Vâ Thanh B×nh – Líp XD35B MSSV:KSXDAK35T03 E - ThiÕt kế thép sàn tầng I Tính toán ô sàn 3,9x 4,2 m tầng Sơ đồ tính: Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo Do tỉ số lt 3,98 = = 1, 09 ≤ nªn ô sàn đợc tính toán theo sơ đồ lt1 3, 65 kê bốn cạnh Vật liệu sử dụng: - Bê tông mác 300 có Rn=130 (Kg/cm2), Rk=10 (Kg/cm2) - ThÐp cã φ < 10, nhãm AI: Ra=2300 (Kg/cm2) - ThÐp cã 10 ≤ φ < 18, nhãm AII: Ra= 2800 (Kg/cm2) Tải trọng tác dụng: Từ bảng tính toán tải trọng tác dụng lên ô sàn ta có tải trọng tác dụng lên ô sàn nµy lµ: q = g tt + p tt = 371, 24 + 240 = 611, 24(kg / m ) Tính toán nội lực Kích thớc hình học: l1= 3,9(m); l2= 4,2 (m) Nhịp tính toán: lt1 = 390 − 25 25 22 22 − = 365(cm) ; lt = 420 − − = 398(cm) 2 2 Phơng trình tính toán đợc thiết lập từ nguyên lý cân công nội lực ngo¹i lùc: l1 Ma2 Mb1 Mb1 l2 M2 Mb2 M1 Ma1 Ma1 M1 Ma2 Mb2 M2 q.lt21.( 3.lt − lt1 ) Ta cã: = ( 2.M + M a1 + M b1 ).lt + ( 2M + M a + M b ) lt1 12 31 Võ Thanh Bình Lớp XD35B MSSV:KSXDAK35T03 Đặt θ = M M M M M2 ; A1 = a1 ; A2 = a ; B1 = b1 ; B = b thay vào công thức ta M1 M1 M1 M1 M1 cã: q.l t1 ( 3.l t − l t1 ) M1 = 12[ ( + A1 + B1 ).l t + ( 2θ + A2 + B2 ).l t1 ] Các giá trị: , A1, A2, B1, B2 đợc tra theo bảng phụ thuộc vào tỷ số lt lt1 r= Nh ta có bảng tính toán nh sau: ¤ sµn lt1 lt2 (m) (m) q (Kg/m r θ ) 3,9 x 3.6 3.9 611.2 1.0 0.8 4,2m A1 A2 =B1 =B2 1,05 M1 M2 (Kg (Kg m) m) 189 160 Ma1 Ma2 =Mb1 =Mb2 (Kg.m (Kg.m ) ) 189 198 Tính toán bố trí cốt thép a Thép chịu mô men âm : - Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 10 – 1,5 = 8,5(cm) Ta cã: A = ( M a1 18900 = = 0, 020 Rn b.h0 130 ×100 × 8,52 ) ⇒ γ = 0,5 + − A = 0,990 ⇒ Fa = M a1 18900 = = 0,98 ( cm ) γ Ra h0 0,99.2300.8,5 ⇒ Chän thÐp φ6;fa = 0,283;a = 200cm ⇒Fa = 6.0, 283 = 1, 698(cm ) Hàm lợng thép µ = Fa 100 = 0, 2% > µmin = 0, 05% b.h01 - Theo phơng cạnh dài: h02 = h01 – a – d1= 10 – 1,5 – 0,6 = 7,9(cm) Ta cã A = ( M a2 19800 = = 0, 024 Rn b.h02 130.100.7,92 ) ⇒ γ = 0,5 + − A = 0,988 ⇒ Fa = M2 19800 = = 1,10 ( cm ) γ Ra h02 0,988.2300.7,9 32 Vâ Thanh B×nh – Líp XD35B MSSV:KSXDAK35T03 ⇒ Chän thÐp φ6, fa = 0,283cm2, a = 20cm ⇒Fa = x 0, 283 = 1, 698(cm ) Hàm lợng thép µ = Fa 100 = 0, 22% > µmin = 0, 05% bh02 b Thép chịu mô men dơng: - Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 10 – 1,5= 8,5(cm) Ta cã: A = ( M1 18900 = = 0, 02 ≤ Ad = 0,3 Rn b.h0 130 ×100 × 8,52 ) ⇒ γ = 0,5 + − A = 0,99 ⇒ Fa = M a1 18900 = = 0,98 ( cm ) γ Ra h0 0,99.2300.8,5 ⇒ Chän thÐp φ6, fa = 0,283cm2, a = 20cm ⇒Fa = 6.0, 283 = 1, 698(cm ) Hàm lợng thép = Fa 100 = 0, 2% > µmin = 0, 05% b ì h0 - Theo phơng cạnh dài: Ta cã A = M2 16000 = = 0, 0197 Rn b.h0 130.100.7,92 ( ) ⇒ γ = 0,5 + − A = 0,99 ⇒ Fa = M a2 16000 = = 0,89 ( cm ) γ Ra h0 0,99.2300.7,9 ⇒ Chän thÐp φ6, fa = 0,283cm2, a = 20cm ⇒Fa = 6.0, 283 = 1, 698(cm ) Hàm lợng thép = Fa 100 = 0, 21% > µ = 0, 05% b ì h0 II Tính toán ô sàn 2,4x 3,9 m tầng Sơ đồ tính: Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo Do tỉ số lt 3, 68 = = 1, 69 nên ô sàn đợc tính toán theo sơ đồ lt1 2,18 kê bốn cạnh Vật liệu sử dụng: - Bê tông mác 300 có Rn=130 (Kg/cm2), Rk=10 (Kg/cm2) - Thép cã φ < 10, nhãm AI: Ra=2300 (Kg/cm2) - ThÐp cã 10 ≤ φ < 18, nhãm AII: Ra= 2800 (Kg/cm2) Tải trọng tác dụng: Từ bảng tính toán tải trọng tác dụng lên ô sàn ta có tải trọng tác dụng lên ô sàn là: 33 Vâ Thanh B×nh – Líp XD35B MSSV:KSXDAK35T03 q = g tt + p tt = 371, 24 + 360 = 731, 24(kg / m ) TÝnh to¸n néi lùc KÝch thíc h×nh häc: l1= 2,4(m); l2= 3,9 (m) Nhịp tính toán: lt1 = 240 22 22 22 22 − = 218(cm) ; lt = 390 = 368(cm) 2 2 Phơng trình tính toán đợc thiết lập từ nguyên lý cân công nội lực ngoại lực: Mb1 Mb1 l2 l1 Ma2 Mb2 M2 M1 Ma1 Ma1 M1 Ma2 Mb2 M2 Ta cã: q.lt21.( 3.lt − lt1 ) = ( 2.M + M a1 + M b1 ).lt + ( 2M + M a + M b ) lt1 12 Đặt = M M M M M2 ; A1 = a1 ; A2 = a ; B1 = b1 ; B = b thay vào công thức ta M1 M1 M1 M1 M1 cã: q.l t1 ( 3.l t − l t1 ) M1 = 12[ ( + A1 + B1 ).l t + ( 2θ + A2 + B2 ).l t1 ] C¸c gi¸ trị: , A1, A2, B1, B2 đợc tra theo bảng phơ thc vµo tû sè lt lt1 r= Nh ta có bảng tính toán nh sau: Ô sàn lt1 lt2 (m) (m) q (Kg/m r θ ) 2,4 x 2.1 3.6 731.2 1.6 0.4 3,9m 8 9 A1 A2 =B1 =B2 0,69 M1 M2 (Kg (Kg m) m) 129 63 Ma1 Ma2 =Mb1 =Mb2 (Kg.m (Kg.m ) ) 129 89 34 Vâ Thanh Bình Lớp XD35B MSSV:KSXDAK35T03 Tính toán bố trí cốt thép a Thép chịu mô men âm : - Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 10 – 1,5 = 8,5(cm) Ta cã: A = ( M a1 12900 = = 0, 014 Rn b.h0 130 ×100 × 8,52 ) ⇒ γ = 0,5 + − A = 0,993 ⇒ Fa = M a1 12900 = = 0, 66 ( cm ) γ Ra h0 0,993.2300.8,5 ⇒ Chän thÐp φ6;fa = 0,283;a = 200cm ⇒Fa = 6.0, 283 = 1, 698(cm ) Hàm lợng thép = Fa 100 = 0, 2% > µmin = 0, 05% b.h01 - Theo phơng cạnh dài: h02 = h01 a – d1= 10 – 1,5 – 0,6 = 7,9(cm) Ta cã A = M a2 8900 = = 0, 011 Rn b.h02 130.100.7,92 ( ) ⇒ γ = 0,5 + − A = 0,994 ⇒ Fa = M2 8900 = = 0, 49 ( cm ) γ Ra h02 0,994.2300.7,9 ⇒ Chän thÐp φ6, fa = 0,283cm2, a = 20cm ⇒Fa = x 0, 283 = 1, 698(cm ) Hàm lợng thép µ = Fa 100 = 0, 22% > µmin = 0, 05% bh02 b Thép chịu mô men dơng: - Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 12 – = 10(cm) Ta cã: A = ( M1 12900 = = 0, 014 ≤ Ad = 0,3 Rn b.h0 130 ×100 × 8,52 ) ⇒ γ = 0,5 + − A = 0,993 ⇒ Fa = M a1 12900 = = 0, 66 ( cm ) γ Ra h0 0,993.2300.8,5 ⇒ Chän thÐp φ6, fa = 0,283cm2, a = 20cm ⇒Fa = 6.0, 283 = 1, 698(cm ) Hàm lợng thép lµ µ = Fa 100 = 0, 2% > µmin = 0, 05% b ì h0 - Theo phơng cạnh dài: 35 Võ Thanh Bình Lớp XD35B MSSV:KSXDAK35T03 Ta cã A = ( M2 6300 = = 0, 008 Rn b.h0 130.100.7,92 ) ⇒ γ = 0,5 + − A = 0,996 ⇒ Fa = M a2 6300 = = 0,35 ( cm ) γ Ra h0 0,996.2300.7,9 ⇒ Chän thÐp φ6, fa = 0,283cm2, a = 20cm ⇒Fa = 6.0, 283 = 1, 698(cm ) Hàm lợng thép = Fa 100 = 0, 21% > µ = 0, 05% b ì h0 III Tính sàn vệ sinh (tính theo sơ đồ đàn hồi) Do yêu cầu cao phòng vệ sinh khả chống nứt, phân tích ô theo sơ đồ đàn hồi Kích thớc ô nh sau: 3,5x3,9m Tổng tĩnh tải hoạt tải: q=0,4798+0,24 = 0,7198 t/m2 Cắt dải rộng b=1m Gọi M 91, M92 mô men dơng nhịp theo phơng cạnh ngắn cạnh dài Còn M k91, Mk92 mômen âm gối theo phơng cạnh ngắn dài Nhịp tính to¸n: lt1=3,28m; lt2=3,65m; r = lt 3, 65 = = 1,11 lt1 3, 28 Tra bảng với sơ đồ sổ tay thực hành kết cấu KS Vũ Mạnh Hùng: m91 =0,01152 k91=0,0249 m92=0,00336 k92=0,00732 Giá trị mô men : M91 = m91.P1 M92=m92.P1 Mk91 =-k91.P1 Mk92=-k92.P1 P lực tập trung đặt có giá trị: P=q.l1.l2=719,8.3,28.3,65=8617,45(Kg) Các trị số mô men: M91=0,01152 8617,45=94,17(Kgm) Mk91=-0,0249 8617,45=-214,57(Kgm) M92=0,00336 8617,45=28,96(Kgm) Mk92=-0,00732 8617,45=-63,08(Kgm) • TÝnh thÐp theo phơng cạnh ngắn : +Mômen dơng : M=94,17 (Kgm) Ta cã Ra=Ra’=2300 Kg/cm2 Chän líp b¶o vƯ a=1,5 cm => ho=8,5 cm M 94,17.100 A= R b.h = 130.100.8,52 = 0, 01 < Ao = 0, 428 n o 36 Vâ Thanh B×nh – Líp XD35B MSSV:KSXDAK35T03 Tra b¶ng :γ =0,995 M 94,17.100 DiƯn tÝch cèt thÐp : Fa= R γ h = 2300.0,995.8,5 = 0, 48 ( cm ) a o Do Fa qu¸ nhá => vËy ta đặt cốt thép theo cấu tạo 6a200) +Mô men ©m: M=214,57(kgm); ho=8,5 cm M 214,57.100 A= R b.h = 130.100.8,52 = 0, 023 < Ao = 0, 428 n o Tra bảng ta đợc: =0,977 M 214,57.100 DiÖn tÝch cèt thÐp: Fa= R γ h = 2300.0,977.8,5 = 1,12 ( cm ) a o chän 6a200; Fa=1,698cm ) Tính thép theo phơng cạnh dài: + Mômen dơng : M92=28,96(Kgm) + Mô men âm: Mk92=-63,08(Kgm) Ta thÊy M92=28,96(Kgm)< M91=94,17(Kgm) Mk92=63,08(Kgm)< Mk91=214,57(Kgm) Mµ víi M91=94,17 Kgm, Mk91=214,57(Kgm) ta đặt thép theo cấu tạo lợng thÐp tÝnh qu¸ nhá VËy víi M 92 ,Mk92 ta đặt cốt thép theo cấu tạo 6a200 Hàm lợng cốt thép: àt = 1, 698 100 %= 0,2 %>0,1 % 100.8,5 IV tính toán ô sàn ban công (1,35 x 2,56m) tầng sơ đồ tính: Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo Do tỉ sè lt 2,34 = = 2, 07 ≥ nên ô sàn đợc tính toán theo sơ đồ lt1 1,13 kê hai cạnh Vật liệu sử dụng: - Bê tông mác 300 có Rn=130 (Kg/cm2), Rk=10 (Kg/cm2) - ThÐp cã φ < 10, nhãm AI: Ra=2300 (Kg/cm2) - ThÐp cã 10 ≤ φ < 18, nhãm AII: Ra= 2800 (Kg/cm2) Tải trọng tác dụng: Từ bảng tính toán tải trọng tác dụng lên ô sàn ta có tải trọng tác dụng lên ô sàn nµy lµ: q = g tt + p tt = 371, 24 + 480 = 851, 24(kg / m ) Tính toán nội lực 37 Võ Thanh Bình – Líp XD35B MSSV:KSXDAK35T03 KÝch thíc h×nh häc: l1= 1,35-0,22=1,13 (m); l2= 2,56-0,22=2,34 (m) Nhịp tính toán: lt1 = 113(cm) ; lt = 234(cm) Tính dải 1m, sơ đồ tính dầm liên kết ngàm hai đầu nhịp 56,5 (cm) - Mômen dơng: Mmax= q.l 851, 24.0,5652 = = 16,98(Kg.m) 16 16 - M«men ©m: Mmin= q.l 851, 24.0,5652 = =16,98(Kg.m) 16 16 Tính toán bố trí cốt thép a Thép chịu mô men dơng: Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 10 – 1,5= 8,5(cm) Ta cã A = ( M max 1698 = = 0, 0018 Rn b.h0 130 ×100 × 8,52 ) ⇒ γ = 0,5 + − A = 0,999 ⇒ Fa = M max 1698 = = 0, 09 ( cm ) γ Ra h0 0,999.2300.8,5 ⇒ Chän thÐp φ6, fa = 0,283cm2, a = 20cm ⇒Fa = 6.0, 283 = 1, 698(cm ) Hàm lợng thép lµ µ = Fa 100 = 0, 2% > µmin = 0, 05% b ì h0 b Thép chịu mô men âm: Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 12 – = 10(cm) Ta cã A = ( M 1698 = = 0, 0018 ≤ Ad = 0,3 Rn b.h0 130 ×100 × 8,52 ) ⇒ γ = 0,5 + − A = 0.999 ⇒ Fa = M 1698 = = 0, 09 ( cm ) γ Ra h0 0,999.2300.8,5 ⇒ Chän thÐp φ6, fa = 0,283cm2, a = 20cm ⇒Fa = 6.0, 283 = 1, 698(cm ) Hàm lợng thép = Fa 100 = 0, 2% > àmin = 0, 05% b ì h0 Cốt thép theo phơng cạnh dài đặt theo cấu tạo 6,a=200 38 Vâ Thanh B×nh – Líp XD35B MSSV:KSXDAK35T03 39 ... trị: P=q.l1.l2 =71 9,8.3,28.3,65=86 17, 45(Kg) Các trị số mô men: M91=0,01152 86 17, 45=94, 17( Kgm) Mk91=-0,0249 86 17, 45=-214, 57( Kgm) M92=0,00336 86 17, 45=28,96(Kgm) Mk92=-0,0 073 2 86 17, 45=-63,08(Kgm)... %>0,1 % 100.8,5 IV tính toán ô sàn ban công (1,35 x 2,56m) tầng sơ đồ tính: Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo Do tỉ số lt 2,34 = = 2, 07 nên ô sàn đợc tính toán theo sơ đồ lt1 1,13 kê hai cạnh... sinh (tính theo sơ đồ đàn hồi) Do yêu cầu cao phòng vệ sinh khả chống nứt, phân tích ô theo sơ đồ đàn hồi Kích thớc ô nh sau: 3,5x3,9m Tổng tĩnh tải hoạt tải: q=0, 479 8+0,24 = 0 ,71 98 t/m2 Cắt dải