PHẦN I: SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI LOẠI BẢN DẦM
GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN:
1.1. Mục đích:
– Vận dụng tổng hợp và sáng tạo các kiến thức đã học để giải quyết bài toán
thiết kế kết cấu BTCT cụ thể.
– Sinh viên phải nắm vững kiến thức cơ bản của các môn học: SBVL, CHKC, Vẽ
KTXD, Kết cấu BTCT 1 (Chương: Cấu kiện chòu uốn + Sàn phẳng).
– Giúp sinh viên nắm được trình tự thiết kế:
• Chọn sơ bộ kích thước tiết diện.
• Chọn sơ đồ tính.
• Xác đònh tính toán tác dụng.
• Xác đònh nội lực.
• Tổ hợp nội lực.
• Tính cốt thép.
• Chọn và bố trí cốt thép.
• Kiểm tra khả năng chòu lực.
• Thể hiện ra bản vẽ.
– Rèn luyện khả năng thiết kế + thể hiện bản vẽ.
– Rèn luyện tác phong của người thiết kế: chính xác, cẩn thận, trung thực, …
1.2. Nội dung:
– Thiết kế 3 kết cấu chòu lực cơ bản: SÀN + DẦM PHỤ + DẦM CHÍNH.
– Trình tự thiết kế một kết cấu BTCT bao gồm:
1. Xác đònh sơ đồ tính và nhòp tính toán.
2. Xác đònh tải trọng tác dụng: tónh tãi và hoạt tải, tải trọng tiêu chuẩn và tải
trọng tính toán.
3. Xác đònh nội lực và tổ hợp nội lực.
4. Tính toán cốt thép: cốt thép dọc, cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên).
5. Bố trí cốt thép.
6. Biểu đồ vật liệu.
7. Thống kê cốt thép.
8. Thể hiện bản vẽ.

Bản chỉ tiêu kinh
tế kỹ thuật
Ghi chú
Khung tên
Hình 2.1: Bố cục bản vẽ
SVTH
GVHD
CNBM
NGUYỄN VĂN A 80100999
HOÀN THÀNH
NGÀY NHẬN
MÃ SỐ ĐỀÀØ 1A1a
19/09/2010
19/10/2010
TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ TP HCM
KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
ĐAMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI
LOẠI BẢN DẦM
ĐIỂM
20 40 20 30 30 20
160
10 10 10 30
60
10
30
Hình 2.2: Khung tên
– 2 –
– 3 –

•
2
1
2
L
L
≤
: bản làm việc 2 phương – loại bản kê
•
2
1
2
L
L
≥
: bản làm việc 1 phương – loại bản dầm.
trong đó:
2
L
là cạnh dài ô bản;
1
L
là cạnh ngắn ô bản.
Hệ truyền lực trong sàn sườn toàn khối loại bản dầm:
Tải trọng → SÀN → DẦM PHỤ → DẦM CHÍNH → CỘT → MÓNG → NỀN
– 4 –
2.2. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn:
Kích thước các bộ phận sàn ∈ nhòp và tải trọng.
2.2.1. Bản sàn:
Chiều dày bản sàn

→

•
1
L
là cạnh ngắn ô bản
•
min
h
- chiều dày tối thiểu của bản sàn, theo TCXDVN 356 :
2005 thì:
min
60 :
50 :
40 :
nhà sàn xuất
nhà ở và công trình công cộng
sàn mái
h


=



2.2.2. Dầm:
2.2.2.1. Chiều cao dầm:
– Dầm phụ:
1 1
12 16

•
dc
L
- nhòp dầm chính,
1
3
dc
L L=
 Lưu ý:
– 5 –
– Kích thước tiết diện nên chọn số chẵn:
b
h
chọn theo bội của 10mm;
, ,
dp dc
h h b

chọn theo bội số của 50mm.
– Kích thước tiết diện chọn sơ bộ phải được kiểm tra sau khi tính được cốt thép.
Nếu hàm lượng cốt thép
µ
không hợp lý sẽ phải thay đổi kích thước tiết diện và
tính lại (Hình 2 .4).
BẮT ĐẦU
CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN
XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
TÍNH CỐT THÉP
µ ≈ µ

•
dp
b
- bề rộng dầm phụ
•
t
- chiều dày tường chòu lực, lấy
340t mm=
•
b
C
- đoạn bản kê lên tường, chọn
( )
max ;120
b b
C h≥
– 6 –
A
L
=2090
L
=2300
L
L
b
=200
L =
2100
b
L

trong đó:
•
,f i
γ
- hệ số độ tin cậy về tải trọng lớp thứ i
th
.
•
i
γ
- trọng lượng riêng lớp thứ i
th
.
•
i
δ
- chiều dày lớp thứ i
th
.
2.4.2. Hoạt tải:
Hoạt tải tính toán:
,
c
s f p
p p
γ
= ×
trong đó:
•
,f i

11
s
q L
M = ±
trong đó:
• Tại nhòp biên, lấy
0b
L L=
• Tại gối thứ 2, lấy
( )
0 0
max ,
b
L L L=
 Lưu ý: Trong bản sàn thông thường, bê tông đã đủ khả năng chòu cắt nên
không cần xác đònh lực cắt.
g
A
L
0b
L
0
L
0
s
p
s
q L
s
0b

b
h mm≤
và
20a =
khi
100
b
h mm>
, tính cốt thép theo
công thức sau:
0
h h a= −
2
0
m
b b
M
R bh
α
γ
=
– Do bản sàn tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo nên điều kiện hạn chế khi tính
theo bài toán cốt đơn:
m pl
α α
≤
– 8 –
Khi:
15
b

và
pl
ξ
– Từ
m
α
ta tính
ξ
theo công thức:
1 1 2
m
ξ α
= − −

– Diện tích cốt thép cần thiết:
0b b
s
s
R bh
A
R
ξγ
=
– Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min max
0
0.05%
s b b
pl
s

d
( )
mm
@
( )
mm
,s c
A
(
)
2
mm
m
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
trong đó:
•
b
- bề rộng tiết diện,
1000b =
;
•
h
- chiều cao tiết diện,
b
h h=
;
•
0
h
- chiều cao có ích tiết diện;

•
s
A
- diện tích cốt thép chòu kéo;
•
µ
- hàm lượng cốt thép.
2.7. Bố trí cốt thép:
– Chọn đường kính cốt thép
1
10
b
d h
≤
(thường chọn
6, 8, 10∅ ∅ ∅
);
– Khoảng cách cốt thép
70 @ 200≤ ≤
đối với cốt thép chòu mômen dương (+) và
100 @ 200≤ ≤
đối với cốt thép chòu mômen âm (–);
– Chênh lệch diện tích cốt thép:
,
.100% 5%
s s c
s
s
A A
A

– 10 –
– Đối với ô bản có dầm liên kết ở 4 biên (vùng gạch chéo trên Hình 2 .7), do
ảnh hưởng của hiệu ứng vòm khi hình thành khớp dẻo, ở các nhòp giữa và gối
giữa có sự phân phối lại nội lực nên được phép giảm bớt lượng so với kết quả
tính được. Lượng cốt thép giảm tối đa 20%.
– Cốt thép cầu tạo của bản đặt dọc theo các gối biên (mặt cắt C-C) và dọc theo
dầm chính (mặt cắt D-D) (), có tác dụng tránh cho bản xuất hiện khe nứt do
chòu tác dụng của mômen âm (–) mà trong tính toán chưa xét đến và làm tăng
độ cứng tổng thể của bản, được xác đònh như sau:
,
6@ 200
50% gối giữa
s ct
s
A
A
∅

≥


L
8
A
s,ct
tường biên
A
s,pb
dầm chính
L



≥


≥


thường chọn
6@ 250∅
hoặc
6@300∅
– Chiều dài đoạn treo cốt thép nhòp vào gối tựa:
10L d≥
2.5
∅
7 . 5
Ø
:

uốn tay
4 . 5
Ø
:
uốn máy
h - a
b 0
2
(
h

a mm h mm
= ≤


= >


 Cách bố trí cốt thép trong bản sàn được thể hiện trên Hình 2 .10, Hình 2 .
11. Trong đó, hệ số
α
được lấy như sau:
0.20 1
0.25 3
0.30 5
0.33 5
khi
khi 1<
khi 3<
khi
s
s
s
s
s
s
s
s
p
g
p

b
L
b
L
h

<
80
0b
0 0
dp
dp
b
L /6
0b
L /4
0b
L /4
0
A
s,pb
1
3
2
4 4
L /4
0
L /4
0
2

A
s,pb
3
2
L /6
0b
L /6
0
α
L
0
α
L
0
L /6
0
L /6
0
α
L
0
1
3
3
3
@
1
@
2
– 12 –

α
L
0
α
L
0
L /6
0
L /6
0
α
L
0
1
3
3
3
5
4
@
@
1
2
Hình 2.11: Bố trí cốt thép trong bản sàn
– 13 –
3. DẦM PHỤ:
3.1. Sơ đồ tính:
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo. Sơ đồ tính là dầm liên tục có các gối tựa là
tường biên và dầm chính (Hình 3 .12).
t

h
dc
b
dc
Hình 3.12: Sơ đồ xác đònh tính toán của dầm phụ
Nhòp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa:
Đối với nhòp biên:
0 2
2 2 2
dp
dc
b
C
b t
L L= − − +
Đối với các nhòp giữa:
0 2 dc
L L d= −
trong đó:
dp
C
- đoạn dầm phụ kê lên tường, lấy bằng kích thước một
viên gạch, chọn
220
dp
C mm=
3.2. Xác đònh tải trọng:
3.2.1. Tónh tải:
 Trọng lượng bản thân dầm phụ:
( )

0 1dp
g g g= +
3.2.2. Hoạt tải:
Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào:
1dp s
p p L= ×
3.2.3. Tổng tải:
Tải trọng tổng cộng:
dp dp dp
q g p= +
3.3. Xác đònh nội lực:
3.3.1. Biểu đồ bao mômen:
– Khi chênh lệch giữa các nhòp tính toán
0
10%L∆ ≤
thì tung độ biểu đồ bao
mômen của dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo được xác đònh như sau:
2
dp
M q L
β
= × ×
– Mômen âm bằng 0 ở nhòp biên cách gối 2 một đoạn
.k L
– Mômen dương lớn nhất ở nhòp biên cách gối biên một đoạn
0.425L
– Mômen dương bằng 0 cách gối tựa một đoạn
0.15L
Lưu ý:
• Các tiết diện trên biểu đồ bao mômen cách nhau

α
- hệ số cho trên Hình 3 .13.
– 15 –
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11 12
0.0910
0.425L
0b
0.15L
0b
0.15L
0
0.5L
0
0.0625
0.15L
0
0.15L
0
0.5L
0
0.0625
0.0625
0.0715
k.L
0b
M
Q
0.4 0.5

 Xác đònh độ vươn của bản cánh
f
S
:
( )
( )
2
1
1 1
6 6
1 1
2 2
6
nhòp tính toán của dầm:
khoảng cách hai mép trong của dầm:
dc
f dp
f
L b
S L b
h
′

× −



≤ −



( )
f dp
b h
′
×
. Hầu hết các trường hợp dầm và sàn
đổ toàn khối trong thực tế đều thỏa mãn điều kiện này.
– Nếu
f
M M<
thì trục trung hòa qua sườn, tính cốt thép theo bài toán cấu kiện
chòu uốn tiết diện chữ T.
3.4.1.2. Tại tiết diện ở gối:
Tương ứng với tiết diện chòu mômen âm, bản cánh nằm trong vùng chòu kéo
nên xem như không tham gia chòu lực với sườn, tính cốt thép theo bài toán cấu kiện
chòu uốn tiết diện chữ nhật
( )
dp dp
b h×
.
Kết quả cốt thép nên lập theo bảng sau:
Bảng 3.2: Tính cốt thép dọc cho dầm phụ
Tiết
diện
M
m
α
ξ
s
A

= →
3.4.2. Cốt ngang:
– Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có giá trò lực cắt lớn nhất, các gối còn
lại bố trí cốt đai tương tự.
– Cốt đai giữa nhòp đặt theo cấu tạo:
3
300
4
500
khi
ct
h
s h mm
mm


≤ >



3.4.3. Biểu đồ vật liệu:
– 17 –
4. DẦM CHÍNH
4.1. Sơ đồ tính:
Trong thực tế, kết cấu chòu lực của công trình thường là khung, dầm chính cùng
với cột tạo thành hệ khung chòu lực, nên muốn xác đònh nội lực trong dầm chính thì
phải tiến hành giải khung. Tuy nhiên, ĐABT1 này có giới hạn nhất đònh, không yêu
cầu tính khung mà chỉ tính dầm. Gần đúng, cho phép tách dầm ra khỏi hệ khung, xem
dầm chính là dầm liên tục tựa trên tường biên và các cột. Mức độ chính xác trong
trường hợp này có thể chấp nhận được khi độ cứng đơn vò của dầm lớn hơn 4 lần độ

3L L=

Chọn đoạn dầm chính kê lên tường bằng chiều dày tường:
340
dc
C t mm= =
t
A
L
L
3L 3L 3L
B C
1 1
1
1
3L
1
3L
1
A B C
h
dc
3L
1
P
G
P
G
P
G

S
0
L /2
1
L /2
1
L
1
Hình 4.16: Xác đònh tải trọng tác dụng lên dầm chính
4.2.1. Tónh tải:
 Trọng lượng bản thân dầm chính:
0 , 0f g bt dc
G b S
γ γ
= × × ×
trong đó:
•
,f g
γ
- hệ số độ tin cậy về tải trọng,
,
1.1
f g
γ
=
;
•
bt
γ
- trọng lượng riêng bê tông,

4.3.1. Biểu đồ bao mômen:
Cách tìm biểu đồ bao mômen:
– Đặt tónh tải G lên toàn bộ dầm tìm được biểu đồ mômen
G
M
.
– 19 –
– Xét từng trường hợp bất lợi của hoạt tải P. Tương ứng với mỗi trường hợp đặt
hoạt tải
i
P
tìm được biểu đồ mômen
i
P
M
. Tung độ của biểu đồ mômen tại tiết
diện bất kỳ của từng trường hợp đặt tải được xác đònh theo công thức:
i
G
P
M G L
M P L
α
α
= × ×



= × ×


P P P P
P P P PP P
P P P PP P
P PP P
P PP P
M
G
M
P1
M
P2
M
P3
M
P4
M
P5
M
P6
Hình 4.17: Các trường hợp đặt tải của dầm 5 nhòp
– 20 –
M
Q
Hình 4.18: Biểu đồ bao nội lực
4.3.2. Biểu đồ bao lực cắt:
Tiến hành tương tự đối với biểu đồ bao mômen.
Tính và vẽ biểu đồ lực cắt:
Cách 1: Tung độ của biểu đồ lực cắt tại tiết diện bất kỳ của từng trường hợp
đặt tải được xác đònh theo công thức:
i

∆
=
Lưu ý:
– Tận dụng tính đối xứng của dầm để giảm số lượng các trường hợp đặt tải.
– Hệ số
,
α β
chỉ cho ở một số tiết diện quan trọng, muốn có được biểu đồ nội lực
trong từng nhòp của dầm cần phải thực hiện các phép tính bổ trợ theo cơ học
kết cấu. Đem cắt nhòp dầm ra xem như một dầm tónh đònh, đặt them mômen,
lực cắt ở gối tựa đã tính rồi thực hiện giải dầm.
4.4. Tính cốt thép:
4.4.1. Cốt dọc:
Tương tự dầm phụ, cần lưu ý một số điểm khác biệt:
– Dầm ngàm với cột ở vò trí mép gối. Do đó, khi tính cốt thép tại các gối, ta nên
dùng mômen tại mép gối
( )
mg
M
để tiết kiệm cốt thép.
mg
M
xác đònh theo
bằng tam giác đồng dạng.
– 21 –
– Do dầm chính tính theo sơ đồ đàn hồi nên điều kiện hạn chế khi tính cốt thép
là
m R
α α
≤

f
L
S L b
h

×



≤ × −


′
×



– Chiều rộng bản cánh đưa vào tính toán:
2
f dc f
b b S
′
= +
b'
f
h
dp
h'
f
b

- tónh tải tính toán;
•
0
G
- trọng lượng bản thân dầm chính.
– 22 –
h
dp
h
dc
h
0
h
s
F
50
50
b
dp
α
≥
10
d
: vùng chòu nén
≥
20
d
: vùng chòu kéo
S
tr

 
 
− ≤ ⇒ ≥
 ÷
 
trong đó:
•
s
h
- khoảng cách từ vò trí đặt lực tập trung đến trọng tâm cốt thép
dọc,
0s dp
h h h= −
;
•
0
h
- chiều cao có ích của tiết diện;
•
m
- tổng số lượng cốt treo dạng đai cần thiết;
•
n
- số nhánh cốt đai;
•
sw
a
- diện tích tiết diện cốt treo;
•
sw

,s inc
A
- diện tích tiết diện cốt V;
•
,s inc
R
- cường độ tính toán cốt V;
– 23 –
•
α
- góc uốn cốt thép.
– Trong trường hợp này ta phải chọn trước cốt treo dạng đai để tính cốt treo dạng
V.
– Tại vò trí có cột, vẫn có dầm phụ kê lên dầm chính nhưng ta không bố trí cốt
treo gia cường vì toàn bộ tải trọng tập trung sẽ truyền xuống cột không gây phá
hoại cục bộ cho dầm chính.
4.5. Biểu đồ vật liệu:
– 24 –
5. CẤU TẠO CỐT THÉP TRONG DẦM
5.1. Nguyên tắc bố trí cốt thép:
– Cốt thép bố trí treo tiết diện ngang của dầm phải đối xứng qua trục thẳng đứng
của tiết diện và không được bố trí so le.
– Các thanh thép ở góc phải thẳng, không được phép uốn.
– Các thanh thép còn lại được phép cắt và uốn để chòu mômen và lực cắt.
– Đường kính cốt dọc chòu lực thường dùng
12 28d≤ ≤
.
– Để thuận tiện cho thi công, một dầm không nên dùng quá 3 loại đường kính.\
– Trong một tiết diện, không dùng cốt thép có đường kính chênh lệch nhau quá
lớn:

– 25 –