Đề tài xây dựng ứng dụng tính toán thiết kế sàn, vách bê tông cốt thép

MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cám ơn Mục lục Danh mục từ viết tắt Danh mục bảng hình CHƯƠNG   THỰC TRẠNG 5  1.1 TÌNH HÌNH CHUNG 5  1.2 THỰC TRẠNG CÁC PHẦN MỀM ĐÃ CÓ .5  1.2.1 Các phần mềm nước 5  1.2.1.1 Phần mềm Rdsuite – Phân tích thiết kế kết cấu TCVN 5  1.21.2 Phần mềm stCAD – hỗ trợ thiết kế xây dựng bóc tiên lượng 5  1.2.1.3 SBTW 2000 – tính tốn thiết kế sàn bê tơng cốt thép 6  1.2.2 Các phần mềm nước 7  1.2.2.1 Phần mềm SAP2000 – Structural Analysis Program 7  1.2.2.2 Phần mềm SAFE .7  1.2.2.3 Phần mềm ETABS 8  1.3 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC PHẦN MỀM KỂ TRÊN .9  CHƯƠNG   CƠ SỞ LÝ THUYẾT .10  2.1 ÁP DỤNG KỸ THUẬT VỀ TIN HỌC 10  2.1.1 Sơ lược Ngơn ngữ lập trình Visual Basic.Net 2005 .10  2.1.1.1 Khái Niệm Về Net 10  2.1.1.2 Những ưu điểm Visual Basic NET 2005 11  2.1.2 Hệ quản trị sở liệu Microsoft Access 2003 .12  2.1.2.1 Sơ lược Microsof Access 2003 12  2.1.2.2 Ưu điểm Microsof Access 2003 12  2.2 SƠ LƯỢC VỀ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG VÀ KHÁI NIỆM VỀ SÀN - VÁCH CỨNG TRONG NHÀ CAO TẦNG 13  2.2.1 Sàn ? .13  2.2.1.1 Khái niệm Sàn: 13  2.2.1.2 Phân loại Sàn: .13  2.2.1.3 Phương pháp thiết kế: 13  2.2.2 Khái niệm vách cứng lõi cứng: .14  2.2.2.1 Định nghĩa .14  2.2.2.2 Ưu điểm vách cứng hay lõi cứng: 14  2.2.2.3 Nhược điểm vách cứng hay lõi cứng: 15  CHƯƠNG   TÍNH TỐN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO SÀN - VÁCH CỨNG 16  3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ CỐT THÉP SÀN THEO PHƯƠNG  PHÁP Ô BẢN ĐƠN .16  3.1.1 Dữ liệu đầu vào: 16  3.1.2 Cơ sở lý thuyết thiết kế cốt thép Vách: 24  3.1.2.1 Phương pháp tính thép vách: .24  3.1.2.2 Giải tốn Tính tốn cốt thép cho Vách theo phương pháp vùng biên chịu momen .29  CHƯƠNG   GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM .40  4.1 GIỚI THIỆU 40  4.1.1 Phần mềm ETABS .40  4.1.2 Phần mềm “Ứng dụng thiết kế sàn – vách bê tông cốt thép” 41  4.2 PHÂN TÍCH DỮ LIỆU: 41  4.2.1 Các bảng liệu cần thiết cho phần mềm xuất từ phần mềm Etabs 41  4.2.2 Dữ liệu phục vụ cho tra bảng 48  4.2.3 Cấu trúc liệu xuất từ phần mềm sau tính tốn xong 50  4.3 GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH 51  4.3.1 Giao diện hình 51  4.3.2 Form liệu từ phần mềm Etabs thông số .52  4.3.3 Form gán thông tin cho sàn: .52  4.4.4 Form kết tính tốn 53  4.4.5 Form Báo cáo – thuyết minh .54  4.4 BÀI TOÁN THỰC NGHIỆM 56  4.4.1 Tính tốn Ơ sàn:chọn F640 Tầng để tính 56  4.4.2 Thiết kế thép cho vách cứng: 59  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .63  I - KẾT LUẬN 63  II - KIẾN NGHỊ 64  TÀI LIỆU THAM KHẢO -1- PHẦN MỞ ĐẦU LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI Đất nước ngày phát triển yêu cầu đặt ngày cao nhà cao tầng mọc lên ngày nhiều, đòi hỏi sinh viên phải mạnh dạn đương đầu với khó khăn việc hồn thiện tịa nhà cao tầng Vì mà chúng em chọn đề tài để thực Qua đề tài chúng em muốn khẳng định sinh viên trường làm tất mà bạn sinh viên trường khác làm, để sau trường e ngại gặp vách-lõi cứng nhà cao tầng Nhà cao tầng sản phẩm khoa học công nghệ, từ thiết kế, xây dựng vận hành cơng trình, từ hệ thống móng, kết cấu, kỹ thuật chống động đất gió bão, đến điện chiếu sáng, phịng cháy chữa cháy an tồn, cấp nước, cấp khí đốt điều hồ nhiệt độ Các cơng trình cao tầng thường bao gồm cơng trình khách sạn, cao ốc văn phòng, nhà chung cư cao tầng cơng trình trung tâm thương mại nhiều chức năng… Chính thực trạng này, để rút ngắn trình thiết kế cốt thép Sàn cơng trình dân dụng cốt thép Vách cứng nhà cao tầng, nhóm nghiên cứu chọn đề tài “ Xây dựng ứng dụng tính tốn thiết kế sàn, vách bê tông cốt thép” MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Các cơng trình xây dựng vừa nhỏ khơng cho thấy hết khả làm việc bê tông cốt thép chúng chịu ảnh hưởng không đáng kể gió động đất Nhưng yếu tố ảnh hưởng nhiều nhà cao tầng độ cao ngơi nhà lên cao gió mạnh làm cho cơng trình bị chuyển vị ngang lớn đồng thời nội lực lớn theo Để thiết kế cơng trình phù hợp với vấn đề kỹ sư đưa khái niệm vách - lõi cứng, kết hợp với hệ khung với sàn tạo thành hệ làm việc ổn định Trong đề tài, nhóm nghiên cứu trọng tập trung vào nghiên cứu sở lý thuyết, ngơn ngữ lập trình Visual Basic.NET 2005 liệu xuất từ phần mềm -2- Etabs để xây dựng nên phần mềm: “Xây dựng ứng dụng tính tốn thiết kế sàn, vách bê tơng cốt thép” PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong phần nghiên cứu này, nhóm xây dựng phần mềm ứng dụng tính tốn thiết kế sàn, vách bê tông cốt thép làm theo bước sau : Bước : Khảo sát phần mềm có Việt Nam Thế giới hỗ trợ thiết kế tính tốn bố trí thép cho sàn vách cứng Bước : Tìm hiểu thực tay quy trình tính tốn để tính bố trí cốt thép cho sàn vách cứng với tài liệu tham khảo từ khoa Kỹ thuật cơng trình Bước : Tìm hiểu phần mềm thiết kế mơ hình xây dựng Etabs – sử dụng Etabs 9.7,1 Tìm hiểu liệu xuất từ phần mềm Bước : Từ công thức phần lý thuyết (bước 2) kết hợp với liệu xuất (bước 3) lập trình ứng dụng “Tính tốn bố trí cốt thép cho sàn – vách bê tông” PHẠM VI NGHIÊN CỨU Với thời gian nghiên cứu đề tài, nhóm nghiên cứu thực tìm hiểu nội dung sau : - Quá trình tính tốn thực tế bố trí cốt thép cho sàn – vách bê tông cốt thép theo tài liệu khoa Kỹ thuật cơng trình Từ đưa qui trình tính tốn với cơng thức hợp lý - Tìm hiểu phần mềm dành cho lĩnh vực xây dựng, tập trung phần mềm Etabs - Mơ lại q trình tính tốn ngơn ngữ lập trình Visual Basic 2005 NET với liệu đầu vào liệu xuất chương trình Etabs lưu Microsoft Access Chương trình có ứng dụng hỗ trợ tính tốn – bố trí cốt thép cho sàn - vách bê tông cốt thép nên sau q trình xử lý tính tốn cho bảng liệu kết hợp lý Bảng liệu lưu lại thành file liệu lưu trữ phổ biến Microsoft Access Microsoft Excel Với liệu lưu trữ này, người dùng phục vụ cho cơng việc tính tốn, thiết kế sau làm báo cáo -3- TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI Các phần mềm có ngồi nước hỗ trợ thiết kế tính tốn xây dựng thường sử dụng tiêu chuẩn nước ngồi, áp dụng tiêu chuẩn vào thiết kế cho cơng trình Việt Nam điều Các phần mềm nước khơng có đầy đủ chức khơng đủ lớn để hỗ trợ thiết kế cơng trình lớn Và từ đó, ý tưởng kết hợp mơ hình thiết kế với đầy đủ thơng số vẽ từ chương trình nước ngồi có uy tín Etabs với tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam kết bố trí cốt thép cho sàn vách cứng cách xác đời Đề tài tạo nên nhờ phối với khoa Kỹ thuật cơng trình – trường Đại học Lạc Hồng nên đề tài phù hợp với quy định, quy trình tính tốn đề Ứng dụng phần hỗ trợ tính tốn bố trí cốt thép cho sàn tầng có nhiều sàn bố trí cốt thép vách cứng tầng tòa nhà theo Tiêu chuẩn Việt Nam với thông số kỹ thuật, liệu lấy từ chương trình hỗ trợ thiết kế nhà cao tầng Etabs SƠ LƯỢC CẤU TRÚC ĐỀ TÀI Chương 1: THỰC TRẠNG Nêu thực trạng phần mềm có Đưa ưu – khuyết điểm phần mềm có Từ đưa chức mục tiêu phần mềm Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trình bày ngơn ngữ lập trình Visual Basic NET 2005, hệ quản trị sở liệu Microsoft Acces sở lý thuyết kết cấu nhà nhiều tầng khái niệm, cách thức tính tồn bố trí thép sàn - vách cứng nhà cao tầng Chương 3: TÍNH TỐN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO SÀN - VÁCH CỨNG Cách thức tính tốn với cơng thức khoa Kỹ thuật cơng trình sàn – vách Chương 4: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM Giới thiệu phần mềm Etabs, phần mềm tính tốn với liệu đầu vào, liệu bảng tra, liệu xuất sau tính tốn Đồng thời q trình tính toán thử nghiệm tay so với phần mềm để đưa đánh giá -4- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đưa nhận xét đánh giá chung phần mềm Chỉ điểm làm được, điểm mạnh phần mềm đồng thời nhìn nhận điểm yếu, thiếu sót tồn cần khắc phục Từ thiếu sót đưa định hướng phát triển mở rộng cho đề tài ngày hoàn thiện -5- CHƯƠNG THỰC TRẠNG 1.1 TÌNH HÌNH CHUNG Hiện cơng nghệ thơng tin có mặt tất lĩnh vực sống Từ điều nhỏ bé đến thứ lớn lao có phần ứng dụng cơng nghệ thơng tin Và ứng dụng tạo giúp giải cơng việc nhanh hơn, tốn thời gian tiền bạc Các phần mềm ứng dụng vào ngành xây dựng Nếu biết áp dụng chương trình tính tốn, mơ phỏng, hộ trợ thiết kế cơng việc nhiều khơng đè nặng lên vai kiến trúc sư, nhà thiết kế Từ tạo nhiều vẽ, mẫu thiết kế đẹp đầy sức sáng tạo 1.2 THỰC TRẠNG CÁC PHẦN MỀM ĐÃ CĨ Hiện thị trường có nhiều phần mềm dạng hỗ trợ thiết kế tính tốn cho nhà cao tầng Etabs Sap2000 Công ty Computer and Structure Inc (CSI) Các phần mềm Việt Nam có Rdsite Cơng ty cổ phần công nghệ tư vấn thiết kế xây dựng RD hay stCAD SBTW2000 Công ty cổ phần tin học tư vấn xây dựng Tùy vào phần mềm mà có ưu – nhược điểm khác 1.2.1 Các phần mềm nước 1.2.1.1 Phần mềm Rdsuite – Phân tích thiết kế kết cấu TCVN Rdsuite phần mềm thiết kế kết cấu theo Tiêu chuẩn Việt Nam số tiêu chuẩn nước BS8110 [9], UBC1994, UBC1997, SNHIP Bộ Xây Dựng cho phép sử dụng Việt nam, sở lấy kết phân tích nội lực phân tích động lực từ phần mềm SAP2000, ETABS STAADPRO, RDsas (hay gọi Bổ sung tiêu chuẩn Việt nam TCVN vào phần mềm nhập khẩu) Phần mềm Cục quyền - Bộ Văn hóa thể thao du lịch cấp giấy chứng quyền số 4290/2009/QTG Cục sở hữu trí tuệ Bộ Khoa học cơng nghệ định số 5252/QĐ-SHTT việc cấp nhãn hiệu cho sản phẩm 1.21.2 Phần mềm stCAD – hỗ trợ thiết kế xây dựng bóc tiên lượng Trợ giúp kỹ sư thiết kế tạo vẽ cấu kiện dầm, cột, móng, mặt kết cấu, bố trí thép sàn cách nhanh chóng xác với TCVN -6- Mặt kết cấu xây dựng dễ dàng, nhanh chóng hệ lệnh đơn giản, trực quan Hơn nữa, stCAD cịn đọc trực tiếp kết thiết kế phần mềm RDW, VinaSAS, SAP2000, ETABS… để xuất vẽ tự động bố trí cốt thép cho cấu kiện từ kết phân tích thiết kế phần mềm Bạn cần nhập liệu cho chương trình tính tốn kết cấu SAP2000, ETABS… thông qua RDW để thiết kế thép theo tiêu chuẩn Việt Nam, việc xây dựng vẽ có stCAD làm cho bạn Mặc dù vậy, stCAD sử dụng rườm phải chuyển liệu từ phần mềm Etabs sang RDW sang stCAD Các phần mềm khơng hồn tồn miễn phí người sử dụng 1.2.1.3 SBTW 2000 – tính tốn thiết kế sàn bê tơng cốt thép SBTW phần mềm tự động hố phân tích thiết kế kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép đưa kết cuối vẽ kỹ thuật thi công Các cấu kiện có liên quan dầm, cột khơng xét phân tích kết cấu mà thể vẽ kỹ thuật Nhập liệu với giao diện đồ hoạ tương tác với người sử dụng Thư viện sơ đồ kết cấu mẫu gồm ô sàn xếp theo hàng, cột Đầy đủ dạng tiết diện hình học cấu kiện dầm, cột như tiết diện chữ nhật, chữ T, tiết diện tròn (với cột) Xác định vật liệu bê tông theo mác bê tông Tải trọng tác dụng lên sàn gồm trọng lượng thân kết cấu tải trọng phân bố sàn Đầy đủ thông số thiết kế cấu kiện sàn theo Tiêu chuẩn Việt Nam Lựa chọn cao độ sàn theo ô sàn, cao độ dầm theo cấu kiện dầm Xác lập kiểu bố trí cốt thép kéo suốt qua sàn kích thước nhỏ; tự động lọc cốt thép có đường kính có chiều dài chênh lệch khơng đáng kể Phân tích thiết kế Phân tích tính tốn nội lực dựa phương pháp đàn hồi Tổ hợp tải trọng tính tốn cốt thép sàn theo Tiêu chuẩn Việt Nam Thể kết môi trường đồ hoạ thể kết tính sơ đồ kết cấu, tải trọng, giá trị nội lực mơ men đơn vị, sơ đồ diện tích cốt thép tính tốn Xem chi tiết kết tính cho ô sàn giao diện -7- đồ hoạ Đầy đủ báo cáo nội lực đơn vị vị trí vị trí mép sàn, kết thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép cho sàn Tự động bố trí cốt thép ô sàn bê tông cốt thép, tạo vẽ sàn gồm mặt sàn, mặt cắt vị trí thống kê vật liệu Bản vẽ thể đầy đủ, đảm bảo yêu cầu cấu tạo, xuất sang AutoCAD Tuy nhiên, phần mềm khó cài đặt giao diện rối rắm Các tiêu chuẩn sử dụng phần mềm cũ (sử dụng Tiêu chuẩn thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép thep TCVN 5574-1991, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 256:2005) Phần mềm khơng có khả giao tiếp với phần mềm phổ biến SAP2000, Etabs hay Safe 1.2.2 Các phần mềm nước 1.2.2.1 Phần mềm SAP2000 – Structural Analysis Program Được kết nghiên cứu phương pháp số phương pháp phần tử hữu hạn tính tốn học mà người đặt móng Giáo sư Edwrad L.Wilson Phần mềm tiếp tục phát triển công ty Computer and Structure Inc Hiện phiên Sap2000 phiên 14 Sap2000 làm việc hoàn toàn mơi trường giao diện đồ họa Tồn q trình xây dựng mơ hình kết cấu, thực tính tốn biểu diễn kết có giao diện đồ họa trực quan Thư viện mẫu (template) cung cấp số dạng kết cấu thông dụng nhất, từ ta dễ dàng sửa đổi để có kết cấu muốn Tuy nhiên, Sap2000 không hỗ trợ tiêu chuẩn tải trọng, tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam Phần mềm phần mềm chuyên nghiệp nên khó tiếp vấn đề quyền phần mềm có tính phí 1.2.2.2 Phần mềm SAFE SAFE phần mềm kết cấu chun dụng tính tốn cho loại sàn bê-tông cốt thép theo phương pháp phần tử hữu hạn sàn giao thoa, sàn không dầm, sàn nấm, sàn bê tơng ứng lực ngồi SAFE cịn tính nội lực tính thép cho đài móng đơn móng tổ hợp, móng bè SAFE nằm phần mềm SAP, ETABS, SAFE hãng CSI (Mỹ) -51- thép tính tốn 12 Fchon Diện tích cốt thép F chọn Text 13 MuyChon Hàm lượng μ tính chọn Text 14 KetLuan Kết luận cốt thép Text 15 BoTriCotThep Kết luận bố trí cốt thép Text 4.3 GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH 4.3.1 Giao diện hình Hình 4–2 Giao diện chương trình Phần mềm Ứng dụng thiết kế sàn – vách bê tơng cốt thép gồm có chức : - Phần chức tính tốn cho sàn bê tơng - Phần chức tính tốn cho vách cứng Phần mềm có nút chức sau : - Nút “Thơng tin mơ hình” : thơng tin liên qua đến mơ hình Etabs - Nút “ Tính tốn sàn” : hiển thị thơng tin sàn - Nút “Thông số bê tông cốt thép” : gán liệu đầu vào thép – bê tông cho sàn - Nút “Mở khóa” : để khóa chương trình sau tính tốn xong -52- Nút “Chạy” : thực tính tốn phần mềm - Nút “Thuyết minh” : xuất báo cáo (thuyết minh) sau tính tốn - Nút “Giúp đỡ” : hiển thị giúp đỡ liên quan tới phần mềm - Nút “Thông tin” : hiển thị thơng tin chương trình 4.3.2 Form liệu từ phần mềm Etabs thơng số Hình 4–3 Form liệu từ phần mềm Etabs thông số sàn Với form này, sau chọn liệu từ bên xuất chương trình Etabs với file nguồn Microsoft Access phần mềm tự động lọc liệu xuất thông tin tầng mơ hình, sàn tầng mơ hình thiết kế Etabs theo tầng 4.3.3 Form gán thông tin cho sàn: Sau load liệu từ bên Etabs, ta chọn sàn hàng loạt sàn để tính tốn Tiếp tục chọn nút thơng số bê tông để gán giá trị cần thiết đầu vào cho sàn vách -53- Hình 4–4 Form lựa chọn thông số cho cốt thép 4.4.4 Form kết tính tốn Tiếp tục sau bước chọn thơng số cho sàn – vách cứng ta chọn nút “Chạy” phần mềm tự động tính tốn xuất kết bên -54Hình –5 Kết tính tốn bố trí cốt thép cho sàn Với lưới kết (datagrid) này, ta chỉnh sửa trực tiếp thay đổi liệu trực tiếp kết phù hợp Với dạng liệu lưu lại với cấu trúc file Microsoft Access Microsoft Excel 4.4.5 Form Báo cáo – thuyết minh Sau tính tốn ta có kết cuối bảng thuyết minh chi tiết – giống với mẫu báo cáo thực tế -55- Hình 4-6 : Phụ lục thuyết minh sau tính tốn -56- 4.4 BÀI TỐN THỰC NGHIỆM 4.4.1 Tính tốn Ơ sàn:chọn F640 Tầng để tính Bước : Lựa chọn liệu đầu vào cho tính tốn sàn - Cấp độ bền Bê tơng: B20( M250) có Rb =11.5 Mpa=115 kG/cm2 - Chọn loại thép chịu Momem CI-AI có Rs =225 Mpa=2250 kG/cm2 Từ chọn giá trị: αR=0.437, ξR=0.645 - Xác định kích thước : +Cạnh ngắn ô Sàn L1=7.5(m) L1 +Cạnh dài ô Sàn L2=9.0(m) L2 -Chiều dày Sàn hb=15cm -Tiết diện Dầm xung quanh D300x600(b=300;h=600)mm -Tải trọng đặt là: +Tỉnh tải tính tốn: Gs=564.5(kG/cm2) +Hoạt tải tính tốn:Ps=240(kG/cm2) -Vậy tổng tải trọng đặt ô Sàn là:Q=Gs+Ps=564.5+240=804.5(kG/cm2) Bước : Xác định loại ô sàn: -Xét tỉ số: Khi α = L2 9.0 = = 1.2 < làm việc phương L1 7.5 -Ta tiến hành so sánh chiều cao Dầm với chiều dày Sàn.Theo giả thiết tốn chiều cao Dầm hd=600(mm)=60(cm) hb=15(cm).Tiến hành so sánh hd 3.hb kết sau: +Nếu hd=60 ≥ 3.hb=3*15=45 ngàm vào Dầm -57- Hình 4-7 Ơ làm việc theo sơ đồ loại Bước : Tính tốn nội lực: Các hệ số mi1, mi2, ki1, ki2 tra bảng phụ thuộc vào tỷ số L2/L1.Ta giá trị m91=0.0204; m92=0.0142; k91=0.0468; k92=0.0325 - Công thức xác định Momen trường hợp ô làm việc phương: - Mômem dương lớn bản: +Theo phương ngắn: M1 =m91.P=0.0204*54303.75=1107.79(kG.m) + Theo phương dài: M2 =m92.P=0.0142*54303.75=771.11(kG.m) - Mômem âm lớn gối: +Theo phương ngắn: MI = k91.P=0.0468*54303.75=2541.41(kG.m) + Theo phương dài: MII = k92.P=0.0325*54303.75=1764.87(kG.m) Trong đó: P=QxL1xL2 =804.5*7.5*9.0*1=54303.75(kG.m)là tải trọng phân bố ô sàn Các hệ số mi1, mi2, ki1, ki2 tra bảng phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 Bước :Tính cốt thép cho sàn: Ta tính diện tích cốt thép cho dãi có bề rộng b=1000mm=100cm; chiều cao h=hb=15(cm) -58- -Chiều dày lớp bê tông bảo vệ a=2.5(cm),khi ho=h-a=15-2.5=12.5(cm) Tính cấu kiện chịu uốn,ta chọn Momem M1 để tính,các giá trị cịn lại tính tốn tương tự: -Tính tốn giá trị thỏa điều kiện sau: α m1 = M1 1107.79 ∗100 = = 0.061 < α R = 0.437 γ b Rbbho 1.0 ∗115 ∗100 ∗12.52 -Khi thỏa giá trị αm ≤ αR ta tính giá trị ζ ξ1 = − − 2α m1 = − − ∗ 0.061 = 0.062 -Diện tích cốt thép tính tốn: Fstt = ξ1γ b Rbbho Rs = 0.062 ∗1.0 ∗115 ∗100 ∗12.5 = 3.96(cm ) 2250 -Hàm lượng cốt thép là: hoply μ < μ tt < μ max μtt (%) = Fstt 3.96 x100% = x100% = 0.316(%) , với μ=0, 3÷0, hợp 100 ∗12.5 bxh o lý -Hàm lượng cốt thép lớn cho phép là: μmax (%) = ξ Rγ b Rb Rs x100% = 0.645 ∗1.0 ∗115 x100% = 3.29% 2250 -Hàm lượng cốt thép bé cho phép là: μ m in = % -Chọn loại đường kính cốt thép d=8mm có diện tích mặt cắt ngang thép as=50.3mm2 để bố trí thép cho Sàn -Tính khoảng cách thép @: @= 1000 ∗ a s 1000 ∗ 50.3 = = 127(mm) 3.96 ∗100 Fstt -Vì khoảng cách thép số lẽ nên ta chọn lại khoảng cách thép @chọn=120(mm) -Tính diện tích cốt thép 1m bề rộng Sàn mà ta chọn: Fsch = ( b 1000 + 1)as = ( + 1) ∗ 50.3 = 419(mm ) @ chon 120 -59- -Khi ta tính lại μ chon (%) = Fschon 419 x100% = x100% = 0.33(%) 1000 ∗125 bxh o phải thỏa điều kiện hoply μmin < μtt < μmax Vậy thép chịu Momem M1 φ8@120 mm Hình 4-8 Kết tính tốn sàn phần mềm Kết tính tốn tay giống với kết phần mềm 4.4.2 Thiết kế thép cho vách cứng: - Có: Pu = 24520(kG) ; Mu =3334 (kG.m) ;Vu=2980(kG) - Chiều dài vách: L = 3.6(m) - Bề dày vách: = 250 (mm) = 0.25 (m) - Bê Tông B20(M250) ⇒ f c ' = 235, 2kG / cm - Cốt Thép AII ⇒ f y = 3294kG / cm - Chọn sơ diện tích Vách cứng : Ag=tp x Lp= 0.25*3.6=0.9(m2)=9000(cm2) - Khi diện tích thép mặt cắt ngang Vách đươc chọn sơ sau: As=0.2(tp x Lp)=0.2( 0.25*3.6)=0.18(m2)=1800(cm2) - Khả chịu lực đứng giới hạn vách cứng phải đạt giá trị P0 -60- Pu P0 = × f c' ( A g − A s ) + f y A s ≥ = × ( 0 − 0 ) + ∗ 0 ≥ 13240 = ( k G ) ≥ 8 ( k G ) Thỏa - Chọn phần tử biên: Bz :đây lực nén nên chiều dài phần tử biên tính sau: chọn Bz= B1 = 0.15L = 0.15 x 3.6 = 0.54(m) chọn B1 = 0.55 (m) - Bước đầu chọn chiều dài phần tử Biên B=B1=0.55m + Lực nén đỉnh Vách phía trái: Pph − top = Pu − top + = Ptr − top = (L M u − top p − 0.5 × B1− tr − 0.5 × B1− ph ) 24520 3334 + ( 3.6 − 0.5 × 0.55 − 0.5 × 0.55 ) = 13353.1( kG ) +Lực kéo đỉnh Vách phía phải: Pph − top = Pu − top = Ptr − top = − (L M u − top p − 0.5 × B1− tr − 0.5 × B1− ph ) 24520 3334 − ( 3.6 − 0.5 × 0.55 − 0.5 × 0.55 ) = 11166.8( kG ) - Khi ta tính tốn diện tích cốt thép vùng Biên chịu kéo là: ⇒ A st = PK 11166.8 = = 3.76(cm ) φ b × f y 0.9 × 3294 - Khi ta tính tốn diện tích cốt thép vùng Biên chịu nén là: P ⇒ A sc = ( p m a x F a c to r ) × φ c ' − × f c ' × A g f y − × f c ' 3 − × × × 5 × = = − 1( c m ) < − × -61- - Khi cốt thép vùng chịu nén bố trí cấu tạo - Khi ta tính tốn diện tích cốt thép vùng Biên chịu kéo là: Ast max = 0.06 x 25 x 55 = 82.5 (cm2) Asc max = 0.04 x 25 x 55 = 55(cm2) So sánh : -Ta thấy hàm lượng cốt thép:+ Ascmax = 55 (cm2) > Asc =-81.1(cm2 ) thỏa +Ast =3.76 (cm2)