DRAFT - DRAFT --
Thứ Tư, 06 Tháng Tư 2016
5.2.2 TÍNH TOÁN BẢN THEO SƠ ĐỒ KHỚP DẺO
16
06.04.2016 20:53
5.2.2 TÍNH TOÁN BẢN THEO SƠ ĐỒ KHỚP DẺO
17
5.2.2.1 Mô tả giới thiệu kết cấu
06.04.2016 20:53
5.2.2.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện và vật liệu
a) Chọn vật liệu sử dụng
Trình bày về vị trí, nhiệm vụ, đặc điểm của bản sàn;
1. Chọn cấp độ bền bê tông sử dụng (B15, B20 hoặc B25);
2. Chọn loại cốt thép sử dụng cho bản sàn;
3. Chọn cốt thép chịu lực cho dầm phụ và dầm chính (AII, AIII);
4. Chọn loại cốt thép cho cốt đai của dầm phụ và dầm chính;
Trình bày về việc lựa chọn phương án kết cấu;
⁄
×
≥ℎ
m – hệ số phụ thuộc vào loại ô
bản
D=0,8-1,4
Sàn mái
40
Sàn nhà ở và công trình công
cộng
50
Sàn giữa các tầng của
nhà sản xuất
60
Bản từ bê tông cốt thép nhẹ cấp
có độ bền chịu nén ≤B7,5
70
hb,min,
2
2 2
l0
l1
bdp
A
B
1
1
l0b
l1
3l1
l1 l1
/
bdp
l0b
l1
4-Cột
'
=
)
l0
l0
ℎ', =
1 1
÷
×
12 8
', ;
(', =
1 1
÷
ℎ ≥ 200
4 2 ',
(
',
Chiều cao dầm chính lấy theo bội số của 50 mm, 100 mm,
Cắt theo phương dải 1m và xem là dầm liên tục nhiều nhịp
Gối tựa: Các dầm phụ và tường biên, bản gối lên tường – liên kết
khớp; các dầm phụ là gối đỡ ở các gối giữa của dải tính toán
MẶT
Nhịp tính toán (lấy theo mép):
1-Bản sàn
06.04.2016 20:53
d) Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm chính
hb,min,
mm
1m
-
(' - bội số 10 mm hoặc 50 mm (thường lấy bằng bề rộng tường)
Loại sàn
5-Tường chịu lực
1
1
÷
×
1. Gạch Ceramic
2. Vữa lót
3. Bản sàn BTCT
4. Vữa trát
; (Bội số 10 mm)
-
5.2.2 TÍNH TOÁN BẢN THEO SƠ ĐỒ KHỚP DẺO
19
5.2.2.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện và vật liệu
b) Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn
Cốt thép
AI, CI
AII, CII …
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
mm daN/m3
daN/m2
1
2
3
4=2×3
Gạch ceramic
20
Vữa lót
18
Bản BTCT
25
Vữa trát
18
Tổng
γ:,7
5
1,2
1,3
1,1
1,3
----
Trị tính
toán
6=4×5
1
l0
l0
AB = @
l0b
l0
LỰC CẮT
5.2.2 TÍNH TOÁN BẢN THEO SƠ ĐỒ KHỚP DẺO
06.04.2016 20:53
hb
a h0
b=1000
/
ACC = −@
16
max
ℎ/ = ℎ − =
= = 15 ÷ 20
L ≤
AC = −@
Chương 5 – SÀN PHẲNG
25
5.2.2.6 Tính toán tiết diện cho bản sàn
Tiết diện tính toán
/
11
ABC = @
a) Chọn lớp bê tông bảo vệ
l0b
M nb
l0
Mgg
M g2
Mng
Cốt mũ dọc tường chịu lực kéo dài cách mép trong của tường một
Cốt phân bố
Tường biên
d) Neo thép và uốn thép
a)
3d
Thép chịu mômen dương, thép phân bố
DRAFT - DRAFT --
3
A
l2
l2
1
2
t l0b /6
6
b)
l2
αl0 bdc αl0
7
8
2
t
6
l2
3
1-1
αl0b bdp αl0
1
6
120
6
120
7
e) Bố trí thép cho sàn bản dầm
B
l1
khi ℎ ≤ 150
khi ℎ > 150
7
C
l1
Cốt thép cấu tạo (cho bản sàn (đặt vuông góc với thép chịu lực, cùng
với thép chịu lực tạo thành lưới) được chọn theo điều kiện sau:
20%P khi 2 ≤ ⁄ < 3
P, ≥O
15%P khi ⁄ ≥ 3
Khoảng cách s giữa các cốt phân bố chọn theo điều kiện:
330
min 2,2ℎ; 500
6
D
Lực cắt Q chọn giá trị lớn nhất trong các gối
5
(ℎ/
1
= 0,75
600
6
/
1
G≤G
bdc
≥αl0
Cốt cấu tạo
chịu mômen âm
2
Kiểm tra lực cắt (Tham khảo thêm):
Q0
Q0
MÔMEN CỰC ĐẠI
l0b
26
Mng
Mng
Mnb
Q QA
qs
24
Mgg
M
Tổng tải trọng phân bố đều trên dải tính toán (Rộng 1 mét)
×1
DRAFT - DRAFT --
Thứ Tư, 06 Tháng Tư 2016
Chương 5 – SÀN PHẲNG
06.04.2016 20:53
5.2.3. TÍNH TOÁN DẦM PHỤ THEO SƠ ĐỒ DẺO
29
5.2.2 Tính toán bản theo sơ đồ khớp dẻo
5
l1 B l1
l1
l1 C l1
l1
l1
Ø6a150 4
6
1-1
5
2
5
3
l1/4
l1/4
2
4
5
l1
5.2. SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
30
06.04.2016 20:53
2
2
06.04.2016 20:53
33
5.2.3.4 Tính toán nội lực và vẽ biểu đồ nội lực M
và Q cho dầm phụ
A7 = e7 4' + ?'
Tung độ biểu đồ bao M:
GH = 0,4 4' + ?'
Tung độ biểu đồ Q:
/
=
∗
∗
= GI = Gf = 6
kl0b
QA
QAmin
QBmin
3
1
4
l0
2
5.2. SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
3
06.04.2016 20:53
5.2.3. Tính toán dầm phụ theo sơ đồ dẻo
Nhịp
/
Biên
4
Hệ số e7 cho
nhánh dương
tra bảng
0,15l
0,0715
0,02
0,075
0,2l
6
0,0625
0,058
0,425l
0,2l
0,2 l
0,2l
2* 3 0,2 l 4
5 5
0,091
0,2 l
2
0,065
0,2l
1
l2
Thứ 2
Giữa
Tiết
diện
0
1
2
0,425 /
3
4
5
6
7
0,5
8
9
10
11
12
0,5
/
( / ),
m
Sử dụng
l0
Sử
dụng
l0b
bdp
, <=>/
pdp
bdc
2
Phần BT chung
– Tĩnh tải do sàn truyền vào: 4 = 4 × , <=>/
l1
1
06.04.2016 20:53
4
5.2.3.3 Tính toán tải trọng tác dụng lên dầm phụ
Sơ đồ tính của dầm phụ là dầm liên tục nhiều nhịp;
Gối tựa: Ở biên, dầm phụ gối lên tường chịu lực – liên kết khớp, ở
các gối giữa dầm phụ gối lên dầm chú – liên kết gối tựa;
Nhịp tính toán: Dầm phụ được tính theo sơ đồ dẻo, nhịp tính toán
được lấy theo mép gối tựa, hoặc từ điểm đặt phản lực đến mép
dầm:
(', 1 3'
t
Nhịp biên: / = −
− +
t/2
Cdp ≥ 220mm
l2
3
5.2. SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
31
3.2 Lập sơ đồ tính dầm phụ
MẶT BẰNG
MẪU
l2
Ø6a100 1
Ø6a200 8
3
Ø6a300
Ø6a250
l2
Ø6a100 3
6
MẶT
BẰNG
MẪU
B
5
l2
1. Nhịp biên - Ø6s100
2. Nhịp giữa - Ø6s150
4
3. Gối 2 - Ø6s100
4. Gối giữa - Ø6s150
0,000
0,0650
0,0900
0,0910
0,0750
0,0200
0,0180
0,0580
0,0625
0,0580
0,0180
0,0180
0,0580
0,0625
e
-0,0715
-0,0289
-0,0073
-0,0043
-0,0229
-0,0625
-0,0219
-0,0010
-
A kl ,
kNm
/
p =
2
p =
6
TẠI NHỊP
Sc
Sc
Điều kiện hạn chế:
06.04.2016 20:53
Chọn lực cắt bên trái tại gối số 2 có giá trị lớn nhất (GIJ ) để tính toán,
các gối khác lấy tương tự: G =s = GIJ
Bước 1: Chuẩn bị số liệu tính toán: ℎ/ = ℎ − =; ;
;
; ^; (
Bước 2: Chọn cốt đai: a ; U; tính = và P = = × U
Bước 3: Xác định bước cốt đai
Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán:
8 (ℎ/ P
^t =
100%
30%
l2
1
100%
l
≤ 0
5
l0 b
≥ h0 ≤ 5
≤ 0,08l 0b
≤
l0
5
≤
l0
5
l2
37
5.2.3. Tính toán dầm phụ theo sơ đồ dẻo
38
P
cm2
Gối giữa ((' × ℎ' )
Chương 5 – SÀN PHẲNG
06.04.2016 20:53
5.2.3. Tính toán dầm phụ theo sơ đồ dẻo
b) Tính cốt đai (Theo TCVN 5574: 2012)
^t ,
L
Nhịp giữa (Chữ T)
bdp
5.2. SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
hb
hdp
/
bdp
l1
hf
n, ≤
bdp
l1
ĐỘ VƯƠN SẢI CÁNH
6ℎ:o
BẢNG TỔNG HỢP TÍNH CỐT THÉP DỌC CHO DẦM PHỤ
hb
hdp
Sử dụng mômen cực đại tại các nhịp
và các gối để tính cốt dọc.
Tại giữa nhịp sử dụng tiết diện chữ T
để tính toán, tại gối sử dụng tiết diện
chữ nhật
(
≤ 2ℎ/
Các điều kiện trên nếu không thỏa chọn lại bước cốt đai nhỏ hơn, hoặc
có thể chọn lại đường kính cốt đai lớn hơn và tính lại từ bước 3.
Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của dải nghiêng:
Gmax ≤ 0,3x x (ℎ/
Trong đó: x = 1 − 0,01 (; x = 1 + 5 r ≤ 1,3
P
=
, r =
(^
Nếu điều kiện này không thỏa phải tăng kích thước tiết diện (thường tăng b).
39
5.2. SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
06.04.2016 20:53
5.2.3.6 Bố trí cốt thép cho dầm phụ
4. Số thanh ở nhịp phải đưa vào gối ít nhất 2 thanh, các thanh này
phải kéo dài quá mép gối tựa một đoạn WB ≥ 15< đối với cốt chịu
nén và WB ≥ 30< – đối với cốt chịu kéo;
5. Trong một cấu kiện không nên chọn quá nhiều loại thanh có đường
kính khác nhau. Số loại đường kính thanh U ≤ 3 và ØLWy – ØL7B ≤
8
(Nên chọn: ØLWy – ØL7B ≤ 4
l2
Trọng lượng bản thân dầm chính (Quy về tải trọng tập trung):
ớc n/ = ℎ − ℎ
Tĩnh tải từ dầm phụ truyền và dầm chính:
, <=>
= } + }/ , <=>
2. Hoạt tải tập trung tác dụng lên dầm
chính (DP truyền vào):
l1
B
A
l2
1
l2
2
l2
3
HT5
06.04.2016 20:53
5.2.4.4 Xác định nội lực và tổ hợp nội lực cho dầm chính
b) Xác định M, tổ hợp M và vẽ biểu đồ bao M (PP tra bảng)
1. Xác định M, vẽ biểu đồ M cho các trường hợp tải trọng
Tung độ biểu đồ mômen tại tiết diện bất kỳ:
A€ = }', ×
A•7 = •', ×
BẢNG T RA
Kết quả tính toán lập thành bảng
Sơ đồ
Tiết diện
TT
A€
HT1
A•
HT2
A•
…
…
…
…
2
3
Pdc
45
Pdc
C
4
l
Pdc
HT4
3l1
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
bdp
l
l
C
D
E
06.04.2016 20:53
a) Các trường hợp chất hoạt tải gây bất lợi:
Gdc Gdc
Gdc Gdc C
Gdc Gdc
A
B
D
TT
1 2
3 4
HT1
hdp
Tổng tĩnh tải: }',
06.04.2016 20:53
l1
1
2
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
42
3l1
l1 l1
l1
3l1
l1
l1
A
A
1
hdc
l1 l1
B
Gần đúng xem dầm chính là dầm liên tục nhiều nhịp;
Gối tựa là tường biên (khớp) và cột (gối đỡ) với điều kiện:
|'
|,
c' ≥ 4c, ⇔
≥4
l1
3l1
l1 l1
l1
l1
3l1
l1 l1
l1
3l1
l1 l1
D
06.04.2016 20:53
17
C
06.04.2016 20:53
3l1
l1 l1
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
40
MẶT BẰNG
MẪU
Pdc
Pdc
5
Pdc
6
D
Gdc Gdc
7
l
Pdc
Pdc
Pdc
Pdc
Pdc
Pdc
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
E
06.04.2016 20:53
5.2.4.4 Xác định nội lực và tổ hợp nội lực cho dầm chính
2. Tổ hợp M, vẽ biểu đồ các trường hợp tổ hợp (biểu đồ M thành
phần), biểu đồ bao M
A7 = A€ + A•7
…
VÍ
DỤ
…
Trình tự xác định mômen ở mép gối được tiến hành như sau:
Xác định biểu đồ mômen thành phần của trường hợp mômen cực đại
ở gối đang xét;
Sử dụng quy tắc tam giác đồng dạng để xác định mômen ở mép gối
trái (MT) và mép gối phải (MP);
Chọn giá trị mômen lớn hơn từ MT và MP để tính cốt thép dọc chịu lực
cho gối đang xét.
A7 = A€ + A•7
Mmax -Mômen cực đại ở gối
MT - Mômen cực đại ở mép gối trái
Vẽ các biểu đồ mômen thành phần: M1; M2; M3….
Vẽ chồng các biểu đồ mômen thành phần lên cùng một biểu
đồ với cùng tỉ lệ nhận được biểu đồ bao Mômen
48
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
VÍ
DỤ
06.04.2016 20:53
06.04.2016 20:53
MP - Mômen cực đại ở mép gối phải
Xét hai tiết diện cách nhau một đoạn là x, chênh lệch mômen của hai
tiết diện này là ‚A = AW − A , khi đó lực cắt giữa hai tiết diện đó là:
G = ‚ A⁄s
Kết quả xác định lực cắt lập thành bảng.
VÍ DỤ
(SLIDE 14)
50
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
06.04.2016 20:53
5.2.4.4 Xác định nội lực và tổ hợp nội lực cho dầm chính
BẢNG TỔ HỢP LỰC CẮT CHO DẦM CHÍNH, kN
2. Tổ hợp lực cắt, biểu đồ bao lực cắt dầm chính
G7 = G€ + G•7
Kết quả tổ hợp được lập thành bảng.
51
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
06.04.2016 20:53
5.2.4.5 Tính cốt thép cho dầm chính
bf
bdc
l2
3
4
6
DRAFT - DRAFT --
Thứ Tư, 06 Tháng Tư 2016
06.04.2016 20:53
53
5.2.4.5 Tính cốt thép cho dầm chính
Tiết diện tính toán tại nhịp
Tiết diện tính toán tại gối
Lưu ý chọn giá trị a để tính thép:
1
Bản sàn
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
≈40mm
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
52
( = (', ; ℎ:o = ℎ ; ℎ = ℎ', ; (:o = 2n, + (',
n, ≤
/
',p
6=
p2 =
Dầm chính
3 p
6
− (', p
2
Tại gối: = = 70 ÷ 100
Tại nhịp: = = 50 ÷ 60
r
w
Chọn P
thép
%
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
06.04.2016 20:53
5.2.4.5 Tính cốt thép cho dầm chính
MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ THÉP CHO DẦM CHÍNH
,,ƒ„B
w
Gối 2 ((', × ℎ', )
Nhịp giữa (Chữ T)
Gối giữa ((', × ℎ', )
Cốt thép dầm chính theo yêu cầu chịu lực lớn. Vì vậy, cần phải chọn
nhiều thanh thép và bố trí thành nhiều lớp. Thường thì cốt thép dầm
chính thường chọn có đường kính Ø=18; 20; 22 hoặc 25 mm. Số
thanh thép ở nhịp biên và ở gối 2 thường chọn 5, 6, 7 hoặc 8 thanh.
…
n khá bé
•
=
2 ncU†
CT
b
CT
CT
400 400
hs
hs
θ
CT
≥ 20∅ - Kéo
≥ 10∅ - Nén
P1
5.2.4 Tính dầm chính theo sơ đồ đàn hồi
b) Tính cốt đai cho dầm chính
5.2.4 TÍNH DẦM CHÍNH THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI
h
1 − 0,5 ;
=
Y
‡ H‡
ƒXˆ‰
Xác định: A7 = L ((ℎ/ ƒ (Lập bảng)
Đánh giá mức độ hợp lý của cốt thép đã chọn: xác định độ lệch
(%) giữa khả năng chịu lực của tiết diện khi bố trí toàn bộ cốt
thép M1 so với mômen cực đại tác dụng lên tiết diện M:
‚A =
60
5.2. SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
06.04.2016 20:53
61
5.2.4.7 Biểu đồ vật liệu
5.2. SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
06.04.2016 20:53
thể hiện khả năng chịu lực thực tế của tiết diện trước khi cắt
thép [Mi] và sau khi cắt bớt thép [Mi+1] bằng hai đường nằm
ngang, sau đó kéo dài đường nằm ngang [Mi+1] giao với
biểu đồ bao mômen, giao điểm này chính là điểm cắt cốt
thép. Sử dụng phương pháp đồng dạng để xác định chính
xác vị trí cắt thép (khoảng cách từ gối đến điểm cắt);
62
A −A
× 100 %
A
Lưu ý:
- Biểu đồ bao mômen và biểu đồ thể hiện khả năng chịu lực
của tiết diện phải thể hiện chính xác cùng một tỉ lệ;
- Ngoài phương pháp vẽ có thể xác định điểm cắt (điểm giao)
bằng phương pháp tính toán.
Với các thanh thép dự kiến uốn: Trên biểu đồ bao mômen thể
hiện khả năng chịu lực của dầm trước khi uốn thép [Mi] và sau
khi uốn thép [Mi+1] bằng các đường nằm ngang. Kéo dài đường
nằm ngang thể hiện mômen [Mi+1] cắt qua biểu đồ bao mômen
ta xác định được điểm giao, điểm bắt đầu uốn được xác định từ
điểm giao này lùi ra một đoạn ≥0,5h0. Từ điểm uốn này tiến
hành uốn cốt thép một góc α (góc nhọn so với trục nằm ngang),
kéo dài đoạn nghiêng này cắt qua đường ngang thể hiện
mômen [Mi+2] hoặc [Mi] ta nhận được điểm kết thúc uốn thép.
Đoạn xiên này thể hiện khả năng chịu lực của tiết diện trong
đoạn uốn thép.
8
DRAFT - DRAFT --
Thứ Tư, 06 Tháng Tư 2016
5.2. SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
64
06.04.2016 20:53
65
5.2.4.7 Biểu đồ vật liệu
Số thứ tự
thanh
thép
P
Q,
kN
G ,7B, ,
kN
,7B,
Sau thể hiện các bản vẽ sàn, dầm phụ và dầm chính, cần phải lập các
bảng thống kê vật liệu. Phần thống kê vật liệu không thể hiện trong bản
thuyết minh mà chỉ được thể hiện trực tiếp trên bản vẽ dưới dạng bảng
biểu. Các bảng này bao gồm: bảng thống kê cốt thép; bảng tổng hợp
cốt thép và bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
THỐNG KÊ CỐT THÉP CẦN LƯU Ý CÁC ĐIỂM SAU:
• Các thanh cốt thép có cùng đường kính, hình dạng và kích thước sẽ
ký hiệu cùng một chữ số;
• Thống kê cốt thép bản sàn: lấy nhịp ô bản trừ đi chiều rộng dầm (cốt
thép bản sàn chỉ bố trí từ mép dầm trở ra) chia cho khoảng cách bố
trí, sau đó làm tròn lên và cộng thêm 1;
• Cốt thép của dầm được thống kê bằng cách đếm số thanh trong một
dầm, rồi nhân với số lượng dầm;
• Các thanh thép được thống kê trong quá trình thực hiện bản vẽ. Việc
thống kê sau khi bản vẽ đã hoàn thành sẽ rất phức tạp và dễ nhầm
lẫn.
67
5.2.5 Thống kê vật liệu
(3)
06.04.2016 20:53
Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
Số lượng
Chiều dài
Bảng xác định chiều dài đoạn kéo dài w của dầm chính
Tiết diện
5.2. SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
Bảng tổng hợp cốt thép
Tên
cấu
kiện
Bản sàn
Dầm phụ
Dầm chính
Toàn sàn
Nhóm thép
toàn bản sàn.
68
5.2. SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
06.04.2016 20:53
5.2.4 Tính dầm chính theo sơ đồ đàn hồi
TRÌNH TỰ THÀNH LẬP BIỂU ĐỒ VẬT LIỆU
Bước 6: Tính đoạn kéo dài w (chiều dài đoạn neo tính từ mặt cắt lý thuyết)
nhằm đảm bảo cường độ của dầm trên tiết diện thẳng góc dưới tác dụng của
mômen. Từ đó, tìm được tiết diện cắt thực tế của thanh cốt thép. Chiều dài
đoạn kéo dài được xác định theo công thức:
0,8G − G ,7B,
t=
≥ 20
án hợp lý nhất.
9