CHƯƠNG 3:
TÍNH TOÁN SÀN TẦNG
ĐIỂN HÌNH
3.1.Xác định sơ bộ các kích thước của bản sàn.
Hình 3.1 – Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình
3.1.1 Kích thước tiết diện dầm
Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức:
Trong đó: -hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng
=12 ÷ 16 đối với dầm khung nhiều nhịp
=8 ÷ 12 đối với dầm khung một nhiều nhịp
= 16÷20 đối với dầm phụ
-nhịp dầm
Bề rộng dầm được chọn theo công thức :
Kích thước tiết diện dầm được trình bày trong bảng 3.1
Bả
14 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 2017 | Lượt tải: 2
Tóm tắt tài liệu Thiết kế chung cư Bình Phú 2 P11, Q6, TPHCM, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ng 3.1 –Sơ bô kích thước tiết diện dầm
STT
Loại dầm
Ký hiệu
Nhipdầm
ld (m)
Hệ số
m
Chiều cao hd (cm)
Bề rộng
bd
(cm)
Chọn tiết
diện
bd x hd
1
Dầm chính
D1
3.6
12
63
30
20x30
2
D2
4
12
67
33
20x40
3
Dầm phụ
D3
3.6
16
23
12
15x40
4
D4
1.4
12
12
6
20x30
6
D5
4
16
25
12
15x30
8
Dầm chính
D6
4.6
12
38
20
20x40
9
D7
4.2
12
35
18
20x40
10
Dầm phụ
D8
4.2
16
26
12
20x30
11
D9
3.6
16
23
12
20x30
12
D10
2.3
16
15
8
20x20
13
D11
4.2
16
26
12
20x30
14
D12
5.3
16
33
16
20x35
15
D13
1.1
16
16
8
20x20
3.1.2.Chiều dày bản sàn hS
Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức:
Trong đó: D = (0,8÷1,4): hệ số phụ thuộc tải trọng;
ms = (30÷ 35) : đối vơi sàn làm việc một phương;
ms = (40÷45 ): đối với sàn làm việc hai phương;
l- độ dài cạnh ngắn của sàn;
Chiều dày bản sàn được trình bày trong bảng 3.2
Bảng 3.2.Phân loai ô sàn và chiều dày sàn
STT
Ký
hiệu
Cạnh ngắn
l1
Cạnh dài
l2
Tỉ số
l2/l1
Loại sàn
Hệ số
D
Hệ số
ms
Diện tích
(m2)
Chiều
dày
hs(cm)
1
S1
3.6
4
1.11
Bản kê 4 cạnh
1.1
40
14.4
9
2
S2
1.4
4
2.85
Bản loại dầm
1.1
30
5.2
5
3
S3
1.4
3.6
2.57
Bản loại dầm
1.1
30
5.02
5
4
S4
3.6
4.6
1.27
Bản kê 4 cạnh
1.1
40
16.56
10
5
S5
2.4
3.6
1.5
Bản kê 4 cạnh
1.1
30
8.64
7
6
S6
4.2
4.6
1.09
Bản kê 4 cạnh
1.1
40
19.32
11
7
S7
1
2.2
2.2
Bản loại dầm
1.1
30
2.2
4
8
S8
1.8
4.2
2.3
Bản loại dầm
1.1
30
7.56
7
9
S9
3.2
4.2
1.31
Bản kê 4 cạnh
1.1
40
13.44
8
10
S10
1.2
2.
1.65
Bản kê 4 cạnh
1.1
40
2.4
5
Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn
10
3.2.Xác định tải trọng tác dụng lên bản sàn
3.2.1.Tải trọng thường xuyên ( tỉnh tải)
a.Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn
daN/m2
Trong đó : gi trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo thứ i
ni hệ số độ tin cậy
độ dày lớp thứ i
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng
Bảng 3.3.Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn
STT
Các lớp cấu tạo
(daN/m2)
D
(mm)
n
gstc
(daN/m2)
gstt
(daN/m2)
1
Gạch ceramic
2000
10
1.1
20
22
2
vữa lót
1800
30
1.3
54
70.2
3
BTCT
2500
100
1.1
330
363
4
Vữa trát trần
1800
15
1.3
27
35.1
g
490.3
b.Trọng lượng tường ngăn
Trọng lượng tường ngăn trên sàn được tính gần đúng bằng cách quy
đổi về tải phân bố đều trên sàn có xét đến hệ số giảm tải do cửa sổ và
cửa đi ở đồ án này lấy hệ số giảm tải là 30% .Tải trọng tường ngăn
có xét đế hệ số giảm tải được tính theo công thức:
Trong đó: t -trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường
t= 180 daN/m2 (tường gạch 10 cm)
ht -chiều cao tường
lt -chiều dài tường
n -hệ số độ tin cậy
A -diện tích ô sàn có tường ngăn
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.4
Bảng 3.4.Tải trọng tường quy đổi phân bố đều trên sàn
STT
Ký
hiệu
Diện tích
Sàn
A (m2)
Chiều dài tường
lt (m)
Chiều cao tường
ht (m)
TLđvị
tuờng
gttc
(daN/m2)
TL tường có lổ cửa 70%gttc
Hệ số độ tin cậy
TL tường quy đổi gt
(daN/m2)
1
S1
14.4
2
3.2
180
126
1.3
67
2
S3
5.02
1.1
3.2
180
126
1.3
108
3
S4
16.56
2.2
3.2
180
126
1.3
66
3.2.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)
Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn được lấy theo bảng 3
TCVN 2737;1995
Hoạt tải tính toán : pStt =ptc.n (daN/m2)
Trong đó :
ptc - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo bảng TCVN 2737;1995
phụ thuộc vào công năng của từng phòng.
n - hệ số độ tin cậy , theo 4.3.3 TCVN 2737;1995
n =1.3ptc < 200 daN/m2
n =1.2ptc > 200 daN/m2
Theo 4.3.4 TCVN2737;1995 khi tính toán bản sàn tải trọng toàn
phần trong bảng 3 được phép giảm như sau:
Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 bảng 3 nhân với hệ số
A1 (A > A1 = 9m2)
Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 bảng 3 nhân với hệ số
A2 (A > A2 = 36 m2)
trong đó : A là diện chịu tải
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.5
Bảng 3.5 .Hoạt tải tác dụng lên sàn
STT
Ký hiệu
Công năng
Diện tích sàn
A(m2)
Hệ số
A
Hoạt tải tiêuchuẩn ptc
(daN/m2)
Hệ số
n
Hoạt tải tính toán
pStt
(daN/m2)
1
S1
P.Ngủ,P.khách
14.4
0.87
200
1.3
226
2
S2
Ban công
5.2
400
1.2
480
3
S3
Ban công,VS
4.76
400
1.2
480
4
S4
PK,Hànhlang
16.56
0.84
300
1.2
302
5
S5
Hành lang
8.64
300
1.2
360
6
S6
Đại sành
19.32
0.81
300
1.2
292
7
S7
Hành lang
2.2
300
1.2
360
8
S8
Ban công
7.56
400
1.2
480
9
S9
Hành lang
13.44
0.93
300
1.2
335
10
S10
Hành lang
2.4
300
1.2
360
3.3 Tính toán các ô sàn
3.3.1 Tính toán các ô bản làm việc một phương ( bản loại dầm)
Các ô bản làm việc một phương :S2,S3,S7,S8.
Với giả thiết: - Các ô bản được tính như ô bản đơn, bỏ qua ảnh hưởng
của các ô bên cạnh
-Các ô bản được tính toán theo sơ đồ đàn hồi
a. Sơ đồ tính bản sàn
Cắt một dải bản có bề rông 1m để theo phương cạnh ngắn để tính toán
Nhip tính toán là khoảng cách giữa hai trục dầm.Xét tỉ số để xác
định liên kết giữa bản sàn với dầm, theo đó :
≥3 Sàn liên kết ngàm với dầm
< 3Sàn liên kết khớp với dầm
Sơ đồ tính của ô sàn được trình bày trong bảng 3.6
Bảng 3.6.Sơ đồ tính bản sàn một phương
Ô sàn
Chiều dày
hs (cm)
Dầm
Chiều cao
hd (cm)
Tỉ số
hd /hs
Liên kết
Sơ đồ tính
S2
10
D2
60
6
Ngàm
D6
30
3
Ngàm
S3
10
D1
60
6
Ngàm
D7
30
3
Ngàm
S7
10
D8
60
6
Ngàm
D12
30
3
Ngàm
S8
10
D10
40
4
Ngàm
D9
60
6
Ngàm
b. Xác định nội lực
Giá trị momen gối và momen nhịp của dải bản được tính theo côngthức
Momen nhịp:
Momen gối:
Trong đó : q- tải trọng toàn phần;
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.7
Bảng 3.7. Bảng nội lực trong sàn một phương
Ký hiệu
Nhịp
(m)
Hoạt tải
pstt
(daN/m2)
TT.Toàn phần q
(daN/m2)
Giá trị momen
gstt
(daN/m2)
gt
(daN/m2)
Mn
(daNm)
Mg
(daNm)
S2
1.3
490.3
0
480
970.3
68.33
136.6
S3
1.3
490.3
108
480
1078.3
75.93
151.86
S7
1
490.3
0
360
850.3
35.43
70.86
S8
1.7
490.3
0
480
970.3
116.84
233.68
c. Tính toán cốt thép
Ô bản được tính theo cấu kiện chịu uốn, bố trí cốt đơn
Tiết diện tính:
Giả thiết a = 2 cm -khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bêtông
chịu kéo
b=100 cm - bề rộng tính toán của tiết diện
Chiều cao làm việc của bản :h0 =h-a =10-2=8 (cm)
Vật liệu:
Bêtông Mác 300
Cốt thép CІ
Rn
(daN/cm2)
Rk
(daN/cm2)
Eb
(daN/cm2)
Ra
(daN/cm2)
Ra’
(daN/m2)
Ea
(daN/cm2)
130
10
2.9x105
0.85
2300
2300
2.1x106
Tính:
Kiểm tra điều kiện
Từ đó tính
Diện tích cốt thép:
Kiểm tra hàm lượng cốt thép theo điều kiện:
Trong đó: (lấy theo bảng 15 TCVN 5574;1991)
Chú ý :Đối với bản sàn hàm lượng cốt thép hợp lý là
Kết quả tính toán cốt thép được trình bày trong bảng 3.8
Bảng 3.8 Bảng tính toán cốt thép cho sàn một phương
Ký hiêu
Giá trị momen
(daNm)
b
cm
h
cm
A
Astt
(cm2)
Chọn thép
%
minmax
Ф
(mm)
a
(cm)
Aschon
(cm2)
S2
68.33
100
8
0.008
0.008
0.36
6
200
1.41
0.16
Thỏa
136.6
100
8
0.016
0.016
0.65
6
200
1.41
0.16
Thỏa
S3
75.93
100
8
0.009
0.009
0.41
6
200
1.41
0.16
Thỏa
151.86
100
8
0.018
0.018
0.82
6
200
1.41
0.16
Thỏa
S7
35.43
100
8
0.004
0.004
0.2
6
200
1.41
0.16
Thỏa
70.86
100
8
0.009
0.009
0.41
6
200
1.41
0.16
Thỏa
S8
116.84
100
8
0.014
0.014
0.64
6
200
1.41
0.16
Thỏa
233.68
100
8
0.028
0.028
1.30
6
200
1.41
0.16
Thỏa
3.3.2 Tính toán bản sàn làm việc hai phương (sàn bản kê 4 cạnh)
Các ô sàn làm việc hai phương : S1,S4,S5,S6,S9,S10.
Với giả thiết:- Các ô bản được tính như ô bản đơn,bỏ qua ảnh hưởng
của các ô bên cạnh
- Các ô bản được tính toán theo sơ đồ đàn hồi
a. Sơ đồ tính
Cắt một dải bản có bề rộng 1m theo 2 phương để tính toán
Nhip tính toán là khoảng cách giữa hai trục dầm.Xét tỉ số để xác
Xác định liên kết giữa bản sàn với dầm, theo đó :
≥3 Sàn liên kết ngàm với dầm
< 3Sàn liên kết khớp với dầm
Sơ đồ tính của ô sàn được trình bày trong bảng 3.9
Bảng 3.9 .Sơ đồ tính bản sàn hai phương
Ô sàn
Chiều dày
hs (cm)
Dầm
Chiều cao
hd (cm)
Tỉ số
hd /hs
Liên kết
Sơ đồ tính
S1
10
D1
60
6
Ngàm
D2
60
6
Ngàm
D3
30
3
Ngàm
D2
60
6
Ngàm
S4
10
D1
60
6
Ngàm
D8
60
6
Ngàm
D1
60
6
Ngàm
D8
60
6
Ngàm
S5
10
D1
60
6
Ngàm
D8
60
6
Ngàm
D11
30
3
Ngàm
D8
60
6
Ngàm
S6
10
D9
60
6
Ngàm
D8
60
6
Ngàm
D9
60
6
Ngàm
S9
10
D13
40
4
Ngàm
D2
60
6
Ngàm
D9
60
60
Ngàm
S10
10
D15
30
3
Ngàm
D14
30
3
Ngàm
D13
40
4
Ngàm
D2
60
6
Ngàm
Hình .-Sơ đồ tính bản kê 4 cạnh
b. Xác định nội lực
Momen dương lớn nhất giữa nhịp:
Với :
Trong đó: g - tỉnh tải ô bản đang xét
P - hoạt tải ô bản đang xét
mi1(2) –kí tự i là số hiệu ô bản đang xét,ki tự 1(2) là thứ tự
ô bản đang xét.Theo bảng 3.9 các ô bản có 4 cạnh là ngàm nên thuộc
ô bản số9,do đó i=9
Mômen âm lớn nhất trên gối:
Với:
Trong đó: P - Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản
Các hệ số tra bảng phụ thuộc vào tỉ số
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.10
Bảng 3.10. Bảng nội lực trong sàn hai phương
Kí hiệu
l2
l2
l2/l2
m11
m12
m91
m92
k91
k92
S1
3.6
4
1.11
0.0399
0.0330
0.0194
0.0161
0.0450
0.0372
S4
3.6
4.6
1.27
0.0446
0.0275
0.0207
0.0128
0.0474
0.0271
S5
2.4
3.6
1.5
0.0480
0.0214
0.0208
0.0093
0.0464
0.0206
S6
4.2
4.6
1.09
0.0399
0.0330
0.0194
0.0161
0.0450
0.0372
S9
2.7
4.2
1.55
0.0484
0.0201
0.0206
0.0086
0.0459
0.0191
S10
1.2
2
1.65
0.0486
0.0179
0.0202
0.0074
0.0446
0.0206
Kí hiệu
gstt
daN/m2
gt
daN/m2
pstt
daN/m2
P’
daN
P’’
daN
P
daN
M1
daNm
M2
daNm
MI
daNm
MII
daNm
S1
490.3
67
226
1627
9652
11279
220
209.0
507.6
419.6
S4
490.3
66
302
2500
11712
11860
354
218.6
562.2
321.4
S5
490.3
360
1555
5791
7344
195.1
87.2
340.7
151.3
S6
490.3
292
2820
12293
15114
351
290.9
680.1
562.2
S9
490.3
335
1899
7459
9359
245.6
102.3
429.6
178.8
S10
490.3
360
432
1608
2040
119.4
43.9
90.98
42.3
Hình - Vị trí momen các ô bản kê
c. Tính toán cốt thép
Ô bản được tính như cấu kiện chịu uốn.
Giả thiết tính toán:
a = 2cm . -khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bêtông chịu kéo
h0 chiều cao có ích của tiết diện; h0 = hS – a = 10- 2=8 cm
b= 100 cm - bề rộng tính toán của dải bản.
Đặc trưng vật liệu ,công thức tính toán , kiểm tra hàm lượng thép với
điều kiện tương tự như 3.3.1 c.
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.11.
Bảng 3.11.Tính toán cốt thép cho bản kê 4 cạnh
Ký hiệu
Giá trị momen
(daNm)
b
cm
h
cm
A
Astt
(cm2)
Chọn thép
%
minmax
Ф
(mm)
a
(cm)
Aschon
(cm2)
S1
220
100
8
0.0264
0.0267
1.210
6
200
1.7
0.2
thỏa
209
100
8
0.0251
0.0254
1.150
6
200
1.7
0.2
thỏa
507.6
100
8
0.0610
0.0629
2.847
8
200
3.018
0.4
thỏa
419.6
100
8
0.0504
0.0517
2.339
6
140
2.264
0.3
thỏa
S4
354
100
8
0.0425
0.0434
1.964
6
160
1.981
0.2
thỏa
215.6
100
8
0.0259
0.0262
1.186
6
200
1.7
0.2
thỏa
562.2
100
8
0.0675
0.0699
3.162
8
180
3.520
0.4
thỏa
321.4
100
8
0.0386
0.0393
1.780
6
160
1.981
0.2
thỏa
S5
195.1
100
8
0.0234
0.0236
1.070
6
200
1.7
0.2
thỏa
87.2
100
8
0.0104
0.0104
0.472
6
200
1.7
0.2
thỏa
340.7
100
8
0.0409
0.0417
1.890
6
160
1.981
0.2
thỏa
151.3
100
8
0.0181
0.0182
0.825
6
200
1.7
0.2
thỏa
S6
351
100
8
0.0421
0.0430
1.945
6
160
1.981
0.2
thỏa
290.9
100
8
0.0349
0.0355
1.606
6
200
1.7
0.2
thỏa
680.1
100
8
0.0817
0.0853
3.860
8
160
4.024
0.5
thỏa
562.2
100
8
0.0675
0.0699
3.062
8
200
3.018
0.3
thỏa
S9
245.6
100
8
0.0295
0.0299
1.354
6
200
1.7
0.2
thỏa
102.3
100
8
0.0123
0.0123
0.559
6
200
1.7
0.2
thỏa
429.6
100
8
0.0516
0.0530
2.396
8
200
3.018
0.3
thỏa
178.8
100
8
0.0214
0.0216
0.978
6
200
1.7
0.2
thỏa
S10
119.4
100
8
0.0143
0.0144
0.651
6
200
1.7
0.2
thỏa
43.9
100
8
0.0053
0.0053
0.238
6
200
1.7
0.2
thỏa
90.98
100
8
0.0109
0.0109
0.493
6
200
1.7
0.2
thỏa
42.3
100
8
0.0050
0.0050
0.300
6
200
1.7
0.2
thỏa
._.