Đang tải... (xem toàn văn)
Kết cấu sàn điển hình được chọn là kết cấu sàn dầm (sàn sườn toàn khối) gối lên hệ cột vách bê tông cốt thép. Sinh viên sử dụng hai mô hình tính toán để thiết kế sàn tầng điển hình: Mô hình tính toán ô bản đơn: đây là mô hình truyền thống, tính toán nội lực sàn bằng phương pháp tách từng ô bản đơn và sử dụng bảng tra. Mô hình làm việc đồng thời: tính toán nội lực bằng phương pháp phân tích kết cấu trong đó kể đến sự làm việc đồng thời của sàn với các cấu kiện chịu lực khác như dầm, cột, vách… Sau đó, so sánh và phân tích để đưa ra giá trị nội lực hợp lý và thiết kế thép.
CHƯƠNG THIẾT KẾ SÀN DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 1.1 Mô hình tính toán Kết cấu sàn điển hình chọn kết cấu sàn dầm (sàn sườn toàn khối) gối lên hệ cột - vách bê tông cốt thép Sinh viên sử dụng hai mô hình tính toán để thiết kế sàn tầng điển hình: - Mô hình tính toán ô đơn: mô hình truyền thống, tính toán nội lực sàn phương pháp tách ô đơn sử dụng bảng tra - Mô hình làm việc đồng thời: tính toán nội lực phương pháp phân tích kết cấu kể đến làm việc đồng thời sàn với cấu kiện chòu lực khác dầm, cột, vách… Sau đó, so sánh phân tích để đưa giá trò nội lực hợp lý thiết kế thép 1.2 Nguyên tắc thiết kế Hình 1-1 Nội lực tính toán ô sàn Tại ô sàn cần xác đònh giá trò nội lực: - MI, M’I: mô men âm lớn gối trái gối phải theo phương song song với trục X; - M1: mô men dương lớn nhòp theo phương song song với trục X; - MII, M’II: mô men âm lớn gối gối theo phương song song với trục Y; - M2: mô men dương lớn nhòp theo phương song song với trục Y Tại vò trí giao ô sàn, cốt thép kéo băng từ ô sàn sang ô sàn khác Giá trò nội lực lớn chọn tính cho phần cốt thép Về tính toán chi tiết cấu kiện, sàn dầm xem cấu kiện chòu uốn túy Với sàn, tính cốt thép chòu lực theo toán cấu kiện chòu uốn túy tiết diện chữ nhật Bài toán tính toán diện tích cốt thép kiểm tra khả chòu lực hai toán Với cấu kiện chòu uốn túy tiết diện chữ nhật, có hai phương trình hai phương trình cân nội lực: R bxb A Rs (PT1) x va Mg Rbx(h b ) h ø (PT2 ) Hình1-2 Sơ đồ ứng suất cấu kiện chòu uốn tiết diện chữ nhật Các điều kiện kiểm tra: - Điều kiện đảm bảo xảy phá hoại dẻo: R x xR h0 h0 (PT3 ) 1 Rs (1 sc,u ) 1,1 - Điều kiện hàm lượng cốt thép hợp lý: R 0, 05% b max R (PT4 ) Rs Trong trình tính toán, bỏ qua làm việc cốt thép vùng chòu nén, đưa toán cấu kiện chòu uốn tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn Bài toán thiết kế sàn cần kiểm tra khả chòu cắt sàn; độ võng sàn, độ nứt cấu kiện đạt yêu cầu SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 2.1 Mặt kết cấu sàn tầng điển hình Các ô sàn có chênh lệch kích thước không đáng kể đặt tên Hình 1-3 Mặt ô sàn tầng điển hình 2.2 Kích thước tiết diện – vật liệu Như lựa chọn phần1 - chương 1- mục 5, bề dày sàn tầng điển hình 18cm Kích thước dầm 30x60cm Sử dụng bê tông B30; thép AIII chòu lực 2.3 Tải trọng Loại tải trọng Tĩnh tải Vật liệu Trọng lượng thân sàn Bề dày Trọng lượng riêng Gía trị tiêu chuẩn mm kN/m3 kN/m2 180 25 4,50 Hệ số độ tin cậy Gía trị tính tốn kN/m2 1,1 4,95 Loại tải trọng Vật liệu Tĩnh tải Bề dày Trọng lượng riêng Gía trị tiêu chuẩn mm kN/m3 kN/m2 20 18 18 0,30 0,63 0,27 0,30 2,00 8,00 1,1 1,3 1,3 1,2 1,2 0,33 0,82 0,35 0,36 2,40 9,21 1,60 1,3 2,08 Các lớp hồn thiện - Gạch ceramic 15 - Vữa láng 35 - Vữa trát trần 15 Hệ thống kỹ thuật Tường xây sàn Tổng tĩnh tải g Hoạt tải Hoạt tải sử dụng p Tổng g + p 9,60 Hệ số độ tin cậy Gía trị tính tốn kN/m2 11,29 Tổng tải trọng tiêu chuẩn tính toán tác dụng lên sàn tầng điển hình - qtc = 9,6 kN/m2; - qtt = 11,29 kN/m2 NỘI LỰC SÀN THEO MÔ HÌNH Ô BẢN ĐƠN 3.1 Sơ đồ tính Các ô tách riêng tính toán riêng ứng với tải trọng riêng ô , dựa vào tỷ lệ l 2/ l1 mà ô xem ô phương (l2/ l12), ô phương (l2/ l12) Với sàn phương ta bỏ qua làm việc sàn theo phương cạnh dài xem sàn dầm đơn giản có nhòp kích thước cạnh ngắn sàn Với sàn phương phân phối nội lực sàn theo phương phức tạp, nội lực sàn tính toán thông qua bảng tra lập sẵn Liên kết sàn dầm phụ thuộc vào điều kiện sau: - Điều kiện cần: tương quan tỷ lệ độ cứng dầm sàn, điều kiện chọn sơ dựa theo tỷ lệ hd/ hs Liên kết xem ngàm hd/ hs 3 Liên kết xem khớp hd/ hs < - Điều kiện đủ: cấu tạo cốt thép vò trí liên kết, liên kết ngàm đoạn neo cốt thép sàn vào dầm l neo 30d (với d đường kính cốt thép chòu kéo) Trong trường hợp sàn liên kết với dầm biên, quan niệm liên kết sàn dầm biên liên kết khớp 3.2 Nội lực ô đơn 3.2.1 Bản sàn làm việc hai phương Ta tính toán theo sơ đồ đàn hồi, có kể đến tính liên tục ô Mômen dương lớn nhòp: - Theo phương ngắn (l1): M1 i1.(g - p ).l l1 11 p l l1 Theo phương dài (l2): M2 i2.(g p).l l1 12 p l l1 2 Mômen âm lớn gối: - Theo phương ngắn (l1): MI MI' i1.(g - Theo phương dài (l2): MII MII' i2.(g p).l l1 p).l1 2.l Trong đó: i1, i2, i1, i2: hệ số tra bảng theo sơ đồ i tỷ số l2/l1 (các hệ số , tra bảng 1-19 tài liệu [14]) ; - 11, 12: hệ số tra bảng theo sơ đồ tỷ số l 2/l1; - g, p: tónh tải hoạt tải tính toán tác dụng lên ô Trong trường hợp liên kết khớp sàn dầm, moment âm gối liên kết khớp Bố trí thép trường hợp đặt theo cấu tạo theo lớp thép gối đối diện 3.2.2 Bản sàn làm việc phương Quan niệm sàn ngàm đầu, cắt dải 1m theo phương cạnh ngắn để tính Bản có sơ đồ tính hai đầu ngàm: Mômen gối: Mg ql12 12 Mômen nhòp: Mnh ql12 24 3.2.3 Giá trò nội lực Theo hình 1-3, dựa vào hình dạng, kích thước chia thành loại ô cho sàn tầng điển hình: Ô1, Ô2, Ô3, Ô4 Trong Ô1, Ô2, Ô4 ô làm việc hai phương; Ô3 làm việc theo phương Các ô sàn loại Ô1 Ô2, tùy thuộc vào vò trí mô hình mà có sơ đồ tính khác – dựa quan niệm trình bày hd 600 Với sàn tầng điển hình, tỉ lệ dầm sàn hs 3,33 3, nên liên kết 180 liên kết ngàm (trừ trường hợp sàn dầm biên xem liên kết khớp) Việc gọi tên ô dựa theo lưới trục bao quanh Ví dụ ô AB12 ô nằm lưới ngang A, B lưới dọc 1, Ta có bảng 1-1 tổng hợp ô theo loại đưa sơ đồ tính theo vò trí Bảng 1-1 Phân loại ô theo sơ đồ tính Tên ô Phân loại Hình dạng đặc trưng AB56; Ô1 – Sàn hai EF12; EF56 phương Sơ đồ tính AB12; 8400 Sơ đồ 8400 AB23; AB34; Ô1 – AB45; CD12; Sàn hai CD56; EF23; phương EF34; EF45 8400 Sơ đồ 8400 Tên ô Phân loại CD34 Ô1 – Sàn hai phương Hình dạng đặc trưng Sơ đồ tính Sơ đồ BC12; BC56; Ô2 – DE12; DE56 Sàn hai phương 6000 Sơ đồ 8400 BC23; BC34; Ô2 – BC45; DE23; Sàn hai phương DE34; DE45 Sơ đồ CC’22’; CC’44’; C”D22’; C”D44’ 260 Ô3 – Sàn phương (sàn dầm) Bản hai đầu ngàm 8400 Ô4 – Sàn hai phương 2900 C’C”23; C’C”45 Sơ đồ 2750 Kết tính toán nội lực ô theo phân loại sơ đồ tình trình bày bảng 1-2 Bảng 1-2 Nội lực ô theo mô hình tính ô đơn ST T Ô1 Kích Sơ đồ thước (m) sàn l1 l2 Sàn phương 8,4 8,4 Sơ đồ Ô1 Sàn phương 8,4 8,4 Sơ đồ ST T Ô1 Kích Sơ đồ thước (m) sàn l1 l2 Sàn phương 8,4 8,4 Sơ đồ Ô2 Sàn phương Sơ đồ 8,4 Tải (kN/m ) g 9,2 9,2 p 2,0 2,0 Tải (kN/m ) g 9,2 9,2 p 2,0 2,0 Tỷ số l2/l1 1 Tỷ số l2/l1 1,4 Hệ số moment Moment (kN.m/m) α1 = 0,0269 M1 = 22,134 α2 = 0,0269 M2 = 22,134 β1 = 0,0625 MI = -49,789 β2 = 0,0625 MII = -49,789 α1 = 0,0226 M1 = 19,024 α2 = 0,0198 M2 = 16,999 β1 = 0,0556 MI = -44,292 β2 = 0,0417 MII = -33,219 Hệ số moment Moment (kN.m/m) α1 = 0,0179 M1 = 15,624 α2 = 0,0179 M2 = 15,624 β1 = 0,0417 MI = -33,219 β2 = 0,0417 MII = -33,219 α1 = 0,0230 M1 = 14,340 α2 = 0,0102 M2 = 6,527 β1 = 0,0526 MI = -29,930 β2 = 0,0202 MII = -11,494 Ô2 Sàn phương 8,4 Sơ đồ Ô4 Sàn phương Sơ đồ Ô3 Sàn dầm đầu ngàm 2,7 2,6 2,9 8,4 9,2 9,2 9,2 2,0 2,0 2,0 1,4 1,05 - α1 = 0,0210 M1 = 13,307 α2 = 0,0107 M2 = 6,786 β1 = 0,0473 MI = -26,914 β2 = 0,0240 MII = -13,656 α1 = 0,0188 M1 = 1,853 α2 = 0,0170 M2 = 1,672 β1 = 0,0438 MI = -3,945 β2 = 0,0392 MII = -3,529 3,766 Mnh = ql12/24 Mnh = Mg = ql12/12 Mg = -6,360 NỘI LỰC SÀN THEO MÔ HÌNH LÀM VIỆC ĐỒNG THỜI Mô sàn tầng điển hình phần mềm SAFEv12 – phần mềm tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn 4.1 Sơ đồ kết cấu Sử dụng sơ đồ tính khung không gian, có kể đến cột, vách tầng Hình 1-4 Sơ đồ kết cấu sàn điển hình phần mềm SAFE Hình 1-13 Các vùng an toàn nguy hiểm so sánh giá trò nội lực mô hình ô đơn với mô hình làm việc đồng thời (ký hiệu chi tiết vùng xem mục 5.1) Trong đó: - Các vùng gạch chéo phương hai phương: khu vực tính theo mô hình ô đơn cho giá trò nội lực bé so với mô hình làm việc đồng thời, dẫn đến thiết kế thép theo mô hình ô đơn gây nguy hiểm cho trình sử dụng Nhận thấy vùng nguy hiểm có đặc trưng sau: vùng ô sàn vùng biên tiếp giáp với cấu kiện chòu lực theo phương đứng cột, vách - Các vùng để trống hay có dấu +: khu vực tính theo mô hình ô đơn cho giá trò nội lực lớn so với mô hình làm việc đồng thời, dẫn đến thiết kế thép theo mô hình ô đơn mang tính an toàn Tuy nhiên, vùng để trống (chênh lệch giá trò tính theo mô hình 20%) sàn tầng Còn vùng có dấu + (chênh lệch giá trò tính theo mô hình 20%) xuất nhiều hơn; dùng mô hình ô đơn để tính thiên an toàn không tiết kiệm kinh tế 5.3.4 Kết luận Trong phạm vi hạn hẹp đồ án, sinh viên phân tích so sánh nội lực mặt sàn dầm tính theo hai mô hình ô đơn làm việc đồng thời để tạm thời đưa nhận xét, kết luận Để biết mô hình xác đưa kết luận mang tính tổng quát cần phải tiến hành tính toán, nghiên cứu so sánh thực nghiệm kỹ lưỡng nhiều trường hợp Tuy vậy, với nhận xét phân tích mục trên, cho thấy mô hình kể đến làm việc đồng thời sàn với dầm, cột, vách cho kết tin tưởng Vì thế, việc tính toán thiết kế thép cho sàn dầm, nên sử dụng mô hình làm việc đồng thời, đặc biệt với mặt sàn phức tạp, có vách, lõi… Dù không nên lạm dụng vào việc sử dụng phần mềm để xây dựng mô hình làm việc đồng thời không kiểm soát tốt giá trò đầu vào, dẫn đến kết không xác Mô hình tách ô đơn chưa thật với làm việc kết cấu, trình tính toán nhanh chóng, thuận tiện, đồng thời giúp cho người tính hiểu rõ chất kết cấu Trong phạm vi đồ án, sinh viên lựa chọn thiết kế cốt thép dựa nội lực mô hình làm việc đồng thời TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA SÀN Để tiện lợi việc bố trí thép, ta tính trước khả chòu lực số phương án bố trí thép Sau đó, tùy theo phân bố nội lực, chọn cách bố trí thép hợp lý b (bw) Bố trí thép Bê tông Cốt thép f8a100 B30 f8a125 h d abv a Khoảng Số cách 1m dài mm mm As mm x mm Mgh R min kNm/ m % max mm mm mm mm % % AIII(68) 1000 180 20 24 100 10 502,655 10,49 0,067 0,54 26,901 0,05 0,322 2,60 B30 AIII(68) 1000 180 20 24 125 402,124 8,397 0,054 0,54 21,670 0,05 0,258 2,60 f8a150 B30 AIII(68) 1000 180 20 24 150 6,67 335,103 6,998 0,045 0,54 18,142 0,05 0,215 2,60 f8a200 B30 AIII(68) 1000 180 20 24 200 251,327 5,248 0,034 0,54 13,684 0,05 0,161 2,60 f10a100 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 10 25 100 10 785,398 16,40 0,106 0,54 40,930 0,05 0,507 2,51 f10a125 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 10 25 125 628,319 13,12 0,085 0,54 33,110 0,05 0,405 2,51 f10a150 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 10 25 150 6,67 523,599 10,93 0,071 0,54 27,795 0,05 0,338 2,51 f10a200 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 10 25 200 392,699 8,200 0,053 0,54 21,037 0,05 0,253 2,51 f12a100 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 12 26 100 10 1130,97 23,61 0,153 0,54 57,089 0,05 0,734 2,51 f12a125 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 12 26 125 904,779 0,123 0,54 46,430 0,05 0,588 2,51 18,89 f12a150 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 12 26 150 6,67 753,982 15,74 0,102 0,54 39,113 0,05 0,490 2,51 f12a200 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 12 26 200 565,487 11,80 0,077 0,54 29,730 0,05 0,367 2,51 f14a100 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 14 27 100 10 1539,38 32,14 0,210 0,54 74,828 0,05 1,006 2,51 f14a125 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 14 27 125 1231,50 25,71 0,168 0,54 61,268 0,05 0,805 2,51 f14a150 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 14 27 150 6,67 1026,25 21,43 0,140 0,54 51,837 0,05 0,671 2,51 f14a200 B30 AIII(>= 10) 1000 180 20 14 27 200 769,690 0,105 0,54 39,610 0,05 0,503 2,51 16,07 BỐ TRÍ THÉP Các yêu cầu cấu tạo cho thép sàn sườn toàn khối: - Với kê bốn cạnh, đoạn vươn lưới thép gối, theo phía dầm không nhỏ l 1/4 với l1 nhòp tính toán (theo cạnh ngắn); - Với dầm, đoạn vươn lưới thép gối, theo phía dầm không nhỏ l1/4; - Cốt thép chòu mô men âm không nhỏ 1/3 cốt dọc chòu lực nhòp không f6a200 Ở góc cần mô men chòu xoắn, mômen không nhỏ f6a200 1/3 cốt dọc nhòp - Khoảng cách cốt thép chòu lực cần theo yêu cầu cấu tạo sau: amin aamax Thường lấy amin = 70mm; Với có h = 180mm > 150mm, amax min(1, 5h 300mm 400mm) Để thuận lợi việc thi công, việc lựa chọn bố trí thép dẫn đến khả chòu lực vài vò trí lớn so với giá trò cần thiết Bảng 1-4 Bảng bố trí thép chòu lực ô sàn Vò trí ô bả n AB12 AB23 AB34 Bố trí thép Moment (kNm/m) Thép M (kN.m/m) M1 = 24,344 f12a200 29,730 M2 = 24,467 f12a200 29,730 MI = -6,199 f12a150 39,113 M'I = -32,170 f12a150 39,113 MII = -6,553 f12a150 39,113 M'II = -29,487 f12a150 39,113 M1 = 22,621 f12a200 29,730 M2 = 22,863 f12a200 29,730 MI = -35,177 f12a150 39,113 M'I = -34,055 f12a150 39,113 MII = -5,728 f12a200 29,730 M'II = -19,918 f12a200 29,730 M1 = 22,611 f12a200 29,730 M2 = 22,745 f12a200 29,730 MI = -34,152 f12a150 39,113 M'I = -34,086 f12a150 39,113 MII = -5,930 f12a200 29,730 M'II = -24,973 f12a200 29,730 Bảng bố trí thép chòu lực ô sàn Vò trí ô bả n BC12 BC23 BC34 CD12 C'C"2 Bố trí thép Moment (kNm/m) Thép M (kN.m/m) M1 = 14,262 f12a200 29,730 M2 = 13,538 f12a200 29,730 MI = -4,455 f12a200 29,730 M'I = -22,381 f12a200 29,730 MII = -19,467 f12a150 39,113 M'II = -22,127 f12a150 39,113 M1 = 9,974 f12a200 29,730 M2 = 13,208 f12a200 29,730 MI = -22,655 f12a200 29,730 M'I = -22,654 f12a200 29,730 MII = -23,943 f12a200 29,730 M'II = -23,933 f12a200 29,730 M1 = 14,926 f12a200 29,730 M2 = 13,640 f12a200 29,730 MI = -23,058 f12a200 29,730 M'I = -22,919 f12a200 29,730 MII = -25,044 f12a200 29,730 M'II = -24,300 f12a200 29,730 M1 = 24,525 f12a200 29,730 M2 = 20,514 f12a200 29,730 MI = -1,033 f12a200 29,730 M'I = -42,082 f12a100 57,089 MII = -27,388 f12a150 39,113 M'II = -27,391 f12a150 39,113 M1 = 5,086 f12a200 29,730 M2 = 6,680 f12a200 29,730 MI = -11,637 f12a100 57,089 M'I = -11,426 f12a100 57,089 Vò trí ô bả n Bố trí thép Moment (kNm/m) M (kN.m/m) M1 = 0,518 f12a200 29,730 M2 = - f12a200 29,730 -10,114 f12a100 57,089 - f12a100 57,089 MII = -2,464 f12a200 29,730 M'II = -2,464 f12a200 29,730 M1 = 21,784 f12a200 29,730 M2 = 19,374 f12a200 29,730 MI = -38,756 f12a100 57,089 M'I = -38,757 f12a100 57,089 MII = -21,483 f12a200 29,730 M'II = -21,481 f12a200 29,730 CC'22 MI = ' M'I = CD34 Thép Chọn thép cấu tạo đỡ thép chòu mômen âm f8a200 Chi tiết bố trí thép sàn tầng điển hình xem vẽ KC-01 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA SÀN 8.1 Lực cắt sàn Ta tiến hành tính toán lực cắt sàn mô hình: mô hình ô đơn mô hình làm việc đồng thời 8.1.1 Lực cắt tính theo mô hình ô đơn Lực cắt lớn siêu tónh phương: Q 0,5.q.l1 Lực cắt lớn dải ô đơn chòu uốn phương tính theo công thức: Q 0.q ltt Tron g đó: - 0: hệ số tính lực cắt ô phương (phụ lục [15]) - qtt: tổng tải trọng tính toán ô (kN/m2) - l1: cạnh ngắn ô M M Lực cắt ô sàn tính bảng 1-5 Bảng 1-5 Bảng tính lực cắt ô sàn theo mô hình ô đơn Ô sàn Sàn hai phương Sàn phương Sơ đồ l1 (m) l2 (m) l2/l1 qtt (kN/m2) Q (kN) Ô1 8,4 8,4 11,29 0,35 33,193 Ô1 8,4 8,4 11,29 0,32 30,348 Ô1 8,4 8,4 11,29 0,3 28,451 Ô2 8,4 1,4 11,29 0,4 27,096 Ô2 8,4 1,4 11,29 0,41 27,773 Ô4 2,75 2,9 1,05 11,29 0,31 9,625 Ô3 - 2,6 8,4 3,2 11,29 - 8.1.2 Lực cắt tính theo mô hình làm việc đồng thời Ta có biểu đồ bao lực cắt hình sau: Hình 1-14 Biểu đồ bao lực cắt phương X (V13) 14,677 Hình 1-15 Biểu đồ bao lực cắt phương Y (V23) Ta có giá trò lực cắt lớn biểu đồ 36,57kN Nhận thấy Qmax tính theo mô hình làm việc đồng thời cho kết lớn Qmax tính theo mô hình ô đơn 8.2 Kiểm tra khả chòu cắt Kiểm tra theo điều kiện bê tông chòu cắt Q Qb0 0.5 b4 bh0 Với: - Q : Lực cắt lớn - Qb0 : Khả chòu cắt tiết diện bêtông - Rbt : Cường độ chòu kéo tính toán bêtông - Hệ số b4= 1,5 với bêtông nặng Khi tính toán khả chòu cắt sàn, thường không đặt cốt thép đai, điều kiện kiểm tra không thỏa ta tiến hành tăng chiều dày sàn Do kết tính mô hình làm việc đồng thời xác mô hình ô đơn nên ta sử dụng Q max = 36,57kN để kiểm tra khả chòu cắt Kiểm tra: Q 36,57 Q0 0,5.1,5.1200.1.0,175 157,5(kN)(thỏa) Vậy sàn đảm bảo khả chòu cắt KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN 9.1 Công thức kiểm tra f f Điều kiện kiểm tra: l f [f] l Độ võng cho phép cấu kiện (sàn có sườn) (mục 4.2.11 [7]) : Cấu kiện L < 5m [f] L/200 5m L 10m 2,5 cm L > 10m L/400 Kiểm tra với ô sàn có kích thước lớn nhất, ô sàn thỏa ô sàn khác thỏa mãn điều kiện độ võng Ô sàn có kích thước lớn 8,4m x 8,4m Do đó, độ võng sàn cho phép [f] = 2,5cm 1 Độ võng toàn phần biến dạng uốn gây ra: f Mx r x dx Khi cấu kiện có tiết diện không đổi, sơ đồ tính, sơ đồ tải trọng đơn giản công ; cho dầm đơn giản thức có dạng đơn giản hơn: f l dx r 48 1 1 1 Độ cong toàn phần r r1 r r - - độ cong tính với tác dụng ngắn hạn toàn tải trọng; r 1 : độ cong tính với tác dụng ngắn hạn tải trọng thường xuyên tải r trọng tạm thời dài hạn; - : độ cong tính với tác dụng dài hạn tải trọng thường xuyên tải trọng tạm thời dài hạn r Ở trạng thái làm việc bình thường (giai đoạn hai trạng thái ứng suất - biến dạng), cấu kiện bê tông có khe nứt Khi dầm biến dạng, trục dầm bò cong với M s b bán kính cong r độ cong r ( f ) bhoEb h Z E A0 ss Rbt,serWpl Hệ số b0.9; s1.25 ls M Trong đó: ls = {0.8 1.1}; Rbt,ser: cường độ chòu kéo tiêu chuẩn bêtông M: mômen tải trọng tiêu chuẩn gây Mômen kháng uốn tiết diện quy đổi: W pl = (0.292 + 0.75g1 + 0.15g1’)bh2 2As Với 1 2A's ' ; 1 bh Es ; bh Eb Diện tích quy đổi miền chòu nén: Ab = ( + f)bh0 Trong đó: h0 = h-a A's ; f ; 2bh 5 1.8 100 = {0,45 – tải ngắn hạn; 0,15 – tải dài hạn} M ; Rb,ser – cường độ chòu nén tiêu chuẩn bêtông Rb,serbh0 h'f ’ ’ f 1 ; hf = 2a 2h0 ' f 2 h f h0 Tay đòn nội lực: Z h 1 2 f Moment thành phần tải trọng tiêu chuẩn gây ô sàn 8,4x8,4m: - Toàn tải trọng (đứng) tác dụng lên sàn: bao gồm trọng lượng thân, trọng lượng lớp hoàn thiện có tổng gtc = kN/m2; hoạt tải ptc = 1,6 kN/m2 Tác dụng ngắn hạn toàn tải trọng gây M = 28,25 kNm/m - Phần tác dụng ngắn hạn tải trọng thường xuyên tải trọng tạm thời dài hạn: bao gồm g tc = kN/m2 Bên cạnh đó, theo TCVN 2737 - 1995 [1], hoạt tải có thành phần tải trọng dài hạn, thông thường chiếm từ 20 – 30% giá trò hoạt tải thành phần, để thuận tiện lấy ptcdh = 30% ptc = 0,3x1,6 = 0,48 kN/m2 Tác dụng ngắn hạn tải trọng dài hạn gây M = 24,95 kNm/m - Phần tác dụng dài hạn tải trọng thường xuyên tải trọng tạm thời dài hạn: lấy M = 2M2 = 49,9 kNm/m Bảng tính moment trường hợp tải trọng tiêu chuẩn gây ô sàn: Sơ đồ STT sà n Ô1 Sàn phươn g Kích thước (m) l2 Tải (kN/m ) g p l1 8,4 8,4 1,6 Tỷ số Ô1 Sơ đồ 8,4 8,4 0,48 Moment (kN.m/m) l2/l1 Sơ đồ Sàn phươn g Hệ số moment α1 = 0,01 M1 = 13,17 α2 = 0,01 M2 = 13,17 β1 = 0,04 MI = -28,25 β2 = 0,04 MII = -28,25 α1 = 0,01 M1 = 11,03 α2 = 0,01 M2 = 11,03 β1 = 0,04 MI = -24,95 β2 = 0,04 MII = -24,95 9.2 Tính toán kiểm tra Thông số đầu vào: Kích thước tiết diện Nhòp L (mm) 8400 0,1041 67 Vật liệu Bê tông B30 Rb,ser (MPa) 22 1,8 3250 b (mm) = 1000 Rbt,ser (MPa) h (mm) = 180 Eb (MPa) Thép As kéo (mm2) As nén (mm2) a = a' (cm) = AIII 565,4 565,4 2,5 Bảng tính độ võng sàn: kNm/ m h0 M1 28,2 6,15 15,5 0,00 0,05 0,4 0,02 5 0,02 M2 24,9 6,15 15,5 0,00 0,04 0,4 0,02 5 M3 49,9 6,15 15,5 0,00 0,09 0,1 0,07 5 f h'f Ab Z (mm2) (mm) 1' 0,46 75799 ,1 119,5 93 0,03 0,03 105882 9 94 0, 1, 0,50 7,27E07 0,02 0,46 76069 ,6 119,4 63 0,03 0,03 105882 9 94 0, 1, 0,41 5,37E07 0,06 0,44 80126 ,9 122,0 77 0,03 0,03 105882 9 94 0, 0, 0,94 2,53E06 1 7 7 6 6 1 Độ cong toàn phần: ( )1 ( )2 ( )3 (7,27.10 5,37.10 2,53.10) 2,72.10 (mm) r r r r 6 Wpl b (mm3) s 1/ri (mm) ls Độ võng sàn: f l r 2,72.10 8400 19,9(mm) 48 Sử dụng công thức f [f] để kiểm tra theo TCVXDVN 356:2005 [7] – mục 4.2.11 đưa giới hạn độ võng [f] sàn dầm có nhòp 5m L 10m [f] = 2,5 cm = 25mm f 19, Ta có: f = 19,9 mm [f] = 25mm hay f 25 (thỏa mãn) L 8400 422 336 Vậy sàn có độ võng nằm giới hạn cho phép L 8400 ... mô hình mà có sơ đồ tính khác – dựa quan niệm trình bày hd 600 Với sàn tầng điển hình, tỉ lệ dầm sàn hs 3,33 3, nên liên kết 180 liên kết ngàm (trừ trường hợp sàn dầm biên xem liên kết... trí liên kết, liên kết ngàm đoạn neo cốt thép sàn vào dầm l neo 30d (với d đường kính cốt thép chòu kéo) Trong trường hợp sàn liên kết với dầm biên, quan niệm liên kết sàn dầm biên liên kết khớp... nhật đặt cốt đơn Bài toán thiết kế sàn cần kiểm tra khả chòu cắt sàn; độ võng sàn, độ nứt cấu kiện đạt yêu cầu SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 2.1 Mặt kết cấu sàn tầng điển hình Các ô sàn có chênh lệch kích thước