Nghiên cứu sàn tầng điển hình

PHAÀN II: KEÁT CAÁU GVHD CHÍNH : Ths.TRAÀN THANH LOAN SVTH : VOÕ DUY LOÄC MSSV : 103104099 TP.HCM 09-2007 CHÖÔNG I : SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH MAËT BAÈNG SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH : II. XAÙC ÑÒNH SÔ BOÄ CHIEÀU DAØY BAÛN SAØN : Xem saøn laø tuyeät ñoái cöùng trong maët phaúng ngang. Saøn khoâng bò rung ñoäng, khoâng bò dòch chuyeån khi chòu taûi troïng ngang. Chuyeån vò taïi moïi ñieåm treân saøn laø nhö nhau khi chòu taùc ñoäng cuûa taûi troïng ngang. Taàng ñieån hình bao goàm caùc phoøng: Phoøng khaùch, phoøng nguû, nhaø beáp, phoøng veä sinh, ban coâng, haønh lang. Taûi troïng taùc ñoäng leân saøn ñieån hình ñöôïc bao goàm tænh taûi vaø hoaït taûi ñöôïc xaùc ñònh nhö sau. Chieàu daøy baûn saøn xaùc ñònh sô boä theo coâng thöùc hb =x l1 laáy D = 0.9 m ; m = 45 (xem phaàn tính tónh taûi) III. TAÛI TROÏNG : Tónh taûi : Tænh taûi taùc ñoäng leân saøn ñieån hình laø taûi phaân boá ñeàu cuûa caùc lôùp caáu taïo saøn : Gtt = å hi.gi.n. Vôùi: hi : chieàu daøy caùc lôùp caáu taïo saøn gi :khoái löôïng rieâng n : heä soá vöôït taûi. Theo yeâu caàu söû duïng, caùc khu vöïc coù chöùc naêng khaùc nhau seõ coù caáu taïo saøn khaùc nhau, do ñoù tónh taûi saøn töông öùng cuõng coù giaù trò khaùc nhau. Caùc kieåu caáu taïo saøn tieâu bieåu laø saøn khu ôû (P.khaùch,P. aên + beáp, P. nguû),saøn ban coâng, saøn haønh lang vaø saøn veä sinh. Caùc loaïi saøn naøy coù caáu taïo nhö sau : Saøn khu ôû – saøn ban coâng – saøn haønh lang - Baûng 1.1 : Khu nhaø ôû , ban coâng, haønh lang. Stt Thaønh phaàn caáu taïo hi (m) gi (KG/m3 ) n gi (KG/m2 ) 1 Lôùp gaïch men 0.02 2000 1.2 48 2 Vöõa loùt 0.02 1800 1.2 43.2 3 Ñan beâ toâng coát theùp daøy 0.10 2500 1.1 275 4 Vöõa traùt daøy 0.015 1800 1.2 32.4 Toång coäng Gtt 398.6 Saøn veä sinh . Baûng 2.2: Khu veä sinh. Stt Thaønh phaàn caáu taïo hi (m) gi (KG/m3 ) n gi (KG/m2 ) 1 Lôùp gaïch ceramic 0.01 1800 1.2 21.6 2 Vöõa loùt 0.02 1800 1.2 43.2 3 Lôùp choáng thaám 0.03 2200 1.2 79.2 4 Ñan beâ toâng coát theùp daøy 0.10 2500 1.1 275 5 Vöõa traùt daøy 0.015 1800 1.2 32.4 Toång coäng Gtt 451.4 Hoaït taûi : Giaù trò cuûa hoaït taûi ñöôïc choïn döïa theo chöùc naêng söû duïng cuûa caùc loaïi phoøng. Heä soá ñoä tin caäy n , ñoái vôùi taûi troïng phaân boá ñeàu xaùc ñònh theo ñieàu 4.3.3 trang 15 TCVN 2737 - 1995 : ptc < 200 ( KG/m2 ) ® n = 1.3 ptc >= 200 ( KG/m2 ) ® n = 1.2 Phoøng nguû, khaùch, beáp aên vaø khu veä sinh ptc= 150 ( KG/ m2 ) ptt = 150 x 1.3 = 195 (KG/ m2 ) Haønh lang vaø saûnh caàu thang ptc= 300 ( KG/ m2 ) ptt = 300 x 1.2 = 360 ( KG/m2 ) Ban coâng + phaân boá thaønh töøng daûi roäng 0.8m doïc ban coâng coù : ptc= 400 ( KG/ m2 ) ptt= 1.2*400 = 480 ( KG/ m2 ) + phaân boá ñeàu treân toaøn ban coâng coù : ptc= 200 ( KG/ m2 ) ptt= 1.2*200 = 240 ( KG/ m2 ) Toång taûi taùc duïng leân caùc oâ baûn Toång taûi tính toaùn taùc dung leân caùc oâ baûn laø: q = nptc + gtt . Taûi troïng qui ñoåi ñeå tính moment cho baûn laø: P = ql1l2 . TAÛI TROÏNG TOÅNG COÄNG OÂ saøn qtc(Kg/m2) n gtt(Kg/m2) q(Kg/m2) l1(m) l2(m) P(Kg) 1 150 1.3 398.6 593.6 4.0 6.0 14246.4 2 150 1.3 398.6 593.6 3.0 4.0 7123.2 2a 300 1.2 398.6 758.6 3.0 4.0 9103.2 3 150 1.3 398.6 593.6 3.5 4.0 8310.4 3a 300 1.2 398.6 758.6 3.5 4.0 10620.4 4 150 1.3 398.6 593.6 2.0 4.0 4748.8 4a 300 1.2 398.6 758.6 2.0 4.0 6068.8 5 200 1.2 398.6 638.6 1.2 4.0 3065.28 6 150 1.3 451.4 646.4 1.7 6.4 7032.8 6a 300 1.2 398.6 758.6 2.0 3.0 4551.6 7 150 1.3 451.4 646.4 2.0 3.5 4524.8 8 150 1.3 398.6 593.6 2.0 5.1 6054.72 9 150 1.3 451.4 646.4 1.8 2.0 2327.04 10a 300 1.2 398.6 758.6 2.0 6.4 9710.08 11a 300 1.2 398.6 758.6 4.0 6.4 19420.16 12 150 1.3 398.6 593.6 3.5 5.5 11426.8 13 150 1.3 398.6 593.6 4.0 4.6 10922.24 14a 300 1.2 398.6 758.6 3.1 3.3 7760.48 IV. NOÄI LÖÏC : Saøn moät phöông: Caùc oâ saøn coù tyû leä 2 caïnh l2/ l 1 > 2 xem nhö chæ laøm vieäc theo phöông caïnh ngaén. Ta caét oâ baûn thaønh töøng daûi baûn roäng 1m theo phöông caïnh ngaén ñeå tính, daûi naøy xem nhö moät daàm hai ñaàu lieân keát vaøo caùc daàm vaø chòu taûi troïng phaân boá ñeàu q. Caùc oâ baûn laøm vieäc moat phöông laø oâ soá 5,6,8,10a. OÂâ saøn 5: Kích thöôùc oâ saøn l1xl2 = 1.2x4 m. Toång taûi taùc duïng laø q = 638.6 ( KG/m2) Oâ baûn naøy coù 1 caïnh ngaøm coøn 3 caïnh keâ leân daàm moâi neân khi ta caét thaønh töøng daûi roäng 1m theo phöông caïnh ngaén (daàm 1 ñaàu ngaøm vaø 1 ñaàu töïa ñôn), nhòp laø ñoä daøi caïnh ngaén. Sô ñoà tính: Giaù trò moment taïi goái vaø nhòp. M nh = 9= 9*638.6*1.2*1.2/128= 64.65 KGm M g = -= - 638.6*1.2*1.2/8= -114.95KGm oâ saøn 6: Kích thöôùc oâ saøn l1xl2 = 1.7x6.4 m. Toång taûi taùc duïng laø q = 646.4 ( KG/m2) Oâ baûn naøy coù 3 caïnh ngaøm coøn 1 caïnh keâ leân daàm phuï neân khi ta caét thaønh töøng daûi roäng 1m theo phöông caïnh ngaén trôû thaønh daàm 1 ñaàu ngaøm vaø 1 ñaàu töïa ñôn, nhòp laø ñoä daøi caïnh ngaén. Sô ñoà tính: Giaù trò moment taïi goái vaø nhòp. M nh = 9= 9*646.4*1.7*1.7/128= 131.35 ( KGm) M g = -= - 646.4*1.7*1.7/8= -233.51 (KGm) oâ saøn soá 8: Kích thöôùc oâ saøn l1xl2 = 2x5.1 m. Toång taûi taùc duïng laø q = 593.6( KG/m2) Oâ baûn naøy coù 2 caïnh ngaøm coøn 2 caïnh keâ leân daàm phuï neân khi ta caét thaønh töøng daûi roäng 1m theo phöông caïnh ngaén trôû thaønh daàm 1 ñaàu ngaøm vaø 1 ñaàu töïa ñôn, nhòp laø ñoä daøi caïnh ngaén. Sô ñoà tính: Giaù trò moment taïi goái vaø nhòp. M nh = 9= 593.6*9*2*2/128 = 166.95( KGm) M g = -= - 593.6*2*2/8= - 296.8 (KGm) oâ saøn soá 10a: Kích thöôùc oâ saøn l1xl2 = 2x6.4 m. Toång taûi taùc duïng laø q = 758.6( KG/m2) Oâ baûn naøy coù 3 caïnh ngaøm, 1 caïnh keâ leân daàm phuï neân khi ta caét thaønh töøng daûi roäng 1m theo phöông caïnh ngaén trôû thaønh daàm 1 ñaàu ngaøm vaø 1 ñaàu töïa ñôn, nhòp laø ñoä daøi caïnh ngaén. Sô ñoà tính: Giaù trò moment taïi goái vaø nhòp. M nh = 9= 9*758.6*2*2/128 = 213.36( KGm) M g = -= -758.6*2*2/8= -379.3( KGm) Saøn hai phöông: Caùc oâ saøn coù tyû leä giöõa hai caïnh l2/ l1 < 2 xem nhö laøm vieäc theo hai phöông vaø noäi löïc ñöôïc tính theo sô ñoà baûn ngaøm 4 caïnh, do ñoù sô ñoà laøm vieäc laø sô ñoà 9, khi ñoù giaù trò Moment ñöôïc tính theo coâng thöùc : M 1 = m91ql1l2 M I = -k91ql1l2 M2 = m92ql1l2 M II = - k92ql1l2 Caùc heä soá m91,m92,k91,k92 ñöôïc tra trong baûng Phụ luc12 TRANG 379 saùch KEÁT CAÁU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP (PHAÀN KEÁT CAÁU NHAØ CÖÛA) cuûa taùc giaÛ VOÕ BAÙ TAÀM Baûng tra caùc heä soá theo tæ leä chieàu daøi treân chieàu roäng OÂ saøn l1(m) l2(m) l2/l1 m91 m92 k91 k92 1 4.0 6.0 1.500 0.0208 0.0093 0.0464 0.0206 2 3.0 4.0 1.333 0.0209 0.0118 0.0475 0.0268 2a 3.0 4.0 1.333 0.0209 0.0118 0.0475 0.0268 3 3.5 4.0 1.143 0.0200 0.0152 0.0459 0.0352 3a 3.5 4.0 1.143 0.0200 0.0152 0.0459 0.0352 4 2.0 4.0 2.000 0.0294 0.0074 0.0588 0.0117 4a 2.0 4.0 2.000 0.0183 0.0046 0.0392 0.0098 5 1.2 4.0 3.333 6 2.0 6.4 3.200 6a 2.0 3.0 1.500 0.0208 0.0093 0.0464 0.0206 7 2.0 3.5 1.750 0.0197 0.0064 0.0431 0.0141 8 2.0 5.1 2.550 9 1.8 2.0 1.111 0.0195 0.0159 0.0452 0.0367 10a 2.0 6.4 3.200 11a 4.0 6.4 1.600 0.0205 0.0080 0.0452 0.0177 12a 3.5 5.5 1.571 0.0206 0.0083 0.0456 0.0185 13 4.0 4.6 1.150 0.0200 0.0150 0.0461 0.0349 14a 3.1 3.3 1.065 0.0189 0.0168 0.0440 0.0388 Noäi löïc caùc oâ saøn theo hai phöông ñöôïc tính theo coâng thöùc ôû treân vaø laäp thaønh baûng sau Baûng tính giaù trò Moment cuûa caùc oâ saøn OÂ saøn P(Kg) m91 M1(Kgm) m92 M2(Kgm) k91 MI(Kgm) k92 MII(Kgm) 1 14246.4 0.0208 296.33 0.0093 132.49 0.0464 661.03 0.0206 293.476 2 7123.2 0.0209 148.87 0.0118 84.054 0.0475 338.35 0.0268 190.902 2a 9103.2 0.0209 190.26 0.0118 107.42 0.0475 432.4 0.0268 243.966 3 8310.4 0.0200 166.21 0.0152 126.32 0.0459 381.45 0.0352 292.526 3a 10620.4 0.0200 212.41 0.0152 161.43 0.0459 487.48 0.0352 373.838 4 4748.8 0.0294 139.61 0.0074 35.141 0.0588 279.23 0.0117 55.561 4a 6068.8 0.0183 111.06 0.0046 27.916 0.0392 237.9 0.0098 59.474 6a 4551.6 0.0208 94.673 0.0093 42.33 0.0464 211.19 0.0206 93.763 7 4524.8 0.0197 89.139 0.0064 28.959 0.0431 195.02 0.0141 63.8 9 2327.04 0.0195 45.377 0.0159 37 0.0452 105.18 0.0367 85.402 11a 19420.16 0.0205 398.11 0.0080 155.36 0.0452 877.79 0.0177 343.737 12 11426.8 0.0206 235.39 0.0083 94.842 0.0456 521.06 0.0185 211.396 13 10922.24 0.0200 218.44 0.0150 163.83 0.0461 503.52 0.0349 381.186 14a 7760.48 0.0189 146.67 0.0168 130.38 0.0440 341.46 0.0388 301.107 TÍNH COÁT THEÙP : Caùc coâng thöùc tính toaùn: A = a = 1 - Fa = Ñeå traùnh phaù hoaïi gioøn neân phaûi baûo ñaûm m = ³ mmin. Theo TCVN mmin = 0,05%. Hôïp lyù nhaát khi m = 0,3% ¸ 0,9% ñoái vôùi saøn.(Saøn BTCT toaøn khoái. Tröôøng Ñaïi Hoïc Xaây Döïng. GS. PTS Nguyeãn Ñình Coáng. NXB KHKT. Haø Noäi 1996). Vôùi : h0 = h - a laø chieàu cao laøm vieäc. Theo yeâu caàu caáu taïo ñoái vôùi baûn saøn h=10cm laáy a = 1.5 cm . Þ h0 = 10 – 1.5 = 8.5 cm Khi tính theùp nhö caét oâ saøn thaønh töøng daûi roäng 1m vaø xem daûi ñoù nhö moät daàm coù b = 100 cm vaø cao h0 = 8.5 cm. Beâ Toâng Mac 200 coù Rn = 90 KG/cm2, Rk = 7.5 KG/cm2 . Theùp C I Coù Ra = 2100 kG/cm2 Baûng tính theùp vaø boá trí theùp nhòp theo phöông caïnh ngaén OÂ saøn M1(Kgm) ho(cm) b(cm) Rn(Kg/cm2) A a Fa(cm2) boá trí Fachon(cm2) m% 1 296.33 8.5 100 90 0.0456 0.046 1.692 f6a150 1.887 0.22 2 148.87 8.5 100 90 0.0229 0.023 0.841 f6a200 1.415 0.17 2a 190.26 8.5 100 90 0.0293 0.030 1.079 f6a200 1.415 0.17 3 166.21 8.5 100 90 0.0256 0.026 0.939 f6a200 1.415 0.17 3a 212.41 8.5 100 90 0.0327 0.033 1.206 f6a200 1.415 0.17 4 139.61 8.5 100 90 0.0215 0.022 0.787 f6a200 1.415 0.17 4a 111.06 8.5 100 90 0.0171 0.017 0.625 f6a200 1.415 0.17 5 64.65 8.5 100 90 0.01 0.010 0.362 f6a200 1.415 0.17 6 131.35 8.5 100 90 0.0202 0.020 0.738 f6a200 1.415 0.17 6a 94.673 8.5 100 90 0.015 0.015 0.532 f6a200 1.415 0.17 7 89.139 8.5 100 90 0.0137 0.014 0.499 f6a200 1.415 0.17 8 166.95 8.5 100 90 0.0257 0.026 0.943 f6a200 1.415 0.17 9 45.377 8.5 100 90 0.007 0.007 0.253 f6a200 1.415 0.17 10a 213.36 8.5 100 90 0.0328 0.033 1.211 f6a200 1.415 0.17 11a 398.11 8.5 100 90 0.0612 0.063 2.294 f8a200 2.52 0.29 12 235.39 8.5 100 90 0.0362 0.037 1.334 f6a200 1.415 0.17 13 218.44 8.5 100 90 0.0336 0.034 1.239 f6a200 1.415 0.17 14a 146.67 8.5 100 90 0.0226 0.023 0.828 f6a200 1.415 0.17 Baûng tính theùp vaø boá trí theùp nhòp theo phöông caïnh daøi OÂ saøn M2(Kgm) ho(cm) b(cm) Rn(Kg/cm2) A a Fa(cm2) boá trí Fachoïn(cm2) m% 1 132.49 8.5 100 90 0.0204 0.0205 0.7464 f6a200 1.415 0.17 2 84.054 8.5 100 90 0.0129 0.0129 0.4717 f6a200 1.415 0.17 2a 107.42 8.5 100 90 0.0165 0.0166 0.6046 f6a200 1.415 0.17 3 126.32 8.5 100 90 0.0194 0.0195 0.7094 f6a200 1.415 0.17 3a 161.43 8.5 100 90 0.0248 0.0250 0.9100 f6a200 1.415 0.17 4 35.141 8.5 100 90 0.0054 0.0054 0.1965 f6a200 1.415 0.17 4a 27.916 8.5 100 90 0.0043 0.0043 0.1562 f6a200 1.415 0.17 5 0.00 8.5 100 90 0.0000 0.0000 0.0000 f6a200 1.415 0.17 6 0.00 8.5 100 90 0.0000 0.0000 0.0000 f6a200 1.415 0.17 6a 42.33 8.5 100 90 0.0065 0.0065 0.2370 f6a200 1.415 0.17 7 28.959 8.5 100 90 0.0045 0.0044 0.1614 f6a200 1.415 0.17 8 0.00 8.5 100 90 0.0000 0.0000 0.0000 f6a200 1.415 0.17 9 37 8.5 100 90 0.0057 0.0057 0.2064 f6a200 1.415 0.17 10a 0.00 8.5 100 90 0.0000 0.0000 0.0000 f6a200 1.415 0.17 11a 155.36 8.5 100 90 0.0239 0.0241 0.8777 f6a200 1.415 0.17 12 94.842 8.5 100 90 0.0146 0.0147 0.5353 f6a200 1.415 0.17 13 163.83 8.5 100 90 0.0252 0.0254 0.9253 f6a200 1.415 0.17 14a 130.38 8.5 100 90 0.0201 0.0202 0.7356 f6a200 1.415 0.17 Baûng tính theùp vaø boá trí theùp goái theo phöông caïnh ngaén OÂ saøn MI(Kgm) ho(cm) b(cm) Rn(Kg/cm2) A a Fa(cm2) boá trí Fachoïn(cm2) m% 1 661.03 8.5 100 90 0.1012 0.1069 3.89 f8a120 4.170 0.491 2 338.35 8.5 100 90 0.0517 0.0531 1.94 f6a140 2.020 0.238 2a 432.4 8.5 100 90 0.0662 0.0685 2.50 f8a200 2.500 0.294 3 381.45 8.5 100 90 0.0584 0.0603 2.19 f6a120 2.360 0.278 3a 487.48 8.5 100 90 0.0748 0.0778 2.83 f8a170 2.940 0.346 4 279.23 8.5 100 90 0.0427 0.0437 1.59 f6a150 1.890 0.222 4a 237.9 8.5 100 90 0.0365 0.0371 1.35 f6a200 1.415 0.166 5 114.95 8.5 100 90 0.0176 0.0178 0.65 f6a200 1.415 0.166 6 233.51 8.5 100 90 0.0357 0.0363 1.32 f6a200 1.415 0.166 6a 211.19 8.5 100 90 0.0324 0.0329 1.20 f6a200 1.415 0.166 7 195.02 8.5 100 90 0.0298 0.0302 1.10 f6a200 1.415 0.166 8 296.8 8.5 100 90 0.0454 0.0465 1.69 f6a150 1.887 0.222 9 105.18 8.5 100 90 0.0161 0.0162 0.59 f6a200 1.415 0.166 10a 379.3 8.5 100 90 0.0581 0.0599 2.18 f6a120 2.358 0.277 11a 877.79 8.5 100 90 0.1345 0.1450 5.28 f8a90 5.555 0.654 12 521.06 8.5 100 90 0.0798 0.0832 3.03 f8a150 3.333 0.392 13 503.52 8.5 100 90 0.0771 0.0803 2.92 f8a170 2.941 0.346 14a 341.46 8.5 100 90 0.0523 0.0538 1.96 f6a130 2.177 0.256 Baûng tính theùp vaø boá trí theùp goái theo phöông caïnh daøi OÂ saøn MII(Kgm) ho(cm) b(cm) Rn(Kg/cm2) A a Fa(cm2) boá trí Fachoïn(cm2) m% 1 293.476 8.5 100 90 0.0449 0.0460 1.67 f6a150 1.887 0.222 2 190.902 8.5 100 90 0.0292 0.0297 1.08 f6a200 1.415 0.166 2a 243.966 8.5 100 90 0.0374 0.0381 1.39 f6a200 1.415 0.166 3 292.526 8.5 100 90 0.0448 0.0458 1.67 f6a150 1.887 0.222 3a 373.838 8.5 100 90 0.0573 0.0590 2.15 f6a130 2.177 0.256 4 55.561 8.5 100 90 0.0085 0.0085 0.31 f6a200 1.415 0.166 4a 59.474 8.5 100 90 0.0091 0.0092 0.33 f6a200 1.415 0.166 5 0 8.5 100 90 0.0000 0.0000 0.00 f6a200 1.415 0.166 6 0 8.5 100 90 0.0000 0.0000 0.00 f6a200 1.415 0.166 6a 93.763 8.5 100 90 0.0144 0.0145 0.53 f6a200 1.415 0.166 7 63.8 8.5 100 90 0.0097 0.0098 0.36 f6a200 1.415 0.166 8 0 8.5 100 90 0.0000 0.0000 0.00 f6a200 1.415 0.166 9 85.402 8.5 100 90 0.0130 0.0131 0.48 f6a200 1.415 0.166 10a 0 8.5 100 90 0.0000 0.0000 0.00 f6a200 1.415 0.166 11a 343.737 8.5 100 90 0.0527 0.0541 1.97 f6a130 2.177 0.256 12 211.396 8.5 100 90 0.0324 0.0329 1.20 f6a200 1.415 0.166 13 381.186 8.5 100 90 0.0583 0.0602 2.19 f6a130 2.177 0.256 14a 301.107 8.5 100 90 0.0461 0.0473 1.72 f6a150 1.887 0.222 VI. BOÁ TRÍ THEÙP CHO BAÛN SAØN: Xem baûn veõ keát caáu 01/6