Tài liệu Thuyết minh thiết kế sàn nhà

iii.LùA CHäN S¥ Bé KÝCH TH¦íC CÊU KIÖN: 1. Chän chiÒu dµy b¶n sµn: - TÝnh s¬ bé chiÒu dµy b¶n sµn theo c«ng thøc: hb  D .l m Trong ®ã: + m = 40  45 víi b¶n kª bèn c¹nh (m bÐ víi b¶n kª tù do vµ m lín víi b¶n liªn tôc) + l : nhÞp cña b¶n (nhÞp cña c¹nh ng¾n) + D = 0,8 1,4 phô thuéc vµo t¶i träng. Ta chän: m= 40 , D = 1 , l = 3,9 m (c¹nh ng¾n cña « sµn lín nhÊt cña sµn tÇng ®iÓn h×nh). 1 .3, 6.1000 90mm  chän hb=100mm 40 (Tháa m·n > hmin=50mm theo TCXDVN 356:2005) 2. Chän kÝch thíc tiÕt diÖn dÇm: - NhÞp lín nhÊt cña nhµ lµ 8,0 m. - S¬ bé chän chiÒu cao tiÕt diÖn dÇm: hb  1 1  1 1  DÇm chÝnh: hdc    .l    .8000  667 1000  mm chän hdc= 750mm.  8 12   8 12   1 1   1 1  DÇm phô: hdp    .l    .3600  180 300  mm  chän hdp= 350mm.  12 20   12 20  - Chän bÒ réng dÇm lµ b= (0,3  0,5).h DÇm chÝnh: bdc  210 350  mm  chän bdc= 220mm. DÇm phô: bdp  90 150  mm  chän bdp= 220mm. - Ngoµi ra cßn 1 sè dÇm kh¸c: + DÇm ®ì têng nhµ vÖ sinh chän: kÝch thíc bxh = 150x350(mm) + §Çm ®ì ban c«ng: chän kÝch thíc bxh= 150x350(mm) 3. Chän kÝch thíc tiÕt diÖn cét: - S¬ bé chän kÝch thíc cét theo c«ng thøc sau: Ayc K . N Rb Trong ®ã: + Rb : cêng ®é nÐn tÝnh to¸n cña bªt«ng, bª t«ng B20 cã: Rb =11,5 MPa. + K: hÖ sè dù tr÷ cho m«men uèn, K= 1,1 1,2. + N: lùc nÐn lín nhÊt t¸c dông lªn ch©n cét. N = S.q.n Víi: + S: diÖn chÞu t¶i cña cét + n: sè tÇng nhµ (5 tÇng) + q: t¶i träng s¬ bé tÝnh trªn 1 m2 sµn ( lÊy q= 12 kN/m2 ®èi víi nhµ d©n dông) - Víi cét gi÷a : Ta cã diÖn chÞu t¶i cña cét gi÷a chÞu t¶i lín nhÊt:  S = (3,6+3,6)/2 . (8 + 3)/2 = 19,8 m2  N = 19,8.12.5 = 1188 kN. Ta cã diÖn tÝch yªu cÇu: N 1188.103 Ayc K . 1, 0. 0,103.106 (mm 2 ) 0,103(m 2 ) Rb 11,5 Chän s¬ bé tiÕt diÖn cét : b x h = 220x600mm. - Bè trÝ cét biªn cã kÝch thíc : b x h = 220x300mm. * KiÓm tra ®é æn ®Þnh: Chän cét tÇng 1 ®Ó kiÓm tra v× cã chiÒu dµi max Gi¶ thiÕt khung ®îc ngµm ë mÆt mãng c¸ch cos  0.000 lµ - 1,5 (m) §iÒu kiÖn ®Ó æn ®Þnh :  < gh mµ gh = 31 (®èi víi cét khung) l b  .l 0,7 5,1  16, 23 < gh = 31 b 0, 22 Ta cã :   o  Víi  = 0,7 : ®èi víi khung toµn khèi l = 1,5 + 3,6 = 5,1 (m) VËy ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh. thiÕt kÕ b¶n sµn tÇng 3 I. T¶i träng t¸c dông Khi tÝnh t¶i träng t¸c träng lªn sµn quy ph¹m cho phÐp ®îc bá qua t¶i träng giã. 1. TÜnh t¶i : * CÊu t¹o sµn phßng vÖ sinh T¶i träng têng ng¨n trªn « sµn WC: Têng g¹ch ®Æc: 3,84x3,5x(0,11+0,03)x18 =33,87 kN Khu vÖ sinh cã kÝch thíc 3,6x3, träng lîng têng quy ®æi ra m2 sµn: 33,87 2,9 kN/m2 q= 3,9 3 CÊu t¹o vËt liÖu G¹ch Ceramic 200x200x8mm, =20kN/m3 V÷a lãt l¸t g¹ch dµy 0,02m,  = 18 kN/m3 Bª t«ng chèng thÊm dµy 0,02m,  = 25 kN/m3 Líp xØ t«n nÒn dµy 0,1m,  = 18 kN/m3 Bª t«ng cèt thÐp dµy 0,1m, = 25 kN/m3 V÷a tr¸t trÇn dµy 0,015m,  = 18 kN/m3 TrÇn nhùa khung nh«m ThiÕt bÞ vÖ sinh Têng ng¨n quy ®æi Tæng céng * CÊu t¹o phßng ë, hµnh lang, ban c«ng: gtc (kN/m2) 0,16 0,36 0,5 1,8 2,5 0,27 0,2 HÖ sè vît g t¶i ( ) 1,1 1,3 1,3 1,1 1,1 1,3 1,1 gtc (kN/m2) 0,176 0,468 0,65 1,98 2,75 0,351 0,22 0,5 2,9 10 CÊu t¹o vËt liÖu G¹ch Ceramic 300x300x8 =20kN/m3 V÷a lãt l¸t g¹ch dµy 0,02m  = 18kN/m3 Bª t«ng cèt thÐp dµy 0,1m  = 25 kN/m3 V÷a tr¸t trÇn dµy 0,015m  = 18 kN/m3 gtc (kN/m2) 0,16 0,36 HÖ sè vît t¶i ( g ) 1,1 1,3 gtt (kN/m2) 0,176 0,468 2,5 1,1 2,75 0,27 1,3 0,351 Tæng céng 3,75 * CÊu t¹o m¸i vµ sª n«: Träng.L riªng HÖ sè vît t¶i 2 líp g¹chl¸ nem 200x200x2 18 0,04 0,72 ( g ) 1,3 Líp v÷a lãt 18 0,02 0,36 1,3 0,468 G¹ch c¸ch nhiÖt 200x200x75 14 0,075 1,05 1,3 1,365 Líp v÷a lãt 18 0,02 0,36 1,3 0,468 Bªt«ng chèng thÊm t¹o dèc 25 0,03 0,75 1,1 0,825 Sµn BTCT B20, dµy 0,1m V÷a XM tr¸t trÇn, dµy 1,5cm Tæng céng 25 18 0,1 0,015 2,5 0,27 1,1 1,3 2,75 0,351 5,2 L¸ng v÷a XM dµy 2 cm Sµn BTCT B20, dµy 10cm V÷a XM tr¸t trÇn, dµy 1,5cm Tæng céng 18 25 18 0,02 0,1 0,015 0,36 2,5 0,27 1,3 1,1 1,3 0,468 2,75 0,351 3,57 CÊu t¹o c¸c líp vËt liÖu ChiÒu gtc dµy (kN/m2)  (kN/m3) (m) 2. Ho¹t t¶i. Theo TCVN 2737 - 1995 ta cã c¸c ho¹t t¶i sau : Ptc STT C¸c lo¹i sµn (kN/m2) gtt (kN/m2) 0,936 HÖ sè vît t¶i ( p ) Ptt (kN/m2) 1 Phßng ë 2 1,2 2,4 2 Hµnh lang 3 1,2 3,6 3 Ban c«ng 4 1,2 4,8 4 Phßng vÖ sinh 2 1,2 2,4 5 6 M¸i kh«ng sö dông Sª n«, m¸ng níc trªn m¸i 0,75 0,75 1,3 1,2 0,975 0,975 + Tæng t¶i träng t¸c dông lªn khu vÖ sinh cã têng: q=(g+p) = 10 + 2,4 = 12,4 kN/m2 + Tæng t¶i träng t¸c dông lªn hµnh lang. q=(g+p) = (3,75 + 3,6) = 7,35 kN/m2 + Tæng t¶i träng t¸c dông lªn phßng ë. q = (g+p) = (3,75 + 2,4) = 6,15 kN/m2 + Tæng t¶i träng t¸c dông lªn ban c«ng. q = (g+p) = (3,75 + 4,8) = 8,55 kN/m2 III. TÝnh to¸n néi lùc 1. Ph©n lo¹i « sµn l2 2 l C¸c lo¹i « sµn ®îc ph©n lo¹i dùa theo tû sè : - B¶n lo¹i dÇm l2 2 l - B¶n kª f «7 «7 «7 «7 «7 «7 «7 «7 «7 «8 «8 «8 «8 «8 «8 «8 «8 «8 f e e «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «4 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «1 «2 «2 «2 «2 «2 «6 d d «3 c «2 «2 «2 «2 «2 c «5 b a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 s¬ ®å bè trÝ « sµn tÇng 3 B¶ng ph©n lo¹i « sµn ¤ sµn l1 (m) l2 (m) l2/ l1 Lo¹i b¶n Sè lîng « C«ng n¨ng cña « ¤1 3,6 4 1,11 B¶n kª 4 c¹nh 18 Phßng ë ¤2 ¤3 ¤4 1,8 1, 8 1, 625 3,6 2,7 2,7 2,00 B¶n kª 4 c¹nh 1,50 B¶n kª 4 c¹nh 1,66 B¶n kª 4 c¹nh 10 1 1 Hµnh lang Hµnh lang Hµnh lang ¤5 ¤6 ¤7 ¤8 1, 2 1,625 1 3 2,7 3,6 3,6 3,6 2,25 B¶n lo¹i dÇm 2,22 B¶n lo¹i dÇm 3,60 B¶n lo¹i dÇm 1,20 B¶n kª 4 c¹nh 1 1 9 9 Hµnh lang Hµnh lang Ban c«ng VÖ sinh 2. TÝnh to¸n néi lùc: + §èi víi b¶n kª 4 c¹nh: b¶n lµm viÖc theo 2 ph¬ng. - M« men d¬ng lín nhÊt ë gi÷a b¶n: M1 1q tt l1l2 ; M 2  2q tt l1l2 ; - M« men ©m lín nhÊt ë gèi: M I  1q tt l1l2 ; M II  2q tt l1l2 ; C¸c hÖ sè 1 ,  2 , 1 , 2 phô thuéc vµo tØ sè l 2/l1 t×m ®îc b»ng c¸ch tra b¶ng Phô lôc 17 (S¸ch KÕt cÊu BTCT – PhÇn cÊu kiÖn c¬ b¶n). l2 MI M2 MII M1 L1 MII MI M1 MI MI MII MII M2 + §èi víi b¶n lo¹i dÇm: B¶n lµm viÖc theo 1 ph¬ng. 2 L1 M1 =1/24q tt.L1 2 M2 =1/12q tt.L1 L2 - M« men d¬ng lín nhÊt ë gi÷a b¶n: M1  1 q tt l12 24 - M« men ©m lín nhÊt ë gèi: 1 M 2  q tt l12 12 + KÕt qu¶ tÝnh to¸n néi lùc ®îc thÓ hiÖn trong b¶ng B¶ng kÕt qu¶ néi lùc tÝnh to¸n STT ¤1 M1 M2 MI M II qtt     1 2 1 2 (kN/m2) (kNm) (kNm) (kNm) (kNm) 6.15 0.0195 0.0159 0.0452 0.0367 2.06 1.68 4.78 3.88 ¤2 ¤3 ¤4 7.35 7.35 7.35 0.0183 0.0046 0.0392 0.0098 0.0208 0.0093 0.0464 0.0206 0.0202 0.0073 0.0444 0.0161 0.87 0.74 0.65 0.22 0.33 0.24 1.87 1.66 1.43 0.47 0.74 0.52 ¤5 7.35 - - - - 0.44 - 0.88 - ¤6 7.35 - - - - 0.81 - 1.62 - ¤7 8.55 - - - - 0.36 - 0.72 - ¤8 12.4 1.35 0.94 3.11 2.16 0.0204 0.0142 0.0468 0.0325 IV. TÝnh to¸n cèt thÐp sµn 1. TÝnh cèt thÐp cho « b¶n sè 1: KÝch thíc « b¶n l1l2 = (3,64)m. XÐt tû sè hai c¹nh l2 =1,11 < 2  TÝnh to¸n theo b¶n l1 kª 4 c¹nh lµm viÖc theo hai ph¬ng. Tæng t¶i träng ph©n bè t¸c dông lªn b¶n ®· ®îc x¸c ®Þnh ë phÇn trªn lµ: qtt = 6,15 kN/m2 Tõ tØ sè l2 =1,11 tra b¶ng phô lôc 17 ( ngµm 4 c¹nh) (S¸ch KÕt cÊu BTCT – PhÇn l1 cÊu kiÖn c¬ b¶n) t×m ®îc c¸c hÖ sè: 1 0,0195;  2 0,0159; 1 0,0452; 2 = 0,0367 + M« men d¬ng lín nhÊt ë gi÷a b¶n: Theo ph¬ng c¹nh ng¾n: M1 0,0195.6,15.3,6.4 2,06 (kNm) Theo ph¬ng c¹nh dµi: M 2 0,0159.6,15.3,6.4 1,68 (kNm) + M« men ©m lín nhÊt ë gèi: Theo ph¬ng c¹nh ng¾n M I  0,0446.6,15.3,6.3,9  3,85 (kNm) Theo ph¬ng c¹nh dµi M II  0,0379.6,15.3,6.3,9  3, 27(kNm) TÝnh to¸n cèt thÐp cho « b¶n sè 7: VËt liÖu lµm b¶n sµn: Bªt«ng B20, cèt thÐp AI, ta cã:  R 0,645 ;  R 0, 437 ThÐp CI cã cêng ®é tÝnh to¸n Rs = Rsc = 225MPa. Gi¶ thiÕt a = 1,5 cm  h0 = h - a = 10 - 1,5 = 8,5 cm. - TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m« men d¬ng: + Theo ph¬ng c¹nh ng¾n: m  M1 2, 06.106  0, 025 Rb .b.h02 11,5.1000.852  m 0, 025   R 0, 437  kh«ng ph¶i kiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n chÕ.   1  1  2. m 1  1  2.0, 025 0, 0253 - DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu m«men d¬ng lµ: As1   .Rb .b.h0 0, 0253.11, 5.1000.85  109mm 2 1, 09cm 2 Rs 225 109.100%  0,129%   0, 05% 1000.85 - Chän d6 cã As = 0,283cm2 kho¶ng c¸ch c¸c thanh thÐp lµ: 100.0, 283  26cm  20cm ta chän d6a200 cã As = 1,42cm2 1, 09 + Theo ph¬ng c¹nh dµi: Ta tÝnh t¬ng tù ®îc As = 0,89 cm2. Dïng cèt thÐp AI, d6a200 (theo cÊu t¹o) - TÝnh to¸n cèt thÐp chÞu m« men ©m: TÝnh to¸n t¬ng tù nh phÇn trªn ta cã diÖn tÝch cèt thÐp: + Theo ph¬ng c¹nh ng¾n: As = 2,5cm2 + Theo ph¬ng c¹nh dµi: As = 2,08cm2 Dïng cèt thÐp AI, d6 cã As = 0,503cm2.Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh: 100.0,503 20cm . Chän a = 200mm + Theo ph¬ng c¹nh ng¾n: a  2,5 100.0,503 24cm . Chän a = 200mm 2, 08 + Theo ph¬ng c¹nh dµi: a  C¸c « b¶n cßn l¹i ®îc tÝnh t¬ng tù nh « b¶n trªn. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®îc tæng hîp l¹i trong b¶ng díi ®©y: B¶ng kÕt qu¶ tÝnh thÐp STT ¤1 ¤2 ¤3 ¤4 ¤5 ¤6 ¤7 ¤8 As(cm2) chÞu m« men d¬ng As(cm2) chÞu m« men ©m C¹nh ng¾n C¹nh dµi C¹nh ng¾n C¹nh dµi 1.09 0.89 2.50 2.08 0.46 0.11 0.99 0.24 0.39 0.17 0.88 0.39 0.34 0.12 0.76 0.27 0.23 0.46 0.43 0.86 0.19 0.38 0.71 0.50 1.66 1.14 B¶ng kÕt qu¶ chän vµ bè trÝ cèt thÐp STT ¤1 ¤2 ¤3 ¤4 ¤5 ¤6 ¤7 ¤8 Chän cèt thÐp d¬ng C¹nh ng¾n(mm) C¹nh dµi(mm)  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200 Chän cèt thÐp ©m C¹nh ng¾n(mm) C¹nh dµi(mm)  8a200  8a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a200  6a170  6a200