Đồ án tốt nghiệp là một điểm mốc đanh dấu bước trưởng thành của một sinh viên, là bài kiểm tra cuối cùng trước khi ra trường để trở thành một kỹ sư xây dựng. Với tính chất quan trọng của nó, để hoàn thành đồ án này một sinh viên ngoài kiến thức tích luỹ được sau những năm học, cần có thêm sự hướng dẫn, chỉ bảo của các thầy cô giáo trong suốt quá trình làm đồ án.
Trong quá trình này dù đã được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô, nhưng do kiến thức và khả năng còn hạn chế nên cũng không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong có sự chỉ bảo thêm của các thầy cô!
Qua đây em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo trong trường nói chung và các thầy cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân Dụng nói riêng, đặc biệt là các thầy cô
- GV Th.S : TRẦN THỊ BẠCH ĐIỆP
- GV KS : PHẠM VIẾT HIẾU
Đã tận tình chỉ bảo em trong quá làm đồ án tốt nghiệp này.
Đà nẵng, ngày tháng năm 2010
Sinh viên thực hiện
KIẾN TRÚC (10%)
MẶT BẰNG CÁC TẦNG 1,2,3 ĐẾN 6 ,VÀ 10
MẶT ĐỨNG CHÍNH TRỤC 1-8
MẶT ĐỨNG TRỤC A-D
MẶT CẮT NGANG NHÀ VÀ DỌC NHÀ
CÁC CHI TIẾT KHÁC
THIẾT KẾ THI CÔNG (60%)
LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC ÉP
THIẾT KẾ HỐ MÓNG.
CHỌN BIỆN PHÁP VÀ PHƯƠNG ÁN THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
THIẾT KẾ VÁN KHUÔN MÓNG, CỘT, DẦM, SÀN,CẦU THANG
LẬP BIỆN PHÁP ĐỔ BÊ TÔNG MÓNG, CỘT, DẦM, SÀN.
LẬP TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG.
LẬP BIỂU ĐỒ CUNG ỨNG VẬT TƯ CHO CÁT,ĐÁ,XI MĂNG
THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG.
86 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2707 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế xây dựng khách sạn dakruco, thành phố buôn ma thuột, tỉnh daklak, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ịp : Mnh =
Mômen gối : Mg =
* Bản 1 đầu ngàm 1 đầu khớp:
Mômen giữa nhịp : Mn =
Mômen gối : Mg =
b. Bản kê bốn cạnh :
Để xác định nội lực, từ tỷ số l2/l1 và loại liên kết ta tra bảng tìm được các hệ số mi, ki (Sổ tay thực hành kết cấu công trình). Sau đó tính toán nội lực trong bản như sau :
* Mômen nhịp : M1 = αi1.(g + p).l1.l2
M2 = αi2.(g + p).l1.l2
* Mômen gối : MI = -βi1.(g + p).l1.l2.
MII = -βi2.(g + p).l1.l2.
Trong đó :
l1, l2 kích thước hai cạnh của ô bản.
αi1,αi2,βi1,βi2 : các hệ số tra bảng.
Phương cạnh dài h02 = h01 - d (cm), v
3. Tính toán bố trí cốt thép cho sàn :
a. Lựa chọn vật liệu :
- Sàn dùng Bêtông B20 có Rb = 11,5 (MPa).
- Thép A1 có R = 225 (MPa).
AII có R = 280 (MPa).
- Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ a0 = 1,5 (cm) với ô sàn hs=10(cm)
Chiều cao làm việc của bản sàn :
Phương cạnh ngắn h01 = h - a0 (cm).
ới d là đường kính cốt thép đặt theo phương cạnh ngắn.
b. Tính cốt thép sàn theo các bước sau :
Cốt thép được tính với dải bản có bề rộng b = 1m và tính toán như cấu kiện chịu uốn. Với bản kê 4 cạnh tính thép cho cả hai phương.
- Xác định αm và ζ :
αm, phải thoả mãn điều kiện : αm < αR
ζ = 0,5
- Tính As: Diện tích cốt thép sàn xác định theo công thức sau :
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
%
Hàm lượng cốt thép của sàn hợp lý khi thoả mãn điều kiện : 0,3% m% 0,9%
Bố trí cốt thép với khoảng cách . Trong đó fa là diện tích một thanh thép.
- Tiến hành lập bảng Excel tính toán thép trong các ô sàn, kết quả được thể hiện ở bảng.
4. Bố trí cốt thép sàn :
- Cốt chịu lực được bố trí thoả mãn điều kiện:
Đường kính cốt thép : F, khoảng cách a= (70¸200)mm .
Diện tích cốt thép trong 1(m) bản phải lớn hơn hoặc bằng Fatt .
- Cốt phân bố đặt theo cấu tạo, chọn :F=(6¸8), khoảng cách a=(200¸300)mm. Cốt phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1 ³ 3; không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/l1 < 3.
- Đối với thép trên gối(thép mũ) bố trí theo giá trị lớn hơn tính toán được cho 2 bản kề nhau cùng chung gối.
5.Các bảng tính:
(Bố trí cốt thép sàn xem bản vẽ KC01).
6 TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH:
Ở đây ta chỉ tính toán mẫu cho 2 loại ô sàn là bản kê 4 cạnh và bản loại dầm,để so sánh kết quả với bảng tính exel:
1.Bản loại kê 4 cạnh:chọn ô sàn thứ 2 để tính toán
a. Lựa chọn vật liệu :
- Sàn dùng Bêtông B20 có Rb = 11,5 (MPa).
- Thép A1 có R = 225 (MPa).
AII có R = 280 (MPa).
- Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ a0 = 1,5 (cm) với ô sàn hs=10(cm)
Chiều cao làm việc của bản sàn :
Phương cạnh ngắn h01 = h - a0 (cm), h01 =10-1.5=8.5 (cm)
Xác định sơ đồ tính và nội lực
-Xét tỉ số:,là bản kê 4 cạnh
Từ tỉ số trên ta tra bảng được các giá trị sau:
α 1= 0,0208 β1=0.0475
α 2= 0,0121 β2=0,0277
* Mômen nhịp : M1 = α1.(g + p).l1.l2=0.0208x(394,1+240)x4,2x5,5=304,67 (N.m)
M2 = α2.(g + p).l1.l2=0.0121x(394,1+240)x4,2x5,5=177,237 (N.m)
* Mômen gối : MI = β1.(g + p).l1.l2=0,0475x(394,1+240)x4,2x5,5=695,766 (N.m)
MII = β2.(g + p).l1.l2=0,0277x(3941+240)x4,2x5,5=405,741 (N.m)
c. Tính cốt thép sàn theo các bước sau :
Cốt thép được tính với dải bản có bề rộng b = 1m và tính toán như cấu kiện chịu uốn. Với bản kê 4 cạnh tính thép cho cả hai phương
Cốt thép mômen dương thep phương cạnh ngắn:
- Xác định αm và ζ :
αm=0.036
ζ = 0,5 =0,5 =0.98
- Tính As: Diện tích cốt thép sàn xác định theo công thức sau :
==162,55 mm2 = 1,62 cm2
Chọn Φ8 có fa=0,503cm2 ,ta tính được khoảng cách tính toán là:
309,44 mm
Chọn a=200 mm, có = = 2,51 cm2
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
%
. =,như vậy < µ% <%
Cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài:
- Xác định αm và ζ :
αm=0.021
ζ = 0,5 =0,5 =0.98
- Tính As: Diện tích cốt thép sàn xác định theo công thức sau :
==94,56 mm2 = 0,94
Chọn Φ8 có fa=0,503cm2 ,ta tính được khoảng cách tính toán là:
531,98 mm
Chọn a=200 mm, có = = 2,51
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
%
. =,như vậy < µ% <%
Tính toán cốt thép chịu mômen âm theo phương cạnh ngắn:
- Xác định αm và ζ :
αm=0.083
ζ = 0,5 =0,5 =0.956
- Tính As: Diện tích cốt thép sàn xác định theo công thức sau :
==371,22 mm2 = 3,17 cm2
Chọn Φ8 có fa=0,503cm2 ,ta tính được khoảng cách tính toán là:
135,49 mm
Chọn a=130 mm, có = = 3,87 cm2
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
%
. =,như vậy < µ% <%
Tính toán cốt thép chịu mômen âm theo phương cạnh dài:
- Xác định αm và ζ :
αm=0.048
ζ = 0,5 =0,5 =0.97
- Tính As: Diện tích cốt thép sàn xác định theo công thức sau :
==216,48 mm2 =
Chọn Φ8 có fa=0,503cm2 ,ta tính được khoảng cách tính toán là:
232,35 mm
Chọn a=200 mm, có = = 2,51 cm2
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
%
. =,như vậy < µ% <%
2.Bản loại dầm : Chọn ô bản S7 để tính toán
a. Lựa chọn vật liệu :
- Sàn dùng Bêtông B20 có Rb = 11,5 (MPa).
- Thép A1 có R = 225 (MPa).
AII có R = 280 (MPa).
- Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ a0 = 1,5 (cm) với ô sàn hs=10(cm)
Chiều cao làm việc của bản sàn :
Phương cạnh ngắn h01 = h - a0 (cm), h01 =10-1.5=8.5 (cm)
Xác định sơ đồ tính và nội lực:
-Xét tỉ số:>2 là bản loại dầm.
-Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính:
Căn cứ theo loại liên kết ta có :
-Bản ngàm hai đầu :
Mômen giữa nhịp : Mnh = = daN.m
Mômen gối : Mg = = daN.m
Tính toán cốt thép chịu mômen dương:
- Xác định αm và ζ :
αm=0.013
ζ = 0,5 =0,5 =0.98
- Tính As: Diện tích cốt thép sàn xác định theo công thức sau :
==60,51 mm2
Chọn Φ6 có fa=0,283 cm2 ,ta tính được khoảng cách tính toán là:
467,69 mm
Chọn a=200 mm, có =
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
%
. =,như vậy < <%
Tính toán cốt thép chịu mômen âm:
- Xác định αm và ζ :
αm=0.027
ζ = 0,5 =0,5 =0.986
- Tính As: Diện tích cốt thép sàn xác định theo công thức sau :
==120,30 mm2
Chọn Φ6 có fa=0,283 cm2 ,ta tính được khoảng cách tính toán là:
235,2 mm
Chọn a=150 mm, có =
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
%
. =,như vậy < <%
CHƯƠNG II:TÍNH TOÁN DẦM TRỤC A
SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI VÀO DẦM D1
Dầm D1 (trục A) nằm dọc theo trục định vị A kéo dài từ trục định vị 1 đến trục định vị 7.
Sơ đồ tính :
I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:
1.Vật liệu cấu tạo:
- Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa ,Rbt = 0,9 MPa.
- Cốt thép AI có Rsc = Rsc' = 225 MPa.
- Cốt thép AII có Rsc = Rsc' = 280 MPa.
2. Chọn kích thước dầm :
Sơ bộ chọn kích thước tiết diện dầm :
-Dầm phụ:
hd =
Trong đó : ld là nhịp của dầm đang xét.
md là hệ số với dầm phụ md = 12 ÷ 20 .
Với nhịp có l = 8,4 m .Ta chọn hd = ()l = (420÷700).Chọn hd = 650
Mà bd =( 0.3÷0.5).hd. Chọn bd = 300.
Vậy kích thước dầm : b x h = (30 x 65) cm.
II. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm :
Tải trọng tác dụng lên dầm bao gồm :
- Trọng lượng bản thân dầm.
- Tải trọng các ô sàn truyền vào.
-Trọng lượng tường và cửa xây trên dầm truyền xuống.
- Phản lực do các dầm khác gác lên.
1. Tĩnh tải:
a.Trọng lượng bản thân dầm :
Dầm có kích thước b x h = (30 x 65) cm.
g0 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
=1,125000,3 (0,65- 0,1)+ 1,11800 (0,3+2.0,65 - 2.0,1)0,015
= 495.33 (daN/m).
b.Tải trọng từ các ô sàn truyền vào :
Tải trọng từ các sàn truyền vào có thể có 2 dạng : dạng tam giác hoặc dạng hình thang (đối với sàn bản kê). Để đơn giản ta qui về tải trọng phân bố đều.
Công thức qui đổi :
Tải trọng hình thang qui về tải phân bố đều :
gtđ = (1 - 2.b2 + b3). gs.
Trong đó : b = ; l1, l2 :là các cạnh của ô bản.
- Tải trọng tam giác qui về tải phân bố đều :
gtđ = .gs.
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 : qTT = 0
Sơ đồ truyền tải do các ô bản truyền vào dầm D1 được thể hiện theo sơ đồ sau:
Tĩnh tải phân bố đều các ô sàn tác dụng trục tiếp vào dầm ở các nhịp được thể hiện ở bản sau:
Dầm nhịp
Ô sàn
Diện truyền tải
L1(m)
L2(m)
gs (daN/m2)
Qui về phân bố đều
Tổng
Tam giác
Chữ nhật
Hình thang
1-2
S1
Tam giác
4.2
5.5
394,1
517,226
893.121
S17
chữ nhật
1.3
4,2
578,3
375.89
2-3,3-4,4-5,5-6,6-7
S2
Tam giác
4.2
5.5
394,1
517,22
893.121
S17
Chữ nhật
1.3
4.2
578,3
375.89
c.Tải trọng do tường và cửa tác dụng lên dầm :
=(180x1,1+2.1800x1,1x0,03).(0.25+0.1+0.1+0,25).(3.25-0.65)+ (2,5x1.1x4,14)
=555.4 danN.
Quy về lực phân bố đều trên dầm.
qtc = daN/m
Tổng lực phân bố đều trên dầm:
+ Nhịp 1-2:
q1-2=qbt+qs+qtc
= 495.33 +893.121 + = 1454.45 daN.
+ Nhịp 2-3;3-4;4-5;5-6;6-7:
q2-3,3-4,4-5,5-6,6-7 = qbt+qs+qtc
= 495.33 +893.121 + = 1454.45 daN.
d.Tải trọng do dầm phụ khác truyền vào.
Các dầm phụ DS1 và DS2 này truyền lực lên dầm trục A một lực tập trung tại NÚT 1 và 2.
Trọng lượng bản thân của DS1 VÀ DS2:
DẦM
b (m)
h (m)
hb (m)
dtrát
gbt (daN/m3)
gtrát (daN/m3)
n
go
(m)
(N/m)
DS1
0.2
0.5
0.1
0.015
2500
1800
1.1
249,7
DS2
0.2
0.35
0.1
0.015
2500
1800
1.1
158,3
-Tĩnh tải do dầm DS1 truyền tập trung vào NÚT 1:
Pt = g0.l/2 (daN)
- Trọng lượng tường trên các dầm
(N)
- Tĩnh tải sàn
Truyền vào NÚT 1 một lực tập trung Ps = Sgis.Fi (daN)
Với gis(daN/m2): tĩnh tải phân bố đều trên sàn
Fi(m2): diện tích truyền tải tương ứng
-Kết quả thể hiện trong bảng sau:
Nhịp dầm
Bản thân
Tường
Sàn
SP
DS1
(daN)
(daN)
(daN)
1-2
686,68
1715,1
2813,87
5215,65
3-4,4-5,5-6; 6-7
686,68
1715,1
2813,87
5215,65
Tải trọng do DS2 truyền vào nút 1,2:
Nhịp dầm
Bản thân
Tường
Sàn
SP
DS2
(N)
(N)
(N)
1-2,3-4,4-5,5-6; 6-7
102,895
1089
0
1191,89
Tổng tĩnh tải truyền vào nút 1:
P1=5215,65+1191,89=6947,5 daN
Tổng tĩnh tải truyền vào nút 2:
P2=5215,65+1191,89=6947,5 daN
2. Hoạt tải:
a.Hoạt tải do các ô sàn S1,S2;S17 truyền vào dầm trục A:
Tương tự như tĩnh tải hoạt tải từ sàn truyền vào dầm dạng hình tam giác ta dùng công thức tương đương để qui đổi về phân bố đều cho đơn giản tính toán
Kết quả thể hiện ở bảng sau:
Dầm nhịp
Ô sàn
Diện truyền tải
L1
(m)
L2(m)
ps (daN/m2)
b
Qui về phân bố đều
Tổng
Tam giác
Chữ nhật
Hình thang
1-2
S1
Tam giác
4.2
5.5
240
315
549
S17
chữ nhật
1.3
4,2
360
234
2-3,3-4,4-5,5-6,6-7
S2
Tam giác
4.2
5.5
240
315
549
S17
Chữ nhật
1.3
4.2
360
234
b.Hoạt tải do các dầm phụ truyền vào dầm trục A.
- Giống như tĩnh tải các dầm phụ này truyền lực lên dầm trục A một lực tập trung tại NÚT.
Nhịp
ghti (daN/m2)
Fi (m2)
Phts(daN)
1-2
240
7,14
1713,6
3-4,4-5,5-6; 6-7
240
7,14
1713,6
- Hoạt tải do công xôn truyền vào :
Pht =0
Tổng hoạt tải truyền vào nút 2:
Nhịp
Pht(daN)
1-2
1713,6
3-4,4-5,5-6; 6-7
1713,6
Sơ đồ tải trọng và tổ hợp nội lực.
Sơ đồ tải trọng.
Tĩnh tải:
b. Hoạt tải :
Hoạt tải được chia làm 6 trường hợp như sau:
Hoạt tải 1 :
Hoạt tải 2 :
Hoạt tải 3 :
Hoạt tải 4 :
Hoạt tải 5 :
Hoạt tải 6 :
2.Các biểu đồ mômen:
Mô men cho tĩnh tải:
Mômen cho hoạt tải 1:
Mômen cho hoạt tải 2:
Mômen cho hoạt tải 3:
Momen cho hoạt tải 4:
Momen cho hoạt tải 5:
Mômen cho hoạt tải 6:
2.Các biểu đồ lực cắt:
Lực cắt cho tĩnh tải:
Lực cắt cho hoạt tải 1:
Lực cắt cho hoạt tải 2:
Lực cắt cho hoạt tải 3:
Lực cắt cho hoạt tải 4:
Lực cắt cho hoạt tải 5:
Lực cắt cho hoạt tải 6:
3.Tổ hợp nội lực :
a.Mômen:
Mmax=Mtt+
Mmin=Mtt+
Gối thứ 1: Mmin=0, Mmax=0
Gối thứ 2: Mmin= -200,12 + (-40,01) + (-29,54) + (-2,03) + (-0,17) = -271,87 KN.m
Mmax= -200,12 + 7,73 + 0,54 = -191,85 KN.m
Các kết quả còn lại được xác định tương tự và được thể hiện trong bảng sau:
b.Lực cắt:
Qmax=QTT+
Qmin=QTT+
Nhịp 1-2 :
Gối : Qmin= -72 + (-26.86) + (-0.92) + (-0.06) = 99,84 KN
Qmax= -72 + 3,52 + 0,24 + 0,02 = -68,22 KN
Các kết quả còn lại được xác định tương tự và được thể hiện trong bảng sau:
IV.Tính toán cốt thép:
1.Cốt thép chịu mômen:
Chọn cặp nội lực Mmax, Mmin để tính cốt dọc. Dầm đúc liền khối với bản, xem một phần bản tham gia chịu lực với dầm như là cánh của tiết diện chữ T. Tuỳ theo mômen là dương hay âm mà có kể hoặc không kể cánh vào trong tính toán.
a. Với tiết diện chịu momen âm:
Cánh nằm ở vùng chịu kéo nên bỏ qua ảnh hưởng của cánh, tính như tiết diện chữ nhật (bxh).
- Chiều cao làm việc, giả thiết lớp bảo vệ a = 4cm
h0 = h - a = 50 - 4 = 46 cm
- Xác định αm =
* Kiểm tra điều kiện hạn chế:
- Nếu αm ≤ αR = 0,429 đối với cốt thép AII và bêtông B20. Đảm bảo xảy ra phá hoại dẻo. Nên ta chỉ tính cốt đơn:
+ Tính hoặc từ αm tra bảng của phụ lục 9 sách BTCT của NXB khoa học và kỹ thuật 2006 ra
+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
+ Tính hàm lượng cốt thép : m% = .100%.
+ Chọn thép.
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
và phải đảm bảo
- Nếu> 0,5: tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông.
- Nếu <0,5: tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông hoặc tính cốt kép.
+ Tính diện tích cốt thép chịu nén:
+ Tính diện tích cốt thép chịu kéo:
b. Với tiết diện chịu moment dương:
- Tính như tiết diện chữ T, cánh nằm trong vùng nén, tham gia chịu lực với sườn.
Chọn h’f = 10 cm ( bằng chiều dày sàn); a = 4cm Þ ho = 65 – 4 = 61cm
+ Bề rộng cánh: b’f = b + 2.sf
Trong đó : lấy Sf bé nhất trong 3 trị số sau:
- Một nửa khoảng cách 2 mép trong của dầm: 0,5 x (8,4 - 0,55) = 3,925 m
- 1/6 nhịp tính toán của dầm : 8,4 /6 = 1,4m
- 6h’f = 6 x 0,1 = 0,6m
Þ chọn Sf = 0,6 m
Þ b’f = 30 + 2.60 = 150 cm
+ Xác định vị trí trục trung hòa bằng cách tính Mf:
Mf = Rb.b’f.h’f.( h0 - 0,5.h’f)
= 11,5.103.1,5.0,1.(0,61 - 0,5.0,1) = 966(kN.m)
Ta có momen dương lớn nhất Mmax = 461.48(kN.m) < Mf , nên trục trung hòa qua cánh, tính như tiết diện chữ nhật (b'f x h).
Kết quả tính toán thép dọc được thể hiện trong Bảng:
2.Tính toán cốt đai:
a. Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
Đoạn gần gối tựa:
h ≤ 450 thì sct = min(h/2, 150)
h > 450 thì sct = min(h/3, 300)
Đoạn giữa nhịp:
h ≤ 300 thì sct = min(h/2, 150)
h > 300 thì sct = min(3/4h, 500)
Chọn được bước đai s.
b. Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng dầm:
Điều kiện:
Trong đó: : hàm lượng cốt đai
;
Nếu không thỏa mãn thì tăng cấp bền của bê tông (để tăng Rb)
Nếu thỏa mãn điều kiện trên thì kiểm tra tiếp các điều kiện khác.
c. Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Nếu thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo như trên.
Trong đó:
: nếu N là lực nén,
: nếu N là lực kéo.
d. Kiểm tra cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt:
Điều kiện: q
Như vậy cần kiểm tra điều kiện trên với hàng loạt tiết diện nghiêng c khác nhau không vượt quá khoảng cách từ gối tựa đến vị trí Mmax và không vượt quá , tuy nhiên trong thiết kế người ta tính lại giá trị qsw (lực cắt cốt đai phải chịu trên 1 đơn vị chiều dài) từ đó tính được khoảng cách cốt đai cần thiết và kiểm tra với khoảng cách s đã chọn xem có thỏa mãn hay không.
Tính các giá trị:
;
Tính qsw tùy trường hợp:
- Khi thì
- Khi thì
- Khi thì
Sau khi tính được qsw từ 1 trong 3 trường hợp trên, để tránh xảy ra phá hoại dòn, nếu thì tính lại
Xác định lại khoảng cách cốt đai:
Kiểm tra s đã chọn với stt, nếu s ≤ stt thì thỏa mãn, nếu không cần chọn lại s.
e. Kiểm tra điều kiện không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng đi qua giữa 2 thanh cốt đai (khe nứt nghiêng không cắt qua cốt đai):
Điều kiện:
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau:
IV.Tính toán cốt thép cho 1 đoạn dầm điển hình:
Ở đây ta chọn đoạn dầm nhịp 2-3 để tính toán:
Từ kết quả của bảng tổ hợp nội lực ta có các giá trị tính toán như sau:
Gối 2: Mtt = -271,87 KN.m
Nhịp 2-3: Mtt = 157,57 KN.m
Gối 3: Mtt = -212,93 KN.m
Tính toán cốt thép chịu mômen âm ở gối thứ 2:
1.Vật liệu cấu tạo:
- Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa ,Rbt = 0,9 MPa.
- Cốt thép AI có Rsc = Rsc' = 225 MPa.
- Cốt thép AII có Rsc = Rsc' = 280 MPa.
2.Tính toán cốt thép:
Cánh nằm ở vùng chịu kéo nên bỏ qua ảnh hưởng của cánh, tính như tiết diện chữ nhật (bxh).
- Chiều cao làm việc, giả thiết lớp bảo vệ a = 4cm
h0 = h - a = 65 - 4 = 61 cm
- Xác định αm = = = 0,21 < αR = 0,429
* Kiểm tra điều kiện hạn chế:
- Nếu αm ≤ αR = 0,429 đối với cốt thép AII và bêtông B20. Đảm bảo xảy ra phá hoại dẻo. Nên ta chỉ tính cốt đơn:
+ Tính = = 0,88
+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
= = 1808,80 mm2 = 18,08 cm2
Chọn 2Φ20+3Φ25 có diện tích cốt thép là :21,01 cm2
+ Tính hàm lượng cốt thép :
m% = .100% = = 1,15%
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Đảm bảo = = 2,4%
Tính toán cốt thép chịu mômen âm ở gối thứ 3:
Cánh nằm ở vùng chịu kéo nên bỏ qua ảnh hưởng của cánh, tính như tiết diện chữ nhật (bxh).
- Chiều cao làm việc, giả thiết lớp bảo vệ a = 4cm
h0 = h - a = 65 - 4 = 61 cm
- Xác định αm = = = 0,16 < αR = 0,429
* Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Vậy αm ≤ αR = 0,429 đối với cốt thép AII và bêtông B20. Đảm bảo xảy ra phá hoại dẻo. Nên ta chỉ tính cốt đơn:
+ Tính = = 0,84
+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
= = 1484 mm2 = 14,84 cm2
Chọn 2Φ20+2Φ25 có diện tích cốt thép là :16,10 cm2
+ Tính hàm lượng cốt thép :
m% = .100% = = 0,88%
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Đảm bảo = = 2,4%
Tính toán cốt thép chịu mômen dương ở nhịp 2-3:
- Tính như tiết diện chữ T, cánh nằm trong vùng nén, tham gia chịu lực với sườn.
Chọn h’f = 10 cm ( bằng chiều dày sàn); a = 4cm Þ ho = 65 – 4 = 61cm
+ Bề rộng cánh: b’f = b + 2.sf
Trong đó : lấy Sf bé nhất trong 3 trị số sau:
- Một nửa khoảng cách 2 mép trong của dầm: 0,5 x (8,4 – 2.0,55) = 3,65 m
- 1/6 nhịp tính toán của dầm : 8,4 /6 = 1,4m
- 6h’f = 6 x 0,1 = 0,6m
Þ chọn Sf = 0,6 m
Þ b’f = 30 + 2.60 = 150 cm
+ Xác định vị trí trục trung hòa bằng cách tính Mf:
Mf = Rb.b’f.h’f.( h0 - 0,5.h’f)
= 11,5.103.1,5.0,1.(0,61 - 0,5.0,1) = 966(kN.m)
Ta có momen dương lớn nhất Mtt = 157,57(kN.m) < Mf , nên trục trung hòa qua cánh, tính như tiết diện chữ nhật (b'f x h).
- Chiều cao làm việc, giả thiết lớp bảo vệ a = 4cm
h0 = h - a = 65 - 4 = 61 cm
- Xác định αm = = = 0,02 < αR = 0,429
* Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Vậy αm ≤ αR = 0,429 đối với cốt thép AII và bêtông B20. Đảm bảo xảy ra phá hoại dẻo. Nên ta chỉ tính cốt đơn:
+ Tính = = 0,98
+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
= = 941,36 mm2 = 9,42 cm2
Chọn 2Φ20+1Φ25 có diện tích cốt thép là :11,19 cm2
+ Tính hàm lượng cốt thép :
m% = .100% = =0,12%
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Đảm bảo = = 2,4%
Tênh toaïn cäút ngang (cäút âai): 140,80 KN
Tênh toaïn cäút âai chëu toaìn bäü læûc càõt træåìng håüp cäút âai khäng âuí chëu âàût thãm cäút xiãn
Kiãøm tra âiãöu kiãûn coï cáön tênh toaïn cäút âai khäng:
= 0,3
Giả thiết hàm lượng cốt thép tối thiểu là : Φ8s=200 mm
Trong đó: == 7,7
= 0,00176: là hàm lượng cốt đai
Suy ra : = 0,93 <1,3
Nên = 1-(0,01.11.5) = 0,885
>140,80 KN
Điều kiện được thõa mãn
Tính Smax theo công thức :
= 1,5 đối với bê tông nặng, =0
= 1070,31 mm
Xaïc âënh Sct theo caïc qui âënh cho caïc khu væûc coï Q låïn
* Âoaûn gáön gäúi tæûa (l/4)
Khi h 450 : Sctmin==216,66 mm
* Âoaûn giæîa nhëp (3l/4)
Sct = min (487.5;500) = 487,5 mm
+ Khoaíng caïch thæûc tãú cuía cäút âai:
Schoün £
Đoạn gần gối tựa: chọn Φ8 s 150 mm
Giữa nhịp: chọn Φ8 s 200 mm
Tính toán cốt treo:
Tại vị trị có dầm phụ gác lên cần phải gia cố cho dầm chính bằng các cốt thép treo dưới dạng cốt thép đai đặt dày .
Tổng diện tích cốt thép treo ở 2 bên là Ass
=3,84 cm2
Phạm vi đặt cốt thép treo là:
Ss=b+2.c=0,2+2.0.15=0,5 m
CHƯƠNG III: TÍNH DẦM D2 (TRỤC B)
SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI VÀO DẦM TRỤC B
Sơ đồ tính :
I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:
1.Vật liệu cấu tạo:
- Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa ,Rbt = 0,9 MPa.
- Cốt thép AI có Rsc = Rsc' = 225 MPa.
- Cốt thép AII có Rsc = Rsc' = 280 MPa.
2. Chọn kích thước dầm :
Sơ bộ chọn kích thước tiết diện dầm :
-Dầm phụ:
hd =
Trong đó : ld là nhịp của dầm đang xét.
md là hệ số với dầm phụ md = 12 ÷ 20 .
Với nhịp có l = 8,4 m .Ta chọn hd = ()l = (420÷700).
Vì tải trọng lớn nên ta chọn hd = 700 mm
Mà bd =( 0.3÷0.5).hd. Chọn bd = 300 mm.
Vậy kích thước dầm : b x h = (30 x 70) cm.
II. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm :
Tải trọng tác dụng lên dầm bao gồm :
- Trọng lượng bản thân dầm.
- Tải trọng các ô sàn truyền vào.
-Trọng lượng tường và cửa xây trên dầm truyền xuống.
- Phản lực do các dầm khác gác lên.
1. Tĩnh tải:
a.Trọng lượng bản thân dầm :
Dầm có kích thước b x h = (30x 70) cm.
g0 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
=1,125000,3 (0,7- 0,1) + 1,11800 (0,3+2.0,7 - 2.0,1)0,015
= 539,55 (daN/m)
Nhịp 7-8:Dầm có kích thước bxh = (30x55) cm.
g0 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
=1,125000,3 (0,55- 0,1) + 1,11800 (0,3+2.0,55 - 2.0,1)0,015
= 387,28 daN/m
b.Tải trọng từ các ô sàn truyền vào :
Tải trọng từ các sàn truyền vào có thể có 2 dạng : dạng tam giác hoặc dạng hình thang (đối với sàn bản kê). Để đơn giản ta qui về tải trọng phân bố đều.
Công thức qui đổi :
Kết quả thể hiện ở bảng sau:
Nhịp dầm
Ô sàn
Diện
truyền tải
L1
L2
b
gs
Quy về đều gtđ (daN/m)
(m)
(m)
(daN/m2)
Tam giác
CN
H.Thang
Nhịp 1-2
S1
tam giác
4.2
5.5
394,1
517,25
S2
tam giác
4.2
5.5
394,1
517,25
S6
hình thang
2.55
4.2
0.3
445.9
450,83
Nhịp 2-3
S2
tam giác
4.2
5.5
394,1
517,26
S6
hình thang
2.55
4.2
0.3
445.9
450,83
S12
hình thang
2.2
2.35
0.47
394,1
286.99
Nhịp 3-4,4-5,5-6,6-7
S2
tam giác
4.2
5.5
394,1
517,25
S6
hình thang
2.55
4.2
445.9
450,83
Nhịp 7-8
S18
tam giác
3.7
3.75
394,1
455,68
c.Tải trọng do tường và cửa tác dụng lên dầm :
Trong kết cấu nhà khung chịu lực, tường chỉ đóng vai trò bao che, nó chỉ chịu tải trọng bản thân (tự mang) ® 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 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).
Þ Tải trọng tường + cửa phân bố đều trên dầm là : q = SG/ld
Ta có gt là trọng lượng 1m2 tường 100 (gạch xây + trát): gt=180 daN/m2
Do hai biên tường không có cột nên xem như toàn bộ tác dụng lên dầm, tường không có cửa nên lực phân bố tác dụng lên đoạn dầm đỡ tường ở các nhịp A-B
q = gt.ht = 180.(3,15-0,65) = 450 (daN/m)
Tải trọng tường trên đoạn 1’-2’ là:
G=180.(3.15-0.65).3.8=1710 daN
Qui ra lực phân bố trên dầm:
qtc = daN/m
Tải trọng phân bố đều trên dầm D2:
-Nhịp 1-2,2-3,3-4,4-5,5-6:
Đoạn 1-1’:
q1-2,2-3,3-4,4-5,5-6=qd +qs1+qt=539,55 + 517,25 + 203,57 = 1260,37 daN
Đoạn 1’-2’:
q1-2,2-3,3-4,4-5,5-6= qd +qs6+qt=539,55 +450,83+203,57= 1193,95 daN/m
Đoạn 2’-2:
q1-2,2-3,3-4,4-5,5-6=qd +qs2+qt=539,55 + 517,25 + 203,57 = 1260,37 daN/m
-Nhịp 7-8:
q7-8= qd +qs=387,28 +455,68 = 842,96 daN/m
d.Tải trọng do dầm phụ khác truyền vào.
Các dầm phụ này truyền lực lên dầm trục B một lực tập trung tại nút.
Tính với NÚT 1
Lực tập trung tại NÚT 1 gồm:
+ ½ trọng lượng bản thân các dầm: DS1
+ ½ trọng lượng tường trên các dầm
+ Tĩnh tải sàn truyền vào dầm sàn sau đó truyền lên dầm trục B một lực tập trung tại NÚT 1. Lực này bắng tĩnh tải sàn nhân với diện tích truyền tải ( phần gạch chéo ở hình vẽ bên)
- Trọng lượng bản thân dầm DS1
g0 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
DẦM
b (m)
h (m)
hb (m)
dtrát
(m)
gbt (daN/m3)
gtrát (daN/m3)
n
go
(N/m)
DS10
0.2
0.5
0.1
0.015
2500
1800
1.1
249,7
Truyền vào NÚT 1 thành lực tập trung
Pbt = go.ldầm/2 =249,7.=686,675 daN
- Trọng lượng tường trên các dầm
=180.5,5.(3,15-0,5)=2623,5 daN
Truyền vào NÚT 1 lực tập trung Pt = G/2 (N)= 2623,5. =1311.75 daN
- Tĩnh tải sàn:
Truyền vào NÚT 1 một lực tập trung Ps = Sgis.Fi (N)
Với gis(N/m2): tĩnh tải phân bố đều trên sàn
Fi(m2): diện tích truyền tải tương ứng
Nhịp
Ô SÀN
gi (m2)
Fi (m2)
Sgi.Fi(daN)
Ps(daN)
1-2,2-3,3-4,4-5,5-6,6-7
S1
394,1
3,57
1406,9
2813,87
S2
394,1
3,57
1406,9
Tổng tải trọng tác dụng tập trung tại nút 1 là:
P1= Pbt+ Pt + Ps =686,675 + 1311,5 + 2813,87=4812,29 (daN)
Tính với NÚT 2:
Để tính toán lực tập trung tại nút số 2,ta đi xác định các thành phần tải trọng tác dụng vào DS5,do các ô bản và dầm sàn khác tác dụng vào,sau đó tính toán DS5 như 1 dầm đơn giản có gối tựa là nút số 2,ta đi tìm phản lực tại nút số 2 đó cũng chính là lực tập trung tại nút số.
Tải trọng phân bố đều:
-Tải trọng do ô sàn S5 truyền vào phân bố đều:
daN/m
-Tải trọng do ô sàn S6 truyền vào dạng tam giác,ta qui về phân bố đều:
g2 = .gs6. =0,625.701,1. =558,68 daN/m
-Tải trọng của tường xây,cửa trên dầm DS5:
=(180.8,125)+(25.4,14.1,1)
=1592,55 daN
Tải trọng này phân bố đều trên dầm:
g2 = daN/m
-Trọng lượng bản thân của dầm DS5:
g0 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
= 1,1.2500.0,2.(0,5-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,2+2.0,5-2.0,1)
= 249,7 (daN/m)
Tải trọng tập trung tại các vị trí dầm phụ khác truyền lên:
-Do 1/2 trọng lượng bản thân của DS7:
g07 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
=1,1.2500.0,2.(0,35-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,2+2.0,35-2.0,1)
= 158,3 daN
P1== daN
-Do các ô sàn S6 truyền vào dạng hình thang có giá trị:
Ps = Sgis.Fi (N)
Với gis(N/m2): tĩnh tải phân bố đều trên sàn
Fi(m2): diện tích truyền tải tương ứng
Ps6 = 701,1.1,86=1304,046 daN
-Do tường xây trên DS7 truyền vào 1 lực tập trung:
=180.(4,1x2,8)=2066,4 daN
daN
SƠ ĐỒ TÍNH CỦA DẦM DS7
= 7Vb – 1747,66.2,55.5,725 - 1105,67.1,9.3,5 - 1747,66.2.55.1,275
- 2416,39.4,45 - 2416,39.2,55
suy ra :Vb = Vc = 7923,3 daN
-Do ô sàn S6 truyền vào:
Ps6 = Sgis.Fi (N)
= 701,1.3,25 = 2278,5 daN
Vậy lực tập trung tại nút số 2 là:
P2 = 7923,3 + 2278,5 = 10201,81 daN
Tính nút số 3:
Để tính toán lực tập trung tại nút số 3,ta đi xác định các thành phần tải trọng tác dụng vào DS8,do các ô bản và dầm sàn khác tác dụng vào,sau đó tính toán DS8 như 1 dầm đơn giản có gối tựa là nút số 3,ta đi tìm phản lực tại nút số 3 đó cũng chính là lực tập trung tại nút số.
Tải trọng phân bố đều:
-Tải trọng do ô sàn S8 truyền vào phân bố đều:
daN/m
-Tải trọng do ô sàn S6 truyền vào dạng tam giác,ta qui về phân bố đều:
g2 = .gs6. =0,625.701,1. =558,68 daN/m
-Do tải trọng ô sàn S19 truyền vào dạng phân bố đều:
daN/m
-Tải trọng của tường xây,cửa trên dầm DS8:
=(180.4,1)+(25.2,1.1,1)
=795,75 daN
Tải trọng này phân bố đều trên dầm:
g2 = daN/m
-Trọng lượng bản thân của dầm DS8:
g0 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
= 1,1.2500.0,2.(0,5-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,2+2.0,5-2.0,1)
= 249,7 (daN/m)
-Do các ô sàn S6 truyền vào dạng hình thang có giá trị:
Ps = Sgis.Fi (N)
Với gis(N/m2): tĩnh tải phân bố đều trên sàn
Fi(m2): diện tích truyền tải tương ứng
Ps6 = 701,1.1,86=1304,046 daN
Tải trọng tập trung tại các vị trí dầm phụ khác truyền lên:
Xác định lực tập trung tại nút trục C’ bằng cách tính toán tải trọng lên dầm DS7:
-Tải trọng phân bố đều:
Dô sàn S11 truyền vào dạng phân bố đều:
daN/m
Do trọng lượng bản thân:
g07 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
=1,1.2500.0,2.(0,35-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,2+2.0,35-2.0,1)
= 158,3 daN/m
Do trọng lượng sàn S20 truyền vào dạng hình thang,ta qui về phân bố đều:
gtđ = (1 - 2.b2 + b3). gs. ,với b = ==0.375
gtđ = (1 - 2.0,3752 + 0,3753). 556,2. =547,1 daN/m
-Do tải trọng tập trung truyền vào dầm:
-Trọng lượng 1/2 dầm DS20:
g = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
=1,1.2500.0,2.(0,35-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,2+2.0,35-2.0,1)
= 158,3 daN/m
P== daN
-Do sàn S20 truyền vào:
Ps = Sgis.Fi (N)
= 556,2.0,81 = 452,08 daN
= 6,3V2 – 573,05.2,9.4,85 - 1120,15.3,4.1,7 - 519,35.3,4 – 67,28.5.45= 0
suy ra :V2 = 2645,53 daN
Xác định lực tập trung tại nút trục B’ bằng cách tính toán tải trọng lên dầm DS7:
-Do tải trọng phân bố truyền vào dầm:
Dô sàn S11 truyền vào dạng phân bố đều:
daN/m
Do trọng lượng bản thân:
g07 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
=1,1.2500.0,2.(0,35-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,2+2.0,35-2.0,1)
= 158,3 daN/m
Do trọng lượng bản thân S6 truyền vào dạng hình thang,ta qui về phân bố đều:
gtđ = (1 - 2.b2 + b3). gs. , với b = ==0,3
=(1 - 2.0,32 + 0,33). 701,1. = 757,13 daN
Do trọng lượng ô sàn S12 truyền vào hình tam giác:
g12 = .gs12. =0,625.394,1. =258,62 daN/m
Do tường xây trên DS7 truyền vào:
=180.(4,1x2,8)=2066,4 daN
Tải trọng này phân bố đều trên dầm:
g2 = daN/m
-Do tải trọng tập trung truyền vào dầm:
Do một nửa trọng lượng của dầm DS6 truyền vào:
g06 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
=1,1.2500.0,2.(0,35-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,2+2.0,35-2.0,1)
= 158,3 daN
P6 = 158,3. = 186 daN
Do ô sàn S6 truyền vào:
Ps6 = Sgis.Fi (N)
= 701,1.3,25 = 2278,5 daN
Do ô sàn S12 truyền vào:
Ps12 = Sgis.Fi (N)
= 701,1.0,75 = 525,82 daN
Tải trọng của tường xây,cửa trên dầm DS6:
=(180.4,62)+(25.1,84.1,1) =882,2 daN
Tải trọng này tập trung vào nút:
g2 = daN
SƠ ĐỒ TÍNH DS7 TRỤC B’
= 6,3V2’ – 1657,58.4,2.4,2 - 1159,07.2,1.1,05 - 3431,42.2,1 = 0
suy ra :V2’= 6190,7
Do ô sàn S6 truyền vào:
Ps6 = Sgis.Fi (N)
= 701,1.3,25 = 2278,5 daN
suy ra :V2’ = 6190,7 + 2278,5 = 8469,2 daN
Từ các giá trị trên ta có sơ đồ tính của DS8 để xác định tải trọng tập trung tại nút số 3:
Tải trọng tập trung tại nút số 3 chính là phản lực Vb:
= 7Vb – 1437,28.2,55.5,725 - 878,61.1,9.3,6 - 1046,1.2.55.1,275 – 8469,2.4,45 - 2645,53.2,55 = 0
Suy ra: Vb = 10689,62 daN
Do ô sàn S6 truyền vào:
Ps6 = Sgis.Fi (N)
= 701,1.3,25 = 2278,5 daN
Vậy lực tập trung tại nút số 3 là: P3 = 10689,62 + 2278,5 = 12968,12 daN
Tính cho nút số 4:
-Do ½ trọng lượng của dầm DS6 truyền vào:
g06 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
= 1,1.2500.0,2.(0,35-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,2+2.0,35-2.0,1)
= 158,3 daN/m
P6 = 158,3. = 201,83 daN
Do ô sàn S6 truyền vào:
Ps6 = Sgis.Fi (N)
= 701,1.3,25 = 2278,5 daN
Do ô sàn S12 truyền vào:
Ps12 = Sgis.Fi (N)
= 701,1.0,75 = 525,82 daN
Tải trọng của tường xây,cửa trên dầm DS6:
=(180.4,62)+(25.1,84.1,1)
=882,2 daN
Tải trọng tập trung tại nút số 4:
g2 = daN
Vậy tổng tải trọng tập trung tại nút số 4 sẽ là:
P4 = 201,83 + 2278,5 + 525,82 + 882,2 = 3888,35 daN
Tính cho nút số 5:
Để tính toán lực tập trung tại nút số 5,ta đi xác định các thành phần tải trọng tác dụng vào DS13,do các ô bản và dầm sàn khác tác dụng vào,sau đó tính toán DS13 như 1 dầm đơn giản có gối tựa là nút số 5,ta đi tìm phản lực tại nút số 5 đó cũng chính là lực tập trung tại nút số.
Tải trọng phân bố đều:
-Tải trọng do ô sàn S13 truyền vào phân bố đều:
daN/m
-Tải trọng do ô sàn S6 truyền vào dạng tam giác,ta qui về phân bố đều:
g2 = .gs6. =0,625.701,1. =558,68 daN/m
-Do ô sàn S14 truyền vào dạng tam giác,ta qui về phân bố đều:
g3 = .gs14. =0,625.394,1. =486,46 daN/m
-Tải trọng của tường xây,cửa trên dầm DS13:
=(180.4,1)+(25.2,1.1,1)
=795,75 daN
Tải trọng này phân bố đều trên dầm:
g2 = daN/m
-Trọng lượng bản thân của dầm DS13:
g0 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
= 1,1.2500.0,2.(0,5-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,2+2.0,5-2.0,1)
= 249,7 (daN/m)
Tải trọng tập trung tại các vị trí dầm phụ khác truyền lên:
-Do 1/2 trọng lượng bản thân của DS7:
g07 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
=1,1.2500.0,2.(0,35-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,2+2.0,35-2.0,1)
= 158,3 daN/m
P1== daN
-Do các ô sàn S6 truyền vào dạng hình thang có giá trị:
Ps = Sgis.Fi (N)
Với gis(N/m2): tĩnh tải phân bố đều trên sàn
Fi(m2): diện tích truyền tải tương ứng
Ps6 = 701,1.1,86=1304,046 daN
-Do ô sàn S13 truyền vào dạng hình thang có giá trị:
Ps = Sgis.Fi (N)
Ps13 = 394,1.1,99=788,07 daN
-Do tường xây trên DS7 truyền vào 1 lực tập trung:
=180.(4,1x2,8)=2066,4 daN
daN
SƠ ĐỒ TÍNH CỦA DẦM DS13
= 6,8Vb - 1464.2,55.5,525 – 1391,79.4,25.2,125 – 3457,74.4,25
suy ra :Vb = 7121,07 daN
-Do ô sàn S6 truyền vào:
Ps6 = Sgis.Fi (N) = 701,1.3,25 = 2278,5 daN
Vậy lực tập trung tại nút số 5 là:
P5 = 7121,07 + 2278,5 = 9399,57 daN
Tính cho nút số 6:
-Do ô sàn S18 truyền vào:
Ps18 = Sgis.Fi (N)
= 394,1.2.1,71 = 1349,87 daN
-Do dầm phụ trục B nhịp 7-8 truyền vào:
g07 = n.gbt.b.(h-hb) + n.gtr.dtrat.(b+2.h-2.hb)
=1,1.2500.0,3.(0,5-0,1) + 1,1.1800.0,015.(0,3+2.0,5-2.0,1)
= 362,67 daN/m
Pd = 362,67. = 670,94 daN
Vậy lực tập trung tại nút số 6 là: 1349,87 + 670,94 = 2020,8 daN
2. Hoạt tải:
a.Hoạt tải phân bố đều:
Hoạt tải phân bố đều do các ô sàn truyền vào theo dạng hình thang hay hình tam giác để đơn giản tính toán ta qui về phân bố đều qua các công thức tương đương
Nhịp dầm
Ô sàn
Diện
truyền tải
L1
L2
b
ps
Quy về đều gtđ (daN/m)
(m)
(m)
(daN/m2)
Tam giác
CN
H.Thang
Nhịp 1-2
S1
tam giác
4.2
5.5
240
315
S2
tam giác
4.2
5.5
240
315
S6
hình thang
2.55
4.2
0.3
240
259,182
Nhịp 2-3
S2
tam giác
4.2
5.5
240
315
S6
hình thang
2.55
4.2
0.3
240
259,182
S12
hình thang
2.2
2.35
0.47
240
174,77
Nhịp 3-4,4-5,5-6,6-7
S2
tam giác
4.2
5.5
240
315
S6
hình thang
2.55
4.2
240
259,182
Nhịp 7-8
S18
tam giác
3.7
3.75
240
277,5
SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI HOẠT TẢI VÀO DẦM D2
b.Hoạt tải tập trung tại nút:
Tính toán cho nút số 1:
= .Fi (N)
= (240.3,57).2=1713,6 daN
Tính toán cho nút số 2:
Để tính toán lực tập trung tại nút số 2,ta đi xét hoạt tải tác dụng lên dầm S5 sau đó mới đi xác định phản lực tại nút số 2.
Do hoạt tải của S5 truyền vào dạng phân bố đều:
p1 = daN/m
Do hoạt tải của ô sàn 6 truyền vào dạng hình tam giác,ta qui về phân bố đều:
ptđ = .ps6. =0,625.240 .=191,25 daN/m
Do ô sàn S6 truyền tập trung tại nút:
= .Fi (N)
= 240 . 1,86 = 447,52 daN
Vb=Vc=
= 7903,72 daN
Vậy lực tập trung tại nút số 2 là: = 7903,72 daN
Tính toán cho nút số 3:
Lực tập trung tại nút số 3 do hoạt tải của các ô sàn S6,S8,S11,S19,S20 truyền vào,để tính toán ta cần xác định các hoạt tải tác dụng vào dầm sàn DS7,các hoạt tải này mới tác dụng lên DS8 sau đó tập trung tại nút số 3.
Hoạt tải tập trung trên dầm DS8 tại trục C’:
Hoạt tải do S11 truyền vào dạng phân bố đều:
=360. =342 daN
Do ô sàn S20 truyền vào dạng hình thang,ta qui về phân bố đều:
gtđ = (1 - 2.b2 + b3). ps. ,với b = ==0.375
ptđ = (1 - 2.0,3752 + 0,3753). 360. =354,11 daN/m
Tải trọng tập trung do ô sàn S20:
Ps = pis.Fi (N)
= 360.0,81 = 292,6 daN
Ta có sơ đồ tính như sau:
= 6,3V2 – 342.2,9.4,85 – 696,11.3,4.1,7 – 292,6.3,4=0
Suy ra: V2 = 1560,09 daN
Vậy hoạt tải tập trung trên dầm DS8 là: P2’= 1560,09 daN
Hoạt tải tập trung trên dầm DS8 tại trục B’:
Hoạt tải do S11 truyền vào dạng phân bố đều:
=360. =342 daN
Do S6 truyền vào dạng hình thang,qui về phân bố đều:
ptđ = (1 - 2.b2 + b3). ps. , với b = ==0,3
=(1 - 2.0,32 + 0,33). 360. = 388,77 daN
Do hoạt tải ô sàn S12 truyền vào hình tam giác:
p12 = .ps12. =0,625.240. =157,5 daN/m
Do ô sàn S6 truyền tập trung tại nút:
= .Fi (N)
= 240 . 1,86 = 447,52 daN
Do ô sàn S12 truyền vào:
Ps12 = Spis.Fi (N)
= 240.0,75 = 180 daN
= 6,3V2’ – 730,77.4,2.4,2 – 499,5.2,1.1,05 – 627,52.1,05=0
Suy ra: V2’ = 2325,56 daN
Vậy hoạt tải tập trung trên dầm DS8 là: P2’’= 2325,56 daN
-Do ô sàn S8 truyền vào dạng phân bố đều:
=360. =378 daN
daN/m
-Hoạt tải do ô sàn S6 truyền vào dạng tam giác,ta qui về phân bố đều:
g2 = .gs6. =0,625.240. = 191,25 daN/m
-Hoạt tải ô sàn S19 truyền vào dạng phân bố đều:
daN/m
-Do ô sàn S6 truyền vào:
Ps6 = Sgis.Fi (N)
= 240.3,25 = 780 daN
Sơ đồ tính của hoạt tải trên dầm DS8:
= 7VB – 490,73.2,55.5,725 – 299,48.1,9.3,5 – 452,8.2.55.1,275 – 3105,56.4,45
- 1560,09.2,55 = 0
Suy ra: VB = 3491,65 daN
Vậy hoạt tải tập trung tại nút 3 là: = 3491,65 daN
Tính toán cho nút số 4:
-Do ô sàn S6 truyền tập trung tại nút:
= .Fi (N)
= 240 . 1,275 = 306 daN
-Do ô sàn S12 truyền tập trung tại nút:
Ps12 = Spis.Fi (N)
= 240.0,75 = 180 daN
Vậy hoạt tải tập trung tại nút 4 là:
=306 + 180 = 486 daN
Tính toán cho nút số 5:
Tính toán hoạt tải tập trung tại nút số 5: Hoạt tải sàn S14,S6 truyền vào DS13,sau đó tập trung tại nút số 5.Ta đi tính toán hoạt tải tập trung vào DS13:
-Hoạt tải do ô sàn S13 truyền vào phân bố đều:
daN/m
-Hoạt tải do ô sàn S6 truyền vào dạng tam giác,ta qui về phân bố đều:
p2 = .ps6. =0,625.240. = 198,9 daN/m
-Do ô sàn S14 truyền vào dạng tam giác,ta qui về phân bố đều:
p3 = .ps14. =0,625.360. =444,37 daN/m
-Do các ô sàn S6 tập trung truyền vào dạng hình thang có giá trị:
ps = Spis.Fi (N)
Với gis(N/m2): tĩnh tải phân bố đều trên sàn
Fi(m2): diện tích truyền tải tương ứng
Ps6 = 240.1,86=446,4 daN
-Do ô sàn S13 tập trung truyền vào dạng hình thang có giá trị:
ps = Sgis.Fi (N)
ps13 = 360.1,99=716,4 daN
SƠ ĐỒ TÍNH HOẠT TẢI DS13
= 6,8VB – 576,9.2,55.5,25 – 822,37.4,25.2,125 – 1162,8. 4,25 = 0
Suy ra: VB = 2954,73 daN
Vậy hoạt tải tập trung tại nút 5 là: 2954,73 daN
Tính toán cho nút số 6:
-Do hoạt tải ô sàn S18 truyền vào:
p6 = Spis.Fi (N)
= 240.2,1,71 = 820,8 daN
Vậy hoạt tải tập trung tại nút 6 là: 820,8 daN
Sơ đồ tải trọng và tổ hợp nội lực.
Sơ đồ tải trọng.
Tĩnh tải
b. Hoạt tải : Hoạt tải được chia làm 7 trường hợp như sau:
Hoạt tải 1 :
Hoạt tải 2 :
Hoạt tải 3 :
Hoạt tải 4 :
Hoạt tải 5 :
Hoạt tải 6 :
Hoạt tải 7 :
2.Các biểu đồ mômen:
Mô men cho tĩnh tải:
Mômen cho hoạt tải 1:
Mômen cho hoạt tải 2:
Mômen cho hoạt tải 3:
Mômen cho hoạt tải 4:
Mômen cho hoạt tải 5:
Mômen cho hoạt tải 6:
Mômen cho hoạt tải 7:
2.Các biểu đồ lực cắt:
Lực cắt cho tĩnh tải:
Lực cắt cho hoạt tải 1:
Lực cắt cho hoạt tải 2:
Lực cắt cho hoạt tải 3:
Lực cắt cho hoạt tải 4:
Lực cắt cho hoạt tải 5:
Lực cắt cho hoạt tải 5:
Lực cắt cho hoạt tải 6:
Lực cắt cho hoạt tải 7:
3.Tổ hợp nội lực :
a.Mômen:
Mmax=Mtt+
Mmin=Mtt+
Kết quả thể hiện trong bảng sau:
b.Lực cắt:
Qmax=QTT+
Qmin=QTT+
Kết quả thể hiện trong bảng sau:
d.Bảng tính thép dọc cho dầm(tương tự như cách tính toán của dầm D1)
e.Bảng tính cốt thép đai cho dầm:(Tương tự như cách tính dầm D1)
f.Tính toán cốt treo:
Tại vị trị có dầm phụ gác lên cần phải gia cố cho dầm chính bằng các cốt thép treo dưới dạng cốt thép đai đặt dày .
Tổng diện tích cốt thép treo ở 2 bên là Ass
=2,91 cm2
Trong đó: P1 : Tĩnh tải tập trung + hoạt tải tập trung
Rs : Cường độ chịu kéo của cốt thép
Phạm vi đặt cốt thép treo là:
Ss=b+2.C=0,2+2.0.2=0,6m
Mỗi bên đặt 3 thanh Φ8 a80 có diện tích cốt thép là 3.02 cm2
IV.Tính toán cốt thép cho 1 đoạn dầm điển hình:
Ở đây ta chọn đoạn dầm nhịp 4-5 để tính toán:
Từ kết quả của bảng tổ hợp nội lực ta có các giá trị tính toán như sau:
Gối 4: Mtt = -526,26 KN.m
Nhịp 4-5: Mtt = 284,74 KN.m
Gối 5: Mtt = -494,18 KN.m
Tính toán cốt thép chịu mômen âm ở gối thứ 4:
1.Vật liệu cấu tạo:
- Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa ,Rbt = 0,9 MPa.
- Cốt thép AI có Rsc = Rsc' = 225 MPa.
- Cốt thép AII có Rsc = Rsc' = 280 MPa.
Cánh nằm ở vùng chịu kéo nên bỏ qua ảnh hưởng của cánh, tính như tiết diện chữ nhật (bxh).
- Chiều cao làm việc, giả thiết lớp bảo vệ a = 4cm
h0 = h - a = 70 - 4 = 66 cm
- Xác định αm = = = 0,35 < αR = 0,429
* Kiểm tra điều kiện hạn chế:
- Nếu αm ≤ αR = 0,429 đối với cốt thép AII và bêtông B20. Đảm bảo xảy ra phá hoại dẻo. Nên ta chỉ tính cốt đơn:
+ Tính = = 0,77
+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
= = 3698 mm2 = 36,98 cm2
Chọn 4Φ28+2Φ30 có diện tích cốt thép là :38,77 cm2
+ Tính hàm lượng cốt thép :
m% = .100% = = 1,84%
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Đảm bảo = = 2,4%
Tính toán cốt thép chịu mômen âm ở gối thứ 5:
Cánh nằm ở vùng chịu kéo nên bỏ qua ảnh hưởng của cánh, tính như tiết diện chữ nhật (bxh).
- Chiều cao làm việc, giả thiết lớp bảo vệ a = 4cm
h0 = h - a = 70 - 4 = 66 cm
- Xác định αm = = = 0,32 < αR = 0,429
* Kiểm tra điều kiện hạn chế:
- Nếu αm ≤ αR = 0,429 đối với cốt thép AII và bêtông B20. Đảm bảo xảy ra phá hoại dẻo. Nên ta chỉ tính cốt đơn:
+ Tính = = 0,8
+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
= = 3343 mm2 = 33,43 cm2
Chọn 2Φ25+4Φ28 có diện tích cốt thép là :34,45 cm2
+ Tính hàm lượng cốt thép :
m% = .100% = = 1,74%
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Đảm bảo = = 2,4%
Tính toán cốt thép chịu mômen dương ở nhịp 4-5:
- Tính như tiết diện chữ T, cánh nằm trong vùng nén, tham gia chịu lực với sườn.
Chọn h’f = 10 cm ( bằng chiều dày sàn); a = 4cm Þ ho = 65 – 4 = 61cm
+ Bề rộng cánh: b’f = b + 2.sf
Trong đó : lấy Sf bé nhất trong 3 trị số sau:
- Một nửa khoảng cách 2 mép trong của dầm: 0,5 x (8,4 – 2.0,55) = 3,65 m
- 1/6 nhịp tính toán của dầm : 8,4 /6 = 1,4m
- 6h’f = 6 x 0,1 = 0,6m
Þ chọn Sf = 0,6 m
Þ b’f = 30 + 2.60 = 150 cm
+ Xác định vị trí trục trung hòa bằng cách tính Mf:
Mf = Rb.b’f.h’f.( h0 - 0,5.h’f)
= 11,5.103.1,5.0,1.(0,61 - 0,5.0,1) = 966(kN.m)
Ta có momen dương Mtt = 284,74(kN.m) < Mf , nên trục trung hòa qua cánh, tính như tiết diện chữ nhật (b'f x h).
- Chiều cao làm việc, giả thiết lớp bảo vệ a = 4cm
h0 = h - a = 70 - 4 = 66 cm
- Xác định αm = = = 0,037 < αR = 0,429
* Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Vậy αm ≤ αR = 0,429 đối với cốt thép AII và bêtông B20. Đảm bảo xảy ra phá hoại dẻo. Nên ta chỉ tính cốt đơn:
+ Tính = = 0,98
+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
= = 1572 mm2 = 15,72 cm2
Chọn 4Φ25 có diện tích cốt thép là :19,63 cm2
+ Tính hàm lượng cốt thép :
m% = .100% = =0,19%
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Đảm bảo = = 2,4%
Tênh toaïn cäút ngang (cäút âai): 306,29 KN
Tênh toaïn cäút âai chëu toaìn bäü læûc càõt træåìng håüp cäút âai khäng âuí chëu âàût thãm cäút xiãn
Kiãøm tra âiãöu kiãûn coï cáön tênh toaïn cäút âai khäng:
= 0,3
Giả thiết hàm lượng cốt thép tối thiểu là : Φ8s=200 mm
Trong đó: == 7,7
= 0,00176: là hàm lượng cốt đai
Suy ra : = 0,93 <1,3
Nên = 1-(0,01.11.5) = 0,885
>306,29 KN
Điều kiện được thõa mãn
Tính Smax theo công thức :
= 1,5 đối với bê tông nặng, =0
= 570,39 mm
Xaïc âënh Sct theo caïc qui âënh cho caïc khu væûc coï Q låïn
* Âoaûn gáön gäúi tæûa (l/4)
Khi h 450 : Sctmin==233,33 mm
* Âoaûn giæîa nhëp (3l/4)
Sct = min (525;500) = 487,5 mm
+ Khoaíng caïch thæûc tãú cuía cäút âai:
Schoün £
Đoạn gần gối tựa: chọn Φ8 s 130 mm
Giữa nhịp: chọn Φ8 s 180 mm
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CẦU THANG
Cấu tạo cầu thang:
1. Mặt bằng cầu thang tầng 1 đến tầng 10:
2. Cấu tạo cầu thang:
Cầu thang đổ toàn khối, loại bản chịu lực, hai vế.
Do cầu thang phục vụ công trình công cộng, tải trọng tương đối lớn, chọn chiều dày bản thang, bản chiếu nghỉ 10 cm.
Góc nghiêng tga === 0,604; cosa = 0,856.
Tính bản thang:
1. Cấu tạo bậc thang:
Bậc thang được xây bằng gạch có kích thước bậc:
Chiều cao bậc : h = 163mm
Chiều rộng bậc : b = 270mm(Thể hiện ở hình vẽ mặt cắt như bên dưới)
- Lớp vữa trát
d=15
- Đá granit d=20
- Lớp vữa lót
- Bậc xây gạch
- Bản BTCT d=100
163
163
270
2. Xác định tải trọng:
2.1. Tĩnh tải: Dựa vào cấu tạo kiến trúc cầu thang:
2.1.1: Bản thang: Tĩnh tải tác dụng vào cầu thang bao gồm:
Trọng lượng gạch Granit: g1 = n.γc.δc . (daN/m2)
Trọng lượng lớp vữa lót: g2 = n.γv.δv . (daN/m2)
Trọng lượng bậc xây gạch: g3 = n.γg.δg . (daN/m2)
Trọng lượng bản thang BTCT: g4 = n.γBT.δBT (daN/m2)
Trọng lượng lớp trát mặt dưới: g5 = n.γv.δ (daN/m2)
Với: n: hệ số vượt tải, tra theo TCVN 2737-1995.
- γC, γv. γBT, γg: trọng lượng riêng của lớp đá mài granitô, vữa, bêtông, gạch.
- dc, dv, dBT : chiều dày lớp granitô, lớp vữa trát, đan bêtông.
- h,b: chiều cao và chiều rộng bậc thang.
2.1.2: Chiếu nghỉ:
Tĩnh tải tác dụng vào chiếu nghỉ bao gồm:
Trọng lượng lớp đá mài granitô: g1= n.γc.δc (daN/m2)
Trọng lượng lớp vữa lót: g2= n.γv.δv daN/m2)
Bản BTCT: g3= n.γBT.δBT (daN/m2)
Lớp vữa trát: g4= n.γv.δv (daN/m2)
Tổng tĩnh tải phân bố : g = g1 + g2 + g3 + g4
TênC.K
Bề dày các lớp vật liệu
dmm
γ(daN/m3)
H.sốn
qtt(daN/m2)
Bản thang
Lớp đá Granito
20
2000
1.1
60,4
Lớp vữa lót
30
1600
1.3
85,7
Gạch xây bậc cấp 270x163
1800
1.1
138,1
Đan BTCT
100
2500
1.1
377,6
Vữa trát mặt dưới
15
1600
1.3
42,8
Lan can
32,7
Tổng cộng
737,3
Chiếu nghỉ
Lớp đá Granito
20
2000
1.1
44
Lớp vữa lót
30
1600
1.3
62,4
Đan BTCT
100
2500
1.1
27,50
Vữa trát mặt dưới
15
1600
1.3
31,2
Tổng cộng
412,6
2.2. Hoạt tải:
Ptc = 300 (daN/m2)
Ptt = n.Ptc = 1,2 x 300 = 360 (daN/m2).
Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố đều trên 1m2 bản
- Đối với bản thang : qb = g + p.cosa = 737,3 + 360.0,856 = 1045,5(daN/m2).
- Đối với chiếu nghỉ : qb = g + p = 412,6 + 360 = 772,6(da/m2).
3.Tính toán:
3.1. Bản thang:
1.Xác định nội lực
Do bản thang không liên kết vào vách nên đây là loại bản dầm làm việc theo phương cạnh dài. Tính toán cắt một dải bản rộng 1 m theo phương làm việc của bản thang tính toán như bản dầm của sàn.
-Tải trọng qui về phương vuông góc với mặt bản:
q = qb.cosa = 1045,5.0,856 = 895 (daN/m2)
- Nếu xem bản dầm là dầm đơn giản hai đầu ngàm:
Mmax=(daN.m)
Với (m).
Mmax=(daN.m)
2.Tính toán cốt thép
2.1.Vật liệu
Chọn Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa,
Rbt = 0,9 MPa.
Cốt thép AI có Rsc = Rsc' = 225 MPa.
Cốt thép AII có Rsc = Rsc' = 280 MPa.
2.1.Trình tự tính toán
Tương tự tính như sàn
Tính như cấu kiện chịu uốn tiết diện bxho ;
ho = h - a = 10 - 3 = 7 cm
Tính giá trị am
am = = <aR
ζ = 0,5 =0,5.
Diện tích cốt thép trong phạm vi bề rộng b1 = 1000 mm
As = (mm2) = = 475 (mm2) = 4,75 cm2
Chọn Φ10 có diện tích là 0,785 cm2
att = = = 16,5 cm,chọn a = 160 cm
Diện tích cốt thép chọn là:
= cm2
Sau khi tính toán được As ta kiểm tra tỷ lệ cốt thép :
mtt% = = = 0,7% > mmin = 0,1%
Như vậy hàm lượng cốt thép 0,3% m% 0,9%,thõa mãn yêu cầu
Như vậy chọn Φ10 a160 cm bố trí cho bản thang.
3.2.Chiếu nghỉ:
Xác định sơ đồ tính:
Xét tỉ số = = 1,82 < 2 là bản kê 4 cạnh
Sơ đồ tính là ô bản có 4 đầu khớp,thuộc sơ đồ 1.dựa vào tỉ số ta tra ra được các hệ số như sau:
Tính toán nội lực:
Tính tương tự như thép sàn, với chiếu nghỉ là ô sàn bản kê bốn cạnh 4 đầu khớp
* Mômen nhịp : M1 = α1.(g + p).l1.l2 = 0,0486.772,6.1,56.2,85 = 166.94 daN.m
M2 = α2.(g + p).l1. l2= 0.0178. 772,6.1,56.2,85 = 61,14 daN.m
* Mômen gối :
MI = β1.(g + p).l1. l2 = 0
MI = β2.(g + p).l1. l2 = 0
Trong đó :
l1, l2 kích thước hai cạnh của ô bản.
1,2,1,2: các hệ số tra bảng.
Tính toán cốt thép:
Cốt thép theo phương cạnh ngắn:
Cốt thép được tính với dải bản có bề rộng b = 1m và tính toán như cấu kiện chịu uốn.
- Chọn a = 1,5 cm, ho = 10 – 1,5 = 8,5 cm
- Xác định αm và ζ :
αm < αR
ζ = 0,5 = 0,5. = 0,99
- Tính As: Diện tích cốt thép sàn xác định theo công thức sau :
= = 88,17 mm2=0,88 cm2
- Chọn Φ6 có diện tích là 0,283 cm2
att = = = 32 cm,chọn a = 200 cm
Diện tích cốt thép chọn là:
= cm2
Sau khi tính toán được As ta kiểm tra tỷ lệ cốt thép :
mtt% = = = 0,16% > mmin = 0,1%
Như vậy hàm lượng cốt thõa mãn yêu cầu.
Chọn Φ6a200
Cốt thép theo phương cạnh dài:
Cốt thép được tính với dải bản có bề rộng b = 1m và tính toán như cấu kiện chịu uốn.
- Chọn a = 1,5 cm, ho = 10 – 1,5 = 8,5 cm
- Xác định αm và ζ :
αm < αR
ζ = 0,5 = 0,5. = 0,99
- Tính As: Diện tích cốt thép sàn xác định theo công thức sau :
= = 32,29 mm2=0,32 cm2
- Chọn Φ6 có diện tích là 0,283 cm2
att = = = 88 cm,chọn a = 250 cm
Diện tích cốt thép chọn là:
= cm2
Sau khi tính toán được As ta kiểm tra tỷ lệ cốt thép :
mtt% = = = 0,12% > mmin = 0,1%
Như vậy hàm lượng cốt thõa mãn yêu cầu.
Chọn Φ6a250
4 .Tính dầm chiếu nghỉ:
4.1. Tính dầm CN1:
Chọn kích thước tiết diện:
Chọn kích thước tiết diện dầm: h = với md = 12÷20
h = mm
Chọn: h=30 cm.
b=20 cm.
Xác định tải trọng:
Tải trọng tác dụng lên dầm:
Tải phân bố:
Trọng lượng bêtông:q1 = n.γ.b (h-hb)
= 1,1.2500.0,2.(0,3-0,1)= 120 (daN).
Trọng lượng vữa trát:q2 = n. γ.δ.(b + 2h - 2hb)
=1,3.1600.0,015.(0,2+2.0,3-2.0,1)=18,72 (daN).
Do chiếu nghỉ và bản thang truyền vào:
Ô sàn chiếu nghỉ:
q3=qcn= (1-2.0,2742+0,2743).7726.=5245,4(N/m).
.
Đoạn bản thang:
q4= qb.= 1045,5.2,43/2 = 1270,3 (daN/m).
Do lan can tác dụng: q5 = 1,2.30 =36 daN/m
Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 1:
2850
1250
350
1250
q (N/m)
cn1
q (N/m)
cn1
cn2
q (N/m)
Tổng tải trọng phân bố đều:
qcn1=q1+q2+q3+q4+q5 =120+18,72+524,54+1270,3+36 = 1969,56 (daN/m).
qcn2= q1+q2+q3+q5=120+18,72+524,54+36 = 699,26 (daN/m).
Biểu đồ Momen và biểu đồ lực cắt:
1754,32 daN.m
2657,21 daN
+
-
2657,21 daN
Chọn Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa,
Rbt = 0,9 MPa.
Cốt thép AII có Rsc = Rsc' =280MPa.
Tính toán cốt thép:
Chọn a = 4cm, nên h0 = 30-4 =26cm
Tính giá trị
ξR= = = 0,623
Tính αR = ξR.(1-0,5. ξR) = 0,623.(1-0,623.0,5) = 0,429
Xác định:am =
= = 0,0293 < aR = 0,429
Tra hệ số z theo phụ lục 9 trang 373 sách: Kết cấu BTCT (Phan Quang Minh)
Ta có z = 0,987
Diện tích cốt thép:
As = = = 0,25 (cm2)
Chọn thép 2Ø14 (AS = 3,08 cm2).
mtt = = 0,6 %>mmin = 0,05%
Đồng thời đặt 2Ø14 phía trên theo yêu cầu cấu tạo.
*Tính cốt đai:
-Kiểm tra điều kiện :
Qb = 0.6.Rbt.b.h0 = 0,6.9.20.26 = 2808 (daN)
Q = 2657,21 N < 2808 daN :bê tông đủ chịu cắt, không cần tính côt đai.
-Ta bố trí cốt đai theo cấu tạo chọn F6, a = 15 (cm) cho dầm tại gối và
a= 20(cm) tại nhịp.
4.2.Tính dầm CT:
Xác định kích thước tiết diện:
Chọn kích thước tiết diện dầm: h = với md = 12÷20
h = mm
Chọn: h=30 cm.
b=20 cm.
Xác dịnh tải trọng:
Tải trọng tác dụng lên dầm:
Tải phân bố:
Trọng lượng bêtông:q1 = n.γ.b (h-hb)
= 1,1.2500.0,2.(0,3-0,1)= 120 (daN).
Trọng lượng vữa trát:q2 = n. γ.δ.(b + 2h - 2hb)
=1,3.1600.0,015.(0,2+2.0,3-2.0,1)=18,72 (daN).
Do chiếu nghỉ và bản thang truyền vào:
Ô sàn chiếu tới:
q3= qb.= 394,1. = 394,1 daN
Đoạn bản thang:
q4= qb.= 1045,5.2,43/2 = 1270,3 (daN/m).
Do lan can tác dụng: q5 = 1,2.30 =36 daN/m
Tổng tải trọng phân bố đều:
qct=q1+q2+q3+q4+q5=120+18,72+394.1+1270,3+36=1839,12(daN/m).
Kêt luận : Tải trọng của dầm chiếu tới nhỏ hơn của dầm chiếu nghỉ,ta bố trí giống như dầm chiếu nghỉ để thiên về an toàn.
4.3.Tính dầm chân thang:
-Tiết diện 200x250mm
-Cốt thép đặt theo cấu tạo.