Thiết kế chung cư Mỹ Phước

diện dầm: Trong đó: - l d - nhịp dầm đang xét; - md - hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng: . md = 8 ¸ 12 - đối với dầm khung một nhịp. . md = 12 ¸ 16 - đối với dầm khung nhiều nhịp. . md = 12 ¸ 20 - đối với dầm phụ. Chiều rộng tiết diện dầm bd chọn trong khoảng: . Bảng 2.1 Sơ bộ chọn kích thước dầm sàn. Dầm Nhịp dầm(m) Hệ số md (cm) Chiều cao hd (cm) Chọn tiết diệnbxh (cm) D1 8 12 66.7 30x70 D2 8 12 66.7 30x70 D3 8 12 66.7 30x70 D4 8 12 66.7 30x70 D5 7.7 16 48.1 25x50 D6 8 16 50.0 25x50 D7 8 16 66.7 30x70 D8 8 16 50.0 25x50 D9 8 16 50.0 25x50 D10 8 12 66.7 30x70 D11 7.7 16 48.1 25x50 D12 8 12 66.7 30x70 D13 8 12 66.7 30x70 D14 4 12 23.3 20x25 D15 4 12 23.3 20x25 D16 4.4 12 24.6 20x25 D17 3.6 12 21.9 20x25 D18 1.3 12 18.0 25x40 D19 1.3 12 18.0 25x40 D20 1.5 12 18.9 25x40 D21 1.5 12 18.0 25x40 D22 1.3 12 18.0 25x40 D23 1.3 12 18.0 25x40 D24 1.3 12 18.0 25x40 Chiều dày bản sàn hb Chiều dày bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng sơ bộ xác định chiều dày sàn hb theo biểu thức : Trong đó: - D = 0.81.4  hệ số phụ thuộc tải trọng. - ms = 3035 đối với sàn làm việc 1 phương. - ms = 4045 đối với sàn làm việc 2 phương. Chọn m bé với bản đơn kê tự do và m lớn với bản kê liên tục. - Bản consol lấy m = 10 ¸ 18. l - độ dài cạnh ngắn của sàn. Chọn hb là số nguyên theo cm, đồng thời đảm bảo yêu cầu cấu tạo hb > hmin, đối với nhà dân dụng thì hmin = 5 cm (theo mục 8.2.2 TCXDVN 356 – 2005). Mặt bằng phân loại ô bản sàn Hình 2.2 Mặt bằng phân loại ô bản sàn. Bảng thống kê số liệu ô sàn: Bảng 2.2 Sơ bộ chọn chiều dày bản sàn. ký hiệu  sàn cạnh ngắn ln ( m ) cạnh dài ld ( m ) tỷ số ld/ln loại dầm Hệ sốD Hệ sốms Diện tích( m2 ) Chiều dày( cm ) S1 3.6 4.0 1.11 Sàn 2 phương 1.1 42 13.65 9.4 S2 4.0 4.4 1.11 Sàn 2 phương 1.1 42 14.07 10.5 S3 5.4 4.0 1.35 Sàn 2 phương 1.1 42 21.11 10.5 S4 2.6 4.0 1.54 Sàn 2 phương 1.1 42 26.56 6.8 S5 4.0 8.0 2.0 Sàn 1 phương 1.1 42 21.79 10.5 S6 2.2 8.0 3.63 Sàn 1 phương 1.1 42 14.75 5.8 S7 1.3 4.0 3.07 Sàn 1 phương 1.1 32 35.66 4.5 S8 1.4 4.0 3.07 Sàn 1 phương 1.1 32 19.20 4.8 S9 1.3 3.6 2.76 Sàn 1 phương 1.1 32 6.86 4.5 S10 1.3 4.4 3.38 Sàn 1 phương 1.1 32 5.63 4.5 S11 1.5 3.4 2.3 Sàn 1 phương 1.1 32 6.43 5.1 Sơ bộ chọn chiều dày sàn hs = 12 cm. 2.3. Xác định tải trọng tác dụng lên sàn. Tĩnh tải sàn. Tĩnh tải sàn gồm trọng lượng bản thân, và các lớp cấu tạo sàn. kN/m2 Trong đó: gi - trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn thứ i. ngi - hệ số độ tin cậy các lớp cấu tạo sàn, lấy theo bảng 1 trang 10 TCVN2737 – 1995. Hoạt tải sàn. Hoạt tải tính toán sàn tính theo công thức: ptt = ptc.np (kN/m2) Trong đó: - ptt - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo bảng 3 trang 12 TCVN 2737 –1995. phụ thuộc vào công năng cụ thể của từng phòng. - np - hệ số độ tin cậy, lấy theo mục 4.3.3 trang 15 TCVN 2737 – 1995. n = 1.3 ptc < 2 (kN/m2). n = 1.2 ptc > 2 (kN/m2) Tĩnh tải sàn Tĩnh tải sàn có hai loại: Sàn không chống thấm và sàn có chống thấm. Trong các ô sàn có một phần là sàn chống thấm (sàn vệ sinh) thì ta tính toán tải trọng cho sàn không chống thấm và sàn có chống thấm và so sánh hai tải trọng, lấy tải trọng lớn để tính thép cho ô sàn. Loại sàn 1: Sàn không chống thấm. Hình 2.3 Các lớp cấu tạo sàn không chống thấm Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 22. Bảng 2.3 Xác định trọng lượng các lớp cấu tạo sàn không chống thấm. STT Các lớp cấu tạo gi (daN/m3) ngi gitc (kN/m2) gitt (kN/m2) 1 Gạch ceramic 2000 8 1.1 0.16 0.176 2 vửa lót 1800 30 1.3 0.54 0.702 3 sàn BTCT 25.00 120 1.1 3 3.30 4 Vửa trát trần 1800 15 1.3 0.27 0.351 5 Trần treo 1.2 1 1.20 Tổng 4.97 5.729 gtt = 5729 daN/m Loại sàn 2: Sàn có chống thấm Hình 2.4 Các lớp cấu tạo sàn có chống thấm Bảng 2.4 Kết quả tính toán tĩnh tải sàn có chống thấm STT Các lớp Cấu tạo gi ( daN/m3) ni gitc (kN/m2) gitt (kN/m2) 1 Gạch Ceramic 2000 8 1.1 0.16 0.176 2 Vữa lót 1800 50 1.3 0.90 1.17 3 BT chống thấm 2000 30 1.1 0.60 0.66 4 Sàn BTCT 2500 120 1.1 3.00 3.30 5 Vữa trát trần 1800 15 1.3 0.27 0.351 6 Trần treo 1.2 1.00 1.20 Tổng 5.93 6.857 => gtt = 6.857 daN/m2 2.3.2. Trọng lượng tường ngăn Trọng lượng tường ngăn trên sàn được qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn (cách tính này đơn giản mang tính chất gần đúng). Tải trọng tường ngăn có xét đến sự giảm tải (trừ đi 30% diện tích lổ cửa) được tính theo công thức: gtqđ = trong đó: n – hệ số độ tin cậy. lt – chiều dài tường. ht – chiều cao tường. - trọng lượng đơn vị tường tiêu chuẩn, =1800 daN/m3 (tường xây 100 mm). =1600 daN/m3 (tường xây 200 mm). Tải trọng tường qui đổi phân bố đều trên sàn được trình bày trong bảng 2.5 Ký hiệu Diện tíchsàn A(m2) Chiều dài tường lt (m) Chiều caotường ht (m) gt(daN/m3) Hệ số độ tincậy n Giá trị tiêuchuẩn trọng lượng tườngqui đổi gtct Trọng lượngtường qui đổigtqđ (kN/m2) S1 14.4 0.75 3.28 1800 1.3 31.45 0.409 S2 17.6 4.55 3.28 1800 1.3 185.1 2.406 2.3.3 Hoạt tải sàn Hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3 TCVN 2737 – 1995, phụ thuộc vào chức năng cụ thể các phòng. Đối với các phòng có công năng như: phòng khách, phòng ngủ, bếp, phòng giặt, phòng vệ sinh (thuộc các phòng nêu ở mục 1, 2, 3, 4, 5 Bảng 3 TCVN 2737 – 1995). Theo Điều 4.3.4 TCVN 2737 – 1995, hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3 được phép giảm xuống bằng cách nhân với hệ số cA1 khi diện tích chịu tải A của sàn lớn hơn 9m2. Bảng 2.6 Hoạt tải tính toán các ô sàn Số hiệu sàn Công năng Ptc(kN/m2 ) A ( m2 ) Hệ sốyA1 n Ptt( kN/m2 ) S1 Phòng ngủ 2.00 14.4 0.89 1.3 2.314 S2 Phòng ngủ 2.00 17.6 0.88 1.3 2.288 S3 Phòng khách 2.00 21.11 0.79 1.3 2.054 S4 Sảnh, hành lang 3.00 26.56 0.75 1.3 2.925 S5 Phòng khách 2.00 21.79 0.79 1.3 2.054 S6 Sảnh, hành lang 3.00 14.75 0.87 1.2 3.132 S7 Ban công 4.00 35.66 0.70 1.2 3.360 S8 Ban công 4.00 19.20 0.81 1.2 3.888 S9 Ban công 4.00 6.86 1.09 1.2 5.232 S10 Ban công 4.00 5.63 1.16 1.2 5.568 S11 Sảnh, hành lang 3.00 6.43 1.11 1.2 3.996 2.4. Tính toán các ô bản sàn Gọi : l1 - kích thước cạnh ngắn ô sàn l2 - kích thước cạnh dài ô sàn (Do sơ đồ đàn hồi nên kích thước này lấy từ tim) Dựa vào tỉ số l2/l1 phân ra 2 loại bản sàn Khi l2/l1 > 2 thì tính theo bản 1 phương ( bản dầm) Khi l2/l1 < 2 thì tính theo bản 2 phương ( bản kê 4 cạnh ) 2.4.1 Tính ô bản sàn một phương ( bản dầm ) Theo bảng 2.2 các ô sàn làm việc một phương là các ô sàn: S5, S6, S7, S8, S9, S10, S11. a. Các giả thiết khi tính toán - Các ô bản loại dầm được tính toán như ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô kế cân. - Các ô ban được tính theo sơ đàn hồi. Các kích thước ô sàn được lấy từ trục đến trục. - Cắt một dải bản có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán. b. Sơ đồ tính Hình 2.5 Sơ đồ tính sàn 1 phương. Bảng 2.7 Sơ đồ tính các ô sàn Ô bản hb (cm) Liên kết 2 đầu Sơ đồ tính hD1 hD2 S5 120 Ngàm Ngàm S6 120 Ngàm Ngàm S7 120 Ngàm Khớp S8 120 Ngàm Khớp S9 120 Ngàm Khớp S10 120 Ngàm Khớp S11 120 Ngàm Ngàm Xác định nội lực Tuỳ theo sơ đồ tính mà ta có các giá trị nội lực khác nhau, đối với sơ đồ tính đã được xác định theo bảng trên ta có: Sơ đồ 2 đầu ngàm. Các giá trị Mômen: - Mômen nhịp: - Mômen gối: Sơ đồ 1 đầu khớp 1 đầu ngàm Các giá trị Mômen Mômen dương ở nhịp : Mômen âm ở gối : Trong sơ đồ tính toán : Bảng 2.7 Kết quả tính toán tải trọng và nội lực của ô sàn 1 phương. Ký hiệu ô sàn Cạnh ngắnl1 (m) Tĩnh tải Hoạt tải p (kN/m2) Tải toànphần qtt Giá trị mômen gs ( kN/m2) Mn (kN.m) Mg (kN.m) S5 4.02 5.729 2.054 7.094 4.777 9.553 S6 2.4 5.729 3.132 8.645 2.075 4.150 S7 1.4 5.729 3.360 10.529 1.451 2.580 S8 1.4 5.729 3.888 10.529 1.451 2.580 S9 1.6 5.729 5.232 10.529 1.895 3.369 S10 1.4 5.729 5.568 10.529 1.451 2.580 S11 1.5 5.729 3.996 9.329 0.762 1.524 GHI CHÚ : Các ô sàn làm việc một phương ở trên không có tường xây trên sàn cho nên không xét đến tải trọng tường . d. Tính toán cốt thép của các ô sàn làm việc 1 phương Cốt thép của ô sàn 1 phương tính như cấu kiện chịu uốn Giả thiết tính toán a = 1.5 cm - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo h = 12 cm - Chiều cao tiết diện h0 - Chiều cao hữu ích của tiết diện h0 = h – a =12 – 1.5 = 10.5 cm b = 100 cm - Bề rộng tiết diện ( bề rộng dải bản) Đặc trưng vật liệu được cho trong bảng sau Bảng 2.8 Đặc trưng vật liệu của bê tông và thép. Bê tông B25 Cốt thép AI Rb (MPa) Rbt(MPa) Ebx10-3(MPa) Rs(MPa) Rsc(MPa) Esx10-4(MPa) 14.5 1.05 27 225 225 21 Cốt thép được tính với một dải bản có bề rộng 1m: Tính: Trong đó : ω - đặc trưng biến dạng của vùng bê tông chịu nén ω = α – 0.008Rb Ở đây: α = 0.85 đối với bê tông nặng Rs - cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép (MPa), lấy theo bảng 21 trang 47 TCXDVN 356 : 2005 σsc,u - ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bêtông chịu nén, được lấy theo mục 6.2.2.3 và theo bảng 15 trang 37 TCXDVN 356 : 2005. ssc,u = 400 MPa Tính αR : αR = ξR(1 - 0.5ξR) = 0.618x(1 - 0.5x0.618) = 0.427 Tính αm : Trong đó : M - mômen uốn lớn nhất mà cấu kiện phải chịu do tải trọng tính toán gây ra Rb,Rs - cường độ chịu nén tính toán của bêtông và cường độ chiu kéo tính toán của cấu kiện Nếu αm ≤ αR thì từ αm tra bảng phụ lục ra g. Diện tích cốt thép được tính theo: Hàm lượng cốt thép tính toán (μ) trong dãi bản cần đảm bảo điều kiện: Với : - - Theo TCVN lấy μmin = 0.05%, (thường lấy 0.1%) Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau: Bảng 2.9 Bảng tính thép và chọn thép. Ô sàn Mômen(daN.m) am z As(cm2) Thép chọn As(cm2) mbt% Nhận xét f s S5 Mnhịp 477.7 0.03 0.985 2.05 10 200 2.53 0.24 Thỏa Mgối 955.3 0.06 0.969 4.17 10 110 4.53 0.431 Thỏa S6 Mnhịp 207.5 0.013 0.994 0.88 6 200 1.41 0.134 Thỏa Mgối 415 0.026 0.987 1.78 8 200 2.51 0.239 Thỏa S7 Mnhịp 145.1 0.009 0.995 0.62 6 200 1.41 0.134 Thỏa Mgối 258 0.016 0.992 1.10 6 200 1.41 0.134 Thỏa S8 Mnhịp 145.1 0.009 0.995 0.62 6 200 1.41 0.134 Thỏa Mgối 258 0.016 0.992 1.10 6 200 1.41 0.134 Thỏa S9 Mnhịp 189.5 0.012 0.994 0.81 6 200 1.41 0.134 Thỏa Mgối 336.9 0.021 0.989 1.44 8 200 2.51 0.239 Thỏa S10 Mnhịp 145.1 0.009 0.995 0.62 6 200 1.41 0.134 Thỏa Mgối 258 0.016 0.992 1.10 6 200 1.41 0.134 Thỏa Mgối 258 0.016 0.992 1.10 6 200 1.41 0.134 Thỏa S11 Mnhịp 76.2 0.005 0.995 0.32 6 200 1.41 0.134 Thỏa Mgối 152.3 0.01 0.995 0.65 6 200 1.41 0.134 Thỏa 2.5. Tính toán bản sàn 2 phương ( bản kê 4 cạnh ) Các ô sàn làm việc 2 phương gồm S1, S2, S3, S4, S5. Các giả thiết tính toán: - Các ô bản kê được tính như các bản đơn. Không xét đến ảnh hưởng của các ô bản kế cận. - Tính bản theo sơ đồ đàn hồi. Các kích thước ô bản lấy từ trục dầm đến trục dầm. - Cắt ô bản theo cạnh ngắn và cạnh dài với các dải có bề rộng 1m để tính. a. Sơ đồ tính Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các dầm xung quanh (ngàm hoặc khớp) mà ta lựa chọn sơ đồ tính bản theo 11 loại ô bản lập sẵn. Sơ đồ tính các bản kê 4 cạnh được xác định theo bản sau: Hình 2.6 Sơ đồ tính sàn 2 phương. Bảng 2.9 Sơ đồ tính của các ô sàn. Ô bản hbản(cm) Số hiệudầm Liên kếtcác cạnh Sơ đồtính S1 12 D3 Ngàm 12 D7 Ngàm 12 D8 Ngàm 12 D9 Ngàm S2 12 D2 Ngàm 12 D7 Ngàm 12 D8 Ngàm 12 D9 Ngàm S3 12 D1 Ngàm 12 D4 Ngàm 12 D5 Ngàm 12 D6 Ngàm S4 12 D1 Ngàm 12 D5 Ngàm 12 D6 Ngàm 12 D12 Ngàm b. Xác định nội lực Hình 2.7 Sơ đồ tính và vị trí mômen của sàn theo 2 phương. Do 4 cạnh đều là ngàm nên bản thuộc ô số 9 trong 11 loại ô bản Các giá trị Mômen được tính toán theo các công thức sau: - Mômen dương lớn nhất ở giữa nhịp: M1 = ai1.P M2 = ai2.P - Mômen âm lớn nhất ở gối: MI = bi1.P MII = bi2.P Trong đó: P = q.l1.l2 : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản. q = gstt + ptt + gttt ai1, ai2, bi1, bi2 : các hệ số được xác định bằng cách tra bảng, phụ thuộc vào tỷ số l2/l1. Kết quả nội lực được tính toán theo bảng sau: Bảng 2.10 Xác định lực P tác dụng lên từng ô sàn. Ô bản ln(m) ld(m) gstt(kN/m2) gsqđ(kN/m2) ptt(kN/m2) q(kN/m2) P(kN) S1 3.6 4.0 5.729 0.409 2.314 7.874 135.029 S2 4.0 4.4 5.729 2.406 2.288 9.853 138.608 S3 4.0 5.4 5.729 0.00 2.054 7.269 153.423 S4 2.6 4.0 5.729 0.00 2.925 9.149 134.979 Bảng 2.11 Bảng xác định các hệ số ai1, ai2, bi1, bi2. Ô bản Kích thước Tỉ sốld/ln ai1 ai2 bi1 bi2 ld (m) ln (m) S1 4.0 3.6 1.4 0.02100 0.01070 0.04730 0.02400 S2 4.4 4.0 1.15 0.02000 0.01500 0.04610 0.03490 S3 5.4 4.0 1.31 0.02084 0.01214 0.04748 0.02772 S4 4.0 2.6 1.1 0.01940 0.01610 0.04500 0.03720 Bảng 2.12 Bảng tính các giá trị nội lực. Ô bản Tổng tải trọng P (kN) Các hệ số Giá trị momen (kN.m/m) ai1 ai2 bi1 bi2 M1 M2 MI MII S1 135.029 0.02100 0.01070 0.04730 0.02400 2.84 1.44 6.39 3.24 S2 138.608 0.02000 0.01500 0.04610 0.03490 2.77 2.08 6.39 4.84 S3 153.423 0.02084 0.01214 0.04748 0.02772 3.2 1.86 7.28 4.25 S4 134.979 0.01940 0.01610 0.04500 0.03720 2.62 2.17 6.07 5.02 c. Tính toán cốt thép Tính cốt thép theo mỗi phương ứng với các giá trị nội lực theo mỗi phương, lý thuyết tính toán đã được trình bày ở phần sàn 1 phương. Kết quả tính toán cốt thép được trình bày trong bảng sau: Bảng 2.13 Bảng tính cốt thép sàn 2 phương. Ô bản Giá trị momen(kN.m/m) am z As (cm2) Thép chọn As (cm2) m (%) Nhận xét f (mm) a S1 M1 2.84 0.018 0.991 1.21 6 200 1.42 0.135 Thỏa M2 1.44 0.009 0.995 0.61 6 200 1.42 0.135 Thỏa MI 6.39 0.040 0.980 2.76 8 200 2.52 0.240 Thỏa MII 3.24 0.020 0.990 1.39 8 200 2.52 0.240 Thỏa S2 M1 2.77 0.017 0.991 1.18 6 200 1.42 0.135 Thỏa M2 2.08 0.013 0.993 0.89 6 200 1.42 0.135 Thỏa MI 6.39 0.040 0.980 2.76 8 180 2.79 0.266 Thỏa MII 4.84 0.030 0.985 2.08 8 200 2.52 0.240 Thỏa S3 M1 3.2 0.020 0.990 1.37 6 200 1.42 0.135 Thỏa M2 1.86 0.012 0.994 0.79 6 200 1.42 0.135 Thỏa MI 7.28 0.046 0.976 3.16 8 140 3.59 0.342 Thỏa MII 4.25 0.027 0.986 1.82 8 200 2.52 0.240 Thỏa S4 M1 2.62 0.016 0.992 1.12 6 200 1.42 0.135 Thỏa M2 2.17 0.014 0.993 0.92 6 200 1.42 0.135 Thỏa MI 6.07 0.038 0.981 2.62 8 200 2.52 0.240 Thỏa MII 5.02 0.031 0.984 2.16 6 200 1.42 0.135 Thỏa Bố trí cốt thép sàn theo bảng vẽ : KC 05/06. ._.