PHẦN II: TÍNH TOÁN BẢN SÀN TẦNG 2
III. SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN
- Chiều cao bậc theo kiến trúc hb =150mm - Bề rộng bậc thang theo kiến trúc hb =300mm
- Độ dốc của bản thang b o
2 2 2 2
b b
b 300
cos 0,8944 26,56
h b 150 300
= = = = =
+ +
- Bản thang, bản chiếu nghỉ, bản chiếu tới chọn hb = 80 mm.
- Dầm chiếu tới (DCT) chọn 220x400 mm.
- Dầm chiếu nghỉ (DCN) chọn 22x400 mm.
- Cốn thang CT chọn 120x300 mm.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 25 MẶT BẰNG KIẾN TRÚC THANG BỘ SỐ 1 TẦNG 3-4
DIỆN TRUYỀN TẢI THANG SỐ 1 TẦNG 3-4
MẶT BẰNG KẾT CẤU THANG SỐ 1 TẦNG 3-4 IV.TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CỦA THANG
1. Bản thang:
4.1.1. Sơ đồ tính (sơ đồ đàn hồi)
+ Bản thang: (1,4x3,6m) kê 4 cạnh lên dầm chiếu nghỉ (DCN), dầm chiếu tới (DCT), cốn thang (CT) và tường gạch xây 220cm. Xét tỉ số l2/l1= 3,6/1,4 = 2,57 >2 → bản thang làm việc chịu uốn theo 1 phương, chịu tải phân bố đều.
+ Bản thang có cốn thang, ta cắt một dải rộng b1 = 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán. Tính dải bản như dầm đơn giản hai đầu tựa khớp lên cốn thang và tường.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 26 Hình 4.1: Sơ đồ tính toán bản thang
1.2. Tải trọng tác dụng:
* Tĩnh tải:
Dựa vào cấu tạo bản thang ta tính được tải trọng tĩnh tác dụng lên bản và được lập thành bảng sau:
STT Các lớp cấu tạo G Dày d TTTC Hệ số
n
TTTT (kN/m3) (mm) (kN/m2) (kN/m2)
1 Đá 20 20 0.4 1.1 0.44
2 Vữa lót 18 20 0.36 1.3 0.468
3 Bậc gạch 22 60 1.32 1.1 1.452
4 Sàn bê tông 25 80 2 1.1 2.2
5 Lớp vữa trát 18 15 0.27 1.3 0.351
Tổng tĩnh tải: 4.35 4.91
* Hoạt tải:
Theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737 -1995 ta có hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên bản thang là ptc = 3 kN/m2
Hoạt tải tính toán là:
ptt= ptc.n = 3. 1,2 =3,6 kN/m2
→Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang theo phương đứng là:
q = gtt+ptt = 4,91 + 3,6 = 8,51 kN/m2
Vậy tổng tải trọng tác dụng lên bản thang theo phương vuông góc với bản thang là:
q= q. cos = 8,51. 0,8944 = 7,61 kN/m2 1.3. Xác định nội lực:
Sơ đồ tính:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 27 - Tính toán theo sơ đồ đàn hồi, bản thang có 2 cạnh được liên kết với dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới, 1 cạnh kê vào tường và 1 cạnh liên kết với cốn thang.
Mômen dương lớn nhất ở giữa bản:
𝑀𝑚𝑎𝑥 =𝑞𝛼. 𝑙2
8 =7,61.1, 42
8 = 1,865𝑘𝑁𝑚 𝑄𝑚𝑎𝑥 =𝑞𝛼. 𝑙
2 =7,61.1,4
2 = 5,327 𝑘𝑁 1.4. Tính toán cốt thép chịu mômen dương: Mmax = 1,865 kNm
Giả thiết lớp bảo vệ dày 20mm, lớp bảo vệ đến tâm cốt thép là 25mm → h0 =55mm.
𝛼𝑚 = 𝑀1
𝛾𝑏. 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ02 = 1,865.106
1.14,5.1000.552 = 0,042 < 𝛼𝑅 = 0,426 𝜉 = 1 − √1 − 2. 𝛼𝑚 = 1 − √1 − 2.0,042 = 0,043
𝐴𝑠 =𝜉. 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ0
𝑅𝑠 =0,043.14,5.1000.55
210 = 163,3𝑚𝑚2 Hàm lượng cốt thép:
𝜇 = 𝐴𝑠
𝑏. ℎ0 = 163,3
55.1000× 100% = 0,297%
Chọn theo cấu tạo 6 a150 , As = 189 mm2
Cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài được bố trí theo cấu tạo 6a200.
* Cốt cấu tạo:
+ Cốt mũ chịu mômen âm ở mép gối tựa bố trí theo cấu tạo 6 a200. Kéo ra cách mép gối tựa 1 khoảng: l1/4 = 1280/4 =320 mm.
+ Cốt phân bố: đặt dọc theo phương cạnh dài dưới cốt mũ để cố định cốt thép mũ bố trí 36a150.
- Kiểm tra khả năng chịu cắt:
1. Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại bởi ứng suất chính Q 0,3.R
b.b.h
0
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 28 VP=0,3.14,5.1000.55=239250N=239,25 kN>𝑄𝑚𝑎𝑥=5,327 kN. Vậy điều kiện thỏa mãn,
bê tông không bị nén vỡ bởi ƯS nén chính.
2. Kiểm tra điều kiện tính toán: Q 0,75R
btbh
0
VP=0,75.1,05.1000.55= 43312 N=43,312kN> 𝑄𝑚𝑎𝑥= 5,327 kN. Bê tông đủ khả năng chịu cắt, không phải tính toán cốt đai.
2. Bản chiếu nghỉ.
4.2.1 Sơ đồ tính toán:
+ Tính toán bản chiếu nghỉ theo sơ đồ đàn hồi.
+ Bản chiếu nghỉ (BCN): (1,4x3,1m) kê 4 cạnh lên DCN và tường gạch xây 220cm.
Xét tỉ số l2/l1= 3,1/1,4 = 2,2 >2 → BCN làm việc chịu uốn theo 1 phương và chịu tải phân bố đều.
+ Cắt 1 dải bản rộng b=1m theo phương cạnh ngắn để tính toán, coi BCN liên kết khớp với DCN và tường.
Hình 4.2: Sơ đồ tính toán bản chiếu nghỉ 2.1. Tải trọng tác dụng:
* Tĩnh tải
STT Các lớp cấu tạo Dày d TTTC Hệ số
n
TTTT (kN/m3) (mm) (kN/m2) (kN/m2)
1 Đá 20 20 0.4 1.1 0.44
2 Vữa lót 18 30 0.54 1.3 0.702
Bản bê tông 25 80 2 1.1 2.2
3 Lớp vữa trát trần 18 15 0.27 1.3 0.351
Tổng tĩnh tải: 3.21 3,7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 29
* Hoạt tải:
Theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737 -1995 ta có hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên bản thang là ptc = 3 kN/m2
Hoạt tải tính toán là:
ptt= ptc.n = 3. 1,2 =3,6 kN/m2
→Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang theo phương đứng là:
q = gtt+ptt = 3,7 + 3,6 = 7,3 kN/m2 2.3. Xác định nội lực:
Mômen dương lớn nhất ở giữa bản:
𝑀𝑚𝑎𝑥 =𝑞. 𝑙2
8 =7,3.1, 42
8 = 1,789𝑘𝑁𝑚 𝑄𝑚𝑎𝑥 =𝑞𝛼. 𝑙
2 =7,3.1,4
2 = 5,11 𝑘𝑁 2.4. Tính toán cốt thép chịu mômen dương: Mmax = 1,789 kNm.
Lớp bảo vệ dày 20mm, lớp bảo vệ đến tim cos thép 25mm→ h0 = 80-25=55mm 𝛼𝑚 = 𝑀1
𝛾𝑏. 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ02 = 1,789.106
1.14,5.1000. 552 = 0,04 < 𝛼𝑅 = 0,426 𝜉 = 1 − √1 − 2. 𝛼𝑚 = 1 − √1 − 2.0,04 = 0,0416
Diện tích cốt thép là:
𝐴𝑠 =𝜉. 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ0
𝑅𝑠 =0,0416.14,5.1000.55
210 = 158𝑚𝑚2
Hàm lượng cốt thép:
𝜇 = 𝐴𝑠
𝑏. ℎ0 = 158
55.1000× 100% = 0,289%
Chọn theo cấu tạo 6 a150, As = 189 mm2
Cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài được bố trí theo cấu tạo 6a200.
* Cốt cấu tạo:
+ Cốt mũ chịu mômen âm ở mép gối tựa bố trí theo cấu tạo. Kéo ra cách mép gối tựa 1 khoảng: l1/4 = 1060/4 =265 mm. Lấy bằng 300 mm.
+ Cốt phân bố: đặt dọc theo phương cạnh dài dưới cốt mũ để cố định cốt thép mũ bố trí 36a150.
- Kiểm tra khả năng chịu cắt:
1. Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại bởi ứng suất chính Q 0,3.Rb.b.h0
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 30 VP=0,3.14,5.1000.55=239250N=239,25 kN>𝑄𝑚𝑎𝑥=5,11 kN. Vậy điều kiện thỏa mãn,
bê tông không bị nén vỡ bởi ƯS nén chính.
2. Kiểm tra điều kiện tính toán : Q 0,75R
btbh
0
VP=0,75.1,05.1000.55= 43312 N=43,312kN> 𝑄𝑚𝑎𝑥= 5,11 kN. Bê tông đủ khả năng chịu cắt, không phải tính toán cốt đai.
3. Tính toán cốn thang 3.1. Sơ đồ tính toán
+ Tính toán cốn thang theo sơ đồ đàn hồi
+ Cốn thang (CT): làm việc như 1 dầm đơn giản chịu uốn, 2 đầu gối lên DCN và dầm chiếu tới (DCT), chịu tải trọng phân bố đều truyền từ bản thang vào.
+ Chiều dài tính toán L = 3,76 m.
+ Kích thước tiết diện bxh = 120x300 mm.
- Lực truyền vào cốn thang là :
Hình4.3: Sơ đồ tính toán cốn thang
3.2 Tải trọng tác dụng:
Tải trọng tác dụng lên cốn thang gồm:
- Trọng lượng lan can tay vịn lấy 0,5 kN/m - Trọng lượng bản thân cốn thang
gtt= (0,3-0,08).0,12.25.1,1 = 0,726 kN/m - Tải trọng do bản thang truyền vào:
q1tt=(qbản thang).(lbản/2)=8,51.(1,4/2) = 5,96 kN/m
→Trọng lượng tác dụng lên cốn thang theo phương thẳng đứng là:
qtt=0,5+ 0,726+5,96 = 7,186 kN/m - Thành phần gây uốn tác dụng lên cốn thang là
q = qtt.cos =7,186. cos(260) = 6,46 kN/m
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 31 3.3. Xác định nội lực:
- Mômen dương (giữa nhịp)
𝑀𝑚𝑎𝑥 =𝑞. 𝑙2
8 =6,46 × 3,762
8 = 11,416 𝑘𝑁. 𝑚 - Lực cắt lớn nhất
𝑄𝑚𝑎𝑥 =𝑞. 𝑙
2 =6,46.3,76
2 = 12,14𝑘𝑁 3.4. Tính toán cốt thép:
* Tính cốt dọc chịu mô men dương giữa nhịp Sử dụng thép CB300V có Rs = 260 MPa
Bê tông B25 có Rb = 14,5 MPa; Rbt = 1,05 MPa
𝜉𝑅 = 0,583,𝛼𝑅 = 0,413
Giả thiết a0 = 35 mm chiều cao làm việc h0 = 300 - 35 = 265 mm.
𝛼𝑚 = 𝑀𝑚𝑎𝑥
𝑅𝑏. 𝑏. ℎ02 = 11,416.106
14,5.120.2652 = 0,093 < 𝛼𝑅 = 0,413
𝜉 = 1 − √1 − 2𝛼𝑚 = 1 − √1 − 2.0,093 = 0,098 Diện tích cốt thép là:
𝐴𝑠 =𝜉. 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ0
𝑅𝑠 =0,098.14,5.120.265
260 = 174𝑚𝑚2
Hàm lượng cốt thép là 𝜇 = 𝐴𝑠
𝑏.ℎ0 = 174
120.265× 100% = 0,548%
Chọn 116 có As = 201,1 mm2 > 174 mm2 là thép chịu lực đặt ở phía dưới của cốn thang . chọn thanh 112 làm thép cấu tạo đặt phía trên của cốn thang.
Kiểm tra lại bố trí cốt thép: chọn lớp bảo vệ a = 25 mm, chiều cao làm việc của tiết diện là: ho= 300 - 32 = 268 > 265mm (đã giả thiết). Thỏa mãn.
* Tính cốt đai:
Với h=300mm, chọn đai Φ6, a
sw=28,3mm2 vì b=120 chọn đai 1 nhánh (n=1), Asw=28,3mm2 s
ct=min(0.5h
0; 300mm)=min( 0.5*265; 300)= 200mm 3. Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại bởi ứng suất chính Q 0,3.R
b.b.h
0
VP=0,3*14,5*120*265=138330N=138,33kN>𝑄𝑚𝑎𝑥=12,14kN. Vậy điều kiện thỏa mãn, bê tông không bị nén vỡ bởi ƯS nén chính.
4. Kiểm tra điều kiện tính toán : Q 0,75R
btbh
0
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 32 VP=0,75*1,05*120*265=25042N=25,04kN> 𝑄𝑚𝑎𝑥=12,14kN. Bê tông đủ khả năng
chịu cắt, không phải tính toán cốt đai.
Vậy cốt đai bố trí theo cấu tạo, bố trí cốt đai 1 nhánh 6a200 cho cốn thang.
4. Tính toán dầm chiếu tới (DCT) 4.1. Sơ đồ tính toán:
+ Tính toán DCT theo sơ đồ đàn hồi.
+ Dầm chiếu tới (DCT) làm việc như 1 dầm đơn giản 2 đầu khớp gối lên 2 dầm Dầm chính(300x700) và dầm Dầm phụ (220x400), chịu tải trọng phân bố đều truyền từ bản sàn vào và lực tập trung do cốn thang truyền vào.
+ Nhịp tính toán: l = 3,1 m
+ Kích thước tiết diện bxh = 220x400 mm.
Hình 4.4: Sơ đồ truyền tải và tính toán dầm chiếu tới 4.2. Tải trọng tác dụng:
* Tải tập trung: Tải tập trung PCT do cốn thang truyền lên 𝑃𝐶𝑇 = 𝑄𝐶𝑇𝑚𝑎𝑥
cos(26) = 12,14
cos(26) = 13,5𝑘𝑁
* Tải phân bố: Tải phân bố do bản chiếu tới truyền vào và trọng lượng bản thân dầm
STT Các lớp cấu tạo Dày d TTTC Hệ số
n
TTTT (kN/m3) (mm) (kN/m2) (kN/m2)
1 Đá 20 20 0.4 1.1 0.44
2 Vữa lót 18 30 0.54 1.3 0.702
Pct Pct qbcn
LC
L/2 L/2
L
+
-
PL-LC 2 +qL
8
2
M kNm
Q kN P +qL
2
P +qL 2
C
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 33
Bản bê tông 25 80 2 1.1 2.2
3 Lớp vữa trát trần 18 15 0.27 1.3 0.351
Tổng tĩnh tải: 3.21 3,7
Hoạt tải lấy theo TCVN 2737: ptc= 3 kN/m2 → ptt= 1,2.3= 3,6 kN/m2 Trọng lượng bản thân dầm chiếu tới:
qbt= 1,1. 0,22. 0,4. 25 = 2,42 kN/m.
Vậy tổng tải phân bố tác dụng lên dầm sàn:
q = (3,7 + 3,6).(3,1+0,6).1,25/2 +2,42= 19,3 kN/m 4.3. Xác định nội lực:
- Mômen dương lớn nhất ở giữa dầm 𝑀𝑚𝑎𝑥 =𝑞. 𝑙2
8 + 𝑃𝐶𝑇. 𝑎 = 19,3. 3,12
8 + 13,5.1,4 = 42,1 𝑘𝑁𝑚 - Lực cắt lớn nhất ở gối
𝑄𝑚𝑎𝑥 =𝑞. 𝑙
2 + 𝑃 = 19,3.3,1
2 + 13,5 = 43,4 𝑘𝑁 4.4. Tính toán cốt thép:
* Tính cốt dọc:
- Tính cốt thép ở giữa dầm chịu mô men dương Mmax: Vật liệu: Bê tông B25 có Rb = 14,5 MPa
Thép nhóm CB300V có Rs = 260 MPa 𝜉𝑅 = 0,583,𝛼𝑅 = 0,413 Giả thiết a0 = 35 mm chiều cao làm việc h0 = 400 - 35 = 365mm
𝛼𝑚 = 𝑀𝑚𝑎𝑥
𝑅𝑏. 𝑏. ℎ02 = 42,1.106
14,5.220.3652 = 0,1 < 𝛼𝑅 = 0,413
𝜉 = 1 − √1 − 2𝛼𝑚 = 1 − √1 − 2.0,1 = 0,105 Diện tích cốt thép là:
𝐴𝑠 =𝜉. 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ0
𝑅𝑠 =0,105.14,5.220.365
260 = 468 𝑚𝑚2 Hàm lượng cốt thép:
𝜇 = 𝐴𝑠
𝑏.ℎ0 = 508
220.365× 100% = 0,633%
Vậy chọn 218 có As = 509 mm2 > 468 mm2
Kiểm tra lại bố trí cốt thép: chọn lớp bảo vệ a = 25mm, chiều cao làm việc của tiết diện là: ho= 400 - 33 = 367 > 365 mm (đã giả thiết). Thỏa mãn.
* Tính cốt đai:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 34 Với h=400mm, chọn đai Φ6, asw=28,3mm2 vì b=220 chọn đai 2 nhánh (n=2),
Asw=2.28,3=56,6mm2 sct=min(0.5h0; 300mm)=min( 0.5*365; 300)= 200mm Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại bởi ứng suất chính Q 0,3.R
b.b.h
0
VP=0,3*14,5*220*365=349305N=349,3kN>𝑄𝑚𝑎𝑥=43,4kN. Vậy điều kiện thỏa mãn, bê tông không bị nén vỡ bởi ƯS nén chính.
1. Kiểm tra điều kiện tính toán : Q 0,75R
btbh
0
𝑄𝑏𝑜=0,75*1,05*220*365=63236N=63,236kN> 𝑄𝑚𝑎𝑥=43,4 kN. Bê tông đủ khả năng chịu cắt, không phải tính toán cốt đai.
Cốt đai bố trí theo cấu tạo bố trí cốt đai 2 nhánh 6a200 cho dầm chiếu tới.
5. Tính toán dầm chiếu nghỉ 1 (DCN) 5.1. Sơ đồ tính toán
+ Tính toán DCN1 theo sơ đồ đàn hồi.
+ Dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1): làm việc như 1 dầm đơn giản 2 đầu khớp, gối lên tường gạch xây 220cm, chịu tải trọng phân bố đều từ BCN và tải trọng tập trung do cốn thang truyền vào.
+ Nhịp tính toán: l = 3,1 m
+ Kích thước tiết diện bxh = 220x400 mm.
Hình 4.5: Sơ đồ tính toán DCN 5.2. Tải trọng tác dụng:
* Tải tập trung: Tải tập trung PCT do cốn thang truyền lên 𝑃𝐶𝑇 = 𝑄𝐶𝑇𝑚𝑎𝑥
cos(26) = 12,14
cos(26) = 13,5𝑘𝑁
Pct Pct qbcn
LC
L/2 L/2
L
+
-
PL-LC 2 + qL
8
2
M kNm
Q kN P + qL
2
P + qL 2
C
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 35 * Tải phân bố : Tải phân bố do bản sàn truyền vào và trọng lượng bản thân dầm:
STT Các lớp cấu tạo Dày d TTTC Hệ số
n
TTTT (kN/m3) (mm) (kN/m2) (kN/m2)
1 Đá 20 20 0.4 1.1 0.44
2 Vữa lót 18 30 0.54 1.3 0.702
Bản bê tông 25 80 2 1.1 2.2
3 Lớp vữa trát trần 18 15 0.27 1.3 0.351
Tổng tĩnh tải: 3.21 3,7
Hoạt tải lấy theo TCVN 2737: ptc= 3 kN/m2 → ptt= 1,2. 3= 3,6 kN/m2 Trọng lượng bản thân dầm chiếu nghỉ 1:
qbt= 1,1. 0,22. 0,3. 25 = 1,815 kN/m.
Vậy tổng tải phân bố tác dụng lên dầm sàn:
q = (3,7 + 3,6).1,4/2 + 1,815 = 6,925 kN/m 5.3. Xác định nội lực:
- Mômen dương lớn nhất ở giữa dầm 𝑀𝑚𝑎𝑥 =𝑞. 𝑙2
8 + 𝑃𝐶𝑇. 𝑎 = 6,925. 3,12
8 + 13,5.1,4 = 27,2𝑘𝑁𝑚 - Lực cắt lớn nhất ở gối
𝑄𝑚𝑎𝑥 =𝑞. 𝑙
2 + 𝑃 = 6,925.3,1
2 + 13,5 = 24,23 𝑘𝑁 5.5. Tính cốt thép:
* Tính cốt dọc:
- Tính cốt thép ở giữa dầm chịu mô men dương Mmax: Vật liệu: Bê tông B25 có Rb = 14,5 MPa
Thép nhóm CB300V có Rs = 260 MPa
𝜉𝑅 = 0,583,𝛼𝑅 = 0,413
Giả thiết a0 = 35mm chiều cao làm việc h0 = 400 - 35 = 365mm 𝛼𝑚 = 𝑀𝑚𝑎𝑥
𝑅𝑏. 𝑏. ℎ02 = 27,2.106
14,5.220.2652 = 0,12 < 𝛼𝑅 = 0,413
𝜉 = 1 − √1 − 2𝛼𝑚 = 1 − √1 − 2.0,12 = 0,13 Diện tích cốt thép là:
𝐴𝑠 =𝜉. 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ0
𝑅𝑠 =0,13.14,5.220.265
260 = 422𝑚𝑚2 Hàm lượng cốt thép:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 36 𝜇 = 𝐴𝑠
𝑏. ℎ0 = 422
220.265× 100% = 0,725%
Vậy chọn 218 có As = 508 mm2 > 422 mm2
Kiểm tra lại bố trí cốt thép: chọn lớp bảo vệ a= 25 mm, chiều cao làm việc của tiết diện là: ho= 300 - 34 = 266 > 265 mm (đã giả thiết). Thỏa mãn.
* Tính cốt đai:
Với h=400mm, chọn đai Φ6, a
sw=28,3mm2 vì b=220 chọn đai 2 nhánh (n=2), Asw=2.28,3=56,6mm2 s
ct=min(0.5h
0; 300mm)=min( 0.5*365; 300)= 200mm 1. Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại bởi ứng suất chính Q 0,3.R
b.b.h
0
VP=0,3*14,5*220*265=253605N=253,6kN>𝑄𝑚𝑎𝑥=24,23kN. Vậy điều kiện thỏa mãn, bê tông không bị nén vỡ bởi ƯS nén chính.
2. Kiểm tra điều kiện tính toán: Q 0,75R
btbh
0
𝑄𝑏𝑜=0,75*1,05*220*365=63236N=63,236kN> 𝑄𝑚𝑎𝑥=24,23 kN. Bê tông đủ khả năng chịu cắt, không phải tính toán cốt đai.
Cốt đai bố trí theo cấu tạo bố trí cốt đai 2 nhánh 6a200 cho dầm chiếu tới.
6. Tính toán dầm chiếu nghỉ 2 (DCN) 6.1. Sơ đồ tính toán
+ Tính toán DCN theo sơ đồ đàn hồi.
+ Dầm chiếu nghỉ 2 (DCN2): dầm có 1 đầu liên kết vào cột và 1 đầu dầm kê vào tường, dầm chịu tải phân bố đều do tải trọng của bản chiếu nghỉ , tải trọng bản thân, do tải trọng của vách kính trên dầm truyền vào.
+ Nhịp tính toán: l = 3,1 m
+ Kích thước tiết diện bxh = 220x400 mm.
Hình 4.5: Sơ đồ tính toán DCN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 37 6.2. Tải trọng tác dụng:
* Tải phân bố : Tải phân bố do bản sàn truyền vào và trọng lượng bản thân dầm:
STT Các lớp cấu tạo Dày d TTTC Hệ số
n
TTTT (kN/m3) (mm) (kN/m2) (kN/m2)
1 Đá 20 20 0.4 1.1 0.44
2 Vữa lót 18 30 0.54 1.3 0.702
Bản bê tông 25 80 2 1.1 2.2
3 Lớp vữa trát trần 18 15 0.27 1.3 0.351
Tổng tĩnh tải: 3.21 3,7
Hoạt tải lấy theo TCVN 2737: ptc= 3 kN/m2 → ptt= 1,2. 3= 3,6 kN/m2 Trọng lượng bản thân dầm chiếu nghỉ 2:
qbt= 1,1. 0,22. 0,3. 25 = 1,815 kN/m.
Tải trọng do vách kính truyền vào dầm chiếu nghỉ 2:
qvk = 0,375.(1,8-0,6) = 0,45 kN/m.
Vậy tổng tải phân bố tác dụng lên dầm sàn:
q = (3,7 + 3,6).1,4/2 + 1,815 + 0,45 = 7,34 kN/m 6.3. Xác định nội lực:
- Mômen dương lớn nhất ở giữa dầm 𝑀𝑚𝑎𝑥 =𝑞. 𝑙2
8 =7,34. 3,12
8 = 8,82 𝑘𝑁𝑚 - Lực cắt lớn nhất ở gối
𝑄𝑚𝑎𝑥 =𝑞. 𝑙
2 =7,34.3,1
2 = 11,4 𝑘𝑁 6.5. Tính cốt thép:
* Tính cốt dọc:
- Tính cốt thép ở giữa dầm chịu mô men dương Mmax: Vật liệu: Bê tông B25 có Rb = 14,5 MPa
Thép nhóm CB300V có Rs = 260 MPa
𝜉𝑅 = 0,583,𝛼𝑅 = 0,413
Giả thiết a0 = 35mm chiều cao làm việc h0 = 400 - 35 = 365mm 𝛼𝑚 = 𝑀𝑚𝑎𝑥
𝑅𝑏. 𝑏. ℎ02 = 8,82.106
14,5.220.2652 = 0,04 < 𝛼𝑅 = 0,413
𝜉 = 1 − √1 − 2𝛼𝑚 = 1 − √1 − 2.0,04 = 0,04 Diện tích cốt thép là:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 38 𝐴𝑠 =𝜉. 𝑅𝑏. 𝑏. ℎ0
𝑅𝑠 =0,04.14,5.220.265
260 = 130𝑚𝑚2 Hàm lượng cốt thép:
𝜇 = 𝐴𝑠
𝑏. ℎ0 = 130
220.265× 100% = 0,22%
Vậy chọn 212 có As = 226 mm2 > 130 mm2
Kiểm tra lại bố trí cốt thép: chọn lớp bảo vệ a= 25 mm, chiều cao làm việc của tiết diện là: ho= 300 - 31 = 269 > 265 mm (đã giả thiết). Thỏa mãn.
* Tính cốt đai:
Với h=400mm, chọn đai Φ6, a
sw=28,3mm2 vì b=220 chọn đai 2 nhánh (n=2), Asw=2.28,3=56,6mm2 sct=min(0.5h0; 300mm)=min( 0.5*365; 300)= 200mm
1. Kiểm tra điều kiện để bê tông không bị phá hoại bởi ứng suất chính Q 0,3.R
b.b.h
0
VP=0,3*14,5*220*265=253605N=253,6kN>𝑄𝑚𝑎𝑥=11,4 kN. Vậy điều kiện thỏa mãn, bê tông không bị nén vỡ bởi ƯS nén chính.
2. Kiểm tra điều kiện tính toán: Q 0,75R
btbh
0
𝑄𝑏𝑜=0,75*1,05*220*365=63236N=63,236kN> 𝑄𝑚𝑎𝑥=11,4 kN. Bê tông đủ khả năng chịu cắt, không phải tính toán cốt đai.
Cốt đai bố trí theo cấu tạo bố trí cốt đai 2 nhánh 6a200 cho dầm chiếu tới.
7. Bản chiếu tới.
- Bản chiếu tới là bản sàn thuộc ô bản sàn số 31 đã tính ở phần thiết kế sàn.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 39 PHẦN IV