Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuaồn thieỏt keỏ. [1]
Trọng lượng riêng của các thành phần cấu tạo sàn lấy theo “ Sổ tay thực hành kết cấu công trình” ( TS. Vũ Mạnh Hùng ). [2]
Tải trọng tác động lên sàn tầng điển hình bao gồm tĩnh tải và hoạt tải:
Tĩnh tải 2.3.1.
Tĩnh tải tác động lên sàn tầng điển hình gồm có: trọng lượng bản thân sàn, trọng lượng bản thân của kết cấu bao che. Trọng lượng bản thân sàn là tải trọng phân bố đều của các lớp cấu tạo sàn, được tính theo công thức :
bt i i
g h n
Trong đó
hi : chiều dày các lớp cấu tạo sàn.
i : khối lượng riêng.
n : hệ số tin cậy tra bảng 1 trang 10 TCVN 2737 – 1995.
Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau. Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn khu ở (P.khách, P. ăn + bếp, P. ngủ), sàn hành lang và sàn vệ sinh. Các loại sàn này có cấu tạo như sau:
Sàn khu ở – sàn hành lang Sàn nhà vệ sinh Hình 2.2 Các lớp cấu tạo sàn
GVHD KC: TS. TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH: TIÊU NHẬT MINH GVHD TC: TRẦN KIẾN TƯỜNG Trang 27 LỚP: XD07A2VL – MSSV: X075048
Bảng 2.3 Trọng lượng bản thân sàn khu ở, hành lang Các lớp cấu tạo sàn hi( cm ) i(daN/
m3)
gtc (daN/m2
) n gbttt ( daN/m2 )
Lớp gạch ceramic 1 2000 20 1.1 22
Lớp vữa lót 2 1800 36 1.3 46.8
Lớp sàn BTCT 10 2500 250 1.1 275
Lớp vữa trát trần 1.5 1800 27 1.3 35.1
Tổng tĩnh tải 333 378.9
Bảng 2.4 Trọng lượng bản thân sàn khu vệ sinh Cấu tạo sàn hi( cm ) i
(daN/m3) gtc (daN/m2 ) n gbttt (daN/m2 )
Lớp gạch ceramic 1 2000 20 1.1 22
Lớp vữa lót 2 1800 36 1.3 46.8
Lớp chống thấm 2 2200 44 1.2 52.8
Lớp sàn BTCT 10 2500 250 1.1 275
Lớp vữa trát trần 1.5 1800 27 1.3 35.1
Tổng tĩnh tải 377 431.7
Để đơn giản trong tính toán, nếu 1 ô sàn chứa 2 khu chức năng có tĩnh tải gbt khác nhau thì phân bố lại cho đều trên toàn bộ diện tích ô sàn:
1 2
1 2
1 2
s s
s
g S g S
g S S
với: g1, S1: tải phân bố trên diện tích 1 g2, S2: tải phân bố trên diện tích 2
Bảng 2.5 Trọng lượng bản thân của các ô sàn
Ô sàn Khu chức năng Diện tích (m2) gbttt (daN/m2 ) gstt (daN/m2 )
S1 khu ở 22.1 378.9
395.092
khu veọ sinh 9.775 431.7
S2 khu ở 26.875 378.9 387.182
khu veọ sinh 5.0 431.7
S3 khu ở 20.23 378.9 398.2
khu VS, saân phôi 11.645 431.7
S4 khu ở, hành lang 27.64 378.9
385.915
khu veọ sinh 4.235 431.7
S5 khu ở 20.625 378.9 378.9
S6 khu ở 2.21 378.9 424.5
saân phôi 13.99 431.7
S7 hành lang 15.125 378.9 378.9
S8 khu ở, hành lang 17.005 378.9 378.9
GVHD KC: TS. TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH: TIÊU NHẬT MINH GVHD TC: TRẦN KIẾN TƯỜNG Trang 28 LỚP: XD07A2VL – MSSV: X075048
Thông thường dưới các tường thường có kết cấu dầm đỡ nhưng để tăng tính linh hoạt trong việc bố trí tường ngăn vì vậy một số tường này không có dầm đỡ bên dưới. Do đó khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn ta phải kể thêm trọng lượng tường ngăn, tải này được quy về phân bố đều trên toàn bộ ô sàn. Được xác định theo công thức :
tt t t t
t t
B H L
g n
S Trong đó: Bt : bề rộng tường (m)
Ht : Chiều cao tường (m) Lt : chiều dài tường (m)
t : trọng lượng riêng của tường xây (daN/m3) S : diện tích ô sàn có tường(m2)
n : hệ số vượt tải
Bảng 2.6 Trọng lượng tường xây qui đổi trên các ô sàn Ô SÀN Bt(m) Ht(m) lt(m) S(m2) t
(daN/m3) n gttt
(daN/m2)
S1 0.1 3.7 11.025 31.875 1800 1.3 299.5
S2 0.1 3.7 9.15 31.875 1800 1.3 248.536
S3 0.1 3.7 13.612 31.875 1800 1.3 369.734
S4 0.1 3.7 9.35 31.875 1800 1.3 253.968
S5 0.1 3.7 1.05 20.625 1800 1.3 44.077
S6 0.1 3.7 2.6 16.2 1800 1.3 139
S7 0.1 3.7 2.6 15.125 1800 1.3 148.832
S8 0.1 3.7 6.4 17.005 1800 1.3 325.852
Hoạt tải 2.3.2.
Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng tra bảng 3 trang 12 TCVN 2737 - 1995.
Hệ số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN 2737 - 1995: khi ptc < 200 (daN/m2) n = 1.3; khi ptc ≥ 200 (daN/m2) n = 1.2.
GVHD KC: TS. TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH: TIÊU NHẬT MINH GVHD TC: TRẦN KIẾN TƯỜNG Trang 29 LỚP: XD07A2VL – MSSV: X075048
Bảng 2.7 Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn Chức năng phòng ptc (daN/m2) n ptt (daN/m2)
Hành lang, sảnh 300 1.2 360
P.Khách,P.Ăn,
P.Nguû,P.Taém, Beáp 150 1.3 195
Caàu thang 300 1.2 360
Ban coâng, loâgia 200 1.2 240
Kết quả tính toán hoạt tải sàn được lập thành bảng 2.8 Bảng 2.8 Hoạt tải tính toán các ô sàn
Ô sàn Diện tích (m2) ptc (daN/m2) n ptt (daN/m2)
S1 31.875 150 1.3 195
S2 31.875 150 1.3 195
S3 31.875 150 1.3 195
S4 31.875 150 1.3 195
S5 20.625 150 1.3 195
S6 16.2 150 1.3 195
S7 15.125 300 1.2 360
S8 17.005 300 1.2 360
Tổng tải tác dụng lên sàn 2.3.3.
Vậy tổng tải trọng tác dụng lên sàn tính theo công thức qs = gs + ps
Dưới đây là bảng tính tổng tải tác dụng lên sàn :
Bảng 2.9 Tổng tải tác dụng lên các ô sàn
Ô sàn Tĩnh tải Hoạt tải
qs (daN/m2) gtts (daN/m2) gttt (daN/m2) ptt (daN/m2)
S1 395.092 299.5 195 889.592
S2 387.182 248.536 195 830.718
S3 398.2 369.734 195 962.934
S4 385.915 253.968 195 834.883
S5 378.9 44.077 195 617.977
S6 424.5 139 195 758.500
S7 378.9 148.832 360 887.732
S8 378.9 325.852 360 1064.752
GVHD KC: TS. TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH: TIÊU NHẬT MINH GVHD TC: TRẦN KIẾN TƯỜNG Trang 30 LỚP: XD07A2VL – MSSV: X075048
SƠ ĐỒ TÍNH Ô SÀN 2.4.
Quan điểm tính toán 2.4.1.
Bản sàn được tính toán như ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi (nhịp tính toán lấy theo truùc) , cuù theồ :
Bản thuộc loại dầm : 2
1
L 2
L (bản làm việc theo phương cạnh ngắn)
Để tính toán , ta cắt theo phương cạnh ngắn một dải bản có bề rộng 1m , phân tích liên kết 2 đầu bản để đưa ra sơ đồ kết cấu kiểu dầm tương ứng .
Bản kê bốn cạnh : 2
1
L 2
L (bản làm việc theo 2 phương)
Tuỳ theo điều kiện liên kết của 4 cạnh bản mà chọn sơ đồ bản tương ứng , nội suy các giá trị dùng để tính toán . Trong đó :
Liên kết được xem là tựa đơn khi : Bản kê lên tường , bản lắp ghép
Bản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) có d 3
b
h h Liên kết được xem là ngàm khi:
Bản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) có d 3
b
h h
Sơ đồ tính 2.4.2.
Dựa vào mặt bằng bố trí hệ dầm, ta xác định được 2 loại ô bản:
+ Bản kê 4 cạnh 2
1
L 2
L , gồm các ô sàn S1 , S2 , S3 , S4 , S6 , S7 , S8 + Bản thuộc loại dầm 2
1
L 2
L , có ô sàn S5
Xét các ô bản kê 4 cạnh : S1 + S2 + S3 + S4 + S6 + S7 + S8 Ta có :
Chiều dày bản sàn hb = 100 mm Chieàu cao DD 1 : hd = 800 mm => 800 8 3
d 100
b
h h
Chieàu cao DN 1 : hd = 600 mm => 600 6 3
d 100
b
h h
GVHD KC: TS. TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH: TIÊU NHẬT MINH GVHD TC: TRẦN KIẾN TƯỜNG Trang 31 LỚP: XD07A2VL – MSSV: X075048
Chieàu cao DN 2 : hd = 500 mm Chieàu cao DD 3 : hd = 500 mm => 500 5 3
d 100
b
h h
Chieàu cao DN 3 : hd = 300 mm Chieàu cao DD 2 : hd = 300 mm Chieàu cao DM : hd = 300 mm => 300 3
d 100
b
h
h
Vậy ô bản tính theo ô bản đơn ngàm 4 cạnh .
Kết luận : các ô sàn S1 + S2 + S3 + S4 + S6 + S7 + S8 là bản chịu lực 2 phương (bản kê) , ngàm 4 cạnh , tính ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi . Sơ đồ tính số 9 .
Hình 2.3 Sơ đồ tính ô bản chịu lực 2 phương
Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b = 1m , giải với tải phân bố đều tìm moment nhịp và gối .
Tra bảng các hệ số: m91, m92, k91, k92
Mômen ở nhịp theo phương cạnh ngắn l1
M m q l l1 91 s 1 2 (daN.m/m) Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài l2
2 92 s 1 2
M m q l l (daN.m/m) Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn l1
91 s 1 2
M kI q l l (daN.m/m) Mômen ở gối theo phương cạnh dài l2
92 s 1 2
M kII q l l (daN.m/m)
GVHD KC: TS. TRƯƠNG QUANG THÀNH SVTH: TIÊU NHẬT MINH GVHD TC: TRẦN KIẾN TƯỜNG Trang 32 LỚP: XD07A2VL – MSSV: X075048
Các hệ số k91 , k92 , m91 , m92 : tra bảng sổ tay kết cấu công trình của PGS.PTS Vũ Mạnh Hùng .
Xét các ô bản loại dầm : S5 (2 đầu ngàm)
Hình 2.4 Sơ đồ tính ô bản chịu lực theo phương cạnh ngắn Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn l1 : 12 ( . / )
12
s I
M q l daN m m
Mômen ở nhịp theo phương cạnh ngắn l1 : 1 12 ( . / ) 24
s l
M q daN m m