Hướng dẫn tính toán sàn cho đồ án tốt nghiệp xây dựng,........................................................................................................................................................................................................................................................................
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NĂM 2017 LOAN GVHD: ThS LÊ THANH PHẦN II: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHƯƠNG I: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH I SỐ LIỆU TÍNH TOÁN: 1.1 Số liệu tính toán: - Chọn bê tông B20 - Chọn thép sàn A-1, thép trơn có đường kính - Chọn thép chòu lực A-2, thép gân có đường kính Bảng tổng hợp số liệu tính toán Bê tông B20 Cốt thép (MPa) Rb = 11.5 Cốt đai, cốt Sàn d 12 Cốt dọc d 12 Rbt = 0.9 xiên (MPa) (MPa) d 12 (MPa) = 0.9 Rs = 225 Rsw = 175 Rsc = 280 1.2 Sơ đồ mặt sàn: SVTH : ĐỒN ĐÌNH LẬP MSSV: 1573002009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NĂM 2017 LOAN GVHD: ThS LÊ THANH II TÍNH TOÁN: 2.1 Xác đònh tải trọng tác dụng lên sàn: 2.1.1 Chọn sơ tiết diện dầm sàn: - Tiết diện dầm phụ thuộc vào yếu tố + Tải trọng từ sàn truyền vào + Nhòp dầm + Điều kiện thi công * Xác đònh sơ kích thước dầm phụ : hd = Chọn hd =400 mm => Chọn hd =200 mm * Xác đònh sơ kích thước dầm : Chọn hdc =500 mm => Chọn bd = 200 mm - Những tiết diện dầm chọn: + Dầm ngang nhà bxh = 200x500 + Dầm dọc nhà bxh = 200x400 - Sơ chọn kích thước tiết diện sàn: Chọn chiều dày sàn chọn theo biểu thức kinh nghiệm: m = 30 - 35 dầm (1 phương) m = 40 - 45 kê cạnh (2 phương) D = 0.8 - 1.5 hệ số phụ thuộc vào tải trọng Vậy ta chọn chiều dày sàn: SVTH : ĐỒN ĐÌNH LẬP MSSV: 1573002009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NĂM 2017 LOAN GVHD: ThS LÊ THANH 2.1.2 Tónh tải: - Các lớp cấu tạo sàn nhà thông thường: STT Thành phần tải HSVT n Gạch ceramic 0.01 2000daN/ m3 1.2 24 Vữa lót 0.02 1800daN/ m3 1.2 43.2 Sàn BTCT 0.13 2500daN/ m3 1.1 357.5 Vữatrát trần 0.015 1800daN/ m3 1.2 32.4 457 Tổng - Đối với sàn nhà vệ sinh, nhà tắm: STT Thành phần tải HSVT n Gạch ceramic 0.01 2000 1.2 24 Vữa lót 0.02 1800 1.2 43.2 Lớp Bê tông chống thấm 0.1 2200 1.1 242 Sàn BTCT 0.13 2500 1.1 330 Vữatrát trần 0.015 1800 1.2 32.4 699 Tổng 2.1.3 Hoạt tải: Giá trò hoạt tải lấy theo quy phạm TCVN (2737 – 1995), ta có bảng giá trò sau: STT Loại phòng SVTH : ĐỒN ĐÌNH LẬP Tải trọng tiêu HSVT(n) Tải trọng tính MSSV: 1573002009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NĂM 2017 LOAN GVHD: ThS LÊ THANH chuẩn ( ) toán ( ) Phòng bếp 150 1.3 195 P.khách, P.ăn 150 1.3 195 P.vs, P.tắm 150 1.3 195 Phòng ngủ 150 1.3 195 Hành lang 300 1.2 360 Ban công 300 1.2 360 Cầu thang 300 1.2 360 Mái 75 1.3 97.5 2.2 Tính nội lực: 2.2.1 Phân loại ô bản: Số hiệu ô sàn l2 (m ) l1 (m ) Tỷ số l2/l1 Số Lượn g S1 5,8 5,5 1,05 32 S2 5,8 1,45 S3 5,5 2,2 2,44 S4 2,2 1,5 1,50 S5 5,8 1,4 4,14 S6 5,5 1,4 3,93 S7 5,9 0,6 9,83 S8 5,5 0,6 9,17 S9 3,6 0,6 6,00 S10 4,5 1,13 SVTH : ĐỒN ĐÌNH LẬP Loại ô Sàn làm việc phương Sàn làm việc phương Sàn làm việc phương Sàn làm việc2 phương Sàn làm việc1 phương Sàn làm việc1 phương Sàn làm việc1 phương Sàn làm việc1 phương Sàn làm việc1 phương Sàn làm việc phương MSSV: 1573002009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NĂM 2017 LOAN GVHD: ThS LÊ THANH S11 0,6 6,67 S12 11 0,6 18,33 Sàn làm việc phương Sàn làm việc phương 2.2.2 Tính kê cạnh: a Sơ đồ tính: Khi tỉ số cạnh xem ô làm việc theo phương, tính theo sơ đồ đàn hồi có tải nhòp khác nhau, tải nhòp tính theo sơ đồ dẻo Và tỉ số liên kết xem ngàm, dầm ngàm vào (vì dầm có độ cứng lớn bản) Quá trình tính toán Dựa vào tỉ số điều kiện liên kết cạnh theo công thức ta tra bảng phụ lục 12 sách kết cấu bê tông cốt thép tập tác giả VÕ BÁ TẦM Ta xác đònh hệ số tương ứng ta xác đònh - Moment nhòp theo phương cạnh ngắn - Moment nhòp theo phương cạnh dài - Moment gối theo phương cạnh ngắn - Moment gối theo phương cạnh dài Trong đó, Là tổng tải tính toán sàn : cạnh ngắn ô bản; : cạnh dài ô : tónh tải tính toán ô bản; toán ô : chiều cao dầm; SVTH : ĐỒN ĐÌNH LẬP Từ : hoạt tải tính : chiều dày MSSV: 1573002009 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NĂM 2017 LOAN GVHD: ThS LÊ THANH b Tính toán kết nội lực: - Gồm ô bản, S1, S2, S3 ,S4, S10 Vì ô thoả điều kiện: + , làm việc theo phương, tính theo sơ đồ đàn hồi + , dầm ngàm vào Trong : l1,l2 cạnh ngắn cạnh dài ô Moment dương lớn : Mi1 = mi1 x q (daNm/m) Mi2 = m i2 x q (daNm/m) Moment âm lớn nhât gối : MiI = ki1 x q (daNm/m) MiII = ki2 x q (daNm/m) Các giá trò mi1 , mi2 , ki1 , ki2 tra bảng phụ lục 15, sơ đồ sách kết cấu bê tông cốt thép, tập 2, tác giả VÕ BÁ TẦM Tra bảng tính toán ta xác đònh kết nội lực, kết cốt thép bảng sau SVTH : ĐỒN ĐÌNH LẬP MSSV: 1573002009 Bảng kết nội lực ô sàn1 đến sàn4 Số hiệ u sàn S1 S2 S3 S4 S10 Cạn h dài L2 (m) 5,8 5,8 5,5 2,25 4,5 Cạn h ngắn L1 (m) α = L24/L 5,5 2,25 1,5 1,05 1,45 2,00 1,50 1,13 m91 m92 k91 k92 Hoạt tải daN/m2 Tĩnh tải gtt daN/m2 P=(ptt+gtt)*L1*L2 MII 0,0187 0,0171 M1 M2 MI 388,94 195 0,0437 457 20799 355,66 908,91 0,0394 819,47 0,0209 396,15 0,01 360 0,0469 457 18954 189,54 888,96 0,0223 422,68 0,0183 202,46 0,0046 0,0392 195 699 11063 50,89 433,68 0,0098 108,42 0,0208 62,76 0,0093 195 0,0464 699 3017 28,06 140,00 0,0206 62,16 0,0198 291,18 0,0154 0,0457 0,0358 360 457 14706 226,47 672,06 526,47 c Tính toán cốt thép: - Tính toán cốt thép sàn cấu kiện chòu uốn với chiều rộng b = 1m - Chọn chiều dày lớp bảo vệ 110mm - Công thức tính toán là: - Kiểm tra hàm a = 20mm lượng = 130 -20 = cốt thép: (của dầm chính, cột ) Bảng kết cốt thép ô sàn S1 đến S4 Ký hiệ u sàn Chọn thép Momen M Giá trị M (daN.m) ho (mm) b (cm ) M1 388,94 110 10 115 225 0,03 11 M2 355,66 110 10 115 225 MI 908,91 110 10 115 MII 819,47 110 10 M1 396,15 110 M2 189,54 MI 888,96 MII 422,68 M1 202,46 M2 50,89 MI 433,68 MII 108,42 M1 62,76 M2 28,06 MI 140,00 MII 62,16 S1 S2 S3 S4 Rb (MPa ) Rs (MPa ) αm ζ As (mm2) As chọn µ% φ a (mm) 10 11 12 13 14 0,03 16 159,6 170 166 0.15 0,02 84 0,02 88 145,8 170 166 0.15 225 0,07 26 0,07 54 381,6 130 387 0.36 115 225 0,06 54 0,06 77 342,7 130 387 0.36 10 115 225 0,03 16 0,03 21 162,6 170 166 0.15 110 10 115 225 0,01 51 0,01 53 77,17 200 142 0.13 110 10 115 225 0,07 10 0,07 37 372,9 130 387 0.36 110 10 115 225 0,03 38 0,03 43 173,7 200 252 0.24 110 10 115 225 0,01 62 0,01 63 82,47 200 142 0.19 110 10 115 225 0,00 41 0,00 41 20,60 200 142 0.13 110 10 115 225 0,03 46 0,03 53 178,3 200 252 0.43 110 10 115 225 0,00 87 0,00 87 43,99 200 142 0.24 110 10 115 225 0,00 50 0,00 50 25,42 200 142 0.13 110 10 115 225 0,00 22 0,00 22 11,35 200 142 0.13 110 10 10 115 225 0,01 12 0,01 12 56,88 6 200 142 0.24 115 225 0,00 0,00 25,17 200 142 0.24 110 S10 M1 291,18 M2 226,47 MI 672,06 MII 526,47 50 50 110 10 115 225 0,02 33 0,02 35 119,0 200 142 0.24 110 10 115 225 0,01 81 0,01 83 92,34 200 142 0.13 110 10 115 225 0,05 37 0,05 52 279,2 190 279 110 10 115 225 0,04 20 0,04 30 217,3 200 252 0.25 As chọn µ% 0.23 Để tiện thi cơng bố trí thép Chọn loại φ cho sàn Ký hiệ u sàn Chọn thép Momen M Giá trị M (daN.m) ho (mm) b (cm ) Rb (MPa ) Rs (MPa ) 10 0,03 16 159,6 M1 159,67 M2 145,8 MI 381,63 MII 342,71 M1 162,67 M2 77,172 MI 372,92 MII 173,76 M1 82,473 M2 20,604 S1 S2 S3 αm ζ As (mm2) φ a (mm) 11 12 13 14 200 252 0,22 110 10 115 225 0,03 11 110 10 115 225 0,02 84 0,02 88 145,8 200 252 0,22 110 10 115 225 0,07 26 0,07 54 381,6 10 200 393 0,35 110 10 115 225 0,06 54 0,06 77 342,7 10 200 393 0,35 110 10 115 225 0,03 16 0,03 21 162,6 200 252 0,22 110 10 115 225 0,01 51 0,01 53 77,17 200 252 0,22 110 10 115 225 0,07 10 0,07 37 372,9 10 200 393 0,35 110 10 115 225 0,03 38 0,03 43 173,7 10 200 393 0,35 110 10 10 115 225 0,01 62 0,01 63 82,47 200 252 0,22 115 225 0,00 41 0,00 41 20,60 200 252 110 0,22 MI 178,37 MII 43,997 M1 25,421 M2 11,35 MI 56,886 MII 25,176 M1 119,05 M2 92,347 MI 279,25 MII 217,39 S4 S10 110 10 115 225 0,03 46 0,03 53 178,3 10 200 393 0,35 110 10 115 225 0,00 87 0,00 87 43,99 10 200 393 0,35 110 10 115 225 0,00 50 0,00 50 25,42 200 252 0,22 110 10 115 225 0,00 22 0,00 22 11,35 200 252 0,22 110 10 115 225 0,01 12 0,01 12 56,88 10 200 393 0,35 110 10 115 225 0,00 50 0,00 50 25,17 10 200 393 0,35 110 10 115 225 0,02 33 0,02 35 119,0 200 252 0,22 110 10 115 225 0,01 81 0,01 83 92,34 200 252 0,22 110 10 115 225 0,05 37 0,05 52 279,2 10 200 393 0,35 110 10 115 225 0,04 20 0,04 30 217,3 10 200 393 0,35 2.2.3 Tính ô loại dầm: a Sơ đồ tính: - Khi tỉ số cạnh ta xem làm việc phương theo cạnh ngắn để tính toán ta cắt dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn Vậy tải phân bố dải 1m là, - Nội lực tính toán xác đònh sau cho TH: * Sơ đồ đầu ngàm: + Moment nhòp: + Moment gối: * Sơ đồ ngàm đầu, đầu kê: + Moment nhịp: + Moment gối: * Sơ đồ ngàm đầu, đầu tự do: + Moment đầu ngàm : + Moment đầu tự : M = * Tính ô dầm: Gồm ô bản: S5, S6, S7, S8, S9,S11,S12 ô thoả điều kiện + + làm việc theo phương, tính theo sơ đồ đàn hồi dầm ngàm vào Tính toán cốt thép sàn cấu kiện chòu uốn với chiều rộng b = 1m - Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 20mm - Chiều cao làm việc - Công thức tính toán = 130 -20 = 110 mm ; - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: (của dầm chính, cột ) b Tính toán ô S7, S8, S9,S11,S12 có: Sơ đồ đầu ngàm, đầu tự : Sơ dồ tính: -Nội lực tính toán xác đònh sau: + + Moment đđầu ngàm : + Moment đầu tự : M = Với: , , Ta đưa giá trò vào để tính toán, lực ,và kết cốt thép bảng sau ta kết nội Bảng kết cốt thép sàn S7, S8, S9, S11,S12: M Chọn cốt thép Ơ SÀN (daN.m) d a (%) (mm2 (mm (mm ) (mm2 ) ) ) GỐI 147 0,0117 0,0118 59,74 0,357 10 200 393 b Tính toán ô S5, S6 có: Sơ dồ tính: Sơ dồ dầu ngàm Với : , , - Nội lực tính toán xác đònh sau: + Moment nhòp: + Moment gối: Ta đưa giá trò vào để tính toán, ta kết nội lực ,và kết cốt thép bảng sau Bảng kết cốt thép sàn S5, S6: Tiết M Chọn cốt thép diện (daN.m) d a (%) (mm2 (mm (mm ) (mm2 Gối 133.4 Nhòp 66.7 0,0107 0,0107 54,18 0,045 0,0053 0,0053 27,02 0,022 ) ) ) 10 200 393 200 252 2.3 Kiểm tra bố trí cốt thép: Kiểm tra độ võng đáy: - Xác đònh tải trọng truyền theo hai phương kê bốn cạnh - Xét bốn cạnh, có kích thước L1, L2 chòu tải trọng phân bố q(daN/m2) Ở ta xét ô bất kỳ, chẳng hạn ô thứ S1 có kích thước L1 = 5.5 m, L2 = 5.8 m lớn nhất, chắn độ võng sàn lớn ô lại - Ta cắt 1m bề rộng sàn lớn nhất, ta có tiết diện b x h = (100 x 13)cm - Độ võng ngàm cạnh xác đònh: : hệ số phụ thuộc tỷ số ô tra phụ lục 22 Ta có: (Tra phụ lục 22, tập Kết cấu bê tông cốt thép thầy VÕ BÁ TẦM) Suy ra: daN/m2 a = 5.5 m - Độ cứng trụ: Với: Eb = 27x103 MPa, (Modun đàn hồi bê tông B20) h = 130mm (chiều dày bản) = 0.2 (hệ số Poisson) Vậy độ võng ô bản: Vậy sàn đạt yêu cầu độ võng, sàn lại có kích thước nhỏ nên không cần kiểm tra ... 50 25 , 42 200 25 2 0 ,22 110 10 115 22 5 0,00 22 0,00 22 11,35 20 0 25 2 0 ,22 110 10 115 22 5 0,01 12 0,01 12 56,88 10 20 0 393 0,35 110 10 115 22 5 0,00 50 0,00 50 25 ,17 10 20 0 393 0,35 110 10 115 22 5... 0, 02 33 0, 02 35 119,0 20 0 25 2 0 ,22 110 10 115 22 5 0,01 81 0,01 83 92, 34 20 0 25 2 0 ,22 110 10 115 22 5 0,05 37 0,05 52 279 ,2 10 20 0 393 0,35 110 10 115 22 5 0,04 20 0,04 30 21 7,3 10 20 0 393 0,35 2. 2.3... 0,00 22 11,35 20 0 1 42 0.13 110 10 10 115 22 5 0,01 12 0,01 12 56,88 6 20 0 1 42 0 .24 115 22 5 0,00 0,00 25 ,17 20 0 1 42 0 .24 110 S10 M1 29 1,18 M2 22 6,47 MI 6 72, 06 MII 526 ,47 50 50 110 10 115 22 5 0,02