Đồ án bêtông cốt thép2, L1=3,5m,L2=3m,bê tông B15

Sàn hai phương là bản kê bốn cạnh , gối trên dầm nên ta chọn sơ đồ tính là sơ đồ 9... + Những ô sàn có chiều dài tương đối nhỏ thì thép mũ được bố trí suốt trên chiều dài + Những ô sàn

TÍNH TOÁN BẢN SÀN

CƠ SỞ THIẾT KẾ

TCVN 2737-1995 : Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động

TCXDVN 356-2005 : Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép

SỬ DỤNG VẬT LIỆU

Bê tông B15 :

 Cường độ chịu nén tính toán : Rb= 8.5 Mpa

 Cường độ chịu kéo tính toán : Rbt= 0.75 Mpa

Cốt thép loại AII :

 Cường độ chịu nén tính toán : Rsc = 280 Mpa

 Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 280 Mpa

 Cường độ chịu kéo tính toán cốt thép ngang : Rsw=225 Mpa

Cốt thép loại AI :

 Cường độ chịu nén tính toán : Rsc = 225 Mpa

 Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 225 Mpa

 Cường độ chịu kéo tính toán cốt thép ngang : Rsw=175 Mpa

1

h dp = ÷ = ( 250 ÷ 167 ) mm

Với L2 = 3000 mm

C D E F

Chiều dày bản sàn được xác định theo công thức sau :

Tĩnh tải Lớp gạch lót nền dày 1cmVữa ximent dày 2cm 18 x 0.02 = 0.3620 x 0,01 = 0,2 1.11.2 0.4320.22

+ Dựa vào chức năng của các ô sàn , tra TCXDVN 2737 – 1995 ta có :

(kN/m 2 )

Hệ số vượt tải

Tải tính toán (kN/m 2 )

4.TÍNH TOÁN NÔI LỰC CHO CÁC Ô SÀN

4.1 Tải trọng tác dụng lên các ô sàn và kích thước các ô sàn

4.2 Tính toán nội lực sàn 2 phương (S1 ,S2 ,S3 ,S4 ,S5 ,S6 ,S7 ,S9 ,S10)

Bản kê 4 cạnh có tỉ số 2 ≤

12

là khoảng cách giữa các trục gối tựa

Sàn hai phương là bản kê bốn cạnh , gối trên dầm

nên ta chọn sơ đồ tính là sơ đồ 9

Bảng kết quả tính cốt thép :

diện

Moment (kNm)

h 0

As (cm 2 /m)

μ (%)

+ Tính toán cốt thép cho sàn một phương :

Tính toán bố trí cốt thép cho sàn :

+ Chọn a = 15 mm , h0 = hb - a = 80 - 15 = 65 mm+ α = 2

ho (mm)

+ Những ô sàn có chiều dài tương đối nhỏ thì thép mũ được bố trí suốt trên chiều dài

+ Những ô sàn có cùng chiều dài , cùng khoảng cách đặt thép , cùng đường kính thép thì thép chịu lực được bố trí dọc chiều dài các bản sàn đó

+ Hai sàn gần nhau có cùng chiều dài, cùng đường kính thép , cùng khoảng cách đặt thép ,thép

mũ được nối với nhau ngang qua dầm

+ Thép mũ chịu lực tính từ mép dầm kéo ra bản sàn có khoảng cách ≥ L/4

+ Hạ sàn phòng vệ sinh, phòng tắm : 50 mm

TÍNH TOÁN DẦM

I Sơ bộ chọn tiết diện dầm

- Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính trục C

Chọn ( h dc × b ) = ( 300 dc × 200 ) mm

- Chọn sơ bộ tiết diện dầm phụ

Chọn ( h dp × b ) = ( 200 dp × 150 ) mm

- Chọn sơ bộ kích thước dầm môi : ( h dm × b ) = ( 300 dm × 100 ) mm

II Xác định tải trọng tác dụng lên dầm truc C

+ Trọng lượng bản thân dầm môi + lớp vữa trát

v s dm dm

bt s dm dm

g = × ×( − )×γ + ×δ×( +2( − ))×γ

= 1.1 × 0.1 × ( 0.3 – 0.08 ) × 25 + 1.2 × 0.01 × ( 0.1 + 2(0.3 – 0.08 )) × 20 = 0.74 ( kN/m)

+ Trọng lượng bản thân tường ( tường dày 100 mm , cao 3.6 m )

t t t

t n b h

g = × × ×γ = 1.1 × 0.1 × ( 3.6 – 0.3 )× 20 = 7.26 ( kN/m)

+ Trọng lượng bản thân tường ( tường dày 200 mm , cao 3.6 m )

t t t

+ Tải trọng do ô sàn S10 truyền vào

28

1

L g

21

2

L g

g = − β +β × s× =

2

5.3176.3)372.0372.021

5

×

+ Tải trọng do ô sàn S5 truyền vào

2)

21

3

L g

4

L g

II.1.3 Tải trọng dầm môi tác dụng lên dầm chính

+ Tải trọng dầm môi + lớp vữa trát

⇒ Giải sơ đồ dầm và ta tìm được phản lực tại trục C : RC2 = 1.3 (kN)

II.1.4 Tải trọng tường tác dụng lên dầm phụ ( tường dày 100mm, cao 3.6m)

26.7

⇒ Giải sơ đồ dầm và ta tìm được phản lực tại trục C : RC3 = 12.71 (kN)

II.2 Hoạt tải

- Dựa vào chức năng của các ô sàn , tra TCXDVN 2737 – 1995 và theo mục 3.2 (phần tính bản sàn ) từ đó ta tính tải trọng sàn truyền vào dầm

II.2.1 Tải trọng sàn truyền vào dầm

- Dầm môi trục A – C :

+ Tải trọng do ô sàn S10 truyền vào

28

1

L p

2

L p

p = − β +β × s×

=

2

5.395.1)372.0372.021

5.3

=

×

+ Tải trọng do ô sàn S5 truyền vào

2)

21

3

L p

p = − β +β × s× =

2

395.1)357.0357.021

4

L p

II.3 Nội lực tác dụng lên dầm

II.3.1 Tải trọng tác dụng lên dầm chính trục C

Hoạt tải tác dụng lên dầm trục C

II.3.2 Các trường hợp hoạt tải tác dụng lên dầm trục C

II.4 Kết quả nội lực dầm : Dùng phần mềm Sap 2000 v10 tính :

Biểu đồ bao moment

II.5.2 Tính cốt đai

Lực cắt dầm chính trục C : Dùng phần mềm Sap 2000 v10 tính :

- Lực cắt lớn nhất ở gối biên : Q1max = 35.82 kN

- Lực cắt lớn nhất ở mép trái gối 2 : Q2max = 40.49 kN

- Lực cắt lớn nhất ở mép phải gối 2 : Q3max = 39.15 kN

⇒ Lực cắt lớn nhất trên dầm chính : Q3max =Qmax = 40.49 kN

Điều kiện tính cốt đai : Q≤0.3ϕ ϕw1 b1R bh b 0

Ta có : ϕw1 = +1 5αµw với

4 3

21.10

9.1323.10

s b

E E

3108.21020

567

⇒Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

Bố trí khoảng cách cốt đai s = 100 mm cho đoạn dầm cách gối L/4 , và bố trí s = 150 cho đoạn dầm giữa nhịp

TÍNH TOÁN KHUNG

I Sơ bộ chọn tiết diện dầm

- Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính trục C

+ Trọng lượng bản thân dầm chính + lớp vữa trát : g dc =1.36 (kN/m)

+ Trọng lượng bản thân dầm phụ + lớp vữa trát

dp dp dp s bt dp dp s v

= 1.1 × 0.15 × ( 0.2– 0.08 ) × 25 + 1.2 × 0.01 × ( 0.15 + 2(0.2 – 0.08 )) × 20 = 0.59 ( kN/m)

+ Trọng lượng bản thân tường ( tường dày 100 mm , cao 3.6 m ) : g t = 7.26 ( kN/m)

+ Trọng lượng bản thân tường ( tường dày 200 mm , cao 3.6 m ) : g t = 15.52 ( kN/m)

C D E F

3300

3000 3400

4'

E'

L g

g = − β +β × ×g

8.67 (kN/m)

3000 4

+ Tải trọng do ô sàn S7, S8 , ô sàn S3+S4 , lực tập trung của dầm chính trục E – D

+ Tải trọng do ô sàn S8 truyền vào

1 6

1.43.176 2.63

II.2.3 Hoạt tải

Tính toán tương tự tĩnh tải với tải trọng sàn hình tam giác và hình thang được quy về tải trọng phân bố hình chữ nhật tác dụng lên dầm Với giá trị tải trọng của hoạt tải sàn tầng mái

0.3

s

p = (kN/m2) và giải sơ đồ dầm tương tự như giải sơ đồ dầm ở tĩnh tải

- Dầm chính trục 3 – 4

+ Tải trọng do ô sàn S6 truyền vào : p1 =0.26 (kN/m)

⇒ Giải sơ đồ dầm và ta tìm được phản lực tại trục E : RE = 0.37 (kN)

0.82 (kN/m)

3000 4

+ Tải trọng do ô sàn cầu thang truyền vào : p9 = 0.26 (kN/m)

⇒ Giải sơ đồ dầm tương tự như dầm trục 3 – 4 do ô sàn S6 truyền vào ta tìm được phản lực tại trục E : RE = 0.37 (kN)

+ Tải trọng do ô sàn S7 truyền vào : p4 = 0.32 (kN/m)

⇒ Giải sơ đồ dầm và ta tìm được phản lực tại trục 4 và trục 5 : R5 = R4 = 0.54 (kN)

- Dầm chính trục B – D – E

+ Tải trọng do ô sàn S7 truyền vào : p5 = 0.43 (kN/m)

⇒ Giải sơ đồ dầm và ta tìm được phản lực tại trục E : RE = 0.3 (kN)

- Dầm chính trục 4 – 6

+ Tải trọng do ô sàn mái (S3+S4) truyền vào : p7 = 0.5 (kN/m)

⇒ Giải sơ đồ dầm và ta tìm được phản lực tại trục 4 và trục 6 : R4 = R6 = 1.6 (kN)

- Dầm chính trục E – F

+ Tải trọng do ô sàn mái (S3+S4) truyền vào : p8 = 0.38 (kN/m)

+ Tải trọng do ô sàn cầu thang truyền vào : p10 = 0.34 (kN/m)

- Dầm chính trục 4 – 6

+ Tải trọng do ô sàn S7, S8 , ô sàn S3+S4 , lực tập trung của

dầm chính trục E – D

+ Tải trọng do ô sàn S8 truyền vào : p6 = 0.21 (kN/m)

⇒ Giải sơ đồ dầm và ta tìm được phản lực tại trục 4:

⇒ Lực tập trung tại đầu cột : N F = + = +P P1 2 9 36 45= (kN)

II.4 Chọn tiết diện cột cho tầng 1

Lấy nội lực lớn nhất ở các cột để tính tiết diện cho các cột còn lại : lấy NE = 71.42 (kN)1.3

III Xác định tải trọng tác dụng lên dầm truc C tầng 1

C D E F

3300

3000 3400

+ Tải trọng do ô sàn S7 truyền vào

4

L g

1.43.176 2.63

1 8

⇒ Giải sơ đồ dầm và ta tìm được phản lực tại trục E và trục F : RE = RF = 7.94 (kN)

- Dầm phụ trục E – F

+ Tải trọng tập trung của dầm phụ trục 4 – 4’ ,tĩnh tải tường tác dụng ,tải trọng ô sàn

- Tải tập trung do tải trọng ô sàn S3 tác dụng lên dầm phụ trục 4 – 4’ và tĩnh tải tường, trọng lượng bản thân dầm phụ :

23.23 (kN)

III.1.3 Hoạt tải

Tính toán tương tự tĩnh tải với tải trọng sàn hình tam giác và hình thang được quy về tải trọng phân bố hình chữ nhật tác dụng lên dầm

5 1550

7.06(kN/m) 9.96 (kN)

+ Tải trọng do ô sàn S3 truyền vào : p9 =1.55 (kN/m)

⇒ phản lực tại trục E và trục E’ : PE = PE’ = 2.52 (kN)

- Dầm chính và dầm phụ trục 4 – 4’

+ Tải trọng do ô sàn S3 truyền vào : p10 =1.13 (kN/m)

⇒ phản lực tại trục 4 và trục 4’ : P4 = P4’ = 1 (kN)

- Dầm phụ trục E – F

+ Tải trọng tập trung của dầm phụ trục 4 – 4’ và tải trọng ô sàn

- Tải tập trung do tải trọng ô sàn S3 tác dụng lên dầm phụ trục 4 – 4’

5 1550

4.08(kN/m) 5.56 (kN)

4550 4

- Tải trọng truyền từ trọng lượng bản thân cột tầng 1 : P1=4.32 (kN)

- Tải trọng truyền từ tầng mái : P2 =16.48 (kN)

- Tải trọng truyền từ tường : P3 =49.66 (kN)

- Tải trọng truyền từ trọng lượng bản thân dầm :

- Tải trọng truyền từ trọng lượng bản thân cột tầng 1 : P1=4.32 (kN)

- Tải trọng truyền từ tầng mái : P2 =26.44 (kN)

- Tải trọng truyền từ tường : P3 =38.8 (kN)

- Tải trọng truyền từ trọng lượng bản thân dầm :

- Tải trọng truyền từ trọng lượng bản thân cột tầng 1 : P1=4.32 (kN)

- Tải trọng truyền từ tầng mái : P2 =71.42 (kN)

- Tải trọng truyền từ tường : P3 =48.64 (kN)

- Tải trọng truyền từ trọng lượng bản thân dầm :

- Tải trọng truyền từ trọng lượng bản thân cột tầng 1 : P1=4.32 (kN)

- Tải trọng truyền từ tầng mái : P2 =45 (kN)

- Tải trọng truyền từ tường : P3 =59.48 (kN)

- Tải trọng truyền từ trọng lượng bản thân dầm :

II.4 Chọn tiết diện cột cho tầng 1

Lấy nội lực lớn nhất ở các cột để tính tiết diện cho các cột còn lại : lấy NE = 172 (kN)

4.41 0.43

BIỂU ĐỒ BAO = TH1 + TH2 + TH3 + TH4

V Tính toán nội lực trong khung :

Dùng phần mềm Sap 2000 v10 để giải bài toán ta có kết quả nội lực của biểu đồ bao

Momen ttrong khung

VI Tính toán cốt thép

VI 1 Tính toán cốt thép cột

- Cột trục E (tầng 1) có nội lực nguy hiểm nhất : N = 244.44 (kN)

- Tiết diện cột (200 x 200) mm

- Vật liệu : bê tông có Rb = 8.5 (MPa) ; cốt thép có Rs = 280 (MPa) Rsc = 280 (MPa)

- Vì tính toán không tính đến tải trọng gió nên không xuất hiện moment ở cột và tiết diện cột tầng trệt và tầng 1 giống nhau ⇒ tính toán cốt thép theo trường hợp cột chịu tải đúng tâm

- Chiều dài tính toán cột : l0 =0.7l

- Bán kính quán tính : rmin =0.288×b

- Độ mảnh của cột : 0

min

l r

+ Khi 0

min

l r

λ = < 28 ⇒ Bỏ qua uốn dọc , lấy ϕ =1

+ Khi 28 < λ < 120 ⇒ Xét uốn dọc , lấy 2

Tính toán cốt thép cho dầm: tương tự tính dầm chính trục C (a = 40 mm , h0 = 260 mm )

TÍNH TOÁN MÓNG

I Nhận xét

+ Tính toán khung bỏ qua tải trọng gió nên xem như cổ cột chịu tải đúng tâm truyền xuống móng+ Bước cột tương đối nhỏ

+ Tải trọng truyền xuống cổ cột không đều gây lún không đều trên khung

⇒ Chọn phương án móng thiết kế là móng băng

II Tính toán sơ bộ tiết diện móng

N b