Giáo trình Bê tông cốt thép 2 - Cao đẳng Xây dựng TP. Hồ Chí Minh

Mời các bạn cùng tham khảo Giáo trình Bê tông cốt thép 2 để nắm chi tiết nội dung kiến thức về sàn bê tông cốt thép, sàn sườn toàn khối có bản loại dầm, bố trí thép cho bản sàn, tính toán khung phẳng bê tông cốt thép, phân tích sự làm việc của khung, xác định tải trọng tác dụng lên khung, tính cốt thép khung...

TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Chương 4 SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP 4.1 Khái niệm chung

4.1.1 Giới thiệu:

Sàn là bộ phận chịu lực trực tiếp tải trọng sử dụng và truyền tải này lên, dầm, cột, xuống móng, nền Ngoài ra, sàn còn đóng vai trò vách cứng làm tăng thêm

độ cứng và độ ổn định cần thiết theo phương ngang

 Ưu điểm : sàn bêtông cốt thép có độ cứng lớn, bền vững, khả năng chịu lực cao, chống cháy tốt, chống thấm tương đối tốt, thỏa mãn các yêu cầu thẩm

mỹ, vệ sinh và điều kiện kinh tế

 Nhược điểm : nặng, thi công toàn khối phức tạp (nhiều công đoạn, yêu cầu kỹ thuật…), khả năng cách âm không cao

 Phạm vi sử dụng : từ việc nghiên cứu kết cấu sàn phẳng, ta có thể phân tích được các kết cấu khác như mặt cầu giao thông, sàn cầu tàu bến cảng, móng

bè, tường chắn đất, thành bể chứa, bunke có mặt bằng chữ nhật

 Sàn sườn có bản kê 4 cạnh : làm việc theo 2 phương

 Sàn sườn kiểu ô cờ : không có gối tựa tại điểm giao giữa các dầm

 Sàn gạch bộng (Hourdis) : khi yêu cầu cách âm cao, hoạt tải không cao, thích hợp cho bệnh viện, trường học, cơ quan…

 Sàn panen lắp ghép : yêu cầu cách âm và hoạt tải lớn hơn sàn gạch bộng

 Sàn không sườn :

Bản kê bốn cạnh

 Sàn nấm (flat slab) : bản hoặc panen đặt trực tiếp lên cột, khơng cĩ dầm

4.1.3 Khái niệm về bản loại dầm và bản kê 4 cạnh

 Bản loại dầm : khi bản sàn được liên kết (dầm hoặc tường) ở một cạnh (liên kết ngàm) hoặc ở hai cạnh đối diện (kê tự do hoặc ngàm) và chịu tải phân

bố đều

 Bản kê 4 cạnh : khi bản cĩ liên kết ở cả 4 cạnh (tựa tự do hoặc ngàm), tải trọng tác dụng lên bản truyền đến các liên kết theo cả hai phương Bản chịu uốn hai phương được gọi là bản hai phương hay bản kê 4 cạnh

 Xác định tải trọng truyền theo hai phương của bản kê 4 cạnh :

 Xét một ơ bản được kê tự do ở 4 cạnh (kê lên tường), cĩ kích thước l1, l2 (l1 l2), chịu tải trọng phân bố đều q

 Cắt hai dải giữa của bản theo hai phương l1 và l2, cĩ bề rộng b=1 đơn vị (1m) Dải theo phương ngắn l1 chịu tải trọng q1, dải theo phương dài l2 chịu tải trọng q2 Ta cĩ q=q1+q2 (1)

4 1 1

1 

 Dải theo phương l2 :

EJ

l q

f 2 42 2

l

2

4 1

4 2

l l

l

2

4 1

4 1

4 2 2

l q

bộ tải trọng truyền theo phương cạnh ngắn

Sau đây là cách phân biệt giữa bản loại dầm và bản kê 4 cạnh :

l : thuộc bản kê 4 cạnh, bản làm việc theo hai

phương ( thường dùng khi l1;l2  6m) Dùng rất rộng rãi trong các công trình dân dụng, công nghiệp có hoạt tải nhỏ

2

l

l thì xem bản làm việc một phương Thực ra các hệ số này không

quan trọng vì còn phụ thuộc vào cách đặt cốt thép cấu tạo theo phương cạnh dài l2

4.2 Sàn sườn toàn khối có bản loại dầm ( tham khảo)

D

hb 

trong đó m=30-35 đối với bản dầm

D=0,8-1,4 phụ thuộc vào tải trọng

25 1 l

hb 

Chọn hb là một số nguyên theo cm, đồng thời phải đảm bảo điều kiện cấu tạo :

 hb  5cm đối với mái bằng

 hb  6cm đối với sàn nhà dân dụng (thực tế thường chọn

hb=8cm)

 hb  7cm đối với sàn nhà công nghiệp (thực tế thường chọn

hb8cm)

 Dầm phụ : khoảng cách giữa các trục dầm phụ l1=1 – 4m; thường chọn

l1=1,7 – 2,8m Chiều cao tiết diện dầm phụ : h  l

 Dầm chính : khoảng cách giữa trục các dầm chính 410m, thường chọn từ 57m Nhịp dầm chính (khoảng cách các cột) từ 58m Trong phạm vi mỗi nhịp của dầm chính, cĩ thể đặt 1,2,3 dầm phụ hoặc cĩ thể đặt nhiều hơn, trong đĩ nên đặt một dầm phụ ngay trên cột

Chiều cao tiết diện dầm chính : h l

1 8 1

Bề rộng tiết diện dầm : b = (0,30,5)h Nếu bản và dầm được kê lên tường chịu lực thì đoạn kê lấy như sau :

 Tĩnh tải tính tốn trên bản : gb=n.gtc (n=1,1 – 1,2)

1

d)

a) Sàn có dầm theo một phương

b) Sàn có dầm chính đặt dọc nhà

c) Sàn có dầm chính đặt ngang nhà

d) Mặt cắt ngang của sàn

1-bản ; 2-dầm phụ ; 3-dầm chính ; 4-cột

Sơ đồ kết cấu sàn sườn toàn khối bản loại dầm

l 1

l a

2

ql

2

ql 16

 Tải trọng tạm thời p (hoạt tải) : hoạt tải tiêu chuẩn trên sàn (ptc) lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, trong những trường hợp bình thường xét hoạt tải là phân bố đều

 Hoạt tải tính toán trên bản : pb = n.ptc (n=1,2 – 1,4)

khi tính toán, dùng trị số tải trọng tính toán (có nhân hệ số vượt tải)

 Tải trọng tính toán toàn phần trên bản : qb = gb + pb (daN/m²)

b) Tính bản sàn theo sơ đồ biến dạng dẻo

 Phù hợp với bêtông cốt thép là vật liệu đàn hồi dẻo

 Xác định nội lực dễ dàng

 Dễ bố trí cốt thép

 Có xét đến sự phân bố lại nội lực do sự hình thành các khớp dẻo

 Sơ đồ tính : cắt dải bản rộng 1m theo phương vuông góc với trục dầm phụ  tính bản như dầm liên tục, tiết diện (b=1m; hb) gối lên tường và các dầm phụ

 Nhịp tính toán :

 Nhịp biên : khoảng cách từ điểm đặt phản lực gối tựa trên tường (được qui ước cách mép trong của tường một đoạn hb/2) đến mép dầm phụ :

2

a2

t2

bl

lb  1 dp  

(t: là chiều dày tường; bdp : bề rộng tiết diện dầm phụ)

 Nhịp giữa : khoảng cách giữa 2 mép dầm phụ : l = l1 – bdp

 Xác định nội lực :

Với tải trọng phân bố đều trên dải bản q = qb.1m (kg/m)

Khi nhịp tính toán chênh lệch nhau không quá 10% có thể dùng công thức lập sẵn :

 Nhịp biên :

11

2 b

 Tiết diện tính toán : b=1000mm ; h=hb ; chọn a=1520  ho=h-a

 Tính như cấu kiện chịu uốn :

2 o b b m

bh R

R

h b R

 Nếu nội lực tính theo sơ đồ đàn hồi thì mômen tại mép gối (Mmg) để tính thép chịu mômen âm

2

dp goái goái mg

b Q M

d) Đặt thép cho bản sàn

 Cốt thép chịu lực (As)

 Đường kính cốt thép Þ  1/10hb ; nên chọn một loại đường kính, hoặc hai loại chênh nhau đặt xen kẽ

 Khoảng cách cốt thép 70a200 (với hb  150)

 Khi hb < 80 : không cần uốn cốt thép

 Khi hb  80 : nên dùng các thanh uốn xen kẽ (góc uốn 30o khi

hb100 hoặc 45o khi hb lớn hơn)

 Đoạn thẳng từ mút cốt thép mũ đến mép dầm lấy bằng l (  =1/4 khi pb  3gb;  =1/3 khi pb > 3gb)

 Sau khi cốt thép dưới nhịp uốn lên gối, số còn lại kéo vào quá mép gối

số này không ít hơn 1/3 số thanh

 Ơ mặt dưới của bản : cần đặt thép phân bố để chịu mômen dương M+ theo phương cạnh dài của bản (mà trong tính toán chưa xét

 Cốt thép chịu mômen âm theo cấu taọ :

 Có những vùng bản có thể chịu mômen âm M- nhưng trong tính toán đã bỏ qua, như tại vị trí bản được chèn cứng vào tường (tính toán xem là gối tự do), vùng bản phía trên dầm chính (có mômen âm theo phương cạnh dài)

 Đặt những cốt thép trên để tránh cho bản có những vết nứt do các mômen đó gây ra, đồng thời để tăng độ cứng tổng thể của bản

 Diện tích  1/3 Fa gối tính toán và  5Þ6 trên 1m dài

Gạch lát: g1 g.g.n1 (kN/m2) Lớp vữa lót: g2 vl.vl.n2 (kN/m2) Bản sàn BTCT: g3 hb.BTCT.n3 (kN/m2) Lớp vữa trát: g4 vt.vt.n4 (kN/m2)

g - trọng lượng bản thân của lớp cấu tạo sàn thứ i (kN /m2)

b Hoạt tải tính toán

)m/kN(n.p

l

 : thuộc bản loại dầm, bản làm việc một phương theo phương cạnh ngắn

Xác định sơ đồ tính:

Theo kinh nghiệm có thể xem

- Khi chiều cao dầm hd > 3hb  bản được ngàm lên dầm

- Khi chiều cao dầm hd < 3hb  bản được tựa lên dầm

Đối với sàn 1 phương ta sẽ cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn vuông góc với trục dầm  tính bản như dầm, tiết diện (b=1m; hb) gối lên các dầm Tổng quát ta sẽ có các sơ đồ tính như sau:

4.2.3.3 Xác định nội lực ( theo sơ đồ đàn hồi, ô bản đơn)

Nội lực từ sơ đồ tính thường gặp của các ô sàn một phương

mma

mmh

mma

b

b

10020

10015

bh R

R

h b R

A . . . .

kiểm tra hàm lượng

%100.R

R

%100.bh

A

%05,0

s

b b R max o

s min

;8

s

s tt

A

f A

f

b 1000

+ Ơ mặt dưới của bản : cần đặt thép phân bố để chịu mômen dương M2

theo phương cạnh dài của bản sàn một phương (mà trong tính toán

1

l

l    tính toán xem ô sàn làm việc một

phương nhưng q2  ) Diện tích cốt thép phân bố  0,15A0 s (khi l2/l1  3) và  0,2As (khi 2<l2/l1 <3)

 Cốt thép chịu mômen âm theo cấu taọ :

+ Có những vùng bản có thể chịu mômen âm M- nhưng trong tính toán

đã bỏ qua, như tại vị trí bản được chèn cứng vào tường (tính toán xem

là gối tự do), vùng bản phía trên dầm chịu mômen âm MII theo phương cạnh dài của bản sàn một phương (mà trong tính toán chưa xét

+ Diện tích  1/3 As gối tính toán và  56 trên 1m dài

bd L1/4 L1/4 bd

2A

 Bản làm việc theo hai phương 2

l

l 1

1

 Kích thước l1, l2= (46)m

nặng tông bê dùng Khi

: L 42

1 38 1

: L 50

1 45 1

cm 14 8 h

1

1 b

 Nếu trong mặt bằng cĩ dầm phương ngang và dầm phương dọc gối trực tiếp lên cột và 1 1 , 25

1

 l

l thì nên lấy chiều cao dầm 2 phương

13

1 16

1 4 1

b) Sự làm việc của bản kê bốn cạnh :

 Các thí nghiệm cho thấy rằng khi bản chịu tải trọng phân bố đều, ở mặt dưới của bản hình thành những đường nứt theo phương cạnh dài ( ở phần giữa bản) và theo đường phân giác các gĩc ; ở mặt trên, nếu các cạnh bị ngàm sẽ hình thành những đường nứt chạy vịng theo chu vi bản, nếu các cạnh kê tự do các gĩc bản sẽ vênh lên khỏi gối tựa  trong trường hợp tổng quát, mỗi ơ bản sẽ cĩ 6 giá trị mơmen gơm 2 giá trị M+ ở nhịp và 4 giá trị M- ở gối

 Cốt thép trong bản cĩ thể đặt theo phương xiên (vuơng gĩc với đường nứt) hoặc theo phương các cạnh (thi cơng đơn giản hơn)

 Cốt thép chịu momen âm ở gối theo phương cạnh ngắn đặt suốt theo chiều dài của dầm, còn cốt thép chịu momen âm ở gối theo phương cạnh dài (L2) đặt phần còn lại của dầm

 Lưới cốt thép chịu momen âm trên gối cả hai phương có bề rộng bằng 0.25L1

F a I

1 a

F

II a

F

F a 1

2 a

F

II a

 Trong phần trước, ta đã chứng minh được phần tải trọng q1, q2

truyền lên mỗi dải phương l1, l2 như sau : q

l l

l

2

4 1

4 2

l l

l

2

4 1

4 1

 mômen dương cực đại tại giữa nhịp mỗi dải :

8

2 1 1 1

l q

M  và

8

2 2 2 2

l q

M 

 Thực ra xung quanh mỗi dải còn có các dải khác, các dải bản ở gần gối biến dạng (võng) ít hơn các dải bản ở giữa do đó ngăn trở các dải giữa biến dạng tự do  trong các dải bản xuất hiện mômen xoắn làm giảm ảnh hưởng của mômen uốn  đưa vào hệ số a kể đến ảnh hưởng của hiện tượng xoắn làm giảm mômen uốn trong mỗi dải bản Đối với kê

2

4 1

2 2

2 1

6

5 1

l l

l

l



 Từ đó, các giá trị mômen đã được hiệu chỉnh là :

8

2 1 1 1

l q

M  a và

8

2 2 2 2

l q

l q

M  và

24

2 2 2 2

l q

M 

 Đối với bản ngàm bốn cạnh, hệ số kể đến ảnh hưởng các dải lân cận là :

4 2

4 1

2 2

2 1

18

5 1

l l

l q

M  b và

24

2 2 2 2

l q

 Đối với bản có cạnh hẫng (loại 10,11)

 Nếu 1 1 , 5

1

 l

l  bản có cạnh hẫng làm việc hai phương

l

l 5 1

1

có 2 gối tựa

 Nội lực trong bản đơn :

Công thức xác định mômen trong trường hợp tổng quát cho các loại bản

2 phương :

 Mômen dương lớn nhất ở giữa bản :

 Theo phương ngắn : M1 = mi1.P (kNm/m)

 Theo phương dài : M2 = mi2.P (kNm/m)

 Mômen âm lớn nhất ở trên gối :

1 1

Tính bản liên tục khi ô bản đổ liền khối, kích thước các ô bản như nhau, tải trọng tính toán tác dụng lên bản q=(g+p) KG/m2 là hằng số (tải phân bố đều)

 Mômen dương giữa nhịp bản sẽ có giá trị lớn nhất khi hoạt tải được sắp theo dạng ô cờ

 Mômen âm ở gối sẽ có giá trị lớn nhất khi đặt hoạt tải ở các ô bản kề gối đó

Đặt P=(g+p)l1l2 ; " l1l2

2

p g

 Theo phương dài : M2 = mi2.P” + m12.P’ (kNm/m)

 Mômen âm lớn nhất ở trên gối :

 Cho phép nứt trong giới hạn

 Cốt thép phân bố hợp lý, dễ thi công

 Dùng nhịp tính toán l1, l2 (lấy như bản loại dầm), tải trọng toàn phần q=g+p

Xét một bản đơn đang ở trạng thái cân bằng giới hạn, bản được xem như gồm các miếng cứng nối với nhau bằng các khớp dẻo theo các đường nứt của bản

Gọi M1, M2, MI, M’I, MII, M’II là 6 thành phần mômen (trường hợp tổng quát) tương ứng với dải bản rộng 1m

 là góc xoay tương đối của hai miến cứng tại khớp dẻo

 nhỏ 

1 1

2 2 l

Bản sàn có chuyển vị  có công khả dĩ của tải trọng (ngoại lực ) Wq

Có góc xoay tại khớp dẻo  có công khả dĩ của nội lực

Theo nguyên lí cân bằng công khả dĩ của ngoại lực và nôi lực ta có

Wq=WM

 Tính Wq :

Gọi y là chuyển vị của phân tố diện tích bề mặt dF, ta có :

qV ydF q yqdF W

F F

6

3 l2 l1fl

6

3 l2 l1qfl

2

'

2

[(

2

1

' 2

2

' 1

1

l M M M l

M M M l f

WM   I  II   II II

cân bằng Wq = WM ta cĩ :

' 2

2

' 1

1 2

2

12

) 3

ql

II II I

' ' 2 1

2 2 2 1

1 2

2

12

) 3 (

II II I

M M l

l

Trong mỗi cơng thức cĩ sáu momen uốn cần xác định Để giải bài tốn này phải loại bớt 5 ẩn bằng cách chọn ẩn số chính là M1 Nếu bản cĩ một số cạnh kê tự

do (hoặc tự do hồn tồn) thì momen uốn tại gối đĩ bằng khơng

Tỉ số các momen chọn theo bảng sau:

Giới hạn cho phép của tỉ số các momen trong bản kê bốn cạnh:

I

M α M

M

α  và 

1

' II '

II 1

II

M α M

Tính cốt thép cho bản sàn

Tiết diện tính toán : b=1000mm ; h=hb ;

mmh

mma

mmh

mma

b

b

10020

10015

bh R

R

h b R

A . . . .

kiểm tra hàm lượng

%100.R

R

%100.bh

A

%05,0

s

b b R max o

s min

;8

s

s tt

A

f A

+ Ơ mặt dưới của bản : cần đặt thép phân bố để chịu mômen dương M2

theo phương cạnh dài của bản sàn một phương (mà trong tính toán

phương nhưng q2  ) Diện tích cốt thép phân bố  0,15A0 s (khi l2/l1  3) và  0,2As (khi 2<l2/l1 <3)

B 1

Chương 5 TÍNH TỐN KHUNG PHẲNG BÊ TƠNG CỐT THÉP

5.1 Vật liệu :

Đối với bê tơng: sử dụng bê tơng nặng cĩ cấp độ bền khơng nhỏ hơn B15 Đối với cốt thép thường (khơng căng ): trong khung buộc của kết cấu dầm cột dùng cốt thép AI làm cốt đai và cốt dọc cấu tạo;thép AIII và AII làm cốt dọc chịu lực

5.2 Phân tích sự làm việc của khung

Giả thiết cĩ mặt bằng tầng thứ i của đồ án như sau:

Cột I

Hình 2.1: phân tích sự làm việc khung a/ Mặt bằng sàn tầng thứ i; b/ Khung ngang; c/ Khung dọc

Các khung trong cùng một cơng trình liên kết thành khối khung Đây là cơng trình thuộc dạng khung chịu lực

Theo phương ngang: hệ cột và các dầm sàn ngang tạo thành các khung ngang Theo phương dọc: hệ cột và các dầm dọc tạo thành các khung dọc

Như vậy một cơng trình cĩ nhiều khung ngang và khung dọc

Khi chịu tải các khung ngang và các khung dọc hợp thành hệ khơng gian cùng chịu lực gọi là: khung khơng gian

Để đơn giản hĩa khi tính tốn, người ta qui ước như sau:

- Khi tỉ số L/B  1,5 (cơng trình cĩ mặt bằng chạy dài) nội lực chủ yếu gây

ra trong khung ngang và độ cứng của khung ngang nhỏ hơn nhiều lần độ cứng của khung dọc (khung ngang ít nhịp hơn khung dọc), cĩ thể xem gần đúng: khung dọc “tuyệt đối cứng” Vì thế cho phép tách riêng từng khung phẳng để tính nội lực

- Khi tỉ số L/B < 1,5 , độ cứng khung ngang và khung dọc chênh lệch không nhiều Lúc này phải tính nội lực theo không gian: khung không gian Trong phạm vi đồ án môn học này chỉ yêu cầu tính khung phẳng còn khung không gian chưa xét đến ( học sinh khá giỏi có thể tính)

Như đã phân tích ở trên, khung có độ cứng nhỏ thì nguy hiểm hơn khung có

độ cứng lớn Vậy khung ngang nguy hiểm hơn khung dọc Nhưng trong số khung ngang sẽ có một vài khung nguy hiểm nhất, để tìm khung nguy hiểm nhất có thể dựa vào một số điều kiện như sau: số nhịp của khung, diện truyền tải ( tải đứng, tải ngang… )

5.3 Chọn sơ bộ kích thước

Việc chọn sơ bộ kích thước tiết diện, tốt nhất là dựa vào kinh nghiệm của người thiết kế trên cơ sở so sánh kết cấu cần thiết kế với những kết cấu tương tự đã được xây dựng Các kích thước tiết diện cũng có thể được xác định bằng tính toán

sơ bộ

a Kích thước dầm

Có thể chọn sơ bộ kích thước theo nhịp L của dầm

mm200h4

12

1b

L.m

1h

sàn và tường nếu có) đặt lên nó gây ra và gọi là M Lấy mômen trong tiết diện của 0dầm là M 0,60,7M0

Khi đã sơ bộ chọn bề rộng dầm là b thì tính chiều cao làm việc của dầm theo công thức:

b b 0

R b

M.2h



Căn cứ vào h chọn ra chiều cao tiết diện h rồi xem xét tỷ lệ giữa h và b đã phù 0hợp chưa Nếu tỷ lệ đó không chấp nhận được thì chọn lại b và tính lại

Cũng có thể tính h theo công thức sau với hệ số r chọn trong khoảng 0

b b

3 0

r

h.4b

R

M.rh

L1; L2 – nhịp khung

B – bước cột

Trong phạm vi diện truyền tải, trường hợp tổng quát có các loại tải trọng sau

- Tải trọng tính toán sàn: gồm tĩnh tải và hoạt tải là qs (kN/m2)

)kN(S.q

Gs  s i

- Trọng lượng bản thân dầm khung và dầm dọc

BTCT s

k d

k d

- Trọng lượng tường xây trên dầm (nếu có)

d d

d t

k d

k t

i t

d t

d t i

t

k t

k t t

h H H h H H

L n H L

n H G

.

Gc  c cBTCTTrong đó:

t; Ht – chiều dày, chiều cao của mảng tường

BTCT ;t – trọng lượng của bê tông cốt thép và tường

N N

1

(kN) Trong đó:

n- số tầng trên tiết diện cột đang xét

- Thực tế cột còn chịu mômen do gió gây ra nên cần tăng lực dọc tính toán:

b b

N k A

Từ Ac tìm bcx hc của cột (đối với khung phẳng tiết diện ngang của cột hình chữ nhật là hợp lí nhất)

Nếu là tiết diện chữ nhật thì h/b=1,5 ÷ 3

Trong đó: h – là bội số của 50mm khi h < 800mm

h – là bội số của 100mm khi h > 800mm

b – là bội số của 50mm

Ta phải chú ý tới điều kiện ổn định với độ mảnh được hạn chế như sau

 = lo/i  o

Trong đó : lo- chiều dài tính toán của cấu kiện

Có liên kết một đầu ngàm, một đầu tự do : lo= 2H

không lớn lắm thì có thể không cần tính lại nội lực mà chỉ cần tính lại cốt thép (chỉ khi nào momen quán tính của tiết diện chọn sơ bộ và tiết diện chọn cuối cùng khác nhau quá hai lần thì phải tính lại nội lực theo độ cứng của tiết diện đã chọn)

Kết quả tính toán có thể tóm tắt như bảng 2.2

Bảng 2.2: Tóm tắt kết quả tính toán chọn tiết diện cột

BTCT s

k d

k d

k d

k t

i t

d t

d t i

t

k t

k t t

h H H h H H

L n H L

n H G

.

n

c

R

N.kA

n

c

R

N.kA

Vị trí cột ngàm với móng tại mặt trên của móng

Đà kiềng thường xem không phải là bộ phận của khung ngang: (thiên về an toàn), độ cứng của đà kiềng nhỏ hơn độ cứng của dầm sàn, tại vị trí đà kiềng và cột

có chuyển vị ngang, trong một số trường hợp khoảng cách từ đà kiềng đến mặt trên móng rất nhỏ, nếu xem đà kiềng là dầm khung thì giá trị mômen tại chân cột nhỏ

không an toàn Tuy nhiên đà kiềng có ảnh hưởng nhất định đối với khung như giảm chiều dài tính toán, giảm độ độ mảnh của cột tầng trệt và khắc phục lún không đều, tăng độ cứng không gian của công trình v.v…

Các giả thiết tính toán

- Khi tính toán khung thường giả thiết chiều sâu đặt móng Chiều sâu đặt móng phụ thuộc nhiều yếu tố như loại móng sẽ được thiết kế, sơ đồ địa chất v.v…(phần này sẽ phân tích kỹ trong móng) Thường gặp giả thiết chiều sâu đặt móng hcm =1.2 1.5m (khi tính móng sẽ kiểm tra lại)

- Khung là một kết cấu siêu tĩnh bậc cao, trong một số trường hợp nhằm mục đích giảm bậc siêu tĩnh có thể đưa ra một số giả thiết để đơn giản hóa việc tính toán nhưng không gây ảnh hưởng đáng kể đến kết quả Tuy nhiên hiện nay thường sử dụng các chương trình tính kết cấu đã lập trình sẵn nên chỉ chú ý một vài giả thiết đơn giản hóa sau:

o Nếu trên nhịp dầm có nhiều lực tập trung có thể chuyển sang dạng phân bố đều

o Nếu trên một nhịp dầm có tải tam giác, dạng hình thang hoặc dạng phức tạp khác có thể chuyển sang dạng phân bố tương đương (nếu thật cần thiết), nếu tính nội lực được từ các dạng tải đặc biệt thì không cần chuyển sang dạng phân bố đều tương đương

- Việc tính nội lực khung thường được tính theo sơ đồ đàn hồi với việcdùng độ cứng EJ của tiết diện thay cho độ cứng B (độ cứng của cấu kiện bêtông cốt thép) Do tính theo độ cứng B khá phức tạp và hiện nay vẫn chưa có phương pháp tính nội lực theo B Vì thế theo qui phạm “Khi chưa

có phương pháp tính kể đến biến dạng dẻo của bêtông có thể tính toán kết cấu siêu tĩnh bằng bêtông cốt thép theo sơ đồ đàn hồi”

5.5 Xác định tải trọng tác dụng lên khung

Trước tiên phải xác định được diện truyền tải của khung đang xét ( bước cột chia đôi từ hai phía trục khung đang xét) Trong phạm vi diện truyền tải của khung ta xác định các loại tải tác dụng lên khung

Tải trọng đứng:

- Tải trọng đứng dạng phân bố ( tải tác dụng trực tiếp lên dầm khung)

- Tải trọng đứng dạng tập trung ( tải tác dụng gián tiếp lên nút khung)

Tải trọng ngang: gió

Khi tính tải tác dụng lên dầm khung thì phải tính tải tập trung tại các nút khung do dầm dọc truyền vào

Khi tính tải tác dụng lên dầm khung (tải đứng) thì phải tính riêng cho từng trường hợp tải: tĩnh tải (tải trọng thường xuyên), hoạt tải dài hạn (tải trọng tạm thời dài hạn), hoạt tải ngắn hạn (tải trọng tạm thời ngắn hạn)

Khi quan niệm hoạt tải dài dạn có tác dụng giống như tĩnh tải, có thể gộp hoạt tải dài hạn vào tĩnh tải Trường hợp này tải tác dụng lên khung được tính như sau:

- Tĩnh tải + hoạt tải dài hạn

t t dk dk

hHH

m/kNn H.g

t t





Trong đó:

t, Ht – chiều dày, chiều cao của tường

BTCT ;t – trọng lượng của bê tông cốt thép và tường

H – chiều cao tầng nhà

n – hệ số vượt tải

bd ; hd – kích thước tiết diện dầm

hs – chiều cao bản sàn

Tải trọng do sàn truyền tĩnh tải về dầm:

- Tải trọng từ sàn truyền cho dầm xác định gần đúng bằng cách phân chia theo diện truyền tải

- Sàn hai phương: để có diện truyền tải từ các góc ô sàn kẻ các đường phân giác, sau đó nối các giao điểm lại sẽ được những hình thang và hình tam giác

L1

45O

Hình 2.3: truyền tải về dầm của ô sàn 2 phương

o Tải trọng từ bản truyền lên dầm theo phương cạnh ngắn l1 có dạng tam giác

o Tải trọng từ bản truyền lên dầm theo phương cạnh dài l2 có dạng hình thang

o Trị số lớn nhất ( giá trị đỉnh) của tải trọng dạng hình thang hoặc