5.1.4. Cấu tạo và tính toán bản sàn thép

5.1.4. Cấu tạo và tính toán bản sàn thép

Sàn thép tạo thành từ các bản thép được hàn với cánh của dầm bằng các đường hàn góc. Tính toán bản sàn thép là xác định: t- chiều dày thép bản sàn; l - nhịp bản sàn; thiết kế liên kết với các dầm đỡ; tính tổng lượng thép dùng làm sàn, chọn phương án kinh tế và cấu tạo đơn giản. Giải pháp bổ sung nhiều dầm để nhịp bản nhỏ hơn, chiều dày bản sàn mỏng kinh tế nhất. Theo kinh nghiệm chọn chiều dày bản sàn tương ứng với tải trọng tác dụng lên sàn như sau:

Tấm sàn tựa lên hai dầm, để xem xét sự làm việc, cắt một dải có chiều rộng  bằng một đơn vị, hai đầu liên kết bởi gối cố định chịu tải trọng phân bố đều q (hình 5.7), khi đó độ võng được tính như sau:

Tải trọng tác dụng trên sàn và đồ
thị quan hệ giữa tải trọng q, với l/t (ứng với độ võng tương đối cho phép  / l)
trên hình 5.8 để xác định tỷ số l/t;
Do bản thép sàn hàn với cánh dầm nên khi chịu tải trọng sẽ xuất hiện lực kéo H và mômen âm. Bỏ qua mômen âm do bé và chỉ xét ảnh hưởng của lực H, có thể xác định lực kéo tác dụng tại gối tựa của bản

Để kiểm tra khả năng chịu lực và độ võng, sử dụng các biểu thức sau :

Hiện nay thay vì sử dụng tấm thép phẳng, để tiết kiệm thép người ta sử dụng tấm thép khoét lỗ, tẩm mỏng hơn (t=1,53mm) có sườn hoặc uốn gấp nếp, lúc này mô men chống uốn sẽ tăng lên nhưng việc xác đặc trưng hình học sẽ phức tạp hơn (tùy theo hình dạng tấm do nhà sản xuất chế tạo).
Ví dụ 5.1. Cho hệ dầm sàn phổ thông có sơ đồ làm việc như hình 5.9. Dầm chính có nhịp Ldc=14m, dầm phụ là Ldp=4,8m, sàn được đỡ bởi dầm phụ có nhịp là ls=0,9m. Yêu cầu: chọn chiều dày bản sàn. Taûi troïng taùc duïng leân saøn qc= 30kN/m2 Vật liệu sử dụng thép CT34, que hàn N42, độ võng cho phép theo bảng D.9-PL có [/L]=1/150
 

Các vấn đề cần lưu ý trước khi giải bài tập:
- Xác định cường độ tính toán của các vật liệu sử dụng;
- Chọn chiều dày sàn;
- Tính tải trọng tác dụng;
- Kiểm tra độ võng;
- Kiểm tra độ bền;
- Tính toán liên kết
sàn với dầm phụ

Trình tự giải:

a) Cường độ tính toán của các vật liệu (Phụ lục A, B)

Thép CT34 có f=2100 daN / cm2 ; fu=3400 daN / cm2
que hàn N42 có f =1800 daN / cm2 ;fws=0,45fu = 166,5MPa .
Hệ số điều kiện làm việc: γс = 1,0;
Hệ số chiều sâu nóng chảy khi hàn tay: βf = 0,7; βs = 1,0.

b) Chọn chiều dày sàn: Döïa vaøo sơ đồ (hình 5.8),

chiều dày bản sàn ts= 12- 14 mm, chọn ts= 12mm

c) Tải trọng tác dụng

Cắt một dải bản sàn rộng =1 cm theo phương bước dầm phụ. Ta có sơ đồ
tính dải sàn như một dầm đơn giản, hai đầu tựa khớp cố định (hình 5.7), với l=ls.
Tĩnh tải, tải trọng bản thân sàn: