CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I/ Giới thiệu chung: - Tên công trình: Văn phòng - Địa chỉ công trình: TP.HCM - Quy mô công tình. + Công trình bao gồm: 1 tầng trệt, 7 tầng lầu, 1 mái BTCT, mỗi tầng cao 3.5 m + Chiều cao công trình: 28 m tính từ mặt đất tự nhiên. + Kích thước L1 = 5.5 m Hình 1: Mô hình không gian công trình II/ Tải trọng tác động: II.1/ Tải đứng: II.1/ Tĩnh tải: - Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm: + Trọng lượng bản thân công trình. SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 4 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP + Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị… II.2/ Hoạt tải: - Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình được xác định theo công năng sử dụng của sàn ở các tầng.2/ Tải ngang: - Công trình được đặt tại TP.
HCM nên có phân vùng áp lực gió là IIA III/ Phương án thiết kế: - Căn cứ vào hồ sơ khảo sát địa chất, mặt bằng từ đề bài, tải trọng tác động vào công trình nên phương án thiết kế kết cấu được chọn như sau: + Hệ sàn dầm. + Hệ khung bê tông cốt thép đổ toàn khối. + Phương án thiết kế móng: móng cọc ép. IV/ Vật liệu sử dụng: Bê tông - Bê tông sử dụng trong công trình là loại bê tông có cấp độ bền B20 với các thông số tính toán như sau: Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 11.5 MPa Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 0.9 MPa Mô đun đàn hồi: Eb = 27000 MPa Cốt thép - Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø ≤ 10) Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 225 MPa Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 225 MPa Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175 MPa Mô đun đàn hồi: Es = 210000 MPa - Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø > 10) Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 365 MPa Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 365 MPa Mô đun đàn hồi: Es = 200000 Mpa Vật liệu khác: Gạch: - Loại đặc: γ = 18 kN/m3 - Loại rỗng: γ = 15 kN/m3 Gạch lát nền Ceramic: γ = 20 kN/m3 Vữa xây: γ = 16 kN/m3 SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 5 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN I/ Tính toán sơ bộ tiết diện: - Chiều dày bản sàn có thể chọn sơ bộ theo công thức sau: D 0.89 mm m 45 Chọn h b 120 mm - Xác định sơ bộ kích thước của dầm chính trục Y 1 1 1 1 h dc L dc 6800 425 567 mm 16 12 16 12 Chọn h dc 500 mm 1 1 1 1 b dc h dc 500 125 250 mm 4 2 4 2 Chọn bdc = 250 mm - Xác định sơ bộ kích thước của dầm chính trục X 1 1 1 1 h dc L dc 5000 312 416 mm 16 12 16 12 Chọn h dc 400 mm 1 1 1 1 b dc h dc 400 100 200 mm 4 2 4 2 Chọn bdc = 200 mm - Xác định sơ bộ kích thước của dầm phụ: 1 1 1 1 h dp L dp 6800 340 : 425 mm 20 16 20 16 Chọn h dp 400 mm 1 1 1 1 b dp h dc 400 100 200 mm 4 2 4 2 Chọn bdp = 200 mm II/ Tải trọng: II.1/ Tải trọng thường xuyên do các lớp sàn: Bảng 1: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn Trọng lượng Tĩnh tải tiêu Tĩnh tải tính Cấu tạo sàn Bề dày Hệ số tin cậy riêng chuẩn toán thường (m) n (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2) Gạch Ceramic 0.468 SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 6 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Tải trọng thiết bị 0.55 Lớp vữa trát trần 0.351 Tổng tải cấu tạo 1.59 Bảng 2: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh Trọng lượng Tĩnh tải tiêu Tĩnh tải tính Cấu tạo sàn Bề dày Hệ số tin cậy riêng chuẩn toán thường (m) n (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2) Gạch Ceramic 0.22 Lớp tạo độ dốc 0.819 Lớp chống thấm 0.143 Tải trọng thiết bị 0.55 Lớp vữa trát trần 0.351 Tổng tải cấu tạo 1.2/ Tải trọng thường xuyên do tường xây: - Ta quy tải trọng tường ngăn thành tải phân bố đều trên các dầm ảo.
Tải trọng do tường ngăn gây ra: g tt n δ t q t h t Trong đó: δ t : bề dày tường q t : trọng lượng riêng của tường qt = 18 (kN/m2) n : hệ số vượt tải n = 1.1 h t : chiều cao tường ht = 3.1 (m) Bảng 3: Tải trọng tường ngăn δt ht qt gt.tt Các loại tường gạch n (m) (m) (kN/m2) (kN/m) (kN/m) Tường 10 gạch ống 0.14 Tường 10 gạch ống 0.94 Tường 20 gạch ống 0.28 SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 7 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Tường 20 gạch ống 0.3/ Hoạt tải tác dụng lên sàn: - Hoạt tải tác dụng lên sàn được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995. Hệ số vượt tải n, đối với tải trọng phân bố đều trên sàn xác định theo điều 4.3 tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 + Khi ptc < 2 kN/m2 thì n = 1.3 + Khi ptc ≥ 2 kN/m2 thì n = 1.2 Bảng 4: Hoạt tải tác dụng Loại Phòng ptc (kN/m2) Hệ số vượt tải n ptt (kN/m2) Khu vực WC 1.6 III/ Xác định nội lực bằng Phương pháp PTHH. - Dưới tác động của tải trọng ngang, nội lực xuất hiện trong sàn không đáng kể (tải trọng ngang được truyền vào lỏi cứng), nội lực trong sàn xuất hiện chủ yếu do tải trọng đứng. Do đó, khi tính toán sàn, không nhất thiết phải tính đến ảnh hưởng của tải trọng ngang, mà chỉ xét các trường hợp tải trọng đứng.
Bảng 5: Các trường hợp tải trọng tính toán. Tên tải Hệ số trọng lượng Giá trị khi khai báo Loại TT Ý nghĩa trọng bản thân (kN/m2) TTBT DEAD 1 Tải trọng BT sàn TTCT DEAD 0 Tải trọng các lớp cấu tạo 1.53 TTTX DEAD 0 Tải trọng tường xây 5.8 HT LIVE 0 Hoạt tải sử dụng 1.5; 3; 2; 4 Tổ hợp Chuyển vị Tổng tải tác dụng ADD (1TTBT, 1TTTX, SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 8 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP 1TTCT, 1HT1, 1HT2) ADD (1.1TTBT, Tính thép Tổng tải tác dụng 1.1/ Xác định nội lực. Hình 2: Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE III.2/ Chia dãy, gán tải, mesh sàn Để đơn giản trong việc xác định nội lực bản sàn, ta chia sàn thành những dãy theo hai phương X và Y, có 2 loại: Dãy trên cột (Column Strip) với bề rộng bằng ¼ nhịp Dãy giữa nhịp (Middle Strip) với bề rộng bằng ½ nhịp SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 9 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Hình 3: Sàn được chia thành từng dãy theo phương Y Hình 4: Sàn được chia thành từng dãy theo phương X SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 10 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Hình 5: Mesh sàn SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 11 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Hình 6: Gán tĩnh tải cấu tạo cho sàn Hình 7: Gán tải tường Hình 8: Gán hoạt tải dưới 2kN/m2 SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 12 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP .Hình 9: Gán hoạt tải từ 2kN/m2 trở lên III.3/ Giá trị nội lực của bản sàn: SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 13 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP ss Hình 10: Moment theo phương Y Hình 11: Moment theo phương X SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 14 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP IV/ Tính toán và bố trí thép cho các ô sàn: Bảng 6: Bảng tính toán cốt thép sàn Chọn thép Momen b Ô sàn Ô bản Kí hiệu M (daNm) SAFE (mm) ϕ a M1 27.4 8 140 Vệ sinh S1vs MI 37.8 8 180 S2vp phòng MI 30.2 10 160 SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 15 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP M1 27.3 6 120 Ban công S3bc M 18.5 6 120 V/ Tính toán kiểm tra độ võng bằng phần mềm safe 2012 - Sự xuất hiện của vết nứt trong bê tông khi chịu lực, dẫn tới giảm độ cứng tiết diện và làm tăng độ võng - Sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT, cần xét tới các yếu tố từ biến và co ngót cũng như tác dụng dài hạn của các loại tải trọng. Theo TCXDVN 356-2005, độ võng toàn phần f được tính như sau: f = f1 - f2 + f3 Trong đó: + f1: độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng + f2: độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn + f3: độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 16 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Với kết cấu sàn làm việc theo hai phương, việc tính võng chỉ tiện trong thực hành khi dùng phương pháp PTHH có kể đến các yếu tố trên khi tính biến dạng.
Dùng chương trình SAFE 2012 để tính toán độ võng trong thiết kế công trình là phù hợp với sự làm việc thực tế của công trình. - Tải trọng: để tính toán võng thông thường đưa vào các trường hợp tải sau: + DEAD: chỉ kể đến trọng lượng bản thân (Self Weight Multiplier = 1) + SDEAD: trọng lượng các lớp hoàn thiện sàn (Superimpose), và tải trọng phụ thêm. + LIVE: hoạt tải tác dụng lên sàn. Theo TCVN 2737-1995, hoạt tải cũng có thành phần tác dụng dài hạn, thường chiếm 20%-30% giá trị của hoạt tải toàn phần.
Để thuận tiện và đơn giản hóa việc khai báo tải trọng vào chương trình ta dùng hệ số 0.3 cho thành phần dài hạn của hoạt tải.1/ Các bước khai báo trong mô hình tính toán safe 2012 - Mô hình sử dụng cùng các đặc trưng hình học, vật liệu và tải trọng - Kể đến tác dụng của vết nứt: Crac king Analysis Options: Quick Tension - Rebar Specification: Cốt thép bố trí theo thiết kế SVTH: NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG MSSV: 16349027 Trang 17 do an CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP - Phương pháp tính độ cứng sau khi nứt Modulus of Rupture.
