Trờng Đại học Duy Tõn Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần I : Số liệu tính toán
SàN SƯờn bê tông cốt thép toàn khối
loại bản dầm
phần 1. Các số liệu tính toán
1.1. Sơ đồ kết cấu và cấu tạo sàn
Cấu tạo sàn
1. Gạch lát:
1,1;0,1;25
3
===

cm
m
kN
o
2. Vữa lát:
3,1;0,3;18
3
===

cm
m
kN
o
3. Bản BTCT:
bo
h
m
kN
;25

2
= 5.9m
Lớp Trang 1
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
1
2
3
4
Trờng Đại học Duy Tõn Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần I : Số liệu tính toán
Sàn nhà sản xuất công nghiệp nhẹ ,cấu tạo sàn gồm 4 lớp nh hình vẽ.
Hoạt tải tiêu chuẩn :P
tc
=8KN/m
2

Tờng chịu lực có chiều dày t = 34cm
1.3. Cơ sở tính toán và các thông số về vật liệu:
1.3.1. Tải trọng
Xác định theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995.
1.3.2. Tiêu chuẩn thiết kế sử dụng trong đồ án:
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 356-2005
Kết cấu Bê tông và bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế.
1.3.3. Vật liệu
Bê tông : cấp độ bền B20:






225
10.21
4
+ d>10: sử dụng nhóm AII:





=
==
=
MPR
MPaRR
MPaE
sw
scs
s
225
280
10.21
4
Bê tông đổ toàn khối,bảo dỡng theo yêu cầu kỹ thuật thông thờng ,các bộ phận của
sàn đợc đổ ở trạng thái nằm ngang và làm việc chịu uốn nên

1=
b

ứng với B20;Thép nhóm AII có :


0.2
9.5
1
2
>==
l
l
: xem bản làm việc theo một phơng (cạnh ngắn) . Ta có sàn s-
ờn toàn khối có bản loại dầm . Các dầm qua trục B, C là dầm chính, vuông góc với dầm chính là
dầm phụ .
Cắt 1 d i bản rộng 1m, vuông góc với các dầm phụ và đã ợc xem là các dầm liên tục.
5900 5900 5900 5900
A B C D E
1
2
3
4
2000 2000 2000
6000 6000 6000
1000
dầm phụ (11 dầm)
dầm chính (11 dầm)
d=70
cột
vùng giảm 20% côt thép
2.2. sơ bộ xác định chiều dày bản và kích thớc tiết diện
2.2.1. Bản
Tính sơ bộ chiều dày bản theo công thức:

mmL

.7.4912955900
12
1
20
1
12
1
20
1
2
mml ữ=






ữ=






ữ
Chọn hdp = 450 cm
Bề rộng:
mmhb
dpdp
)5.112225(450)

8
1
12
1
ữ=






ữ=






ữ
Chọn hdc = 700 mm.
Bề rộng b
dc
=
[ ] [ ] [ ]
.3501757005,03,05,03,0 mmh
dc
ữ=ữ=ữ

Chọn b
dc

2
340
+
2
120
= 1790 mm
Chênh lệch giữa các nhịp: (1800 -1790).100/1790= 0.56%<10%.
340
120
L1 = 2000 L1 = 2000
18001790 200 1800 200
200
70
2000
2.4. Tải trọng tính toán bản
2.4.1. Tĩnh tải
Trọng lợng bản thân các lớp cấu tạo sàn

( )

=
=
4
1i
ioifii
g
kết quả thể hiện trong bảng 2-1(tính trên 1m
2
sàn)
Lớp Trang 4

b
=
pf .

.Pc =1,2.8 = 9.6 (kN/m
2
) .
2.4.3. Tổng tải trọng tác dụng lên dải bản
q
b
= (g
b
+ p
b
).1m = (3,25+9,6).1m = 12,85 (kN/m
2
).
2.5. xác định nội lực
Momen lớn nhất ở nhịp biên :
743.3
11
79.185.12
11
2
2
max
=

=


max
=

=

=
gb
lq
M
kN.m
Lớp Trang 5
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần II : Tính toán Bản
2000
18001790
200
1800
200
L1 = 2000L1 = 2000
120
340
3.875 kN/m
3.743 kN/m
2.602 kN/m
Lob =1790 L0 = 1800 1800
Ps
gs
hb = 70
2.6. Tính cốt thép


; +
[ ]
i
mi

2110,5 +=

+
o
h.
M
si
i
S
R
A

=
; +
maxmin
100
ààà


=
o
si
i
h

min
à
Kết quả tính toán đợc thể hiện trong bảng 2-2 (kết quả tính toán cốt thép trên 1m bề rộng
bản)
Bảng 2-2
Tiết diện
M
(kN.m)
h
o
(m)

m

A
s
(cm
2
)
à%
Chọn thép
Lớp Trang 6
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần II : Tính toán Bản
Nhịp biên 3.743 0.055 0,108 0,943 3,21 0,58
8 a160
A
s
=3,14cm

2
Sai số:-0.05%
Kiểm tra lại chiều cao làm việc
0
h
: Lấy lớp bảo vệ dày a
b
=1 cm
+ Tiết diện cốt thép là 8 :
a
o
=1+
4.1
2
8.0
=
cm
h
0
=h
b
-a
0
=7-1.4=5.6 cm
+ Tiết diện cốt thép là 6 :
a
o
=1+
2.1
2

2.7. Cốt thép đặt theo cấu tạo :
Cốt thép chịu mômen âm (cốt mũ cấu tạo) đặt theo phơng vuông góc với dầm chính và
xung quanh bản ( nơi bản bị ngàm chặt vào tờng ), chọn 6 a200, diện tích trong mỗi
mét của bản 1,41 cm
2
>50% As tại gối của bản(=0,5.2.22 =1.11cm
2
).
Lớp Trang 7
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần II : Tính toán Bản
+ Độ vơng của cốt mũ cách mép dầm chính 0,25.L
0
=0,25.1.8= 0,45m =45cm
+ đoạn móc vuông dài 5,5cm
Cốt mũ tại tờng biên :
+ Độ vơn cốt mũ cách mép tờng 1 đoạn
225.0
8
1
0
=L
(m) ,
+ Móc vuông dài 5.5(cm).
Cốt thép phân bố ở phía dới chọn 6 a300 có diện tích trong mỗi mét bề rộng bản là:
2
94,0
30
100

= L
2
-
2
dc
b
-
2
t
+
2
b
C
L
ob
= 5900 -
2
300
-
2
340
+
2
220
= 5690 (mm)
Chênh lệch giữa các nhịp :
79,5
7,579,5
= 1,58% . Nên ta dùng sơ đồ khớp dẻo để tính toán
cho dầm phụ .

fb
.b
dp
.
oBT
.(h
dp
- h
b
) = 1,1.0,2.25.(0,45- 0,07) = 2,09kN/m .
Tổng tĩnh tải trên dầm:
Lớp Trang 9
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần III : Tính toán Dầm phụ
g
d
= 6,5 + 2,09 = 8,59
mKN
3.2.2. Hoạt tải
Hoạt tải tính từ bản sàn truyền vào:
p
d
= p
b
L
1
= 9,6.2,0 = 19,2
mKN
3.2.3. Tổng tải trọng phân bố đều trên dầm

d
L
2
+ Nhánh min : M
min
=

2
q
d
L
2
Trong đó :
+ Đối với nhịp biên dựng L
0b
= 5,6 m
+ Đối với nhịp giữa dựng L
0
= 5,69 m
Tra bảng để lấy hệ số , kết quả tính toán đợc trình bày trong bảng 3-1
Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn
X
1
=K .L
0b
= 0,259.5,6= 1,45 (m)
Mômen dơng triệt tiêu cách mép gối tựa giữa một đoạn:
+ Tại nhịp biên: X
2
=0,15.L

Q
= 0,5.q
dp
.L
o
= 0,5.27,79.5,69 = 79,06 (kN.)
Lớp Trang 10
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần III : Tính toán Dầm phụ
Bảng 3-1
Lớp Trang 11
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Nhịp Tiết diện
L
(m )
q
dp
.L
2
( KN.m)

max

min
Mmax
( KNm )
Mmin
( KNm )
Nhịp

PhÇn III : TÝnh to¸n DÇm phô
56,65
78,43
79,31
65,36
17,43
26,21
62,31
62,31
44,58
28,25
16,2
52,18
9,36
56,23
52,18
22,85
16,2
56,23
56,23
38,12
21,59
52,18
300
450
220
340
Lob = 5690
bdc= 300
Lo= 5600

Q
Líp Trang 12
GVHD: NguyÔn §øc Hoµng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần III : Tính toán Dầm phụ
3.4. Tính cốt thép
3.4.1. Tính cốt thép dọc
a. Với mômen âm
Tiết diện hình chữ nhật, b = 20cm= ; h = 45cm
Giả thiết a = 3,5cm
h
0
= 45 3,5 = 41,5 cm
Tại gối B: M = 62,31 (kN.m)
16,0
5,41.20.1150
10.31,62
2
5
2
==

=
ob
B
m
hbR
M

<

Kiểm tra điều kiện hạn chế :
%1,0%66,0%100
5,41.20
45,5
%100
b.h
min
o
S
=>===
àà
A
.
Tại gối C: M = 56,23 (kN.m)

142,0
5,41.20.1150
10.23,56
2
5
2
==

=
ob
B
m
hbR
M



Kiểm tra điều kiện hạn chế :
%1,0%63,0%100
5,41.20
25,5
%100
b.h
min
o
S
=>===
àà
A
.
b. Mômen dơng
Bản cách chịu nén, tiết diện tính là tiết diện chữ T có chiều dày cánh b
f
= h
b
.
Xác định bề rộng tính toán của cánh b
f
= b
dp
+ 2.
'
f
S
.
Ta có:

S
f
o
f
4276.6
3,93
6
560
6
90
2
20200
2
'
0
Lớp Trang 13
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần III : Tính toán Dầm phụ
+
==
b
f
hh
'
7cm ;
+ L
0
= 560 : nhịp tính toán
+ B

+ Xác định vị trí trục trung hoà
Giả thiết a = 3,5 cm ;h
0
= 41,5cm
M
f
= R
b
.b

f
.h

f
.(h
o
- 0,5h

f
) = 11,50.10
3
.1,04.0,07.(0,415 - 0,5.0,07) = 318,16
(kN.m)
Mà M
max
= 79,31 < M
f
= 318,16 (kNm)
Trục trung hoà đi qua cánh,tính toán nh tiết diện chữ nhật (bf.h)
Tại nhịp biên: M = 79,31 (kNm)

===
=

=

=



+ Kiểm tra điều kiện hạn chế





=<=
=>===
623,00393,0
%1,0%84,0%100
5,41.20
97,6
%100
b.h
min
o
S
R
A

àà


=

=
===
=

=

=



+ Kiểm tra điều kiện hạn chế





=<=
=>===
623,0039,0
%1,0%6,0%100
5,41.20
96,4
%100
b.h
min
o
S

vì tại B hình
thành khớp dẻo đầu tiên)
c. Chọn và bố trí cốt thép dọc
Để có đợc cách bố trí hợp lí cần so sánh các phơng án .Trớc hết tìm tổ hợp thanh có thể
chọn cho các tiết diện chính
Lớp Trang 15
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần III : Tính toán Dầm phụ
Bảng 3-2
Tiết diện
(cm)
M
(kNm)
m


A
s
(cm
2
)

% Chọn thép
Chọn thép A
sc
(cm
2
)
Nhịp biên (104x45) 79,31 0,052 0,053 6,97 0,635

2

1
2

8
2

nhịp biên
gối b
nhịp giữa
gối c
3.4.2. Tính toán cốt thép ngang
Bề rộng dầm b = 20cm
chọn đai hai nhánh (n=2)
Chiều cao tiết diện dầm h = 450cm
chọn đai 6 .
Có thể đặt bớc đai đều trên toàn dầm ,song để tiết kiệm ở khu vực giữa dầm lực cắt nhỏ
hơn ta đặt cốt đai tha hơn .
Trình tự tính toán,cấu tạo cốt đai cho từng đoạn dầm
a. Xác định bớc đai cấu tạo (Sct ):
Đối với đoạn đầu dầm ta có :

cm
h
S
ct
15)15;
2
450

hbR
S
obtobtnb
+
=
+
=

Lớp Trang 16
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần III : Tính toán Dầm phụ
Đối với đoạn dầm bên trái gối B :
NkNQ
T
B
9337037,93 ==
:; h
o
= 41,5 cm.
cmcmS 508,49
93370
5,4120905,1
2
max
==

=
c. Kiểm tra điều kiện hạn chế :
Tiến hành kiểm tra với tiết diện có lực cắt lớn nhất :

<=





+=


+=
sb
an
E
E
sw
b
s
w

.
+ Tính
1b

:

885,05,11.1.01,011
1
===
bbb
R

++ì
=62(KN.m)
+
mkN
p
g
d
d
/19,18
2
2,19
59,8
2
q
1
=+=+=

+ Q
b1
= 2
1
qM
b
= 2
19,18.62
= 67,16(KN).
+
( )
)(8,44415,02,0900.6,01Q
3bmin

=

Kiểm tra: q
sw
)/(6,31
415,0.2
16,6737,93
.2
0
1x
mKN
h
QQ
bma
=

=



(không thỏa)
Lấy q
sw
=31,6(KN/m), tiếp tục kiểm tra
Lớp Trang 17
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần III : Tính toán Dầm phụ
+ q
sw

















+

+

=
ob
b
ob
b
o
sw
h
Q
q







+

+

=
54
2
55,41
min
=

<=
o
b
sw
h
Q
q
kN/m
Phải lấy : q
sw
= 54N/cm.
Xác định bớc đai tính toán :


=
=== 37,93
8
5
8
5
4
1 B
QQ
58,36 kN

kNhbRkNQ
obt
,56415,02,090075,075,036,58
max
==>=

Bê tông không đủ chịu cắt , phải đặt cốt đai chịu cắt .
Tính q
sw
:
Q
max
= 58,36kN <
N
Q
b
9,111
6,0
16,67

đoạn giữa dầm khác cũng đặt bớc đai thiết kế bằng bớc đai cấu tạo.
Lớp Trang 18
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần III : Tính toán Dầm phụ
3.5. Tính toán và vẽ hình bao vật liệu
3.5.1. Tính khả năng chịu lực của tiết diện
Chiều dày lớp Bê tông bảo vệ a
0
=20 mm
Khoảng cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phơng chiều cao dầm t = 30 mm
Khả năng chịu lực của các tiết diện
[ ]
M
đợc tính theo công thức sau:
th
bb
ss
bhR
AR
0


=
;

)5,01( =
m
;
[ ]

308
27
27
423
423
0.177
0.089
0.162
0.085
66.49
34.86
Nhịp giữa
214 +116
cắt 116,còn 214
509
308
28
28
422
422
0.028
0.017
0.028
0.017
59.29
36.08
3.5.2. Xác định tiết diện cắt lý thuyết
Vị trí cắt lý thuyết x, đợc xác đinh theo tam giác đồng dạng
Lực cắt tại tiết diện lý thuyết, Q, lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao momen.
Kết quả tính trong bảng 3-4:

1657
1156,3 31,2
Gối B
bên trái
3
(214)
62,31
34,86
x
1450
811.2 43
Gối B
bên phải
2
(214)
62,31
28,25
34,86
1120
x
902,64 30,4
Gối C
bên trái
7
(214)
22,85
56,23
25,96
x
1120

33
300
3,28.2.175
==
sw
q
kN/m
+ d - đờng kính cắt cốt thép
kết quả tính các đoạn W đợc tóm tắt trong bảng 3-5
Bảng 3-5
Tiết diện Thanh thép Q (kN) q
sw
(kN/m) W
tính
(mm) 20d (mm) W
chọn
(mm)
Nhịp giữa
5
116
31,2 33 440 320 440
Gối B
bên trái
3
(214)
43 33 590 280 590
Gối B
bên phải
2
(212)

3
1
=230 mm
2
Lớp Trang 21
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần III : Tính toán Dầm phụ
Các nhịp giữa bố trí 214+212 có A
S
=534 mm
2
,neo vào gối 2

14 có
A
S
=308 mm
2
>
534.
3
1
=178 mm
2
Vậy cốt thép ở dới dầm sau khi uốn, cắt, số cốt thép đợc kéo neo vào gối đảm bảo lớn hơn
1/3 diện tích cốt thép giữa nhịp
Đoạn neo vào gối biên kê tự do:
L
an1

0
= 300 mm, đoạn dầm chính kê lên tờng đúng bằng chiều dài t-
ờng t = 340 mm
Nhịp tính toán ở nhịp giữa và nhịp biên là: L = 3L
1
=3.200 = 6000 mm
Sơ đồ tính toán dầm chính
P
G
P
G
P
G
2000 2000 2000 2000
6000 3000
700
170
2000 2000 2000 2000
6000 3000
1000
120
340
2000
2
1
21

4.2. Xác định tải trọng
Tải trọng truyền từ bản xuống dầm phụ, rồi từ dầm phụ xuống dầm chính dới dạng lực tập
trung.

dp
kN.
Tĩnnh tải tác dụng tập trung
G = G
o
+ G
1
= 8,28 + 48,85 = 57,13 kN
4.2.2. Hoạt tải :
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính : P = p
dp
.L
2
= 19,2.5,9 = 113,28 kN
4.3. Xác định nội lực
4.3.1. Biểu đồ bao mô men
a. Các trờng hợp đặt tảI :
Sơ đồ tính dầm chính đối xứng, nên chỉ cần tính cho 1,5 nhịp. Các trờng hợp đặt tải đợc
trình bày trên hình
Lớp Trang 24
GVHD: Nguyễn Đức Hoàng
Trờng Đại học Duy Tân Đồ án Bê tông Cốt thép
Phần III : Thiết kế dầm chính
p p
P2
M
P3

M
P1
G GG G G
pp p p
p p
p p pp
b. Xác định tung độ biểu đồ mômen :
Tung độ biểu đồ mômen của tiết diện bất kỳ trong từng trờng hợp đặt tải:


.78,342613,57 === LGM
G

156,1
p p
M1
M2
226,56