I. IV.1. CẤU TẠO CẦU THANG
V.5. TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY
Bản đáy là chi tiết chịu lực rất quan trọng của hồ nước mái. Do đó khi thiết kế trong mọi trường hợp bản đáy phải đảm bảo không bị nứt gây sụp đổ.
V.5.1. CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN BẢN ĐÁY
Chiều dày bản đáy được chọn sơ bộ theo công thức sau:
s
bd m
l h D.
= Trong đó: D = 0.8:1.4 - hệ số phụ thuộc tải trọng
ms = 40 : 45 đối với sàn làm việc 2 phương l - độ dài cạnh ngắn của ô sàn, l= 4 m Suy ra: hbd =0.08 0,14÷ m Chọn hbđ = 12 cm.
V.5.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN ĐÁY + Tĩnh tải
STT Các lớp cấu tạo γ δ n gbdtc gbdtt
SVTH: ẹinh Vaờn Sụn MSSV: 20661170 Trang 72 daN/m3 mm daN/m2 daN/m2
1 Vữa lót 1800 20 1.3 36 46.8
2 Bản BT CT 2500 120 1.1 300 330
3 Vữa chống thấm 2000 20 1.1 40 44
4 Vữa trát 1800 15 1.3 27 35.1
gbd
∑ 403 456
Bảng 4.13. Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản đáy + Aùp lực thủy tĩnh
gnước =γ. h.n = 1000x2.25x1.1 = 2475 daN/m2 + Tổng tải trọng tác dụng
qtt = gtt + gnước = 456+2475 = 2931 daN/m2 V.5.3. SƠ ĐỒ TÍNH.
Vì thiết kế bản đáy không được cho phép nứt nên sơ đồ tính là bản đáy có liên kết ngàm với dầm đáy ( vì nếu là liên kết khớp sẽ gây nứt bản đáy ).
Vì bốn ô bản đáy có kích thước và sơ đồ tính giống nhau nên ta chỉ cần tính một ô điển hình S1. Sơ đồ tính thể hiện trên hình 4.16
Hình 4.16. Sơ đồ tính bản đáy
Sơ đồ tính cho ô bản S1 như sau: cắt ô bản theo mỗi phương một dải có bề rộng là 1 m, giải với tải phân bố đều tìm mô men gối và nhịp.
V.5.4. NỘI LỰC Xeùt tyû soá 2
1
4 1 4 l
l = = < 2 nên ô bảng thuộc loại bản làm việc 2 phương
Tra bảng hệ số trong sách BTCT của thầy “Võ Bá Tầm”, ứng với sơ đồ số 9 m91= 0.0179; m92= 0.0179; k91= 0.0417; k92= 0.0417
Mô men ở nhịp theo phương l1
SVTH: ẹinh Vaờn Sụn MSSV: 20661170 Trang 73 M1= m91.Pttbn daN.m/m
Mô men ở nhịp theo phương l2 M2= m92.Pttbn daN.m/m Mô men ở gối theo phương l1 MI= k91.Pttbn daN.m/m Mô men ở gối theo phương l2
MII= k92.Pttbn daN.m/m Trong đó:
Pttbd= qttxl1xl2= 2931x4x4= 46896 daN V.5.5. TÍNH TOÁN CỐT THÉP
- Giả thiết tính toán
a1= 1.5 cm – khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn tới meùp beâ toâng
a2= 2 cm – khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh dài tới mép beâ toâng.
h0 – chiều cao làm việc của tiết diện h01= hbủ-a1= 12 -1.5= 10.5 cm
h02= hbủ-a2= 12-2= 10 cm
b=100 – chiều rộng tính toán của dải bản
Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán được trình bày trong bảng sau Bê tông c p đ b n B25 C t thép AI Rb
daN/cm2
Rbt
daN/cm2
Eb
daN/cm2 αR
Rs daN/cm2
Rsc daN/cm2
ES
daN/cm2 145 10.5 2.7.105 0.437 2250 2250 2.1.106
Bảng 4.14. Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán - Công th c tính toán c t thép
2
. . 0 m
b
M R b h α =
ξ = −1 1 2− αm AS = b. . 0
s
R b h R ξ
Ta có bảng tính thép cho ô sàn như sau
SVTH: ẹinh Vaờn Sụn MSSV: 20661170 Trang 74 OÂ
b n l2/l1 Heọ soá
Ptt daN
M daN.m
h0
cm αm ξ
Αs
cm2 Chọn thép Αs cm2 à% m91 0.0179 46896 M1 839.4 10.5 0.053 0.054 2.93 φ8a150 3.52 0.27 m92 0.0179 46896 M2 839.4 10 0.058 0.060 3.09 φ8a150 3.52 0.27 k91 0.0417 46896 MI 1955.5610.5 0.122 0.131 7.12 φ10a100 7.85 0.6 Bản
đáy 1
k92 0.0417 46896 MII1955.5610.5 0.122 0.131 7.12 φ10a100 7.85 0.6 Bảng 4.15. Tính toán cốt thép bản nắp
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép
àmin = 0,05%<à= AS/bho <àmax= ξRRb/RS = 0,645.115/2250 =3.29 %.
Vậy hàm lượng àtớnh toỏn thỏa món.
V.5.6. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN ĐÁY
- Độ võng của bản ngàm 4 cạnh được xác định theo công thức sau
4
. .
w q
D α α
=
Trong đó : α là hệ số phụ thuộc vào tỷ số ( L2/L1 ) của ô bản. Tra bảng phụ lục 22 trong sách BTCT của thầy “Võ Bá Tầm”.
Ta có L2/L1=4/4=1. Tra bảng ta được α=0.00126 q= 2986 daN/m2; a= 4m
Độ cứng trụ . 3 2 12.(1 )
E hb
D= −à Trong đó: Eb= 2.7x105 daN/cm2
à: hệ số poỏt-xụng, à= 0.2
3 5 3
7
2 2
. 2.7 10 12
4.05 10 12.(1 ) 12 (1 0.2 )
E hb x x
D x
à x
= = =
− − daN.cm
Độ võng của ô bản:
4 4
4
7
. . 0.00126 2931 10 400
6.43 10
w q a x x x
D x
α −
= = = 0.147 cm
Độ võng cho phép lấy trong Phụ lục 12, mục 3 sách “ Tính toán thực hành cấu kiện BTCT theo TCXDVN 356 – 2005 “ ứng vói 5≤ ≤L 10m
0.147 u 2.5
w= cm≤ f = cm do đó độ võng tính toán đạt yêu cầu
IV.5.7. KIỂM TRA NỨT BẢN ĐÁY (THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 2) Theo TCVN 356:2005, ta có
acrc < acrc3 acrc3 = 0.2 mm
. . .l s20(3.5 100 ).3 crc
s
a d
E
δ ϕ η σ − à
=
SVTH: ẹinh Vaờn Sụn MSSV: 20661170 Trang 75
Trong đó:
acrc - khe nứt giới hạn của cấu kiện cấp 3, có một phần tiết diện chịu nén, lấy theo bảng 1 TCVN 356:2005
δ = 1 - cấu kiện chịu uốn và nén lệch tâm ϕl = 1.2 - hệ số kể đến tác dụng tải trọng dài hạn
η = 1 - hệ số ảnh hưởng bề mặt thanh thép;lấy bằng 1 đối với thanh thép có gờ
Es - môđun đàn hồi của thép ( Es = 21x104 MPa) d - đường kính cốt thép chịu lực
à - hàm lượng cốt thộp dọc chịu kộo
σs - ứng suất trong các thanh cốt thép lớp ngoài cùng Đối với cấu kiện chịu uốn σs tính theo công thức
s .
s
M
σ = A z
z - cánh tay đòn của nội ngẫu lực tính theo công thức
( )
'
2 0
1 0
2
f f
f
h
z h h
ϕ ξ ϕ ξ
+
= − +
'
hf =0 -Cấu kiện chữ nhật
ϕf =0 -Không có cốt thép chịu nén
=> z = (1 1 ) 2xζ ho
−
ξ = 1 2
1 5( ) 1.8 10
δ λ àα
+ +
+
max 2
, . . 0 b ser
M R b h
δ = λ= 0 (vì h'f , ϕf )
max
. . 0 S
b
A M
R ζ h
=
0
min( ; 0.02) .
AS
à= b h .
4 3
21 10 27 10 7.77
S b
α= E = × =
Ε ×
Bê tông cấp độ bền B20 tính với giá trị tiêu chuẩn lấy theo bảng 4.11
SVTH: ẹinh Vaờn Sụn MSSV: 20661170 Trang 76 Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên bản đáy
+ Tĩnh tải
tc 403
gbd = daN/m2 + Aùp lực thủy tĩnh
gtcnước =γ. h = 1000x2.25 = 2250 daN/m2 + Tổng tải trọng tác dụng
qtc = gtc+ gtcnước = 403+2250 = 2653daN/m2 Giá trị mômen
Trong đó Ptcbđ = qtcxl1xl2 = 2664.5x4x4= 42633 daN Do đó, ta có
M1 = m91.Ptcbủ = 0.0179x42633= 763 daN.m/m M2 = m92.Ptcbủ = 0.0179x42633= 763 daN.m/m MI = k91.Ptcbủ = 0.0417x42633= 1778 daN.m/m MII = k92.Ptcbủ = 0.0417x42633= 1778 daN.m/m
Kết quả kiểm tra nứt bản đáy được trình bày trong bảng 4.16 MTC
daN.m b cm
ho cm
d mm
AS
cm2 δ ζ δ s
daN/cm2 Zt
cm 100à acrc mm
Kieồm tra acrc≤ acrc3 M1 763 100 10.5 8 3.14 0.04 0.16 2344.3 9.66 0.3 0.03 Thỏa M2 763 100 10 8 3.14 0.04 0.16 2344.2 9.65 0.23 0.03 Thỏa
MI 1778 100 10.5 10 7.14 0.1 0.27 2417.8 9.08 0.73 0.07 Thỏa MII 1778 100 10.5 10 7.14 0.1 0.27 2417.8 9.09 0.5 0.07 Thỏa