Bài giảng kết cấu bê tông cốt thép 2
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (934.55 KB, 41 trang )
Nội dung mơn học
•
•
•
•
•
•
Chương 1: Đ i cương v bê tơng c t thép
Chương 2: Ngun lý tính tốn và c"u t o BTCT
Chương 3: C"u ki'n ch(u u n
Chương 4: C"u ki'n ch(u kéo – C"u ki'n ch(u nén
Chương 5: Tính tốn k,t c"u BTCT theo TTGH II
Chương 6: Sàn ph3ng
1
6
Sàn phẳng
6.1. Khái ni'm chung
6.2. Sàn sư8n toàn kh i có b:n lo i d
2
6.1. Khái ni m chung
•
Sàn ph3ng là k,t c"u đư>c s? d@ng rBng rãi trong các cơng trình xây dGng.
•
C"u ki'n cơ b:n cHa sàn ph3ng là b:n và d
•
•
Sàn trGc ti,p nhMn t:i trNng rOi truy n xu ng tư8ng, cBt và móng.
Sàn cịn nhMn t:i trNng theo hưQng ngang rOi truy n vào các k,t c"u th3ng
đRng.
•
M t s lo i sàn sư n hay g p:
1.
Sàn sư8n toàn kh i có b:n kê b n c nh
2.
Sàn sư8n kiLu ô c8
3.
Sàn sư8n dùng panel lTp ghép
4.
Sàn sư8n n?a lTp ghép
3
6.1. Khái ni m chung
6.1.1. B n lo i d!m và b n kê b n c nh:
B n lo i d!m:
Xét b:n kê 2 c nh A và B và b:n b( ngàm mBt phía như hình vW
Khi ch(u t:i trNng phân b đ u, b:n b( cong theo phương l1 cịn phương l2 vXn
th3ng => mơmen ch[ xu"t hi'n theo phương l1.
Khi đó b:n làm vi'c như d<m có nh(p l1 và đư>c gNi là b:n lo i d
l2
l1
l2
•
A
l1
2
M=
B
ql 1
2
l1
2
ql
M= 1
8
4
6.1. Khái ni m chung
6.1.1. B n lo i d!m và b n kê b n c nh:
•
B n kê 4 c nh:
1
4
5
1 1
.
=
384 E J
→
1
=
2
=
2
1
2
4
4
5
2 2
.
=
384 E J
(6 − 1)
l1
l1
1m
\ Xét b:n có kích thưQc l2xl1 đư>c tGa trên 4 c nh ch(u t:i trNng phân b đ u.
Khi đó b:n b( cong theo c: hai phương l1 và l2. Như vMy mômen u n xu"t hi'n theo
1m
c: hai phương l1 và l2.
q1
\ GNi t:i trNng truy n theo phương l1 là q1,
t:i trNng truy n theo phương l2 là q2.
\ CTt 2 d:i ^ gi_a b:n như hình vW, m`i
q
f1
d:i có chi u rBng mBt đơn v(.
\ ĐB võng t i gi_a nh(p cHa 2 d:i f1 = f2
l
2
q2
f2
\ Khi (l2/l1 )≥ 3 thì q1 ≥ 81q2 (98,7% t:i trNng truy n theo phương l1) => xem như b:n
lo i d
\ Khi (l2/l1 < 2) t:i truy n theo c: 2 phương cHa b:n, g-i là b n kê b n c nh.
5
6.1. Khái ni m chung
6.1.2. Các lo i sàn:
•
•
Theo phương pháp thi cơng : sàn tồn kh i, sàn lTp ghép và n?a lTp ghép.
Theo sơ đ4 k5t c6u: sàn d
\ Sàn dày sư8n (sàn ô c8) (h.6.3c)
\ Sàn nhi u sư8n (h.6.3e)
\ Sàn có d
Hình 6.3. Các lo i sàn thư ng g p
a, Sàn có b n d!m;
b, Sàn có b n kê b n c nh;
c, Sàn n6m;
d, Sàn dày sư n;
e, Sàn nhi;u sư n;
f, Sàn có d!m b=t.
6
6.1. Khái ni m chung
6.1.3. Các b ph?n c@a sàn sư n:
1 – B:n
2 – D
a,
5
1
5
b,
2
2
D
5
C
5\ Tư8ng ngồi
c,
5 4
1
1
1
3
B
4
A
1
1
4
2
7
3
5
M tc t11
4
Hình 6.4. M t s sơ đ sàn
7
6.1. Khái ni m chung
6.1.4. Kích thưAc các b ph?n c@a sàn:
a, Kích thưAc trên m t bCng:
•
Vi'c b trí lưQi cBt liên quan tQi kích thưQc h' d
D
VQi sàn kê hai c ch: l1=2÷3m; HT nhj hoqc trung bình: l1=3,6m.
VQi b:n kê 4 c nh: l1=2,5÷3,5m;
÷
HT nhj hoqc trung bình : l1=4m.
b, Chi;u dày c@a b n (h):
Có th, xác đ(nh chi u dày b:n theo công thRc:
(6\2)
VQi b:n lo i d
chNn m nht vQi b:n liên t@c).
B:n công xôn m = 10 ÷ 18
D = 0,8 ÷ 1,4 ph@ thuBc vào t:i trNng
h chNn nguyên theo cm;
h ≥ hmin; hmin = 5cm vQi mái bung; 6cm vQi nhà dân d@ng; 7cm nhà công nghi'p.
8
6.1. Khái ni m chung
6.1.4. Kích thưAc các b ph?n c@a sàn (ti5p theo):
c, Kích thưAc ti5t di n d!m:
Chi;u cao ti,t di'n d
=
1
.
(6 − 3)
VQi :
ld: nh(p cHa d
D
9
6.1. Khái ni m chung
6.1.5. T i tr-ng tác dEng trên b n sàn:
• T:i trNng tác d@ng lên sàn gOm Ho t t:i và tĩnh t:i.
• Ho t t:i (p): Ho t t:i tiêu chuwn ptc lên sàn đư>c l"y theo TCVN2737\95.
Thông thư8ng ho t t:i đư>c cho dưQi d ng phân b đ u:
p = npptc
trong đó: np là h' s vư>t t:i
• Tĩnh t:i (g) tác d@ng lên sàn bao gOm:
TrNng lư>ng sàn BTCT, TL các lQp phH, lQp lót...
Xác đ(nh TL các lQp này theo thGc t,, tĩnh t:i tính tốn là:
g = ∑ngigitc
trong đó ng = 1,1 – 1,2 (tra qui ph m)
T i tr-ng tính tồn tồn ph!n lên sàn là:
q=g+p
(kG/m2)
10
6.2. Sàn sư n tồn kh i có b n d!m
6.2.1. C6u t o cơ b n:
b,
Hình 6.4. Sơ đ k!t c"u sàn sư n tồn
kh i có b&n d(m
a, M t bCng; b, M t cFt ngang;
1GB n ; 2G D!m phE; 3G D!m chính;
4 – C t; 5G Tư ng
1
3
4
5
l2
5
l2
4
l2
3
I
2
1
l1
l1
B
3l1
3l1
C
D
1
2
3
5
A
2
l2
B:n g i lên d
Vì (l2/l1 > 2) nên thR tG truy n lGc là:
B:n \> D<m ph@ \> D<m chính \> CBt \> Móng
B:n: 6÷10cm.
Nh(p cHa b:n: l1: 2÷4m
Nh(p d
hdp = (1/12 ÷ 1/20)ldp.
Nh(p d
l1
b = (0,3 ÷ 0,5)h.
A
4
B
C
D
11
6.2. Sàn sư n tồn kh i có b n d!m
6.2.2. Khái ni m cơ b n v; khAp dJo:
Khi ưs trong mi n kéo c t thép đ t đ,n Rs, thép bTt đbê tơng đ t đ,n Rb thì ti,t di'n rơi vào tr ng thái phá ho i (phá ho i d{o).
To tr ng thái IIa (σs→Rs) chuyLn đ,n tr ng thái phá ho i (σs→Rs, σb→Rb) là mBt
quá trình m^ rBng khe nRt, ti,t di'n b( quay quanh tr@c trung hòa. Ti,t di'n như
(II a ) σb < R b
(III th2) σb = R b
vMy gNi là khQp d{o.
Đ c đi m c a kh p d o:
\ Ch(u đư>c mô men u n nh"t đ(nh
M
M
Mkd = AsRsZs;
σs = R s
\ Xoay đư>c mBt góc xoay h n ch,.
σs = R s
Giá tr mơmen t i kh p d o:
Q trình hình thành kh p d o trên ti$t di%n
\ D
(ql2)/16.
A
(xem thêm GT – t 320)
q
C
B
\ D
q
Mkd
A
Mkd
Mkd
l
B
ql
8
2
Mkd
Mkd
0,425l
l
12
6.2. Sàn sư n tồn kh i có b n d!m
6.2.3. Tính tốn n i lKc b n (có kL đ5n sK hình thành c@a khAp dJo):
B:n lo i d
t
t
Sb
l2b
E
t
h dp
hb
D
l2
0,5bdp
c=0,5h
b = 11m
l2
C
B
lb
l
l
l
l 1b
l1
l1
l1
l2b
1
2
3
A
l 1b
1
l1 l1
4
4
5
p
l 1b
7
b dp
10
g
lb
l
l
l
T:i trNng tác d@ng lên b:n: Tĩnh t&i g: TLBT, các lQp phH, lót; Ho t t&i p: t:i trNng s? d@ng
c = 0,5hb;
lb = l1b – bdp/2 – t/2 + 0,5hb;
l = l1 – bdp;
bdp = 15; 18; 20 ; 22cm
hb: chi u dày b:n; bdp: b rBng d
13
6.2. Sàn sư n tồn kh i có b n d!m
6.2.3. Tính tốn n i lKc b n (có kL đ5n sK hình thành c@a khAp dJo) (ti5p theo):
VQi gi: thi,t khQp d{o hình thành ^ sát mép ti,t di'n d
2
=
=
11
2
=
;
=
16
q=g+p
lb
l
l
l
2
Mgb
2
ql
Mnhb = 11b
ql
Mg = 16
Mg
Mg
2
ql
Mnhg = 16
Mnhg
Mnhg
14
6.2. Sàn sư n tồn kh i có b n d!m
6.2.4. Tính tốn và b trí c t thép cho b n
•
Tính c t thép ch(u lGc cHa b:n như đ i vQi cthép đơn vQi b=1m, h= chi u dày b:n (hb).
•
C
•
Đ i vQi nh_ng ơ b:n mà c: b n c nh đúc li n vQi d<m đư>c phép gi:m đi 20% c t
thép do :nh hư^ng cHa hi'u Rng vịm khi hình thành khQp d{o.
•
Trong b:n khơng tính c t ngang ch(u cTt nên ph:i tho: mãn đi u ki'n Q ≤ 2,5Rbtbh0 .
10
0c
m
F
E
A
lb
hb
B
H
B
a a a a
Mnhb
Mômen dương
D
a/2
G
E
a/2
Mnhb
a a a a
100 cm
As
F
Mg
C
A
a/2
l
Mgb
100 cm
As
H
h0
hb
D
h0
hb
G
C
Mgb
Mômen âm
a/2
15
6.2. Sàn sư n tồn kh i có b n d!m
6.2.4. Tính tốn và b trí c t thép cho b n (ti5p theo)
•
B trí c t thép dNc ch(u lGc trong b:n:
φ...,a...
φ...,a...
2
φ...,a...
1
φ...,a...
4
φ...,a...
λl0
λl
l0
λl
λl
l
4
3
l
1,3: c t thép ch(u mômen dương căng dưQi; 2,4: c t thép ch(u mômen âm t i g i.
λ = 1/4 khi p/g < 3 ; λ = 1/3 khi p/g ≥ 3 ; p: ho t t:i ; g: tĩnh t:i.
•
C t thép ch(u mơmen âm theo c"u t o:
6 > 5 φ 6/1m
6A > 5 φ 6/1m
D
1/5 l 0
(1/4)l
(1/4)l
6, 6A: c t thép ch(u mômen âm theo c"u t o t i v( trí giao vQi tư8ng biên và d
16
6.2. Sàn sư n tồn kh i có b n d!m
6.2.4. Tính tốn và b trí c t thép cho b n (ti5p theo)
B trí c t thép trong b:n:
360
450
φ 6, a 200
460
φ l2, a 200
5
460
460
φ l0, a 150
2
460
460
φ 6, a 300
4
6A
70
•
φ l2, a 200
110
90
2000 mm
φ l0
a 150
6
1
90
90
2000
φ6
a 300
3
90
6
90
90
2000
C t thép d-c chPu lKc: 1,3: c t thép ch(u mômen dương căng dưQi; 2,4: c t thép ch(u mômen âm t i g i.
C t thép c6u t o: 5: c t thép c"u t o ch(u mômen âm; 6, 6A: c t thép phân b .
17
6.2.5. Tính tốn d!m phE
6.2.5.1. Sơ đO tính tốn d
18
6.2.5. Tính tốn d!m phE
6.2.5.1. Sơ đ4 tính tốn d!m phE (theo sơ đ4 khAp dJo):
•
D
h dp
Sd
Sd /2
lb
t/2
t/2
0,5bdc
0,5bdc
0,5bdc
0,5bdc
l
l2
l 2b
A
l
l2
B
lb
C
l
l
Sd: đo n d
•
Khi tính tốn d
Nh(p gi_a l: kho:ng cách 2 d
l = l2 \ bdc
Nh(p biên lb: k/c to mép d
=
2
−
2
−
2
+
2
19
6.2.5. Tính tốn d!m phE
D
h dp
hb
6.2.5.2. Xác đPnh t i tr-ng tác dEng lên d!m phE
• Ho t t i: Ho t t:i tác d@ng trên b:n là p (kG/m2), ho t t:i tác d@ng lên d
p
bdp
l 1t
l 1p
pd = 0,5p.l1t + 0,5p.l1p ;
pd = p.l1 khi l1t = l1p = l1
l1t, l1p: k/c gi_a các d
Tĩnh t i: Tĩnh t:i tác d@ng trên b:n là g (kG/m2), tĩnh t:i trên d
g0: trNng lư>ng b:n thân d
kL ph
•
T i tr-ng tồn ph!n trên d
qd = pd + gd
(kG/m).
20
6.2.5. Tính tốn d!m phE
6.2.5. 3. Xác đPnh n i lKc d!m phE:
•
Tung đB cHa biLu đO bao mơmen đư>c xác đ(nh theo cơng thRc:
M = β(g+p)l2.
(6\4)
‚ nh(p biên thì dùng lb, cịn ^ g i thR hai (B) thì dùng giá tr( lQn hơn trong lb và l.
H s β dùng đL vY nhánh dương (Mmax) cHa biLu đO bao mơmen đư>c cho trên Hình 6.5
a,
0,5b dc
2b
2
β =0,0625
β =0,0625
β =0,0625
8
9
10
10
11
12
13
14
15
β =0,018
7
β =0,018
6
β =0,018
b
D
β =0,058
k
b
5
β =0,058
5
β =0,0625
b
4
β =0,058
β =0,075
β =0,091
β =0,090
b
3
β =0,018
b
2
β =0,02
b
1
C
β =0,0715
β =0,0715
B
b
0
0,5bdc
2
A
b,
0,5b dc
β =0,058
t/2
0,5bdc
β =0,0625
b
β =0,065
•
b
b
p
c,
QA
A
B
p
QB
QC
t
C Qt
C
QB
Hình 6.5. Bi.u đ bao mômen và l3c c4t d(m ph5
a, Sơ đO d
D Qt
D
21
6.2.5. 3. Xác đPnh n i lKc d!m phE (ti5p theo):
H' s β dùng đL vW nhánh dương (Mmax) cũng có thL tra theo B:ng 6.1a
Bảng 6.1a. Hệ số để tính tung độ biểu đồ bao mơmen của dầm phụ theo sơ đồ khớp dẻo
0,425lb
Tiết diện
1
2
3
4
6; 9; 11 7; 8 ; 12
Giá trị β để vẽ
nhánh Mmax
0,020
0,018
0,858
0,065
0,09
0,091
0,075
Điểm có M = 0 cách mép gối một đoạn 0,15lb hay 0,15l
Các tiết diện ghi 0,425lb; 0,5l là khoảng cách tính từ gối tựa bên trái.
•
0,5l
0,0625
H s β dùng đL vY nhánh âm (Mmin) cHa biLu đO bao mômen ph@ thuBc vào tƒ s pd/gd và
cho trong B:ng 6.1b.
Bảng 6.1b. Hệ số β và k để vẽ nhánh âm của biểu đồ bao mômen của dầm phụ theo sơ đồ khớp dẻo
Giá trị β ứng với vị trí tiết diện
pd/gd
5
6
7
8
9
10
11
12
13
≤ 0,5 -0,0715 -0,010
0,022
0,024
-0,004 -0,0625 -0,003
0,028
0,028
1
-0,0715 -0,020
0,016
0,009
-0,14
-0,0625 -0,013
0,013
0,013
1,5
-0,0715 -0,026
-0,003
0
-0,020 -0,0625 -0,019
0,004
0,004
2
-0,0715 -0,030
-0,009
-0,006
-0,024 -0,0625 -0,023
-0,003
-0,003
2,5
-0,0715 -0,033
-0,012
-0,009
-0,027 -0,0625 -0,025
-0,006
-0,006
3
-0,0715 -0,035
-0,016
-0,014
-0,029 -0,0625 -0,028
-0,010
-0,010
3,5
-0,0715 -0,037
-0,019
-0,017
-0,031 -0,0625 -0,029
-0,013
-0,013
4
-0,0715 -0,038
-0,021
-0,018
-0,032 -0,0625 -0,030
-0,015
-0,015
4,5
-0,0715 -0,039
-0,022
-0,020
-0,033 -0,0625 -0,032
-0,016
-0,016
5
-0,0715 -0,040
-0,024
-0,021
-0,034 -0,0625 -0,033
-0,018
-0,018
14
0,030
-0,013
-0,019
-0,023
-0,025
-0,028
-0,029
-0,030
-0,032
-0,033
15
-0,0625
-0,0625
-0,0625
-0,0625
-0,0625
-0,0625
-0,0625
-0,0625
-0,0625
-0,0625
Hệ số k
0,167
0,200
0,228
0,250
0,270
0,285
0,304
0,314
0,324
0,333
Nhánh âm cHa biLu đO bao mômen ^ nh(p 1, sát g i tGa thR hai (B) đư>c coi coi là đư8ng
( + )
th3ng và có giá tr( bung 0 ^ cách mép g i tGa mBt đo n klb.
=
8
+
4
22
6.2.5. 3. Xác đPnh n i lKc d!m phE (ti5p theo):
• BiLu đ4 bao lKc cFt đư\c l6y theo Hình 6.5c
Trong đó:
LGc cTt t i mép ph:i g i A là :
QA = 0,4(gd + pd)lb.
LGc cTt ^ bên trái g i B là :
QBt = \0,6(gd + pd)lb.
LGc cTt bên ph:i g i B là:
QBp = 0,5(gd + pd)l.
LGc cTt ^ mép các g i tGa phía trong đ u l"y bung: QCp = \QCt = 0,5(gd + pd)l.
a,
0,5bdc
2b
2
β =0,0625
β =0,0625
β =0,0625
8
9
10
10
11
12
13
14
15
β =0,018
7
β =0,018
6
β =0,018
b
D
β =0,058
k
b
5
β =0,058
5
β =0,0625
b
4
β =0,058
β =0,075
β =0,091
β =0,090
β =0,065
b
3
β =0,018
b
2
β =0,02
b
1
C
β =0,0715
β =0,0715
B
b
0
0,5bdc
2
A
b,
0,5bdc
β =0,058
t/2
0,5b dc
β =0,0625
b
b
b
p
c,
QA
A
B
p
QB
QC
t
C Qt
C
QB
Hình 6.5. Bi.u đ bao mơmen và l3c c4t d(m ph5
a, Sơ đO d
D Qt
D
23
6.2.5. Tính tốn d!m phE
h
h0
a
h'f
6.2.5. 4. Tính tốn và b trí c t thép d!m phE:
• C t thép d-c chPu lKc:
\ Trư8ng h>p mơmen dương: Tính tốn theo ti,t di'n ch_ T n,u tr@c trung hịa qua sư8n.
Tính tốn theo ch_ nhMt (b’f x h) n,u TTH qua cánh.
\ Trư8ng h>p mơmen âm: tính tốn như ti,t di'n ch_ nhMt (b x h).
b'f
As
a'
Sc
b
Mơmen âm
≤
•
b
a
As
A's
Sc
Mơmen dương
≥
≤
≤
C t thép ngang (đai, xiên):
\ N,u: Q ≤ 2,5Rbtbh0 thì khơng c
<
≤ 0,3
thì c
tính kho:ng cách c t thép đai (s).
Xem các công thRc : (3\33) đ,n (3\38)
24
6.2.6. Tính tốn d!m chính
6.2.6.1. Sơ đO tính tốn d
6.2.6.5. Tính c t thép ngang
25
