tính toán và thiết kế khung bêtông cốt thép (khung trục 3)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.46 MB, 122 trang )
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
MỤC LỤC:
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CHƯƠNG I
TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾ
I. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ:
Dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam:
- TCVN 2737 : 1995, Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCVN 5574 : 2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCVN 356 : 2005, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế.
II. TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN:
1. Tĩnh tải :
Tĩnh tải là tải trọng tác dụng không thay đổi trong suốt quá trình sử dụng
như trọng lượng bản thân kết cấu, vách ngăn cố định.
Bảng 1.1- Hệ số vượt tải đối với các tải trọng do khối lượng kết cấu xây dựng
Kết cấu
Thép
Bê tông cốt thép
Các lớp trát và hoàn thiện
Hệ số vượt tải
1.05
1.1
1.3
Bảng 1.2 - Trọng lượng đơn vị một số loại vật liệu
ST
T
1
2
3
Tên vật lệu
Trọng lượng
Đơn vị đo
Bêtông cốt thép
Vữa xi măng, cát
Gạch ceramic 600x600x10mm
2500
1600
2800
daN/m3
daN /m3
daN /m3
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
1
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
4
CBHD: Nguyễn Anh Duy
Tường 10 gạch ống
daN /m2
180
2. Hoạt tải :
Hoạt tải là tải trọng có thể thay đổi về điểm đặt, trị số, chiều tác dụng
như tải trọng trên sàn.
Bảng 1.3- Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn.
STT
1
2
3
4
5
6
Loại phòng
Phòng ngủ, phòng khách
Vệ sinh
Mái có sử dụng
Sênô
Bếp
Hành lang
Tải trọng TC
150
150
150
75
150
300
Đơn vị
daN /m2
daN /m2
daN /m2
daN /m2
daN /m2
daN /m2
III. QUY TẮC TÍNH TOÁN:
Tính toán theo trạng thái giới hạn I (TTGH I) :
Tính toán về độ bền (khả năng chịu lực) theo điều kiện:
S ≤ Sgh
Trong đó:
•
•
S: Nội lực bất lợi do tải trọng gây ra
Sgh: Khả năng chịu lực của kết cấu khi làm việc ở trạng thái giới hạn I
IV. CHỈ TIÊU CƯỜNG ĐỘ VẬT LIỆU:
1. Bê tông:
Sử dụng bê tông cấp độ bền B20 (#250) cho cả sàn, dầm và cột, với các thông
số sau:
• Cường độ chịu nén: Rb = 11.5 Mpa = 115 daN /cm2
• Cường độ chịu kéo: Rbt = 0.9 Mpa = 9 daN /cm2
• Modul đàn hồi: E = 27x103 Mpa = 2.7x105 daN /cm2
2. Thép:
Sử dụng thép CI (AI) cho sàn và cốt đai dầm, cột với các thông số sau:
• Rs = Rsc = 225 Mpa = 2250 daN /cm2
• Rsw = 175 Mpa = 1750 daN /cm2
Sử dụng thép CII (AII) cho cốt dọc dầm, cột với các thông số sau:
• Rs = Rsc = 280 Mpa = 2800 daN /cm2
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
2
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
•
CBHD: Nguyễn Anh Duy
Rsw = 225 Mpa = 2250 daN /cm2
Mặt bằng kiến trúc
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
3
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN
SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI
I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1. Số liệu ban đầu
Bảng 2.1: Số liệu sơ đồ
Sơ đồ
1
Khung
4
Số tầng
5
Số liệu
AAA
Bảng 2.2: Số liệu kích thước
Số liệu
Chiều dài nhịp L1=B2=H (chiều cao tầng (m))
Chiều dài nhịp L2=B3 (m)
Chiều dài nhịp L3=B1 (m)
•
•
•
•
•
A
3.3
5.6
4.4
Chiều cao tầng trệt: +4.000m (từ cos 0.000 đến sàn lầu 1)
Đà kiềng ở vị trí -0.600m
Đỉnh móng ở vị trí -1.200m
Chiều cao các tầng lầu là 3.3m
Chiều cao sàn mái cầu thang là 3.0m
2. Chọn sơ bộ kích thước
Sàn tầng: Ta có ô sàn có diện tích lớn nhất là 4.4x5.6m . Chọn nhịp
L=4.4m để tính toán chiều dày sàn, chiều cao dầm
Bảng 2.3: Tính kích thước sơ bộ dầm, sàn của sàn tầng
Chọn sơ bộ
Công
Chọn
Kết
thức
Kích thước
Tính
quả(cm lại(cm
)
)
Chiều dày sàn hs (cm)
L/50
440/50
8.8
10
Chiều cao dầm chính hdc(cm)
L/10
440/10
44
45
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
4
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Chiều rộng dầm chính bdc(cm)
CBHD: Nguyễn Anh Duy
hdc/2
45/2
22.5
20
Chiều cao dầm phụ hdp (cm)
30
Chiều rộng dầm phụ bdp (cm)
20
II. CẤU TẠO - PHÂN CHIA – TẢI TRỌNG
1. Cấu tạo sàn
a. cấu tạo sàn tầng.
-
Gạch Ceramic 60x60x1cm
Vữa lót #50 dày 2cm
-
Lớp bê tông sàn dày 10cm
Trần thạch cao
b. cấu tạo sàn mái.
- Gạch Ceramic 40x40x1cm
- Lớp vữa #50 tạo độ dốc dày trung
- Lớp màng khò nóng chống thấm
- Lớp bê tông sàn dày 10cm
- Trần
bình 2 cm
thạch cao
c. cấu tạo sàn vệ sinh.
- Gạch Ceramic nhám 25x25x1cm
- Vữa lót #50 dày 2cm, tạo độ dốc
- lớp màng khò nóng chống thấm
Lớp bê tông sàn dày 10cm
Trần thạch cao
d. cấu tạo sàn Sê nô.
- Lớp vữa #75 tạo độ dốc dày 2cm
- lớp màng khò nóng chống thấm
Lớp bê tông sàn dày 10cm
Lớp vữa trát trần #75 dày 1.5cm
2.
Phân chia ô sàn
Phân tích kết cấu sàn tầng 1 (sàn tầng điển hình)
- Sàn tầng 1 của công trình là sàn BTCT toàn khối. Quan niệm các cạnh là ngàm
cứng vào hệ dầm xung quanh. Khi đó, tải trọng tác dụng lên bản truyền đến các liên
kết theo cả hai phương.
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
5
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
- Sàn tầng 1 gồm bản sàn và hệ dầm đúc liền khối. Tùy theo kích thước của mỗi
ô sàn mà sàn lầu 1 được chia làm hai loại: ô sàn hai phương và ô sàn một phương.
- Ta tính toán thuyết minh cụ thể cho hai ô sàn S3 và S2 là sàn đại diện điển hình
cho loại sàn 2 phương và 1 phương.
- Tương tự dựa vào cách tính hai sàn trên ta lập bảng tính bằng phần mềm tính
toán thông dụng Excel để tính toán cụ thể cho các sàn khác.
- Gọi L1, L2 lần lượt là kích thước theo phương cạnh ngắn và cạnh dài của ô sàn.
+ Nếu
: ô sàn làm việc theo một phương (cạnh ngắn của ô sàn).
+ Nếu
: ô sàn làm việc theo hai phương.
- Dựa vào kích thước, tải trọng tác dụng và dạng liên kết của các ô sàn ta đánh số hiệu
ô sàn như hình sau:
Sơ đồ dầm – sàn
S3
S10
S11
S1
S2
S4
S3
S5
S12
S5
S13
S10
S11
S12
S6
S7
S3
S4
S1
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
S13
S6
S3
S8
S9
S5
S2
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
6
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
Mặt bằng phân chia ô sàn các tầng
SSN1
SSN2
SSN4
SSN3
SSN2
SSN3
SM1
SSN2
SM2
SM3
SM1
SM5
SM6
SSN4
SSN1
SM3
SSN2
SSN4
SM7
SSN3
SM2
SM4
SM2
SM5
SSN2
SM1
SM2
SM1
SM3
SSN2
SSN1
SSN2
SSN3
SSN2
SSN4
SSN1
Mặt bằng phân chia ô sàn tầng mái
Phân loại ô sàn
Bảng 2.3: Sàn hai phương
Ô
SÀN
CHỨC
NĂNG
S3
P. NGỦ
P. KHÁCH
P. BẾP
P. NGỦ
WC
WC
S4
S5
S6
S7
L2
L1
L2/L1
LOẠI SÀN
HTTC
(kg/m2)
4.4
4.4
1
Sàn hai phương
150
4.4
3.3
1.33
Sàn hai phương
150
5.6
4.4
3.3
4.4
3.3
3.3
1.27
1.33
1
Sàn hai phương
Sàn hai phương
Sàn hai phương
150
150
150
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
7
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
S8
S11
S12
SM1
SM2
SM3
SM4
SM5
SM7
SSN1
P. KHÁCH
P. BẾP
P. NGỦ
WC
MÁI
MÁI
MÁI
MÁI
MÁI
MÁI
SÊ NÔ
CBHD: Nguyễn Anh Duy
5.6
4.4
3.3
4.4
4.4
5.6
3.3
5.6
5.6
1
3.3
2.9
2.9
4.4
3.3
4.4
3.3
3.3
5.6
1
1.7
Sàn hai phương
150
1.52
1.14
1
1.33
1.27
1
1.7
1
1
Sàn hai phương
Sàn hai phương
Sàn hai phương
Sàn hai phương
Sàn hai phương
Sàn hai phương
Sàn hai phương
Sàn hai phương
Sàn hai phương
150
150
150
150
150
150
150
150
75
Bảng 2.4: Sàn một phương
Ô
SÀN
CHỨC
NĂNG
S1
S2
S9
S10
S13
SM6
SSN
2
SSN
3
SSN
4
L2
L1
L2/L1
LOẠI SÀN
HTTC
(kg/m2)
P. KHÁCH
P. KHÁCH
P. BẾP
P. KHÁCH
P. NGỦ
HÀNH LANG
MÁI
3.3
1
3.3
Sàn một phương
150
4.4
1
4.4
Sàn một phương
150
3.3
2.9
5.6
5.6
1
1
1.5
1.5
3.3
2.9
3.7
3.73
Sàn một phương
Sàn một phương
Sàn một phương
Sàn một phương
150
150
300
150
SÊ NÔ
4.4
1
4.4
Sàn một phương
75
SÊ NÔ
3.3
1
3.3
Sàn một phương
75
SÊ NÔ
5.6
1
5.6
Sàn một phương
75
3. Tải trọng
Xác định trọng lượng bản thân sàn các tầng.
(kg/m2)
Trong đó:
gtt: trọng lượng bản thân sàn
hi : chiều dày lớp cấu tạo thứ i
γ i : trọng lượng riêng lớp cấu tạo thứ i
ni : hệ số vượt tải của lớp cấu tạo thứ i
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
8
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
a. Tĩnh tải
Bảng 2.5: Tĩnh tải sàn tầng
Loại
sàn
Sàn
tầng,
hành
lang.
Vệ
sinh.
Mái
Sê nô
Cấu tạo
Gạch Ceramic 600x600x1
Vữa lót #50 dày 20
Sàn BTCT dày 100
Trần thạch cao
Tổng tĩnh tải sàn lầu gtt1
Gạch Ceramic 250x250x10
Vữa lót #50 dày 20
Sàn BTCT dày 100
Trần thạch cao
Tổng tĩnh tải sàn lầu gtt1
Gạch Ceramic 400x400x10
Vữa lót tạo dốc #75 dày 20
Sàn BTCT dày 100
Trần thạch cao
Tổng tĩnh tải sàn mái gtt4
Vữa lót tạo dốc #75 dày 20
Sàn BTCT dày 100
Vữa trát trần #75 dày 15
Tổng tĩnh tải sàn sê nô gtt3
γ
daN/
m3
2800
1600
2500
2800
1600
2500
362.4 daN/m2
0.01
28
1.1
0.02
32
1.3
0.1
250
1.1
2800
1600
2500
362.4 daN/m2
0.01
28
1.1
0.02
32
1.3
0.1
250
1.1
1600
2500
1600
δ
gtc
m
daN/m2
0.01
0.02
0.1
28
32
250
n
gtt
daN/m2
1.1
1.3
1.1
362.4 daN/m2
0.02
32
1.3
0.1
250
1.1
0.015
24
1.3
2
347.8 daN/m
30.8
41.6
275
15
30.8
41.6
275
15
30.8
41.6
275
15
41.6
275
31.2
b. Hoạt tải
Xác định hoạt tải tác dụng lên sàn theo công thức:
(daN/m2)
Trong đó:
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
9
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
+ ptt : hoạt tải tính toán.
+ n : hệ số vượt tải (tra TCVN 2737-1995).
+ ptc : hoạt tải tiêu chuẩn (tra TCVN 2737-1995).
Bảng 2.6: Hoạt tải phân bố đều lên sàn tầng và mái
STT
1
2
3
4
5
8
Phòng chức năng
Phòng ngủ
Phòng khách
WC
Hành lang
Bếp
Sàn mái BTCT có
sử dụng
ptc
(daN/m2)
150
150
150
300
150
1.3
1.3
1.3
1.2
1.3
ptt
(daN/m2)
195
195
195
360
195
150
1.3
195
n
c. Phần hoạt tải do lớp nước chứa trong Sê nô (do ứ đọng): dày 30cm
Xác định hoạt tải của lớp nước chứa trong Sê nô theo công thức:
Ptc = 1000*0.3*1.2 = 360 (daN/m2)
Trong đó:
+ Khối lượng riêng của nước: ɣ = 1000 (daN/m3)
+ Chiều cao lớp nước chứa trong Sê nô: h = 0.3m
+ Hệ số vượt tải: n = 1.2 với tải trọng lớn hơn 200 (daN/m2)
d. Tổng hợp tĩnh tải và hoạt tải
Bảng 2.7 : Tổng hợp tĩnh tải và hoạt tải lên từng ô sàn tầng
Sàn từ tầng 1 đến tầng 4:
Ô
SÀN
S1
S2
S3
CHỨC
NĂNG
P.
KHÁCH
P.
KHÁCH
P.BẾP
P. NGỦ
HTTC
(kg/m2)
HỆ
SỐ n
HOẠT
TẢI
(Kg/m2)
TỈNH
TẢI
(Kg/m2)
L2
L1
L2/L1
LOẠI
SÀN
3.3
1
3.3
Sàn một
phương
150
1.3
195
362.4
4.4
1
4.4
Sàn một
phương
150
1.3
195
362.4
4.4
4.4
1
Sàn hai
phương
150
1.3
195
362.4
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
10
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
S4
P.
KHÁCH
P. BẾP
4.4
3.3
1.33
S5
P. NGỦ
5.6
4.4
1.27
S6
WC
4.4
3.3
1.33
S7
WC
3.3
3.3
1
5.6
3.3
1.7
3.3
1
3.3
P.
KHÁCH
P. BẾP
P.
KHÁCH
S8
S9
S10
P. NGỦ
2.9
1
2.9
S11
P. NGỦ
4.4
2.9
1.52
S12
BẾP
3.3
2.9
1.14
S13
HÀNH
LANG
5.6
1.5
3.7
Sàn hai
phương
Sàn hai
phương
Sàn một
phương
Sàn hai
phương
Sàn hai
phương
Sàn một
phương
Sàn một
phương
Sàn hai
phương
Sàn hai
phương
Sàn một
phương
150
1.3
195
362.4
150
1.3
195
362.4
150
1.3
195
362.4
150
1.3
195
362.4
150
1.3
195
362.4
150
1.2
360
362.4
150
1.3
195
362.4
150
1.3
195
362.4
150
1.3
195
362.4
300
1.2
360
362.4
Sàn tầng mái:
Ô
SÀN
CHỨC
NĂNG
LOẠI
SÀN
HTTC
(kg/m2)
HỆ
SỐ n
HOẠT
TẢI
(Kg/m2)
TỈNH
TẢI
(Kg/m2)
150
1.3
195
362.4
150
1.3
195
362.4
150
1.3
195
362.4
L2
L1
L2/L1
4.4
4.4
1
4.4
3.3
1.33
5.6
4.4
1.27
Sàn hai
phương
Sàn hai
phương
Sàn hai
phương
150
1.3
195
362.4
SM3
Mái
BTCT
Mái
BTCT
Mái
BTCT
SM4
Mái
BTCT
3.3
3.3
1
Sàn hai
phương
SM5
Mái
BTCT
5.6
3.3
1.7
Sàn hai
phương
150
1.3
195
362.4
SM6
Mái
BTCT
5.6
1.5
3.73
Sàn một
phương
150
1.3
195
362.4
SM1
SM2
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
11
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SM7
Mái
BTCT
CBHD: Nguyễn Anh Duy
5.6
5.6
1
Sàn hai
phương
150
1.3
195
LOẠI
SÀN
HTTC
(kg/m2)
HỆ
SỐ n
HOẠT
TẢI
(Kg/m2)
TỈNH
TẢI
(Kg/m2)
300
1.2
360
347.8
300
1.2
360
347.8
300
1.2
360
347.8
300
1.2
360
347.8
362.4
Phần sàn sê nô:
Ô
SÀN
CHỨC
NĂNG
SSN
1
SSN
2
SSN
3
Sê nô
BTCT
Sê nô
BTCT
Sê nô
BTCT
SSN
4
Sê nô
BTCT
L2
L1
L2/L1
4.4
1
4.4
3.3
1
3.3
Sàn hai
phương
Sàn một
phương
Sàn một
phương
5.6
Sàn một
phương
1
5.6
1
1
1
III. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP SÀN
Cơ sở tính toán
Trong công trình nhà ở, sàn là cấu kiện trực tiếp chịu tải trọng sử dụng, hệ sàn
đươc đỡ bởi hệ khung dầm truyền tải xuống móng nhờ hệ thống cột.
Tất cả các sàn đều tính theo dạng sơ đồ bản sàn 4 cạnh ngàm (Sơ đồ 9) (Sàn, dầm đổ
liền khối).
Dựa vào sơ đồ kết cấu và phân tích sự làm việc của các bản sàn, người ta chia làm
2 loại là sàn một phương và sàn hai phương.
• Sàn một phương: là loại sàn làm việc chịu uốn theo một phương rất lớn so với
phương còn lại. Khi sàn có tỉ lệ cạnh dài so với cạnh ngắn không nhỏ hơn 2 thì sàn đó
có thể xem là sàn một phương. Phương cạnh ngắn là phương làm việc chính của sàn,
vì thế ta cắt 1m bề rộng theo phương ngắn và tính toán như dầm có chiều cao bằng
chiều dầy sàn và chiều rộng bằng 1m. Sơ đồ tính như sau:
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
12
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
Sơ đồ tính của sàn 1 phương.
Với Mb là moment bụng , Mg moment ở gối và được xác định theo công thức sau:
•
Sàn hai phương: là loại sàn có hai phương làm việc chịu uốn không chênh lệch
nhiều. Khi sàn có tỉ lệ cạnh dài so với cạnh ngắn nhỏ hơn hoặc bằng 2 thì sàn này được
tính toán toán theo sàn làm việc theo cả 2 phương. Với phương ngắn vẫn là phương
chịu lực chính. Cắt 1m bề rộng theo mỗi phương để tính toán thép. Sơ đồ tính toán như
sau:
Sơ đồ tính của sàn 2 phương
Với các giá trị moment được xác định theo công thức sau:
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
13
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
Trong đó:
+ M1, M2, MI, MII là các giá trị moment dương lớn nhất ở bụng, moment âm lớn
nhất ở gối theo 2 phương cạnh ngắn và cạnh dài (như hình trên).
+ i là dạng sơ đồ tính toán của sàn (gồm 11 sơ đồ). Mỗi dạng sơ đồ I có hệ số k và
m tương ứng (tra bảng).
P=( ptt + gtt).L1.L2 (ptt, gtt :giá trị tĩnh tải, hoạt tải tính toán; L1, L2 là cạnh ngắn và
cạnh dài của ô sàn).
1. Tính toán sàn làm việc theo hai phương :
Sơ đồ tính (chọn ô sàn S3 để tính điển hình)
Kích thước ô sàn: L1 = 4.4m, L2 = 4.4 m
Xét tỉ số
→ Sàn làm việc hai phương, tính toán theo sơ đồ ngàm bốn cạnh.
(sơ đồ 9)
Tính nội lực:
Tĩnh tải: gtt1 = 362.4 daN/m2 (lấy theo bảng 2.5)
Hoạt tải: Dựa vào công năng các ô sàn, theo bảng 2.6 ta có hoạt tải sử dụng: ptt
= 195 daN/m2.
→ Tổng tải trọng: q = gtt + ptt1 = 362.4 + 195 = 557.4 daN/m2.
Khi đó, tải trọng toàn phần P= q xL1xL2 = 557.4 x 4.4 x 4.4= 10791.26 daN.
Từ α = 1, ta có
m91 = 0.0179
k91 = 0.0417
m92 = 0.0179
k92 = 0.0417
Thay các giá trị trên vào công thức tính giá trị moment ta được:
M1 = m91xP = 0.0179 x 10791.26 = 193.16 daN.m
M2 = m92xP = 0.0179 x 10791.26 = 193.16 daN.m
MI = k91xP = 0.0417 x 10791.26 = 449.99 daN.m
MII = k92xP = 0.0417 x 10791.26 = 449.99 daN.m
Tính và bố trí thép:
Ta có các số liệu về vật liệu:
+ Bêtông B20 có Rb = 115 daN/cm2, Rbt = 9 daN/cm2.
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
14
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
+
R
CBHD: Nguyễn Anh Duy
= 0.437, αR = 0.645, thép nhóm CI có Rs= 2250 daN/cm2.
+ Lớp bảo vệ a0 = 1.5cm → h0 = h – a0 = 10 – 1.5 = 8.5cm.
- Cắt bản theo hai phương vuông góc cạnh ngắn và cạnh dài với chiều rộng
của bản là b = 1 m = 100 cm.
Tính thép chịu moment dương theo phương cạnh ngắn L1 = 4.4m.
Ta có: M1 = 19316 daN.cm
<
= 0.446 => Thỏa điều kiện cốt đơn
(cm2)
Ta chọn thép
6a200mm với As = 1.42 cm2.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Vậy
=0.1%<
<
(Thỏa ĐK hàm lượng)
Số thanh thép chịu moment dương theo cạnh L1 và L2
, ta chọn 23 thanh.
Tính thép chịu moment âm theo phương cạnh ngắn L1 = 4.4m.
Ta có: MI = 44999 daN.cm
<
= 0.446 => Thỏa điều kiện cốt đơn
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
15
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
Ta chọn thép
8a200mm với As = 2.55 cm2.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Vậy
=0.1%<
<
(Thỏa ĐK hàm lượng)
Số thanh thép chịu moment dương theo cạnh L1 và L2
, ta chọn 23 thanh.
Tính thép chịu moment dương theo phương cạnh dài: L2 = 4.4m
Do thép chịu moment dương theo phương cạnh dài nằm trên thép chịu
moment dương theo phương cạnh ngắn nên chiều cao làm việc của sàn được
tính như sau : ho= hs – a0 – φM1 = 10 – 1.5 – 0.6 = 7.9 cm
trong đó:
+ a0: là lớp bảo vệ cốt thép chịu moment dương theo phương cạnh ngắn.
+ φM1 là đường kính cốt thép chịu moment dương theo phương cạnh
ngắn.
Ta có: M2 = 19316 daN.cm
<
= 0.446 => Thỏa điều kiện cốt đơn
(cm2)
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
16
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
Ta chọn thép
CBHD: Nguyễn Anh Duy
6a200mm với As = 1.42 cm2.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Vậy
=0.1%<
<
(Thỏa ĐK hàm lượng)
Số thanh thép chịu moment dương theo cạnh dài L2:
, ta chon 23 thanh
Tính thép chịu moment âm theo phương cạnh dài L2 = 4.4m.
Ta có: MII = 44999 daN.cm
<
= 0.446 => Thỏa điều kiện cốt đơn
Ta chọn thép
8a200mm với As = 2.52 cm2.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Vậy
=0.1%<
<
(Thỏa ĐK hàm lượng)
Số thanh thép chịu moment dương theo cạnh L2
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
17
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
, ta chọn 23 thanh
1
1
MẶT BẰNG BỐ TRÍ THÉP Ô SÀN S3
MẶT CẮT 1-1
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
18
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
Ghi chú:
- Nếu lượng thép chịu momen âm của hai sàn liền kề, chung một gối chênh lệch ít thì
sử dụng thép lớn bố trí chung và bố trí ra đến 1/4 chiều dài nhịp.
- Nếu lượng thép chịu momen dương của các sàn liền kề chênh lệch ít thì sử dụng
thép lớn kéo qua các sàn đó.
- Momen
,
là các momen theo phương cạnh ngắn (L1), vậy lượng thép tính
ra bố trí theo phương cạnh ngắn (L1). Lượng thép theo momen
phương cạnh dài (L2).
- Bố trí thép: thép được bố trí như trong bản vẽ.
,
bố trí theo
- Để tính nhanh, các sàn hai phương còn lại ta tính trong excel, được trình bày bên
dưới
Bảng 2.8 : Tổng hợp nội lực sàn hai phương
Phần sàn từ tầng 1 đến tầng 4:
Ký
hiệu ô
sàn
S3
S4
S5
Cạnh
ngắn
L1
(m)
Cạnh
dài L2
(m)
4.4
4.4
3.3
4.4
4.4
5.6
m91
Hoạt Tĩnh tải
m92 k91 tải Ptt
gtt
2
k91
daN/m daN/m2
α=
1.00
L2/ 0.0179
L1
0.0179
1.33
1.27
195
362.4
P=(
ptt
+gt
t).L
10791
1.L
2
M1
M2
MI
MII
daN/m2
193
193
0.0417
450
0.0417
450
0.0209
195
362.4
8093
169
0.0118
96
0.0474
384
0.0270
218
0.0207
195
362.4
13734
285
0.0129
177
0.0474
651
0.0294
404
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
19
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
S6
S7
S8
S11
S12
3.3
3.3
3.3
2.9
2.9
4.4
3.3
5.6
4.4
3.3
CBHD: Nguyễn Anh Duy
1.33
1.00
1.70
1.52
1.14
0.0209
195
362.4
8093
169
0.0118
96
0.0474
384
0.0270
218
0.0179
195
362.4
6070
109
0.0179
109
0.0417
253
0.0258
41
0.0200
195
362.4
10301
206
0.0069
71
0.0438
451
0.0152
157
0.0207
195
362.4
7112
147
0.0090
64
0.0462
329
0.0200
142
0.0199
195
362.4
5334
106
0.0152
81
0.0459
245
0.0354
189
Phần sàn mái BTCT:
Ký
Cạnh Cạnh
hiệu ngắn dài L2
ô sàn L1 (m) (m)
SM1
4.4
4.4
m91
m92
k91
k91
α=
1.00 0.0179
L2/
L1
Hoạt tải Tĩnh tải
Ptt
gtt
2
daN/m daN/m2
195
362.4
M1 M2
P=(
MI MII
ptt
2
+gt daN/m
t).L
10791
193
1.L
2
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
20
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SM2
SM3
SM4
SM5
SM7
SSN
1
3.3
4.4
3.3
3.3
5.6
1.0
4.4
5.6
3.3
5.6
5.6
1.0
CBHD: Nguyễn Anh Duy
0.0179
193
0.0417
450
0.0417
450
1.33 0.0209
195
362.4
8093
169
0.0118
96
0.0474
384
0.0270
218
1.27 0.0207
195
362.4
13734
285
0.0129
177
0.0474
651
0.0294
404
1.00 0.0179
195
362.4
6070
109
0.0179
109
0.0417
253
0.0417
253
1.70 0.0200
195
362.4
10301
206
0.0069
71
0.0438
451
0.0152
157
1.00 0.0179
195
362.4
17480
313
0.0179
313
0.0417
729
0.0417
729
1.00 0.0179
360
347.8
708
13
0.0179
13
0.0417
30
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
21
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
0.0417
30
Bảng 2.9 : Thép sàn tầng làm việc hai phương
Phần sàn từ tầng 1 đến tầng 4:
Ký
hiệu
Momen
ô
sàn
S3
S4
S5
S6
Giá trị
M
(daN.cm
)
ho
b
Rb
Rs
As
(cm
)
(cm
)
(MPa
)
(MPa
)
αm
ξ
(cm2
)
Chọn thép
As
ϕ
a
(m.m
)
chọ
n
μ%
M1
19316
8.5
100
11.5
225
0.023
0.988
1.02
6
200
1.42
0.17
M2
19316
7.9
100
11.5
225
0.027
0.986
1.10
6
200
1.42
0.18
MI
45000
8.5
100
11.5
225
0.054
0.972
2.42
8
150
3.35
0.39
MII
45000
8.5
100
11.5
225
0.054
0.972
2.42
8
150
3.35
0.39
M1
16931
8.5
100
11.5
225
0.020
0.990
0.89
6
200
1.42
0.17
M2
9566
7.9
100
11.5
225
0.013
0.993
0.54
6
200
1.42
0.18
MI
38395
8.5
100
11.5
225
0.046
0.976
2.06
8
150
3.35
0.39
MII
21820
8.5
100
11.5
225
0.026
0.987
1.16
6
150
1.89
0.22
M1
28485
8.5
100
11.5
225
0.034
0.983
1.52
6
150
1.89
0.22
M2
17717
7.9
100
11.5
225
0.025
0.988
1.01
6
150
1.89
0.24
MI
65073
8.5
100
11.5
225
0.078
0.959
3.55
8
120
4.19
0.49
MII
40406
8.5
100
11.5
225
0.049
0.975
2.17
8
150
3.35
0.39
M1
16931
8.5
100
11.5
225
0.020
0.990
0.89
6
200
1.42
0.17
M2
9566
7.9
100
11.5
225
0.013
0.993
0.54
6
200
1.42
0.18
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
22
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
S7
S8
S11
S12
CBHD: Nguyễn Anh Duy
MI
38395
8.5
100
11.5
225
0.046
0.976
2.06
8
150
3.35
0.39
MII
21820
8.5
100
11.5
225
0.026
0.987
1.16
8
200
2.52
0.30
M1
10865
8.5
100
11.5
225
0.013
0.993
0.57
6
200
1.42
0.17
M2
10865
7.9
100
11.5
225
0.015
0.992
0.62
6
200
1.42
0.18
MI
25312
8.5
100
11.5
225
0.030
0.985
1.34
8
200
2.52
0.30
MII
25312
8.5
100
11.5
225
0.030
0.985
1.34
8
200
2.52
0.30
M1
20602
8.5
100
11.5
225
0.025
0.987
1.09
6
200
1.42
0.17
M2
7108
7.9
100
11.5
225
0.010
0.995
0.40
6
200
1.42
0.18
MI
45117
8.5
100
11.5
225
0.054
0.972
2.43
8
150
3.35
0.39
MII
15657
8.5
100
11.5
225
0.019
0.990
0.83
8
200
2.52
0.30
M1
14737
8.5
100
11.5
225
0.018
0.991
0.78
6
200
1.42
0.17
M2
6415
7.9
100
11.5
225
0.009
0.996
0.36
6
200
1.42
0.18
MI
32859
8.5
100
11.5
225
0.040
0.980
1.75
8
200
2.52
0.30
MII
14225
8.5
100
11.5
225
0.017
0.991
0.75
8
200
2.52
0.30
M1
10605
8.5
100
11.5
225
0.013
0.994
0.56
6
200
1.42
0.17
M2
8119
7.9
100
11.5
225
0.011
0.994
0.46
6
200
1.42
0.18
MI
24474
8.5
100
11.5
225
0.029
0.985
1.30
8
200
2.52
0.30
MII
18862
8.5
100
11.5
225
0.023
0.989
1.00
8
200
2.52
0.30
Phần sàn mái BTCT:
Ký
hiệu
ô
sàn
SM
1
Giá trị
Mome
n
M
(daN.cm
)
ho
b
Rb
Rs
As
(cm
)
(cm
)
(MPa
)
(MPa
)
αm
ξ
(cm2
)
Chọn thép
As
ϕ
a
(m.m
)
chọ
n
μ%
M1
19316
8.5
100
11.5
225
0.023
0.988
1.02
6
200
1.42
0.17
M2
19316
7.9
100
11.5
225
0.027
0.986
1.10
6
200
1.42
0.18
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
23
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
SM
2
SM
3
SM
4
SM
5
SM
7
SSN
1
CBHD: Nguyễn Anh Duy
MI
45000
8.5
100
11.5
225
0.054
0.972
2.42
8
150
3.35
0.39
MII
45000
8.5
100
11.5
225
0.054
0.972
2.42
8
150
3.35
0.39
M1
16931
8.5
100
11.5
225
0.020
0.990
0.89
6
200
1.42
0.17
M2
9566
7.9
100
11.5
225
0.013
0.993
0.54
6
200
1.42
0.18
MI
38395
8.5
100
11.5
225
0.046
0.976
2.06
8
200
2.52
0.30
MII
21820
8.5
100
11.5
225
0.026
0.987
1.16
8
200
2.52
0.30
M1
28485
8.5
100
11.5
225
0.034
0.983
1.52
6
150
1.89
0.22
M2
17717
7.9
100
11.5
225
0.025
0.988
1.01
6
150
1.89
0.24
MI
65073
8.5
100
11.5
225
0.078
0.959
3.55
8
120
4.19
0.49
MII
40406
8.5
100
11.5
225
0.049
0.975
2.17
8
150
3.35
0.39
M1
10865
8.5
100
11.5
225
0.013
0.993
0.57
6
200
1.42
0.17
M2
10865
7.9
100
11.5
225
0.015
0.992
0.62
6
200
1.42
0.18
MI
25312
8.5
100
11.5
225
0.030
0.985
1.34
8
200
2.52
0.30
MII
25312
8.5
100
11.5
225
0.030
0.985
1.34
8
200
2.52
0.30
M1
20602
8.5
100
11.5
225
0.025
0.987
1.09
6
200
1.42
0.17
M2
7108
7.9
100
11.5
225
0.010
0.995
0.40
6
200
1.42
0.18
MI
45117
8.5
100
11.5
225
0.054
0.972
2.43
8
200
2.52
0.30
MII
15657
8.5
100
11.5
225
0.019
0.990
0.83
8
200
2.52
0.30
M1
31289
8.5
100
11.5
225
0.038
0.981
1.67
6
100
2.83
0.33
M2
31289
7.9
100
11.5
225
0.044
0.978
1.80
6
100
2.83
0.36
MI
72892
8.5
100
11.5
225
0.088
0.954
4.00
8
100
5.03
0.59
MII
72892
8.5
100
11.5
225
0.088
0.954
4.00
8
100
5.03
0.59
M1
1267
8.5
100
11.5
225
0.002
0.999
0.07
6
200
1.42
0.17
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
24
ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CBHD: Nguyễn Anh Duy
M2
1267
7.9
100
11.5
225
0.002
0.999
0.07
6
200
1.42
0.18
MI
2952
8.5
100
11.5
225
0.004
0.998
0.15
8
200
2.52
0.30
MII
2952
8.5
100
11.5
225
0.004
0.998
0.15
8
200
2.52
0.30
2. Tính toán sàn làm việc theo một phương :
Sơ đồ tính (chọn ô sàn S1 để tính điển hình)
Kích thước ô sàn: L1 = 1m, L2 = 3.3 m
Xét tỉ số = 3.3>2→ Sàn làm việc một phương, tính toán theo phương ngắn như
dầm ngàm 2 đầu.
Sơ đồ tính ô sàn này đó là cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem
như dầm để tính nội lực và bố trí thép.
Gọi MI, M1 lần lượt là giá trị moment ở gối và nhịp của dải bản.
Tính nội lực:
- Tĩnh tải (trọng lượng bản thân kết cấu sàn): g tt = 362.4 daN/m2 (lấy theo bảng
2.6.
- Dựa vào công năng các ô sàn, ta có hoạt tải sử dụng: p tt = 195 daN/m2 (lấy
theo bảng 2.6.)
→ Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn là:
q = (gtt + ptt).b = (362.4 + 195)x1 = 557.4 daN/m2
Áp dụng công thức tính moment cho dầm, ta tìm được nội lực như sau:
+ Moment dương tại giữa nhịp: M1
+ Moment âm tại gối: MI
(daN.m)
(daN.m)
Tính và bố trí thép
Tính trên bản dải có chiều rộng b = 1m. Chọn chiều dày lớp bảo vệ a0 = 1.5 cm.
→ h0 = h – a0 = 10 – 1.5 = 8.5 cm
Tính và bố trí thép chịu moment dương tại giữa nhịp:
Ta có M1 = 2323 daN.cm
SVTH:Nguyễn Nhựt Duy
MSSV: B1503634
CBHD: Ths Nguyễn Anh Duy
25
