Chương 9: Tính toán bản chiếu nghỉ- Bản chiếu nghỉ là một bản đơn một đầu theo ph-ơng cạnh ngắn đ-ợc gối lên t-ờng, đầu kia theo ph-ơng cạnh dài gối lên dầm.. Tải trọng tác dụng lên bản
Trang 1Chương 9: Tính toán bản chiếu nghỉ
- Bản chiếu nghỉ là một bản đơn một đầu theo ph-ơng cạnh
ngắn đ-ợc gối lên t-ờng, đầu kia theo ph-ơng cạnh dài gối lên
dầm
Nhịp tính toán của bản :
- Bản chiếu nghỉ có kích th-ớc : l1 = 2,09 m, l2 = 4,2 m
- Xét tỷ số : 2 , 01
09 , 2
2 , 4
1
2
l
l >2 Vậy bản làm việc theo ph-ơng cạnh ngắn
Sơ đồ tính toán.
+ Tính toán theo sơ đồ đàn hồi:
- Do tỷ số 2 , 01
09 , 2
2 , 4
1
2
l
l >2: Nên bản làm việc theo ph-ơng cạnh ngắn Cắt dải bản rộng b = 1m theo ph-ơng cạnh ngắn và tính
toán nh- một dầm đơn giản liên kết khớp ở hai đầu, nhịp tính toán l
= 2,09 m (Theo sơ đồ hình vẽ).
Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ :
* Tải trọng tính toán
Tĩnh tải :
Bảng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ
ST
T Các lớp cấu tạo
Chiều dày (m)
(KG/m
3 )
Hệ số v-ợt tải (n)
Tải trọng tính toán
g tt
(KG/m 2 )
Trang 23
- Bản thang B.T.C.T =
4 - Vữa XM trát trần =
+ Tổng tĩnh tải : g = 380,8 kG/m2
Hoạt tải :
Ptt = n.Ptc = 1,2 300 = 360 kG/m2
+ Tổng tĩnh tải và hoạt tải : q = gtt + Ptt = 380,8 + 360 = 740,8 kG/m2
d/ Xác định nội lực :
* Xác định trị số mô men :
+ Tại giữa nhịp : 8. 740,88.2,09 404,48( . )
2 2
e/ Tính thép cho bản chiếu nghỉ.
* Tại giữa nhịp :
+ Vật liệu : Bê tông mác 250 có Rn = 110kG/cm2,
Nhóm thép AI có Ra = 2300kG/cm2,
- Giả thiết : a = 1,5 cm, có ho = h - a = 10 - 1,5 = 8,5cm
+ Tính : 110404.100,48..1008,5 0,062 0,428
.
h b R
M A
n
0 5 1 1 2 A 0 , 5 1 1 2 0 , 062 0 , 967
5 , 8 967 , 0 2300
100 48 , 404
.
2
0
Cm h
R
M F
a
Trang 3- Kiểm tra : 100 0 , 25 % 0 , 05 %
5 , 8 100
14 , 2
% 100
h b
thỏa mãn
Chọn 6a130 có Fa =2,18 cm2, đ-ợc bố trí miền chịu kéo của bản
Chọn thép phân bố 6a200 thỏa mãn điều kiện > 36 trên 1m dài
* Tại gối biên : Do thực tế bản liên kết cứng vào dầm sẽ xuất hiện
mô men âm tại gối, nên ta phải bố trí thép cho gối theo cấu tạo :
- Chọn thép 6a200 có Fa = 1,41 cm2, đặt phía trên bản Thép phân
bố chọn 46 có Fa = 1,57 cm2 Chiều dài thép âm đ-ợc lấy nh- sau: l 2 , 09 0 , 52m 52cm
4
1
4
1 , chọn chiều dài = 60 cm để tiện cho quá trình thi công và thiên về an toàn
6a200 7
6a200
6
6a130
5
Bố trí thép cho bản chiếu nghỉ
6 Tính dầm chiếu nghỉ 1.
- Dầm chiếu nghỉ là một dầm đơn giản đ-ợc liên kết ở hai
đầu là liên kết ngàm, chịu tải trọng phân bố đều do sàn chiếu nghỉ truyền vào và chịu lực tập trung do cốn thang truyền vào
* Chọn tiết diện dầm b x h = 220 x300 (mm)
a/ Sơ đồ kết cấu.
- Để đơn giản cho quá trình tính toán ta qui đổi 2 lực tập
trung P tại hai đầu cốn thang thành 1 lực tập trung đặt tại giữa nhịp (do khoảng cách giữa 2 lực tập trung nhỏ)
Trang 4có P’= 2.P ; Sơ đồ qui đổi nh- sau:
b/ Xác định tải trọng.
- Trọng l-ợng bản thân dầm : gd = 0,22.0,3.2500.1,1 =
181,5kG/m
- Trọng l-ợng vữa trát dầm dày 1,5cm :
gv = 0,015.2.[0,22 + (0,3- 0,1)].1600.1,3 = 26,208 kG/m
- Trọng l-ợng bản thân chiếu nghỉ truyền vào :
gcn = 0,5.1,2.qscn= 0,5 1,2.740,8 = 444,48 kG/m
Tổng tải trọng tác dụng phân bố trên dầm :
qtt= 181,5 + 26,208 + 444,48 = 652,18 kG/m
Tải trọng tập trung do cốn thang truyền vào : Bằng phản lực gối cốn thang
KG
2
953 , 3 58 , 1033
kG
c/ Xác định nội lực.
- Theo sơ đồ kết cấu tính đ-ợc các thành phần nội lực sau :
Trang 5+ Tại hai đầu gối :
) ( 71 , 3103 8
2 , 4 74 , 4085 12
2 , 4 18 , 652 8
'.
12
m KG l
P l
q
+ Tại nhịp giữa :
) ( 36 , 2624 8
2 , 4 74 , 4085 24
2 , 4 18 , 652 8
'.
24
m KG l
P l
q
+ Lực cắt lớn nhất :
).
( 448 , 3412 2
74 , 4085 2
2 , 4 18 , 652 2
' 2
.
d/ Tính toán cốt thép.
Thép dọc chịu lực :
+ Giả thiết : a = 2,5 cm h0= h- a = 30 – 2,5 = 27,5 cm
* Tại hai đầu gối:
- áp dụng công thức:
0
h
R
M F
a
5 , 27 22 110
100 71 , 3103
0
h b R
M A
n g
Ta có : 0 , 5 ( 1 1 2 A) 0 , 5 ( 1 1 2 0 , 207 ) 0 , 882
- Tính : Fa = 4 , 57 ( )
5 , 27 882 , 0 2800
100 71 ,
cm
5 , 27 22
08 , 2
% 100
h b
F a
Tra bảng chọn thép : Chọn 218 có Fa = 5,09 cm2 để thiên về
an toàn, bố trí phía trên dầm chịu môme âm
* Tại nhịp giữa:
- áp dụng công thức:
0
h
R
M F
a
5 , 27 22 110
100 36 , 2624
0
h b R
M A
n nhg
Ta có : 0 , 5 ( 1 1 2 A) 0 , 5 ( 1 1 2 0 , 175 ) 0 , 903
- Tính : Fa = 3 , 77 2
5 , 27 903 , 0 2800
100 36 , 2624
cm
5 , 27 22
77 , 3
% 100
h b
F a
Trang 6Tra bảng chọn thép : Chọn 216 có Fa = 4,02cm2 để thiên về
an toàn vì đ-ợc thi công sau cột, bố trí phía d-ới dầm chịu môme d-ơng
Tính cốt đai :
* Kiểm tra điều kiện hạn chế : Q ≤ ko.Rn.b.ho
Trong đó : ko = 0,35 đối với mác bê tông từ 400 trở xuống
Qmax = 3412,448 kG < 0,35.110.22.27,5 = 19057,5 kG Thỏa mãn
điều kiện hạn chế
* Kiểm tra điều kiện chống cắt : Q ≤ k1.Rk.b.ho
Trong đó : k1 = 0,6 đối với dầm, Rk = 8,8 Kg/cm2 với bê tông mác 250
Ta có : k1.Rk.b.ho = 0,6.8,8.22.27,5 = 2722,56 Kg
Ta thấy : Qmax = 3412,448 kG < 2722,56 Kg Điều kiện chống cắt đ-ợc thỏa mãn, bê tông đủ chịu lực cắt, Vậy ta chỉ đặt cốt đai theo cấu tạo
- Chọn đai 6a150 có fd = 0,283 cm2, nđ = 2
+ Thỏa mãn điều kiện : Uct ≤ h 15cm
2
30
15cm
U
f n R
q ad d
15
283 , 0 2 1800
.
Kg q
h b R
Q db 8 k 2 d 8 8 , 8 22 27 , 5 2 68 8239
Ta thấy : Qđb= 8239 kG > Qmax= 3412,448 kG.Vậy bê tông và cốt
đai đã đủ khả năng chống cắt, ta không cần phải tính cốt xiên
Tính cốt treo :
- Tại vị trí có lực tập trung, tại vị trí cốn ta phải tính cốt treo
Dùng cốt treo 6 có Fa = 0,283cm2 ; Ra = 2300KG/cm2
- Sử dụng công thức :
a
tr Treo R
P
F Trong đó : Ptr = 2.P + qtt.l = 4085,74 + 652,18.4,2= 6824,89 kG
2300
89 , 6824
Cm R
P F
a
tr
6a50
Trang 7
6a150
14 6a150 14 12 16 146a150
3
18
13
18
13
Bố trí thép dầm chiếu nghỉ 1
7 Tính dầm chiếu nghỉ 2.
- Dầm chiếu nghỉ 2 đ-ợc kê lên t-ờng nên ta tính toán nh- dầm đơn giản đ-ợc liên kết ở 2 đầu là liên kết khớp
a / Sơ đồ kết cấu :
b / Xác định tải trọng :
- Trọng l-ợng bản thân dầm : gd = 0,22.0,3.2500.1,1 = 181,5
kG/m
- Trọng l-ợng vữa trát dầm dày 1,5cm :
gv = 0,015.2.(0,22 + 0,3).1600.1.3 = 32,45 kG/m
- Trọng l-ợng bản thân chiếu nghỉ truyền vào :
gcn = 0,5.1,2.qscn= 0,5 1,2 740,8 = 444,48 kG/m
- Trọng l-ợng vách kính khung thép : gck = 40.1,1.4,2 = 184,8 kG/m
- Trọng l-ợng t-ờng trừ 30% cửa : gt = 0,22.1,7.1800.1,1.0,7
= 518,364 kG/m
Tổng trọng l-ợng phân bố đều trên dầm :
qtt = 181,5 +32,45 + 444,48 + 184,8 + 518,364 = 1361,594 kG/m
Trang 8c/ Xác định nội lực.
- Theo sơ đồ kết cấu tính đ-ợc các thành phần nội lực sau :
8
2 , 4 594 , 1361 8
M
tt
2
2 , 4 594 , 1361 2
.
