20140409 thiet ke san o9

THIẾT KẾ SÀN: Ô BẢN ĐƠN SỐ 9
THEO TCVN 5574:2012

Kí
hiệu

Thông số bê tông và cốt thép theo TCVN 5574:2012
Mác bê tông thiết kế

Giá
trị

Đơn
vị

Ghi
chú

M350

Cấp độ bền bê tông thiết kế tương ứng Mác bê tông

B25

Cường độ tính toán chịu nén theo TTGH I mẫu lăng trụ qui đổi ứng với B25

Rb

14.50 MPa

Cường độ tính toán chịu kéo theo TTGH I mẫu lăng trụ qui đổi ứng với B25

Rbt

1.05 MPa

B13,
tr41

Cường độ tính toán chịu nén theo TTGH II mẫu lăng trụ qui đổi ứng với B25 Rbn, Rb,ser

18.50 MPa

Cường độ tính toán chịu kéo theo TTGH II mẫu lăng trụ qui đổi ứng với B25 Rbtn, Rbt,ser

1.60 MPa

B12,
tr40
B17, tr45

Mô đun đàn hồi của bê tông

Eb

30000 MPa

Hệ số kể đến trạng thái làm việc của bê tông

gb

1

Mác thép cốt dọc

B15, tr42&43

CI, A-I

Loại thép tròn trơn hay tròn gân

Tròn trơn

Cường độ tính toán chịu kéo (nén) của cốt thép - giới hạn chảy

Rs (Rsc)

225.00 MPa

Mác thép cốt đai (cốt ngang)

B21, tr52

CI, A-I

Loại thép tròn trơn hay tròn gân

Tròn trơn

Cường độ tính toán chịu kéo của cốt thép - giới hạn chảy

Rsw

Hệ số điều kiện làm việc của cốt thép

gs

1

Mô đun đàn hồi của cốt thép

Es

210000 MPa

175.00 MPa

Kí
hiệu

Thông số hình học ô bản đơn

B23, 54

Giá
trị

B28, tr58

Đơn
vị

Kích thước cạnh ngắn

L1

4.750 m

Kích thước cạnh dài

L2

8.000 m

Xét tỉ số

 = L2/L1

1.684

Bản sàn làm việc

B21, tr52

Ghi
chú
L2L1

hai phương

Hệ số m với bản làm việc hai phương

m

40-45

Hệ số D

D

0.8-1.4

Chiều dày sơ bộ tối thiểu của sàn theo công thức h s = m/D * L

hs_min

136 mm

Chiều dày sơ bộ tối thiểu của sàn theo công thức h s = m/D * L

hs_max

267 mm

Chiều dày của sàn chọn

hs

120 mm

Chiều cao dầm cạnh thứ 1

hd1

600 mm

Chiều cao dầm cạnh thứ 2

hd2

500 mm

Chiều cao dầm cạnh thứ 3

hd3

600 mm

Chiều cao dầm cạnh thứ 4

hd4

600 mm

Chưa hợp lý

Tải trọng tác dụng
1. Tĩnh tải
STT

Cấu tạo sàn


(mm)

tc

g
(KN/m 3)

g
2
(KN/m )

tt

n

g
2
(KN/m )

1

Gạch lát

10

20

0.200

1.20

0.240

2

Vữa lót

30

18

0.540

1.30

0.702

Ghi
chú


3
4
5
6
7
8

Sàn BTCT
Vữa trát trần
Tải trọng tường qui đổi
Tải vách ngăn qui đổi
Trần thạch cao
Đường ống kỹ thuật

120
15

25
18

3.000
0.270
1.519
0.000
0.100
0.000
5.629

Tổng

1.10
1.10
1.10
1.20
1.20
1.05
1.12

3.300
0.297 (nếu có)
1.671
0.000
0.120 (nếu có)
0.000 (nếu có)
6.330

2. Hoạt tải
ptc
2
(KN/m )

Cấu tạo sàn

STT

ptt
2
(KN/m )

n

1

Hoạt tiêu chuẩn toàn phần

3.000

1.20

2

Hoạt tiêu chuẩn phần dài hạn

1.000

1.20

3

Hoạt tiêu chuẩn phần ngắn hạn

2.000

1.20

Ghi
chú

3.600

Bảng 3,
TCVN
1.200
2737:1995
2.400

Tính thép theo TTGH I

Nội lực ô bản sàn: Ô bản số 9

Kíhiệu

Hệ số tính mô ment nhịp theo phương cạnh ngắn L1

1

0.0201

Hệ số tính mô ment nhịp theo phương cạnh dài L 2

2

0.0071

Hệ số tính mô ment gối theo phương cạnh ngắn L1

1

0.0441

Hệ số tính mô ment gối theo phương cạnh dài L 2

2

0.0156

Giátrị

Đơnvị

Tra bảng

tt

Giá trị mô ment nhịp theo phương cạnh ngắn L1: M 1 =  1q L1L2

q
M1

9.930 KN/m 2
7.570 KNm/m

Giá trị mô ment nhịp theo phương cạnh dài L 2: M 2 =  2qttL1L2

M2

2.663 KNm/m

MI

-16.622 KNm/m

Giá trị mô ment gối theo phương cạnh dài L 2: M II = -  2q L1L2
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép

MII

-5.878 KNm/m

abv

15 mm

Khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm lớp cốt thép giả định

a0

27 mm

Hàm lượng cốt thép tối thiểu

s (min)

0.05 %

Hàm lượng cốt thép lớn nhất

s (max)

3.98 %

Diện tích cốt thép tính toán cho mô ment nhịp theo phương cạnh ngắn L1

As1

Tổng giá trị tải tính toán
tt

tt

Giá trị mô ment gối theo phương cạnh ngắn L1: M I = -  1q L1L2
tt

Ghichú

3.734 cm2/m
2

muy=0.41%

Diện tích cốt thép tính toán cho mô ment nhịp theo phương cạnh dài L 2

As2

1.287 cm /m

muy=0.14%

Diện tích cốt thép tính toán cho mô ment gối theo phương cạnh ngắn L1

AsI

8.554 cm2/m

muy=0.95%

Diện tích cốt thép tính toán cho mô ment gối theo phương cạnh dài L 2

2

AsII

2.878 cm /m

Giá trị mô ment do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

M1t

6.579 KNm

Giá trị mô ment do tác dụng ngắn hạn của tĩnh tải và hoạt tải dài hạn

M1d

5.054 KNm

Giá trị mô ment do tác dụng dài hạn của tĩnh tải và hoạt tải dài hạn

M2

5.054 KNm

Kích thước theo chiều rộng tiết diện chữ nhật kiểm tra
Kích thước theo chiều cao tiết diện chữ nhật kiểm tra
Khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm lớp cốt thép thực tế
Khoảng cách từ mép bê tông chịu nén đến trọng tâm lớp cốt thép thực tế
Diện tích cốt thép thực tế bố trí chịu kéo

b
h
a
a'
As

100
12
2.7
0.0
5.529

Diện tích cốt thép thực tế bố trí chịu nén (cấu tạo)

A's

0.000 cm2

muy=0.32%

Tính nứt và võng theo TTGH II

Tính độ võng của tiết diện chữ nhật theo mục 4.2.10 trang 19 TCVN 5574:2012
Hệ số 



Es 
Eb

7.000

cm
cm
cm
cm
cm2

Giá trị
tiêu chuẩn






Ared  bh   As  As'

Tính Ared

Tính chiều cao tương đối của vùng chịu nén 

 a' 
bh  2 1    As'

 h
  1
2 Ared



Tính x

Tính Ib0

I bo 

x
h

x

bx3
x bx 3 I
b0
 bx 
12
2
3
2

Tính Is0

I so  As  h  x  a 

Tính I's0

I so'  As'  x  a ' 

Tính Sb0

Tính W pl

Ared

Sbo 
W pl 

b  h  x
2



'
2 I bo   I so   Ibo

hx

S

2

0.516

6.187 cm

7896 cm4

Is0

54 cm4

I's0

0 cm4

Sb0

1689 cm3

W pl

4535 cm3

2

bo

M crc  Rbt , serWpl Mcrc

Khả năng chống nứt của bê tông

1238.704 cm2

7.256 KNm

Kiểm tra khả năng xảy ra khe nứt với M 1t

M 1t  M crc  Rbt , serW pl

Không nứt

Kiểm tra khả năng xảy ra khe nứt với M 1d

M1d  M crc  Rbt ,serWpl

Không nứt

Kiểm tra khả năng xảy ra khe nứt với M 2

M 2  M crc  Rbt , serWpl

Không nứt

Tính độ cứng chống uốn B khi tiết diện bị nứt

B1l

Hệ số đối với bê tông nặng



Tính 

Tính f với b'f = h'f = 0

1.80

1.80

1.80



0.041

0.032

0.032



0.006

0.006

0.006



0.450

0.450

0.190


A'
2 s f

0.000

0.000

0.000

M
bho2Rb.ser

Hệ số  đối với trường hợp tải trọng tác dụng

(b ' f - b) h ' f 

f 

bho

B2





Tính 

B1t

As
bh0

   f (1-

Tính  với h'f = 0

1 

Tính  cấu kiện chịu uốn

1
1  5(   )

10

2 

Tính  cấu kiện chịu nén lệch tâm



0.000

0.000

0.000

min(1,1)

0.213

0.218

0.218

198.008 202.955

202.955

1,5   f
min
e
11,5 -5 (1+2,1)
ho



Tính Ab,red (cm2)

h'f
)
2ho



Ab,red   f   bh0 Ab,red
h' f

 2
ho f
z

z  [1] ho
2( f   )

Tính z với b'f = h'f = 0 (cm)

8.310

8.285

8.285

ls

1.1

1.1

0.8

 1 s

0.037

0.000

0.101

b

0.90

0.90

0.90

2.1E+03 2.3E+03

8.7E+02

3.1E-03

2.2E-03

5.8E-03

0.063
0.063
4.750 m

0.063

Tính ls

Tính s

0   s  1,25 - ls

Rbt.serW pl
M

Hệ số đối với bê tông nặng
Tính độ cứng chống uốn B do

B

M1l, M1t và M2 tác dụng (KNm 2)

ho z

s
Es As



b
B
 ( f   ) Eb Ab,red
1 M max

1/r
r
B

Tính độ cong (1/r) do
M1l, M1t và M2 tác dụng (1/m)
Hệ số tính võng đối với sơ đồ dầm đơn giản
Nhịp tính toán


L

Độ võng tương đối do M1l, M1t và M2 tác dụng (mm)
theo phương pháp cơ kết cấu (dầm đơn giản)

fmax  

Độ võng tương đối do M1l, M1t và M2 tác dụng (mm)
tính theo phần mềm Etabs, Sap hoặc Safe
Độ võng tương đối do M1l, M1t và M2 tác dụng (mm)
tính theo phần mềm Etabs, Sap hoặc Safe qui đổi

Mmax 2
L f1t,f1d, f2
B
f PTHH

fPTHH

 EI 
fmax  fPTHH    f1t,f1d, f2
B

4.42

3.11

8.18

8.00

2.00

4.00

16.47

3.78

19.84

Tính độ cứng chống uốn B khi tiết diện không bị nứt
Mô ment quán tính của diện tích cốt thép chịu kéo

I1   As (0.5h-a) 2 I1

421.49 cm4


Mô ment quán tính của diện tích cốt thép chịu nén

I 2   A 's (0.5h-a ')2 I2

0.00 cm4

bh 3
Ib
12

14400 cm4

Mô ment quán tính của tiết diện

Mô ment quán tính tiết diện qui đổi

Ib 

I red  I b  I1  I 2 Ired

Tính b2

b2

Tính độ cứng chống uốn B0 do
2

M1l, M1t và M2 tác dụng (KNm )

Độ võng tương đối do M1l, M1t và M2 tác dụng (mm)
theo phương pháp cơ kết cấu (dầm đơn giản)
Độ võng tương đối do M1l, M1t và M2 tác dụng (mm)
tính theo phần mềm Etabs, Sap hoặc Safe
Độ võng tương đối do M1l, M1t và M2 tác dụng (mm)
tính theo phần mềm Etabs, Sap hoặc Safe qui đổi

Bo 

0,85

b 2

f0  

Eb I red B0

M max 2
L f01t,f01d, f02
B0
f PTHH fPTHH

 EI 
fmax  fPTHH    f1t,f1d, f2
B

14821 cm4

1.0

1

2.0

3.8E+03 3.8E+03

1.9E+03

2.45

1.89

3.77

4.00

1.50

3.00

4.57

1.71

6.86

Tính độ võng xét đến từng trường hợp do M 1t, M 1d và M 2 tác dụng (mm)

Độ võng tương đối do M1t, M1d và M2 tác dụng (mm)
theo phương pháp cơ kết cấu (dầm đơn giản)

f1t,f1d , f2

2.45

1.89

3.77

Độ võng tương đối do M1t, M1d và M2 tác dụng (mm)
tính theo phần mềm Etabs, Sap hoặc Safe

fPTHH

4.00

1.50

3.00

Độ võng tương đối của tiết diện (mm)
theo phương pháp cơ kết cấu (dầm đơn giản)

f  f1t - f1d  f 2 f

4.34 mm

Độ võng tương đối của tiết diện (mm)
tính theo phần mềm Etabs, Sap hoặc Safe qui đổi

f  f1t - f1d  f 2 f

5.50 mm

Chọn giá trị độ võng để kiểm tra

f

4.34 mm

Độ võng giới hạn fgh = L/200

fgh

Kiểm tra điều kiện độ võng

Thỏa ĐK võng
acrc,1t

Tính nứt theo mục 4.2.7 trang 16 TCVN 5574:2012
Tính 

23.75 mm



1.00

acrc,1d
1.00

acrc,2
1.00


As

bh0

0.006

0.006

0.006

Tính l

l

1.000

1.000

1.511

Tính 



1.3

1.3

1.3

z
ho
] ho
2( f   )

8.310

8.285

8.285

143.178 110.320

110.320



Tính 

h'f
Tính z với b'f = h'f = 0 (cm)

z  [1-

 f 2

s 

Ứng suất thép ngoài cùng (MPa) cấu kiện chịu uốn

Ứng suất thép ngoài cùng (MPa) cấu kiện nén lệch tâm

s 

M
s
Asz

N  e  z1 
s
As z

Đường kính thép bố trí d (mm)

Nứt do M1l, M1t và M2 tác dụng (mm)

d

acrc  l

acrc,1t
20(3,5-100  ) d acrc,1d
Es
acrc,2

s

3

Cấp chống nứt kết cấu bê tông cốt thép và giá trị khe nứt nhằm
Bề rộng khe nứt ứng với yêu cầu Bảo vệ an toàn cho cốt thép

10

10

10

0.111

0.085

0.129

Bảo vệ an toàn cho cốt thép
agh,1

0.40 mm

agh,2

0.30 mm

Bề rộng khe nứt do tác dụng của TT + HT dài hạn dài hạn
a
+ HT ngắn hạn tác dụng ngắn hạn (mm)
acrc1  acrc.1t -acrc.1d  acrc 2 crc,1

0.155

mm

acrc,2

0.129

mm

Bề rộng khe nứt do tác dụng của TT + HT dài hạn dài hạn (mm)

acrc1  acrc.1t -acrc.1d  acrc 2
Kiểm tra bề rộng khe nứt cho phép

acrc,1≤
agh,1

Thỏa điều kiện khe nứt

Kiểm tra bề rộng khe nứt cho phép

acrc,2≤
agh,2

Thỏa điều kiện khe nứt