chip_luz90
New Member
Download miễn phí Đề tài Thiết kế sàn nầm
Để tính được các giá trị nội lực ở một tiết diện nào đó của bản có thể dùng nhiều cách khác nhau dựa trên lý thuyết đàn hồi hay cân bằng giới hạn , có thể dùng phương pháp giải tích hay phương pháp số. ở đây chỉ trình bày cách tính hay được dùng trong thiết kế.
Vấn đề đặt ra là cần tính được các giá trị momen uốn trong các dải bản trên đầu cột và dải bản giữa nhịp theo cả hai phương của hệ lưới cột. Người ta thường sử dụng phương pháp phân phối trực tiếp và phương pháp khung thay thế.
Phương pháp phân phối trực tiếp là xác định trực tiếp các giá trị nội lực của các dải giữa nhịp và giải trên đầu cột. Các nước khác nhau cho các hệ số phân phối khác nhau tuỳ theo quan niệm về sự phân phối lại nội lực trong kết cấu, tính chất làm việc đàn hồi dẻo của vật liệu. Dưới đây trình bày một cách tính toán khá đơn giản của nước Anh. Theo đó, phương pháp phân phối trực tiếp chỉ được áp dụng khi :
- ổn định ngang của hệ kết cấu không phụ thuộc vào sự làm việc của bản và liên kết giữa cột và bản.
- Giá trị của hoạt tải không được vượt quá 5 T/m2và không vượt quá 1,25 lần giá trị của tĩnh tải.
- Sàn phải có ít nhất ba khoảng của bản với nhịp xấp xỉ nhau theo phương đang xét.
Các giá trị momen và lực cắt được phân phối cho bản (cả ô bản với kích thước l1 x l2) và cho cột trong bảng 1.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
THIẾT KẾ SÀN NẤM (BÀI CỦA GIÁO SƯ NGÔ THẾ PHONG - TRƯỜNG ĐHXD HÀ NỘI)Chủ nhật, 23/11/2008 - 11:12:am
Khái niệm chung
Sàn nấm là sàn không có dầm, bản sàn dựa trực tiếp trên cột(hình 1). Dùng sàn nấm sẽ giảm được chiều cao kết cấu, việc làm ván khuôn đơn giản và dễ dàng bố trí cốt thép. Sàn nấm có có mặt dưới phẳng nên việc chiếu sáng và thông gió tốt hơn sàn có dầm. Ngoài ra việc ngăn chia các phòng trên mặt sàn cũng sẽ linh hoạt và rất thích hợp với các bức tường ngăn di động. v.v... Khi chịu tải trọng thẳng đứng, bản sàn có thể bị phá lỏm vì cắt theo kiểu bị cột đâm thủng. Để tăng cường khả năng chịu cắt, có thể tạo ra mũ cột (hình 2a) hay tạo bản đứng cột có chiều dày lớn hơn (hình 2b).
>
>Hình 2. Mũ cột và bản đầu cột>
> Bản có chiều dày lớn hơn trên đầu cột còn có tác dụng tăng cường khả năng chịu momen, vì ở tiết diện sát đến cột, momen uốn trong bản đạt giá trị lớn nhất. Chiều rộng nhịp thích hợp với sàn nấm, thường là 4 đến 8 mét đối với bê tông cột thép thường, khi nhịp của bản từ 7m trở lên nên có cốt thép ứng lại trước để có thể giảm chiều dày bản và giảm độ võng. Chiều dày các bản sàn nấm không có ứng lực trước, có thể lấy khoảng 1/30 nhịp hay tính sơ bộ theo công thức >
(1)
> Trong đó : l2, l1 – Nhịp nội của bản (khoảng cách giữa hai mép cột ) theo phương dài và phương ngắn. q - Tải trọng toàn phần (kpa) bao gồm cả hoạt tải và trọng lượng bản thân. K1 = 1 đối với ô bản nằm giữa = 1,3 đối với ô bản nằm giữa và có dầm bo = 1,6 đối với ô bản nằm ngoài và không có dầm bo hb - chiều dày của bản sàn Đối với sàn có bản đầu cột được tăng chiều dày thì hb được tính theo : >
(2)
> Bản đầu cột phải có bề dày được tăng thêm ít nhất bằng 1/4 chiều dày của bản ở giữa ô và bề rộng của dải nên phải không nhỏ hơn 1/3 khoảng cách giữa hai trục cột (hai trục của bản đầu cột trùng với trục của cột). Đối với bản sàn nấm có cốt thép ứng lực trước, chiều dày của bản có thể sơ bộ giả thiết không nhỏ hơn 1/42 cạnh lớn của bước cột đối với bản sàn có không dưới hai nhịp. Chiều dày của bản hay chiều dày của bản đầu cột phải được tính toán kiểm tra để loại trừ khả năng bản bị đâm thủng. Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574-91 thì phải thoả mãn điều kiện sau : >
(3)
> >
>Hình 3. Mặt phá hoại theo kiểu đâm thủng>
> Trong đó : P - Tải trọng gây nên sự phá hoại theo kiểu đâm thủng. Giả thiết mặt phá hoại nghiêng một góc 450 như hình (3). Giả sử lưới cột là l1 l2 và q là tải trọng phân bố đều trên bản (kể cả trọng lượng bản thân), kích thước mũ cột là c x c thì : >
(4)
> h0 - chiều dày hữu ích của bản tại đầu cột b - chu vi trung bình của mặt đâm thủng nbsp; nbsp; nbsp; nbsp; b = 4(c+h0) Rk - cường độ chịu kéo của bê tông Trong tính toán và cấu tạo bản sàn nấm, người ta thường chia bản ra thành dải bản trên đầu cột và giải giữa nhịp, hai giải này đều có chiều rộng bằng 1/2 bước cột như hình (4). >
>Hình 4. Hình ảnh biến dạng và momen trong các dải bản>
> Giả sử tải trọng trên bản là phân bố đều, xem xét biến dạng của dải trên đầu cột A1B ta thấy tại vị trí đầu cột ( A, B ) độ võng của bản bằng không, tại vị trí giưã nhịp (1) độ võng là lớn nhất. Từ đường đàn hồi (độ võng) ta suy ra dạng của biểu đồ momen uốn ở dải trên đầu cột như hình 4b, trong đó MA và MB là momen âm, M1 là momen dương. Đối với dải giữa nhịp 324 độ võng tại vị trí 3 là f3 sẽ nhỏ hơn độ võng tại vị trí 2 là f2. Có thể tưởng tượng rằng dải giữa nhịp 324 giống như một dầm liên tục kê lên các gối tựa là các dải trên đầu cột A3D, B4C, v.v..Từ đó suy ra dạng của biểu đồ momen uốn như trên hình 4c, trong đó M2 là momen dương M3, M4 là momen âm. Hoàn toàn tương tự, có thể suy ra hình ảnh biến dạng và momen uốn của dải trên đầu cột và dải giữa nhịp của phương vuông góc. 2. Tính toán nôị lực. Để tính được các giá trị nội lực ở một tiết diện nào đó của bản có thể dùng nhiều cách khác nhau dựa trên lý thuyết đàn hồi hay cân bằng giới hạn , có thể dùng phương pháp giải tích hay phương pháp số. ở đây chỉ trình bày cách tính hay được dùng trong thiết kế. Vấn đề đặt ra là cần tính được các giá trị momen uốn trong các dải bản trên đầu cột và dải bản giữa nhịp theo cả hai phương của hệ lưới cột. Người ta thường sử dụng phương pháp phân phối trực tiếp và phương pháp khung thay thế. Phương pháp phân phối trực tiếp là xác định trực tiếp các giá trị nội lực của các dải giữa nhịp và giải trên đầu cột. Các nước khác nhau cho các hệ số phân phối khác nhau tuỳ theo quan niệm về sự phân phối lại nội lực trong kết cấu, tính chất làm việc đàn hồi dẻo của vật liệu. Dưới đây trình bày một cách tính toán khá đơn giản của nước Anh. Theo đó, phương pháp phân phối trực tiếp chỉ được áp dụng khi : - ổn định ngang của hệ kết cấu không phụ thuộc vào sự làm việc của bản và liên kết giữa cột và bản. - Giá trị của hoạt tải không được vượt quá 5 T/m2và không vượt quá 1,25 lần giá trị của tĩnh tải. - Sàn phải có ít nhất ba khoảng của bản với nhịp xấp xỉ nhau theo phương đang xét. Các giá trị momen và lực cắt được phân phối cho bản (cả ô bản với kích thước l1 x l2) và cho cột trong bảng 1. >Bảng 1 - Momen uốn và lực cắt của sàn nấm.> >
Gối tựa biên
Nhịp thứ nhất
Gối tựa thứ 2
Nhịp giữa
Gối tựa giữa
Là cột
Là tường
Momen uốn trong bản
-0,04FL
-0,02FL
0,083FL
-0,063FL
0,071FL
0,055FL
Lực cắt
0,45F
0,4F
>->
0,6F
>->
0,5F
Momen uốn của cột
0,04FL
>->
>->
0,022FL
>->
0,022FL
> Trong bảng 1 đã sử dụng các kí hiệu sau : F – là tổng tải trọng tác dụng lên một ô bản (F = (g + p)l1l2 L - nhịp tính toán theo phương đang xét L = l – 2hc/3 hc – cạnh của cột hay mũ cột Giá trị momen uốn của bản được phân phối cho các giải bản trên đầu cột và giữa nhịp theo tỷ lệ cho trong bảng 2. >Bảng 2> >
>Dải trên đầu cột>
>Dải giữa nhịp>
Momen âm
>75%>
>25%>
Momen dương
>55%>
>45%>
> Khi không có bản đầu cột, việc chia ra dải giữa nhịp và giải trên đầu cột được thực hiện theo hình (4). Khi có bản đàu cột mà cạnh nhỏ của bản đầu cột nhỏ hơn 1/3 cạnh nhỏ của ô bản (tính theo trục cột) thì bỏ qua sự có mặt của bản đầu cột. Trong trường hợp ngược lại thì bề rộng của dải trên đầu cột lấy bằng bề rộng của bản đầu cột. Khi đó bề rộng của dải trên đầu cột và bề rộng của dải ở giữa nhịp có thể sẽ không bằng nhau, việc phân phối momen cho hai dải này theo bảng 2 đồng thời còn phải tỷ lệ với bề rộng của dải. Momen phân phối cho cột theo bảng 2 cần chia cho cột trên và cột dưới theo tỷ lệ độ cứng của chúng. Để so sánh dưới đây trình bày thêm phương pháp trực tiếp của Úc để xác định momen uốn. Phương pháp này áp dụng khi sự khác nhau về nhịp (bước cột) không quá 10%. Việc ph