kết cấu tính sàn điển hình

kết cấu tính sàn điển hình

CHƯƠNG 1 : TÍNH SÀN ĐIỂN HÌNH

Do công trình sử dụng kết cấu khung chịu lực là chính nên dùng phương án sàn BTCT đổ toàn khối là giải pháp tương đối tốt nhất vì sàn có khả năng chịu tải lớn và làm tăng độ cứng , độ ổn định cho toàn công trình

1 * Vật liệu :

Thép sàn loại C II : Ra = 2600 (KG/cm2)

2 * Xác định bề dày sàn (hs) : phải thỏa các điều kiện sau

Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động , dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bảo, động đất ) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng

Độ cứng trong mặt phẳng sàn đủ lớn để khi truyền tải trọng ngang vào vách cứng, lỏi cứng giúp chuyển vị ở các đầu cột bằng nhau

Trên sàn , hệ tường ngăn không có hệ dầm đỡ có thể được bố trí bất kỳ vị trí nào trên sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng của sàn

Chọn bề dày sàn : hs D l

m

×

=

l = 7.6 m ( cạnh ngắn )

m = 55 ( bản kê liên tục )

→ hs=0.9 7.655×

= 12.4 (cm);để đảm bảo an toàn, tăng bề dày sàn thêm 20% Vậy chọn bề dày sàn hs = 15 (cm) để thiết kế

3 * Xác định nội lực sàn :

a/ Tĩnh tải :

Các lớp cấu tạo sàn γ

)

gtc

gtt

(KG/m2)

1 Gạch men Ceramic (2cm)

2 Vữa Ximăng, cát (2 cm)

3 Bản BTCT ( 15 cm )

4 Vữa Ximăng, cát (1,5 cm)

2000 1800 2500 1800

0.02 ×2000 = 40 0.02 × 1800 = 36 0.15 × 2500 = 375 0.015 × 1800 = 27

1.2 1.1 1.1 1.1

48 39.6 412.5 29.7

→ Trọng lượng bản thân kết cấu sàn : gtt

sàn = 530 (KG/m2)

* Tải phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn :

Tải trọng của các vách ngăn (tường) được qui về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn

Các vách ngăn là tường gạch ống dày 100 ; gtt

t = 180 (KG/m2) Các vách ngăn là tường gạch ống dày 200 ; gtt

t = 330 (KG/m2) Các khung nhôm + kính : gtt = 30 (KG/m2)

Sàn Kích thước, diện tích sàn Diện tích tường trên sàn

( m2 )

γ (KG/m2) HSVT g

qđt

(KG/m2)

1 9.9m × 11.6m ( 115 m2) 65.36 m2 tường 10

15.4 m2 tường 20

180 330

1.1 1.1

161

2 7.6m × 9.8m ( 74.48 m2) 71.2 m2 tường 10 180 1.1 190

3 7.6m × 9.8m ( 74.48 m2) 71.2 m2 tường 10 180 1.1 190

4 6.6m × 7.6m ( 50.16 m2) 3.16 m2 tường 20

44.22 m2 tường 10 5.43 m2 kính khung nhôm

330 180 30

1.1 1.1 1.1

200

5 7.6m × 9.8m ( 74.48 m2) 56.3 m2 tường 10 180 1.1 150

6 6.6m × 7.6m ( 50.16 m2) 3.16 m2 tường 20

44.22 m2 tường 10 5.43 m2 kính khung nhôm

330 180 30

1.1 1.1 1.1

200

7 4.5m × 6.6m ( 29.7 m2) Không có tường trên sàn

8 4.6m × 7.6m ( 34.96 m2) 32.34 m2 tường 10 180 1.1 183 9

10

11

2.35m × 6.6m ( 15.51m2)

1.2m × 7.6m (9.12 m2)

1.2m × 3.95m ( 4.74 m2)

Không có tường trên sàn

Nt nt C.T 2.6m × 2.8m ( 7.28 m2) 7.3 m2 tường 10 180 1.1 200

b/ Hoạt tải : dựa vào công năng của các ô sàn ; tra tiêu chuẩn ta có Ptc của các ô sau đó nhân thêm với hệ số giảm tải cho sàn

Hệ số giảm tải : ψ = 0.4 + 0.6

9

A với A : diện tích chịu tải > 9 (m2)

Sàn Chức năng Diện tích

tc

tt

tt sàn

(KG/m2) 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

C.T

Phòng khách/ăn/bếp/WC

Nt Nt nt nt Sảnh cầu thang

Phòng ngủ Phòng giặt, chứa đồ

Ban công Nt Bản cầu thang

115 74.48 74.48 50.16 74.48 50.16 29.7 34.96 15.51 9.12 4.74 7.28

200 200 200 200 200 200 300 200 200 200 200 300

240 240 240 240 240 240 360 240 240 240 240 360

0.57 0.61 0.61 0.65 0.61 0.65 1 0.71 0.86 1 1 1

137 147 147 157 147 157 360 169 206 240 240 360

BẢNG KẾT QUẢ TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI SÀN

(KG/m2)

Ptt sàn

(KG/m2)

Tổng tải sàn

q S (KG/m2)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

C.T

530

530

530

530

530

530

530

530

530

530

530

530

161 190 190 200 150 200 0 183 0 0 0 200

691 720 720 830 680 730 530 713 530 530 530 730

137 147 147 157 147 157 360 169 206 240 240 360

828 867 867 887 827 887 890 882 736 770 770 1090

4*/ Tính cốt thép :

a/ Tính cốt thép các ô loại bản kê bốn cạnh :

Các bản làm việc theo 2 phương ( l2 / l1 < 2 ) ; liên kết ngàm 4 cạnh và tải phân bố đều

Tính toán các ô bản theo sơ đồ đàn hồi ; tra bảng các hệ số m91 ;m92 ; k91 ; k92

M1 = m91× qS× l1× l2 ; M2 = m92× qS× l1× l2

MI = k91 × qS× l1× l2 ; MII = k92× qS× l1× l2

Giả thiết : abv = 2 cm ; → ho = 13 cm

Các công thức tính toán : A = 2

o

Rn b h× × ; γ = 0.5 × (1+ 1 2A− )

o

M Fa

Ra h

γ

=

o

Fa

b h

=

×

Ô L2/l1

qS 2

m

KG m91 m92 k91 k92 M1

KG.m

M2

KG.m

M I

KG.m

MI I

KG.m

1 1.17 828 0.0201 0.0146 0.0464 0.0339 1911 1388 4412 3223

2 1.29 867 0.0208 0.0123 0.0475 0.0281 1343 794 3067 1815

3 1.29 867 0.0208 0.0123 0.0475 0.0281 1343 794 3067 1815

4 1.15 887 0.02 0.015 0.0461 0.0349 890 667 2051 1553

5 1.29 827 0.0208 0.0123 0.0475 0.0281 1281 758 2926 1731

6 1.15 887 0.02 0.015 0.0461 0.0349 890 667 2051 1553

7 1.47 890 0.0209 0.0097 0.0467 0.022 552 256 1234 582

8 1.65 882 0.0202 0.0074 0.0446 0.0164 623 228 1375 506

CT 1.08 1090 0.019 0.0165 0.0448 0.0384 151 131 355 305

Ô L1

(m)

L2

(m)

M1

KG.cm

ho

(cm) A1 γ1

Fa1

(cm2)

Chọn Thép

Fa1

chọn µ %

1 9.9 11.6 191100 13 0.087 0.954 5.92 φ 10 a120 6.54 0.503

2 7.6 9.8 134300 13 0.061 0.968 4.10 φ8 a120 4.19 0.322

3 7.6 9.8 134300 13 0.061 0.968 4.10 φ8 a120 4.19 0.322

4 6.6 7.6 89000 13 0.041 0.979 2.69 φ8 a120 2.79 0.215

5 7.6 9.8 128100 13 0.058 0.97 3.91 φ8 a120 4.19 0.322

6 6.6 7.6 89000 13 0.041 0.979 2.69 φ 8 a120 2.79 0.215

7 4.5 6.6 55200 13 0.025 0.987 1.65 φ8 a200 2.5 0.192

8 4.6 7.6 62300 13 0.028 0.986 1.87 φ8 a180 2.79 0.215

CT 2.6 2.8 15100 13 0.007 0.997 0.45 φ8 a200 2.5 0.192

Ô L1

(m)

L2

(m)

M2

(KG.cm)

ho

(cm) A2 γ2

Fa2

(cm2)

Chọn Thép

Fa2

chọn µ %

1 9.9 11.6 138800 13 0.063 0.967 4.25 φ10a180 4.63 0.356

2 7.6 9.8 79400 13 0.036 0.982 2.39 φ8 a200 2.5 0.192

3 7.6 9.8 79400 13 0.036 0.982 2.39 φ8 a200 2.5 0.192

4 6.6 7.6 66700 13 0.03 0.985 2.00 φ8 a200 2.5 0.192

5 7.6 9.8 75800 13 0.035 0.982 2.28 φ8 a180 2.79 0.215

6 6.6 7.6 66700 13 0.03 0.985 2.00 φ8 a200 2.5 0.192

7 4.5 6.6 25600 13 0.012 0.994 0.76 φ8 a200 2.5 0.192

8 4.6 7.6 22800 13 0.01 0.995 0.68 φ8 a200 2.5 0.192

CT 2.6 2.8 13100 13 0.006 0.997 0.39 φ8 a200 2.5 0.192

Ô L1

(m)

L2

(m)

MI

(KG.cm)

ho

(cm) AI γI

FaI

(cm2)

Chọn Thép

FaI

chọn µ %

1 9.9 11.6 441200 13 0.201 0.887 14.72 φ12a80 14.14 1.088

2 7.6 9.8 306700 13 0.14 0.925 9.81 φ12a80 14.14 1.088

3 7.6 9.8 306700 13 0.14 0.925 9.81 φ10a80 9.81 0.755

4 6.6 7.6 205100 13 0.093 0.951 6.38 φ10a120 6.54 0.503

5 7.6 9.8 292600 13 0.133 0.928 9.33 φ10a80 9.81 0.755

6 6.6 7.6 205100 13 0.093 0.951 6.38 φ10a120 6.54 0.503

7 4.5 6.6 123400 13 0.056 0.971 3.76 φ10a200 3.92 0.302

8 4.6 7.6 137500 13 0.063 0.968 4.20 φ10a180 4.63 0.356

CT 2.6 2.8 35500 13 0.016 0.992 1.06 φ8a200 2.5 0.192

Ô L1

(m)

L2

(m)

MI I

(KG.cm)

ho

(cm) AI I γI I

FaI I

(cm2)

Chọn Thép

FaI I

chọn µ %

1 9.9 11.6 322300 13 0.147 0.92 10.36 φ12a100 11.3 0.87

2 7.6 9.8 181500 13 0.083 0.957 5.61 φ10a140 5.61 0.432

3 7.6 9.8 181500 13 0.083 0.957 5.61 φ10a140 5.61 0.432

4 6.6 7.6 155300 13 0.071 0.963 4.77 φ10a160 4.91 0.378

5 7.6 9.8 173100 13 0.079 0.959 5.34 φ10a120 6.54 0.503

6 6.6 7.6 155300 13 0.071 0.963 4.77 φ10a160 4.91 0.378

7 4.5 6.6 58200 13 0.026 0.987 1.75 φ8a200 2.5 0.192

8 4.6 7.6 50600 13 0.023 0.988 1.51 φ8a200 2.5 0.192

CT 2.6 2.8 30500 13 0.014 0.993 0.91 φ8a200 2.5 0.192

b/ Tính cốt thép các ô loại bản dầm :

* Ô số 9 : l2 = 6.6m ; l1 = 2.35m ; qS = 736 (KG/m)

Tỉ số 2

1

l

l = 2.81 > 2 nên tính theo trường hợp bản loại dầm ; cắt 1 dãy bản rộng b=1m theo phương cạnh ngắn để tính

2

M=ql /122

Mnh = q S24×l

= 736 2.352

24

12

q l× = 736 2.352

12

Cốt thép ở nhịp: dự kiến dùng φ8 → bề dày lớp bảo vệ : ao = 1.5 + 0.4 = 1.9 (cm)

0

nh n

M

16940

130 100 13.1× × =0.008 →γ = 0.996 Diện tích cốt thép cần : Fa =

0

nh

M

Ra× ×γ h = 2600 0.996 13.1×16940× = 0.5 (cm2) Chọn cốt thép cho nhịp theo cấu tạo φ8 a200 với Fanh chọn = 2.5 (cm2)

+ Cốt thép ở gối : dự kiến dùng φ8 → ho = 13.1 (cm)

0

g

M

33880

130 100 13.1× × = 0.016 →γ = 0.992

Fa =

0

g

M

Ra× ×γ h = 2600 0.992 13.1×13880× = 0.41 (cm2) Chọn cốt thép cho gối theo cấu tạo φ8 a200 với Fag chọn = 2.5 (cm2)

- Cốt thép đặt theo phương cạnh dài của ô bản : lấy theo cấu tạo φ8 a200

* Ô bản 10 & 11 : đây là bản dầm; cắt 1 dãy rộng b = 1m theo phương

cạnh ngắn ; sơ đồ tính là một dầm công xôn

Ô 10 : l1 = 1.2m ; l2 = 7.6m Ô 11 : l1 =1.2m ; l2 = 3.95m Tổng tải tác dụng : qS = 770 (KG/m)

Sơ đồ tính :

2

S

q ×l = 770 1.22

2

Tính cốt thép : dùng φ8 ; có ho = 13.1 (cm)

0

ng

M

55440

130 100 13.1× × = 0.0.25 →γ = 0.987

qS = 770 (KG/m)

1,2 m

Fa =

0

ng

M

Ra× ×γ h = 2600 0.987 13.1×55440× = 1.65 (cm2) Chọn thép đặt theo cấu tạo φ8 a200 ; Fa chọn = 2.5 (cm2)

Phương cạnh dài cũng chọn thép theo cấu tạo φ8 a200