Giáo An Môn Học : Kết Cấu Bêtông Cốt Thép 2

Giáo Aùn Môn Học : Kết Cấu Bêtông Cốt Thép 2 Trang 121 4.4 Sàn bêtông cốt thép lắp ghép (Panen) : 4.4.1 Khái quát : Sàn sườn lắp ghép cấu tạo bằng các panen (tấm sàn) gác lên dầm hoặc tường. Panen được đúc sẵn trong các nhà máy hay tại hiện trường, được lắp ghép lại thành mặt sàn. Dầm kê lên cột và tường. Thông thường dầm nối với cột thành khung. Phương dầm có thể dọc nhà hoặc ngang nhà như phương của dầm chính trong sàn sườn toàn khối. Bố trí dầm và cột trong nhà lắp ghép cần theo hệ môđun thống nhất. VD: + Lưới cột nhà công nghiệp thường là 6x6m; 6x12m; hoặc 12x12m + Trong nhà dân dụng với khung chịu lực, lưới cột chọn theo hệ môđun 0.4m + Khoảng cách giữa các dầm thường từ 2.86.8m, nhịp dầm từ 47.2m. Trong nhà dân dụng với tường chịu lực (tường gạch hoặc tường lắp ghép bằng tấm lớn) panen được gác trực tiếp lên tường. Trong điều kiện cơ giới hoá xây dựng cao, người ta đúc liền panen với dầm thành tấm lớn bằng cả gian phòng, các panen này thường được lắp trực tiếp lên cột. Hai phương án lắp ghép trong xây dựng nhà cửa :  Lắp ghép toàn bộ : móng, cột, dầm, tấm sàn đều được đúc sẵn, sau đó tuến hành lắp ghép. Phương án này ít được sử dụng do có quá nhiều mối nối, khó kiểm tra chất lượng, ngoài ra cần phải có tường ngang chịu lực để chịu tải trọng gió.  Lắp ghép bộ phận : móng, cột, dầm được đúc tại chổ, chỉ lắp ghép tấm sàn. Phương án này hay được sử dụng.  Ưu điểm : sàn panen lắp ghép cách âm cao, chịu được hoạt tải lớn hơn sàn gạch bộng, có thể sử dụng sau khi vừa lắp xong.  Sơ đồ kết cấu :  Dùng phổ biến các tấm sàn một phương, gác lên dầm sàn (dầm chịu lực) hoặc tường. Dầm sàn có thể bố trí dọc nhà hoặc ngang nhà. Ngoài ra, còn có các dầm giằng (đúc cùng lúc với dầm chịu lực, hoặc đúc sau khi đã lắp panen sàn).  Để tăng cường ổn định cho panen, có thể dùng thép Þ6, Þ8 kiềng các móc cẩu panen lại. l2 l1 l2 l1 l1 l2 PanenTường Cột Dầm Dầm giằng Dây thép kiềng panen Giáo Aùn Môn Học : Kết Cấu Bêtông Cốt Thép 2 Trang 122 4.4.2 Các loại panen và nguyên tắc tính toán : Theo hình dáng panen được chia làm 3 loại :  Tấm đặc.  Panen hộp  Panen sườn Kích thước panen: Có 3 loại kích thước L10-15mm 10-15mmth 0L L Hình 7.28: Kích thước panen Kích thước thật (Lth) : Dùng cho nhà sản xuất cấu tạo Kích thước danh nghĩa (L) : dùng gọi, giao dịch Kích thước tính toán (lo) : Để tính toán a) Tấm đặc :  Đặc điểm: + Sản xuất bằng bêtông nhẹ (đôi khi được đúc bằng BT nặng) + Có thể làm bằng tấm 1 lớp hoặc 2 lớp có cấu tạo như sau: lớp dưới bằng BT nặng dày 3.54.5cm trong có cốt thép, lớp trên bằng BT nhẹ. + Chiều dày tấm từ 815 cm( phụ thuộc nhịp và tải trọng) + Cốt thép trong tấm nên dùng lưới hàn.  Ưu điểm : Sản xuất dễ và nhanh Liên kết đơn giản Chiều cao toàn bộ sàn bé.  Nhược điểm: Tốn nhiều bêtông . Khả năng cách âm kém.  Phạm vi sử dụng: Dùng chủ yếu khi nhịp bé như hành lang, sàn nhà dân dụng với các căn phòng không rộng lắm. Tấm đặc có kích thước nhỏ, thường dùng chủ yếu cho công trình có nhịp nhỏ như hành lang, nhà dân dụng. Nhược điểm là tốn kém nhiều bêtông, khả năng cách âm kém. Tuy nhiên khâu ché6 tạo dễ, nhanh, liên kết đơn gảin.  Sơ đồ tính Dầm đơn kê lên hai gối là dầm hoặc tường. Giáo Aùn Môn Học : Kết Cấu Bêtông Cốt Thép 2 Trang 123 Lo q Hình 7.29: Sơ đồ tính tấm đặc  Xác định tải trọng + Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn. + Hoạt tải  Tổng tải trọng tác dụng qs=g+p(kG/m2)  Tải phân bố trên 1 đơn vị chiều dài là: q=(g+p)B (kG/m) (B: Bề rộng tấm)  Xác định nội lực Momen uốn lớn nhất: 8 2 o max qL M   Tính cốt thép  Kiểm tra điều kiện lực cắt: Q b3(1+f +n )bRbtbho b) Panen hộp :  Đặc điểm:  Panen có khoét lỗ hình thang, hình bầu dục, hình tròn, một lỗ hoặc nhiều lỗ.  Trong panen có lổ bề dày tối thiểu của cánh bằng 20  30mm; của sườn 25 35mm.  Ưu điểm : cách âm cao, tiết kiệm vật liệu, tạo được mặt sàn phẳng.  Khuyết điểm : chế tạo khó khăn.  Các kích thước :  Chiều rộng : - Loại một lỗ : bề rộng B =450, 600, 900 nhịp 2,54,5m. - Loại nhiều lỗ : bề rộng B =9001500 (loại trung bình) ; B=1500, 2400, 3000 (loại lớn) - Bề rộng cánh trên nhỏ hơn bề rộng cánh dưới.  Chiều dài : tuỳ bước cột L =3 ; 4,5 ; 6 ; 12m  Chiều cao : h=160300 (h=160; 200; 250; 280; 300)  Chiều dày bản trên (cánh nén của tiết diện) : h’c  30mm B bs bs h' c hc l h Giáo Aùn Môn Học : Kết Cấu Bêtông Cốt Thép 2 Trang 124  Chiều dày bản dưới (làm trần) : hc  25mm  Chiều dày sườn : bs  35mm  Các lớp cấu tạo sàn : c) Panen sườn : dùng cho nhà công nghiệp, dùng làm panen mái. không đòi hỏi yêu cầu mỹ quan và cách âm, cách nhiệt  Cấu tạo :  Bản : làm việc hợp lý khi bản nằm trong vùng nén (sườn nằm phía dưới bản). Nếu cần trần phẳng có thể làm sườn phía trên (không hợp lý).  Sườn dọc : thường có hai sườn dọc, nếu bề rộng lớn  có thể có nhiều sườn dọc hơn.  Sườn ngang : cách khoảng 1,52,5m; làm tăng độ cứng panen, giữ ổn định cho sườn dọc.  Các kích thước :  Dài L=4,56m.  Rộng B=6001500mm  Cao H=180300mm (g+p)B Hình b Lo Sườn ngang Sườn dọc h bh sb sb B L Hình a b d) Nguyên tắc tính toán panen hộp và panen sườn :  Nguyên tắc chung : panen cần được tính toán về tổng thể cũng như về sự chịu lực cục bộ của các bộ phận (bản, sườn) Lưới thép Þ6a200 40 Bêtông sỏi nhỏ Chèn bêtông vào khe hở Giáo Aùn Môn Học : Kết Cấu Bêtông Cốt Thép 2 Trang 125  Về tổng thể : xem mỗi panen là một dầm đơn giản kê lên hai gối tự do. Để tính cốt thép phải qui đổi tiết diện thật của panen thành tiết diện tính toán tương đương (chữ T đối với panen sườn, chữ I đối với panen hộp). Bề rộng của bản cánh chịu nén lấy bằng chiều rộng của panen. Nếu chiều cánh khá bé h’c 0,1h thì bề rộng bản cánh đưa vào tính toán lấy theo qui định sau : b’c  12(n-1)h’c + b (VII.97) Trong đó: n: Số sườn trong tiết diện ngang panen Khi cánh nằm trong vùng kéo thì không xét khi tính toán Bề rộng sườn của tiết diện chữ T, I:  sibb (VII.98)  Về cục bộ : xem bản liên kết ngàm đàn hồi với sườn. Sườn ngang được kê tự do lân sườn dọc. Sườn dọc được kê tự do len dầm khung (tường)  Khi kiểm tra độ võng của panen cần đổi thành tiết diện tính toán tương đương chữ T(I). Khi đó các lỗ hình tròn đường kính d được đổi thành lỗ hình vuông cạnh a=0,866d  Panen hộp :  Về tổng thể : xem panen như một dầm đơn giản tựa lên hai dầm khung. Chiều dài tính toán là l, xác định như hình vẽ.  Tiết diện tính toán : chuyển từ tiết diện ngang thật sang tiết diện tính toán tương đương là tiết chữ I, bề rộng của sườn :  sibb , bản cánh phía dưới chịu kéo không đưa vào tính toán nên tiết diện chữ I thành tiết diện chữ T, với b’c = B.  Tải trọng tính toán : q = (g + p)B (kg/m).  Mômen uốn lớn nhất : 8 2qlM  từ M tính ra cốt thép.  Lực cắt lớn nhất : Q=ql/2  tính cốt đai.  Sau khi tính được cốt dọc và cốt đai, ta phảo phân phối cốt thép cho các sườn. Nguyên tắc phân phối là theo độ cứng của từng sườn. Cốt dọc (cốt đai) cho mỗi sườn :   si si ssi b bAA Nếu panen quá nhiều lỗ thì cho phép bố trí cốt thép cách 3-4 sườn. h B hb lo lo lo q b l qB bs bs a) b) c) a) Một dạng panen hộp b) Sơ đồ tính bản c) Sơ đồ tính sườn Giáo Aùn Môn Học : Kết Cấu Bêtông Cốt Thép 2 Trang 126  Về cục bộ :  Tính bản : - Cắt theo phương ngang một dải có bề rộng b=1m. - Sơ đồ tính : dầm liên tục nhiều nhịp, tựa lên các gối là các sườn. - Tải trọng tính toán là q. Thường tính bản theo sơ đồ dẻo (tương tự như cách tính bản sàn sườn toàn khối có bản dầm). - Nội lực tính toán thường khá bé, cốt thép trong bản đặt theo cấu tạo Þ36 , a200, cốt thép thường bố trí một lớp vừa chịu mômen M+ và M-. Vì vậy khi tính cốt thép chọn ho=h/2.  Tính sườn : - Sơ đồ tính : dầm đơn giản kê lên dầm khung. - Tiết diện tính toán : tiết diện chữ T, có b = bs. b’c bằng khoảng cách giữa hai sườn. - Tải tác dụng : q = (g + p)b’c. - Tìm nội lực và tính cốt thép tương tự như tính dầm của sàn sườn toàn khối có bản dầm.  Panen sườn :  Về tổng thể :  Sơ đồ tính : dầm đơn giản tựa lên hai dầm khung. Chiều dài tính toán xác định như hình vẽ.  Tiết diện tính toán : chuyển từ tiết diện ngang thật sang tiết diện tính toán tương đương là tiết diện chữ T, bề rộng của sườn :  sibb , với b’c=B  Tải trọng tính toán : q = (g + p)B (kg/m)  Mômen uốn lớn nhất : 8 2qlM  từ M tính ra cốt thép.  Lực cắt lớn nhất : Q=ql/2  tính cốt đai.  Sau khi tính được cốt dọc và cốt đai, ta phảo phân phối cốt thép cho các sườn. Nguyên tắc phân phối là theo độ cứng của từng sườn. hbh bs bs B Sườn ngang Sườn dọc b l l b) (g+p)B l d) (g+p)B B (g+p)B c) a) go go a) Dạng panen sườn b) Sơ đồ tính panen xét tổng thể c) Sơ đồ tính sườn ngang d) Sơ đồ tính sườn dọc Giáo Aùn Môn Học : Kết Cấu Bêtông Cốt Thép 2 Trang 127 Cốt dọc (cốt đai) cho mỗi sườn :   si si ssi b bAA  Về cục bộ :  Tính bản : - Sơ đồ tính : bản làm việc như bản kê bốn cạnh (các sườn dọc và sườn ngang). Bố trí các sườn ngang sao cho kích thước ô bản có dạng hình vuông để dễ bố trí cốt thép cho bản. - Bản có thể tính độc lập hoặc liên tục, loại bản kê 4 cạnh. - Khi hb nhỏ có thể bố trí một lớp cốt thép đặt ở giữa bản, khi hb lớn bố trí cốt thép bản hai lớp giống bản sàn.  Tính sườn ngang : - Sơ đồ tính : dầm đơn giản tựa lên hai sườn dọc. - Tải trọng tính toán gồm : trọng lượng bản thân và tải do sàn truyền vào (tuỳ theo kích thước ô bản mà tải từ sàn truyền vào có dạng hình tam giác hoặc hình thang. - Tiết diện tính toán là tiết diện chữ T. Từ đó tính mômen, lực cắt và tính cốt thép.  Tính sườn dọc : - Sơ đồ tính : dầm đơn giản kê lên dầm khung. - Tải trọng tính toán gồm : tải trọng bản thân và tải từ sàn truyền vào (dạng tam giác hoặc hình thang) và lực tập trung từ sường ngang truyền vào. Để dễ tính toán có thể chuyển tải tam giác hoặc hình thang về dạng phân bố đều. - Tiết diện tính toán : là tiết diện chữ nhật. 4.4.3 Kiểm tra panen khi vận chuyển và cẩu lắp :  Tải trọng tính toán : trọng lượng bản thân x 1,5 (hệ số động)  Sơ đồ tính : xác định vị trí gối kê để mômen nhịp và mômen gối bằng nhau.  Từ sơ đồ tính, xác định max M  kiểm tra khả năng chịu lực vơí lượng cốt thép đã tính trong giai đoạn sử dụng, có cần tăng As, hay đặt thêm A’s hay không.  Tính móc cẩu : q=gx1,5 . 0,207l0,207l l q=gx1,5 Vận chuyển Cẩu lắp Giáo Aùn Môn Học : Kết Cấu Bêtông Cốt Thép 2 Trang 128  Một panen có 4 móc cẩu  xem như 3 móc cẩu làm việc còn một móc cẩu không tính  an toàn.  Tiết diện ngang móc cẩu Asmóc được tính như sau : s moc smoc R PA 1 với 1 5,1 1    sốmóc G P panenmóc  Từ Asmóc sẽ chọn được đường kính móc cẩu.  Thông thường 1 móc cẩu Þ6 chịu được 100kg; 1 móc cẩu Þ8 chịu được 300kg; 1 móc cẩu Þ10 chiụ được 700kg.