DO AN kết cấu bê tông CTDD

PHẦN I: TÍNH TOÁN SÀNA - TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN I... Để đánh số hiệu cho ô sàn, ta dựa vào sự khác nhau theo kích thước hoặc tải trọng tĩnh tải hoặc hoạt tải.. Tính toán thuyế

Trang 1

Chiều cao tầng trệt là 4m (từ cos +0.00 đến sàn lầu 1)

Chiều cao các tầng còn lại: HTầng = 3.3 m

Đà kiềng ở vị trí -0.6 m

Đỉnh móng ở vị trí -1.2 m

Chiều cao sàn mái cầu thang là 3 m

Trang 2

PHẦN I: TÍNH TOÁN SÀN

A - TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

I TIÊU CHUẨN TÍNH TOÁN

Sử dụng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995 và TCVN 356 - 2005 để tính toán

II TẢI TRỌNG THIẾT KẾ

n

Trong đó: n – là hệ số vượt tải

γ - là trọng lượng đơn vị của vật liệu ( kG/m3)

δ - là độ dày của lớp vật liệu ( m )

Trang 3

Ptt – là hoạt tải tính toán.

Ptc – là hoạt tải tiêu chuẩn

n - là hệ số vượt tải

Dựa vào TCVN 2737 – 1995, xác định giá trị hoạt tải cho các phòng theo chức năng

HOẠT TẢI TIÊU CHUẨN PHÂN BỐ ĐIỀU TRÊN SÀN

3 CHỈ TIÊU CƯỜNG ĐỘ VẬT LIỆU

Theo TCVN 356 - 2005

 Bê tông :

Cầp độ bền B15 cho cả dầm và sàn

+ Rb = 8.5 Mpa = 85 kG/cm2+ Rbt = 0.75 Mpa = 7.5 kG/cm2+ E = 2.3 x 104 Mpa = 2.3 x 105 kG/cm2

 Thép :

Nhóm CI (AI): cho thép sàn và cốt đai dầm.

+ Rs = Rsc = 225 Mpa = 2250 kG/cm2

+ Rsw = 175 Mpa = 1750 kG/cm2

Trang 4

Nhóm CII (AII): cho cốt dọc dầm, cột.

Trang 5

 PHẦN TÍNH TOÁN SÀN

I TÍNH TOÁN SÀN TẦNG

1 CẤU TẠO VÀ PHÂN TÍCH KẾT CẤU SÀN

• Mặt bằng sàn : xem bản vẽ

• Đánh số hiệu ô sàn : xem bản vẽ Để đánh số hiệu cho ô sàn, ta dựa vào sự

khác nhau theo kích thước hoặc tải trọng (tĩnh tải hoặc hoạt tải)

Do công trình có kết cấu khung chịu lực nên ta dùng phương pháp đổ sàn bêtông cốtthép toàn khối Quan niệm các cạnh là ngàm cứng vào hệ dầm xung quanh Các sànđược tính toán theo dạng sơ đồ 9 (ngàm 4 cạnh)

α ta chia ô sàn ra làm 2 loại sau:

 Nếu α >2 là sàn thuộc loại sàn một phương ( bản – dầm).

 Nếu α ≤2 là sàn thuộc loại sàn hai phương ( bản kê 4 cạnh)

Trang 6

Tính toán thuyết minh cụ thể cho sàn S1 và S3 là sàn đại diện cho loại sàn một phương

và hai phương Tính tương tự với các sàn một phương và hai phương còn lại bằng cáchlập bảng tính bằng phần mềm tính toán thông dụng Excel

Trang 7

g G

TĨNH TẢI SÀN TẦNG

2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn

Tùy theo chức năng của từng loại phòng mà hoạt tải khác nhau (Theo TCVN

2737-1995 ) – Tra sổ tay thực hành kết cấu công trình - Võ Mạnh Hùng ( Trang 40, 41, 42)

p tc (kG/m 2 )

Hệ số vượt tải n

Hoạt tải tính toán

p tt (kG/m 2 )

Trang 9

 Mômen tại giữa nhịp:

( dấu “ – “ thể hiện mômen âm )

 q là tải trọng phân bố trên bản sàn ( kG/m)

 l là chiều dài đoạn dầm mà ta xét (m)

Cốt thép: chỉ tính cốt thép chịu mômen dương và âm theo phương cạnh ngắn, phương

dài chỉ bố trí thép theo cấu tạo ( φ6a200 hoặc 1/4 As tính toán)

Các công thức tính toán cốt thép:

 Tính As:

M 1

M I

Trang 10

 2

o b m

bh R

R

bh R

R

ξ

 Điều kiện: µmin <µ <µmax

 Chọn cốt thép sàn: tra bảng Phụ lục 12 trang 447 – Kết cấu bêtông cốt thép(Tập2) – Võ Bá Tầm

3.3 Tính toán nội lực sàn hai phương ( khi 2

1

2

L L

α = ≤ )Cắt bản rộng 1 mét theo cả hai phương của sàn để tính toán:

+ M1 : Mômen dương lớn nhất ở giữa ô bản, tác dụng theo phương cạnh ngắn

+ M2 : Mômen dương lớn nhất ở giữa ô bản, tác dụng theo phương cạnh dài

+ MI : Mômen âm lớn nhất ở gối tựa, tác dụng theo phương cạnh ngắn

+ MII : Mômen âm lớn nhất ở gối tựa, tác dụng theo phương cạnh dài

+ L1 : Chiều dài cạnh ngắn của bản sàn

+ L2 : Chiều dài cạnh dài của bản sàn

+ m91, m92, k91 ,k92:các hệ số được thành lập bảng sẳn phụ thuộc tỉ số α tra theo sơ đồ 9bảng 1-19 trang 34 - sổ tay Thực Hành kết cấu công trình - Vũ Mạnh Hùng)

+ p: hoạt tải của sàn (kG/m2)

+ g: tĩnh tải của sàn (kG/m2)

Trang 11

4 Tính toán sàn đại diện

4.1 Tính toán sàn 1 phương S1 :Với L1=1.0 m ; L2 = 3.4 m

Trang 12

R

ξµ

µmin=0.1%

Vậy µmin< µ< µmax ⇒Thoả điều kiện hàm lượng

 Số thanh thép chịu moment dương theo phương cạnh ngắn:

1 18

200

34001

=

a L

Trang 13

⇒Chọn số thanh thép chịu moment dương theo phương cạnh ngắn là 18 thanh.

 Tính thép chịu moment âm M I = -47.42 kG.m theo phương cạnh ngắn L 1

 Diện tích thép

013.05.610085

5.610085013.0

cm R

Tra bảng bảng phụ lục tra thép sàn ta chọn thép φ6a200mm với As = 1.41 cm2

và bố trí ở thớ trên, chiều dài của đoạn thép chụp này bằng ¼ nhịp và tính từ gối ra

 Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

%22.0

%1005.6100

41.1

%1002250

85673.0

%100

s

b R

Vậy µmin< µ< µmax ⇒Thoả điều kiện hàm lượng

 Số thanh thép chịu moment âm theo phương cạnh ngắn :

181200

34001

⇒Chọn số thanh thép chịu moment dương theo phương cạnh ngắn là 18 thanh.

 Kiểm tra lai kết quả tính tay ở trên bằng cách lập bảng Excel để tính

CanhngắnL1(m)

Hoạttải

Ptt(kG/m2)

Tĩnhtải

Gtt(kG/m2) q

(kG.m)

47.42

Trang 14

BẢNG TÍNH CHO Ô SÀN 1 PHƯƠNG S1

=> Tính toán tương tự cho các ô sàn 1 phương còn lại, ta có bảng kết quả sau:

Số hiệu

ô sàn

CạnhdàiL2(m)

CanhngắnL1(m)

Hoạttải

Ptt(kG/m2)

Tĩnhtải

Gtt(kG/m2) q

(kG.m)

47.42S9 3.1 1.0 3.1 240 329 569 23.7147.42

ho

(cm )

b

(cm )

Rb

(MPa )

Rs

(MPa )

Trang 15

S17 3.2 1.0 3.2 240 329 569 23.71

47.42S21 4.4 1.6 2.75 480 329 809 33.7167.42S26 4.5 1.5 3.0 480 329 809 33.7167.42

47.42S36 4.5 1.0 4.5 360 329 689 28.7157.42

M I 4742 6.5 100 8.5 225 0.013 0.993 0.33 6 200 1.42 0.22 S15 M 1 3371 6.5 100 8.5 225 0.009 0.995 0.23 6 200 1.42 0.22

M I 6742 6.5 100 8.5 225 0.019 0.991 0.47 6 200 1.42 0.22 S17 M 1 2371 6.5 100 8.5 225 0.007 0.997 0.16 6 200 1.42 0.22

M I 4742 6.5 100 8.5 225 0.013 0.993 0.33 6 200 1.42 0.22 S21 M 1 3371 6.5 100 8.5 225 0.009 0.995 0.23 6 200 1.42 0.22

M I 6742 6.5 100 8.5 225 0.019 0.991 0.47 6 200 1.42 0.22 S26 M 1 3371 6.5 100 8.5 225 0.009 0.995 0.23 6 200 1.42 0.22

M I 6742 6.5 100 8.5 225 0.019 0.991 0.47 6 200 1.42 0.22 S35 M 1 2371 6.5 100 8.5 225 0.007 0.997 0.16 6 200 1.42 0.22

M I 4742 6.5 100 8.5 225 0.013 0.993 0.33 6 200 1.42 0.22 S36 M 1 2871 6.5 100 8.5 225 0.008 0.996 0.20 6 200 1.42 0.22

6.4

= 1 < 2 ⇒ Sàn làm việc theo 2 phương.

Chọn chiều dày sàn là hs = 8cm, lớp bảo vệ a = 1.5cm ⇒ho= 6.5cm.

Trang 17

2 2

5.610085062.0

cm R

Tra bảng phụ lục ta chọn thép φ8a200mm với As =2.52 cm2 và bố trí thớ dưới

%39.0

%1005.6100

52.2

%1002250

85673.0

%100

Trang 18

200

46001

5.61008515.0

cm R

Tra bảng phụ lục tra thép sàn ta chọn thép φ8a100mm với As= 5.03 cm2,

bố trí ở thớ trên và đi từ gối ra một đoạn bằng ¼ nhịp

%77.0

%1005.6100

03.5

%1002250

85673.0

%100

Vậy µmin< µ < µmax ⇒Thỏa điều kiện hàm lượng.

100

46001

21552

2 2

5.610085081.0

cm R

Trang 19

Tra bảng phụ lục tra thép sàn ta chọn thépφ8a200mm với As = 2.52 cm2, bố tríthớ dưới và nằm trên thép của moment M1.

%44.0

%1007.5100

52.2

%1002250

85673.0

%100

Vậy: µmin< µ< µmax ⇒Thỏa điều kiện hàm lượng.

200

46001

5.61008515.0

cm R

%1005.6100

03.5

%1002250

85673.0

%100

Vậy µmin< µ < µmax ⇒thỏa điều kiện hàm lượng.

100

46001

Trang 20

=> Kiểm tra lai kết quả tính tay ở trên bằng cách lập bảng Excel để tính

L 2 /L 1

Trang 21

Tương tự như vậy ta tính và bố trí thép cho các ô sàn 2 phương còn lại

1 m91m92k91k92

HoạttảipttdaN/m2

TĩnhtảigttdaN/m2

Trang 26

II TÍNH TOÁN SÀN MÁI :

1.Cấu tạo và phân tích kết cấu sàn:

• Mặt bằng sàn mái: xem bản vẽ.

• Đánh số hiệu ô sàn : xem bản vẽ Để đánh số hiệu cho ô sàn, ta dựa vào sự

khác nhau theo kích thước hoặc tải trọng (tĩnh tải hoặc hoạt tải)

2 Phân loại sàn mái:

Trang 27

S2 4.6 1.1 4.2 Sàn sê nô 1 phương

Trang 28

TĨNH TẢI SÀN SÊ-NÔ

3.2 Hoạt tải

Tải trọngtiêu chuẩn

ptc (kG/m2)

Hệ sốvượt tải n

CạnhngắnL1(m)

HoạttảiPtt(kG/m2)

TĩnhtảiPtt(kG/m2)

Trang 29

(m)S2 4.6 1.1 4.2 397.5 293 690.5 28.7757.54

57.54S4 6.3 1.1 5.7 397.5 293 690.5 28.7757.54

Hoạt tải

Tĩnh tải

Trang 32

 ht : là chiều cao tường

- Trọng lượng bản thân của dầm chính: để SAP 2000 tự truy xuất khi giải

HT tính toán

p tt (kG/m 2 )

Trang 33

B TÍNH TOÁN VÀ TRUYỀN TẢI VÀO DẦM KHUNG TRỤC 3

I CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM

Chọn sơ bộ tiết diện dầm theo công thức kinh nghiệm sau:

- Các đoạn dầm giữa trục 2 và 3, giữa trục 3 và 4: 200 x 400 mm

- Đoạn dầm A-A’ và E-E’: 200 x 300 mm

- Đoạn dầm A-B, B-C và D-E: 200 x 400 mm

- Đoạn dầm C-D: 250 x 500 mm

Trang 34

II TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM

 Đối với sàn 2 phương :

Ta quy đổi các tải tam giác và hình thang thành hình chữ nhật tương đương theo cáccông thức chuyển đổi sau đây:

Tải hình thang truyền từ một phía dầm:

2

q L1k

q td =Tải tam giác truyền từ một phía dầm:

2

.8

• q là tải trọng tác dụng lên sàn (có thể là tĩnh tải: gtt hoặc hoạt tải: ptt )

 Đối với sàn 1 phương :

Vẫn truyền tải theo 2 phương, phương ngắn là 1 tam giác nhỏ

 Sơ đồ truyền tải sàn tầng vào dầm trục 3: xem bản vẽ.

SÀN CÁC TẦNG TỪ 1-6

1 Tĩnh tải: ( Trọng lượng bản thân dầm để SAP tự tính)

TẢI PHÂN BỐ ĐỀU:

a Đoạn dầm A’-A :

- Tải trọng tam giác do ô sàn S35 truyền vào:

)/(8.1022

13298

52

13298

52

Trang 35

Tải trọng do tường truyền vào:

)/(4.65318003.31.01.1

5.3329756.02

5.3

5.43298

52

.4623.4354.653

6.1329766.02

6.1

1.23298

52

5.13298

52

Trang 36

Tải trọng do ô sàn S26 truyền vào từ một phía có dạng tam giác:

)/(2.1542

5.13298

52

2.33298

52

6.132997.02

6.1

6.13298

52

6.132997.02

Trang 37

5.13298

52

6.132997.02

4.3329777.02

4.3

0.23298

52

4.3329777.02

4.3

Trang 38

Tải trọng do ô sàn S5 truyền vào từ một phía có dạng tam giác:

)/(3.2672

6.23298

52

13298

52

13298

52

 Do đoạn dầm 3.3 m bên trái truyền vào:

 Dầm 2-3 trục A’: dầm có tiết diện 200 x 300 mm

Trọng lượng bản thân dầm:

)/(121)08.03.0(2.02500

132996.02

g g q

)(

'

.

⇒

Trang 39

 Do đoạn dầm 4.5 m bên phải truyền vào:

)/(121)08.03.0(2.02500

1329977.02

g g q

2

5.4)1214.6537.160(2

)(

132996.02

5.33298

52

(

.

⇒

Trang 40

 Dầm 3-4 trục A: dầm có tiết diện 200 x 400 mm

)/(176)08.04.0(2.02500

1329977.02

5.43298

52

5.13298

52

6.13298

52

Trang 41

2

35.1)1214.6532.1545.164

5.13298

52

2329852.02

6.1329765.02

6.1

=> Tải trọng tập trung tại nút 2’.B’: P2'.B'=738kG

=> Sơ đồ tính tải cho dầm B-C trục 2’:

Giải nội lực bằng phần mềm SAP 2000, ta được tải tập trung tại 2 đầu dầm B-C trục 2’như sau:

=> Lực tập trung tại nút C.2’: P C.2' =2892.94kG

=> Lực tập trung tại nút B.2’: P B.2' =2758.76kG

Trang 42

 Dầm 2-3 trục B: dầm có tiết diện 200 x 400 mm.

Tải trọng do tường truyền vào dầm:

)/(4.65318003.31.01.1

23298

52

6.13298

52

5.33298

52

=> Sơ đồ tính tải cho dầm 2-3 trục B:

Giải nội lực bằng phần mềm SAP 2000, ta được tải tập trung tại 2 đầu dầm 2-3 trục Bnhư sau:

Trang 43

1.23298

52

5.132979.02

5.13298

52

1.232981.02

5.43298

52

Trang 44

23298

52

5.13298

52

2.33298

52

Trang 45

=> Sơ đồ tính tải cho dầm 2-3 trục C:

Giải nội lực bằng phần mềm SAP 2000, ta được tải tập trung tại 2 đầu dầm 2-3 trục Cnhư sau:

6.132997.02

6.1

n

Trang 46

Tải trọng hình tam giác do ô sàn S15 truyền vào:

)/(5.1642

6.13298

52

5.1329949.02

=> Tải tập trung tại nút C.3’’’:P C.3''=3362.57kG

Trang 47

5.13298

52

6.13298

52

g g q

)(

5.13298

52

6.13298

52

g g q

2

65.1)1764.65322.1545.164(2

)(

Trang 48

5.13298

52

5.13298

52

6.13298

52

6.13298

52

.6532)22.1545.164

=> Tổng tải tập trung tại nút 2”.C”: P2".C" =947.2×2=1894.4kG

=> Sơ đồ tính tải cho dầm C’-D trục 2”:

Giải nội lực bằng phần mềm SAP 2000, ta được tải tập trung tại 2 đầu dầm C’-D trục2” như sau:

5.13298

52

Trang 49

Tải trọng hình tam giác do ô sàn S12 truyền vào:

)/(22.1542

5.13298

52

4.33298

52

.653222.15456

=> Sơ đồ tính tải cho dầm 2-3 trục D:

Giải nội lực bằng phần mềm SAP 2000, ta được tải tập trung tại 2 đầu dầm 2-3 trục Dnhư sau:

23298

52

Trang 50

Tải trọng hình thang do ô sàn S7 truyền vào:

)/(1762

3.1329823.02

3.1

g g

)(

6.13298

52

3.13298

52

2329463.02

Tải tập trung tại nút D.3’’’:P C.3'' =3362.57kG

Trang 51

132996.02

4.33298

52

)(

Trang 52

1329976.02

6.2329857.02

6.2

)(

.

 Tổng lực tập trung tại nút 3E là: P3.E =1128+1582=2710kG

g Tại nút 3.E’:

 Dầm 2-3 trục E’: dầm có tiết diện 200 x 300 mm

)/(121)08.03.0(2.02500

132996.02

g g q

2

3.3)1214.65392.157(2

)(

'

.

⇒

Trang 53

1329977.02

g g q

)(

12408

52

13608

52

5.3240756.02

Trang 54

5.42408

52

6.1240766.02

1.24808

52

5.14808

52

5.14808

52

2.34808

52

6.148097.02

Trang 55

52

6.148097.02

6.1

5.14808

52

6.148097.02

6.1

4.3240777.02

4.3

Trang 56

0.23608

52

4.3240777.02

4.3

6.22408

52

12408

52

12408

52

)/(2.1152

124096.02

Trang 57

=> Tải tập trung tại nút 3.A’ do đoạn dầm 3.3 m bên trái truyền vào:

kG l

q

2

3.32.1152

'

.

⇒

)/(86.1752

1360977.02

q

2

5.486.1752

124096.02

5.32408

52

Trang 58

1360977.02

5.42408

52

5.14808

52

6.12408

52

5.14808

52

2480852.02

Trang 59

)/(88.1462

6.1240765.02

6.1

=> Sơ đồ tính tải cho dầm B-C trục 2’:

Giải nội lực bằng phần mềm SAP 2000, ta được tải tập trung tại 2 đầu dầm B-C trục 2’như sau:

24808

52

6.12408

52

5.32408

52

Trang 60

1.24808

52

5.124079.02

5.12408

52

1.248081.02

Trang 61

52

24808

52

5.14808

52

Trang 62

2.34808

52

=> Lực tập trung tại nút C.2’(đã giải SAP ở phần trước): P C.2' =1756kG

6.148097.02

6.1

Trang 63

6.14808

52

5.1480949.02

=> Tải tập trung tại nút C.3’’’:P C.3''=1155kG

5.12408

52

6.12408

52

Trang 64

 Tải tập trung tại nút 2”.C” do đoạn dầm 2-2” trục C” truyền vào là:

kG l

q

2

65.1)5.112120(2

5.14808

52

5.13608

52

q

2

65.1)75.168225(2

5.12408

52

5.14808

52

5.12408

52

5.13608

52

=> Tổng tải tập trung tại nút 2”.C”: P2".C" =191.8+324.85=516.65kG

=> Sơ đồ tính tải cho dầm C’-D trục 2”:

Trang 65

Giải nội lực bằng phần mềm SAP 2000, ta được tải tập trung tại 2 đầu dầm C’-D trục2” như sau:

5.12408

52

5.14808

52

5.13608

52

Trang 66

52

3.1240823.02

3.1

q

2

9.1)388.128225(

6.14808

52

3.12408

52

2360463.02

Trang 67

Tải tập trung tại nút 3”.D: P3".D=353.388kG

Tải tập trung tại nút D.3’’’: P D.3''=1155kG

124096.02

4.32408

52

Trang 68

kG l

q

2

3.3)2.115255(2

1240976.02

6.2240857.02

.

 Tổng lực tập trung tại nút 3E là: P3.E =610.83+865.134=1475.964kG

g Tại nút 3.E’:

)/(2.1152

124096.02

q

2

3.32.1152

'

.

⇒

Định dạng
Số trang	129
Dung lượng	10,49 MB