Đề tài Thiết kế Nhà điều hành sản xuất kinh doanh và cho thuê

`Phần II: Kết cấu Chương i: lựa chọn giải pháp kết cấu. I/ . Lựa chọn giải pháp chung. 1)- Theo yêu cầu về độ cứng kết cấu. Do chiều cao của công trình khá lớn 30,3 (m) nên tải trọng gió lớn. Để đảm bảo về yêu cầu cường độ, độ cứng và độ ổn định ta lựa chọn giải pháp kết cấu Khung - Vách cứng vì nếu sử dụng khung kết cấu thuần tuý khung sẽ khó đảm bảo độ cứng của toàn hệ dưới tác dụng của lực ngang hoặc kích thước của cấu kiện lớn sẽ ảnh hưởng tới kiến trúc. Hơn nữa do công trình có sử dụng thang máy nên ta kết hợp lõi thang máy với hệ khung cùng chịu lực ngang là hợp lý. 2)- Theo yêu cầu linh hoạt về công năng sử dụng. Trong quá trình sử dụng mặt bằng cần linh hoạt để đáp ứng các chức năng khác nhau nên kích thước các phòng có thể thay đổi sao cho phù hợp với yêu cầu thay đổi đó. Vì vậy ta chọn kết cấu Khung - Vách cứng chịu lực, tường chỉ có tác dụng ngăn cách bao che nên khi thay đổi kích thước phòng cũng dễ dàng. II/ . Phân tích sự làm việc của kết cấu. - Vách cứng: chịu phần tải trọng ngang và một phần tải trọng thẳng đứng theo diện truyền tải. - Khung: chịu tải trọng thẳng đứng và một phần tải trọng ngang. Hệ Khung - Vách cứng liên kết với nhau tạo thành một hệ không gian chịu lực. Tuy nhiên trong khi chịu lực do các bước cột có khoảng cách đều nhau nên tải trọng thẳng đứng do các khung chịu giống nhau.Đối với tải trọng ngang ta tiến hành phân phối theo độ cứng của khung. - Sàn : +). Liên kết các kết cấu chống lực ngang thành hệ không gian. +). Phân phối tải trọng ngang cho các kết cấu chống lực ngang. Chương ii: Sơ đồ làm việc của kết cấu. I/ . Lập mặt bằng kết cấu. Bước khung chính là 5,0 (m). Nhịp dầm của khung lớn nhất là 5,4 (m). Dựa vào mặt bằng kiến trúc và cách sắp xếp các kết cấu chịu lực chính, ta xác định được mặt bằng kết cấu của công trình. II/ . Chọn sơ bộ kích thước sàn - dầm - cột. 1)- Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn. Chọn kích thước sơ bộ chiều dày sàn theo công thức : Trong đó: m = 30 á 35 Với bản loại dầm. m = 40 á 45 Với bản kê bốn cạnh. l: nhịp của bản (nhịp cạnh ngắn). D = 0,8 á 1,4 phụ thuộc vào tải trọng a). Ô sàn loại 1. Kích thước: l1 x l2 = 5,0 x 5,4 (m). Xét tỷ số : ðô bản làm việc theo 2 phương. Lấy : m = 40 á 45 ; D =1 ð ð chọn hb = 12 (cm). b). Ô sàn loại 2. Kích thước: l1 x l2 = 5,0 x 5,0 (m). Xét tỷ số : ð ô bản làm việc theo 2 phương. Lấy : m = 40 á 45 ; D =1 ð ð chọn hb = 12 (cm). c). Ô sàn loại 3. Kích thước: l1 x l2 = 4,8 x 5,0 (m). Xét tỷ số : ð ô bản làm việc theo 2 phương. Lấy : m = 40 á 45 ; D =1 ð ð chọn hb = 12 (cm). d). Ô sàn vệ sinh. Kích thước: l1 x l2 =1,45 x 5,0 (m). Xét tỷ số : ð ô bản làm việc theo 1 phương. Lấy : m = 33 ; D =1,2 ð . Các kích thước còn lại có kích thước bé hơn nên ta không xét. Vậy chọn các kích thước sàn thống nhất là : hb = 10 (Cm). 2)- Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm theo công thức: h = b = (0,3 á 0,5) . hd Trong đó: l : Nhịp dầm. m : Hệ số ; m = 12 á 20, đối với dầm phụ. m = 8 á 15, đối với dầm chính. m = 5 á 7, đối với dầm công xơn. b : Bề rộng dầm. a). Dầm khung ngang. - Nhịp dầm đều nhau : l = 5,0 (m). Lấy : m = 10 ð ð Chọn h = 50 (Cm). b = 22 (Cm). b). Các dầm khung dọc. * Nhịp l = 5,4 (m). ð ð Chọn h = 50 (Cm). b = 22 (Cm). * Nhịp l = 5,0 (m). ð ð Chọn h = 50 (Cm). b = 22 (Cm). * Nhịp l = 4,8 (m). ð ð Chọn h = 50 (Cm). b = 22 (Cm). c). Dầm vệ sinh (dầm D4). * Nhịp dầm l = 1,9 (m). Lấy m =12. ð . ð Chọn h = 30 (Cm). b = 22(Cm). d). Dầm chiếu nghỉ, chiếu tới (dầm D5). * Nhịp dầm l = 1,425 (m). Lấy m =12. ð ð Chọn h = 30 (Cm). b = 20 (Cm). e). Dầm bo. * Dầm , nhịp dầm l = 3,35 (m). Lấy m =12. ð . ð Chọn h = 30 (Cm). b = 20 (Cm). * Dầm , nhịp dầm l = 2,6 (m). ð . ð Chọn h =30 (Cm). b = 20 (Cm). * Dầm , nhịp dầm l =1,65 (m). ð . ð Chọn h=30 (Cm). b = 20 (Cm). * Dầm , nhịp dầm l = 5,0 (m). Lấy m =12. ð ð Chọn h=30 (Cm). b = 20 (Cm). f). Dầm công xơn. * Nhịp dầm l = 2,6 (m). Lấy m =7. ð ð Chọn h = 40 (Cm). b = 22 (Cm). 3)- Chọn sơ bộ chiều dày vách cứng: - Để đảm bảo độ cứng lớn và đồng đều, vách cứng phải được đổ tại chỗ với chiều dày b không nhỏ hơn các điều kiện sau: + Điều kiện cấu tạo, thi công : b ≥16 (Cm). + Điều kiện ổn định : Trong đó : Hmax- Chiều cao tầng lớn nhất. ð Chọn chiều dày vách cứng: b = 250 (Cm). Chương iii: Tính toán sàn tầng 4 I/ . Sơ đồ và số liệu tính toán. 1)- Sơ đồ tính và mặt bằng kết cấu các ô sàn. - Sàn tầng của công trình là sàn bê tông cốt thép đổ toàn khối liên tục. Các bản được kê lên các dầm (đổ toàn khối cùng sàn ). - Để thiên về an toàn khi tính toán các ô bản ta tính theo sơ đồ đàn hồi. - Xét tỷ số các cạnh của ô bản, ta có bản kê 4 cạnh (làm việc theo 2 phương) hoặc bản loại dầm (làm việc theo phương cạnh ngắn). Các cạnh của ô bản liên kết cứng với dầm. +) ð Bản làm việc 2 phương. +) ð Bản làm việc theo phương cạnh ngắn. Trong đó: l1 - cạnh dài. l2 - cạnh ngắn. - Mặt bằng kết cấu các ô bản. - Trên cơ sở kiến trúc của công trình và dựa vào mặt bằng kết cấu, sàn được chia thành các ô có kích thước khác nhau. Ta tính toán với các ô sàn có kích thước lớn, nội lực lớn còn các ô khác tính toán tương tự. Kích thước các ô bản được ghi trong bảng sau: Bảng 1: Kích thước các ô bản. Tên ô bản Cạnh ngắn l1(m) Cạnh dài l2(m) Tỷ số l2/l1 Sơ đồ tính 1 5,0 5,4 1,08 Bản kê 2 5,0 5,4 1,08 Bản kê 3 1,8 5,0 2,78 Bản dầm 4 3,9 5,0 1,28 Bản kê 5 1,5 5,0 3,3 Bản dầm 6 1,6 5,0 3,125 Bản dầm 7 5,0 5,4 1,08 Bản kê 8 1,6 5,0 3,125 Bản dầm 9 1,55 1,9 1,23 Bản kê 10 0,8 1,27 1,59 Bản kê 11 1,9 2,5 1,3 Bản kê 2)- Số liệu tính toán. VậCấp độ bền bờtụng là B20 ị Rb = 11,5 MPa=1,15KN/cm2 Cốt thộp: Thộp đai AI ị Rs = 225 Mpa=22,5KN/cm2 Thộp chịu lực AII ị Rs = 280 Mpa=28KN/cm2 - Chiều dày các ô bản chọn thống nhất: hb = 10 (Cm).(Theo mục B) II/ . Tính toán tải trọng. 1)- Tĩnh tải. - Tĩnh tải do trọng lượng bản thân các lớp kết cấu tính theo công thức: gtt = gtc . n (KG/m2). Với gtc = δ . γ Trong đó: gtt - Tải trọng tính toán. gtc - Tải trọng tiêu chuẩn. δ - chiều dày kết cấu. γ - Trọng lượng riêng của kết cấu. Kết quả tính toán tĩnh tải được lập thành bảng sau: Bảng 2: Bảng tính toán tĩnh tải. Loại sàn Cấu tạo các lớp. δ (m) γ (KN/m3) n Tải trọng tính toán gtt (KN/m2) 1 2 3 4 6 7 -P.Làmviệc -P.Họp -Sảnh -Hành lang -Cầu thang - Gạch lát nền 300 x 300 x10. - Vữa lót Ximăng #50. - Bê tông cốt thép sàn - Vữa trát trần #75. 0,01 0,015 0,12 0,015 22 18 25 18 1,1 1,3 1,1 1,3 0,242 0,351 3,3 0,351 Tổng 4,244 Sàn vệ sinh -Gạch lát nền 200x200x10 -Vữa tạo dốc 2% +gạch vỡ -Lớp BT chống thấm -Sàn BTCT B -Vữa trát trần mác 75# -Tường ngăn 110 qui ra phân bố đều 0,01 0,05 0,04 0,12 0,015 22 18 25 25 18 1,1 1,3 1,1 1,1 1,3 0,242 1,17 1,10 3,3 0,351 3,364 Tổng 9,527 - Hoạt tải tính toán được xác định theo công thức: ptt = ptc. n Trong đó: ptc - hoạt tải lấy theo TCVN 2737 - 1995. n - hệ số vượt tải. Bảng3: Bảng tính toán hoạt tải. STT Loại sàn Tải trọng tiêu chuẩn ptc (KN/m2) Hệ số vượt tải n Tải trọng tính toán ptt (KN/m2) 1 Phòng làm việc 2 1,2 2,4 2 Phòng họp 4 1,2 4,8 3 Sảnh, cầu thang 3 1,2 3,6 4 Vệ sinh 2 1,2 2,4 III/. Tính nội lực. 1)- Xác định nội lực cho ô bản loại dầm. a). Công thức tính toán. - Khi tỷ số: ð Bản loại dầm. Tuỳ theo sơ đồ liên kết ở hai đầu bản mà ta áp dụng công thức của cơ học kết cấu phù hợp để xác định mômen và lực cắt tại gối và nhịp của mỗi ô bản. - ở đây em dùng sơ đồ đàn hồi: ô bản được liên kết cứng ở hai đầu theo phương cạnh ngắn l1. Cắt dải bản rộng 1(m) theo phương cạnh ngắn để tính toán. b). Tính toán nội lực cho ô bản đại diện Ô8: - Kích thước ô bản: l1 x l2 = 1,5 x 5,0 (m). - Xét tỷ số : - Sơ đồ tính toán: (hình vẽ). - Cắt dải bản rộng 1(m) theo phương cạnh ngắn để tính toán. Ta có: Trong đó: gs = 4,244 (KN/m). ps = 3,6 (KN/m). ð q = 4,244 + 3,6 =7,844(KN/m). - Mômen tính toán ở gối và nhịp là: * Các ô bản loại dầm khác tính toán tương tự. Kết quả được ghi trong bảng sau: Bảng 4: Bảng tính nội lực cho bản loại dầm. Tên ô bản Cạnh ngắn l1 (m) Cạnh dài l2 (m) Tỷ số Tải trọng tác dụng lên ô bản Mômen Tĩnh tải gs (KN/m) Hoạt tải ps (KN/m) Tổng q (KN/m) Gối Mg (KN.m) Nhịp Mnh (KN.m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 1,5 5,0 3,3 4,244 3,6 7,844 1,471 0,735 6 1,6 5,0 3,125 4,244 3,6 7,844 1,673 0,837 8 1,6 5,0 3,125 4,244 3,6 7,844 1,673 0,837 3 1,8 5,0 2,78 4,244 3,6 7,844 2 1 2)- Xác định nội lực cho bản kê bốn cạnh. a). Công thức tính toán. - Khi tỷ số : ð Bản kê bốn cạnh, bản làm việc theo 2 phương. Tùy theo liên kết của 4 cạnh bản mà ta áp dụng các công thức để tính toán. - Tính toán bản liên tục theo sơ đồ đàn hồi cần xét đến trường hợp bất lợi của hoạt tải bằng cách đặt hoạt tải cách ô. - Các ô bản được ta dùng các bảng tra có sẵn để tra các hệ số tính toán cho mômen lớn nhất ở nhịp và ở gối. +). Mômen dương lớn nhất ở giữa nhịp: M1 = m11 . P’ + mi1 . P’’ M2 = m12 . P’ + mi2 . P’’ +). Mômen âm lớn nhất ở gối: MI = Ki1 . P MII = Ki2 . P Trong đó: Với: Với: Trong đó: gs : Tĩnh tải sàn. ps : Hoạt tải sàn. l1 : Chiều dài cạnh ngắn. l2 : Chiều dài cạnh dài. m11, m12 : Hệ số tra bảng theo sơ đồ 1. Mi1, mi2 : Hệ số tra bảng theo sơ đồ i. Ki1, Ki2 : Hệ số tra bảng theo sơ đồ i. Tra bảng theo bảng 1-19 trang 32 sách “Sổ tay thực hành kết cấu công trình” của PGS.PTS. Vũ Mạnh Hùng - XB 1999. b). Tính toán nội lực cho ô bản đại diện Ô1. - Kích thước ô bản: l1 x l2 = 5 x 5,4 (m). - Xét tỷ số : - Sơ đồ tính toán: (hình vẽ). - Cắt dải bản rộng 1 (m) theo cả 2 phương l1, l2 để tính toán. Tra bảng theo bảng 1 - 19 sách “Sổ tay thực hành kết cấu công trình” của PGS.PTS. Vũ Mạnh Hùng. Ta có: + Với sơ đồ 1: m11 = 0,0391; m12 = 0,0335. + Với sơ đồ 6: m61 = 0,0288; K62 = 0,0667. m62 = 0,0247; K62 = 0,057. - Tải trọng tác dụng lên ô1: + Tĩnh tải: gs = 4,244 (KN/m). + Hoạt tải: ps = 2,4 (KN/m). - Tính: q = gs + ps = 4,244+2,4 = 6,644 (KN/m). P = q . l1 . l2 = 6,644 . 5 . 5,4 = 179,388 (KN.m). - Tính mômen gối MI và MII. MI = K62 . P = 0,0667 . 179,388 = 11,965 (KN.m). MII = K62 . P = 0,057 . 179,388 =10,225 (KN.m). - Tính mômen giữa nhịp M1 và M2. M1 = m11 .P’+ m31 .P’’ = 0,0391 . 32,4 + 0,0288 . 146,988=5,5 (KN.m). M2 = m12 .P’+ m32.P’’= 0,0335 . 32,4 + 0,0247 . 146,988 = 4,72(KN.m). c). Tính toán nội lực cho ô bản đại diện Ô2. - Kích thước ô bản: l1 x l2 = 5 x 5,4 (m). - Xét tỷ số : - Sơ đồ tính toán: (hình vẽ). - Cắt dải bản rộng 1 (m) theo cả 2 phương l1, l2 để tính toán. Tra bảng theo bảng 1 - 19 sách “Sổ tay thực hành kết cấu công trình” của PGS.PTS. Vũ Mạnh Hùng. Ta có: + Với sơ đồ 1: m11 = 0,0391 m12 = 0,0335 + Với sơ đồ 8: M81 = 0,0228 K81 = 0,0469 M82 = 0,0216 K82 = 0,0536 - Tải trọng tác dụng lên ô2: + Tĩnh tải: gs = 4,244 (KN/m). + Hoạt tải: ps = 2,4 (KN/m). - Tính: q = gs + ps = 4,244+2,4 = 6,644 (KN/m). P = q . l1 . l2 = 6,644 . 5 . 5,4 = 179,388 (KN.m). - - Tính mômen gối MI và MII. MI = K81 . P = 0,0469 . 179,388 = 8,41(KN.m). MII = K82 . P = 0,0563 . 179,388 = 10,01 (KN.m). - Tính mômen giữa nhịp M1 và M2. M1 = m11 .P’+ m81 .P’’= 0,0391 . 32,4 + 0,0228 . 146,988= 4,62(KN.m). M2 = m12 .P’+ m82 .P’’= 0,0335 . 32,4 + 0,0216 . 146,988 = 4,26(KN.m). d). Tính toán nội lực cho ô bản đại diện Ô4. - Kích thước ô bản: l1 x l2 = 3,9 x 5 (m). - Xét tỷ số : - Sơ đồ tính toán: (hình vẽ). - Cắt dải bản rộng 1 (m) theo cả 2 phương l1, l2 để tính toán. Tra bảng theo bảng 1 - 19 sách “Sổ tay thực hành kết cấu công trình” của PGS.PTS. Vũ Mạnh Hùng. Ta có: + Với sơ đồ 1: m11= 0,0447 m12= 0,0274 + Với sơ đồ 9: M91= 0,0208 K91= 0,0474 M92= 0,0127 K92= 0,029 - Tải trọng tác dụng lên ô4: Tĩnh tải: gs = 4,244 (KN/m). + Hoạt tải: ps = 2,4 (KN/m). - Tính: q = gs + ps = 4,244+2,4 = 6,644 (KN/m). P = q . l1 . l2 = 6,644 . 3,9 . 5 =129,558 (KN.m). . - Tính mômen gối MI và MII. MI = K91 . P = 0,0474 . 129,558=6,141 (KN.m). MII = K92 . P = 0,029 . 129,558 = 3,757 (KN.m). - Tính mômen giữa nhịp M1 và M2. M1 = m11 . P’+ m91 . P’’= 0,0447 . 23,4 + 0,0208 . 106,158 = 3,254(KN.m). M2 = m12 . P’+ m82 . P’’= 0,0274 . 23,4 + 0,0127 . 106,158 =7,76(KN.m). IV/. Tính thép sàn. - Bê tông B20 có Rb=1,15 (KN/cm2). Tra bảng phụ lục sách “Kết cấu bê tông cốt thép” - NXB Khoa học Kỹ Thuật, ta có: αo = 0,623 ; Ao = 0,429. 1)- Công thức tính toán. - Tính toán cốt thép theo trường hợp cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật. Tuỳ theo mômen âm hoặc dương mà ta bố trí cốt thép ở vùng dưới hoặc vùng trên của tiết diện. - Giả thiết khoảng cách từ mép dầm đến tâm cốt thép a (Cm). ð Chiều cao làm việc của tiết diện: h = ho - a (Cm). - Tính : - Tra hệ số γ theo bảng phụ lục hoặc tính toán : - Diện tích cốt thép trong phạm vi dải bản b =1 (m): - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: - Thoả mãn điều kiện: 2)- Tính toán cốt thép cho ô bản đại diện. a). Tính thép cho ô bản loại dầm (Xét ô bản ô5). - Kích thước ô bản: l1 x l2 = 1,5 x 5,0 (m). - Giả thiết a =1,5 (Cm) ð ho = h - a = 10 - 1,5 = 8,5 (Cm). * Tính thép ở gối : - Mômen gối Mg = 1,471 (KN.m) = 147,1 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ị6s200 có: As thực= 1,41 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: * Tính thép ở nhịp : - Mômen nhịp Mnh =0,735 (KN.m) =73,5 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ6s200 có As thực = 1,41 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Các ô bản loại dầm còn lại tính toán tương tự. Kết quả được ghi trong bảng sau Bảng 6: Tên ô bản Cạnh ngắn l1(m) Cạnh dài l2(m) Mômen Diện tích tính toán Fa (cm2) Chọn thép Diện tích thực Fa (cm2) Gối Mg(KG.m) Nhịp Mnh(KG.m) Gối Nhịp Gối Nhịp Gối Nhịp 5 1,5 5,0 1,39 0,695 0,74 0,51 ị6s200 ị6s200 1,41 1,41 6 1,6 5,0 1,581 0,791 0,82 0,63 ị6s200 ị6s200 1,41 1,41 8 1,6 5,0 1,581 0,791 0,82 0,63 ị6s200 ị6s200 1,41 1,41 3 1,6 5,0 157,6 phai tinh 78,8 0,82 0,63 ị6s200 ị6s200 1,41 1,41 b). Tính thép cho bản kê bốn cạnh (Xét ô bản ô1). - Kích thước ô bản: l1 x l2 = 5,0 x 5,4(m). - Giả thiết a =1,5 (Cm), cốt thép sàn chọn lớn nhất là: ứ8 - Theo phương cạnh ngắn, chiều cao làm việc của tiết diện: ho= h - a = 12 - 1,5 = 10,5 (Cm). - Theo phương cạnh dài, chiều cao làm việc của tiết diện: * Tính thép ở gối : (+). Theo phương cạnh ngắn. - Mômen gối MI = 11,965 (KN.m) =1196,5 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ8s100 có As thực = 5,03 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: (+). Theo phương cạnh dài. - Mômen gối MI = 10,225 (KN.m) = 122,5(KN.Cm). - ð Chọn thép ứ8s100 có As thực=5,03 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: * Tính thép ở nhịp : (+). Theo phương cạnh ngắn. - Mômen gối M1 = 4,936 (KN.m) = 493,6 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ8s180 có As thực= 2,79 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: (+). Theo phương cạnh dài. - Mômen gối M2 =4,427(KN.m) = 442,7 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ6S180 cóAs thực= 2,36 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: b). Tính thép cho bản kê bốn cạnh (Xét ô bản ô2). - Kích thước ô bản: l1 x l2 = 5,0 x 5,4 (m). - Giả thiết a =1,5 (Cm), cốt thép sàn chọn lớn nhất là: ứ8 - Theo phương cạnh ngắn, chiều cao làm việc của tiết diện: ho = h - a = 10 - 1,5 = 8,5 (Cm). - Theo phương cạnh dài, chiều cao làm việc của tiết diện: * Tính thép ở gối : (+). Theo phương cạnh ngắn. - Mômen gối MI = 7,85 (KN.m)= 785 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ8s100 có As thực = 5,03 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: (+). Theo phương cạnh dài. -Mômen gối MII =8,041 (KN.m)= 804,1 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ8s100 có As thực = 5,03 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: * Tính thép ở nhịp : (+). Theo phương cạnh ngắn. - Mômen gối M1= 4,352 (KN.m) = 435,2 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ6s120 có As thực = 2,36(Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: (+). Theo phương cạnh dài. - Mômen gối M2= 4,001 (KN.m) = 400,1 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ6s120 có As thực = 2,36 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: c). Tính thép cho bản kê bốn cạnh (Xét ô bản ô7). - Kích thước ô bản: l1 x l2 = 3,9 x 5 (m). - Giả thiết a = 1,5 (Cm), cốt thép sàn chọn lớn nhất là: ứ8 - Theo phương cạnh ngắn, chiều cao làm việc của tiết diện: ho = h - a = 10 - 1,5 = 8,5 (Cm). - Theo phương cạnh dài, chiều cao làm việc của tiết diện: * Tính thép ở gối : (+). Theo phương cạnh ngắn. - Mômen gối MI = 5,741 (KN.m)= 574,1 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ8s160 có As thựcc = 3,14 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: (+). Theo phương cạnh dài. - Mômen gối: MII =3,512 (KN.m)=351,2 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ6a120 cóAs thực = 2,36 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: * Tính thép ở nhịp : (+). Theo phương cạnh ngắn. - Mômen gối M1=3,079 (KN.m) = 307,9 (KN.Cm). - Tính : ð Chọn thép ứ6a140 có As thực = 2,02 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: (+). Theo phương cạnh dài. - Mômen gối M2= 1,882 (KN.m) = 188,2 (KN.Cm). ð Chọn thép ứ6s200 có As thực = 1,41 (Cm2). - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: Em tính toán cho các ô bản tiêu biểu, các ô bản làm việc theo 2 phương còn lại được bố trí cốt thép như hình vẽ 3)- Cấu tạo cốt thép sàn. a). Cốt thép đặt theo cấu tạo. - Chọn đường kính cốt thép và khoảng cách cốt thép chịu lực tuân theo các quy định về cấu tạo, về khoảng cách sao cho: 100 ≤ a ≤ 200 (mm) và a phải là số chẵn để dễ thi công. - Nếu diện tích cốt thép là nhỏ thì ta bố trí cốt thép chịu lực theo cấu tạo : ứ6 a200 ; Fa = 1,41 (Cm2). - Cốt phân bố chọn ứ6 a200. - Các cốt thép chịu mômen âm theo cấu tạo, đó là các cốt dọc theo gối biên và vùng bản phía trên dầm chính. Chọn cốt thép này theo cấu tạo không ít hơn 5ứ6 trong 1 (m) bản và không ít hơn 50% cốt thép chịu lực tính toán ở các gối. b). Mặt bằng bố trí thép sàn tầng điển hình (Hình vẽ trang sau). Tớnh toaựn caực oõ baỷn daàm saứn S2 (laứm vieọc theo 1 phửụng). a-Tính toán cốt thép cho ô bản số 2: (3,6 x 1,5 m giữa nhịp ) Tải trọng toàn phần qtt = 3,811 + 1,95 = 5,761 KG/m2. Nhịp tính toán của bản: ltt = 1,5 - 0,25 = 1,25 m. Mômen ở gối và giữa nhịp : Mmax = Giả thiết sử dụng f6 Chọn ao = 1,5cmị ho= 10-1,5 =8,5 cm. A = <A0 = 0,412 g = (1 + Fa = m% = <mm,in% = 0,05% Fa = 0,316 cm2 là rất bé ị Đặt f6a250 có Fa = 1,41cm2. Bố trí cả ở giá trên dầm dọc f6a200 chịu mômen âm ở gối. Cốt thép chịu mômen âm đặt bên trên dầm dọc. Cốt phân bố chọn f6a250 Tớnh toaựn caực oõ baỷn keõ. ( Saứn laứm vieọc theo 2 phửụng ). Saứn S1 (3.5x2.2 m). Tải trọng tính toán: qtt = 3,811 + 1,95 = 5,761 KN/m2. Nhịp tính toán : l1 = 2,2 - 0,25 = 1,95 m l2 = 3,5- 0,25 = 3,25 m Nội lực xác định theo phương trình: q. (2M1 + MI + M’I). l2 + (2M2 + MII + M’II ). l1 Trong đó: M2 = q. MI M’I = MI = A1. M1 M’II = MII = A2. M1 Với q ; A1; A2 : tra bảng theo tỷ số r = =1,67 Theo bảng trang 37 sàn BTCT ta có : ị q = 0,512 ; A1 = 1 ; A2 = 0,7 Thay số ta được phương trình: ị5,761.(2M1 +2.A1M1)xl2+ (2x0.849 x A1M1 + 2.A2M1)xl1= 19,041M1 ị M1 = 0,7478 KNm ị M2 = 0,3829 KNm M’I = MI = 0,7478 KNm M’II = MII = 0,52346 KNm Sử dụng thép AI có Ra = 21 KN/ cm2. -Cốt thép đặt theo phương cạnh ngắn chịu M1=0,7478 KNm Dự kiến đặt thép f6 , a0 = 1,5 cm ị h01 =10-1,5 = 8,5cm A = = 0,0094 < Ad = 0,3 g = 0,5( 1 + Fa = m% = = mmin% = 0,05% Chọn f6 ị fa = 0,283 cm2. Khoảng cách cốt thép: a = ị Chọn f6a200 có Fa = 1,41cm2 > 0,54cm2 -Cốt thép đặt theo phương cạnh dài chịu M2 =0,3829 KNm Dự kiến f6 ị h02 = 10-1,5 = 8,5cm A = < Ad = 0,3 g2 = 0,5( 1 + Fa = m% = <mm,in% = 0,05% Chọn f6 ị fa = 0,283 cm2. Khoảng cách cốt thép: a = ị Chọn f6a200 có Fa = 1,41cm2 > 1,243cm2 -Cốt thép chịu mômen âm đặt bên trên dầm chính MI=0,78,74 KNm Dự kiến f6 , a0=1,5 ịh0 = 10-1,5=8,5cm A = <Ad =0,3 g = 0,5( 1 + Fa = m% = = mmin% = 0,05% Chọn f6 ị fa = 0,283 cm2. Khoảng cách cốt thép: a = ị Chọn f6a200 có Fa = 1,41cm2 > 0,54cm2 -Cốt thép chịu mômen âm đặt bên trên dầm dọc MII =0,52346 KNm Dự kiến f6 , a0=1,5 ịh0 = 10-1,5=8,5cm A = < Ad = 0,3 g = 0,5( 1 + Fa = m% = <mm,in% = 0,05% Chọn f6 ị fa = 0,283 cm2. Khoảng cách cốt thép: a = Chọn f6a200 có Fa = 1,41cm2 > 0,38cm2 Saứn S3 (3.5x2.3 m). Tải trọng tính toán: qtt = 5,761 KG/m2 Nhịp tính toán : l1 = 2,3 - 0,25 = 2,05m l2 = 3,5 - 0,25 = 3,25m Nội lực xác định theo phương trình: q. (2M1 + MI + M’I). l2 + (2M2 + MII + M’II ). l1 Trong đó: M2 = q. MI M’I = MI = A1. M1 M’II = MII = A2. M1 Với q ; A1; A2 : tra bảng theo tỷ số r = =1,59 Theo bảng trang 37 sàn BTCT ta có : ị q = 0,553 ; A1 = 1 ; A2 = 0,75 Thay số ta được phương trình: ị 5,761.(2M1+2 A1M1)xl2 + (2. 0,8 A1M1+2 A2 M1)xl1 = 19,355M1 ị M1 =0, 803 KNm ị M2 = 0,553.0,803 =0,444 KMm M’I = MI = 0,803 KNm M’II = MII = 0,75 . 0,803 = 0,601KGm Sử dụng thép AI có Ra = 21 KN/ cm2. -Cốt thép đặt theo phương cạnh ngắn chịu M1=0,803 KNm Dự kiến đặt thép f6 , a0 = 1,5 ị h01 = 10 – 1,5 = 8,5cm A = = 0,01 < Ad = 0,3 g = 0,5( 1 + Fa = m% = > mmin% = 0,05% ị Chọn f6a200 có Fa = 1,41cm2 > 0,452cm2 -Cốt thép đặt theo phương cạnh dài chịu M2 =0,444 KNm Dự kiến đặt thép f6 , a0 = 1,5 ị h01 = 10 – 1,5 = 8,5cm A = = 0,01 < Ad = 0,3 g = 0,5( 1 + Fa = m% = > mmin% = 0,05% ị Chọn f6a200 có Fa = 1,41cm2 > 0,452cm2 -Cốt thép chịu mômen âm đặt bên trên dầm chính chịu MI=0,602 KNm Dự kiến f6 , a0=1,5ịh0 = 10-1,5=8,5cm A = <Ad =0,3 g = 0,5(1 + Fa = cm2 m% = <mm,in% = 0,05% ị Chọn f6a200 có Fa = 2,5 cm2 > 0,697 cm2 ; -Cốt thép chịu mômen âm đặt bên trên dầm dọc chịu MII =1,026 KNm Dự kiến f8 ị h0 = 8,6cm A = < Ad = 0,3 g = 0,5( 1 + Fa = m% = >mm,in% = 0,05% Chọn f6a200 có Fa = 2,5 cm2 > 0,565cm2 Saứn S4 (3.5x2.2 m ; saứn nhaứ veọ sinh). Sàn vệ sinh có yêu cầu chống thấm cao nên tính theo sơ đồ đàn hồi Tĩnh tải tác dụng : 3,811 KN/m2 Hoạt tải tác dụng : 2,4 KN/m2 Tải trọng toàn phần tính toán : q =3,811+2,4=6,211 KN/m2 Để đơn giản cho thi công ta chọn phương án bố trí thép đều theo hai phương.sơ đồ tính là sơ đồ đàn hồi. Nhịp tính toán : l1 = 2,2 - 0,25 = 1,95 m l2 = 3,5- 0,25 = 3,25 m Với lt2 / lt1 = 3,25/1,95=1,67 Tra bảng với bản ngàm 4 cạnh ta có : α1= 0.0201, α2= 0.0072 b1= 0.0438,b2= 0.0159 Mômen dương : M1=0,791KNT.m Gọi a là khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép chịu kéo a=1.5cm h01 = hb - a= 10 – 1.5 = 8.5cm Ta có : ị (cm2) Khoảng cách cốt thép : a=b*fa/Fa=100*0,283/0,467=60,6cm Chọn cốt thép ặ6a200 Mô men dương : M2=0.283 KN.m Gọi a là khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép chịu kéo a=1.5cm h02 = h01 - (d1 +d2)= 8.5-0.6 = 7.9 cm Ta có : => (cm2) Khoảng cách cốt thép : a=b*fa/Fa=100*0.283/0,179=158cm Chọn cốt thép ặ6a200 Mô men âm : MI = 1,724KN.m h0 2 = 10-1.5 =8.5cm Ta có : => (cm2) Khoảng cách cốt thép : a=b*fa/Fa=100*0.283/1,108=25,5cm Chọn cốt thép ặ6 a200 Mô men âm : MII = 0,626KN.m h02 = 10-1.5 =8.5cm Ta có : => (cm2) Khoảng cách cốt thép : a=b*fa/Fa=100*0.503/0,376=75cm Chọn cốt thép ặ6 a200 Bố trí cốt thép sàn: