Đồ án tốt nghiệp nhà làm việc 7 tầng, trường đại học đà lạt chương (4)

Sơ đồ tính: Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo.. Tính toán nội lực... Tính toán và bố trí cốt thép... Sơ đồ tính: Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo.. Tính toán và bố trí cốt thép.. Tính s

E - Thiết kế thép sàn tầng 2

I Tính toán ô sàn 3,9x 4,2 m tầng 2

1 Sơ đồ tính: Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo.

Do tỉ số 2

1

3,98 1,09 2 3,65

t t

l

l    nên ô sàn đợc tính toán theo sơ đồ bản kê bốn cạnh.

2 Vật liệu sử dụng:

- Bê tông mác 300 có Rn=130 (Kg/cm2), Rk=10 (Kg/cm2)

- Thép có  < 10, nhóm AI: Ra=2300 (Kg/cm2)

- Thép có 10 ≤  < 18, nhóm AII: Ra= 2800 (Kg/cm2)

3 Tải trọng tác dụng:

Từ bảng tính toán tải trọng tác dụng lên các ô sàn ta có tải trọng tác dụng lên các ô sàn này là:

q g ttp tt 371, 24 240 611, 24(  kg m/ 2)

4 Tính toán nội lực.

Kích thớc hình học: l1= 3,9(m); l2= 4,2 (m)

Nhịp tính toán: 1 25 25

t

t

Phơng trình tính toán đợc thiết lập từ nguyên lý cân bằng công khả dĩ nội lực và ngoại lực:

M 1

2

1

M2

a2

Mb

l2

1 2 2 2 2

1 1 1 1

2

2

12

3

t b a t

b a t

t

l q















Đặt

1

2 2 1

1 1 1

2 2

1

1 1 1

M

M B M

M B M

M A M

M A M











1 2 1 2 1

2

2

12

3

t t

t t t

l B A l

B A

l l l q M

















Các giá trị: , A1, A2, B1, B2 đợc tra theo bảng phụ thuộc vào tỷ số

1

2

t

t

l

l

r 

Nh vậy ta có bảng tính toán nh sau:

(m)

lt2

(m)

q (Kg/

=B1

A2

=B2

M1

(Kg.m)

M2

(Kg.m)

Ma1

=Mb1

(Kg.m)

Ma2

=Mb2

(Kg.m) 3,9 x

5 Tính toán và bố trí cốt thép.

a Thép chịu mô men âm :

- Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 10 – 1,5 = 8,5(cm)

0

18900

0,020

a n

M A

R b h

  0,5 1  1 2 A0,990

0

18900

0,98

a a

a

M

R h



 Chọn thép 6;fa = 0,283;a = 200cm F a 6.0, 283 1,698( cm2)

01

a F

b h

- Theo phơng cạnh dài:

h02 = h01 – a – d1= 10 – 1,5 – 0,6 = 7,9(cm)

02

19800

0,024

a n

M A

R b h

  0,5 1  1 2 A0,988

02

19800

1,10

a

a

M

R h



 Chọn thép 6, fa = 0,283cm2, a = 20cm F a 6 0, 283 1,698(x  cm2)

02

a F bh

b Thép chịu mô men dơng:

- Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 10 – 1,5= 8,5(cm)

0

18900

0,02

n

M A

R b h

  0,5 1  1 2 A0,99

0

18900

0,98

a a

a

M

R h



 Chọn thép 6, fa = 0,283cm2, a = 20cm F a 6.0, 283 1,698( cm2)

Hàm lợng thép là min

0

a F

b h



- Theo phơng cạnh dài:

0

16000

0,0197

n

M A

R b h

  0,5 1  1 2 A0,99

0

16000

0,89

a a

a

M

R h



 Chọn thép 6, fa = 0,283cm2, a = 20cm F a 6.0, 283 1,698( cm2)

0

a F

b h



II Tính toán ô sàn 2,4x 3,9 m tầng 2

1 Sơ đồ tính: Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo.

Do tỉ số 2

1

3,68 1,69 2 2,18

t t

l

l    nên ô sàn đợc tính toán theo sơ đồ bản kê bốn cạnh.

2 Vật liệu sử dụng:

- Bê tông mác 300 có Rn=130 (Kg/cm2), Rk=10 (Kg/cm2)

- Thép có  < 10, nhóm AI: Ra=2300 (Kg/cm2)

- Thép có 10 ≤  < 18, nhóm AII: Ra= 2800 (Kg/cm2)

3 Tải trọng tác dụng:

Từ bảng tính toán tải trọng tác dụng lên các ô sàn ta có tải trọng tác dụng lên các ô sàn này là:

tt tt 371, 24 360 731, 24( / 2)

4 Tính toán nội lực.

Kích thớc hình học: l1= 2,4(m); l2= 3,9 (m)

Nhịp tính toán: 1 22 22

t

t

Phơng trình tính toán đợc thiết lập từ nguyên lý cân bằng công khả dĩ nội lực và ngoại lực:

M 1

2

1

Ma

M

a2

Mb

l 2

Ta có:      

1 2 2 2 2

1 1 1 1

2

2

12

3

t b a t

b a t

t

l q















Đặt

1

2 2 1

1 1 1

2 2

1

1 1 1

M

M B M

M B M

M A M

M A M











1 2 1 2 1

2

2

12

3

t t

t t t

l B A l

B A

l l l q M

















Các giá trị: , A1, A2, B1, B2 đợc tra theo bảng phụ thuộc vào tỷ số

1

2

t

t

l

l

r 

Nh vậy ta có bảng tính toán nh sau:

(m)

lt2

(m)

q (Kg/

=B1

A2

=B2

M1

(Kg.m)

M2

(Kg.m)

Ma1

=Mb1

(Kg.m)

Ma2

=Mb2

(Kg.m) 2,4 x

5 Tính toán và bố trí cốt thép.

a Thép chịu mô men âm :

- Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 10 – 1,5 = 8,5(cm)

0

12900

0,014

a n

M A

R b h

  0,5 1  1 2 A0,993

0

12900

0,66

a a

a

M

R h



 Chọn thép 6;fa = 0,283;a = 200cm F a 6.0, 283 1,698( cm2)

01

a F

b h

- Theo phơng cạnh dài:

h02 = h01 – a – d1= 10 – 1,5 – 0,6 = 7,9(cm)

02

8900

0,011

a n

M A

R b h

  0,5 1  1 2 A0,994

02

8900

0, 49

a

a

M

R h



 Chọn thép 6, fa = 0,283cm2, a = 20cm F a 6 0, 283 1,698(x  cm2)

02

a F bh

b Thép chịu mô men dơng:

- Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 12 – 2 = 10(cm)

0

12900

0,014

n

M A

R b h

  0,5 1  1 2 A0,993

0

12900

0,66

a a

a

M

R h



 Chọn thép 6, fa = 0,283cm2, a = 20cm F a 6.0, 283 1,698( cm2)

0

a F

b h



- Theo phơng cạnh dài:

0

6300

0,008

n

M A

R b h

  0,5 1  1 2 A0,996

0

6300

0,35

a a

a

M

R h



 Chọn thép 6, fa = 0,283cm2, a = 20cm F a 6.0, 283 1,698( cm2)

0

a F

b h



III Tính sàn vệ sinh (tính theo sơ đồ đàn hồi)

Do yêu cầu cao đối với phòng vệ sinh về khả năng chống nứt, do đó phân tích các ô bản này theo sơ đồ đàn hồi Kích thớc ô bản nh sau: 3,5x3,9m.

Tổng tĩnh tải và hoạt tải: q=0,4798+0,24 = 0,7198 t/m2.

Cắt bản ra dải rộng b=1m Gọi M91, M92 là mô men dơng ở nhịp theo phơng cạnh ngắn và cạnh dài Còn Mk91, Mk92 là mômen âm ở gối theo phơng cạnh ngắn và dài.

 Nhịp tính toán: lt1=3,28m; lt2=3,65m; 2

1

3,65 1,11

3, 28

t t

l r l

 Tra bảng với sơ đồ 9 “sổ tay thực hành kết cấu” của KS Vũ Mạnh Hùng:

m91 =0,01152 k91=0,0249

m92=0,00336 k92=0,00732

 Giá trị mô men :

M91 = m91.P1 M92=m92.P1

Mk91 =-k91.P1 Mk92=-k92.P1

P là lực tập trung đặt giữa bản có giá trị: P=q.l1.l2=719,8.3,28.3,65=8617,45(Kg) Các trị số mô men:

M91=0,01152 8617,45=94,17(Kgm)

Mk91=-0,0249 8617,45=-214,57(Kgm)

M92=0,00336 8617,45=28,96(Kgm)

Mk92=-0,00732 8617,45=-63,08(Kgm)

 Tính thép theo phơng cạnh ngắn :

+Mômen dơng : M=94,17 (Kgm)

Ta có Ra=Ra’=2300 Kg/cm2

Chọn lớp bảo vệ a=1,5 cm => ho=8,5 cm

94,17.100

M

Ao

Tra bảng :=0,995

Diện tích cốt thép : Fa= 94,17.100  2

0, 48

M

cm

Do Fa quá nhỏ => vậy ta đặt cốt thép theo cấu tạo 6a200)

+Mô men âm: M=214,57(kgm); ho=8,5 cm

214,57.100

M

Ao

Tra bảng ta đợc: =0,977

Diện tích cốt thép: Fa= 214,57.100  2

1,12

M

cm

chọn 6a200; Fa=1,698cm2)

 Tính thép theo phơng cạnh dài:

+ Mômen dơng : M92=28,96(Kgm)

+ Mô men âm: Mk92=-63,08(Kgm)

Ta thấy M92=28,96(Kgm)< M91=94,17(Kgm)

Mk92=63,08(Kgm)< Mk91=214,57(Kgm)

Mà với M91=94,17 Kgm, Mk91=214,57(Kgm) ta đã đặt thép theo cấu tạo do lợng thép tính ra quá nhỏ Vậy với M92 ,Mk92 ta cũng đặt cốt thép theo cấu tạo 6a200 Hàm lợng cốt thép:

t = 1,698

100

IV tính toán ô sàn ban công (1,35 x 2,56m) tầng 2

1 sơ đồ tính: Tính toán sàn theo sơ đồ khớp dẻo.

Do tỉ số 2

1

2,34

2,07 2 1,13

t t

l

l    nên ô sàn đợc tính toán theo sơ đồ bản kê hai cạnh.

2 Vật liệu sử dụng:

- Bê tông mác 300 có Rn=130 (Kg/cm2), Rk=10 (Kg/cm2)

- Thép có  < 10, nhóm AI: Ra=2300 (Kg/cm2)

- Thép có 10 ≤  < 18, nhóm AII: Ra= 2800 (Kg/cm2)

3 Tải trọng tác dụng:

Từ bảng tính toán tải trọng tác dụng lên các ô sàn ta có tải trọng tác dụng lên các ô sàn này là:

q g ttp tt 371, 24 480 851, 24(  kg m/ 2)

4 Tính toán nội lực.

Kích thớc hình học: l1= 1,35-0,22=1,13 (m); l2= 2,56-0,22=2,34 (m)

Nhịp tính toán: l t1113(cm); l t2 234(cm)

Tính trên dải bản 1m, sơ đồ tính là dầm liên kết ngàm tại hai đầu nhịp là 56,5 (cm)

- Mômen dơng:

Mmax=

q l

- Mômen âm:

Mmin=

q l

5 Tính toán và bố trí cốt thép.

a Thép chịu mô men dơng:

Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 10 – 1,5= 8,5(cm)

0

1698

0,0018

n

M A

R b h

  0,5 1  1 2 A0,999

0

1698

0,09

a

a

M

R h



 Chọn thép 6, fa = 0,283cm2, a = 20cm F a 6.0, 283 1,698( cm2)

0

a F

b h



b Thép chịu mô men âm:

Theo phơng cạnh ngắn: h0 = h - a0 = 12 – 2 = 10(cm)

0

1698

0,0018

n

M A

R b h

  0,5 1  1 2 A0.999

0

1698

0,09

a

a

M

R h



 Chọn thép 6, fa = 0,283cm2, a = 20cm F a 6.0, 283 1,698( cm2)

0

a F

b h



Cốt thép theo phơng cạnh dài đặt theo cấu tạo 6,a=200