Giáo dục và đào tạo là nhiệm vụ của toàn Đảng, toàn dân. Nó đóng góp một vai trò rất quan trọng trong chiến lược phát triển của toàn xã hội và quốc gia. Ngày nay, đất nước đang đứng trước một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên của đổi mới và phát triển. Chiến tranh đã đi qua và nhiệm vụ phát triển kinh tế được đặt lên hàng đầu. Cùng với sự phát triển của đất nước, Thành phố Đà Nẵng đang ngày càng phát triển vươn lên để xứng đáng là thành phố trực thuộc trung ương.
Đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại hoá, cùng với sự phát triển về kinh tế, dân số của Đà Nẵng cũng tăng lên nhanh chóng. Trong hoàn cảnh đó đòi hỏi phải có một nền giáo dục đầy đủ và hiện đại, từ đó đưa trình độ văn hoá của người dân, đặc biệt là thế hệ trẻ, là những chủ nhân tương lai của đất nước lên một tầm cao mới, theo kịp sự phát triển của khoa học xã hội.
Nhận thức được tầm quan trọng đó, trong những năm gần đây nghành Giáo dục và đào tạo của thành phố Đà Nẵng đã có nhiều hoạt động tích cực nhằm đổi mới và phát triển sự nghiệp giáo dục của nước nhà theo nhiều phương diện không ngừng nâng cao trình độ dân trí của toàn dân. Trong đó việc mở rộng quy mô cơ sở vật chất cũng như nâng cao phương pháp đào tạo là vấn đề cần thiết. Vì vậy để đảm bảo tốt cho chất lượng dạy và học thì việc xây dựng trường THCS Hoà sơn là hết sức cần thiết và có ý nghĩa to lớn.
39 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2479 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Trường Cao đẳng nghề Hoàng Diệu 153 Tôn Đản, phường Hòa An, quận Cẩm Lệ, Thành phố Đà Nẵng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
PHẦN II
KẾT CẤU
20%
Nhiệm vụ :
Tính toán và bố trí thép sàn tầng 3 và các ô sàn điển hình
Tính toán và bố trí dầm trục E.(từ trục 1-9)
Giáo viên hướng dẫn kết cấu : THS. NGUYỄN PHÚ HOÀNG
Sinh viên thực hiên : LÊ VĂN TIỂN
Lớp : 08XD2
CHƯƠNG 1 :
TÍNH SÀN TẦNG 3 COSTE: + 3.900
A. KHÁI QUÁT, PHÂN TÍCH HỆ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH:
I. KHÁI QUÁT PHÂN TÍCH HỆ THỐNG KẾT CẤU CÔNG TRÌNH:
1. Hệ thống kết cấu bao che: gồm tường và cửa kính, chỉ làm chức năng chê chắn cho phần nội thất bên trong và bên ngoài, không tham gia chịu lực..
2. Hệ thống sàn: phân bố đều ở các tầng, ngoài việc chịu tải trọng bản thân và hoạt tải sử dụng tác dụng trực tiếp lên nó thì sàn còn đóng vai trò liên kết, truyền tải trọng ngang và đứng lên hệ khung đảm bảo cho toàn bộ công trình được ổn định và đảm bảo các cấu kiện cùng tham gia chịu lực.
3. Hệ thống khung: là hệ thống chịu lực chính của công trình, tiếp nhận tất cả các tải trọng theo cả hai phương ngang và đứng, sau đó truyền xuống móng.
4. Các bộ phận chịu lực phụ: cầu thang .
II. VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO THIẾT KẾ:
1. Bêtông:
Hệ thống kết cấu sử dụng bêtông có cấp độ bền B25 có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:
- Khối lượng riêng : g = 25 KN/m3
- Cường độ chịu nén tính toán : Rb = 14,5 MPa
- Cường độ chịu kéo tính toán : Rbt = 1,05 MPa
2. Cốt thép:
Sử dụng cốt thép AI & AII có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật sau :
* Thép AI:
- Có cường độ chịu kéo (nén) khi tính cốt dọc : Rs = Rsc = 225 MPa
- Có cường độ chịu cắt khi tính cốt thép ngang : Rsw = 175 MPa
- Môđun đàn hồi : Es = 21.10+4 MPa
* Thép AII:
- Có cường độ chịu kéo (nén) khi tính cốt dọc : Rs = Rsc = 280 MPa
- Có cường độ chịu kéo khi tính cốt thép ngang : Rsw = 225 MPa
- Môđun đàn hồi : Es = 21.10+4 MPa
B.TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH:
I. Số liệu tính toán:
Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất...) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng.
Độ cứng trong mặt phẳng sàn đủ lớn để khi truyền tải trọng ngang vào dầm giúp chuyển vị ở các đầu cột bằng nhau.
Trên sàn, hệ tường ngăn không có hệ dầm đỡ có thể được bố trí bất kỳ vị trí nào trên sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng của sàn.
- Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: ; với hb ³ hmin = 6 cm.
+ Bản kê bốn cạnh có m = 40 ¸ 50.
+ Bản kê loại dầm có m = 30 ¸ 35.
+ Bản công xôn có m = 10 ¸ 18.
+ l: chiều dài cạnh ngắn của ô sàn;
+ D = 0,8 ¸ 1,4 phụ thuộc vào tải trọng.
- Trong sơ đồ kết cấu sàn ta thấy ô sàn lớn nhất có kích thước 4,3x 6,0 m
+ Chọn m = 40; D = 1,0 Þ hb = .
Vậy chọn chiều dày bản sàn là 10 cm.
Mặt bằng bố trí hệ dầm sàn tầng 3
Các ô sàn được đánh số thứ tự từ 1 đến 27
II. Xác định tải trọng tác dụng lên sàn:
Tải trọng tác dụng lên ô bản sàn gồm có:
- Tĩnh tải:
Tĩnh tải tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn và trọng lượng các mảng tường xây trên sàn truyền vào.Căn cứ vào các lớp cấu tạo sàn ở mỗi ô sàn cụ thể,tra bảng Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động của Việt Nam để có được hệ số n.
- Tĩnh tải xác định theo công thức:
Trong đó: : Trọng lượng riêng các lớp cấu tạo thứ i
: Bề dày các lớp cấu tạo trên sàn thứ i
: Hệ số vượt tải
- Hoạt tải:
Tác dụng lên các ô sàn được lấy theo tiêu chuẩn về tải trọng và tác động của Việt Nam (TCVN 2737 - 95) cho các loại phòng theo mục đích sử dụng và được tính trong bảng sau : ptt = ptc.np
Trong đó: ptc - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737 - 1995.
np - hệ số độ tin cậy lấy theo TCVN 2737 – 1995.
Loại phòng
ptc kN/m2
n
ptt kN/m2
Phòng học,Giảng đường,vệ sinh,…
2,0
1,2
2,4
Hành lang, Sảnh,…
3,0
1,2
3,6
Dựa vào cấu tạo các lớp bề dày sàn, ta tính tải trọng gồm tĩnh tải và hoạt tải.
Kết quả tính toán được ghi trong bảng sau:
Loại sàn
TĨNH TẢI (KN/m2)
HOẠT TẢI (KN/m2)
Cấu tạo ô sàn
δ mm
γ
kN/m3
gtc kN/m2
n
gt t
k N/m2
ptc kN/m2
n
ptt
kN/m2
Σg
kN/m2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Sàn văn phòng,phòng học, giảng đường
Gạch CERAMIC 300x300
10
22,000
0,220
1,1
0,242
2,000
1,2
2,400
6,120
Vữa lót
Ximăng B5
20
16,000
0,320
1,3
0,416
Sàn BTCT B25
100
25,000
2,50
1,1
2,75
Vữa trát trần B5
15
16,000
0,240
1,3
0,312
Tổng cộng
3,720
Sàn vệ sinh
Gạch CERAMIC 200x200 chống trượt
10
22,000
0,220
1,1
0,242
2,000
1,2
2,400
13,64
Vữa lót
Ximăng B5
20
16,000
0,320
1,3
0,416
Bê tông gạch vỡ B12,5
330
16,00
5,280
1,3
3,120
Sàn BTCT B25
120
25,000
3,000
1,1
6,864
Vữa trát trần B5
15
16,000
0,240
1,3
0,312
Tổng cộng
11,24
Sàn sảnh,
hành lang,
sảnh
Gạch CERAMIC 300x300
10
22,000
0,220
1,1
0,242
3,000
1,2
3,600
7,320
Vữa lót
Ximăng B5
20
16,00
0,320
1,3
0,416
Sàn BTCT B25
100
25,000
2,000
1,1
2,75
Vữa trát trần B5
15
16,000
0,240
1,3
0,312
Tổng cộng
3,720
Sàn ô bồn hoa, sê nô
Vữa trát mặt B5
25
16,000
0,400
1,3
0,520
2,000
1,2
2,400
5,432
Sàn BTCT B25
80
25,000
2,000
1,1
2,200
Vữa trát trần B5
15
16,000
0,240
1,3
0,312
Tổng cộng
3,032
Ngoài ra tải trọng do mảng tường ngăn, vách ngăn trên sàn truyền xuống sàn được qui về tải trọng phân bố đều trên sàn.
Tra sổ tay thực hành kết cấu công trình, có trọng lượng các cấu kiện :
+ Tường 10cm gạch rỗng : gttc =180 Kg/m2 = 1,8 kN/m2
+ Hai lớp vữa trát dày 4cm có γ = 18 kN/ m3 => gvữa=0,04.18 =0,72 kN/m2
=> Tổng tải trọng tính toán của tường:gttt = n.(gttc +gvữa )=1,2.(1,8.0,72) = 3,024 kN/m2
* Ô sàn số 9: (11_12;C_D)
- Diện tích sàn: 4,0x4,3 = 17,2 m2
- Diện tích tường ngăn: Stn = (1,4x2,5x2) +(1,3x2,5x4)=20m2
- Diện tích tường lững: Stl =[0,5x(0,1+0,4+0,3)+2x(0,2+0,4)]=1,6m2
- Diện tích cửa: Scửa= 0,6x2,25x4 =5,4m2
=> Tổng diện tích tường trên ô sàn: St = Stn + Stl - Scửa
St=20 +1,6 – 5,4 = 16,2m2
- Trọng lượng của tường: 3,024x16,2= 48,9kN
=> Quy về tải trọng phân bố đều: gt = kN/m2
=> Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn vệ sinh (9):
q =11,24+2,4+2,84=16,48 kN/m2
* Ô sàn số 6(11_12; A_B):
- Diện tích sàn:1,8,0x4,0 = 7,2 m2
- Diện tích tường ngăn: Stn = 6,5m2
- Diện tích tường lững: Stl =[0,5x(0,4+0,2)x2=0,6 m2
- Diện tích cửa: Scửa= 0,6x2,25x4 =5,4m2
=> Tổng diện tích tường trên ô sàn: St = Stn + Stl - Scửa
St=6,5 +0,6 – 5,4 = 1,7 m2
- Trọng lượng của tường: 3,024x1,7= 5,141kN
=> Quy về tải trọng phân bố đều: gt = kN/m2
=> Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn vệ sinh (6):
q =3,72+0,714= 4,434 kN/m2
* Ô sàn số 10:(11_12; C_2,1m):
- Diện tích sàn:2,1x4,0 = 8,4m2
- Diện tích tường ngăn: Stn = 5m2
=> Tổng diện tích tường trên ô sàn: St= Stn =5 m2
- Trọng lượng của tường: 3,024x5= 15,12kN
=> Quy về tải trọng phân bố đều: gt = kN/m2
=> Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn vệ sinh (10):
q =3,72+1,8=5,52 kN/m2
Ghi chú: (Hệ số vượt tải được lấy theo điều 4.3.3 và 4.3.2 của tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737-1995).
Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên các ô bản :
Ô BẢN
KÍCH THƯỚC
TẢI TRỌNG SÀN
TẢI TRỌNG TƯỜNG
TỔNG TĨNH TẢI
HOẠT TẢI
TỔNG TẢI TRỌNG
L1xL2 (mm)
KN/m2
KN/m2
KN/m2
KN/m2
KN/m2
S1
1800x4200
3,72
0
3,600
7,32
S2
1800x4200
3,72
0
3,600
7,32
S3
1800x6000
3,72
0
2,400
6,12
S4
1800x3200
3,72
0
2,400
6,12
S5
1800x2800
3,72
0
2,400
6,12
S6
1800x4000
3,72
0,714
4,434
2,400
6,834
S7
4200x4300
3,72
0
2,400
6,12
S8
2000x4300
3,72
0
2,400
6,12
S9
4000x4300
11,24
2,84
2,400
16,48
S10
2100x4000
3,72
1,8
2,400
7,92
S11
2200x4000
3,72
0
2,400
6,12
S12
3300x4200
3,72
0
3,600
7,32
S13
6000x2300
3,72
0
3,600
7,32
S14
6000x4300
3,72
0
2,400
6,12
S15
3800x3300
3,72
0
3,600
7,32
S16
2000x3800
3,72
0
3,600
7,32
S17
4200x2000
3,72
0
3,600
7,32
S18
6000x2000
3,72
0
3,600
7,32
S19
6000x2000
3,72
0
3,600
7,32
S20
1500x4200
3,72
0
3,600
7,32
S21
1100x3800
3,032
0
2,400
5,432
S22’
1100x4200
3,032
0
2400
5,432
S22
1100x4200
3,17
0
3,600
6,77
S23
4200x1100
3,17
0
3,600
6,77
S24
4200x1100
3,17
0
3,600
6,77
S25
6000x1100
3,17
0
3,600
6,77
S26
4200x1100
3,17
0
3,600
6,77
S27
4200x1100
3,17
0
3,600
6,77
III. Xác định nội lực :
Nội lực trong sàn được tính toán theo sơ đồ đàn hồi.
- Gọi: l1: kích thước cạnh ngắn của ô sàn
l2: kích thước cạnh dài của ô sàn
+ Nếu l2/l1 £ 2 Þ Tính ô sàn theo bản kê bốn cạnh.
+ Nếu l2/l1 > 2 Þ Tính ô sàn theo bản loại dầm.
Khi tính toán sàn được đổ toàn khối, ta quan niệm như sau :
+ Liên kết giữa sàn với dầm, sàn với sàn là liên kết ngàm
+ Sàn liên kết với dầm biên :
- Là liên kết khớp khi hd /hb < 3
- Là liên kết ngàm khi hd /hb≥3.
1. Đối với bản kê bốn cạnh ta tính như sau :
Mômen dương lớn nhất ở giữa bản: M1 = α1 .q.l1.l2
M2 = α2 .q.l1.l2
Mômen âm lớn nhất ở trên gối: MI = β1.q.l1.l2
MII = β2.q.l1.l2
Với q = gtt + ptt : tổng tải trọng tác dụng lên sàn.
Các hệ số α1, α2, β1, β2 cho trong bảng phụ lục 17 trang 388 giáo trình “ Kết cấu bêtông cốt thép - phần cấu kiện cơ bản năm 2007 ” tùy theo sơ đồ bản sàn.
2. Đối với bản loại dầm :
Cắt dãi bản rộng 1m theo phương vuông góc với
cạnh dài và xem như một dầm để tính.
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm :
q = (gtt + ptt ).1m (kN/m2)
Tuỳ liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm :
* Đối với bản loại dầm có 1 đầu ngàm và 1 đầu tự do có sơ đồ tính là:
Cắt dãi bản rộng 1m theo phương vuông góc với
cạnh dài và xem bản làm việc như một dầm đơn giản.
- Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm :
q = (gtt + ptt ).1m (kN/m2)
- Tải trọng tập trung do lan can tác dụng lên đầu dầm :
g = (gtt + ptt ).1m (kN/m2)
Mmin = (kN/m2)
Chọn a = 1,5 cm Þ h0 = 10 – 1,5 = 8,5 cm = 0,085m
- Xác định: αm =
Với bêtông có cấp độ bền B25 có: Rb = 14,5 Mpa
Từ αm tra bảng phụ lục 9 trang 373 giáo trình “ Kết cấu bêtông cốt thép - phần cấu kiện cơ bản năm 2007 ”
Nội suy ta được: ξ < ξR tức là thoả mãn điều kiện hạn chế.
Nội suy ta được:
- Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
(mm2 )
Với cốt thép AI có: Rb = 22,5 MPa
- Tính: > mmin = 0,05%
Bố trí thép với khoảng cách a = (mm). Chọn a ( mm)
IV. Tính toán cốt thép bản :
Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật với bề rộng b = 1m, chiều cao h = hb, chiều dày lớp bêtông bảo vệ a = 15mm.
Chiều cao làm việc h0 phụ thuộc vào phương cạnh dài hay cạnh ngắn của ô bản.
+ Theo phương cạnh ngắn, cốt thép đặt dưới.
Chọn a = 1,5 cm Þ h0 = 10 – 1,5 = 8,5 cm;
+ Theo phương cạnh dài, cốt thép đặt trên nên khoảng cách giảm đi một đoạn:
= h0 -
Với: d1 là đường kính thép lớp trên, d2 là đường kính thép lớp dưới.
- Xác định: αm = Trong đó: h0 = h - a
- Kiểm tra:
Nếu αm > αR Þ Tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông.
Nếu αm ≤ αR Þ Tính hoặc từ αm tra bảng của phụ lục 9 ra
Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
Tính: và phải đảm bảo ³ mmin =0,05%
Bố trí thép với khoảng cách: a = =
Trong đó: fa - là diện tích một thanh thép.
C. TÍNH TOÁN Ô SÀN ĐIỂN HÌNH:
I.Ô sàn số 3: (A_B; 8_9) có l1 = 1,8m, l2 = 6,0m
- Xét tỉ số: >2 => ô sàn thuộc bản loại dầm,làm việc theo phương cạnh ngắn l1.
- Chọn sơ bộ kích thước sàn theo công thức: hb =
Chọn D = 1, m=30, => hb = = 60mm
=> Chọn hb = 100mm
- Xác định sơ đồ tính: Cắt theo phương l1 một dải bản có chiều rộng b=1m, xem bản làm việc như một dầm đơn giản, liên kết hai đầu là liên kết ngàm.
- Xác định tải trọng:
Tải trọng ô sàn được xác định trong bảng dưới:
Loại sàn
TĨNH TẢI (KN/m2)
HOẠT TẢI (KN/m2)
Cấu tạo ô sàn
δ mm
γ
kN/m3
gtc kN/m2
n
gt t
k N/m2
ptc kN/m2
n
ptt
kN/m2
q
kN/m2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Sàn phòng học
Gạch CERAMIC 300x300
10
22,000
0,220
1,1
0,242
2,000
1,2
2,400
6,120
Vữa lót
Ximăng B5
20
16,000
0,320
1,3
0,416
Sàn BTCT B25
100
25,000
2,50
1,1
2,75
Vữa trát trần B5
15
16,000
0,240
1,3
0,312
Tổng cộng
3,720
- Xác định nội lực:
Ở đây ô sàn làm việc theo phương cạnh ngắn l1 do đó, nội lực được xác định theo công thức: Tại nhịp: kNm =826Nmm
Tại gối: kNm
Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ: ao= 15mm
Chiều cao làm việc của bản sàn: ho =100 – 15 = 85mm
Tính: αm, ξ,
Ta có: αm =
Tại nhịp: αm =
Từ αm tra bảng phụ lục 9 trang 373 giáo trình “ Kết cấu bêtông cốt thép - phần cấu kiện cơ bản năm 2007 ” . => ξ = 0,01 và = 0,995
Tại gối: αm =
Từ αm tra bảng phụ lục 9 trang 373 giáo trình “ Kết cấu bêtông cốt thép - phần cấu kiện cơ bản năm 2007 ” . => ξ = 0,024 và = 0,988
- Diện tích cốt thép:
Tại nhịp: As = mm2 =>
Tại gối: As = mm2 =>
Chọn thép:
Với As= 85,2mm2 chọn ø6a200 có As = 141 mm2
Với As= 97,1mm2 chọn ø8a200 có As = 251 mm2
Bố trí thép với khoảng cách:
a = = = 332,9mm =333mm
a = = = 521,1mm
II. Ô sàn số 9: (11_12; B_C) có l1 = 4,0 l2 = 4,3m
- Xét tỉ số: ô sàn thuộc bản kê bốn cạnh,làm việc theo 2 phương cạnh l1 & l2.
- Chọn sơ bộ kích thước sàn theo công thức: hb =
Chọn D = 1, m=40, => hb = = 100mm
=> Chọn hb = 120mm
- Xác định sơ đồ tính: Cắt theo phương l1 , l2 một dải bản có chiều rộng b=1m, xem bản làm việc như một dầm đơn giản, liên kết hai đầu là liên kết ngàm.
- Xác định tải trọng:
Tải trọng ô sàn được xác định trong bảng dưới:
Loại sàn
TĨNH TẢI (KN/m2)
HOẠT TẢI (KN/m2)
Cấu tạo ô sàn
δ mm
γ
kN/m3
gtc kN/m2
n
gt t
k N/m2
ptc kN/m2
n
ptt
kN/m2
q
kN/m2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Sàn vệ sinh
Gạch CERAMIC 200x200 chống trượt
10
22,000
0,220
1,1
0,242
2,000
1,2
2,400
13,64
Vữa lót
Ximăng B5
20
16,000
0,320
1,3
0,416
Bê tông gạch vỡ B12,5
330
16,00
5,280
1,3
3,120
Sàn BTCT B20
120
25,000
3,000
1,1
6,864
Vữa trát trần B5
15
16,000
0,240
1,3
0,312
Tổng cộng
11,24
* Ô sàn số 14: là ô sàn vệ sinh có tường ngăn xây lên trên quy về tải trọng phân bố đều trên sàn:
- Diện tích sàn: 4,3x4,0 = 17,2 m2
- Diện tích tường ngăn: Stn = (1,4x2,5x2) +(1,3x2,5x4)=20m2
- Diện tích tường lững: Stl =[0,5x(0,1+0,4+0,3)+2x(0,2+0,4)]=1,6m2
- Diện tích cửa: Scửa= 0,6x2,25x4 =5,4m2
=> Tổng diện tích tường trên ô sàn: St = Stn + Stl - Scửa
St=20 +1,6 – 5,4 = 16,2 m2
- Trọng lượng của tường: 3,024x16,2= 48,9kN
=> Quy về tải trọng phân bố đều: gt = kN/m2
=> Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn vệ sinh (14):
q =11,24+2,4+2,84=16,48 kN/m2
- Xác định nội lực:Ở đây ô sàn thuộc loại bản kê bốn cạnh nên nội lực trong bản được tính theo công thức:
+ Tại nhịp: M1n = α1 . q.l1 .l2
M2n = α2 . q.l1 .l2
+ Tại gối: M1g = β1.q.l1.l2
M2g = β2.q.l1.l2
Với tra bảng phụ lục 17 giáo trình “ Kết cấu bêtông cốt thép - phần cấu kiện cơ bản năm 2007 ” ta được: α1=0,01905 ; α2= 0,0166
β1=0,04435 ; β2 = 0,0383
Do đó, nội lực của bản sẽ là:
+ Tại nhịp: M1n = 0,01905.16,48.4.4,3 = 5,4kNm
M2n = 0,0166.16,48.4.4,3 = 4,7kNm
+ Tại gối: M1g = 0,04435.16,48.4.4,3.= -12,57kNm
M2g = 0,0383.16,48.4.4,3.= -10,85kNm
- Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ: ao= 15mm
- Chiều cao làm việc của bản sàn: ho =120 – 15 = 105mm
- Tính: αm, ξ,
Ta có: αm =
Tại nhịp: αn1m=
αn2m=
Tại gối: αgm1 =
αgm2 =
Từ αm tra bảng phụ lục 9 trang 373 giáo trình “ Kết cấu bêtông cốt thép - phần cấu kiện cơ bản năm 2007 ” .
Với αn1m= 0,034 => ξ = 0,983
αn2m= 0,038 => = 0,981
αg1m= 0,079 => ξ = 0,959
αg2m= 0,08 =>= 0,958
- Diện tích cốt thép:
+ Tại nhịp:Asn1 =mm2
=>
+ Tại nhịp:Asn2 =mm2
=>
+ Tại gối:Asg1 =mm2
=>
+ Tại gối:Asg2 =mm2
=>
- Chọn thép:
Với Asn1= 233mm2 chọn ø8a200 có As = 251mm2
Với Asn2= 240mm2 chọn ø8a200 có As = 251mm2
Với Asg1= 446mm2 chọn ø10a170 có As = 462mm2
Với Asg2= 427mm2 chọn ø10a170 có As =462 mm2
Bố trí thép với khoảng cách:
an1 = = = 215,7mm
an2 = = = 209,4mm
ag1 = = = 176mm
ag2 = = = 183mm
CHƯƠNG II
TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM DỌC
A. TÍNH DẦM D1 (TRỤC E) :
I. Số liệu tính toán:
1.Bêtông:
Hệ thống kết cấu sử dụng bêtông có cấp độ bền B25 có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:
- Khối lượng riêng : g = 25 KN/m3
- Cường độ chịu nén tính toán : Rb = 14,5 MPa
- Cường độ chịu kéo tính toán : Rbt = 1.05 MPa
2. Cốt thép :
Sử dụng cốt thép AI,AII có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật sau :
* Thép AI :
- Có cường độ chịu kéo (nén) khi tính cốt dọc : Rs=Rsc=225MPa
- Có cường độ chịu kéo khi tính cốt thép ngang : Rsw = 175MPa
- Môđun đàn hồi : Es = 21.10+4 MPa
* Thép AII :
- Có cường độ chịu kéo (nén) tính toán : Rs=Rsc=280MPa
- Có cường độ chịu kéo khi tính cốt thép ngang : Rsw = 225MPa
- Môđun đàn hồi : Es = 21.10+4 Mpa
3. Chọn tiết diện dầm dọc :
với l là nhịp dầm
Dầm dọc trục D có nhịp không đều nhau và nhịp lớn nhất bằng 6m mhịp nhỏ nhất 3,8 và 4,2m nên chọn kích thước tiết diện dầm D1 trục E:
Từ nhịp 1-5 và nhịp 7-8 như nhau:
(cm) à Chọn hdp = 35 (cm)
à Chọn bdp = 20(cm)
Vậy tiết diện dầm phụ là:
và nhịp 8-9:
(cm) à Chọn hdp = 45 (cm)
à Chọn bdp = 20(cm)
Vậy tiết diện dầm phụ là:
II. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm:
Tải trọng tác dung lên dầm gồm có :
* Trọng lượng bản thân dầm.
* Tải trọng do các ô bản truyền vào gồm tĩnh tải và hoạt tải:
Ô sàn
Tĩnh tải (N/m2)
Hoạt tải (N/m2)
Khu phòng hoc
3720
2400
Khu hành lang
3720
3600
Sơ đồ truyền tải trọng từ sàn vào dầm :
Dầm trục E là dầm liên tục 7 nhịp từ trục 1 đến trục 9:
Sơ đồ tính toán dầm trục E
1. Tỉnh tải tác dụng lên dầm:
a. Do trọng lượng bản thân dầm:
* Phần sàn giao nhau với dầm được tính vào trọng lượng sàn è Trọng lượng bản thân của dầm chỉ tính với phần không giao với sàn.
+ Phần bêtông :
+ Phần trát :
b. Do sàn truyền vào dầm:
* Xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố theo diện chịu tải. Từ các góc bản, vẽ các đường phân giác chia sàn thành các phần 1, 2, 3, 4.
- Phần 1 truyền vào dầm D1.
- Phần 2 truyền vào dầm D2.
- Phần 3 truyền vào dầm D3.
- Phần 4 truyền vào dầm D4.
* Gọi gS là tải trọng tác dụng lên ô sàn.
è Tải trọng tác dụng từ sàn truyền vào dầm :
D1, D2 : Tải trọng hình thang D3, D4 : Tải trọng tam giác
Để đơn giản quy đổi các tải trọng h.thang và tam giác đó về phân bố đều(gần đúng).
Dầm D1, D2:
q = (1- 2b2 + b3)gs.l1/2
Dầm D3, D4:
\
( Việc qui đổi này dựa trên cơ sở momen do tải trọng h.thang hay tam giác gây ra bằng momen do tải trọng qui đổi gây ra ).
* Đối với sàn bản dầm : xem tải trọng truyền vào dầm theo phương cạnh dài, dầm theo phương cạnh ngắn không chịu tải trọng từ sàn.
D1, D2 :
D3, D4 :
* Đối với dầm có 2 bên sàn cần tính tải trọng do cả 2 bên truyền vào (cùng tác dụng vào 1 dầm).
c. Do tường và cửa xây trên dầm:
Trong kết cấu nhà khung chịu lực, tường chỉ đóng vai trò bao che, nó chỉ chịu tải trọng bản thân (tự mang) è tường chỉ truyền lực vào dầm mà không tham gia chịu lực (điều này để đơn giản trong tính toán và tăng độ an toàn vì thực tế tường có tham gia chịu lực).
* Đối với mảng tường đặc: để tiết kiệm người ta quan niệm rằng chỉ có tường trong phạm vi góc 60o là truyền lực lên dầm, còn lại tạo thành lực tập trung truyền xuống cột.
(Nếu 2 biên tường không có cột thì xem như toàn bộ tường truyền vào dầm)
Gọi gt là trọng lượng 1m2 tường (gạch xây + trát)
Gọi ht là chiều cao tường (bằng chiều cao tầng - chiều cao dầm)
- Tải trọng lên dầm có dạng hình thang (như hình vẽ) qui đổi về phân bố đều:
Với: a = ht . tg30o = ht .
q = ;
- Trường hợp ld bé è phần tường truyền lên dầm có dạng tam giác:
Quy đổi về phân bố đều:
Với: q =
* Đối với mảng tường có cửa :
Xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng (tường + cửa) phân bố đều trên dầm.
Trong đó: gt : trọng lượng tính toán của 1m2 tường.
St : diện tích tường (trong nhịp đang xét).
nc : hệ số vượt tải đối với cửa.
: trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa.
Sc : diện tích cửa (trong nhịp đang xét).
è Tải trọng tường + cửa phân bố đều trên dầm là :
d. Do dầm khác truyền vào :
Có thể có trường hợp dầm khác được xem là dầm phụ của dầm đang xét truyền lực lên dầm đang xét. (Vd : dầm bo, dầm cầu thang ...).
Lực truyền từ dầm phụ đó