TRƯỜNG ĐHXD MIỀN TRUNG

ĐỒ ÁN MƠN HỌC

KHOA XÂY DỰNG
BỘ MƠN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH

KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP II

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Giáo viên hướng dẫn : Huỳnh Quốc Hùng
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Anh
Lớp: D12X1
Ngày giao đề :……………………………………………Hồn thành:…………………
Nội dung đồ án:
THIẾT KẾ KHUNG NGANG BÊ TƠNG CỐT THÉP TỒN KHỐI
1. Sơ đồ khung ngang:
SƠ ĐỒ NHÀ 3
2. Số liệu thiết kế:
SƠ ĐỒ NHÀ 3 : Tính khung trục : 8
L1 (m)
L2 (m)
L3 (m)
a (m)
Htầng (m)
3. Địa điểm xây dựng: Thừa Thiên – Huế

2,8
9,0
1,2
4,0


(SÀN NHÀ + SÀN VỆ SINH)
1 - LÁT GẠCH CERAMIC 400x400x10
2 - LỚP VỮA XM MÁC 75 DÀY 30
3 - SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP
4 - LỚP VỮA TRÁT TRẦN MÁC 75 DÀY 15
5

- LỚ P SƠN NƯỚC MÀU TRA


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

6. Các ghi chú :
1. Bề rộng tường t(mm) được lấy theo bề rộng dầm;
2. Bỏ qua lỗ cửa, xem là một mảng tường đặt;
3. Lan can (LC) được xây bằng gạch đặt, chiều cao h=0.9(m) dày t=100(mm);
4. Thành sê nô xây gạch dày t=100(mm) cao hsn=500(mm).

7. Trình tự thiết kế:
Bước 1 : Giới thiệu, mô tả kết cấu của khung:

S6

4500

D9



D3

S4

D6

D4

4000

D5

S3

4500
2800

D7

2800

S2

S5'

1200

S1


-Cường độ chịu nén tính toán của bê tông khi tính theo trạng thái giới hạn I:
Rs=115 (daN/cm2
-Cường độ chịu nén tính toán của bê tông khi tính theo trạng thái giới hạn II:
Rs=150 (daN/cm2)
-Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông khi tính theo trạng thái giới hạn I:
Rbt=14 (daN/cm2)
Môđun đàn hồi: E=2.7×105 (daN/cm2)
• Cốt thép
Thép CI: Φ

GVHD: ThS. Huỳnh Quốc Hùng
SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

Trang 3


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

Các ô bản phòng học đều chọn chiều dày h b=100(mm), chọn chiều dày sênô và sàn
hành lang hb=80(mm)
Chọn kích thước tiết diện của dầm
Tiết diện của dầm, phụ thuộc chủ yếu vào nhịp dầm và độ lớn của tải trọng.
Theo kinh nghiệm tiết diện của dầm được chọn theo công thức:
1

Chiều cao dầm hd= m l (với dầm phụ m=12÷20, dầm khung m=8÷15);
Chiều rộng bd=(0,3÷0,5)hd
b.1.Dầm khung trục 8 (K8)

Nhịp BC: Tầng 2,3,mái
 1 1
hd =  ÷ ÷× 9000 = ( 600 ÷ 1125 ) mm, chọn hd = 60cm => bd = 30cm ; chọn kích
 15 8 

thước dầm nhịp BC tầng 2,3 là 30x60cm2; tầng mái 30x55 cm2.
Nhịp AB: Tầng 2,3,mái
 1 1


SxqB

1200

SxqA

2800

2800

SxqA

SxqB

4000
4000

Tầng 2, Tầng 3
Tầng Mái
Hình 3. Diện tích truyền tải của cột thuộc khung trục 8
Diện tích tiết diện cột Ac được xác định theo công thức: Ac = k

N
Rb

Trong đó:
K=1.1 ÷ 1.5 là hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen uốn, độ mảnh của cột, hàm
lượng cốt thép, lấy tùy thuộc vào vị trí của cột. Khi ảnh hưởng của mômen là bé thì
lấy k bé và ngược lại.

2
2
2
 



GVHD: ThS. Huỳnh Quốc Hùng
SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

Trang 5


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

Chọn q= 10 (kN/m2) => N=10×23,7 = 237 (kN)
N

237
Chọn k=1.2 => Ac = k R =1.2 × 11500 = 0, 0247 (m2) = 247,3(cm2)
b

Chọn sơ bộ tiết diện cột là (cm2).
Kiểm tra về độ ổn định :
Xác định chiều cao cột tầng 1; lựa chọn chiều sâu chôn móng từ mặt đất tự
nhiên(-0.75) trở xuống là hm=1.2 m;
H T 1 = H1 + Z + hm = 3.9 + 0.75 + 1.2 = 5.85m
Chiều cao các tầng 2,3 lấy bằng chiều cao tầng: HT=3,9 m


A

3
2
1
3
2
1
3
2
1

3.8
7.6
11.4
12.8
25.6
38.4
9
18
2.7

10
10
10
10
10
10
10

20
30
30
30
30
30
30

30
30
30
35
35
35
35
35
35

3.9
3.9
5.85
3.9
3.9
5.85
3.7
3.7
5.85

λb
9.10

Trang 6


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

(dầm), liên kết cứng với nhau tại các nút và liên kết giữa cột với móng là ngàm tại
mặt móng.
Khung được tính theo sơ đồ đàn hồi, để đơn giản hóa lấy nhịp tính toán bằng nhịp
kiến trúc. Ta có sơ đồ tính:

C-30x35
D-30x60
C-30x35

C-20x30

D-20x30

2800

GVHD: ThS. Huỳnh Quốc Hùng
SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

3900

C-20x30

D-30x60


C4

C5

D3

C2

C1

C3

D2

D1

2800

3900

D8
C9

D6

C7

D5



( daN/m3) n

gtc
(daN/m2)

gtt
(daN/m2)

Sàn
phòng
học, S1

Gạch lát nền
Vữa xi măng
Bản sàn BTCT
Vữa xi măng trát
trần
Tổng
Gạch lát nền
Vửa xi măng
Bản sàn BTCT
Vửa xi măng trát
–trần
Tổng
Vữa xi măng
Bản sàn BTCT
Vữa xi măng trát
trần
Tổng


0.015

1600

1.3

0.01
0.03
0.08

2200
1600
2500

1.1
1.3
1.1

24
344
22
48
200

31.2
392.8
24.2
62.4
220

1.3

24
272

31.2
313.6

0.05

2500

1.1

125

137.5

0.05
0.02
0.025

1800
1800
1600

1.1
1.1
1.3



220
31.2
689.3

Sàn hành
lan, S2

Sàn Sê nô
S3, S7

Sàn mái
S4, S5, S6

b.Xác định tải trọng đơn vị trên 1 m2 tương.
Loại
tường

Các lớp cấu tạo

n

gtc
(daN/m2)

gtt
(daN/m2)

Dày
200

198
62.4
260,4

Bảng 2. Xác định tải trọng đơn vị trên 1m2 tường.
c. Xác định tĩnh tải vào khung trục 8.

GVHD: ThS. Huỳnh Quốc Hùng
SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

Trang 9


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

qtg

qcn

ln

ln

b/
qht

0.5ln


9000

Gb

2800

Ght

4500

Gb'

Ght

Gc

4500

Hình 5 : Sơ đồ phân tỉnh tải sàn tầng 2,3

GVHD: ThS. Huỳnh Quốc Hùng
SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

Trang 10


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối


gtc= 408 x 3,3
gtt = 485,4 x 3,3
Tải trọng từ sàn S1 truyền vào dưới dạng hình thang với tung
độ lớn nhất .
gtc= 334 x4/2
gtt = 392,8 x 4/2
Tải trọng từ sàn S2 truyền vào dưới dạng hình tam giác với tung
độ lớn nhất .
gtc= 294 x 2,8/2
gtt = 337,8 x 2,8/2
TỈNH TẢI TẬP TRUNG - daN
1 . Trọng lượng bản thân dầm dọc 20 x 30 (cm 2)
gtc = 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,08) x 4/2
gtt = 1,1 x 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,08) x 3,9/2
2 . Do trọng lượng sàn S2 truyền vào.
gtc = 1/2 x (4 + 1,2)x 1,4 x 294/2
gtt = 1/2 x (4 +1,2)x 1,4 x 337,8/2
3 . Trọng lượng lan can hành lang bằng tường gạch dày 100 xây
dầm cao : 0,9(m)
gtc =4/2 x 0,9 x 228
gtt = 3,9/2 x 0,9 x 260,4
CỘNG
1 . Trọng lượng bản thân dầm dọc 20 x 30 (cm2)
gtc = 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,08) x 4/2
gtt = 1,1 x 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,08) x 4/2
2 . Do trọng lượng sàn S2 truyền vào.
gtc = 1/2 x (4 + 1,2)x 1,4 x 294/2
gtt = 1/2 x (4+1,2)x 1,4 x 337,8/2
3 . Do trọng lượng tường xây trên dầm dọc dày 200 cao :
3,9 - 0,3 =3,6(m)

242
524,79
602,97

2937,6

Trang 11


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Gb'

gtt = 458,4 x 3,6x4/2
4 . Do trọng lượng sàn S1 truyền vào.
gtc = 4/2 x 2 x 1/2 x 344
gtt = 4/2 x 2 x 1/2 x 392,8
CỘNG
1 . Trọng lượng bản thân dầm dọc 20 x 30 (cm2)
gtc = 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,1) x 4/2
gtt = 1,1 x 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,1) x 4/2
2 . Do trọng lượng sàn S1 truyền vào.
gtc = 4 x 2 x 1/2 x 344
gtt = 4 x 2 x 1/2 x 392,8
CỘNG
1 . Trọng lượng bản thân dầm dọc 20 x 30 (cm2)
gtc = 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,1) x 4/2
gtt = 1,1 x 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,1) x4/2
2 . Do trọng lượng sàn S1 truyền vào
gtc = 4/2 x 2 x 1/2 x 344

3300,48
4286,44

4000

Gc

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

S3

S4

1200

2800

S5

S6

4500

4500

2800

Ga'

Ga


Gd

1200

Trang 12


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

Hình 6 : Sơ đồ phân tĩnh tải sàn tầng mái
Bảng 5 . Xác định tĩnh tải phân bố và tập trung sàn tầng mái lên dầm khung K8
TĨNH TẢI PHÂN BỐ - daN/m
Kí
hiệu
ght

Loại tải trọng và cách tính

Ga'

Tải trọng từ sàn S5 truyền vào dưới dạng hình thang với tung
độ lớn nhất
gtc = 615 x 4/2
gtt = 689,3 x 4/2
Tải trọng từ sàn S4 truyền vào dưới dạng hình tam giác với tung
độ lớn nhất
gtc = 615 x 2,8/2

gtt = 4/2 x 0,9 x 260,4
4 . Do trọng lượng sàn S3 truyền vào.
gtc = 1,2/2 x 4/2 x 272
gtt = 1,2/2 x 4/2 x 313,6
CỘNG
1 . Trọng lượng bản thân dầm dọc 20 x 30 (cm2)
gtc = 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,08) x 4/2
gtt = 1,1 x 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,08) x 4/2
2 . Do trọng lượng sàn S4 truyền vào.
gtc = 1/2 x (4+ 1,2)x 1,4 x 615/2
gtt = 1/2 x (4 +1,2)x 1,4 x 689,3/2
3 . Do trọng lượng sàn S5 truyền vào.
gtc = 4/2 x 2 x 1/2 x 615

GVHD: ThS. Huỳnh Quốc Hùng
SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

gtc

gtt

1230
1378,6

861
965

220
242
326,4

Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

gtt = 4/2 x 2 x 1/2 x 689,3

Gb'

Gc

Gd

CỘNG
1 . Trọng lượng bản thân dầm dọc 20 x 30 (cm2)
gtc = 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,1) x 4/2
gtt = 1,1 x 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,1) x 4/2
2 . Do trọng lượng sàn S6 truyền vào.
gtc = 4 x 2 x 1/2 x 615
gtt = 4 x 2 x 1/2 x 689,3
CỘNG
1 . Trọng lượng bản thân dầm dọc 20 x 30 (cm2)
gtc = 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,1) x 4/2
gtt = 1,1 x 2500 x 0,2 x (0,3 - 0,1) x 4/2
2 . Do trọng lượng sàn S6 truyền vào
gtc = 4/2 x 2 x 1/2 x 615
gtt = 4/2 x 2 x 1/2 x 689,3
2 . Do trọng lượng sàn S7 truyền vào
gtc = 1,2/2 x 4/2 x 272
gtt= 1,2/2 x 4/2 x 313,6
CỘNG

326,4
376,32
1725,6
5

1940,45

220
242
326,4
376,32

228
774,4

260,4
878,72

Ta có được sơ đồ tĩnh tải tác dụng vào khung ( biểu diển theo cách 1 ):

GVHD: ThS. Huỳnh Quốc Hùng
SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

Trang 14


965

2317,44


1313,7

4911,4

1601,82

785,6

1751,92

4286,44

3900

878,72

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

3900
13650

Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

5850

1601,82

1200

2800

Tải trọng tiêu
chuẩn
Toàn Phần
phần
dài
hạn
200
70
300
100
75
--

n

Ptt
(daN/m2)

1,2
1,2
1,3

240
360
97,5

Trang 15


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Pb'

4500

Pht

Pc

4500
9000

Hình 7: Sơ đồ phân hoạt tải 1 tầng 2
Bảng 7. Xác định hoạt tải 1 phân bố và tập trung của sàn tầng 2 lên dầm khung K8
TRƯỜNG HỢP HOẠT TẢI 1 TẦNG 2 - daN/m
kí
hiệu

Pht

Pb ,
Pc

Pb'

Loại tải trọng và cách tính
Hoạt tải từ sàn S1 truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn
nhất
Ptc = 200 x 4/2
Ptt = 240 x 4/2
Pdh = 70 x 4/2

800
960
800

280
960 280

Trang 16


Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

4000

Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

S2

2800

S1

S1

4500

4500

2800


Pdh = 100 x 2,8/2
Hoạt tải từ sàng S2 tuyền vào.
Ptc = 1/2 x 1/2 x (4 + 1,2) x 1,4 x 300
Ptt = 1/2 x 1/2 x (4 + 1,2) x 1,4 x 360
Pdh = 1/2 x 1/2 x (4 + 1,2) x 1,4 x 100
CỘNG

GVHD: ThS. Huỳnh Quốc Hùng
SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

Ptc

Ptt

Pdh

420
504
140
546
655,2
535,5 642,6

100
178,5

Trang 17


Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối


Pb

2800
2800

Pht

Pb'

4500

S7

1200
1200

Pht

Pc

4500
9000

Hình 9: Sơ đồ phân hoạt tải 1 - tầng mái
Bảng 9. Xác định hoạt tải 1 phân bố và tập trung của sàn tầng mái lên dầm khung K8.
TRƯỜNG HỢP HOẠT TẢI 1 TẦNG MÁI - daN/m
kí
hiệu



Ptt

Pdh

150
195
0
90
117
90

117

0
0

146,25
190,12
146,25

190,12

0
0

Trang 18


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

480

5850

480

13650

504

380,25

3900

642,6

195

190,12

117

3900

117

1200

2800


2800
2800

Pa Ptg

2800

S1

S1

4500

4500
9000

Pb

9000

HÌNH 11. SƠ ĐỒ PHÂN HOẠT TẢI 2 – TẦNG 2

Bảng 10. Xác định hoạt tải 2 phân bố và tập trung của sàn tầng 2 lên dầm khung K8
TRƯỜNG HỢP HOẠT TẢI 2 TẦNG 2 - daN/m
kí
hiệu
Ptg

Pa ,
Pb

178,5

Trang 20


Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

4000

Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

S2

2800

S1

S1

4500

4500

2800

Pa

9000

Pb


Loại tải trọng và cách tính
Hoạt tải từ sàn S1 truyền vào dưới dạng hình thang với tung độ lớn
nhất
Ptc = 200 x 4/2
Ptt = 240 x 4/2
Pdh = 70 x 4/2
Hoạt tải từ sàng S1 tuyền vào.
Ptc = 1/2 x 1/2 x 2 x 4 x 200
Ptt = 1/2 x 1/2 x 2 x 4 x 240
Pdh = 1/2 x 1/2 x 2 x 4 x 70
CỘNG
Hoạt tải từ sàn S1 truyền vào
Ptc = 1/2 x 2 x 4x 200
Ptt = 1/2 x 2 x4 x 240
Pdh = 1/2 x 2 x 4 x 70
CỘNG

GVHD: ThS. Huỳnh Quốc Hùng
SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

Ptc

Ptt

Pdh

400
480
140


1200

2800

Pa Ptg

1200

2800

S5

S6

4500

4500

S7

1200

9000

1200

Pb

Pc

Pdh = 1/2 x 1/2 x (4 + 1,2) x 1,4 x 0
CỘNG
Hoạt tải từ sàng S7 tuyền vào.
Ptc = 2x0,6x 75
Ptt = 2 x 0,6 x 97,5
Pdh = 2 x 0,6 x 0
CỘNG

Ptc

Ptt

Pdh

105
136,5
0
136,5
177,45
136,5 177,45

0
0

90
117
90

117


117

177,45

13650

136,5

3900

177,45

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

3900

Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

1200

2800

1200

2800

4500

4500
9000


Phía khuyất gió c = -0,6
Tải trọng tính toán của gió tác dụng lên khung được tính theo công thức:
Gió đẩy: qd = nK1W0cdB
Gió đẩy: qh = nK1W0chB
Trong đó: n=1,2 là hệ số tin cậy của tải trọng gió
B là phạm vi truyền tải vào khung.
Bảng tính toán tải trọng gió tác dụng lên khung trục 6
TẢI TRỌNG GIÓ TÁC DỤNG VÀO KHUNG TRỤC 6

1
2
3

3,9
3,9
3,9

4,65
8,55
12,45

1,2
1,2
1,2

0,866
0,965
1,039


- Gió thổi từ trái sang:
Sd =236,89×0,8×0,5= 94,76 (daN)
Sh = 236,89×(-0,6)×0,5= -71,07 (daN)
- Gió thổi từ phải sang:
Sd =236,89×0,8×0,5= 8=94,76 (daN)
Sh = 236,89×(-0,6)×0,5= -71,07 (daN)

GVHD: ThS. Huỳnh Quốc Hùng
SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

Trang 24


Đồ Án Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép II

Thiết Kế Khung Ngang Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối

94,76

118,57

2800

1200

2800

5850

157,96

SVTH: Nguyễn Văn Anh - D12X1

Trang 25