CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
2.5. Tính toán cốt thép
Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m; chiều cao h = hb. Thứ tự các bước tính toán như sau:
+ Bước 1: Chọn sơ bộ a.
Với a: là khoảng cách từ mép bêtông đến trọng tâm cốt thép chịu kéo.
+ Bước 2: Tính chiều cao làm việc của tiết diện h0: h0 = h – a.
Đối với các ô sàn là bản kê 4 cạnh, vì bản làm việc theo 2 phương nên sẽ có cốt thép đặt trên và đặt dưới. Do mômen cạnh ngắn lớn hơn mômen cạnh dài nên thường đặt thép cạnh ngắn nằm dưới để tăng h0. Vì vậy sẽ xảy ra 2 trường hợp tính h0:
Đối với cốt thép đặt dưới: h01 = h – a.
Đối với cốt thép đặt trên : h02 = h – a - d +d1 2 2 Trong đó: d1: là đường kính lớp cốt thép đặt dưới.
d2: là đường kính lớp cốt thép đặt trên.
h: là chiều dày bản sàn.
a: là khoảng cách từ mép bêtông đến trọng tâm cốt thép đặt dưới.
+ Bước 3:Xác định hệ số tính toán tiết diện m
m 2 R
b 0
α = M α
R .b.h Trong đó:
M: là mômen của các ô sàn.
b: là bề rộng của dải bản b=1m.
R: hệ số phụ thuộc cấp độ bền B và cường độ cốt thép.
Đối với nhóm cốt thép CI: R = 0,427 khi dùng Bêtông cấp độ bền B25.
Đối với nhóm cốt thép CII: R = 0,418 khi dùng Bêtông cấp độ bền B25.
Kiểm tra điều kiện mR
Nếu thỏa điều kiện trên thì chuyển qua bước 4
Nếu mR thì phải điều chỉnh bằng cách tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của Bêtông để đảm bảo điều kiện hạn chế.
+ Bước 4: Xác định hệ số giới hạn chiều cao vùng nén
Nếu: m Rthì từ m tra bảng được hệ số (Bảng Phụ lục 9–Sách KCBTCT Phần CKCB).
Hoặc tính theo công thức: 1+ 1 - 2.αm
ζ = 2
+ Bước 5:Tính diện tích cốt thép tính toánATTS
TT S
s 0
A = M
R .ζ.h (cm2/m).
+ Bước 6: Kiểm tra hàm lượng cốt thép tính toánμTT
TT
TT AS
μ = .100%
Điều kiện: μminμTTμmax
Trong đó:
μTT: là hàm lượng cốt thép tính toán. Trong sàn,μTT = 0,30,9% là hợp lý.
μmin= 0,05%. Thiết kế lấy μmin = 0,1%.
b
max R
S
μ =ξ R R - Đối với nhóm cốt thép CI:
max
μ = 0,645.11,5.100 = 3,297%
225
- Đối với nhóm cốt thép CII:
max
μ = 0,623.11,5.100 = 2,559%
280
+ Bước 7: Chọn đường kính cốt thép và khoảng cách a giữa các thanh thép:
TT S
S
f .100
a = (cm)
A + Bước 8: Chọn khoảng cách bố trí cốt thép aBT
Căn cứ vào khoảng cách tính toán aTT và các điều kiện về cấu tạo chọn khoảng cách bố trí cốt thép aBT. Với điều kiện: aBT≤ aTT.
Tính diện tích cốt thép bố trí:
BT S 2
S BT
f .100
A = (cm )
a
+ Bước 9:Tính hàm lượng cốt thép thực tế đã bố trí
BT
BT S
0
μ = A .100%
100.h 2.6. Bố trí cốt thép:
2.6.1. Chiều dài thép mũ :
Tại vùng giao nhau để tiết kiệm có thể đặt 50% As của mỗi phương (ít dùng) nhưng không ít hơn 3 thanh/1m dài.
l /41
l /41
l 1
2.6.2. Bố trí riêng lẻ
- Đường kính cốt chịu lực d ≤1
10hb .
- Khoảng cách giữa các cốt thép chịu lực 7cm s 20cm.
-Cốt thép phân bố phải lớn hơn hoặc bằng 10% cốt chịu lực nếu l2/l1 3 ;không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu ngược lại .Khoảng cách các thanh nhỏ hơn hoặc bằng 35 cm,đường kính cốt thép phân bố < đường kính thép chịu lực
- Trong đồ án ta thấy tỉ số l2/l1 đa số bé hơn 3 nên cốt thép phân bố tính lớn hơn hoặc bằng 20% cốt chịu lực.Chọn thép phân bố đường kính Φ6 a200
- Cốt phân bố có tác dụng :
• Chống nứt do bê tông co ngót
• Cố định cốt chịu lực
• Phân phối tải trọng đều hơn,tránh hiện tượng tập trung ứng suất
• Chịu ứng suất nhiệt
• Hạn chế việc mở rộng khe nứt
• Tham gia chịu lực
Việc bố trí cốt thép xem bản vẽ KC.
2.6.3. Phối hợp cốt thép
Do tính toán các ô sàn độc lập nên thường xảy ra hiện tượng :tại 2 bên của 1 dầm các ô sàn có nội lực khác nhau.Điều này không đúng với thực tế cho lắm vì các moment đó thường bằng nhau (nếu bỏ qua moment xoắn trong dầm)
Sở dĩ kết quả 2 moment đó không bằng nhau là do quan niệm tính toán chưa chính xác(thực tế các ô sàn không độc lập nhau,tải trọng tác dụng lên ô này có thể gây nội lực lên các ô khác )
Biểu đồ moment tính toán Biểu đồ moment thực tế
Do có sự phân phối moment mà moment tại gối của 2 ô sàn lân cận sẽ bằng nhau.Để đơn giản và thiên về an toan ta lấy moment lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên.
Bố trí
(1 )
MII
M(2)II
F = a 8/1 20 F = a 8/1 50 8/1 20