1. Tải trọng gió tĩnh :
3.1. Khái quát chung
3.3.1. Trình tự tính toán
+ Để tính toán ta xét 1 ô bản bất kì trích ra từ các ô bản liên tục, gọi các cạnh bản là A1, B1, A2, B2
+ Gọi mômen âm tác dụng phân bố trên các cạnh đó là MA1, MA2, MB1, MB2 + ở vùng giữa của ô bản có mômen d-ơng theo 2 ph-ơng là M1, M2.
+ Các mômen nói trên đều đ-ợc tính cho mỗi đơn vị bề rộng bản, lấy b=1m.
+ Tính toán bản theo sơ đồ khớp dẻo.
+ Mô men d-ơng lớn nhất ở khoảng giữa ô bản, càng gần gối tựa mômen d-ơng càng giảm theo cả 2 ph-ơng.
Nh-ng để đỡ phức tạp trong thi công ta bố trí thép đều theo cả 2 ph-ơng.Khi cốt thép trong mỗi ph-ơng đ-ợc bố trí đều nhau, dùng ph-ơng trình cân bằng mômen.
Trong mỗi ph-ơng trình có sáu thành phần mômen:
+ Lấy M1 làm ẩn số chính và qui định tỉ số:
1 2
M M ;
M1
Ai MAi ;
M1
Bi MBi sẽ đ-a ph-ơng trình về còn 1 ẩn số M1, sau đó dùng các tỉ số đã qui định để tính lại các
mômen khác: MAi = Ai.M1.
3.3.2.Tính toán cốt thép Ô bản có: l1xl2 = 6x6 m.
a.Nội lực
*Nhịp tính toán. l0i= li – bd + Kích th-ớc tính toán:
Nhịp tính toán theo ph-ơng cạnh dài:
l02 =lo1 = 6-0.3=5,7 m. với (bdầm= 0,3 m)
+ Xét tỷ số hai cạnh
01 02
l
l = 1 2 Ô sàn làm việc theo 2 ph-ơng.
Tính toán theo bản kê 4 cạnh.
*Tải trọng tính toán.
*Phòng làm việc : +Tĩnh tải : 513,9Kg/m2 +Hoạt tải : 240 Kg/m2
1 2 2
2 2
1 1
1 1
2 2
1 2 2
12 3 .
t B A
t B A
t t
t l l M M M l M M M l
l q
Sinh viên: Lê Bá Ngọc- Lớp: XD1301D 38
Vậy tổng tải trọng tác dụng lên sàn: qb=513,9+240=753,9(Kg/m2)
*Xác định nội lực.
+ Tính tỷ số: r =
01 02
l
l = 1 Tra bảng 6.2 (Sách sàn BTCT toàn khối) ta có đ-ợc các giá trị nh- sau: =
1 2
M
M = 1 M2 = M1 Ta lấy: A1= B1 =
1 1
M MA
=1,2 MA1= 1,2.M1 A2=B2=
1 2
M MA
= 1 MA2=M1 + Thay vào ph-ơng trình mômen trên ta có:
Vế trái: 23269,5
12
) 7 , 5 7 , 5 . 3 ( 7 , 5 . 9 ,
753 2
(kGm2).
Vế phải:
(2.M1+1,2M1+1,2M1).5,7+(2.M1+M1+M1).5,7 = 47,88M1. 23269,5 = 47,88M1 M1 = 485,99(kGm).
M2= M1 = 485,99 (kGm) MA2= MB2= M1= 486 (kGm) MA1= MB1=1,2 M1 = 583,2(kGm)
* Kiểm tra chiều cao h sàn đã chọn.
- Kiểm tra chiều cao làm việc của sàn h0 theo công thức sau:
h0
b R
M A. n.
1 Với bản sàn = 0,1 0,25, lấy = 0,18 Tra bảng có A = 0,164 , Rn =110 (kG/cm2) ; b = 100(cm) Thay số có h0
100 . 110
100 . 2 , . 583 164 , 0
1 = 5,68 (cm).
- Vậy chiều dày sàn chọn h = 15 (cm), lớp bảo vệ a = 1,5 (cm) thì chiều cao làm việc: h0 = 15 - 1,5= 13,5 (cm).
*. Tính cốt thép chịu mômen :
*. Tính cốt thép chịu mômen d-ơng theo ph-ơng cạnh ngắn M1:
Chọn mômen d-ơng lớn nhất theo ph-ơng cạnh ngắn là : M1 = 4856 kGm.
- Chọn ao=1,5 cm ho = h- ao= 15-1,5 = 13,5 cm
- Bê tông mác 250 có Rn = 110 kG/cm2 , thép AI có Ra = 2100 kG/cm2 - Tính với tiết diện chữ nhật bxh =100.15 cm
0,02 5
, 13 . 100 . 110
100 . 486 .
. o2 2
nbh R
A M <Ad=0,3.
0,5(1 1 2.0,03) 0,989
- Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là:
1,733
5 , 13 . 989 , 0 . 2100
100 . 486 .
. o
a h
R
Fa M (cm2).
Sinh viên: Lê Bá Ngọc- Lớp: XD1301D 39
+ Hàm l-ợng cốt thép = 0,12% 5
, 13 . 100
733 , 1 . o
a
h b
F > min=0,05%
+ Chọn 8a200 có Fa = 2,515cm2 > Fayc=1,7 cm2 Thoả mãn yêu cầu.
*. Tính cốt thép chịu mômen d-ơng theo ph-ơng cạnh dài M2:
T-ơng tự nh- với M1
*. Tính cốt thép chịu mômen âm theo ph-ơng cạnh ngắn MA1, MB1.
+ MA1 = MB1=1,2M1=583,2
0,03 5
, 13 . 100 . 110
100 . 2 , 583 .
. o2 2
nbh R
A M <Ad=0,3.
0,5(1 1 2.0,03) 0,989
- Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là:
2,08 5
, 13 . 989 , 0 . 2100
100 . 2 , 583 .
. o
a h
R
Fa M (cm2).
+ Hàm l-ợng cốt thép = 0,24% 5
, 13 . 100
08 , 2 . o
a
h b
F > min=0,05%
+ Chọn 8a200 có Fa = 2,515 cm2 > Fayc=2,09 cm2 Thoả mãn yêu cầu.
*. Tính cốt thép chịu mômen âm theo ph-ơng cạnh dài MA2, MB2.
T-ơng tự với M1.
Sinh viên: Lê Bá Ngọc- Lớp: XD1301D 40
Ch-ơng 4. tính toán dầm.
Vì cách tính thép trong dầm hoàn toàn có thể lập bảng tính trong Excel nên ở đây em chỉ tính đại diện cho dầm D1-X1. Kết quả của các dầm khác ở các tầng khác đ-ợc thể hiện trong bảng tính thép dầm
4.1.Số liệu tính toán : - Tiết diện dầm 300x600
- Nội lực : dựa vào bảng tổ hợp ta chọn ra nội lực nguy hiểm ứng với các mặt cắt I-I M+=0 II-II M+=5,49 T.m III-III M+=0
M-=-6,36 T.m M-=0 M-=-6,53 Tm
Q = - 7,98 T Q = -1,32T Q = 7,18 T
Bê tông B25 có : Rb= 145 kG/cm2 ; Rbt = 10,5 kG/ cm2 , Eb = 3 .105 kG/cm2 Cốt thép dọc AII có Rs = Rsc= 2800 kG/cm2 ;
Cốt thép đai AI có Rs = Rsc =2250 kG/cm2
Do sàn và dầm đổ liền khối nên mặt cắt tiết diện tính toán của dầm là tiết diện chữ T.
Tiết diện tính toán của dầm đ-ợc xác định nh- sau:
Có hc = hb = 15cm> 0,1h = 0,1.60 = 6cm Sc=6hb = 6.15 = 90 cm Bề rộng tính toán của cánh T:bc=b+2Sc=30 + 2.90 = 210 cm Chọn a = 5cm ho = 55cm
Tiết diện tính toán của dầm còn phụ thuộc vào momen và vị trí trục trung hoà.Vị trí trục trung hoà xác định nh- sau
Mc= . . ., 0 145.210.15. 55 15
2 2
c
c c
Rb b h h h 16458750 kG.cm = 164,59 T.m 4.2 . Tính toán
4.2.1. Tiết diện I-I M = -6,36 T.m Q= -7,98T
Dầm có tiết diện chữ nhật có kích th-ớc tiết diện là: 30x60cm
Sinh viên: Lê Bá Ngọc- Lớp: XD1301D 41
Ta có : As =
5
2 2
0
6,36 10
0, 064 . . 145 30 55
b
M
R b h x < A0= 0,412 0,5.(1 1 2 A) 0,967
Bài toán tính toán cốt đơn. Diện tích cốt thép tính theo công thức:
Fa =
5
0
6,36 10
4, 43 . . 2700 0,967 55
a
M
R h (cm2)
Chọn thép 4 20 có Fa = 12,56cm2 0,76
55 30
56 , 12
h0
b Fa
%> min=0,05%
4.2.2. Tiết diện III-III M = -6,53 T.m Q = 7,18 T
Dầm có tiết diện chữ nhật có kích th-ớc tiết diện là: 30x60cm Ta có : A =
5
2 2
0
6,53 10
0, 065 . . 110 30 55
n
M
R b h x < A0= 0,412 0,5.(1 1 2 A) 0,966
Bài toán tính toán cốt đơn. Diện tích cốt thép tính theo công thức:
Fa =
5
0
6,53 10 . . 2800 0,966 55 4,39
a
M
R h (cm2)
Chọn thép 4 20 & có Fa = 12,56cm2 0,76
55 30
56 , 12
h0
b Fa
%> min=0,05%
4.2.3. Tiết diện II-II
- Tiến hành tính cho dầm DB vói cặp nội lực sau:
M= 5,49 T.m < Mc Q= -1,32 T
Trục trung hòa đi qua cánh . Dầm đ-ợc tính toán nh- tiết diện chữ nhật bcxh =210x60
Ta có : A =
5
2 2
0
5, 49 10
0, 008 . . 110 210 55
n
M
R b h < A0= 0,412 0,5.(1 1 2 A) 0,996
Sinh viên: Lê Bá Ngọc- Lớp: XD1301D 42
Bài toán tính toán cốt đơn. Diện tích cốt thép tính theo công thức:
Fa =
5
0
5, 49 10 . . 2800 0,996 55 3,58
a
M
R h (cm2)
Chọn thép 2 20 có Fa = 6,28 cm2 0.054
55 210
28 , 6
h0
b Fa
%> min=0,05%