Tính toán sàn tầng điển hình ( tầng 2 – 11 )

PHẦN II KẾT CẤU ( 50% )CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ( TẦNG 2 – 11 ) I. BỐ TRÍ MẶT BẰNG DẦM VÀ ĐÁNH SỐ THỨ TỰ CÁC Ô SÀN II. XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀY SÀN Theo nhịp hb ³ ¸ Theo tải trọng hb ³ Trong đó D = 0,8 ¸1,4 – phụ thuộc tải trọng. Chọn D = 0,9 L1 – chiều dài cạnh ngắn của ô bản m = 40 ¸ 45. Chọn m = 45 Vậy cm. Chọn hb = 12 cm III. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG SÀN 1. Trọng lượng bản thân sàn : Các lớp cấu tạo sàn LỚP VỮA TRÁT TRẦN BẢN SÀN BÊTÔNG CỐT THÉP LỚP VỮA LÓT NỀN GẠCH CERAMIC 400x400x20 Các lớp cấu tạo Chiều dày d ( m ) g kG/m3 Hệ số n gtc kG/m2 gtt kG/m2 Gạch ceramic 400 ´ 400 ´ 20 0,02 2000 1,2 40 48 Vữa lót nền 0,03 1800 1,2 54 64,8 Bản sàn bêtông cốt thép 0,12 2500 1,1 300 330 Vữa trát trần 0,015 1800 1,2 27 32,4 Tổng cộng 475,2 2. Hoạt tải sàn Theo TCVN 2737 – 1995 thì hoạt tải tác dụng trên sàn Loại phòng ptc kG/m2 Hệ số n ptt kG/m2 Phòng ngủ, phòng khách 150 1,3 195 Ban công, lô gia 200 1,2 240 Bếp, phòng vệ sinh 150 1,3 195 Hành lang 300 1,2 360 IV. TẢI TRỌNG TƯỜNG Tải trọng tường truyền xuống sàn được xem là phân bố đều trên toàn bộ diện tích ô sàn Đối với các tường ngăn, vách ngăn dày 100, gtct = 180 kG/m2 Đối với các tường ngăn, vách ngăn dày 200, gtct = 330 kG/m2 Các tường ngăn của ô bản đều dày 100 Ô bản sàn L2 ( m ) L1 ( m ) gtt ( kG/m2 ) ptt ( kG/m2 ) Diện tích tường ( m2 ) Trọng lượng ( kG/m2 ) Tổng tải trọng qtt(kG/m2) S1 6,6 1,2 475,2 240 5,46 124 839,2 S2 5,4 1,2 475,2 240 5,46 152 867,2 S3 6,3 1,2 475,2 240 715,2 S4 6,3 1,2 475,2 240 715,2 S5 6,6 1,2 475,2 240 8,76 199 914,2 S6 6,0 1,2 475,2 240 8,76 219 934,2 S7 2,2 1,2 475,2 240 715,2 S8 5,4 1,2 475,2 240 5,46 152 867,2 S9 6,6 6,3 475,2 195 28,05 121,4 791,6 S10 6,3 3,8 475,2 195 17,49 131,5 801,7 S11 4,2 1,5 475,2 195 670,2 S12 6,3 3,8 475,2 195 17,49 131,5 801,7 S13 6,3 5,4 475,2 195 30,0 158,73 828,93 S14 4,1 2,2 475,2 360 835,2 S15 6,0 2,2 475,2 360 835,2 S16 4,2 2,2 475,2 360 835,2 S17 6,0 2,2 475,2 360 835,2 S18 5,4 2,2 475,2 360 835,2 S19 6,6 6,3 475,2 195 32,34 140 810,2 S20 6,3 6,0 475,2 195 26,47 126 796,2 S21 6,3 4,2 475,2 195 18,41 125,24 795,44 S22 6,3 6,0 475,2 195 54,78 260,86 931,06 S23 6,3 5,4 475,2 195 30,0 158,73 828,93 S24 2,2 1,5 475,2 195 670,2 V. TÍNH TOÁN BẢN SÀN 1. Xác định nội lực 1.1 Bản loại dầm ( bản làm việc một phương ) Ô bản được xem như làm việc một phương khi tỉ số L2 / L1 > 2 Trong đó L2, L1 lần lượt là cạnh dài và cạnh ngắn của ô bản – Bản sàn dạng công – xôn liên kết một đầu ngàm, một đầu liên kết đơn Gồm các ô bản S1, S2, S3, S4, S5, S6 và S8 Sơ đồ tính cắt dải bản theo phương cạnh ngắn, có chiều rộng b = 1m L2 L1 b = 1m Mg Mnh Momen gối Momen nhịp – Bản sàn dạng công – xôn liên kết hai đầu ngàm L2 L1 b = 1m Mg Mnh Mg Gồm các ô bản S11, S15, S17 và S18 b = 1m Momen gối Momen nhịp 1.2 Bản kê 4 cạnh ( bản làm việc hai phương ) Ô bản được xem như làm việc một phương khi tỉ số L2 / L1 < 2 Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tường hoặc dầm bêtông cốt thép xung quanh chọn sơ đồ tính bản thích hợp Liên kết được xem là ngàm khi hd / hb ³ 3 Vậy chọn sơ đồ tính là loại ô số 9 để tính các ô bản còn lại - Momen dương lớn nhất giữa bản M1 = m91P = m91qL1L2 M2 = m92P = m92qL1L2 - Momen âm lớn nhất trên gối MI = k91P = k91qL1L2 MII = k92P = ki2qL1L2 Trong đó q – tải trọng tính toán tác dụng trên ô bản m91, m92, k91, k92 – hệ số tra bảng phụ thuộc tỉ số L2 / L1 L1, L2 – nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản BẢNG NỘI LỰC BẢN SÀN MỘT PHƯƠNG Loại ô bản Sơ đồ tính l2 ( m ) l1 ( m ) qtt ( kG/m2 ) Mnh ( kGm ) Mg ( kGm ) S1 Mg Mnh L1 q ( kG/m ) 6,6 1,2 839,2 85 151 S2 5,4 1,2 867,2 88 156 S3 6,3 1,2 715,2 72 129 S4 6,3 1,2 715,2 72 129 S5 6,6 1,2 914,2 93 165 S6 6,0 1,2 934,2 95 168 S8 5,4 1,2 867,2 88 156 S11 Mg Mnh L1 q ( kG/m ) Mg 4,2 1,5 670,2 63 126 S15 6,0 2,2 835,2 168,5 337 S17 6,0 2,2 835,2 168,5 337 S18 5,4 2,2 835,2 168,5 337 Bảng NỘI LỰC BẢN SÀN HAI PHƯƠNG Ô bản Sơ đồ tính L2 m L1 m qtt kG/m2 m91 m92 k91 k92 M1 kGm M2 kGm MI kGm MII kGm S7 2,2 1,2 715,2 0,0194 0,0058 0,0419 0,0127 37 11 79 24 S9 6,6 6,3 791,6 0,0187 0,0171 0,0437 0,0394 616 563 1439 1298 S10 6,3 3,8 801,7 0,0202 0,0074 0,0446 0,0164 388 142 856 315 S12 L2 L1 9 4,2 1,5 801,7 0,0202 0,0074 0,0446 0,0164 388 142 856 315 S13 6,3 5,4 828,93 0,0202 0,0146 0,0465 0,0337 570 412 1311 950 S14 4,1 2,2 835,2 0,0192 0,0056 0,0415 0,0122 145 42 313 92 S16 4,2 2,2 835,2 0,019 0,0052 0,0408 0,0113 147 40 315 87 S19 6,6 6,3 810,2 0,0187 0,0171 0,0437 0,0394 630 576 1472 1327 S20 6,3 6,0 796,2 0,0187 0,0171 0,0437 0,0394 563 515 1315 1186 S21 6,3 4,2 795,44 0,0208 0,0093 0,0464 0,0206 438 196 977 434 S22 6,3 6,0 931,06 0,0187 0,0171 0,0437 0,0394 658 602 1538 1387 S23 6,3 5,4 828,93 0,0202 0,0146 0,0465 0,0337 570 412 1311 950 S24 2,2 1,5 670,2 0,0209 0,0097 0,0467 0,0215 46 22 103 48 2. Tính toán cốt thép Bêtông M300 Rn = 130 kG/cm2 Rk = 10 kG/cm2 Eb = 2,9´103 kG/cm2 Cốt thép AI Ra = 2300 kG/cm2 Rađ = 1800 kG/cm2 Giả thiết a = 1,5 cm ð h0 = h – a = 12 – 1,5 = 10,5 cm VI. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN Độ võng của bản sàn được xác định theo công thức Trong đó qL – tải trọng tính toán của ô bản, kG/m l2 – nhịp tính toán theo phương cạnh dài của ô bản, m E – mođun đàn hồi của bêtông, E = 2,9´109 kG/m2 J – momen quán tính của tiết diện, m4 Chọn ô bản 22 có l1 = 6m; l2 = 6,3m và q = 931,06 kG/m để tính toán độ võng kG/m m4 m < [ ] = = 0,005 Vậy ô bản thỏa yêu cầu về độ võng BẢNG TÍNH CỐT THÉP BẢN SÀN LOẠI DẦM Ô bản Mnh,Mg kGm h cm A cm h0 cm A g Fa cm2 Chọn thép m % S1 85 12 1,5 10,5 0,00593 0,997 0,353 f8 a200 0,238 151 10,5 0,0105 0,994 0,63 f10 a200 0,373 S2 88 12 1,5 10,5 0,00614 0,997 0,365 f8 a200 0,238 156 10,5 0,0109 0,994 0,65 f10 a200 0,373 S3 72 12 1,5 10,5 0,005 0,997 0,3 f8 a200 0,238 129 10,5 0,009 0,995 0,54 f10 a200 0,373 S5 93 12 1,5 10,5 0,0065 0,996 0,4 f8 a200 0,238 165 10,5 0,0115 0,994 0,7 f10 a200 0,373 S6 95 12 1,5 10,5 0,0066 0,996 0,4 f8 a200 0,238 168 10,5 0,0117 0,994 0,7 f10 a200 0,373 S8 88 12 1,5 10,5 0,00614 0,997 0,365 f8 a200 0,238 156 10,5 0,0109 0,995 0,65 f10 a200 0,373 S11 63 12 1,5 10,5 0,044 0,998 0,26 f8 a200 0,238 126 10,5 0,088 0,996 0,52 f10 a200 0,373 S15 168,5 12 1,5 10,5 0,0118 0,994 0,7 f8 a200 0,238 337 10,5 0,0235 0,988 1,42 f10 a200 0,373 BẢNG TÍNH CỐT THÉP BẢN SÀN HAI PHƯƠNG Ô bản M1 – M2 MI – MII h cm a cm h0 cm A g Fa cm2 Chọn thép m % S7 37 12 1,5 10,5 0,00258 0,998 0,2 f8 a200 0,238 11 9,7 0,009 0,999 0,05 f8 a200 0,258 79 10,5 0,0055 0,997 0,33 f10 a200 0,373 24 10,5 0,00167 0,999 0,1 f10 a200 0,373 S9 616 12 1,5 10,5 0,043 0,978 2,6 f8 a180 0,266 563 9,7 0,046 0,976 2,58 f8 a180 0,288 1439 10,5 0,1 0,947 6,29 f10 a120 0,623 1298 10,5 0,0905 0,952 5,64 f10 a120 0,623 S10 388 12 1,5 10,5 0,027 0,986 1,63 f8 a200 0,238 142 9,7 0,0116 0,994 0,64 f8 a200 0,258 856 10,5 0,0597 0,969 3,66 f10 a200 0,373 315 10,5 0,022 0,989 1,32 f10 a200 0,373 Ô bản M1 – M2 MI – MII h cm a cm h0 cm A g Fa cm2 Chọn thép m % S13 570 12 1,5 10,5 0,0398 0,979 2,41 f8 a200 0,238 412 9,7 0,0337 0,982 1,88 f8 a200 0,258 131 10,5 0,0915 0,952 5,7 f10 a120 0,623 950 10,5 0,0663 0,966 4,07 f10 a150 0,5 S14 145 12 1,5 10,5 0,01 0,995 0,6 f8 a200 0,238 42 9,7 0,00343 0,998 0,2 f8 a200 0,258 313 10,5 0,0218 0,989 1,31 f10 a200 0,373 92 10,5 0,00642 0,996 0,4 f10 a200 0,373 S16 147 12 1,5 10,5 0,01 0,995 0,61 f8 a200 0,238 40 9,7 0,00327 0,998 0,18 f8 a200 0,238 315 10,5 0,022 0,989 1,32 f10 a200 0,373 87 10,5 0,006 0,997 0,36 f10 a200 0,373 S19 630 12 1,5 10,5 0,044 0,977 2,67 f8 a180 0,266 576 9,7 0,047 0,976 2,65 f8 a180 0,288 1472 10,5 0,103 0,946 6,44 f10 a120 0,623 1327 10,5 0,0926 0,951 5,78 f10 a120 0,623 S20 563 12 1,5 10,5 0,0393 0,98 2,38 f8 a180 0,266 515 9,7 0,0421 0,978 2,36 f8 a180 0,288 1315 10,5 0,0917 0,952 5,72 f10 a120 0,623 1186 10,5 0,0827 0,957 5,13 f10 a120 0,623 S21 438 12 1,5 10,5 0,0306 0,984 1,84 f8 a200 0,238 196 9,7 0,016 0,992 0,9 f8 a200 0,258 977 10,5 0,0682 0,965 4,2 f10 a180 0,44 434 10,5 0,0303 0,985 1,82 f10 a200 0,373 S22 658 12 1,5 10,5 0,0459 0,976 2,79 f8 a180 0,266 602 9,7 0,0492 0,974 2,77 f8 a180 0,288 1538 10,5 0,107 0,943 6,75 f10 a110 0,68 1387 10,5 0,0968 0,949 6,052 f10 a120 0,623 S24 46 12 1,5 10,5 0,0032 0,998 0,2 f8 a200 0,238 22 9,7 0,0018 0,999 0,1 f8 a200 0,258 103 10,5 0,0072 0,996 0,4 f10 a200 0,373 48 10,5 0,00335 0,998 0,2 f10 a200 0,373