I) Giới thiệu
I.1 . Giới thiệu sơ lược sàn tầng điển hình
Công trình này có tổng cộng 8 tầng, một tầng thượng, một tầng mái và một tầng hầm.
Trong đó từ lầu 3 7 thiết kế kiến trúc giống nhau sử dụng làm chung cư với các căn hộ cao cấp dùng phục vụ nhu cầu ở cho mọi người.
Mỗi tầng điển hình được thiết kế bao gồm có các phòng trong mỗi căn hộ : một phòng khách, một nhà bếp kết hợp làm phòng ăn, hai (hay ba) phòng ngủ, hai phòng vệ sinh, ban coâng.
I.2 . Những khái niệm chung về sàn bê tông cốt thép
Sàn là kết cấu chịu lực, đồng thời lại là vách cứng làm cho ngôi nhà có đủ độ cứng và độ ổn định cần thiết theo phương ngang. Sàn và mái phải đảm bảo đầy đủ những yêu cầu về độ cứng, cường độ của nhà, phải thoả mãn những đòi hỏi về kiến trúc và sử dụng.
Cường độ và độ cứng được kiểm tra bằng tính toán khả năng chịu tải và biến dạng của các cấu kiện sàn khi chịu uốn.
Việc lựa chọn kiểu sàn bê tông cốt thép phụ thuộc công dụng của các phòng và kích thước mặt bằng của nó, phụ thuộc hình thức kiến trúc của trần, các chỉ tiêu kinh tế_ kỹ thuật và các yếu tố khác.
Sàn cũng là kết cấu cùng tham gia chịu tải trọng ngang ,bởi vì trong mặt phẳng ngang sàn có độ cứng khá lớn (xem như tuyệt đối cứng theo phương ngang).
I.3 . Vật liệu dùng để thi công công trình
I.3.1 Beâtoâng:
Bêtông được chọn thiết kế cho toàn khung có B25 với các chỉ số : - Cường độ tính toán gốc của bêtông chịu nén : Rb = 14.5 MPa - Cường độ tính toán gốc của bêtông chịu kéo : Rbt = 1.05 MPa
4
- Heọ soỏ Poisson : à = 0.2 I.3.2 Coát theùp :
- Cốt thép CI : Sử dụng cho thép tròn trơn Rs(keùo) = Rsw(neùn) = 225 MPa Es = 2.1105 Mpa
- Cốt thép CII : Sử dụng cho thép gân Rs(keùo) = Rsw(neùn) = 280 MPa Es = 2.1105 Mpa
II) Tính toán sàn
II.1. Chọn sơ bộ các kích thước tiết diện ban đầu của các cấu kiện : II.1.1. Kích thước tiết diện dầm :
MẶT BẰNG BỐ TRÍ HỆ DẦM SÀN TẦNG 4
10 9
8 7
6 5
4 3
A
B B'
C
D
22500 6800720025006000
6500 6500 7500 8400 7500 6500 6500
49400
D1
3500250025003000420043002500
3500 3000 1200 2800 2500 2700 800 4000 1600
1600
D1
D1
D1 D8 D8
D11
D10 D7 D7
D7 D11 D10
D10 D7
D7 D7
D8 D8
D11
D12
D11 D10
D7 D7
D10 D7 D10
D5
D11
D11
D10 D10
D7 D5
D3D2
D6 D6
D6
D14D13 D9D9
D16D16
D13
D9
D9
D4
D2D3 D6 D6 D6 D14 D15 D15
D13 D9 D9 D13 D9 D9
D9 D9 D4
D7 D7
D1 D1
Chiều cao tiết diện dầm hd được chọn theo nhịp : d lt
h m1
Trong đó : m_ là hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng.
+ m = 8 12 đối với dầm khung, tải trọng lớn.
+ m = 12 20 đối với dầm sàn, tải trọng nhỏ hoặc trung bình.
+ m = 5 8 đối với dầm công xôn, các nút thừa trong dầm liên tục.
Lt _ nhũp daàm ủang xeựt.
Bề rộng tiết diện dầm bd chọn trong khoảng : bd hd
4
1 2 1
Để thuận tiện thi công , ta chọn hd vàbd là bội số của 50mm . Kích thước tiết diện dầm chọn sơ bộ theo bảng sau :
DAÀM
Kích thước Tieỏt dieọn
(cm)
DAÀM
Kích thước Tieỏt dieọn
(cm)
DAÀM
Kích thước Tieỏt dieọn
(cm)
D1 20x30 D7 40x70 D13 30x50
D2 20x30 D8 20x40 D14 30x40
D3 20x30 D9 30x60 D15 40x80
D4 20x40 D10 40x80 D16 40x80
D5 20x40 D11 40x80 D6 40x80 D12 30x60
II.1.2. Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn
Quan niệm tính toán của nhà cao tầng là xem sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang, do đó bề dày của sàn phải đủ lớn để đảm các điều kiện sau :
- Về mặt truyền lực : đảm bảo cho giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (để truyền tải ngang, chuyển vị…)
- Yêu cầu cấu tạo : Trong tính toán không xét việc sàn bị giảm yếu do các lỗ khoan treo móc các thiết bị kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió,…).
- Yêu cầu công năng : Công trình bên cạnh được sử dụng làm các căn hộ cao cấp dùng đề ở nên các hệ tường ngăn (không có hệ đà đỡ riêng) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng đáng kể nội lực và độ võng của sàn.
- Ngoài ra còn xét đến yêu cầu chống cháy khi sử dụng…
Do đó trong các công trình nhà cao tầng, chiều dày bản sàn có thể tăng đến 50% so với các công trình khác mà sàn chỉ chịu tải đứng. Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bảo, động đất...) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng.
Trên sàn, hệ tường ngăn không có hệ dầm đỡ có thể được bố trí bất kỳ vị trí nào trên sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng của sàn .
Chiều dày sàn có thể chọn sơ bộ theo công thức :
t
b L
h m1
m = 30÷35 với ô bản chịu uốn một phương, có liên kết hai cạnh song song.
m = 40÷50 với ô bản chịu uốn hai phương, có liên kết bốn cạnh nhịp theo phương cạnh ngắn.
m = 10÷15 với ô bản chịu uốn một phương dạng bản công xôn.
Chọn ô bản S4 có kích thước (6500 x 6000) mm làm ô điển hình để tính. Khi đó kích thước được tính như sau : ) 600 12 15( )
50 1 40
(1 cm
hs
Như vậy chọn hs = 120 mm cho tất cả các ô bản.
1) Phân loại ô sàn
1.1) Ô sàn chịu uốn một phương là ô có liên kết cứng (hoặc ngàm) theo một cạnh hoặc ô có liên kết trên hai cạnh đối diện song song sẽ chịu uốn theo một phương vuông góc với cạnh có liên kết
1.2) Ô sàn chịu uốn hai phương là ô cá liên kết theo cả 4 cạnh hoặc liên kết cứng (hoặc ngàm) trên hai cạnh vuông góc sẽ chịu uốn theo cả hai phương