thiết kế sàn tầng điển hình

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD : T.S TẠ MINH NGHI THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Do công trình sử dụng kết cấu khung chòu lực nên dùng phương án sàn BTCT đổ toàn khối giải pháp tốt sàn có khả chòu tải lớn làm tăng độ cứng , độ ổn đònh cho toàn công trình Phương pháp thi công đơn giản phù hợp với điều kiện Việt Nam SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD : T.S TẠ MINH NGHI Sô đồ bố trí dầm sàn : G G SAØ N6 SAØ N5 SAØ N4 SAØ N3 SAØ N1 SAØ N1 SAØ N2 F F SAØ N7 SAØ N8 SAØ N9 SAØ N 10 SAØ N 11 SAØ N 12 SAØ N3 SAØ N1 SAØ N1 SAØ N2 E E D D C C SAØ N3 SAØ N1 SAØ N1 SAØ N2 B SAØ N3 SAØ N1 SAØ N1 SAØ N2 A XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC SƠ BỘ DẦM SÀN : 2.2.1 KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM l d thức : Chiều cao dầm chọn sơ theo hcông d = md Trong : + m : phụ thuộc vào tính chất khung tải trọng SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD : T.S TẠ MINH NGHI md : 10 ÷ 12 dầm md : 12 ÷ 20 dầm phụ md : ÷ dầm consol + ld : Chiều dài nhòp dầm xét Bề rộng dầm chọn sơ theo công thức sau bd= (0.30.5)*hd Bảng kê tiết diện dầm : NHỊP DẦM ld(mm) HỆ SỐ md CHIỀ U CAO hd (mm) D1 6650 12 554 277 300x600 D2 6000 12 500 250 250x500 D3 6000 16 375 188 200x400 D4 7450 16 465 232 250x500 D5 6850 16 428 214 200x400 D6 7450 12 620 310 300x650 D7 6850 12 570 285 300x600 10 D8 D9 D10 4850 2000 2600 12 7 404 285 371 202 142 185 200x400 200x300 200x400 ST T KÝ HIỆU DẦM CHIỀ U RỘN G bd (mm) TIẾT DIỆN CHỌN bdxhd (mm²) GHI CHÚ Dầm Dầm Dầm phụ Dầm phụ Dầm phụ Dầm Dầm Dầm ConSol ConSol XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC SÀN : Chiều dày sàn xác đònh theo công thức sau : SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP hs = GVHD : T.S TẠ MINH NGHI D * l1 m Trong đó: + m: Hệ số phụ thuộc vào - m=40÷45 (bản làm việc theo phương) - m=30÷35 (bản làm việc theo phương) + l1: Độ dài cạnh ngắn sàn + D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng (D=0,8÷1,4) + Kích thước ô sàn tính từ trục dầm ST T KÝ HIỆ U SÀ N S1 CAÏN H NGA ÉN l1(m m) 6000 S2 2000 6000 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 2600 6000 6000 6000 4850 4850 4850 6000 7450 6700 6850 6850 6700 7450 10 S10 2550 6850 11 S11 2550 6700 12 S12 2550 7450 CẠN H DÀI l2(m m) 6650 TỶ SỐ l2/l1 LOẠI SÀN 1.108 Hai phương Một 3.000 phương Một 2.307 phương 1.241 Hai phương 1.117 Hai phương 1.142 Hai phương 1,412 Hai phương 1,381 Hai phương 1,537 Hai phương Một 2.686 phương Một 2,627 phương Một 2.921 phương HỆ SỐ DIỆN TÍCH (m²) CHIỀ U DÀY hs (mm) 45 39.90 133 35 12.00 57 35 45 45 45 45 45 45 15.60 44.70 40.2 41.10 33.2225 32.495 36.133 74 133 133 133 107 107 107 35 17.466 73 35 17.085 73 35 18.998 73 Từ bảng ta chọn chiều dày sàn hs=120mm SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD : T.S TẠ MINH NGHI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 2.3.1 TĨNH TẢI Bao gồm thân lớp cấu tạo sàn: gi=∑γi*δi *ni Trong đó: + gi: Trọng lượng thân lớp sàn thứ i + γi: Trọng lượng riêng vật liệu thứ i + δi: độ dày lớp thứ i + ni: hệ số độ tin cậy [1]-T10-M3.2-B1 GẠC H LÁ T NỀ N DÀ Y 10MM = 2000KG/ M3;n=1.1 VỮ A LÓ T SAØ N DAØ Y 30MM = 1800KG/ M3;n=1.3 SAØ N BTC T DÀ Y 120MM = 2500KG/ M3;n=1.1 VỮ A TRÁ T TRẦ N DÀ Y 15MM = 1800KG/ M3;n=1.3 H2.1 Các lớp cấu tạo sàn ST T CÁC LỚP CẤU TẠO SÀN Gạch ceramic Vữa lót Bản BTCT Vữa trát trần Tổng cộng SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG CHIỀU DÀY (mm) 10 30 120 15 γ (kG/m³) 2000 1800 2500 1800 n 1,1 1,3 1,1 1,3 gtt (kG/ m2) 22 70,2 330 35,1 457.3 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD : T.S TẠ MINH NGHI HOẠT TẢI Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố sàn lấy theo bảng TCVN 2737:1995 Ptts =Ptcsxn (kG/m²) tc Trong đó: + P : Tải trọng tiêu chuẩn lấy theo bảng TCVN 2737:1995 phụ thuộc vào công cụ thể phòng + n: Hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3 TCVN 2737:1995 sau: - n=1,3 Ptc=200 (kG/m²) ST T KÝ HIỆU SÀN S1 S2 S3 S4 S5 S6 Phoøng học Ban công Hành lang Phòng vệ sinh Phòng học Phòng học S7 Phoøng học S8 Phoøng học S9 Phòng học Ban công 10 S10 11 S11 12 S12 CÔNG NĂNG Ban công Ban công SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG DIỆ N TÍCH (m²) 39.90 12.00 15.60 44.70 40.20 41.10 33.22 25 32.49 36.13 17.46 17.08 18.99 HOẠT HỆ TẢI TC SỐ Ptc(Kg/ m2) n 1,2 200 1,2 300 1,2 300 1,2 200 1,2 200 1,2 200 200 200 200 300 1,2 1,2 1,2 HOẠT TẢI TC Ptt(Kg/ m2) 240 360 360 240 240 240 240 240 240 1,2 360 300 1,2 360 300 1,2 360 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD : T.S TẠ MINH NGHI TRỌNG LƯNG TƯỜNG NGĂN Trọng lượng tường ngăn sàn qui đổi thành tải trọng phân bố sàn (mang tính chất gần đúng) Tải trọng tường ngăn có xét đến giảm tải (trừ 30% diện tích cửa) tính theo công thức sau: n.l t ht γ t (kG/m²) 70% Trong đó: A + n: Hệ số tin cậy, n=1,3; [1]-T15-M4.3.3; + lt: Chiều dài tường; + ht: Chiều cao tường; + γ t : Trọng lượng đơn vò tường tiêu chuẩn, γ t =180 kG/m² (tường gạch 100); γ t =330 kG/m² (tường gạch 200) + A: Diện tích ô sàn có tường ngăn, A=l1.l2 Nếu trọng lượng sàn qui đổi nhỏ 75(kG/m²) lấy 75(kG/m²) Nếu lớn 75(kG/m²) lấy theo tính toán [1]-T15-M4.3.2.2 Kết tính trình bày theo bảng B1.5: g tqd = ST T KÝ HIỆ U SÀ N DIỆ N TÍCH A (m²) CHIỀU DÀI TƯỜN G lt (m) CHIỀU CAO TƯỜN G ht (m) TRỌNG LƯNG TIÊU CHUẨN γt (kG/m²) HE Ä SO Á n TR Ừ CƯ ÛA (%) TRỌNG LƯNG SÀN QUY ĐỔI Gqdt (kG/m²) 44.7 1,3 70% S4 17.80 3,50 180 B2.5 Tải trọng tường quy đổi phân bố sàn 228.3 TỔNG HP TẢI TRỌNG SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP ST T KÝ HIE ÄU SÀ N DIỆ N TÍCH (m²) S1 39.90 S2 12.00 S3 S4 15.60 44.70 S5 40.2 S6 S7 S8 S9 41.10 33.22 25 32.49 36.13 17.46 17.08 18.99 10 11 12 S10 S11 S12 GVHD : T.S TẠ MINH NGHI TẢI HOẠT TRỌNG TẢI TOÀN gqds ptt PHẦN (kG/m (kG/m²) q (kG/m²) ²) TĨNH TẢI LOẠI SÀN gtts (kG/m ²) Hai phương Một phương Một phương Hai phương Hai phương Hai phương Hai phương Hai phương Hai phương Một phương Một phương Một phương 457.3 457.3 457.3 457.3 228.3 457.3 457.3 457.3 457.3 457.3 457.3 457.3 457.3 - 240 697.3 360 817.3 360 240 817.3 925.6 697.3 240 697.3 240 697.3 240 697.3 240 697.3 240 817.3 360 817.3 360 817.3 360 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT : Chọn sơ kích thước cột theo công thức sau : Ayc = K N Rb Trong đó: K : hệ số kể đến ảnh hưởng momen ; lấy khoảng (1.2-1.5) Rb : cường độ chòu nén tính toán bê tông N : Lực nén tiết diện cột Và N=1.2*m*q*F SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD : T.S TẠ MINH NGHI Với F : diện tích sàn truyền tải vào cột q =1.2T/m2 m : số tầng Xét cột trục 6-B ; 6-D ; 6-F : Có : Diện tích sàn truyền tải vào cột : 1 F= * (6.65 + 6.65) * * (6.0 + 6.0) =39.9 m2 2 Lực nén tiết diện cột : N = 1.2 * *1200 * 39.9 = 229.824(kg ) Tiết diện cột : Ayc =1.2*229824/115 = 2398 (cm2) Vậy chọn sơ kích thước cột (50x50)cm Xét cột biên trục SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP GVHD : T.S TẠ MINH NGHI 2.4 TÍNH TOÁN CÁC Ô SÀN 2.4.1 PHÂN LOẠI Ô BẢN SÀN 2.4.1.1 Phân loại: • Bản đúc toàn khối với dầm • Quan điểm liên kết dầm với sàn: hd >= 3hs xem liên kết ngàm, hd= sàn tính theo loại dầm, cắt dải có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán • Nếu l2/l1 < sàn tính theo loại kê cạnh, theo sơ đồ khớp dẻo cách tra bảng để xác đònh nội lực lớn 2.4.2 TÍNH CÁC Ô BẢN SÀN LÀM VIỆC THEO PHƯƠNG (BẢN DẦM) Các ô loại dầm: S2;S3;S10;S11;S12 Các giả thiết tính: • Ô tính ô đơn, bỏ qua ảnh hưởng ô sàn bên cạnh • Cắt dải có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính • Nhòp tính toán lấy mép trục dầm 2.4.2.1 Xác đònh sơ đồ tính bản: Xét tỷ số hd/hs để xác đònh liên kết sàn với dầm: • hd>= hs : Bản liên kết ngàm với dầm • hd< hs : Bản liên kết khớp với dầm (Sàn liên kết với vách xem ngàm) Dựa vào bảng B1.1 ta thấy toàn chiều cao dầm cao 300mm ; thỏa điều kiện hd >= 3hs Do toàn sàn liên kết ngàm với dầm vách SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG 10 Cắ t 1m L2 GVHD : T.S TẠ MINH NGHI 1m ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP L1 Mg Mg Mnh H1.2 Sơ đồ tính toán dầm 2.4.2.2 Xác đònh nội lực: Giá trò momen gối momen nhòp dải tính theo công thức sau: + Momen âm gối : q * l1 (kGm) Mg = + Momen dương nhòp: q *l (kGm) 24 Trong đó: + q: tải trọng toàn phần (q=gstt + gtqd + Pstt) Kết tính toán theo bảng B2.7: M nh = ST KÝ Nhò DIỆ SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG TĨNH TẢI HOẠT TẢI Moment 11 ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP T HIỆ U SÀ N p l1 (m) S2 2.0 S3 2.6 S10 2.55 S11 2.55 S12 2.55 N TÍCH (m²) 12.0 15.6 17.4 66 17.0 85 18.9 98 GVHD : T.S TẠ MINH NGHI gtts (kG/m ²) gqds (kG/m ²) 457.3 457.3 TAÛI ptt (kG/m²) - 360 - 360 - 360 - 360 - 360 TRỌNG TOÀN PHẦN q (kG/m²) 817.3 817.3 457.3 817.3 457.3 817.3 457.3 817.3 Mnh (kGm ) Mg (kGm ) 136.2 230.2 221.4 221.4 221.4 408 65 690 62 664 31 664 31 664 31 B2.7 – Xác đònh nội lực sàn loại dầm 2.4.2.3 Tính toán cốt thép: Ô tính cấu kiện chòu uốn Các giả thiết tính toán: • a=2 cm – Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chòu kéo • h0 = hs-a = 12-2 = 10 cm – Chieàu cao có ích tiết diện • b=100 cm – Bề rộng tính toán dải Chọn Bê tông B20, cốt thép AI, có thông số bảng B2.8: BÊ TÔNG B20 Rb (MPa) Rbt (MPa) Eb (MPa) 11.5 0.9 30000 THEÙP AI ξR 0,64 RS (MPa) 225 Rsc (MPa) 225 Es (MPa) 21000 Tính ô sàn S2 : Thép gối Mg 408.65 *10^ αm = = = 0.035 < α r = 0.437 115 *100 *10^ Rb * b * h0 ξ = − − 2α m = − − * 0.035 = 0.035 Tính As SVTH : ĐỒN TRUNG DŨNG 12 ĐỒ ÁN BÊ TƠNG CỐT THÉP As = GVHD : T.S TẠ MINH NGHI ξ * γ b * Rb * b * h0 0.035 *1*115 *100 *10 = = 1.79(cm ) Rs 2250 Kiểm tra hàm lượng cốt thép : Điều kiện ràng buộc : µ = 0.05% < µ = As ξ *γ * R < µ max = r b b b * ho Rs Với : A 1.78 µ= s = *100% = 0.178% b * ho 100 *10 ξ *γ * R 0.645 *1*11 µ max = r b b = *100% = 3.3% Rs 225 Thoûa điều kiện ràng buộc Khoảng cách cốt thép xét dải rộng 1m 100 * a s 100 * 0.283 a= = = 15.9cm As 1.78 Choïn thép : φ6@200 Thép nhòp : M nh 136.22 *10^ αm = = = 0.012 115 *100 *10^ Rb * b * h0 ξ = − − 2α m = − − * 0.012 = 0.012 < ξ r = 0.645 Thoûa điều kiện phá hoại dẻo Tính ξ * γ b * Rb * b * ho 0.012 *1*115 *100 *10 As = = = 0.61cm Rs 2250 Kieåm tra hàm lượng cốt thép : As ξ *γ * R =