Thiết kế chung cư A4 Phan Xích Long

CHÖÔNG 2 TÍNH TOAÙN TAÀNG SAØN ÑIEÅN HÌNH 1/ PHAÂN TÍCH HEÄ CHÒU LÖÏC CHÍNH CUÛA COÂNG TRÌNH 1.1/ Khaùi nieäm - Saøn phaúng beâtoâng coát theùp ñöôïc söû duïng roäng raõi trong ngaønh xaây döïng daân duïng vaø coâng nghieäp. Noù coù öu ñieåm quan troïng nhö :beàn laâu choáng chaùy toát, coù ñoä cöùng lôùn, deã thoûa maõn caùc yeâu caàu veà veä sinh, deã cô giôùi hoùa vieäc xaây döïng vaø kinh teá hôn caùc loaïi saøn khaùc; -Tuy nhieân noù cuõng coù nhöõng nhöôïc ñieåm nhö khaû naêng caùch aâm khoâng cao, khoái löôïng rieâng lôùn; -Keát caáu saøn tröïc tieáp chòu taùc duïng cuûa taûi söû duïng (tónh taûi vaø hoaït taûi), sau ñoù truyeàn vaøo daàm, daàm truyeàn xuoáng coät, coät truyeàn xuoáng moùng. 1.2/ Ñaëc ñieåm cuûa heä chòu löïc - Coâng trình ñöôïc thieát keá vôùi heä chòu löïc chính laø khung chòu löïc vaø saøn söôøn toaøn khoái ; - Saøn goàm coù baûn vaø heä daàm ñuùc lieàn khoái vôùi nhau. 2/ TÍNH TOAÙN SAØN 2.1/ Choïn sô boä caùc kích thöôùc tieát dieän ban ñaàu cuûa caùc caáu kieän 2.1.1/ Daàm - Chieàu cao daàm: vôùi: m: heä soá phuï thuoäc vaøo tính chaát cuûa khung vaø taûi troïng ; m=8¸12 : ñoái vôùi daàm chính, khung 1 nhòp; m=12¸16 :ñoái vôùi daàm lieân tuïc, khung nhieàu nhòp; l : nhòp daàm. - Beà roäng daàm: bd=(1/2¸1/4)hd ; - Caùc tieát dieän daàm ñöôïc choïn Daàm Kích thöôùc tdieän (cm) Daàm Kích thöôùc tdieän (cm) D1-D6 25x50 D18 20x40 D7-D17 20x40 D19 25x50 2.1.2/ Saøn - Chieàu daøy ñöôïc choïn theo coâng thöùc: vôùi l : caïnh ngaén oâ baûn; D = 0,8¸1,4 : heä soá kinh nghieäm phuï thuoäc hoaït taûi söû duïng; m = 40 ¸ 45: ñoái vôùi baûn keâ 4 caïnh. - Choïn oâ saøn coù kích thöôùc 6mx5m ñeå tính do ñoù Þ Vaäy choïn hs=12 (cm). 2.2/Phaân loaïi oâ baûn saøn 2.2.1/ Maët baèng phaân loaïi oâ baûn saøn MAËT BAÈNG PHAÂN LOAÏI OÂ BAÛN SAØN TAÀNG ÑIEÅN HÌNH 2.2.2/Baûng thoáng keâ soá lieäu oâ saøn BAÛNG PHAÂN LOAÏI SAØN Soá hieäu oâ saøn ld (m) ln (m) Tyû soá ld/ ln Soá löôïng Loaïi oâ baûn S1 5.0 4.2 1.19 14 baûn 2 phöông S2 5.0 4.2 1.19 14 baûn 2 phöông S3 6.0 5.0 1.2 6 baûn 2 phöông S4 5.0 4.2 1.19 4 baûn 2 phöông S5 4.2 4.0 1.05 4 baûn 2 phöông S6 6.0 5.0 1.2 2 baûn 2 phöông S7 4.0 2.0 2 2 baûn 2 phöông S8 4.0 2.1 1.9 2 baûn 2 phöông S9 5.2 1.5 3.4 4 baûn 1 phöông S10 5.2 1.1 4.2 4 baûn 1 phöông S11 6.0 1.5 4 2 baûn 1 phöông 2.3/ Xaùc ñònh taûi troïng Tónh taûi saøn goàm troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp caáu taïo saøn gi : troïng löôïng baûn thaân caùc lôùp caáu taïo saøn thöù i ; ngi: heä soá tin caäy cuûa caùc lôùp caáu taïo thöù i ; Tónh taûi saøn : g= - Hoaït taûi saøn : ptc : hoaït taûi taùc duïng leân saøn; npi : heä soá tin caäy cuûa hoaït taûi. 2.3.1/ Tónh taûi - Tónh taûi saøn coù 2 loaïi :saøn khoâng choáng thaám vaø saøn coù choáng thaám 2.3.1.1/ Saøn khoâng caàn choáng thaám goàm caùc oâ baûn S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S9,S10 caùc lôùp caáu taïo saøn : Vaäy ta coù: g1 = Sgi.ngi = Sdi.gi.ngi = 0.008*2000*1.1+0.04*1800*1.3+0.12*2500*1.1+0.015*1800*1.3 =476.3(kG/m2) 2.3.1.1/ Saøn veä sinh goàm caùc oâ baûn S8,S11 caùc lôùp caáu taïo saøn : Vaäy ta coù: g1 = Sgi.ngi = Sdi.gi.ngi =0.008*2000*1.1+0.04*1800*1.3+0.05*2000*1.1+0.12*2500*1.1+0.015*1800*1.3+30*1.2 =622.3(kG/m2) 2.3.2/ Hoaït taûi Tra theo baûng tieâu chuaån “Taûi troïng vaø taùc ñoäng” 2737-1995 BAÛNG TÍNH TOAÙN HOAÏT TAÛI Kí hieäu oâ saøn Loaïi saøn ptc (kG/m2) Heä soá tin caäy ptt (kG/m2) S1,S2,S3,S6 Phoøng khaùch,nguû 150 1.3 195 S4,S5 Phoøng beáp 150 1.3 195 S8,S11 Phoøng veä sinh 200 1.2 240 S9,S10 Ban coâng 200 1.2 240 S7 Haønh lang 300 1.2 360 2.3.3/ Troïng löôïng töôøng ngaên Ñoái vôùi oâ saøn S6 kích thöôùc (6mx5m) coù töôøng ngaên xaây baèng gaïch oáng daøy 10cm coù loã cöûa -Töôøng coù kích thöôùc 6m x 3.3m -Troïng löôïng töôøng qui ñoåi ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: vôùi lt : chieàu daøi töôøng; ht : chieàu cao töôøng (coù theå laáy baèng chieàu cao taàng H); t : troïng löôïng rieâng töôøng ngaên; ld,ln: kích thöôùc caïnh daøi vaø ngaén cuûa oâ baûn coù töôøng. Vaäy ta coù -Do töôøng coù loã cöûa neân troïng löôïng töôøng ngaên baèng 70% troïng löôïng töôøng ñaëc: gt =0.7*118,8=83,16(kG/m2) 2.4/TÍNH TOAÙN CAÙC OÂ BAÛN DAÀM goàm caùc oâ baûn :S9,S10,S11 - Caùc oâ baûn daàm ñöôïc tính nhö baûn ñôn. Khoâng xeùt ñeán söï aûnh höôõng cuûa caùc oâ baûn keá caän; - Tính baûn theo sô ñoà ñaøn hoài; - Caét baûn theo phöông caïnh ngaén vôùi daõi coù beà roäng 1m ñeå tính . 2.4.1/Xaùc ñònh sô ñoà tính BAÛNG XAÙC ÑÒNH SÔ ÑOÀ TÍNH CAÙC OÂ BAÛN DAÀM Kí hieäu oâ baûn Chieàu cao daàm theo phöông caïnh ngaén Chieàu daøy hS (cm) Tyû soá Lkeát 2 ñaàu theo p.ngaén hn1 hn2 hn1/hs hn2/hs S9 40 25 12 3.3 2.08 ngaøm khôùp S10 40 25 12 3.3 2.08 ngaøm khôùp S11 40 25 12 3.3 2.08 ngaøm khôùp 2.4.2/ Xaùc ñònh noäi löïc Tuyø theo sô ñoà tính maø ta coù caùc giaù trò noäi löïc khaùc nhau Sô ñoà tính Moment ôû nhòp : M1 = Moment ôû ñaàu ngaøm : MI = - BAÛNG TAÛI TROÏNG VAØ GIAÙ TRÒ MOMEN CAÙC OÂ BAÛN DAÀM Kí hieäu oâ baûn Caïnh ngaén ln (m) Tónh taûi (kG/m2) Hoaït taûi Taûi troïng toøan phaàn Giaù trò Momen gs gt p q(kG/m2) Mn(kGm) Mg(kGm) S9 1.5 476.3 240 716.3 67.15 134.31 S10 1.1 476.3 240 716.3 36.11 72.23 S11 1.5 622.3 240 862.3 80.84 161.68 2.4.3/ Tính toaùn coát theùp Coát theùp caùc oâ baûn ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán ; ; ; Caùc soá lieäu ban ñaàu: - Beâtoâng Maùc 300 coù Rn =130(kG/cm2) ; Rk=10(kG/cm2) - Coát theùp AI(d<10), Ra= 2300(kG/cm2); - Coát theùp AII(d>10), Ra= 2800(kG/cm2); - b=100cm :beà roäng daøi tính toùan; - giaû thieát a=2cm; Ñeå traùnh phaù hoaïi gioøn neân phaûi ñaûm baûo ; Theo TCVN =0.05% ,thöôøng laáy =0.1% Hôïp lí nhaát khi m=0.3% - 0.9% ñoái vôùi saøn. BAÛNG KEÁT QUAÛ TÍNH THEÙP CAÙC OÂ BAÛN DAÀM Beâtoâng Maùc 300 Ra (kG/cm2) Beà roäng b(cm) a (cm) hb (cm) ho (cm) mmax% Rn ao E (kG/cm2) 130 0.58 290000 2300 100 2 12 10 3.590 Kí hieäu oâ baûn Giaù trò Momen (kGm) A g Fatt (cm2) Theùp choïn m% f (mm) a (mm) Fa (cm2) S9 Mn 67.15 0.005 0.9974 0.29 8 200 2.51 0.25 Mg 134.31 0.010 0.9948 0.59 8 200 2.51 0.25 S10 Mn 36.11 0.003 0.9986 0.16 8 200 2.51 0.25 Mg 72.23 0.006 0.9972 0.31 8 200 2.51 0.25 S11 Mn 80.84 0.006 0.9969 0.35 8 200 2.51 0.25 Mg 161.68 0.012 0.9937 0.71 8 200 2.51 0.25 2.5/ TÍNH TOAÙN CAÙC OÂ BAÛN KEÂ -Caùc oâ baûn keâ ñöôïc tính theo sô ñoà ñaøn hoài ,khoâng keå ñeán söï aûnh höôûng cuûa caùc oâ keá caän; -Tuøy theo lieân keát ôû caùc caïnh cuûa oâ baûn (ngaøm hoaëc khôùp) maø ta löïa choïn sô ñoà tính theo 11 loaïi oâ baûn laäp saün. 2.5.1/ Xaùc ñònh sô ñoà tính caùc oâ baûn keâ Kí hieäu oâ baûn Chieàu daøy baûn saøn hs (cm) Chcao daàm hd1(cm) hd2(cm) hn1(cm) hn2(cm) Caùc tæ soá hd1/hs hd2/hs hn1/hs hn2/hs Lieân keát theo cacù caïnh Sô ñoà tính S1,S2,S3,S4 12 50 50 40 40 4 4 3.3 3.3 Ngaøm Ngaøm Ngaøm Ngaøm S5,S6,S7,S8 12 50 50 40 40 4 4 3.3 3.3 Ngaøm Ngaøm Ngaøm Ngaøm 2.5.2/ Xaùc ñònh sô noäi löïc Cacù oâ baûn keâ tính theo sô ñoà ñaøn hoài,noäi löïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: - Momen döông lôùn nhaát ôû nhòp : M1 = mi1.P ; M2 = mi2.P ; Momen aâm lôùn nhaát ôû goái : MI = ki1.P ; MII = ki2.P ; vôùi P= q.l1.l2 vaø q = gsaøn + gt + p BAÛNG XAÙC ÑÒNH TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG LEÂN CAÙC OÂ BAÛN KEÂ Kí hieäu oâ baûn Kích thöôùc Tónh taûi Hoaït taûi Taûi troïng toaøn phaàn Toång taûi troïng taùc duïng leân oâ saøn ld ln gs gt (m) (m) (kG/m2) (kG/m2) (kG/m2) q(kG/m2) P=ql1l2(kG/m2) S1 5.0 4.2 476.3 195 671.3 14097.3 S2 5.0 4.2 476.3 195 671.3 14097.3 S3 6.0 5.0 476.3 195 671.3 20139 S4 5.0 4.2 476.3 195 671.3 14097.3 S5 4.2 4.0 476.3 195 671.3 20139 S6 6.0 5.0 476.3 83.16 195 754.5 22635 S7 4.0 2.1 622.3 240 862.3 7243.3 S8 4.0 2.0 476.3 360 836.3 4290.4 BAÛNG XAÙC ÑÒNH CAÙC HEÄ SOÁ:mi1, mi2, ki1, ki2 Kí hieäu oâ baûn Sô ñoà tính Kích thöôùc Tyû soá mi1 mi2 ki1 ki2 ld ln ld/ ln S1 5.0 4.2 1.19 0.0203 0.0144 0.0467 0.0330 S2 5.0 4.2 1.19 0.0203 0.0144 0.0467 0.0330 S3 6.0 5.0 1.2 0.0204 0.0142 0.0468 0.0325 S4 5.0 4.2 1.19 0.0203 0.0144 0.0467 0.0330 S5 4.2 4.0 1.05 0.0187 0.0171 0.0437 0.0394 S6 6.0 5.0 1.2 0.0240 0.0142 0.0468 0.0.325 S7 4.0 2.0 2 0.0183 0.0046 0.0392 0.0098 S8 4.0 2.1 1.9 0.0190 0.0052 0.0407 0.0112 BAÛNG TÍNH CAÙC GIAÙ TRÒ NOÄI LÖÏC Kí hieäu oâ baûn Toång taûi troïng tduïng leân oâ saøn P=ql1l2(kG/m) Caùc heä soá Caùc giaù trò Momen(kGm) mi1 mi2 ki1 ki2 M1 M2 MI MII S1 14097.3 0.0203 0.0144 0.0467 0.0330 286.51 202.33 657.87 464.6 S2 14097.3 0.0203 0.0144 0.0467 0.0330 286.51 202.33 657.87 464.6 S3 20139 0.0204 0.0142 0.0468 0.0325 410.84 285.97 942.51 654.5 S4 14097.3 0.0203 0.0144 0.0467 0.0330 286.51 202.33 657.87 464.6 S5 20139 0.0204 0.0142 0.0468 0.0325 410.84 285.97 942.51 654.5 S6 22635 0.0240 0.0142 0.0468 0.0325 1059.32 735.64 461.75 321.4 S7 7243.3 0.0190 0.0052 0.0407 0.0112 137.35 37.46 294.98 81.44 S8 4290.4 0.0183 0.0046 0.0392 0.0098 122.43 30.78 262.26 65.57 2.5.3/ Tính toaùn coát theùp - Coát theùp caùc oâ baûn ñöôïc tính toaùn nhö caáu kieän chòu uoán ; a = 1 - tra baûng; Fa = ; - Caùc soá lieäu ban ñaàu: - Beâtoâng Maùc 300 coù Rn =130(kG/cm2) ; Rk=10(kG/cm2); - Coát theùp AI(d<10), Ra= 2300(kG/cm2); - Coát theùp AII(d>10), Ra= 2800(kG/cm2); - giaû thieát a=2cm