GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI
A.THIẾT KẾ BẢN
I.ĐẦU ĐỀ:
1.Sơ đồ sàn:
dÇm chÝnh
1 mét

vïng gi¶m
20% cèt thÐp
cét
dÇm phô
t êng 0,34m
Sơ đồ mặt bằng sàn
2.Kích thước:Khoảng cách giữa các dầm phụ : L
1
= 2,1 (m).
Khoảng cách giữa các dần chính: L
2
= 6(m)
Trên mặt bằng trục định vị của cột biên nằm ở mép ngoài các cột ,còn đối với cột giữa
trục là tim cột theo cả 2 phương
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang1
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép 3.Hoạt tải: giá trị tiêu chuẩn: p
tc

s
=280 Mpa , R
sc
=280 Mpa , R
sw
=225 Mpa
II.TÍNH BẢN
1.Sơ đồ tính-nhịp tính toán của bản
Giả thiết kích thước tiết diện dầm phụ
Ta có : l
dp
= l
2
= 6000mm ,h
dp
= =()mm chọn h
dp
=500mm
b
dp
=(0,3-0,5)h
dp
=(250)(mm) chọn 250mm
Giả thiết kích thước dầm chính
Ta có: l
dc
= 3.l
1
=3.2,1= 6,3(m)
h

1
- - +
l
ob
= 2100 + =1840(mm)
Nhịp tính toán của nhịp giữa: l
0
= l
1
- b
dp
= 2100-250= 1850 (mm)
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang2
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép Sơđồ nhịp tính toán của bản
Bản làm việc như một dầm liên tục nhiều nhịp.Tính toán bản theo sơ đồ biến dạng dẻo.
Sơ đồ tính toán:
Sơ đồ tính bản
2.Xác định tải trọng.
Tĩnh tải là các lớp cấu tạo sàn gồm 4 lớp:

Các lớp cấu tại cơ bản Giá trị tiêu chuẩn
( kN/m
2
)
Hệ số
tin cậy
Giá trị

Tổng tải trọng tính toán
q
b
= g
b
+ p
b
= 2,91+ 10,8=13,71(KN/m)
3.Xác định nội lực:
Mômen nhịp biên:
M= q
b
.l
ob
2
= =4,22(KN.m)
Mô men ở gối thứ 2:
M= - q
b
.l
ob
2
= =-4,22 (KN.m)
Mô men ở gối giữa và nhịp giữa:
M = q
b
.l
0
2
= =2,93(KN.m)

2,93 KN.m
2,93 KN.m
M
Biểu đồ Mômen của bản
Q
10,09 KN
15,14 KN
12,68 KN
12,68 KN
12,68 KN 12,68 KN
Biểu đồ lực cắt của bản
4.Tính toán cốt thép:
Chiều cao có ích của bản:
h
0
=h-a = 7-1,5 = 5,5(cm)
-Bê tông B15; R
b
=8,5Mpa
-Cốt thép loại CI
R
s
=225Mpa
-Chiều cao của bản: h
b
=7cm
Tính toán bố trí thép :
Ta có tại nhịp biên và gối thứ 2: = =<α
R
= 0,444

Bảng 1
Tiết
diện
M(KN.m) A
s
(cm
2
)
Chọn thép
Nhịp
biên
4,22 0,164 0,18 3,74 0,68
cm
2
<5%
Gối thứ
2
4,22 0,164 0,18 3,74 0,68
cm
2
<5%
Nhịp
giữa
Gối giữa
2,93 0,144 0,121 2,51
Giảm
cốt thép
20%
=2,01
0,456

2
Hàm lượng %===0,365% >
min
=0,05%Kiểm tra lại chiều cao làm việc h
o
, lớp bảo vệ 10mm
h
o
= 70-10- 0,5.8=56mm, vậy trị số dùng để tính toán h
o
=55mm là thiên về an toàn.
5.Tính thép chịu momen uốn :
Chọn cốt thép như trong bảng 1.
Ta có: = = 3,71 3 trị số v
0
= đoạn vươn của cốt thép chịu momen âm tính từ mép dầm
phụ là
v
0
.l
0
= .1,85=0,62m ;
tính từ trục dầm phụ là : v
0
.l
0
+0,5b

.b.h
o
= 0,5.1,5.0,75.1000.56= 31500N= 31,5KN
6.Cốt thép cấu tạo:
- Cốt thép chịu momen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính: chọn 6,
a=140mm có diện tích trên một mét bản là 202mm
2
lớn hơn 50% diện tích cốt thép tính
tại gối tựa của bản là 0,5.387=193,5mm
2
, sử dụng cốt mũ đoạn vươn ra tính từ mép dầm
chính là .l
0
= .1,85= 0,46m
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang7
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép Tính từ trục dầm chính là: .l
0
+ 0,5b
dc
= .1,85+ 0,5. 0,3= 0,61m
Đoạn vươn từ mép tường là l
o
=
-Cốt thép phân bố được bố trí vuông góc cốt thép chịu lực: chọn , a=200mm, có diện
tích trên một mét của bản là 141mm
2
đảm bảo lớn hơn 20% diện tích cốt thép tính toán

=6000-300= 5700mm
Nhịp biênl
ob
=l
2
- - +
L
ob
=6000- - + =5790mm
Trong đó s
d
– đoạn dầm phụ kê lên tường, lấy bằng kích thước 1 viên gạch chọn
s
d
=220mm. Trong thực tế nên kê dầm phủ lên toàn bộ chiều dày tường để giảm ứng
suất cục bộ từ đầu dầm truyền xuống tường.
Chênh lệch giữa các nhịp : . 100%= 1,55%< 10%
-Sơ đồ tính toán
Sơđồ tính toán dầm phụ
2.Xác định tải trọng
-Tĩnh tải :
Do bản truyền xuống : g
1
=g
b
l
1
=2,91x2,1 = 6,11 KN/m
Do trọng lượng bản thân dầm phụ:
g
Tỷ số: = 2,5 < 3
3.Vẽ biểu đồ bao mô men và lực cắt
Tung độ biểu đồ bao mô men tính theo công thức: M=.q
dp
.l
0
2
Để tính toán, chia mỗi nhịp dầm thành 5 đoạn đánh số 0;1;2; Mỗi đoạn dài 0,2l
ob
đối
nhịp biên và 0,2l
o
đối với nhịp giữa.

β
1
để vẽ nhánh (+) của biểu đồ
β
2
để vẽ nhánh (-) của biểu đồ
Tra phụ lục 11, với tỉ số = 2,5 có hệ số k=0,270 và các hệ số β
1,
β
2
.
Kết quả tính toán trong bảng sau:

Bảng 2

=5700)
18,57 -34,04
7 0,058 -0,012 59,83 -12,38
0,5 0,0625 64,47
8 0,058 -0,009 59,83 -9,28
9 0,018 -0,027 18,57 -27,85
10 -0,0625 -64,47
(gối 3) -0,025 -25,79
Ở nhịp biên Mômen âm triệt tiêu ở tiết diện cách mép gối thứ 2 một đoạn :
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang10
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép x =k.l
ob
=0,27 x 5,79 =1,563(m)
Mômen dương triệt tiêu cách gối tựa một đoạn:
Nhịp biên =0,15. = 0,15x 5,79=0,869(m)
Nhịp giữa =0,15= 0,15x 5,7 =0,855(m)
+ Biểu đồ lực cắt
Q
A
= 0,4.q
dp
.l
ob
=0,4.31,75.5,79 = 73,53 KN
Q
B
T

6
,
8
6
7
9
,
8
3
2
1
,
2
9
7
1
,
6
3
4
,
0
4
1
8
,
5
7
5
9

8
5
6
4
,
4
7
Biểu đồ Mômen dầm phụ (KN.m)
90,49
90,49
90,49
90,49
110,3
73,53
Biểu đồ lực cắt của dầm phụ (KN)
4. Tính toán với cốt thép dọc.
Bê tông cấp độ bền B15 có R
b
=8,5Mpa
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang11
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép Cốt thép CII có R
s
=280Mpa, R
sc
=280Mpa, cốt đai nhóm CI có R
sw
=175Mpa

=250x500mm
Giả thiết a= 35mm thì chiều cao h
0
= 500-35=465mm
-Tại gối tựa B có momen M=71,6 KN.m
Tính= = = 0,1558 <= 0,255 (Cốt đơn)
Tính = 1- = 0,1703
Tính= = 601mm
2
Kiểm tra
: =
( ; ) =(0,3 ;0,9)
-Tại gối tựa C có momen M= 64,47 KN.m
Tính= = = 0,1403 <= 0,255 (Cốt đơn)
Tính = 1- = 0,1518
Tính= = 536mm
2
Kiểm tra
: =
( ; ) =(0,3 ;0,9)
b. Với mô men dương :
Tính toán theo chữ tiết diện chữ T, cánh nằm trong vùng nén
-Kiểm tra vị trí trục trung hòa :
M
f
=R
b
.b
f
’

≤ L
dp
/6 & S
f
≤ 6h
f’
.
Chọn S
f
=< min(1100; 1000:420)=420 => b
f
’
=2.0,42+0,3 =1,09 m
Ta có : M
f
=R
b
(h
o
- ) = 8,5.1090.70.(465 - ) = 278,87.10
6
N.mm =278,87(KN.m)
Vậy M
f
=278,87KN.m > M =96,86 KN.m
Suy ra trục trung hòa đi qua cánh, tính với tiết diện hình chữ nhật lớn1260x500 mm
-Tại nhịp biên với M= 96,86 KN.m
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang12
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép


= 5,07
16
=6,03
0,519
Gối 2
250x500
71,6 Tiết diện chữ nhật
=6,01
316
=6,03 0,519
Gối giữa
250x500 64,47
Tiết diện chữ nhật
=5,36
316
=6,03 0,519
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang13
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép
NhÞp biªn
Gèi 2

NhÞp gi÷a

Gèi gi÷a
5.Tính toán cốt đai và cốt xiên
a.Tính cốt đai :
- Kiểm tra điều kiện sau : Q

điều kiện hạn chế theo yêu cầu thì
ωl.bl
~= 1;
Tính q
1
= g
dp
+0,5p
dp
= 9,07+0,5.22,68= 20,41kN/m
M
b
=
b2
.R
bt
.b.h
0
2
= 2. 0,75.250.465
2
= 81084375 N.mm = 81,1kN.m
Q
b1
= 2= 81,37kNm
= = 136,62kNm> Q
max
=110,3 KN
Xác định q
sw

=28,3mm
2
.
=> A
sw
=n.a
sw
=2.28,3= 56,6mm
2
Khoảng cách giữa các cốt đai :
S
tt
===176mm
Với dầm cao h=500mm > 450mm
Khoảng cách giữa các cốt đai :
S
ct
≤min(h/3 ;500)= 166mm
Chọn s
ct
= 160mm
Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai :
s
max=
= = 551mm
Vậy ta chọn khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai :
S=min (s
tt
; s
ct

= 0,56.61,91= 34,67kN/m
Tính q
1
= g
dp
+0,5p
dp
= 9,07+0,5.22,68= 20,41kN/m< 0,56 q
sw
= 34,67kN
Tính C theo công thức:
C== = 1,993m >.h
0
=.0,465= 1,55m
Chọn C=1,55m
Q
b
== =53,32 kN > Q
bmin
=52,31 kN
Tính :
C
0
=== 1,529m >2h
0
= 0.93m
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang15
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép
Vậy điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng được đảm bảo.
6.Tính toán và vẽ đường bao vật liệu
-Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc là a
0
= 25 mm
- Tại tiết diện đang xét cốt thép bố trí là A
s
Suy ra h
o
= h- (a
0
+/2)
-Tính toán khả năng chịu lực của tiết diện như sau :=>
=.(1-0,5.) =>= h
o
2
.
-Với tiết diện chịu mô men dương thay b bằng
Kết quả ghi ở bảng sau:
Tiết diện Cốt thép A
s
(cm
2
)
a
(cm)
h
o
(cm)
(KN.m

0,113
0,156
0,107
72,14
49,58
Nhịp
giữa
1090x50
0
16
2Ø16(cắt1Ø16)
6,03
4,02
3,5
3,5
46,7
46,7
0,039
0,113
0,04
0,107
71,26
49,58
Gối 3
250x500
316
2Ø16(cắt1Ø16)
6,03
4,02
3,5


Gối 2 trái 1Ø16 giữa 545 96,9
1
Gối 2
phải
1Ø16 giữa 757 67,6
6
Nhịp 2
trái
1Ø14 giữa 902 18,5
1
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang18
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép Nhịp 2
phải
1Ø14 giữa 902 45,3
1
Gối 3 trái Cắt 1Ø16 588 33,3
4
*.Xác định đoạn W kéo dài :
Thép chọn CI có R
sw
=175Mpa.
Ta có W=((0,8Q-Q
s;inc
)/2q
sw
+ 5d) ≥ 20d

Biên phải 1Ø20 giữa 45,25 61,9 392 400 400
Gối 2 trái 1Ø16 giữa 96,91 61,9 706 320 700
Gối 2 phải 1Ø16 giữa 67,66 61,9 517 320 520
Nhịp 2 trái 1Ø16 giữa 18,51 61,9 189 320 320
Nhịp 2 phải 1Ø16 giữa 45,31 61,9 362 320 360
Gối 3 trái 1Ø16 giữa 33,34 61,9 295 320 320
7. Cốt thép cấu tạo.
Chon thép 2 Ø12: cốt thép này được sử dụng làm cốt giá ở nhịp trong đoạn không có
momen âm, diện tích cốt thép là 226mm
2
. Không nhỏ hơn :
0,1%.b.h
0
=0,1%.250.465= 116mm
2
.
8. Kiểm tra về neo cốt thép
Cốt thép ở phí dưới sau khi được uốn, cắt số còn lại kéo vào gối phải đảm bảo lớn hơn
1/3 diện tích cốt thép ở giữa nhịp:
Nhịp biên 2Ø18 +1Ø20 cắt1Ø20 còn 2Ø18 , diện tích còn 62% khi vào gối.
Nhịp gữa 3Ø16 cắt 1 Ø16 còn 1Ø16, diện tích còn lại 66,67% khi vào gối.
Đường bao vật liệu và bố trí thép.
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang20
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép
69,19
95,8
96,86

dc
= 600mm
-Giả thiết kích thước cột 400x400mm
-Nhịp tính toán : Nhịp giữa và nhịp biên lấy l
0
= 3.l
1
= 3.2,1 =6,3 m
Sơ đồ tính dầm như hình sau :

Sơ đồ tính dầm chính
2.Xác định tải trọng
-Tĩnh tải : G= G
1
+ G
0
trong đó :
Do trọng lượng bản thân của dầm phụ và bản truyền truyền xuống:
G
1
= g
dp
. l
2
= 9,07.6 =54,42 KN
Do trọng lượng bản thân dầm chinh qui về lực tập trung:
G
0
= b
dc

GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép e.Hoạt tải 4
Ta có các tổ hợp
Tổ hợp 1: TT +HT1
Tổ hợp 2:TT+HT2
Tổ hợp 3: TT+HT3
Tổ hợp 4: TT+HT4
+Các biểu đồ momen tương ứng với các trường hợp đặt tải trên( tính cho một nửa
dầm) :
a.Tĩnh tải
M
A
B
C
G
b. Hoạt tải 1
SVTH: Huỳnh Ngọc Hiếu 53CXD Trang24
GVHD: Ts. Lê Trung Phong Đồ Án: Bê Tông Cốt Thép M
A
B
C
P1
c. Hoạt tải 2
A
B