Page 1

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4 5.1. Bố trí hệ lưới dầm & phân chia ô sàn – mặt bằng dầm sàn tầng 4  Dựa vào bản vẽ kiến trúc và hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm kết cấu sàn .  Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính toán của các ô sàn mà ta đánh số ô sàn trên mặt bằng sàn tầng 5 như dưới đây:

S16

S14

S13

S17

S18

S12

S21 S11

S15 S19

S22

S20

S23

S23

S8

S9

S8 S24

THÔNG T? NG

S10

S10

S23

S23 S7

S7

S4

S1

S9

S23

S5

S2

S6

S3

S6

S3

S5

S4

S2

S1

Hình 5. 1: Mặt bằng sàn tầng 4

5.2. Sơ bộ chọn chiều dày sàn Chọn chiều dày bản sàn theo công thức : D.l1 hb = m �hmin Trong đó : L1 : Là cạnh ngắn của ô bản ( cạnh theo phương chịu lực). D = 0,8  1,4 : Hệ số phụ thuộc vào tải trọng. m : Hệ số phụ thuộc vào loại bản. + m = 30  35 : Với bản loại dầm. + m = 40  45 : Với bản kê 4 cạnh. + m = 10 ÷ 18: Với bản console.


Chiều dày của bản phải thỏa mãn điều kiện cấu tạo: hb �h đối với sàn nhà dân dụng ( Theo TCXDVN 356 – 2005). min

Ta chọn: D = 1 lấy với loại tải trọng trung bình m = 42 lấy với loại sàn bản kê bốn cạnh m = 35 lấy với loại sàn bản loại dầm Bảng 5.1. Bảng tính chiều dày sàn

Từ kết quả tính toán trên, để đơn giản cho thi công ta chọn loại chiều dày sàn là h = 130mm Cấu tạo các sàn như hình vẽ:

-

Cấu tạo các lớp mặt sàn căn hộ


-Gạch Granit nhân tạo 600x600 -Vữa lót XM Mác 75 dày 15mm -Sàn BTCT -Lớp vữa trát trần XM Mác 75 dày 15mm

-

Cấu tạo các lớp mặt sàn vệ sinh : -Gạch Granit chống trượt 250x250 -Lớp vữa XM lót Mác 75 dày 20mm tạo dốc 0,5%

-2 lớp chống thấm MAPELASTIC -Sàn BTCT -Vữa trát trần XM Mác 75 dày 15mm

5.3. Xác định tải trọng 5.3.1.Xác định tĩnh tải: Do tải trọng các lớp vật liệu sàn và tải trọng tường, cửa trên sàn. a.Tải trọng các lớp vật liệu sàn + Tính toán theo công thức : gtt = ni. i.i. Trong đó: i: Trọng lượng riêng của các lớp vật liệu (kN/m3). i: Chiều dày lớp vật liệu (m) ni: Hệ số độ tin cậy. (Lấy theo bảng 1-TCVN 2737-1995)

Bảng 5.2. Tải trọng các lớp cấu tạo ô sàn căn hộ


Bảng 5.3. Tải trọng các lớp cấu tạo ô sàn vệ sinh

b. Tải trọng phụ thêm do tường và cửa xây trên sàn gây ra: Với những ô sàn trên sàn có tường xây nhưng không có dầm đỡ ta cần tính thêm trọng lượng tường quy thành phân bố đều trên ô sàn đó: -Đối với các ô sàn có tường và cửa xây đặt trực tiếp lên sàn không có dầm đỡ, trong tính toán để đơn giản ta qui về thành tải trọng phân bố đều trên toàn diện tích ô sàn theo Gi công thức: g = S i (daN/m2) tt t

Trong đó: Gi (daN): là tổng tải trọng tường ngăn và cửa trong ô sàn thứ i. Si (m2): là diện tích ô sàn thứ i. -Ta có: +Bề dày tường ngăn là  t có trọng lượng riêng  t = 15 kN/m3.

+Chiều dày vữa trát  tr =10mm, trát 2 mặt có trọng lượng riêng  tr= 16 kN/m3. tc

+Các ô cửa kính khung thép có tải trọng tiêu chuẩn là: g c = 0,4 kN/m2 cửa. -Trọng lượng tính toán của 1m2 tường 100: g ttt1 = nt  t  t  2ntr  tr  tr = 1,1x15x0,1+2x1,3x16x0,01= 2,066 kN/m2 -Trọng lượng tính toán của 1m2 tường 200: g ttt2 = nt  t  t  2ntr  tr  tr = 1,1x15x0,2+2x1,3x16x0,01= 3,716 kN/m2 -Trọng lượng tính toán của 1m2 cửa: g ctt = nc g ctc = 1,3x0,4= 0,52 (kN/m2)


Với: nt=1,1; nc=1,3; ntr=1,3: lần lượt là hệ số độ tin cậy của tường, cửa và vữa trát tra theo TCVN 2737-1995. * Đối với các ô sàn chỉ có tường 100 mm Gi tính theo công thức: tt

tt

Gi = Gi1 =Sc g c +( St1 - Sc) g t1 = 0,52Sc+ 2,066( St1 - Sc) * Đối với các ô sàn có tường 200mm. Do tường 200 trong các ô này có cửa sổ hoặc cửa đi nên Gi tính theo công thức: Gi = Gi1 + Gi2 =0,52Sc+ 2,066( St1 - Sc) + 0,52Sc +3,716( St2 - Sc) Trong đó: Sc: là tổng diện tích cửa của ô sàn thứ i St1, St2: lần lượt là tổng diện tích tường 100 và 200 của ô sàn thứ i.

d 19 k WC 3

dw

P.NG? 1

d s2

* Tính cho ô sàn S4: - Diện tích ô sàn: Si = 4,2x6 = 25,2 m2 - Diện tích tường 100 (gồm cả cửa): St = (1,4+2,75+3+0,8)x3,47= 27,93 m2 - Diện tích các cửa DW, K: 2,2x0,9+1,3x0,5= 2,63 m2 - Tổng tải trọng tường ngăn và cửa trong ô sàn thứ i : Gi = 0,52xSc+ 2,066x( St - Sc)=0,52x2,63+2,066x(27,93-2,63)=53,64 (kN) -Tải trọng của tường ngăn và cửa kính phân bố đều trên sàn: tt

g t = 53,64/25,2 = 2,13 (kN/m2) Tương tự tính cho các ô sàn còn lại. - Kết quả tải trọng do tường và cửa truyền lên các ô sàn thể hiện ở Bảng 5.4

Bảng 5.4: Tĩnh tải do tường, cửa truyền lên sàn


5.3.2. Xác định hoạt tải

 ptc (KN/m2): hoạt tải tiêu chuẩn, tra theo Bảng 3 TCVN 2737-1995.  ptt= ptc x n (KN/m2): hoạt tải tính toán. Với n: hệ số độ tin cậy lấy theo mục 4.3.3 TCVN 2737-1995. * Tra TCVN 2737-1995 ta có: +Sàn loại A: Các phòng ở căn hộ gồm như: Phòng ngủ, phòng khách, phòng ăn, bếp, khu vệ sinh, phòng tắm: 1,5 kN/m2 +Sàn loại B: Ban công, Lôgia: 2,0 kN/m2. +Sàn loại C: Hành lang, sảnh: 3,0 kN/m2. -Đối với 1 số ô sàn, có bao gồm cả sàn loại A và sàn loại B, để đơn giản trong tính toán và thiên về an toàn, ta lấy hoạt tải tiêu chuẩn lớn hơn trong 2 loại ô sàn này tức 2,0 (kN/m2) làm hoạt tải tiêu chuẩn cho các ô sàn này.


-Đối với các phòng (sàn loại A) có diện tích S > 9m 2 thì nhân giá trị hoạt tải với hệ số giảm tải A1 0.6  A1  0.4 A / A1 Với: (theo mục 4.3.4.1 TCVN 2737-1995) -Kết quả hoạt tải tác dụng lên sàn được thể hiện ở Bảng 5.5 Bảng 5.5: Hoạt tải tác dụng lên sàn

5.3.3. Tổng tải trọng tác dụng: qtt= gtt + ptt (kN/m2) Kết quả thể hiện ở bảng 5.6


Bảng 5.6: Tổng tải trọng tác dụng

5.4. Tính toán nội lực ô bản  Nội lực trong sàn được xác định theo sơ đồ đàn hồi .  Gọi l1 : kích thước cạnh ngắn của ô sàn l2 : kích thước cạnh dài của ô sàn. - Do sơ đồ đàn hồi nên kích thước này lấy theo tim dầm .  Có nhiều quan niệm về liên kết sàn với dầm: + Dựa vào liên kết sàn với dầm: có 3 loại liên kết. (Như hình vẽ) Liên kết khớp

tù do

Liên kết ngàm


Mnn

M dn

ld

M dn

ln

Mnn

Dựa vào tỉ số l2/l1 người ta phân ra 2 loại bản sàn: - l2/l1  2 : sàn làm việc theo 2 phương  sàn bản kê 4 cạnh. - l2/l1 > 2 : sàn làm việc theo 1 phương  sàn bản dầm. - Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem đó là liên kết ngàm khi h d/hs>=3, ngược lại nhỏ hơn 3 thì xem là khớp. Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là liên kết ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do. 5.4.1. Xác định nội lực trong sàn bản dầm Cắt lấy 1m dải bản theo phương cạnh ngắn l1 và xem như 1dầm: Tải trọng tác dụng lên dầm được xác định như sau: q = ( g + p).lm ( N/m) Tuỳ theo liên kết của cạnh bản mà ta có 3 dạng sơ đồ tính sau: ql12 ql 2 - 1 - Nếu bản dầm 2 đầu ngàm: Mnh = MMax = 24 ; Mg = MMin = 12 9ql12 ql 2 - 1 8 - Nếu bản dầm 1 đầu ngàm 1 đầu khớp:Mnh = MMax = 128 ; Mg = MMin = ql12 - Nếu bản dầm 2 đầu khớp: Mnh = MMax = 8 ; Mg = MMin = 0 q

q

q

l1

l1 3 8

M

M

= 1 ql1 8

2

MAX

2

MIN

=- 81 ql 1

l1

2

9 ql1 M = 128

M

MAX

2

MIN

1 =- 12 ql1

2

1 ql1 M = 24 MAX

Sơ đồ a Sơ đồ b Sơ đồ c 5.4.2. Xác định nội lực trong sàn bản kê 4 cạnh + Dựa vào liên kết cạnh bản ta có 11 sơ đồ tra sổ tay kết cấu công trình. + Xét từng ô bản: Theo hai phương có các mômen như hình vẽ dưới: MII’

M1

MI’

M2 l2

MI

MII l1

M

2

MIN

1 =- 12 ql1


Momen theo phương cạnh ngắn

Dùng M’I để tính

Dùng M2 để tính l2

Dùng MI để tính

Momen theo phương cạnh dài Dùng M’II để tính

Dùng M1 để tính Dùng MII để tính l1

- Trong đó: M1, MI, MI’: dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn. Dùng MI’ để tính Dùng MII’ để tính Dùng MI để tính M2, MII, MII’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài. Mô men nhịp: M1 = 1.qb.l1.l2 M2 = 2.qb.l1.l2 Mô men gối: MI = - 1.qb.l1.l2 MII = - 2.qb.l1.l2 ’ - MI = 0: Khi liên kết biên là khớp; MI’ = MI: Khi liên kết biên là ngàm. - MII’ = 0: Khi liên kết biên là khớp; MII’ = MII: Khi liên kết biên là ngàm Trong đó : + qb = gb + pb: Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn. + l1, l2: lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ô sàn. + 1, 2, 1, 2: các hệ số tra bảng 19 sổ tay KCCT - phụ thuộc vào sơ đồ tính toán ô bản và tỷ số l2/l1. 5.5. Tính toán cốt thép + Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m = 1000mm. Có chiều cao h = hs (mm) h: là chiều cao của bản sàn h0: là chiều cao làm việc của tiết diện sàn Đối với các ô sàn là bản kê 4 cạnh; bởi vì bản làm việc theo 2 phương nên sẽ có cốt thép đặt trên và đặt dưới. Vì vậy sẽ xảy ra 2 trường hợp tính h0 như sau: Thép sàn đặt trên ( trong)

Thép sàn đặt dưới (ngoài) d1 h01 = hs – a = hs – (abv + 2 ): Chiều cao làm việc của thép lớp dưới. d d1  2 2 ): Chiều cao làm việc của thép lớp trên. h02 = hs – a = hs – (abv +

Với: chịu kéo.

a là khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm của cốt thép

abv: Lớp bêtông bảo vệ cốt thép: hs  100 mm thì abv = 10mm


hs > 100 mm thì a = 15mm bv

d1, d2: Đường kính cốt thép lớp dưới và đường kính cốt thép lớp trên. + Xác định

m 

M Rb .b.h02

+ Kiểm tra điều kiện  m � R Nếu  m >  R : tăng chiều dày sàn hoặc tăng cấp bền bêtông. - Rb (MPa): Cường độ chịu nén của bêtông, tra phụ lục 3 giáo trình KCBTCT trang 365, phụ thuộc cấp bền bêtông.  R : Xác định bằng cách tra phụ lục 8 giáo trình KCBTCT trang 371 hệ số phụ thuộc nhóm cốt thép và cấp bền bêtông. - Sau khi tính  m và thỏa mãn  m � R ; thì từ  m tra bảng ta có ζ hay tính ζ theo công thức: z 

1  1 - 2. m 2

Diện tích cốt thép tính theo công thức: AsTT 

M z .Rs .ho (cm2)

Rs (MPa): Cường độ chịu kéo của cốt thép, tra phụ lục 5 giáo trình KCBTCT trang 368, phụ thuộc nhóm cốt thép. TT - Diện tích cốt thép As được xác định ở trên xem như bố trí cho 1 m chiều dài bản.



h 10 .

Khi thiết kế cốt thép sàn ta chọn thép sàn đảm bảo điều kiện: - Chọn đường kính thép  khoảng cách giữa các thanh thép : AsTT a s  s Từ đẳng thức : 1m

as : Diện tích 1 thanh thép (mm2) stt: khoảng cách cốt thép theo tính toán (mm) � sTT 

1000.as AsTT

� m tt 

AStt b.h0

- Tính hàm lượng cốt thép: m tt : là hàm lượng cốt thép tính toán; Điều kiện: mm ax �m �mmin - Trong mmin  0, 05% ( thường lấy mmin  0,1% )là giới hạn bé nhất của tỷ số cốt thép, chọn m �mmin =0,1%.

mm ax  x R .

Rb Rs : là tỷ số cốt thép cực đại của tiết diện.


+ Đối với nhóm thép AI:

Rb Rs = R  xR . b Rs =

mm ax  x R . mmax

+ Đối với nhóm thép AII: 5.6. Bố trí cốt thép sàn - Việc bố trí cốt thép cần phải phối hợp cốt thép giữa các ô sàn với nhau, khoảng BT TT cách cốt thép bố trí s  s .

1 hb - Đường kính cốt thép chịu lực chọn lớn nhất không quá 10

Cốt chịu lực được bố trí thoả mãn điều kiện diện tích cốt thép. Trong 1m phải lớn hơn hoặc bằng Astt. Khoảng cách s phải thoả mãn 70mm ≤ sBT ≤ 200mm - Chiều dài đoạn thép chịu mô men âm được tính bằng l1/4 - Với ô sàn là bản kê, cốt thép ở nhịp theo phương cạnh ngắn (l 1) đặt ở lớp ngoài (thép dưới), còn cốt thép ở nhịp theo phương cạnh dài đặt ở lớp trong (thép trên). Kết quả tính toán thể hiện trong bảng sau: - Cốt phân bố (cốt thép đặt theo phương cạnh dài đối với bản dầm) không ít hơn 10% cốt chiu lực nếu l2/ l1 ≥ 3;không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/ l1 < 3.Khoảng cách các thanh ≤ 350 mm,đường kính cốt thép phân bố≤ đường kính cốt thép chịu lực. Cốt phân bố có tác dụng: + Chống nứt do bê tông co ngót. + Cố định cốt chịu lực. + Truyền tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất. + Chịu ứng suất nhiệt. + Cản trở sự mở rộng khe nứt


Bảng 5.7: Bảng tính cốt thép sàn loại bản kê 4 cạnh


Bảng 5.8: Bảng tính cốt thép sàn loại bản loại dầm


In thuyet minh san  
In thuyet minh san  
Advertisement