1 128 (daNm/m) - Momen âm lớn gối: q × L1 M1 = − (daN m/m) c)Xác đònh nội lực: 11 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH 11 SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN Bê tông B20 Rb (daN/cm2) Rbt (daN/cm2) Cốt thép CI Eb (daN/cm2) Ra (daN/cm2) R'a (daN/cm2) Ea (daN/cm2) 115 90 2.7E+05 2250 2250 2.10E+06 Tuỳ theo sơ đồ tính mà ta có giá trò nội lực khác nhau.Ứng với sơ đồ tính ta có giá trò nội lực sau : BẢNG 1.6: GIÁ TRỊ NỘI LỰC TRONG BẢN PHƯƠNG Số hiệu ô sàn Cạnh ngắn L1 (m) Tónh tải (daN/m2) Hoạt tải (daN/m2) Tải trọng toàn phần (daN/m) S2 1.5 421.8 180 S3b 0.6 421.8 S4b 0.6 S6 S7 Giá trò mômen Nhòp Gối 601.8 56.42 112.84 180 601.8 15.23 27.08 707 240 947 23.97 42.62 1.5 560.7 180 740.7 69.44 138.88 2.4 421.8 180 601.8 144.43 288.86 d)Tính toán cốt thép: Vật liệu Cốt thép tính cho dải bảøn có bề rộng dài 1m Xem cấu kiện chòu uốn As = ξ m γ b Rbbho Rs Trong : ξ m = − − 2α m αm = M < αR γ b Rbbho2 b = 100 cm : bề rộng dãi tính toán ho= h - a: Chiều cao có ích tiết diện Giả thiết a =1,5 cm => h o= 10–1,5 = 8,5 (cm) Hàm lượng cốt thép ( µ ) cần đảm bảo điều kiện: Theo TCVN lấy µmin = 0.05% Thướng lấy µ = 0.1% 12 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH 12 SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN BẢNG 1.7: BỐ TRÍ THÉP BẢN MỘT PHƯƠNG Ô Bản Mômen (daN.m) M1 M2 56.42 S2 As (cm2) 200 1.42 0.1671 112.84 0.014 0.014 0.608 200 2.52 0.2965 0.002 0.002 0.087 200 1.42 0.1671 27.08 0.003 0.003 0.13 200 2.52 0.2965 0.003 0.003 0.13 200 1.42 0.1671 42.62 0.005 0.005 0.217 200 2.52 0.2965 0.008 0.008 0.348 200 1.42 0.1671 138.88 0.017 0.017 0.739 200 2.52 0.2965 0.017 0.017 0.739 200 1.42 0.1671 0.035 0.036 1.564 200 2.52 0.2965 144.43 S7 a(mm) µ (%) 69.44 S6 d (mm) 0.304 23.97 S4b ξ As chọn 0.007 0.007 15.23 S3b αm Astt (cm2) 288.86 2.Tính Toán Các Ô Loại Bản Kê: a) Giả thiết tính toán: - Các gồm:S1, S3a, S4a, S5, S8, S9, S10, S11, S12 - Do ô có kích thước khác nên ta không thê tính theo dạng liên tục mà tính theo ô đơn, không xét đến ảnh hưởng ô bên cạnh ( an toàn) - Tính theo sơ đồ đàn hồi Các kích thước ô lấy từ trục dầm đến trục dầm - Cắt ô theo cạnh ngắn cạnh dài có dãi bề rộng 1m để tính b) Sơ đồ tính: Lng 1m 1m Ld 13 GVHD:ThS THÂN TẤN THỊNH 13 SVTH: ĐẶNG THÀNH LONG ĐỒ ÁN TỔNG HP CHƯƠNG 1:TÍNH TOÁN SÀN L1 b=1m Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi, điều kiện liên kết với dầm xác đònh sau: - hd ≥ 3hb  liên kết ngàm - hd