Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng .... Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng .... Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng và tính cốt thép trong đài móng ...
Trang 1LỜI CẢM ƠN
Với tấm lòng biết ơn và kính trọng nhất, em xin phép gởi lời cảm ơn đến các thầy cô đang công tác tại trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh, đã tận tình quan tâm hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình học tập, đặc biệt là thầy cô trong khoa Xây Dựng và Điện đã tạo mọi điều kiện học tập, truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm – hành trang quý báu để em có thể vững bước trên con đường phía trước của mình
Và với lòng biết ơn sâu sắc nhất em xin chân thành cảm ơn giảng viên hướng dẫn chính Thầy Dương Hồng Thẩm và Thầy Trần Quang Hộ đã tận tình hướng dẫn, quan tâm, chỉ bảo những lỗi sai và cho em những lời khuyên hữu ích nhất trong quá trình làm báo cáo thiết kế công trình, để em có thể hoàn thành bài báo cáo thiết kế công trình này một cách thuận lợi nhất
Lời cảm ơn sâu sắc nhất xin gửi đến cha mẹ cùng gia đình đã cho con niềm tin và sức mạnh, giúp con tự tin phấn đấu để có được ngày hôm nay Gia đình mãi là niềm điểm tựa vững chắc và niềm tự hào của con
Để hoàn thành đồ án lần này là một thử thách khó khăn đầu tiên của em, với khối lượng công việc nhiều và phức tạp Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các giáo viên hướng dẫn thầy Dương Hồng Thẩm và thầy Trần Quang Hộ đã giúp em hoàn thành đồ án này Nhưng với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa
Tp Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Đức Duy
Trang 2MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC 1
1.1 Giải pháp kiến trúc 1
1.1.1 Mặt bằng và mặt đứng công trình 1
1.1.2 Hệ thống giao thông 4
1.2 Các loại căn hộ 5
1.2.1 Căn hộ A: 5
1.2.2 Căn hộ B: 6
1.2.3 Căn hộ C: 6
1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu phù hợp với kiến trúc 7
1.4 Hệ kết cấu chịu lực công trình: 7
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 8
2.1 Nhiệm vụ thiết kế 8
2.2 Tiêu chuẩn thiết kế 8
2.3 Vật liệu sử dụng 8
2.3.1 Bê tông (theo TCVN 5574-2012) 8
2.3.2 Cốt thép(theo TCVN 5574-2012) 8
2.4 Chọn sơ bộ tiết diện dầm – sàn – cột 9
2.4.1 Chọn chiều dày sàn 9
2.4.2 Chọn tiết diện dầm 10
2.4.3 Chọn tiết diện cột 11
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 14
3.1 Tĩnh tải 14
3.1.1 Trọng lượng bản thân và các lớp hoàn thiện 14
3.1.2 Tải trọng tường gạch xây trên sàn 15
3.1.3 Tĩnh tải tác dụng lên ô sàn 17
3.2 Hoạt tải 17
3.3 Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản 19
3.3.1 Đối với bản kê 4 cạnh 19
3.3.2 Đối với bản loại dầm 19
3.4 Sơ đồ tính: 19
3.5 Tính cốt thép sàn tầng điển hình 21
3.5.1 Tính toán cụ thể cho 1 trường hợp: ô bản S1 21
Trang 33.5.1.1 Tính cốt thép chịu moment dương M1 theo phương cạnh ngắn 23
3.5.1.2 Tính cốt thép chịu moment dương M2 theo phương cạnh dài 24
3.5.1.3 Tính cốt thép chịu moment âm MI theo phương cạnh ngắn 25
3.5.1.4 Tính cốt thép chịu moment âm MII theo phương cạnh dài 26
3.5.2 Tính toán cốt thép sàn bản dầm S3 26
3.5.2.1 Tính cốt thép chịu moment dương tại nhịp 27
3.5.2.2.Tính cốt thép chịu moment âm tại gối 28
3.6 Bảng tính toán cốt thép cho sàn tầng điển hình 28
3.7 Tính độ võng của sàn 31
3.7.1 Kiểm tra nứt cho ô sàn 31
3.7.2 Tính toán khe nứt 32
3.7.3 Tính toán độ cong của sàn 35
3.7.4 Tính toán độ võng 36
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 38
4.1 Chọn các kích thước của cầu thang 38
4.1.1 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang 38
4.1.2 Chọn kích thước cầu thang 39
4.1.3 Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ, kích thước bản thang 39
4.2 Xác định tải trọng 39
4.2.1 Các lớp cấu tạo cầu thang 39
4.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 40
4.2.3 Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng 40
4.3 Sơ đồ tính 41
4.4 Xác định nội lực trong cầu thang 41
4.4.1 Xác định nội lực bản thang 41
4.4.2 Xác định nội lực dầm chiếu nghỉ 43
4.5 Tính toán cốt thép 43
4.5.1 Cốt thép bản thang 43
4.5.2 Cốt thép dầm chiếu nghỉ 44
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2 46
5.1 Mô hình công trình 46
5.2 Tải trọng tác dụng lên công trình 48
5.2.1 Tĩnh tải hoàn thiện sàn 48
5.2.2 Tĩnh tải tường đặt trực tiếp trên sàn 50
Trang 45.2.3 Tĩnh tải tường đặt trên dầm 51
5.2.4 Hoạt tải tác dụng lên sàn 52
5.2.5 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 54
5.2.6 Thành phần động của tải trọng gió 57
5.3 Tổ hợp tải trọng 63
5.4 Giải mô hình: Các kết quả xuất từ etabs như sau 65
5.5 Tính toán và bố trí cốt thép cho dầm khung trục 2 69
5.5.1 Công thức tính và bố trí cốt thép cho dầm 69
5.5.1.1 Tính cốt thép dọc 69
5.5.1.2 Tính cốt đai 69
5.5.2 Tính toán cốt dọc dầm cụ thể B27 TANG TRET 71
5.5.2.1 Nội lực trong dầm 71
5.5.2.2 Tính toán thép dọc dầm B27tầng trệt 72
5.5.3 Tính toán cụ thể cốt đai dầm khung 73
5.5.4 Bảng tổng hợp giá trị nội lực và bố trí thép cho dầm khung trục 2 76
5.6 Tính toán và bố trí cốt thép cho cột khung trục 2 85
5.6.1 Công thức tính và bố trí cốt thép dọc cho cột 85
5.6.1.1 Xác định ảnh hưởng của lệch tâm ngẫu nhiên và uốn dọc 85
5.6.1.2 Thiết kế thép dọc cột 86
5.6.1.3 Thiết kế thép đai cho cột 87
5.6.2 Tính toán cụ thể cốt thép dọc cho cột C2 tầng trệt 88
5.6.3 Tính toán cụ thể cốt đai cho cột 92
5.6.4 Bảng tổng hợp giá trị nội lực và bố trí thép cho cột khung trục 2 94
5.7 Tính toán và bố trí cốt thép cho vách 112
5.7.1 Tính toán và bố trí cốt thép cho vách 112
5.7.1.1.Lý thuyết tính toán vách 112
5.7.1.2 Tính toán cụ thể cho vách P1 115
5.7.2.Bảng tổng hợp giá trị nội lực và bố trí thép cho vách P1 118
5.7.3.Bảng tổng hợp giá trị nội lực và bố trí thép cho vách P2 121
5.8 Kiểm tra kết cấu 124
5.8.1 Kiểm tra độ võng của dầm 124
5.8.2 Kiểm tra ổn định chống lật 125
5.8.3 Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh công trình 125
CHƯƠNG 6: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 128
Trang 56.1 Cấu tạo địa chất 128
6.2 Lý thuyết thống kê 130
6.2.1 Xử lý và thống kê địa chất để tính toán nền móng 130
6.2.2 Phân chia đơn nguyên địa chất 130
6.2.3 Đặc trưng tiêu chuẩn 131
6.2.4 Đặc trưng tính toán 132
6.3 Kết quả tinh toán 133
6.3.1 Thống kê dung trọng đất 133
6.3.2 Thống kê lực cắt và góc ma sát trong 138
6.4 Bảng tổng hợp thống kê 149
CHƯƠNG 7: MÓNG CỌC ÉP 150
7.1 Các thông số của cọc ép 150
7.1.1 Vật liệu sử dụng 150
7.1.2 Chọn kích thước sơ bộ 150
7.1.3 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu và dựng cọc 150
7.2 Tính toán móng M1 (cột 1 khung trục 2) 152
7.2.1 Nội lực tính toán móng M1 152
7.2.2 Tính sức chịu tải của cọc 153
7.2.2.1 Theo điều kiện vật liệu 153
7.2.2.2 Theo điều kiện đất nền 153
7.2.3 Tính toán sơ bộ số lượng cọc 158
7.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng 159
7.2.5 Kiểm tra ứng suất dưới khối móng quy ước 161
7.2.6 Kiểm tra độ lún của móng cọc 164
7.2.7 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình Winkler 165
7.2.8 Kiểm tra xuyên thủng 170
7.2.9 Tính cốt thép trong đài móng 171
7.3 Tính toán móng M2 (tại cột C2 và C3 khung trục 2) 173
7.3.1 Các giá trị tải trọng 173
7.3.2 Tính toán sơ bộ số lượng cọc 175
7.3.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng 176
7.3.4 Kiểm tra ứng suất dưới khối móng quy ước 177
7.3.5 Kiểm tra độ lún của móng cọc 180
7.3.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình Winkler 182
Trang 67.3.7 Kiểm tra xuyên thủng 187
7.3.8 Tính cốt thép trong đài móng M2 189
7.4 Tính toán móng lõi cứng 191
7.4.1 Tính toán sức chịu tải cọc 191
7.4.1.1 Theo điều kiện vật liệu 191
7.4.1.2 Theo điều kiện đất nền 192
7.4.2 Tính toán sơ bộ số lượng cọc 197
7.4.3 Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc theo nhóm 198
7.4.4 Kiểm tra ứng suất dưới móng khối quy ước 199
7.4.5 Kiểm tra độ lún của móng cọc 202
7.4.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình Winkler 203
7.4.7 Kiểm tra xuyên thủng 208
7.4.8 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng và tính cốt thép trong đài móng 209
CHƯƠNG 8: MÓNG CỌC NHỒI 217
8.1 Các thông số của cọc nhồi 217
8.1.1 Vật liệu sử dụng 217
8.1.2 Chọn kích thước sơ bộ 217
8.2 Tính toán móng M1 (cột 1 khung trục 2) 217
8.2.1 Nội lực tính toán móng M1 217
8.2.2 Tính sức chịu tải của cọc 218
8.2.2.1 Theo điều kiện vật liệu 218
8.2.2.2 Theo điều kiện đất nền 219
8.2.3 Tính toán sơ bộ số lượng cọc 223
8.2.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng 224
8.2.5 Kiểm tra ứng suất dưới khối móng quy ước 225
8.2.6 Kiểm tra độ lún của móng cọc 228
8.2.7 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình Winkler 229
8.2.8 Kiểm tra xuyên thủng 233
8.2.9 Tính cốt thép trong đài móng 234
8.3 Tính toán móng M2 (tại cột C2 và C3 khung trục 2) 235
8.3.1 Các giá trị tải trọng 235
8.3.2 Tính toán sơ bộ số lượng cọc 237
8.3.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng 238
8.3.4 Kiểm tra ứng suất dưới khối móng quy ước 240
Trang 78.3.5 Kiểm tra độ lún của móng cọc 243
8.3.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình Winkler 244
8.3.7 Kiểm tra xuyên thủng 248
8.3.8 Tính cốt thép trong đài móng M2 250
8.4 Tính toán móng lõi cứng 252
8.4.1 Tính sức chịu tải của cọc 252
8.4.1.1 Theo điều kiện vật liệu 252
8.4.1.2 Theo điều kiện đất nền 253
8.4.2 Tính toán sơ bộ số lượng cọc 258
8.4.3 Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc theo nhóm 258
8.4.4 Kiểm tra ứng suất dưới khối móng quy ước 259
8.4.5 Kiểm tra độ lún của móng cọc 262
8.4.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình Winkler 263
8.4.7 Kiểm tra xuyên thủng 267
8.4.8 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc trong móng và tính cốt thép trong đài móng 268
8.5 Lựa chọn phương án móng 275
Trang 8CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC 1.1 Giải pháp kiến trúc
1.1.1 Mặt bằng và mặt đứng công trình
Loại công trình: CHUNG CƯ
Mặt bằng công trình hình chữ nhật, chiều dài 38m, chiều rộng 18.6m chiếm diện tích đất xây dựng là 706.8m2
Công trình gồm gồm: 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 1 tầng lửng, 12 tầng lầu, 1 tầng thượng, 1 phòng
Trang 9Hình 1.1 – Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình (lầu 1)
Trang 10+42.300 +43.900 +46.200
+24.300 +27.300 +30.300 +33.300
+36.300
-3.000
Trang 11Hình 1.3 – Mặt cắt ngang cơng trình
1.1.2 Hệ thống giao thơng
Giao thơng ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang Hệ thống giao thơng đứng là thang bộ và thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thơng thống
L? U 12 SÂN THU? NG
L? U 7 L? U 8 L? U 9 L? U 10 MÁI
E
6,400 18,600 6,400 2,200
C D
CĂN HỘ A
3,600 A B
±0.000
+6.300
+3.300
+9.300 +12.300 +15.300 +18.300 +21.300
+39.300
+42.300 +43.900 +46.200
Trang 121,050 400
2,400 1,350
MẶT BẰNG TRỆT
2
100 900 1,000 100 2,100
8,000
1
800 1,700 100 50
200 400 1,200
3,500
2
100 600 200 300 2,100 600
1,400 700 1,400 700 100
550 800 200 1,750 1,000 0
Trang 13D9 D9
3,700 100 600 1,200 1,550
Trang 141.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu phù hợp với kiến trúc
Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng
Ta xét phương án hệ kết cấu bê tông cốt thép có dầm sàn: cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn
Nhược điểm:
Chiều cao tiết diện dầm cột lớn và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn
Không tiết kiệm chi phí vật liệu
Không tiết kiệm không gian sử dụng
Tuy nhiên ưu điểm là tính toán đơn giản Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công Trong đồ án này em chọn phương án BTCT có dầm sàn
1.4 Hệ kết cấu chịu lực công trình:
Chọn kết cấu khung chịu lực kết hợp với vách cứng công trình là kết cấu chịu lực chính cho công trình chung cư Phù hợp với mặt bằng kiến trúc và như quy mô công trình
Trang 15CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 Nhiệm vụ thiết kế
Thiết kế sàn tầng điển hình lầu 1; cầu thang lầu 1; khung trục 2; vách P1; móng M1, M2 và móng lõi thang máy
2.2 Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 2737 -1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 5574 -2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 198 -1997 : Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối
TCVN 195- 1997 : Nhà cao tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi
TCVN 10304–2014: Móng cọc–Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 9362–2012 : Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
2.3 Vật liệu sử dụng
2.3.1 Bê tông (theo TCVN 5574-2012)
Bê tông dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền từ B25 ÷ B60
Dựa vào đặc điểm của công trình và khả năng chế tạo vật liệu ta chọn bê tông để sử dụng cấp độ bền B30 với các thông số kỹ thuật như sau:
Khối lượng riêng: 3
25kN / m
Cường độ tính toán khi nén dọc trục: Rb = 17MPa
Cường độ tính toán khi kéo dọc trục: Rbt = 1.2MPa
Mô đun đàn hồi: Eb = 32.5 x 103
MPa
2.3.2 Cốt thép(theo TCVN 5574-2012)
Cốt thép d ≥10 dùng cho kết cấu dùng loại AIII với các chỉ tiêu:
Cường độ chịu nén tính toán: Rs= 365MPa
Cường độ chịu kéo tính toán: Rsc= 365MPa
Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw = 290MPa
Mô đun đàn hồi: Es = 2x105MPa
Cốt thép trơn d <10 dùng loại AI với các chỉ tiêu:
Cường độ chịu nén tính toán: Rs = 225MPa
Cường độ chịu kéo tính toán: Rsc = 225MPa
Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw = 175MPa
Mô đun đàn hồi: Es = 2.1x105
MPa
Trang 162.4 Chọn sơ bộ tiết diện sàn - dầm - cột
2.4.1 Chọn chiều dày sàn
Hình 2.1 – Mặt bằng bố trí sàn tầng điển hình (lầu 1)
Quan niệm tính: xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang Sàn không bị rung động, không dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tải trọng ngang
Việc chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng lên sàn Có thể xác định
sơ bộ chiều dày của bản sàn theo công thức:
m40 50 đối với bản kê bốn cạnh chịu uốn 2 phương
m30 35 đối với bản loại dầm chịu uốn 1 phương
L1 = 6.4m là nhịp tính toán theo phương cạnh ngắnlớn nhất trong các ô sàn
D0.8 1.4 : Hệ số phụ thuộc vào tải trọng
C D E
S10
Hs=130
S2 S2
S2 S1
S6 S7
S4
S3
S8 S9
S10 S10
S10 S5
Trang 17C D E
4,600 4,600
4,600 4,600
Trang 182.4.3 Chọn tiết diện cột
Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ như sau:
t cot
Rb là cường độ chịu nén bê tông
Với bê tông cấp độ bền B30 thì Rb=17000(kN/m2)
kt =1.1 1.5 hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh
của cột.Xét sự ảnh hưởng này theo kinh nghiệm của người thiết kế
N: lực nén được tính toán gần đúng như sau: N = nt.q.Fxq
nt: số sàn phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái)
Fxq: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét
q là tải trọng tương đương gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính phân bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế
Với nhà có bề dày sàn bé từ 10 14cm , có ít tường kích thước của dầm cột thuộc loại
bé q(10 14)kN / m 2 Ta chọn q 11kN / m 2
Bảng 2.1: Chọn tiết diện cột giữa
h chọn
b chọn
Fcot chọn
h hiệu chỉnh
b hiệu chỉnh
Fcothiệu chỉnh
Trang 19b chọn
Fcot chọn
h hiệu chỉnh
b hiệu chỉnh
Fcot hiệu chỉnh
Trang 20Hình 2.3 – Mặt bằng định vị cột tầng điển hình (lầu 1)
C35x35
C50x50
C50x50 C50x50
C50x50
C35x35
C55x55 C55x55
C55x55 C55x55 C50x50
C D E
C55x55 C55x55 C50x50
C50x50
Trang 21CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Hình 3.1 – Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình (lầu 1)
Tải trọng tác dụng gồm: tĩnh tải và hoạt tải
3.1 Tĩnh tải
Tĩnh tải bao gồm:
Trọng lượng bản thân và các lớp hoàn thiện
Tải trọng tường trực tiếp trên sàn
3.1.1 Trọng lượng bản thân và các lớp hoàn thiện
Chiều dày các lớp cấu tạo sàn căn cứ vào bản vẽ kiến trúc, các hệ thống ống kỹ thuật căn cứ vào bản vẽ M&E Các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau và được chia làm các loại như sau: sàn căn hộ và sàn mái sân thượng
S10
Hs=130
S2 S2
S2 S1
S6 S7
S4
S3
S8 S9
S10 S10
S10 S5
C D E
Trang 223.1.2 Tải trọng tường gạch xây trên sàn
Xét tường trực tiếp trên sàn được gán phân bố đều trên diện tích sàn
Giá trị tải trọng tường trực tiếp trên sàn :
Do tính ô sàn của tầng điển hình theo ô bản đơn, không dùng hệ dầm đỡ tường nên khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn ta phải kể thêm trọng lượng tường ngăn, tải này được quy về tải phân
bố đều trên toàn bộ ô sàn
Cấu tạo các lớp
sàn sân thượng
Chiều dày(mm)
Trọng lượng riêng(kN/m3)
Tiêu chuẩn (kN/m2)
Hệ số
n
Tính toán (kN/m2)
Trang 23Công thức quy đổi tải tường:
nt: hệ số vượt tải của tường lấy gần đúng để đơn giản tính toán là 1.1
Bảng 3.3: Tải trọng tường gạch xây trên sàn tầng điển hình
Đo trên kiến trúc (mục 1.2) ta có chiều dài tường ngăn bố trí trên sàn như sau:
Trang 24Giá trị hoạt tải đƣợc nhân với hệ số giảm tải quy định trong TCVN 2737-1995
Đối với nhà ở, phòng ăn, WC, phòng làm việc, hệ số giảm tải là :
A1
0.60.4
Trang 25PttkN/m2 L1 L2 Ssàn
giảm tải
pttkN/m2
S1
Ban công + ph.khách, ngủ,
S10 Ban công +
Trang 26 Liên kết của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:
Liên kết được xem là tựa đơn khi bản kê lên tường Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb< 3
Khi bản lắp ghép
Liên kết được xem là ngàm theo quy ước sau:
Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb3
Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do
Trang 27 Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại:
Bản loại dầm (L2/L1> 2)
Bản kê bốn cạnh (L2/L1 2)
Đối với bản kê bốn cạnh tùy vào liên kết ở 4 cạnh ô bản mà ta chia thành 11 loại ô bản nhƣ sau:
Hình 3.3 – Các loại sơ đồ làm việc của bản kê bốn cạnh
Đối với bản loại dầm:
Đối với những bản console có sơ đồ tính nhƣ sau:
Hình 3.4 – Sơ đồ bản loại dầm (sơ đồ A)
Moment tại đầu ngàm:
2
b 1
q lM
2
với qb (p q) b
Trang 28 Đối với những ô có 3 đầu ngàm 1 đầu tựa đơn có sơ đồ tính nhƣ sau:
Hình 3.5 – Sơ đồ bản loại dầm (sơ đồ B)
Moment ở giữa nhịp:
2
b 1 n
9 (q l )M
128
Moment ở gối tựa:
2
b 1 g
Đối với những ô bản có 4 cạnh ngàm có sơ đồ tính nhƣ sau:
Hình 3.6 – Sơ đồ bản loại dầm (sơ đồ C)
Moment ở giữa nhịp:
2
b 1 n
q lM
Trang 29Hình 3.7 – Sàn S1
2 1
L 7.85
1.256 2
L 6.25
bản được xem là bản kê bốn cạnh , lúc này bản làm việc theo hai phương
Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi
Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các dầm bê tông cốt thép là tựa đơn hay ngàm xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản cho thích hợp Dựa vào mặt bằng bố trí dầm sàn ta thấy các cạnh ô sàn S1 đều liên tục và ta xét tỷ số:
MII
MII
MI MI
Trang 30Cắt ô bản theo mỗi phươngvới bề rộng b = 1m, giải với tải phân bố đều tìm mô men nhịp và gối
Mô men ở nhịp theo phương cạnh ngắn l1: M1
Mô men ở nhịp theo phương cạnh dài l2: M2
Mô men ở gối theo phương cạnh ngắn l1: MI
Mô men ở gối theo phương cạnh dài l2: MII
3.5.1.1 Tính cốt thép chịu moment dương M1 theo phương cạnh ngắn
Chiều cao làm việc của tiết diện: giả thiết abaove=20mm
Sử dụng chương trình Excel tatính chính xác h0 bằng cách giả thiết trước đường kính thép
chon baove
Trang 31s min
3.5.1.2 Tính cốt thép chịu moment dương M2 theo phương cạnh dài
Quá trình tính toán tương tự, chỉ khác ở a Do mô men theo phương cạnh ngắn thường lớn hơn mô men theo phương cạnh dài nên người ta thương đặt cốt thép cạnh ngắn nằm dưới để tăng
h0
Chiều cao làm việc của tiết diện:
giả thiết abaove=20mm
Sử dụng chương trình Excel ta tính chính xác h0 bằng cách giả thiết trước đường kính thép:
chon baove M1
Trang 323.5.1.3 Tính cốt thép chịu moment âm MI theo phương cạnh ngắn
Chiều cao làm việc của tiết diện:
Giả thiết abaove=20mm
Sử dụng chương trình Excel ta tính chính xác h0 bằng cách giả thiết trước đường kính thép:
chon baove
Trang 333.5.1.4 Tính cốt thép chịu moment âm MII theo phương cạnh dài
Tương tự ta có:
chon baove
Trang 34 Bản loại dầm, lúc này bản làm việc theo 1 phương
Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các dầm bê tông cốt thép là tựa đơn hay ngàm xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản cho thích hợp
nên ô sàn S3 có 3 đầu ngàm 1 đầu tựa đơn sơ đồ tính như sau:
3.5.2.1 Tính cốt thép chịu moment dương tại nhịp
Chiều cao làm việc của tiết diện: giả thiết abaove=20mm Sử dụng chương trình Excel ta tính chính xác h0 bằng cách giả thiết trước đường kínhthép:
chon baove
Trang 353.5.2.2.Tính cốt thép chịu moment âm tại gối
Tiến hành tính toán tương tự:
Trang 37Mnh = 1.13 0.0058 0.997 0.47 0.1% 6 603 200 1.41 0.13%
24 0.106 Mg = 2.00 0.0105 0.995 0.84 0.1% 8 596 200 2.51 0.24% S10 B 1 4.6 130 23 0.107
Mnh = 0.52 0.0027 0.999 0.22 0.1% 6 1299 200 1.41 0.13%
24 0.106 Mg = 0.93 0.0049 0.998 0.39 0.1% 8 1285 200 2.51 0.24% Khi tính thép theo giá trị mô men từng ô nhƣng để tiện việc thi công, đơn giản việc bố trí thép và thiên về an toàn ta tính và bố trí theo nguyên tắc ô có giá trị lớn hơn đƣợc chọn bố trí cho ô nhỏ
Trang 383.7 Tính độ võng của sàn
3.7.1 Kiểm tra nứt cho ô sàn
Ta chọn ô sàn S1 (6250x7850 mm) là ô sàn có kích thước lớn nhất để đi tính toán và kiểm tra độ võng
Chiều dày bản sàn hs =130 mm
Tiết diện hình chữ nhật:b =1000 mm; h = 130 mm
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: c = 20 mm
Khoảng cách từ trọng tâm nhóm cốt thép phương cạnh ngắn đến mép bê tông ngoài cùng:
' '
(b b)hbh
Trang 39Mô men chống uốn của tiết diện lấy đối với mép chịu kéo:
3 red
Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m2)
Kiểm tra khả năng chống nứt:
Bê tông đóng rắn tự nhiên sc 40Mpa
Trang 40Trong đó: 1(cấu kiện chịu uốn);