VÍ DỤ TÍNH TOÁN SÀN LIÊN HỢP

VÍ DỤ TÍNH TOÁN SÀN LIÊN HỢP TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG VÀ GIAI ĐOẠN SỬ DỤNG. Tấm tôn có chiều dày thô là 0.75 mm, được phủ 2 lớp kẽm là 275gamm2 chiều dày tinh của tấm tôn là 0.71 mm. Đặc trưng của tôn sóng : Chiều cao hp = 60 mm Chiều dày t = 0.75 mm Giới hạn đàn hồi: fyp = fy = 330 Nmm2 Đặc trưng của sàn : Chiều dày: ht = 130 mm

VÍ DỤ TÍNH TỐN Kiểm tra sàn liên hợp + nhịp 2,5 m (ba gối tựa) + tải trọng sử dụng 3,0 kN/m2 Đặc trưng sàn + chiều dày ht = 130 mm Tấm tôn + mặt phủ kẽm 275 gam/m2 + chiều dày tinh: 0,71 mm Đặc trưng tôn + chiều dày t = 0,75 mm + giới hạn đàn hồi fyp = fy = 330 N/mm2 + trọng lượng thân Gap = 0,08 kN/m2 VÍ DỤ TÍNH TỐN Vật liệu Đặc trưng tôn m chiều rộng + diện tích hữu hiệu khơng kể phần gân bụng Ap = 669 mm2/m + khoảng cách từ trọng tâm đến bề mặt e = 35,63 mm + Ip = 49,57 cm4/m + M+pl,Rd = 4,16 kN.m/m + VRd = 52,92 kN/m VÍ DỤ TÍNH TỐN Vật liệu BT C30/37 fck = 30 N/mm2; fck,0,05 = 2,0 N/mm2; Ecm = 32 kN/mm2 Cốt thép TSHA P400 Ø5/100 mm (1,96 cm2/m) + Ø5,5/200 mm (1,19 cm2/m) fsk = 500 N/mm2; Es = 210 kN/mm2 Hệ số an toàn Vật liệu: Bê tông: c = 1,50 Cốt thép: s = 1,15 Tác động: Tĩnh tải: G = 1,35 Cốt liệu Tấm tôn: ap = 1,10 Mối nối: v = 1,25 Hoạt tải: Q = 1,50 QUY TRÌNH TÍNH TỐN Tính tốn tơn giai đoạn thi cơng a Tải trọng – Nội lực b Phương pháp tính đơn giản + Tính mơmen qn tính tiết diện + Tính tiết diện hiệu theo SLS (M+, M-) + Kiểm tra tính hiệu sườn + Kiểm tra tơn theo SLS c Phương pháp tính giảm độ cứng sườn uốn + Xác định tiết diện hiệu + Xác định khả chịu lực MRd, VRd, RRd + Kiểm tra khả chịu lực QUY TRÌNH TÍNH TỐN Tính tốn sàn liên hợp giai đoạn sử dụng a Tải trọng – Nội lực b Xác định khả chịu lực – Kiểm tra theo ULS + Tại nhịp: M+ + Tại gối tựa trung gian: M-, độ bền chịu cắt đứng, cắt dọc c Xác định độ võng – Kiểm tra theo SLS d Kiểm tra nứt 1.Tính tốn tơn giai đoạn thi công Tải trọng tác dụng Xét dải bề rộng b = m • Trọng lượng thân sàn + tơn định hình: Gap = 0,08 kN/m2 + BT: Gc = (70.1000 + 72.59.5).25000.10-6 = 2,28 kN/m2 + tổng: G = 2,28 + 0,08 = 2,36 kN/m2 • Tải thi cơng + tải phân bố đều: S1 = 0,75 kN/m2 + diện tích 3x3m: S = 1,5 kN/m2 1.Tính tốn tơn giai đoạn thi cơng Phân tích tổng thể, tính tốn nội lực Phân tích đàn hồi Mơmen qn tính khơng thay đổi theo nhịp • Trường hợp 1: tải trọng nhịp TTGH cường độ (ULS) & TTGH biến dạng (SLS) • Trường hợp 2: tải trọng lên nhịp TTGH cường độ (ULS) & TTGH biến dạng (SLS) 1.Tính tốn tơn giai đoạn thi cơng • Trường hợp 1: tải trọng nhịp TTGH cường độ (ULS): G =1,35, Q =1,5 Sp = G.G + (S1+S2).Q = 2,36.1,35 + 1,5.1,5 = 5,44 kN/m2 M12 = 0,096.SpL2 = 3,26 kN.m/m M2 = - 0,063.SpL2 = - 2,14 kN.m/m V1 = 0,43.SpL = 5,84 kN/m V2 = 0,626.SpL = 8,51 kN/m Tính tốn tơn giai đoạn thi cơng TTGH biến dạng (SLS): G =1,0, Q =1,0 Sp = G.G+(S1+S2).Q = 2,36.1,0 + 1,5.1,0 = 3,86 kN/m2 M12 = 0,096.SpL2 = 2,32 kN.m/m M2 = - 0,063.SpL2 = -1,52 kN.m/m V1 = 0,43.SpL = 4,22 kN/m V2 = 0,626.SpL = 6,04 kN/m 1.Tính tốn tơn giai đoạn thi cơng • 10 Trường hợp 2: tải trọng lên nhịp TTGH cường độ (ULS): G =1,35, Q =1,5 Spa = G.G + S1.Q = 2,36.1,35 + 0,75.1,5 = 4,31 kN/m2 Spb = S2.Q = 0,75.1,5 = 1,125 kN/m2 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng 50 Tổng tải trọng tác dụng lên nhịp trái R1  R2  R3   2360  1000 .1,35  3000.1,5.5 45180  R2 26543 N / m Mômen lớn nhịp M 12 max 4804 N m / m Nội lực sau phân phối lại mômen gối:  M SR M red  4941N m / m Vv.Sdi R2 26543 N / m  M SR M 12 4804 N m / m Vv.Sde R1 9318 N / m 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng 51 Độ bền tiết diện theo ULS 0,85 f Xpl Tính mơmen cực hạn nhịp Chiều cao vùng BT chịu nén centroidal axis of profiled steel sheeting Khoảng cách từ trọng tâm tôn đến mặt  d p 130  35,63 94,37mm ck c dp d Ap f yp 669.330 ap 1,1 x  11,81mm b.0,85 f ck 1000.0,85.30 1,5 c  Trục trung hòa dẻo nằm phía tơn x g 35,63mm N cf  z Np fyp  ap 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng 52 Mômen bền cực hạn M p.Rd x 11,81    Ap f yp  d p   669.330 94,37   2      ap 1,1 17,75kN m / m  M Sd 4,804 M p Rd 17,75kN m / m  0,85 f thỏa điều kiện bền Xpl d N cf  ck c dp z Np fyp centroidal axis of profiled steel sheeting  ap 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng 53 Tính mơmen cực hạn gối Tôn bị nén  không tính đến độ bền sàn Cốt thép phân bố gối có tâm cách mép sàn 25mm Chiều cao vùng BT chịu nén Aa f sk 1,96.100.500 s 1,5 x  bc 0,85 f ck 720.0,85.30 c 1,5 6,96mm 6,96  z 130  25  101,52mm bc = 720mm - bề rộng trung bình phần BT sóng tơn chịu nén Ns Xpl 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng Mômen bền âm cực hạn M  p Rd As f sk 1,96.100.500  z 101,52 8651N m / m s 1,15  M Sd 4,941 M p Rd 8,651kN m / m  thỏa điều kiện bền 54 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng • 55 Tính độ bền chịu cắt theo phương đứng Vv , Rd bo d p Rd kv 1,2  40   bo 720mm d p 130  35,63 94,37mm  Rd 0,25 f ctk / c 0,25.0,2 / 1,5 0,33 N / mm kv 1,6  d p  m  1,6  0,094 1,5   Ap / bo d p hc Ap - tiết diện tôn chịu kéo bo dp 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng 56 + Tại gối tựa giữa: Ap 0   0 Vv , Rd 720.94,37.0,33.1,5.1,2 40727 N / m R2 26543 VSd   13272 Vv , Rd 2  thỏa điều kiện bền (VSd = R2/2 - dầm nhịp đối xứng chất tải nhịp) + Tại gối tựa biên: Ap 669   0,0142 0,02 Vv , Rd 720.94,37.0,33.1,5.1,2  40.0,0142 59464 N / m VSd 9318 Vv , Rd  thỏa điều kiện bền 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng VL , Rd 57  Ap  bd p  m  k   bLs  vs Ls L / 2500 / 625mm m 161; k  0,036 VL , Rd 669   1000.94,37161  0,036  10293 N / m 1000.625   1,25 VSd R1 9318 N / m  VL , Rd 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng 58 Tính độ võng kiểm tra theo SLS Hệ số tương đương thép - BT n Ea Ecm  1  Ecm   2   Ea Ecm 210000  9,84 32000 Mơmen qn tính Compression zone xc dp Tension zone cracked hc E.N.A xu Compression zone E.N.A Steel sheeting centroid axis Steel sheeting, section Ap hp Tension zone uncracked Steel sheeting centroid axis Steel sheeting, section Ap 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng • 59 Tiết diện nứt Độ cao vùng BT nén so với mặt sàn  Ap  2bd p 669  2.1000.94,37    1 xc n 1  9,84  1 29,28mm   b  nAp 1000  9,84.669    xc  bx  c bx    A d  x 2  I I cc  c  p p c p 12n n  29,28  1000.28,28  1000.29,28      559 94,37  29,28  49,4.10 12.9,84 9,84 4,18.10 mm / m 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng • Tiết diện khơng nứt Độ cao vùng BT nén so với mặt sàn hp   hc2   nAp d p b  bo h p  ht  Ai zi 2   xu   bhc  bo h p  nAp  Ai 70 60   1000  360.60130    9,8.669.94,37 2    1000.70  360.60  9,84.669 53,28mm 60 2.Tính toán sàn liên hợp sử dụng 61 hc   bhc  xu   3 b h b h h   bh 2 o p o p   ht  xu  p   Ap  d p  xu   I p I cu  c    12n n 12n n  2 70   1000.70 53,28   3 1000.70 60   360.60 360.60       130  53 , 28    12.9,84 9,84 12.9,84 9,84    669 94,37  53,28  49,4.10 9,45.10 mm / m • Mơ đun qn tính trung bình I m   I cc  I cu  6,81.10 mm / m 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng 62 Độ võng Độ võng tải dài hạn G2 = kN/m2 5G2 L4 5.1000.25004  G2 k f 0,41 1,447mm 386 EI m 386.210000.6,81.10 Độ võng tải sử dụng Q = kN/m2 5QL4 5.3000.2500  Q k f 0,54 5,763mm 386 EI m 386.210000.6,81.10   G2   Q 7,81mm L     10mm   250  thỏa điều kiện độ võng 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng 63 Kiểm tra nứt Co ngót theo chiều dài Diện tích vùng BT chịu kéo Act 70.1000  72.59,5 91240mm Diện tích cốt thép yêu cầu Asyc  kkc f ct ef Act s  0,8.0,4.3.91240 450 k = 0,8 - hệ số kể đến tác dụng tự ứng suất không sàn kc = 0,4 - uốn không nén s = 450N/mm2 194mm Thanh bụng TSHA 400 có As 196mm  Asyc  thỏa điều kiện giới hạn nứt co ngót 2.Tính tốn sàn liên hợp sử dụng Co ngót theo chiều ngang Diện tích vùng BT chịu kéo Act 70.1000 70000mm Diện tích cốt thép yêu cầu kkc f ct ef Act 0,8.0,4.3.70000 Asyc   149mm s 450 Thanh bụng TSHA 400 có As 119 mm  Asyc  không thỏa điều kiện giới hạn nứt co ngót Diện tích cốt thép bổ trợ As 149  119 30mm  dùng 2Ø5/m 64 ... QUY TRÌNH TÍNH TỐN Tính tốn tôn giai đoạn thi công a Tải trọng – Nội lực b Phương pháp tính đơn giản + Tính mơmen qn tính tiết diện + Tính tiết diện hiệu theo SLS (M+, M-) + Kiểm tra tính hiệu... Phương pháp tính giảm độ cứng sườn uốn + Xác định tiết diện hiệu + Xác định khả chịu lực MRd, VRd, RRd + Kiểm tra khả chịu lực QUY TRÌNH TÍNH TỐN Tính tốn sàn liên hợp giai đoạn sử dụng a Tải... lực 13 1 .Tính tốn tơn giai đoạn thi cơng  Phương pháp tính đơn giản Tính mơmen qn tính tiết diện Bỏ qua diện tích phần gân khơng liên tục 14 1 .Tính tốn tơn giai đoạn thi cơng • 15 Tính trọng