CHƯƠNG I
XÁC ĐỊNH TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾ
I. TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
Luận văn được thực hiện dựa trên các tiêu chuẩn chủ yếu sau:
TCXDVN 356-2005: Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCXDVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCXDVN 5572-1991: Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng - Kết cấu bêtông và bêtông cốt
thép – Bản vẽ thi công.

II. TẢI TRỌNG THIẾT KẾ
1.Tĩnh tải
Tĩnh tải hay tải trọng thường xuyên là các tải tác dụng thường xuyên, liên tục,
không biến đổi trong quá trình xây dựng, sử dụng công trình.
Tĩnh tải tính toán là tích số giữa tải trọng tiêu chuẩn và hệ số tin cậy n.
gtt = gtc . n
Trong đó: g tt , g tc : tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn.
n: hệ số tin cậy.
Bảng 1.1. Cấu tạo sàn tầng điển hình
STT

Loại vật liệu

Chiều
dày
(m)

1
2
3
4



Tải trọng
tính toán
gtt (daN/m2)
27.6
52
275
31.2

386

1


Bảng 1.2. Cấu tạo sàn vệ sinh-ban công
STT

Loại vật liệu

1
2
3
4
5

Lớp gạch Ceramic 300x300x10
Vữa lót B5, D25

Bê tông gạch vỡ B5, D100
Bản sàn BTCT, B15, D80

1.1
1.3

Tải trọng
tính toán
gtt (daN/m2)
27.6
52
234
220
31.2

Tổng cộng

565

2. Hoạt tải
Hoạt tải: là tải trọng có thể thay đổi theo địa điểm (có thể không có trong một
giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng), về giá trị và chiều tác dụng như
tải trọng trên sàn, tải trọng sửa chữa, tải trọng gió ...
Theo từng chức năng của các phòng trong công trình mà ta xác định hoạt tải
tính toán theo các ô sàn dựa theo TCVN 2737–1995 bảng 3 trang 13 cho công trình
như sau :
Được chia làm hai khi thiết kế xây dựng:
+ Tải trọng tiêu chuẩn ptc.
+ Tải trọng tính toán ptt = ptc * n.
n: hệ số tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang.
Bảng 1.5. Hoạt tải tính toán của từng loại sàn
STT



1.3

195

150
300

1.3
1.2

195
360

200

1.2

240

2


CHƯƠNG II
THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN SÀN
I. PHÂN LOẠI SÀN
Ta căn cứ vào tỷ số cạnh dài l2 và cạnh ngắn l1 của bản sàn để phân loại sàn:
Khi bản sàn được liên kết ở một cạnh (liên kết ngàm) hoặc ở hai cạnh đối diện (kê tự
do hoặc ngàm) và chịu tải phân bố đều, bản chỉ chịu uốn theo một phương có liên kết,
bản chịu lực một phương gọi là sàn 1 phương (



q: tải trọng toàn phần trên bản (daN/m)
l: nhịp theo phương tính toán (m)
Công thức tính toán và bố trí thép
αm =

M1

4


Với P = (g+p)l1l2 = q l1l2
q : tải trọng phân bố đều lên sàn
g: tĩnh tải sàn, tính từ các lớp cấu tạo sàn (daN/cm2)
p: hoạt tải sàn (daN/cm2), lấy theo TCVN 2737-1995
Công thức tính toán và bố trí thép:
αm =

M

 1
hs =  ÷ l 2
 40 45 
Đối với bản kê 4 cạnh, chiều dày sàn:

Bảng 2.1. Chiều dày bản sàn
Ô sàn

l2 (cm)

l1 (cm)

hs (cm)

L2 /l1 (m)

Loại sàn

S1
S2
S3
S4

450
450
450
450

450
325

S6

240

225

( 6 ÷ 5.3 )

1.06

2 phương

S7

900

450

(22.5 ÷ 20)

2

2 phương

S8

1025

450


S11

225

125

( 5.6 ÷ 5 )

1.8

2 phương

S12

450

450

( 11.2 ÷ 10 )

1

2 phương

Chọn chiều dày sàn hstb = 10cm, lớp bảo vệ 2cm. Sử dụng BT B15: R b = 85
(daN/cm2), γ b = 1 . Thép CI: Rs = 2250 (daN/cm2), n.γ bt.hd.bd = 1,1.2500.0,4.0,2 = 220(Kg / m)

3. Tải trọng tác dụng lên sàn
Ô sàn S1, S2 ,S4, S7, S8, S12 có diện tích A > A1 =9m2, nên hoạt tải nhân với hệ số
ψ A1

2.25
2.4
9
10.25
2
3.25
2.25
4.5

Bảng 2.2. Tải trọng tác dụng lên sàn
Diện tích
ψ A1
l1 (m)
gtt(daN/m2)
(m2)
4.5
20.25
386
0.8
3.25
14.625
386
0.87
1.25
5.625
565
2.25
10.125
0.96
386

156
170
240
187
195
195
133
129
195
195
240
288

4. Tính toán các ô sàn 1 phương
* Tính toán nội lực ô sàn S3 (1.25 x 4.5 m)
Ta có:

l2
4.5
=
= 3.6 → sàn 1 phương
l1
1.25

Cắt bản theo cạnh ngắn với bề rộng b = 1m, ta có:
Tĩnh tải: gtt= 565 (daN/m2)
Hoạt tải:ptt= 240 (daN/m2)
Tải trọng phân bố đều lên ô bản
q= (gtt+ ptt) = 565 + 240 = 805 (daN/m2)
Mômen ở nhịp: M 1 =

=
= 0.4 cm2
ζxRs ho 0.989 x 2250 x 6

As =

→ Chọn thép φ6a200 As = 1.1 cm2

* Kiểm tra hàm lượng
µ=

As
1.1
=
x 100% = 0.18 %
bho 100 x6

µ max =

ξ R Rb
0.673 x85
x 100% =
x100% = 2.54%
Rs
2250

→ µ min < µ < µ max → thỏa về mặt hàm lượng.

* Tính thép chịu moment âm ở gối
αm =


ξ R Rb
0.673 x85
x 100% =
x100% = 2.54%
Rs
2250

→ µ min < µ < µ max → thỏa về mặt hàm lượng

* Tính toán nội lực ô sàn S8 (4.5 x 10.25 m)
Ta có:

l2
10.25
=
= 2.27 → sàn 1 phương
l1
4.5

Cắt bản theo cạnh ngắn với bề rộng b = 1m, ta có:
Tĩnh tải: gtt= 386 (daN/m2)
Hoạt tải:ptt= 129 (daN/m2)
Tải trọng phân bố đều lên ô bản
q= (gtt+ ptt) = 386 + 129 = 515 (daN/m2)
ql12 515 x 4.5 2
=
= 434.5 (daN.m)
Mômen ở nhịp: M 1 =
24


→ Chọn thép φ6a250 As = 1.1 cm2

* Kiểm tra hàm lượng
µ=

As
1.1
=
x 100% = 0.14 %
bho 100 x8

µ max =

ξ R Rb
0.673 x85
x 100% =
x100% = 2.54%
Rs
2250

→ µ min < µ < µ max → thỏa về mặt hàm lượng.

* Tính thép chịu moment âm ở gối
αm =

MI
10500
= 0.02 < α R = 0.439
2 =

Rs
2250

→ µ min < µ < µ max → thỏa về mặt hàm lượng

5. Tính toán ô sàn 2 phương điển hình
* Tính toán nội lực ô sàn S1 (4.5 x 4.5 m)
Ta có:

l 2 4.5
=
= 1 → sàn 2 phương
l1 4.5
10


Tĩnh tải: gtt = 386 (daN/m2)
Hoạt tải: ptt = 156 (daN/m2)
Tải trọng phân bố đều lên ô sàn
q = gtt + ptt = 386+156 = 542 (daN/m2)
Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn
P = qlll2 = 542 x 4.5 x 4.5 = 10975 (daN)
Căn cứ vào tỉ số cạnh dài trên cạnh ngắn nhỏ hơn 2 tra bảng, ta được:
m91 = 0.0179
k91 = 0.0417
m92 = 0.0179
k92 = 0.0417
Các giá trị moment được tính bằng công thức:
M1 = m91 . P = 0.0179x 10975 = 196 (daN.m)
MI = k91 . P = 0.0417x 10975 = 458 (daN.m)

bho 100 x8

µ max =

ξ R Rb
0.673 x85
x 100% =
x100% = 2.54%
Rs
2250

→ µ min < µ < µ max → thỏa về mặt hàm lượng
11


• Bố trí thép: xem bản vẽ kết cấu
•
Số
hiệu
ô

Cạnh
ngắn
L1

Cạnh

dài
L2



1
S1

2
4.5

3
4.5

4
1.00

S2

3.3

4.5

1.38

S4

2.3

4.5

2.00

S5


S10

2.3

3.3

1.44

S11

1.3

2.3

1.80

5
0.0179
0.0179
0.0417
0.0417
0.0210
0.0110
0.0413
0.0249
0.0183
0.0046
0.0392
0.0098


daN/m
7
386

2

8
10976

170

386

8132

187

386

5802

195

565

3420

195


9
196
196
458
458
171
90
336
202
106
27
227
57
68
53
156
123
60
52
139
121
385
97
824
206
50
32
115
74
89

244
244
569
569

BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN HAI PHƯƠNG

Ký
hiệu

Momen Giá trị M

ô
sàn
1
S1

2

b

Rb

Rs

(daN.cm
)

(cm
)


100

8.5

225

8
0.03
6
0.03
6

M1
19646
M2

As

Chọn
thép

As

(cm )

φ

9


1.42

0.18

6

200

1.42

0.18

45768

8.0

100

8.5

225

0.084 0.956

2.66

8

200


8.5

225

0.96

6

200

1.42

0.18

8.0

100

8.5

225

0.50

6

200

1.42


1
0.984
0.01
6
0.992
0.96
0.062
8
0.03
0.98
7
1

0.92

6

150

1.89

0.24

17076
M1
8961
M2
33616
MI
20231


100

8.5

225

0.005 0.998

0.15

6

200

1.42

0.18

MI

22742

8.0

100

8.5

225

1.42

0.18

6.0

100

8.5

225

0.51

6

200

1.42

0.24

6.0

100

8.5

225



M1

6758
5280

M2
MI

15616

6.0

100

8.5

225

0.051 0.974

1.19

6

200

1.42

0.24


0.33

6

200

1.42

0.18

0.29

6

200

1.42

0.18

8.0

100

8.5

225

0.040 0.980


MII

12085

8.0

100

8.5

225

0.68

6

200

1.42

0.18

8.0

100

8.5

225


6

200

1.42

0.18

S6

5955
M1
5239
M2

S7

38466
M1
9669
M2

13


82396
MI

8.0


1.42

0.18

6.0

100

8.5

225

0.992

0.38

6

200

1.42

0.24

6.0

100

8.5


1.42

0.24

6.0

100

8.5

225

0.024 0.988
0.01
6
0.992
0.99
0.008
6

0.55

6

200

1.42

0.24


200

1.42

0.18

8.0

100

8.5

225

0.035 0.982
0.01
0.99
8
1
0.01
0.99
4
3

1.08

6

200


0.33

6

200

1.42

0.24

6.0

100

8.5

225

0.10

6

200

1.42

0.24

0.72


8.5

0.22

6

200

1.42

0.24

5034
M1
3235
M2
11503
MI
MII

S10

7369
8888

M1
4308
M2
MI

1
0.03
8
0.01
6
0.01
1
0.03
8

M1

24431

8.0

100

8.5

225

0.045 0.977

1.39

6

200


56914

8.0

100

8.5

225

0.105 0.945

3.35

10

200

3.93

0.49

MII

56914

8.0

100


α

1.0

1.1

1.2

1.3

0.001 0.001 0.001 0.001
26

50

72

91

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9


l2/l1 = 5.5/3=1.8 → α = 0.00245
14


D=

Eb h 3
, trong đó Eb = 230x103 daN/cm2 , h = 8cm , µ = 0.27
12 1 − µ 2

(

)

230 x10 3 x8 3
D=
= 105x104(daN.cm)
12 1 − 0.27 2

(

)

Độ võng của sàn
300 4
300
ω = 0.00245 x 467.1.x10 x
= 0.088


ma = 1 ( làm việc bình thường)

II.CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM
1. Xác định sơ bộ tiết diện dầm:
a.Tiết diện dầm dọc và ngang :
hd >= (1/8 ÷ 1/ 12) LNhịp
- Đối với nhịp L= 4,5
hd >= (1/8 ÷ 1/ 12) LNhịp = (1/8 ÷ 1/ 12) x4500 = 562 ÷ 375 mm
=> Chọn hd = 400 mm
=> Chọn bd = (1/2 ÷ 1/4)hd = (1/2 ÷ 1/4)400= 200 ÷100 mm
=> Chọn bd = 200 mm
Vậy tiết diện của dầm ( b x h ) = ( 200 x 400 ).
b.Tiết Diện Dầm Phụ:
hd >= (1/10 ÷ 1/ 15) LNhịp
- Đối với nhịp L= 4,5 m
hd >= (1/10 ÷ 1/ 15) LNhịp = (1/10 ÷ 1/ 15) x4500= 450÷ 300 mm
=> Chọn hd =300 mm
=> Chọn bd = (1/2 ÷ 1/4)hd = (1/2 ÷ 1/4)x300 = 150 ÷75 mm
=> Chọn bd = 150 mm
Vậy tiết diện của dầm ( b x h ) = ( 150 x 300 ).
- Đối với nhịp L= 2,25 m
hd >= (1/10 ÷ 1/ 15) LNhịp = (1/10 ÷ 1/ 15) x2250= 225÷ 150 mm
16


=> Chọn hd =200 mm
=> Chọn bd = (1/2 ÷ 1/4)hd = (1/2 ÷ 1/4)x200 = 100 ÷50 mm
=> Chọn bd = 100 mm
Vậy tiết diện của dầm ( b x h ) = ( 100 x 200 ).


- Ô sàn S3 truyền vào dạng bản dầm:
qtd =

l1
1, 25
g=
x565 = 353,13 (kG/m)
2
2

* Trọng lượng bản thân dầm:
gd = η .γ bt .hd .bd =1,1.2500.0,3.0,15=124(Kg/m)
Trọng lượng tường xây trên dầm:
gt1 = bthtnγ = 0,1 . (3,6 – 0,3) .1,1 . 1800 = 653,4(kG/m)

Vậy tải trọng phân bố đều trên dầm là:
219,5 + 353,13 +653,4= 1226(Kg/m)
b. Hoạt tải:
-Do ô sàn S2 truyền vào dạng hình thang:
qtd = (1 − 2 β 2 + β 3 ) g

l1
3, 25
=(1-2x0,362 + 0,363)x195x
=111(Kg/m)
l2
4,5
18



5
8

qtd = .g1tt . 1 = .537,3.

2, 25
= 271, 4( Kg / m)
2

- Do ô sàn S5 truyền vào dạng hình thang:
l

2

2
3
tt 1
2
3
qtd = (1 − 2.β + β ).g . 2 = (1 − 2.0, 44 + 0, 44 ).565. 2, 25 = 350,5( Kg / m)

l

2

1
Với: β = 0,5. l = 0,5. 2, 25 = 0, 44
2


2

2
3
tt
2
3
qtd = (1 − 2.β + β ).g . 21 = (1 − 2.0, 44 + 0, 44 ).195. 2, 25 = 121( Kg / m)

l

2

1
Với: β = 0,5. l = 0,5. 2, 25 = 0, 44
2

Vậy tổng hoạt tải tác dụng lên dầm là:
qtd = 258(Kg/m)
1.3. Dầm phụ dọc trục 2’, 4’ đoạn B-C tiết diện 150x300:
a. Tĩnh tải:
* Tải trọng sàn tác dụng vào dầm:
- Do ô sàn S4 truyền vào dạng bản dầm:
qtd =

l1
2, 25
g=
x386 = 434, 25 (kG/m)
2

2

* Trọng lượng bản thân dầm:
gd = n.γ bt .hd .bd = 1,1.2500.0,3.0,15 = 123, 75( Kg / m)
Vậy tải trọng phân bố đều trên dầm là:
20


434,25 + 353+123,75+271 = 1182(Kg/m)
b. Hoạt tải:
- Do ô sàn S4 truyền vào dạng bản dầm:
qtd =

l1
2, 25
p=
x386 = 219, 4 (kG/m)
2
2

- Do ô sàn S5 truyền vào dạng hình tam giác:
5
8

l
2

5
8


8

l
2

5
8

qtd = .g1tt . 1 = .386.

3, 25
= 392( Kg / m)
2

- Do ô sàn S1 truyền vào dạng hình tam giác:
5
8

l
2

5
8

qtd = .g1tt . 1 = .386.

4,5
= 543( Kg / m)
2


2

5
8

tt
qtd = . p1 . 1 = .195.

4,5
= 274( Kg / m)
2

Vậy tổng hoạt tải tác dụng lên dầm là:
qtd = 198+274 = 472(Kg/m)
* Lực tập trung tai 1,25: 743(Kg/m)
2.2. Dầm chính trục B nhịp 2-3, 4-5:
a. Tĩnh tải:
* Tải trọng sàn tác dụng vào dầm:
- Do ô sàn S6 truyền vào dạng hình tam giác:
5
8

l
2

5
8

qtd = .g tt . 1 = .386.


* Tải trọng sàn tác dụng vào dầm:
- Do ô sàn S6 truyền vào dạng hình tam giác:
5
8

l
2

5
8

qtd = . ptt . 1 = .195.

2, 25
= 137( Kg / m)
2

- Do ô sàn S1 truyền vào dạng hình tam giác:
5
8

l
2

5
8

tt
qtd = . p . 1 = .195.


b. Hoạt tải:
* Tải trọng sàn tác dụng vào dầm:
23


- Do ô sàn S12 truyền vào dạng hình tam giác:
5
8

l
2

5
8

qtd = . ptt . 1 = .360.

4,5
= 506,3( Kg / m)
2

* Tổng lực tập trung tại

3. Dầm chính dọc trục 6:
3.1. Dầm chính trục 6 nhịp A-B:
a. Tĩnh tải:
* Tải trọng sàn tác dụng vào dầm:
- Do ô sàn S1 truyền vào dạng hình tam giác:
5
8


4,5
= 274, 2( Kg / m)
2

3.2. Dầm chính trục 6 nhịp B-C:
a. Tĩnh tải:
* Tải trọng sàn tác dụng vào dầm:
- Do ô sàn S3 truyền vào dạng bản dầm:
qtd =

l1
1, 25
g=
x565 = 353, 2 (kG/m)
2
2
24


* Trọng lượng bản thân dầm:
gd = n.γ bt .hd .bd = 1,1.2500.0, 4.0, 2 = 220( Kg / m)
Vậy tải trọng phân bố đều trên dầm là:
353,2+220 = 573,2(Kg/m)
b. Hoạt tải:
* Tải trọng sàn tác dụng vào dầm:
- Do ô sàn S3 truyền vào dạng bản dầm:
qtd =

l1

* Tải trọng sàn tác dụng vào dầm:
- Do ô sàn S8 truyền vào dạng hình tam giác:
5
8

l
2

5
8

qtd = . ptt . 1 = .195.

4,5
= 274, 2( Kg / m)
2

3.4. Dầm chính trục 6 nhịp D-E:
a. Tĩnh tải:
25