đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
Chơng 3: tính toán sàn
3.1. Số liệu tính toán
3.1.1. Cơ sở thiết kế :
Công trình đợc thiết kế dựa theo tiêu chuẩn : TCVN 5574 - 1991 ( Tiêu chuẩn thiết kế
kết cấu bê tông cốt thép ).
Tải trọng và tác động đợc lấy theo tiêu chuẩn : TCVN 2737 - 1995 ( Tiêu chuẩn tải
trọng và tác động ).
3.1.2. Vùng gió :
Công trình đợc xây dựng tại quận Cầu giấy, thành phố Hà Nội thuộc vùng gió II B, áp
lực gió tiêu chuẩn : W
o
= 95 kg/m
2
( Giá trị tại cao độ 10 m )
3.1.3. Vật liệu sử dụng :
Đối với hệ chịu lực sử dụng vật liệu :
+, Bê tông : Bê tông mác M300, đá 1x2 có :
E
b
= 2,9.105 KG/cm
2
; Rn = 130 KG/cm2 ; R
k
= 10KG/cm2.
+, Các hệ số giới hạn :
0
= 0,58 ; A
0
= 0,399 ; A
d
= 0,255 ;
d
= 0,3.
*.Ghi chú : Giá trị tính toán của BT ở trên chỉ dùng cho thiết kế sàn . Trong
trờng hợp thiết kế khung , cột cần căn cứ vào điều kiện thi công và dỡng hộ bê tông mà
ta phải kể đến hệ số điều kiện làm việc .
+, Cốt thép :
- Khi d 10 , dùng thép nhóm AI có R
a
= R
a
= 2100 KG/cm2
R
ađ
= 1700 KG/cm2
Dùng làm cốt đai, cốt thép sàn.
- Khi d 16 dùng cốt thép nhóm AIII có : R
a
= R
a
= 3600 KG/cm2
R
ađ
= 2150 KG/cm2
Cốt thép này dùng làm cốt chịu lực chính cho hệ khung.
3.1.4. Thành lập các mặt bằng kết cấu .
Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc và kích thớc hình học ta thành lập đợc mặt bằng kết cấu
tầng điển hình và mặt bằng kết cấu tầng thợng nh bản vẽ KC- 01.
Sinh viên : vũ thị thanh mai - lớp : XDd47_đh2
1
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
3.2. Tính toán sàn điển hình .
3.2.1. Mặt bằng kết cấu sàn .
Mặt bằng kết cấu sàn nh hình vẽ :
3.2.2. Sơ bộ chọn kích thớc các bộ phận sàn .
a, Chiều dày bản :
Đối với các ô bản S1,S2,S3 .... Chiều dày bản sàn đợc xác định theo công thức :
min
.
hh
m
lD
h
b
b
>
=
Trong đó : D = ( 0,8 ữ1,4 ) là hệ số phụ thuộc vào tải trọng
m : là hệ số phụ thuộc vào loại bản
m = ( 30 ữ35 ) với bản loại dầm
m = ( 40 ữ45 ) với bản kê bốn cạnh
m = ( 10 ữ18 ) với bản côngxon
l là nhịp của bản ( lấy theo phơng cạnh ngắn )
Tính cho ô bản bất lợi S2 có kích thớc 9mx7,6 m . Lấy D = 1 ta có
cmh
b
7,1286,10
)3530(
380.1
ữ=
ữ
=
Chọn h
b
= 12 cm. Do các ô bản có kích thớc xấp xỉ ô bản S
2
, nên ta chọn h
b
=
12 cm cho cả tầng.
b, Kích thớc dầm dọc nhà :
Chiều cao dầm
)33,6338(
20
1
12
1
cmLh
d
ữ=
ữ=
Chọn h
d
= 45 cm .
Bề rộng dầm b
d
= ( 0.3 ữ 0.5 )h
d
= ( 13,5 ữ 22,5 cm ) .
Chọn b
d
= 22 cm
Vậy sơ bộ kích thớc dầm dọc : 22 x 45 cm
c, Kích thớc dầm khung :
Dầm khung có nhịp 8m với
)852,56(
16
1
12
1
cmLh
d
ữ=
ữ=
.Tính toán tơng tự cho
nhịp 9m ta chọn dầm khung có kích thớc 30 x 80 cm .
3.2.3. Tải trọng tác dụng .
Tải trọng tác dụng lên bản sàn gốm có 2 phần :
a, Tĩnh tải :
Tĩnh tải đợc xác định dựa trên cấu tạo cụ thể của các lớp sàn .
Bảng 3.1 tĩnh tải
Tên ô bản Cấu tạo các lớp Hệ số g (kg/m)
Sinh viên : vũ thị thanh mai - lớp : XDd47_đh2
2
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
vợt tải (n )
s1, 1. Gạch Ceramic 30x30x2 có 1,1 33
s2,
= 1500 kg/m
3
s3, 2. Lớp vữa lót dày 1,5 cm có 1,3 35,1
s4,
= 1800 kg/m
3
s5. 3. Bản BTCT dày 12 cm có 1,1 330
= 2500kg/m
3
4. Lớp vữa trát trần dày 1,5 cm có 1,3 35,1
= 1500 kg/m
3
Tổng
433,2
WC 1. Gạch chống trơn dày 2 cm có 1,1 44
(s6)
= 2000 kg/m
3
2. Lớp vữa lót dày 1,5 cm có 1,3 35,1
= 1800 kg/m
3
3. Bản BTCT dày 10 cm có 1,1 275
= 2500 kg/m
3
4. Lớp vữa trát trần dày 1,5 cm có 1,3 35,1
= 1500kg/m
3
Tổng
389.2
b, Hoạt tải:
Hoạt tải đợc lấy theo TCVN 2737-1995 . Căn cứ cụ thể vào loại công trình và loại
phòng , dựa vào đặc điểm công trình và mặt bằng kết cấu ta lập đợc bảng sau :
Bảng 3.2 hoạt tải
Loại công trình Tên ô bản p
1
tc
( kg/m
2
) n p
1
tt
( kg/m
2
)
Văn phòng S1,S2,S3,S4,S5,S6 200 1,2 240
* Ghi chú :
+Do giữa các phòng khi thi công cha có t-
ờng ngăn mà sẽ căn cứ vào mục đích sử
dụng của các công ty sau này mà sẽ chia
phòng bằng các vách ngăn tạm bằng kính
nên để an toàn cho công trình giá trị hoạt
Sinh viên : vũ thị thanh mai - lớp : XDd47_đh2
3
Gạch Ceramic 30x30cm
vữa lót dầy 1,5cm
bản BTCT chịu lực dầy 18cm
vữa trát trần dầy 1,5 cm
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
tải sẽ đợc tính thêm hoạt tải của các vách ngăn tạm với giá trị tiêu chuẩn không nhỏ hơn
75 kg/m
2
( TCVN 2737 - 1995, Điều 4.3.2.), ở đây ta lấy giá trị phần
hoạt tải này là 75 kg/m
2
. Nh vậy giá trị hoạt tải tính toán tác dụng lên 1m
2
mặt sàn là: p
tt
= 240 + 75.1,3 = 357,5 kg/m
2
3.2.4. Sơ đồ tính .
- Tất cả các ô bản đợc tính theo sơ đồ đàn hồi Hình 3.1 Cấu tạo sàn
- Căn cứ vào kích thớc các ô sàn ( trừ ô S6 ) và quan niệm về sơ đồ tính toán ta thấy các
ô sàn đều thuộc loại bản kê hai cạnh(bản loại dầm) vì
22
8,3
6,7
1
l
2
l
r
===
.
- Cắt 1 dải bản có bề rộng 1m song song với phơng cạnh ngắn,coi nh một dầm để
tính toán.
- Các ô bản loại này có 1 biên gác lên dầm, còn các biên còn lại đợc đổ liền khối
với các bản khác.
3.2.5. Xác định nội lực:
Tính cho ô bản S
3
:
Kích thớc tính toán: l
1
= 3,8 m.
l
2
= 7,6 m.
- Tải trọng tính toán :
+ Tĩnh tải: g=433,2kg/m
2
=0,4332T/m
2
+ Hoạt tải: p=357,5kg/m
2
=0.3755 T/m
2
Hình 3.2 Biểu đồ nội lực sàn
Tổng tải trọng tác dụng lên bản là:
q=0,4332 +0,3755 = 0,81 T/m
2
Cắt 1 dải bản song song với phơng cạnh ngắn để tính toán :
Ta cắt 1 dải rộng 1m, sơ đồ tính có dạng hai đầu ngàm nh hình vẽ:
M
min
= ql
2
/12 = 0,81ì 3,8
2
/12 = 0,975(T.m)
M
max
= ql
2
/24 = 0,81ì 3,8
2
/24 = 0.487 (T.m)
- Cốt mũ chịu M<0 có chiều dài l
tt
=0,2.3,8=0,76m
Với: p < g =0,2
Với: g < p < 3g =0,25
3.2.6. Tính toán cốt thép:
-Chọn lớp bảo vệ dầy 2cm=>h
0
=12-2=10cm
- Mô men âm :
2
5
2
0
10100130
10975,0
xx
x
bhR
M
A
n
==
= 0,075 < A
o
= 0,399 =>
[ ]
=+=
A2115.0
0,961
Sinh viên : vũ thị thanh mai - lớp : XDd47_đh2
4
/24
1
q.l
/12
1
q.l
đồ án tốt nghiệp khoá 2006-2011
đề tài : trung tâm công nghệ quốc tế hà nội
)(831,4
10961,02100
10975,0
2
5
0
cm
xx
x
bhR
M
F
a
a
===
min
0
%483,0100
10100
831,4
àà
>===
x
xbh
F
a
t
% đối vó bản hợp lý nằm trong khoảng 0,3-0,9. Nh vậy hàm lợng thép đã tính là hợp
lý.
Chọn cốt thép 8 a100 có F
a
= 5,03(cm
2
).
- Mô men d ơng : M = 0,282(T.m)
2
5
2
0
10100130
10487,0
xx
x
bhR
M
A
n
==
= 0,0375 < A
o
= 0,399 =>
[ ]
=+=
A2115.0
0,981
)(36,2
10981,02100
10487,0
2
5
0
cm
xx
x
bhR
M
F
a
a
===
min
0
%24,0100
10100
36,2
àà
>===
x
xbh
F
a
t
Chọn cốt thép 8 a200 có F
a
= 3,02 (cm
2
).
Đối với các ô bản còn lại việc tính toán cũng tơng tự nh trên và kết quả nh trong bảng :
3.3. Tính toán ô sàn khu vệ sinh ( S6) .
Ô sàn khu vệ sinh đợc tính toán theo sơ đồ đàn hồi. Kích thớc ô sàn 3,42x3,35m. Xét
tỷ số
202,1
35,3
42,3
1
l
2
l
r
<===
nên bản là loại bản kê bốn cạnh.
3.3.1. Tải trọng tác dụng và nội lực.
Tải trọng tính toán tác dụng lên sàn gồm có :
g
tt
= 389,2 kg/m
2
.
p
tt
= 200 kg/m
2
.
Tải trọng toàn phần tác dụng lên bản :
q
b
= g
tt
+ p
tt
= 389,2 + 200 = 589,2 kg/m
2
.
Cắt một dải bản có bề rộng b = 1m theo phơng cạnh ngắn của bản để tính toán, sơ đồ
tính của bản nh hình vẽ :
Hình 3.3 Sơ đồ chất tải
Nhp tớnh toỏn ca ụ bn:
L
t1
=l
1
+0,5h
0
-b
d
/2=335+0,5*10-30/2=325cm
Sinh viên : vũ thị thanh mai - lớp : XDd47_đh2
5