TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG
BỘ MÔN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
SÀN SƯỜN BTCT TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM
GVHD: NGUYỄN THANH NGHỊ
SVTH: LƯƠNG TIẾN DŨNG
LỚP : X05A3
MSSV: X050347.
TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO SÀN SƯỜN
BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI
Đề Bài: Thiết kế dầm sàn BTCT đổ tồn khối có sơ đồ mặt bằng như sau:
Sơ Đồ 2:
Bẳng số liệu tính tốn:
STT:
8
L1
(m)
L2
(m)
(daN/m2)
Mác
BT
Loại thép:
Sàn Dầm chính Dầm phụ
1,9
4 800 1,2 200 CI CII CI
Vật liệu sử dụng:
- Bê Tơng Mac 200:







=
=
=
2
ad
2'
a
2
a
KG/cm2100R
KG/cm2600R
KG/cm2600R
A. TÍNH BẢN SÀN:
* Xét tỷ số: = = = 2,1 > 2
Vậy ta xem bản sàn là bản dầm. Khi tính toán bản sàn cắt một dải bản rộng 1m theo phương
vuông góc với dầm phụ và ta tính như 1 dầm liên tục (do nhịp tính toán không chênh lệch nhau
quá 10%).
1.XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN BẢN SÀN:
a. Xác định sơ bộ kích thước cho các cấu kiện:
*Chọn chiều dày bản sàn:
b
h
= = .190 = 7,6 cm
=> Chọn
b



÷=
30cm300mm hChoïn
dp
==→
*
( )
cm157,530
2
1
4
1
h
2
1
4
1
b
dpdp
÷=






÷=




÷=






÷=
60cm600mmhChon
dc
==→
*
( )
cm301560
2
1
4
1
h
2
1
4
1
b
dcdc
÷=




b
ll
0b
0b
dp
10b
=⇒
=+−−=⇒
+−−=
hb
•
Nhịp giữa:
m 1,75l
mm 17501501900bll
og
dp1og
=⇒
=−=−=
•
Chênh lệch giữa các nhịp:
10% 0,86%
1,75
1,751,765
.100%
l
ll
og
ogob
<=
−

- Gạch ceramics
2000 0,01 1,1
22
- Vữa lót. 1800 0,02 1,2 43,2
- Bản BTCT 2500 0,07 1,1 192,5
- Vữa tô trần 1800 0,015 1,1 29,7
4
Tổng tĩnh tải tính toán:
287,4
+ Hoạt tải: p = . = 800.1,2 = 960 (kG/m2).
+ Tải trọng toàn phần (tính trên giải bản rộng b=1m).
q= (p + g).1 = (960 + 287,4).1 = 1247,4 (kG/m)
Sơ đồ cấu tạo và sơ đồ tính toán bản sàn:
2.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG BẢN SÀN:
+ Mômen ở nhịp biên và gối biên:
= 1/11*(q. ) = = 353,27 = 353
(kG.m)
+ Mômen ở nhịp giữa và gối giữa:
5
= = = 238.76 = 239 (kG.m)
3.TÍNH TOÁN CỐT THÉP BẢN SÀN:
a/ Tính cốt thép: Vì bản sàn được coi như dầm liên tục có tiết diện chữ nhật (100 x 8)
-Chiều cao tính toán của bản: ho = hb – a = 8 – 1,5 = 6,5 cm. (Chọn a = 1,5 cm)
-Bê tông mác 200,điều kiện hạn chế khi tính theo sơ đồ dẻo là A Ad = 0,3.
- Tính cốt thép theo bảng dưới đây:
Tiết diện M
(kG.m)
A= γ = 0,5(1+ = Chọn thép µ
(%)
φ

B. TÍNH DẦM PHỤ:
Sơ đồ tính: Dầm phụ là dầm liên tục 3 nhịp, với các gối tựa là dầm chính.
Nhịp tính toán:
-Nhịp biên:
3,8m3800mm
2
200
2
300
2
300
4000
2
c
2
h
2
b
ll
tdc
2b
==+−−=+−−=
-Nhịp giữa:
3,7m3700mm3004000bll
dc2g
==−=−=
-Chênh lệch giữa các nhịp:
%7,2%100.
7,3
7,38,3

d
.lβ.qM
=
,theo bảng sau:
Nhịp Tiết diện Hệ số β
.
Tung độ M,(kG.m)
Mmax Mmin (kG.m) Mmax Mmin
Biên
0
1
2
0,425.L
3
4
5
0
0.065
0.090
0.091
0.075
0.020
-0,0715
35638
-
-
-
-
-
-

Giả thiết a= 4cm => hdp = 40 + 4 = 44 cm > hdp đã chọn
*Theo điều kiện lực cắt: [Q] = ko.Rn.b.ho = 0,35.90.15.(30-4) = 12285kG > Qmax
=5627kG
Như vậy tiết diện đã chọn (150x300)mm là hợp lý/
b.Tiết diện chịu mômen âm: coi dầm làm việc theo tiết diện chữ nhật (15x30) cm
giả thiết a = 4cm => ho = h – a = 26 cm;
Tại các gối B,C tiết diện chịu mômen âm, ta sử dụng các công thức tính cốt thép như sau:
A = tra bảng : γ
Suy ra, Fa = = ; giá trị ghi trong bảng bên.
c.Tiết diện chịu mômen dương: Coi tiết diện làm việc là chữ T (hc = 8; bc ; h = 30; b= 15)cm.
-Xác định bề rộng cánh tham gia chịu nén: Sc,chiều rộng 1 bên cánh
Sc ≤ . = 1/2 . 175 = 88cm
9
Sc ≤ . = 1/6. 370 = 62 cm => chọn Sc = 60 cm
Sc ≤ 9 = 9.8 = 72cm.
- Bề rộng bản cánh là: bc = + 2Sc = 15 + 2.60 =135 cm;
- Giả thiết a = 4cm => ho = h – a = 30 – 4 = 26cm
*Vị trí trục trung hòa:
Mc = Rn.bc.hc.(ho – 0,5hc) = 90.135.8.(26 – 0,5.8) = 2138400 kGcm
Ta thấy: Mmax = 324300 kGcm < Mc = 2138400 kGcm => Trục trung hòa đi qua nhánh của
tiết diện chữ T; ta tính tiểt diện như tiết diện chữ nhật (135 x 30)cm
d.Tính chọn cốt thép: trong bảng dưới đây. (BT mac 200: A ≤ Ad = 0,3)
Tiết diện M
(kG.cm)
A= γ = 0,5(1+
=
Chọn thép µ
(%)
φ
,cm2 Δ ,

+ Kiểm tra điều kiện tính toán:
Q = k1.Rk.b.ho = 0,6. 7,5.15.26 = 1755 kG < Qmax = 5627 kG; _phải tính cốt đai.
+ Xét mặt cắt có lực cắt lớn nhất: Qmax = 5627 kG , ho = 26cm
10
-Chọn đai
φ
6, Fd = 0,283cm2, đai 2 nhánh => n = 2; u = 150mm
-Tính bước đai cực đại: = = = 155mm
-Chọn bước đai u =150 mm, bảo đảm u min{ / 2 ; ; 150} = min{150;155;150}mm
-Lực cắt cốt đai chịu được:
KG/cm 6
15
831600.2.0,2
u
.n.FR
q
ñañ
ñ
4,0===
-Kiểm tra điều kiện tính cốt xiên:
KG .60,468.7,5.15.2qbh8RQ
2
ñ
2
okñb
6062
===
> Qmax
=5627 kG; vậy không cần phải đặt cốt xiên cho dầm phụ.
8) Tính và vẽ biểu đồ bao vật liệu:

3,30
1,21
Gối B
(30x60)
3
2
6,03
4,02
3,3
3,3
26,7
26,7
0,167
0,112
0,916
0,944
2,95
2,03
Nhịp
giữa
(135x30
)
1 2
2
4,27
2,26
3,19
3,1
2,81
26.9

4) Tính và vẽ biểu đồ bao mômen:
a)Tính biểu đồ mômen cho từng trường hợp chất tải: M = α.P.L (α tra bảng theo sơ đồ tải).
S
T
T
Sơ đồ chất tải.
Tiết
diện:
α , M
1 2 Gối B 3
4
Gối C
12
1
G G
A B
G GG G GG
C
1 2 3 4
α
M
0,238
4600
0,143
2764
-0,286
-5228
0,079
1527
0,111

-1996
-0,095
-3951
-0,143
-5947
0,206
8567
0,222
9232
-0,095
-3951
4
P P
C
P P P P
A B
α
M
9448 5034
-0,321
-13349 4337
8055
-0,048
-1996
5
P P
C
P P
A B
α

-0,143
-5947
M
max
16494 12662 -3788 10094
11377 279
M
min
2604 -1187 -18577 -3755 -2471 -15566
b)Vẽ biểu đồ mômen cho từng trường hợp chất tải trên là: (kGm)
13
c) Biểu đồ bao mômen:
5) Tính và vẽ biểu đồ bao lực cắt:
14
a) Tính biểu đồ lực cắt cho từng trường hợp chất tải:
S
T
T
Tiết diện:
Sơ đồ chất tải
Phải gối A
Giữa
nhịp
biên
Trái
gối B
Phải
gối B
Giữa
nhịp

P P P P
A B
-4973 2323 9619 -9252
-1956
5340
5
P P
C
P P
A B
701 701 701 -5926
1370
8666
6
C
P PP P
A B
-5926 1370 8666 -2038
-2038
-2038
7
C
P P
A B
-253 -253 -253 1288
1288
1288
Q
max
=

Sử dụng bê tông mac 200, tính theo sơ đồ đàn hồi điều kiện hạn chế: A Ao = 0,428.
Tiết diện M
(kG.cm)
A= γ = 0,5(1+ = Chọn thép µ
(%)
φ
,cm2 Δ ,
%
Gối B
(30x60)
1857700 0,245 0,857 15,73
3
φ
18
+3
φ
18
15,26 -3 0,96
Nhịp biên
(174x60)
1649400 0,035 0,982 11,75
3
φ
18
+2
φ
16
11,65 -0,85 0,12
Nhịp giữa
(174x60)

q
ñañ
ñ
5,80===
-Kiểm tra điều kiện tính cốt xiên:
KG .80,538.7,5.30.5qbh8RQ
2
ñ
2
okñb
20175
===
>
Qmax = 13972kG.
Không cần tính cốt xiên cho dầm chính.
9)Tính cốt treo:
Để gia cố chổ dầm phụ kê lên dầm chính người ta sử dụng cốt treo:
+Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:
P1 = P + G = 7296 + 3391 = 10687 kG;
+Cốt treo đặt dưới dạng cốt đai có đường kính phải thỏa mãn diện tích cần thiết:
Ftr = P/Ra = 10687/2000 = 5,3 (cm2).
+Dùng đai
φ
8, Fđ = 0,503 cm2; 2 nhanh (n=2).
+Số cốt treo cần thiết là: N = = = 5,3 (đai), chọn theo cấu tạo 8 đai/
+Đặt mỗi bên mép dầm phụ 4 đai, trong đoạn = hdc – hdp = 60 – 30 = 30cm
17
+Khoảng cách giữa các đai: h1/4 = 30/4 = 7,5cm

h

2
11,65
9,11
4,02
3,37
3,36
3,3
56,63
56,64
56,7
0,034
0,027
0,012
0,983
0,987
0,994
16,86
13,24
5,89
Gối B
(30x60)
6
5
3
2
15,26
12,72
7,63
5,09
5,8

54,68
54,19
56,6
0,224
0,181
0,087
0,888
0,910
0,957
16,06
13,04
7,17
Nhịp
giữa
(174x60
)
4
2
8,04
4,02
3,3
3,3
56,7
56,7
0,024
0,012
0,988
0,994
11,74
5,89

= 80,5 (KG/cm2);
cmdcmd
q
Q
W
ñ
36.2048,548,1.5
5,80.2
9153.8,0
5
2
.8,0
4
=>=+=+=
,lấy bằng 54,48cm.
-Chiều dài từ trục gối B đến điểm cắt thực tế:
L = + = 1,246 + 0,54 = 1,786 m.
*Bên trái gối B khi cắt đi 3 thanh
φ
18 khả năng chịu lực của 3
φ
18 còn lại sẽ là Mtd = 10,5Tm,
theo hình bao mômen thì tiết diện có M = 10,5 (Tm
Tiết diện cách tâm gối 1 đoạn là:
mX
B
882,0
153,9
5,10577,18
3

−
−= 9,1
; L = Xi – W; ta có bảng dưới đây:
Ký hiệu x (cm) Q (kG) d (cm) 20d (cm)
W= . +5d;(cm)
L=x+W;
cm
Nhịp
biên
Xnb_1A 152,5 8681 1,8 36 52,1 100,4
Xnb_3A 67,8 8681 1,8 36 52,1 15,7
Nhịp
giữa
Xng_2C 96,1 5841 1,6 32 37,0 59,1
Gối
B
Xg_1B 27,6 9158 1,8 36 54,5 82,1
Gối
C
Xg_1C 36,7 6892 1,8 36 43,2 79,9
Xg_3C 121,8 6892 1,8 36 43,2 165,1
20