GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 1
LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khoa học kỹ thuật không ngừng phát triển, đặt biệt đối với nước
ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa-hiện đại hóa, hệ thống cơ sở hạ tầng
cũng phải phát triển theo chính vì lý do này mà nghành xây dựng nói chung
và xây dựng dân dụng nói riêng là một nghành đi đầu trong các lĩnh vực, để
phát triển các nghành khác.

Trong nghành xây dựng dân dụng, có môn đồ án môn học kết cấu BTCT
“sàn sườn toàn khối bản dầm” là một trong những đồ án quan trọng của
chương trình đào tạo kỹ sư xây dựng, đồ án giúp cho sinh viên nâng cao và
nắm bắt tổng hợp kiến thức đã học để tính toán kết cấu BTCT thường gặp,
làm quen với công việc thiết kế về sau. Đây là đồ án tập trung vào 3 nội
dung cơ bản là: bản sàn, dầm phụ và dầm chính của sàn toàn khối loại bản
dầm.
Với đồ án kết cấu BTCT này được tính toán cho sàn là mặt bằng tổng thể
của nhà dân dụng và đồ án được xem như những sơ đồ tính cơ bản trong
nghành xây dựng nói chung và nghành xây dựng dân dụng nói riêng. Đồ án
được xây dựng trên tiêu chuẩn của Việt Nam: TCVN_2737:2012 và
TCVN_5574:2012.
Môn học kết cấu BTCT và đồ án môn học kết cấu BTCT giúp sinh viên
nắm bắt kỹ hơn về nội dung và phương thức mới trong xây dựng và đặc
biệt hơn giúp cho sinh viên biết được quy cách trong thiết kế.
Trong quá trình làm đồ án thiết kế sàn sườn BTCT của em không thể tránh
khỏi những sai sót. Kính mong sự chỉ dẫn của thầy cô giáo bộ môn để em
hoàn thiện bài thuyết minh này hơn.

=0,75Mpa, E
b
=23x10
3
Mpa.
Cốt thép AI có R
s
=225Mpa, R
sc
=225Mpa, R
sw
=175Mpa. E
s
=21x10
4
MPa.
Cốt thép AII có R
s
=280Mpa, R
sc
=280Mpa, R
sw
=225Mpa. E
s
=21x10
4
MPa.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

1 1 6100 6100
508 305 mm.
12 20 12 2
l
0
 
   
 
   


  
chọn h
dp
=500mm,
b
dp
=200mm.
3) chọn tiếp diện dầm chính.
h
dc
=
 
1
1 1 3.2100 3.2100
.3 787,5 525 mm.
8 12 8 12
l
   
 

với dầm phụ và xem bản làm việc như một dầm liên tục ( như hình 1).
4) Nhịp tính toán của bản.
S
b
=max(h
b
, 120)=max(70, 120)=120mm.
Nhịp biên:
dp
t b
b 1
b
b s
340 200 120
l l 2100 1890mm.
2 2 2 2 2 2
        

Nhịp giữa: l
o
=l
1
-b
dp
=2100-200=1900mm.
Chênh lệch giữa các nhịp:
1900 1890
x100% 0.526% 10%.
1900


0,01x20=0,200 1,1 0,220
Vữa lót dày 25mm, γ=18kN/m
3
.
0,025x18=0,450

1,3 0,585
Bê tông cốt thép dày 80mm, γ=25kN/m
3
0,080x25=2,000

1,1 2,200
Vữa trát dày 10mm, γ=18kN/m
3
0,010x18=0,180

1,3 0,234
Tổng cộng 3,239
Bảng 1: xác định tĩnh tải
Lấy tròn g
b
=3,239 kN/m
2
.
Hoạt tải: p
b
=p
tc
.n=1,2.7,5=9 kN/m
2

2 2
b b
q l 12,239.1,890
3,974kNm
11 11
   
    
 
 
  
.
Momen uốn lớn nhất tại giữa các nhịp và trên gối bên trong các dải bản:
M
nhg
=M
gg
=
2 2
b o
q l 12,239.1,900
2,761kNm
16 16
   
    
 
 
  
.
2) lực cắt.
Q

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 6
D. Tính cốt thép.
1) Tính cốt thép chịu momen uốn.
Chọn a= 15mm cho mọi tiếp diện, chiều cao có ích của tiết diện:
h
o
= h
b
-a=80-15=65mm.
 Tại nhịp biên và gối thứ 2, với M =
3,974kNm :

6
pl
2 2
b t
m
o
M 3,974.10
0,111 0,255
R b h 8,5.1000.65
     

Ta lại có:
m
1 2 1 1 2.0,111 0, 18
1
1

b
1
h
o
 0,6.q
b
.
b
l
≤0,8R
bt
b
1
h
o


0,6.12,239.1,89 ≤ 0,8.0,75.1000.65
 13,879kN ≤ 39000N=39kN. Thỏa
Nên lực cắt hoàn toàn do bê tông chịu và bản không cần bố trí cốt đai.
Chọn thép có đường kính =8mm. a
s
=50,3mm.
Khoảng cách giữa các cốt thép:
1
1000.50,3
174
290
s
s

GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 7
2
b o
s
s
R bh
0,080.8,5.1000.65
197mm .
R 225
A

 

Chọn thép có đường kính =8mm. a
s
=50,3mm.
Khoảng cách giữa các cốt thép:
1
1000.50,3
255
197
  
s
s
b a
s mm

Chọn lớp bảo vệ 10mm. h
o
= h
b
-10-8/2=80-10-4=66mm.
Vậy giá trị h
o
=65mm để tính toán là thiên về an toàn và không cần phải tính lại.
Cốt thép chịu momen âm trên gối tựa được kéo ra khỏi mép gối tựa một đoạn
l
o
.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 8
Trong đó:

=1/3 vì
9
2,779 3
3,239
  
b
b
p
g
,
1900

2
. Chọn 56, s=200mm.
Khoảng cách từ đầu mút của cốt thép đến mép dầm chính là:

1900
475
4 4
 
o
l
mm
≈480mm.
Cốt thép phân bố được bố trí vuông góc với cốt thép chịu lực:
Vì: 2l
1
=2.2100=4200mm<6100mm<3l
1
=3.2100=6300mm.
nên diện tích cốt thép phân bố A
s,st
≥20%A
s
cốt thép tính toán, (nhịp biên
0,2.328=65,8mm
2
; nhịp giữa 0,2.227=45,4mm
2
).
Nên chọn 46, s =250 => As=113mm
2

b b 340 300 220
l l 6100 5890mm.
2 2 2 2 2 2
        

Nhịp giữa: l
p
=l
2
-b
dc
=6100-300=5800mm.
Chênh lệch giữa các nhịp:
5890 5800
x100% 1.528% 10%.
5890

 

=>ta có thể giải nội lực tính toán bằng sơ đồ khớp dẻo.
B. Tải trọng tính toán.
Tĩnh tải:tải trọng bản thân dầm phụ:
G
0dp
=b
dp
.(h
dp
-h
b

=9,112+18,9=28,012 kN/m.
C. nội lực tính toán.
1) momen uốn.
Tung độ hình bao momen ( nhánh dương):
+tại nhịp biên:
 
2
2
1 d p dp 1 1
M q l .28,012kN / m. 5,89m .971,795kN m.

     

+tại nhịp giữa:
 
2
2
1 d p p 1 1
M q l .28,012kN / m. 5,8m .942,324kN m.

     

Tung độ hình bao momen ( nhánh âm):
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 10

 

M
-

Nhịp biên
Gối 1 0 0
1 0,065 63,167
2 0,090 87,462
0,425l
dp
0,091 88,433
3 0,075 72,885
4 0,020 19,436
Gối 2-TD5 -0,0715 -67,376
Nhịp 2
6 0,018 -0,0304 16,962 -28,647
7 0,058 -0,0094 54,655 -8,858
0,5l
p
0,0625 58,895
8 0,058 -0,0064 54,655 -6,031
9 0,018 -0,0244 16,962 -22,993
Gối 3- td.10 -0,0625 -58,895
Nhịp giữa
11 0,018 -0,0233 19,962 -21,956
12 0,058 -0,0034 54,655 -3,204
0,5l
p
0,0625 -0,0034 58,895 -3,204
Bảng 2: tính toán hình bao của momen dầm phụ.
Momen dương bị triệt tiêu ( bằng 0) cách mép gối tựa một đoạn 0,15l

p
=0,15.5,800≈0,87m.

Hình 6: biểu đồ bao momen và biểu đồ lực cắt
2) Lực cắt.
Q
A
=0,4.q
dp
.l
dp
=0,4.28,012.5,89≈65,996kN.
Q
t
B
=0,6.q
dp
. l
dp
=0,6. 28,012.5,890≈98,994kN.
Q
p
B
=0,5.q
dp
. l
p
=0,5. 28,012.5,800≈81,235kN
D. Tính cốt thép dọc.
1) Với momen âm.

568mm .
R 280
A

 

 Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép:

s
min
0
Α 568
% .100% 0,604% 0,05%
bh 200.470
      

GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 12
Tại gối 3, với M=58,895kNm.

6
pl
2 2
b o
m
M 58,895.10
0,157 0,255

% .100% 0,522% 0,05%
bh 200.470
      

2) Với momen dương.
Tính theo tiếp diện hình chữ T, có cánh nằm trong vùng nén, bề dày của cánh
h
f
=80mm.
Giả thiết a=30mm, h
o
=470mm.

p
1 5800
l 967mm
6 6
 

S
c
≤ chọn S
c
=950mm.

o
1 1900
l 950mm
2 2
 

6
Nmm < M
f
=614.10
6
Nmm.
 trục trung hòa đi qua cánh, tính toán theo tiếp diện hình chữ nhật với kích
thước b
f
.h=2100.400(mm
2
).
 Tại nhịp biên, với M=88,433 kNm.

6
pl
2 2
b f
m
o
M 88,433.10
0,022 0,255
R b h 8,5.2100.470
     

Ta lại có:
m
1 2 1 1 2.0,022 0, 22
1
0

.
 Tại nhịp 2, nhịp giữa, với M=58,895kNm.

6
pl
2 2
b o
m
M 58,895.10
0,015 0,255
R bh 8,5.2100.470
     
.
Ta lại có:
m
1 2 1 1 2.0,015 0, 15
1
0
       2
b o
s
s
R bh
0,015.8,5.2100.470
449mm .
R 280
A

16+1

18 2

16+1

16 2

14+1

16 2

14+1

16 2

14+1

16
A
S
(mm
2
) 856 603 509 509 509
a
tt
(mm) 28,5 28 27,5 27,5 27,5
Bảng 3: bố trí cốt thép dọc cho các tiếp diện chính trong dầm phụ.

Hình 7: bố trí cốt thép tại các tiếp diện chính trong dầm phụ.

bmin
=42,30kN. Nên không cần phải tính toán cốt đai.
Q
t
B
=98,994kN > Q
bmin
=42,30kN. Nên phải tính cốt thép chịu lực cắt.
2) Điều kiện tính toán cốt thép chịu cắt.
φ
b3
R
b
bh
o
< Q < 0,3 φ
1
φ
b1
R
b
bh
o
 42,30kN < 98,994kN < 0,3.8,5.200.470=245,34kN.( φ
w1
,

φ
b1
≈1) => Thỏa.

6
  

Thì
2 2
2 2
m b1ax
sw
b
Q Q
98,994 70,146
q 18,407kN / m.
4M 4.66,27


  axm b1
sw
o
Q Q 98,994 70,146
q 30,689kN/ m.
2.h 2.0,470
 
  

Chọn q
sw
=30,689kN/m.

= 150mm.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 15
 
2
2
b4 n bt o
max
3
1 R bh
1,5.0,75.200.470
S S 502mm.
Q 98,994.10
  
   

chọn 6, s=150mm bố trí cho L/4, tính từ gối và tường.
đối với phần còn lại trên nhịp thì chọn 6, s
o
3h / 4
500mm


chọn S= 300mm.
3) kiểm tra khả năng chịu lực.
ta chọn đường kính cốt thép đai là 6, s=150mm, có số nhánh là 2.
s s

q 18,562
  
.

b2 b2
o o
b3
2.0,47 2.0,47
h 0,376m C h 1,566m
2,5 2,5 0,6
 
     

.
Chọn C=1,566m
C
o
=min(2h
o
; C)= min(0,94; 1,566)=0,94m. chọn C
0
=0,94m.
b
b
M
66,27
42,318kN.
C 1,
Q
566

=656mm
2
.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 16
s s
b f o
R A 280.656
m 0,022
R b h 8,5.2100.471
   
=>
 
m
1 0,5 0,022.     

=>
2
td gh m b o
M M R bh 87,117kN.m
   

Tại gối 2 momen âm tiếp diện chữ nhật bxh=200.500, bố trí cốt thép 216+116,
có A
s
=603mm
2

H
o

(mm)


m


M
td
(kN.m)
Giữa nhịp biên
216+118
656 28,5 471 0,022

0,022

87,117
nhịp biên trái
và phải
Cắt 118 còn 216

402 28 472 0,013

0,013

51,697
Trên gối 2
216 +116

308 27 473 0,010

0,010

39,936
Trên gối 3
214+116
509 28 472 0,178

0,162

61,355
cạnh trên gối 3
Cắt 116 còn 214

308 27 473 0,107

0,101

38,414
Nhịp giữa
216+114
509 28 472 0,017

0,017

67,604
Cạnh nhịp
giữa
Cắt 116 còn 214

M
td
(kN.m)
Vị trí điểm cắt lý thuyết X(mm) H(mm) Q(kN)
Cạnh nhịp
biên
phải
216
51,697

711 1889 46,080
Cạnh nhịp
biên
trái
216
51,697

964 964 38,993
Cạnh trái
trên
gối 2
216
49,235

401 401 87,761
Cạnh phải
trên
gối 2
216
49,235

trên
gối 3
214
38,414

662 662 62,029
Cạnh phải
trên
gối 3
214
38,414

643 643 62,580
bảng 5: xác định vị trí lực cắt thép lý thuyết
3) Xác định đoạn kéo dài W.
Để đảm bảo cường độ trên tiếp diện nghiêng bất kỳ, thì các cốt thép được kéo dài
ra thêm một đoạn W.
sw
Q
W 5 20
2q
    

Trong đó: Q: lực cắt tại TD cắt lý thuyết, tính bằng biểu đồ momen.
q
sw
: lực cắt mà cốt đai phải chịu tại tiếp diện cắt lý thuyết.
: đường kính cốt thép được cắt.
Sau khi tính toán ta có bảng xác định đoạn kéo dài W sau:



18
38,993 66,03 385 360 385
Cạnh trái gối 2
1

16
87,761 66,03 745 340 745
Cạnh phải nhịp 2
1

16
27,069
33,02
490 320 490
Cạnh trái gối 3
116
62,029 66,03 550 320 550
Cạnh phải gối 3
116
62,580 66,03 554 320 554
Cạnh nhịp giữa
116
27,069 33,02 490 320 490

Vậy điểm cắt thực tế của cốt thép được tính bởi bảng sau:
Cốt thép
Khoảng
cách
(mm)

662 550
1212
116
Cách mép phải gối 3
643 554 1197
116
Cách mép nhịp giữa
1867 490 1377
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 20
IV. TÍNH DẦM CHÍNH.
A. Sơ đồ tính.
Dầm chính là dầm liên tục có bốn nhịp đối xứng.
Xét một nửa bên trái của dầm (như hình bên).
Dầm gối lên tường một đoạn không nhỏ hơn 220mm. trong tính toán lấy
S
d
=220mm, trên thực tế nên kê dầm phụ lên toàn bộ chiều dày của tường để giảm
ứng suất cục bộ từ đầu dầm truyền lên tường. bề rộng của dầm phụ b
dp
=200mm.

=9,112.6,1=55,583 kN.
tĩnh tải tác dụng tập trung: G
dc
= G
0dp
+ g
dc
=55,583+12,128=67,711 kN/m.
hoạt tải truyền lên dầm: P
dc
=p
b
l
1
.l
2
=9.2,1.6,1=115,29 kN.
C. nội lực tính toán.
1) momen uốn.
Tìm các trường hợp do tải trọng tác dụng gây bất lợi nhất cho dầm:
Có các trường hợp đặt hoạt tải nguy hiểm nhất như sau:
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 21

Hình 9: tải trọng tác dụng bất lợi nhất cho dầm chính.

Xác định biểu đồ momen uốn do tĩnh tải gây ra:

M
p1

α 0,286 0,238 -0,143 -0,127 -0,111 -0,095
M 207,730 172,866 -103,865 -92,244 -80,622 -69,001
M
p2

α -0,048 -0,095 -0,143 0,206 0,222 -0,095
M -34,864 -69,001 -103,865 149,623 161,245 -69,001
M
p3

α -0,321 -0,048
M 164,392 86,675 -233,151 75,054 141,149 -34,864
M
p4

α 0,036 -0,143
M 8,716 17,432 26,148 -17,190 -60,527 -103,865
M
p5

α -0,095 -0,286
M -23,000 -46,001 -69,001 126,865 80,622 -207,730
M
p6

α -0,190 0,095
M 196,108 150,108 -138,002 -69,001 0 69,001

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 23
Sơ
đồ
Đoạn
dầm
Hình
Momen
M1 M2 M3 M4
M
p3

AB

164,392

86,675
BC

75,054 141,149M
p4

AB

8,716 17,432
BC

17,190 60,527

M
2
=242,109 – (233,151.2/3)=86,675kNm.
M
3
=242,109 – (233,151-34,864).(2/3)-34,864=75,054kNm.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 24
M
4
=242,109 – (233,151-34,864).(1/3)-34,864=141,149kNm.
Kết quả tính toán được ghi trong bảng 7.

Hình 10: biểu đồ momen.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 25

Hình 11: biểu đồ bao momen.
Trong đó: (1) M
G
+M
P1
(2) M
G

, M
min
=MG+
min
M
pi

(i=1÷6). Kết quả được ghi trong bảng 6.
2) Mommen ở mép gối tựa.
Để xác định giá trị của momen ở mép gối tựa, bằng quan hệ hình học giữa các
tam giác đông dạng ta có:
Từ biểu đồ bao momen ta có giá trị momen tại gối lớn nhất như hình bên, xác
định momen ở mép gối M
mg
, ta thấy momen trái
có độ dốc hơn momen phải nên giá trị tuyệt đối
của M
mg
phải có giá trị lớn hơn và lấy giá trị
này để tính cốt thép chịu lực, ta có:
M
p
mg(B)
=M
HB
=M
IA
-M
IF
=