TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT HUNG
KHOA XÂY DỰNG
&
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MÔN : BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
Giáo viên hướng
dẫn
: LÊ NGỌC VIỆT
Sinh viên thực hiện : ĐỖ VĂN TUẤN
Lớp : K35ĐH-XD

HÀ NỘI, 01/2014
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
SVTH: ĐỖ VĂN TUẤN LỚP: K35 – DHXD 2.
2
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
1.SỐ LIỆU CHO TRƯỚC:
1 Sơ đồ kết cấu hình 2.1.
Hình 2.1: Sơ đồ sàn
2. Kích thước từ giữa trục dầm và trục tường l
1
= 2,7m ; l
2
= 5,4m . tường chịu
lực có chiều dày b
1
= 220mm.
cột BTCT :
- Cột giữa: tiết diện b
c
. h

MẶT BẰNG SÀN
lớp vư?a trát trần dầy 10mm
sàn bêtông cốt thép dày 90mm
lớp gạch lát dày 10mm
lớp vư?a lót dày 30mm
CẤU TẠO SÀN(T/L 1:10)
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
4. Vật liệu: bê tông cấp độ bền theo cường độ chịu nén B15, cốt thép của bản
và cốt đai của dầm dùng nhóm C –I , cốt dọc của dầm dùng nhóm C-II.
2. TÍNH BẢN
2.1 Phân tích:
Sàn có dầm theo 2 phương. dầm tại các trục 2,3,4, ,10 là dầm chính.
Các dầm vương góc với dầm chính là dầm phụ.
Kích thước ô bản: l
1
= 2700mm; l
2
= 5400mm; l
2
= 2l
1
nên có bản 1
phương.
2.2 Chọn kích thước các cấu kiện.
- Chọn chiều dày của bản:

D 1,1
h = .l .2700 84,85mm
1
b

dc
= 250mm.
giằng tường: có tiết diện: b
g
x h
g
220x 200mm
2.3 Sơ đồ tính.
- Bản một phương, lấy dảy bản rộng 1m vuông góc với dầm phụ làm dại diện
để tính. Xem bản như dầm liên tục.
- Nhịp tính của bản:
SVTH: ĐỖ VĂN TUẤN LỚP: K35 – DHXD 2.
4
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
+ Nhịp biên:
b
b
0,22 0,22
dp
t
l = l - - + c = 2,7 - - + 0,5.0,09 = 2,525m
ob 1b b
2 2 2 2
+ Nhịp giữa:
0 1 dp
l = l - b =2,7-0,22=2,48mm
Chênh lệch giữa các nhịp:
2,52 2,48
x100% 1,78%
2,52

18kN / m=g
0,01x18=0,18 1,3 0,234
- tổng cộng 3,17 3,631
lấy g
b
= 3,63 kN.m
2
hoạt tải: P
b
= P
tc
.n = 5,0.1,2 = 6,0 kN/m
2
tải trọng toàn phần: p
b
= g
b
+ P
b
= 3,63 + 6,00 = 9,63 kN/m
2
SVTH: ĐỖ VĂN TUẤN LỚP: K35 – DHXD 2.
5
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
tính toán với dải bản b
1
= 1m; có q
b
= 9,63.1 = 9,63 kN/m
2

0
= 2480
A B
290
q= 9,63 kN/m
5,58
5,58
3,70
3,70
3,70
3,70
M
a)
b)
2480
2700 2700
2480 220
2525
220
110
90
45
220
2700
Hình 2.2: Sơ đồ tính toán của dải bản
a) sơ đồ tính toán; b) Biểu đồ mômen
2.6 Tính cốt thép chịu mômen uốn.
- Số liệu: Bê tông B15 có R
b
= 8,5 MPa, cốt thép C-I có R

s
s 0
M 5,56.10
A 351mm
R . .h 225.0,938.75
= = =
x
s
1 0
A 351
% 100 0,468%
b .h 1000.75
= = × =m
- Chọn thép A
s
đường kính 8mm, a
s
= 50,3mm
2
, khoảng cách giữa các cốt thép
theo tính toán là:
s =
1 s
s
b .a 1000.50,3
143
A 351
= =
 chọn 5 φ8, s= 160mm.
- Tại gối giữa và nhịp giữa: Với mômen M = 3,70 kNm, α

= 0,25x2,48 = 0,62m ;
Tính từ trục dầm phụ là:
vl
o
+ 0,5b
dp
= 0,62 + 0,5.0,22 = 0,730 m.
- Thép chịu mômen âm được dặt xen kẽ nhau, đoạn vươn của cốt thép ngắn
hơn tính từ mép dầm phụ là:
1/6xl
o
= 1/6.2,48 = 0,41m
-Tính từ trục dầm phụ là:
0 dp
1 1
xl 0,5.b .2,48 0,5.0,22 0,52m
6 6
+ = + =
- Thép dọc chịu mômen dương được dặt xen kẽ nhau, khoảng cách từ đầu
mút của cốt thép ngắn hơn đến mép dầm phụ là:
0
1 1
xl .2,48 0,31m
8 8
= =
- Kiểm tra khả năng chịu lực cắt:
Q
bmin
= 0,8
bt

1 1
xl 0,5xb x2,48 0,5.0,25 0,745m
4 4
+ = + =
Lấy tròn 750 mm.
 Cốt thép phân bố được bố trí vuông góc với cốt thép chịu lực:
chọn φ6, s = 250 có diện tích trên mỗi mét của bản là 113mm
2
; đảm bảo
lớn hơn 20% diện tích cốt thép tính toán tại giữ nhịp ( nhịp biên
0,2.351=70,2mm nhịp giữa :0,2.228 = 45,6mm
2
)
SVTH: ĐỖ VĂN TUẤN LỚP: K35 – DHXD 2.
9
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
SVTH: ĐỖ VĂN TUẤN LỚP: K35 – DHXD 2.
10
b)
125
125
625
750750
625
13
φ 6
a250
φ
6a200
12

φ
6a250
φ
8a160
7
6
φ
8a160
10
φ
6a250
φ
8a160
7
6
φ
8a160
10
φ
6a250
φ
8a160
7
220 620 520 520
730 730
520 520
730 730
520
730
3 - 3

220
290
A
B
45
2700
φ
6a200
5
6
φ
8a160
7
2
1
φ
6a140
φ
6a140
φ
6a140
φ
6a140
φ
6a200
5
φ
8a160
φ
8a160

1
cột 300x400
2700 2700 2700 2700 2700 2700
8100 8100
5400 5400 5400 5400 5400 5400 5400 5400 5400
A
B
C
2
3
4
5
6 7 8
9
10
11
cột 300x300
cột 220x220
tường bao dày 220
5400
2
2
11
a)
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
3.TÍNH DẦM PHỤ.
3.1 Sơ đồ tính.
- Dầm phụ là dầm liên tục 10 nhịp, mà các nhịp giữa giống nhau vì vậy là chỉ
cần tính 2,5 nhịp đầu tiên.
- Dầm gối lên tường 1 đoạn S

5,275 5,15
x100% 2,37% 10%
5,275
-
= <
3.2 Tải trọng tính toán.
⊕ Tĩnh tải.
- Tải trọng bản thân dầm( không kể bản dày 90mm ):
g
op
= b
dp
(h
dp
– h
b
) γ.n = 0,22.(0,4 – 0,09).25.1,1 = 1,875kN/m
- Tĩnh tải truyền từ bản:
g
b
l
1
= 3,63.2,7 = 9,801 kN/m
- Tĩnh tải toàn phần:
g
p
= g
op
+ g
b

12
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
⊕ Tung độ hình bao mômen ( nhánh dương )
- Tại nhịp biên:
M
+
= β
1
q
b
l
pb
2
= β
1
27,876.5,275
2
= β
1
.775,679 kN/m
- Tại nhịp giữa M
+
= β
1
.q
b
.l
p
= β
1

2
kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.2.
Bảng 2.2: Tính toán hình bao mômen của dầm phụ.
Nhịp, tiết
diện
Giá trị β
Giá trị m( kn/m )
β
1
β
2
M
+
M
-
Nhịp biên
Gối 1 0 0
1 0,065 50,42
2 0,090 69,81
0,425l
pb
0,091 70,59
3 0,075 58,18
4 0,020 15,51
Gối 2 - tiết
diện 5
-0,0715 -55,46
Nhịp 2
6 0,018 -0,025 13,30 -18,48
7 0,058 0.0018 42,88 1,330

1
= 0,4 . q
p
. l
pb
= 0,4. 27,876.5,275 = 58,82 kN
Q
1
t
= 0,6. q
p
. l
pb
= 0,6. 27,876.5,275 = 88,22 kN
Q
2
p
= 0,5 . q
p
.l
p
= 0,4. 27,876.5,15 = 71,78 kN
Hình bao mômen và biểu đồ lực cắt thể hiện trên hình 2.4
Hình 2.4: Sơ đồ tính toán và nội lực trong dầm phụ
a) Sơ đồ tính; b) Biểu đồ bao mômen; c) Biểu đồ bao lực cắt
3.2.Tính cốt thép dọc.
Bê tông cấp độ bền B15 có R
b
= 8,5 MPa, R
bt

42,88
46,2
46,2
46,2
42,88
55,46
55,46
58,18
70,59
69,81
50,42
42,88
13,3
18,48
15,51
13,3
12,49
13,09
13,3
1171
791 773
a)
b)
58,82
88,288
71,78
71,78
71,78
c)
M

= = =z
6
2
s
s 0
M 55,46.10
A 611,1mm
R . .h 280.0,876.370
= = =
z
- kiểm tra:
s
dp 0
A 611,1
% 100 100 0,75%
b .h 220.370
= × = × =m
Tại gối 3, với M = 46,2 kNm, α
m
= 0,18 ; ζ = 0,9 ; A
s
= 495,5 mm
2
; μ=0,6%> μ
min

= 0,1%.
b)Với mômen dương
- Tính theo tiết diện chữ T, có cánh nằm trong vung nén, bề dày cánh
h

b
+ 2S
f
= 220 + 2.860 = 1940m
- Tính: M
f
= R
b
.b’
f
.h’
f
(h
0
– 0,5h
f
’
)
= 8,5.1940.90.(370-0,5.90) = 480,33.10
6
Nm = 482,33kNm.
M
+
max
= 70,59 kNm < M
f
= 482,33kNm -> trục trung hòa đi qua cánh.
Tính theo tiết diện chữ nhật b = b
f
= 1940mm; h= 400mm; a = 30mm;

A 695,28mm
R . .h 280.0,98.370
= = =
z
kiểm tra :
s
min
dp 0
A 695,28
% 100 0,85% 0,1%
b .h 220.370
= = × = > =m m
⊕ Tại nhịp 2 và nhịp giữa, với M = 46,2kNm; α
m
= 0,02; ζ = 0,99 ; A
s
= 450,45;
μ = 0,55%.
3.3.Chọn và bố trí cốt thép dọc.
Bảng 2.3: Bố trí cốt thép dọc cho các tiết diện chính của dầm.
Tiết diện Nhịp biên Gối 2 Nhịp 2 Gối 3 Nhịp giữa
A
s
tính toán 695,2 611,1 450,45 495,5 450,45
Bố trí cốt
thép
2φ18 +
1φ16
2φ18+1φ1
6

2φ
18
3
2φ
18
Nhip bieân
Goái 2
Nhip 2
Goái 3
Nhip giöa
Hình 2.5: Bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết diện chính của dầm
- Kiểm tra lại h
0
: chọn chiều cao dày lớp bảo vệ c = 18mm, cốt thép dặt 1ớp
h
0
= h – c - φ/2 = 400 – 18 – 18/2 = 373 mômen lớn hơn trị số dùng đẻ tính
toán là 370mm.
SVTH: ĐỖ VĂN TUẤN LỚP: K35 – DHXD 2.
16
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
3.4.Tính cốt ngang:
- Từ biểu đồ bao lực cắt hình 2.4 ta có:
Q
1
= 58,82kN; Q
2
t
= 88,228 kN; Q
2

= 0,55R
bt
.b.h
0
= 0,5.0,75.220.373 = 30772,5N = 30,7 kN.
Q
bmin
= 30,7 kN < Q = 88,288 < 0,3R
b
.b.h
0
= 209,253 kN
⊕ Tính cốt đai ( không có cốt xiên )
cho Q = 88,288 Q
đb
=
2
bt 0 sw p p
6R .b.h (0,75q q 0,5P )+ -
(với ý nghĩa là toàn bộ lực cắt do bê tông và cốt dai chịu hết)
q
p
- tải trọng toàn phần của dầm phụ.
q
p
= g
p
+ p
p
= 11,676 + 16,2 = 27,876 kN.

bt 0
o
sw p p
1,5R .b.h 1,5.0,75.220.373
C 780,03mm
0,75q q 0,5p 0,75.49,09 27,876 0,5.16,2
= = =
+ - + -
C
o
= 780,03 mômen > 2h
0
= 746mm. chỉ lấy C
0
= 2h
0
= 2.373 = 746
mm
 tính q
sw
với C
0
= 2h
0
= 746mm.
Cho Q = 88,288 kN = Q
ĐB
=
bt 0
sw p p 0

= =
 chọn cốt đai φ6 2 nhánh.
Diện tích 1 lớp cốt đai là :
2 2
2
w
s
n. 2.3,14.6
A 56,52mm
4 4
pf
= = =
- Khoảng cách giữa các lớp cốt đai theo tính toán là:
SW sw
tt
sw
R .A 175.56,52
s 202mm
q 48,93
= = =
 Chọn khoảng cách giữa các lớp cốt đai theo tính toán s
tt
= 200mm.
- Khoảng cách giữa các lớp cốt đai theo cấu tạo:
s
ct
= min của 0,5h
0= = 186mm
hoặc 300mm, chọn s
ct

= 1940 mômen, bố trí cốt thép 2ϕ18 + 1ϕ16, diện tích
A
s
= 710mm
2
.
Lấy lớp bê tông bảo vệ là 18mm, a = 18+0,5.18 = 27; h
0
= 400 – 27 = 373
s s
'
b f 0
R .A 280.710
ξ = 0,032
R .b .h 8,5.1940.373
= =
'
0 f
xξ.h 0,032.373 11,936mm h 90mm= = = < =
-> trục trung
hòa đi qua cánh.
1 0,5ξ 1 0,5.0,032 0,984ζ = − = − =
6
td s s 0
M R .A . .h 280.710.0,984.373 72966.10 Nmm 72,966kNm= ζ = = =
 Tại gối 2: mômen âm, tiết diện chữ nhật b x h = 220 x 400, bố trí cốt thép
2ϕ18 + 1ϕ16, diện tích A
s
= 710 mm
2

;
td s s 0
M R .A . .h
= ζ
Bảng 2.4: Khả năng chịu lực của các tiết diện
Tiết diện Số lượng và diện tích cốt thép h
0
(mm
ξ
ζ
M
td
(mm)
SVTH: ĐỖ VĂN TUẤN LỚP: K35 – DHXD 2.
19
ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
)
Giữa nhịp biên 2ϕ18 + 1ϕ16 có A
s
= 710 373 0,032 0,97
8
72,966
Cạnh nhịp
biên
cắt 1ϕ16 còn 2ϕ18 có A
s
= 508,9 373 0,023 0,98
8
52,54
Trên gối 2 2ϕ18 + 1ϕ16 có A

Cạnh nhịp
giữa
2ϕ18 có A
s
= 508,9 373 0,023 0,99
8
53,04
b) Xác định mặt cắt lí thuyết các thanh
 Cốt thép số 2 (đầu bên trái): Sau khi cắt cốt thép số 2, tiết diện gần gối 2
nhịp thứ 1 còn lại cốt thép số 1 (2ϕ18) ở phía dưới , khả năng chịu lực ở
thớ dưới là 52,54 kNm.Biểu đồ bao vật liệu cắt biểu đồ bao mômen ở điểm
H. Đây là mặt cắt lí thuyết của cốt thép số 2. Bằng quan hệ hình học, xác
định được khoảng cách từ H đến mép gối 1 là 1123 mm.
Xác định đoạn kéo dài w
2
: Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác
đồng dạng, xác định lực cắt tương ứng tại điểm H là Q = 27,51 kN. Tại khu
vực này cốt đai bố trí là ϕ6a200, tính:
sw sw
sw
R .A 175.56,6
q 49,525N / mm
s 200
= = =
Do tại khu vực cắt cốt thép số 2 không bố trí cốt xiên nên Q
s,inc
= 0.
Ta có:
s.inc
2

27
400
27
373
400
373
27
400
1
2φ
18
1φ16
2
3
2φ
18
1φ16
4
220
220
220
220
220
1
2φ
18
1
2φ
18
3

φ18+1φ16)
52,54(2
φ
18)
63,59(2
φ18+1φ16)
53,04(2
φ18)
2
φ
18
2
φ
18
2
φ
18
13540
1
φ
16
3140
110
1500(
φ
6a200)
2165(
φ
6a300)
250

7
7
8
8
8
8
3
2
φ
18
1
1
φ
16
2
2
φ
14
4
2
φ
18
11
2
φ
18
3
2
φ
18

1412
540
13540
3350
52,54(2
φ
18)
1788
680
350
1
2φ
18
3
2φ
16
5
5
φ6
a200
φ6
a300
φ6
a200
5
φ6
a200
5
φ6
a300

4.2 Tải trọng tính toán.
- Trọng lượng bản thân dầm quy về các lực tập chung:
G
0
= b
dc
.(h
dc
– h
b
)γ.n.l
1
= 0,250.(0,75 – 009).25.1,1.2,7 = 12,251 kN.
- Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào:
G
1
= g
dp
.l
2
= 11,676.5,4 = 63,05kN.
- Tĩnh tải tập chung:
G = G
0
+ G
1
= 12,251 + 63,05 = 75,301kN.
- Hoạt tải tác dụng tập chung truyền vào từ dầm phụ:
P = P
dp


0 2
.593,74 .708,59
= α − α
hệ số α được tra ở phụ lục 13.
- Xác định M
max
; M
min
tại tiết diện 1, có x/l = 0,333:
M
max
= α
0
.593,74 + α
1
.708,59
= 593,74.0,2222 + 708,59.0,2778 = 328,77 kNm
M
min

0 2
.593,74 .708,59
= α −α

= 593,74.0,2222 - 708,59.0,0556 = 92,53 kNm
Kết quả tính toán ghi trong bảng 2.5.
bảng 2.5: tính toán và tổ hợp mômen
Mômen A 1 2 B
x/l 0 0,333 0,667 0,857 1

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BTCT 1 GVHD: LÊ NGỌC VIỆT
Hình 2.8. Biểu đồ bao mômen xác định theo phương pháp trực tiếp
Hình 2.10 cho hình ảnh chi tiết về M
max
, M
min
cho dầm. Dùng biểu đồ trên hình
2.11 xác định mômen mép gối M
mg
.
Xác định mômen mép gối:
M
mg
= M
g
– (M
g
– M
E
).0,5.b
c
/l
1
= 434,06 – (434,06 – 186,23).0,5.400/1158
= 391,26 kNm
Hình 2.9: Sơ đồ tính M
mg
b) Xác định biểu đồ bao lực cắt.
- Tung độ nhánh dương của biểu đồ bao lực cắt;
Q

35. -75,3 -217,04
SVTH: ĐỖ VĂN TUẤN LỚP: K35 – DHXD 2.
25
B
M
g
=434,06
G
H
E
M
E
= 186,23
F
1158
250
1158