đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ồ án môn học
kết cấu bê tông cốt thép 1
Sàn sờn toàn khối có bản dầm
Số LIệU TíNH TOáN
Bảng số liệu:
l1
(m)

Cấp độ
l2
Ptc
bền
(m) (kN/m2)
Bê tông B

3.0

6.9

9.5

B 20

Nhóm cốt thép Ai
Sàn, cốt
đai



đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

I.

THUYếT MINH TíNH TOáN
tính bản sàn

1. Sơ đồ bản sàn
Xét tỷ số 2 cạnh ô bản:
Ta có:

l2
l1

l 2 6,9
=
= 2,3 > 2 :xem bản làm việc 1 phơng (loại bản dầm).
l1
3

l1 : chiều dài cạnh ngắn của ô bản
l2 : chiều dài cạnh dài của ô bản
Xem bản làm việc theo một phơng.Ta có sàn sờn toàn khối bản dầm.
2. Chọn sơ bộ kích thớc các bộ phận sàn
* Giả thiết chiều dày bản.

10
Chọn hdc = 900 mm .Chọn bdc =350 mm
* Giả thiết kích thớc dầm phụ
hdc =

hdp =

1 l = 1 .6900=575 mm
2
12
12

Chọn hdp = 600 mm. Chọn bdp = 250 mm
3. Sơ đồ tính
Sàn thuộc loại bản dầm khi nhịp tính toán không chênh lệch quá 10%, để
tính toán ta cắt theo phơng cạnh ngắn (phơng l1) một dải có chiều rộng b=1m. Sơ
đồ tính bản sàn là dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tờng biên và các dầm phụ.
Bản sàn đợc tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa,
cụ thể nhịp tính toán đợc xác định nh sau:
* Nhịp biên: l0b = l1

b dp
2

= 3,0



bt + h b
2 2

đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

cấu tạo sàn tỉ lệ 1/25
* Tĩnh tải đợc tính toán trong bảng sau:
Các lớp cấu tạo bản
Giá trị tiêu
chuẩn (KN/m2)
Lớp gạch lát dày 10mm,
0,01x20 = 0,2
=20kN/m3
Lớp vữa lót dày 30mm,
0,03x18 = 0,54
=18kN/m3
Bản bê tông cốt thép dày 0,1x25 = 2,50
100mm, =25kN.m3
Lớp vữa trát dày 10mm, 0,01x18 = 0,18
=18kN/m3
Tổng cộng
3,42

Hệ số độ
tin cậy
1,1

Giá trị tính toán
(KN/m2)
0,22

đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

a

b

q=15,306 kN/m

ob

o

o

6. Xác định nội lực trong bản sàn
Mômen tại các gối và nhịp đợc tính theo sơ đồ đàn hồi:
*Mômen uốn tại nhịp biên: M nh = q b ì l0b = 15,306 ì 2,755 = 10,56 (kNm)
11
11
*Mômen uốn tại gối tựa thứ 2:
2

M

tr
g2


QA=0,4.qb.lob=0,4x15,306x2,755=16,87 (kN)
QBT=0,6.qb.lob=0,6x15,306x2,755=25,3 (kN)
QBP=QC = 0,5.qb.lo=0,5.15,306.2,75= 21,05 (kN)

svth: trần khắc giáp

lớp xda k11

5


đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Ta có biểu đồ mô men và biểu đồ lực cắt nh hình vẽ :

a

b

q=15,306 kN/m

ob

o

o


2
Rb ì b ì h02
11,5 ì 1000 ì 85

áp dụng công thức : = (1 + 1 2 m )
2
= 0,932
M
10,56.106
As =
=
= 592,44 (mm2)
Rs .h0 225.0,932.85
Kiểm tra:
As
592,44
ì 100% =
ì 100 0 0 = 0,697 0 0 à = (0,3 ữ 0,9)%
b ì h0
1000 ì 85
Chọn thép có đờng kính 10mm, tròn trơn; as=78,5mm2, khoảng cách giữa
các cốt thép là:

à% =

S=

b1.as 1000.78,5
=
= 132,5 (mm).

à% =

S=

b1.as 1000.50,3
=
= 143,86 mm. Chọn 8; s=140 mm
As
349,65
svth: trần khắc giáp

lớp xda k11

7


đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

* Tại các nhịp giữa và gối giữa ở trong vùng đợc giảm thép giảm đến tối
đa 20% cốt thép
As = As . 0,8 = 349,65 ì 0,8 = 279,72(mm2)
Kiểm tra:

à% =

As
279,72

Tính từ mép dầm phụ là: .l0 = 0,25.2,75 = 0,6875 m 688mm
Tính từ trục dầm phụ là:

.l0 + 0,5bdp = 0,688 + 0,5.0,25 = 0,813 m=813 mm
+Thép dọc chịu mômen âm đợc đặt xen kẽ nhau, đoạn vơn lên của cốt
thép xiên tính tới mép dầm phụ là :

1
1
. lo = . 2,75 = 0,46 m
6
6

Tính từ trục dầm phụ là: 0,46 + 0,5. bdp = 0,46 + 0,5.0,25 = 0,585m
+Thép dọc chịu mômen dơng đợc đặt xen kẽ nhau, khoảng cách từ đầu
uốn phía trên của cốt thép xiên đến mép tờng là:

1
1
. lo = . 2,75 = 0,393 m
7
7
*Bản không bố trí cốt đai, lực cắt của bản hoàn toàn do bê tông chịu, do:
QBT=25,3kN < Qbmin=0,8.Rbt.b1.h0=0,8.0,90.1000.85= 61200N =61,2 kN
*Cốt thép cấu tạo:
+Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phơng vuông góc với dầm chính.
Chọn thép 8, s=200mm có diện tích trên mỗi mét của bản là:
svth: trần khắc giáp

lớp xda k11

lớp xda k11

9


đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MặT CắT 1-1

MặT CắT 2-2
svth: trần khắc giáp

lớp xda k11

10


đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MặT CắT 3-3

svth: trần khắc giáp

MặT CắT 4-4

2 2
2
2
2
2

l0 = l2 bdc = 6,9 0,35 = 6,55 m

Chênh lệch giữa các nhịp:

6,665 6,55
ì 100 0 0 = 1,73 0 0 < 10%
6,665

Sơ đồ xác định nhịp tính toán dầm phụ
2. Xác định tải trọng
a. Tĩnh tải
Xác định tải trong từ bản truyền sang dầm cần dựa vào mặt bằng truyền tải.
*Trọng lợng bản thân dầm phụ (không kể phần bản dày 100mm)
g 0 dp = (hdp hb ).bdp . btct .ntt = (0,6 0,1) ì 0,25 ì 25 ì 1,1 = 3,438 (kN/m)
*Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào: gb .l1 = 3,906 ì 3,0 = 11,718 (kN/m)
*Tổng tĩnh tải:
g dp = g 0 dp + gb .l1 = 3,438 +11,718 = 15,156 (kN/m)
b. Hoạt tải
Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào:
pdp = pb .l1 = 11,4 ì 3,0 = 34,2 (kN/m)
svth: trần khắc giáp

lớp xda k11



pdp
g dp

34,2
= 2,257 k=0.26028 (nội suy)
15,156

+Tiết diện có mômen âm bằng 0 cách bên trái gối thứ 2 một đoạn:
x=k.l0b=0,26028.6,665=1,735m
+ Tiết diện có mômen dơng bằng 0 cách gối tựa một đoạn:
- Tại nhịp biên: 0,15.l0b=0,15.6,665=0,99975 m 1000mm
- Tại nhịp giữa: 0,15.l0=0,15.6,55=0,983 m
Nhịp

Nhịp
biên

Tiết diện

1

0 (gối 1)

0

M (+)
(kNm)
0



Nhịp
giữa

3
4
5 (gối2)

0,075
0,02

6

0,018

-0,031542

38,115

-66,790

7
0,5. lo
8
9
10 (gối giữa)

0,058
0,0625
0,058

-9,618

0,5. lo

0,0625

-0,0715

-0,007542
-0,025542
-0,0625

164,438
43,85

-151,401

-15,970
-54,085
-132,344

132,344

b.Lực cắt:
QA=0,4.qdp.l0b=0,4x49,356x6,665=131,583 (kN)
QBT=0,6.qdp.l0b=0,6x49,356x6,665=197,375(kN)
QBP= QC= 0,5.qdp.l0=0,5x49,356x6,55=161,641(kN)
Biểu đồ bao mômen và lực cắt nh hình vẽ:

svth: trần khắc giáp

2
M
151,401.106
As =
=
= 1052,8 (mm2)
Rs .h0 280.0,909.565
Kiểm tra:

à% =

As
1052,8
ì 100% =
ì 100% = 0,745 %
bdp ì h0
250 ì 565

*Tại gối tựa C có M = 132,344 kNm.

m =

M
132,344.106
=
= 0,144 < pl = 0,255
Rb .b.h02 11,5.250.5652
svth: trần khắc giáp

lớp xda k11

b.h0
250.565

b). Với mô men dơng.
*Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén.
Ta có: hf=hb=100mm, h=600mm; b=250mm. Giả thiết a =35mm;
h0=600-35=565mm
- Để tính độ vơn của cánh Sf lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các trị
số sau:
+ Một nửa khoảng cách thông thuỷ giữa 2 dầm phụ cạnh nhau :
0,5.2,75=1,375 m
1
1
ld = .6,55 = 1,092m. Do hf > 0,1h; h=600mm và khoảng cách giữa
6
6
các dầm ngang lớn hơn khoảng cách giữa các dầm dọc 6,9 m >3,0 m.
+

Sfmin(1,092 ; 1,375) m=1,092m. Chọn Sf = 1090mm
Bề rộng cánh:
bf =b+2.Sf =250+2.1090=2430mm
- Xác định vị trí trục trung hoà:
Mf=Rbbfhf(h0-0,5.hf)=11,5.2430.100.(565- 0,5.100)
=1439,2.106(N.mm)=1439,2(kN.m)
M+max= 199,518 (kN.m) < Mf=1439,2 (kN.m) Trục trung hoà đi qua cánh.
*Tính theo tiết diện chữ nhật:b=bf=2430mm, h=600mm,
a=35mm, h0=565mm
+Tại nhịp biên: M+max= 199,518 (kN.m)
M

lớp xda k11

16


đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

+Tại nhịp 2, nhịp giữa: M+max=132,344 (kNm)

M
132,344.106
M =
=
= 0,0148 < pl =0,255
Rb .b f .h02 11,5.2430.5652
=
As =

M
132,344.106
=
= 842,5(mm 2 )
Rs . .h0 280.0,993.565

à% =

Ph.án

Cốt thép 2 20+2 22 2 18+2 20 1 18+ 2 20 1 20+2 20 1 18+ 2 20
Diện tích 1388,6 mm2 1137,2 mm2 882,8 mm2 942,5 mm2 882,8 mm2

2

Cốt thép 1 22+2 25 1 20+2 22 1 18+ 2 20 1 20+2 20 1 18+ 2 20
Diện tích 1361,9 mm2 1074,5mm2 882,8 mm2 942,5 mm2 882,8 mm2

3

Cốt thép 2 20+2 20 2 18+2 18 1 18+ 2 20 1 20+2 20 1 18+ 2 20
Diện tích 1256,6 mm2 1017,9 mm2 882,8 mm2 942,5 mm2 882,8 mm2
Nhận xét và kiểm tra lại:
- Phơng án 2:

Aschon

>

As . Trên các nhịp và gối đều có 3 thanh nên dễ bố trí cốt

thép, tuy nhiên đờng kính các thanh chênh lệch lớn =7mm
- Phơng án 3:

Aschon < As , chênh lệch không lớn, tuy nhiên để an toàn không nên

chọn phơng án này
- Phơng án 1:

Aschon


trên).
22
= 33 < agiả thiết=35 (đối với nhịp biên).
2
Kết luận: phơng án chọn thép trên là thỏa mãn các điều kiên.

+ Chiều cao làm việc: athực tế= 22 +

6. Tính toán cốt thép ngang.
* Cấp độ bền bê tông B20 :Rb =11,5 MPa; Rbt =0,90 MPa;
Eb =27.103MPa;
Cốt đai CI : RS = 225 MPa; Rsc =225 MPa; Rsw =175 MPa;
ES=21.104 Mpa
* Các giá trị lực cắt trên dầm:
QA=131,583 (kN)
QTB=197,375 (kN)
QPB = QC=161,641 (kN)
Lấy lực cắt lớn nhất bên trái gối B, Q max=197,583 (kN) để tính cốt đai, có
h0=600-33=567mm.
a, Kiểm tra các điều kiện.
- Điều kiện để tính toán cốt đai:
Xét ĐK1: Qb max = 2,5.Rbt .b.h0 = 2,5.0,9.250.567 = 318937,5 N =318,938KN
Qmax
qsw =

(q 0,5 p ) =

(49,356 0,5.34,2)
2
2
4,5.Rbt b.h0 0,75
4,5.0,9.250.567 0,75

=76,67 (N/mm)=76,67KN/m
- Chọn cốt đai 6, hai nhánh có asw=28,3 mm2. Asw=28,3x2=56,6 mm2
khoảng cách tính toán giữa các cốt đai:
stt =

Rsw .Asw 175.56,6
=
= 129,2 mm
qsw
76,67

Chọn stt=120mm
+ Với dầm cao h=600mm > 450mm thì khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:
h0 567
= 283,5
=
=283,5mm
sct min 2
2
300


lớp xda k11

19


đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Thỏa mãn Q max = 197,356 Q đb = 202,156 KN

1,5.Rbt .bh02
- Ta có: C 0 =
0,75qsw + q1
trong đó q1=gd+0,5pdp=15,156+0,5.34,2=32,256KN/m, suy ra:
1,5.Rbt .bh02
1,5.0,9.250.5672
C0 =
=
1074 mm < 2h0=2.567=1134mm
0,75qsw + q1
0,75.82,54 + 32,256
c0
Rs . As
280.1137,2
=
= 0,1943 < pl = 0,3
Rb .b.h0 11,5.250.570

= 1 0,5 = 1 0,5.0,1943 = 0,903
Mtd= Rs.As. .h0=280.1137,2.0,903.570=163,892.106 Nmm=163,892kNm
Kết quả tính toán khả năng chịu lực ghi trong bảng dới, mọi tiết diện đều
đợc tính toán theo trờng hợp tiết diện đặt cốt đơn(với tiết diện chịu mômen dơng
thay b bằng bf).
svth: trần khắc giáp

lớp xda k11

20


đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

=

Rs . As
Rb .b.h0

= 1 0,5
Mtd= Rs .As . .h0

Trên gối C
1 20+2 20; As=942,5 mm
570 0,1610
Cạnh gối C
Cắt 1 20 còn 2 20; As=628,3
570 0,1074



0,988
0,993
0,903
0,946
0,946
0,993
0,995
0,9195
0,946

Mtd
(kN.m)
217,808
119,860
163,829
94,862
94,862
139,908
99,775
138,314
94,862

21


đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

+Xét đoạn kéo dài w4: Bằng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng
dạng ta có lực cắt tơng ứng tại H:
Q = 118,436 kN tại khu vực này cốt đai đợc bố trí là 6a120:
Rsw . Asw 175.56,6
=
= 82,542 N/mm= 82,542 kN/m
s
120
Do tại khu vực cắt cốt thép số 4 không bố trí cốt xiên nên Qs,inc=0
qsw =

w4 =

Q Qs ,inc
118,436 0
+5 =
+5.0,018=0,807m >20 = 20.0,020=0,4m
2.qsw
2.82,542

Chọn w4=810 mm, điểm cắt thực tế
- Cách mép gối B một đoạn là:875+810=1685 mm


đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8, Kiểm tra về neo cốt thép.
- Cốt thép ở phía dới sau khi đợc cắt, số còn lại kéo vào gối đều phải đảm bảo
lớn hơn 1/3 diện tích cốt thép ở giữa nhịp.
+ Tại nhịp biên: 2 20 + 2 22 cắt 2 20 diện tích còn lại là 54,75%>33,33% khi
vào gối.
+ Tại nhịp giữa: 2 20 + 118 cắt 118 diện tích còn lại là 71,17%>33,33% khi
vào gối.
- Kiểm tra neo cốt thép tại các gối trung gian: Ta có:
Qb min = 0,5R bt .bh0 = 0,5.0,9.250.567 = 63787,5 N = 63,79 KN
Qmax = 197,375 KN > Qb min = 63,79 KN lan = 15 = 15.20 = 300 mm .
Tại các gối trung gian ta neo một đoạn bằng bdc = 350 mm. (Thõa mãn điều kiện
neo).
- Kiểm tra neo cốt thép ở gối tựa tự do: Điều kiện kiểm tra: M N s . z s + 0,5qsw c 2
.
Đối với tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất c0 đợc xác định nh sau:
q + qsw 2
N s . z s Q1.c0
c0 .
2
l
Rs
. 15 ;
Với: N s = Rs . As . s ; lan = an .d s 200 mm ; an =
lan

q + qsw 2
Ns .zs = 69544845 N.mm Q1 .c0
c0 = 68636159 N.mm .
2
Vậy: với ls = 300 mm thỏa mãn chiều dài đoạn neo.
9. Cốt thép cấu tạo.
Cốt thép cấu tạo chọn thép số 8(2 14) có diện tích cốt thép là 307,9 mm2,
không nhỏ hơn 0,1.b.h0=0,1%.250.567=141,75 mm2.Cốt thép này đợc sử dụng
làm cốt giá ở nhịp biên trong đoạn không có mômen âm

svth: trần khắc giáp

lớp xda k11

23


ỉ 18
ỉ 18

ỉ 22

ỉ 14

ỉ 14

ỉ 20

ỉ 20


ỉ 20

đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

C. TíNH TOáN DầM CHíNH.
svth: trần khắc giáp

lớp xda k11

24


đồ án bê tông cốt thép 1
Gvhd: THầY Đỗ văn lại
trờng đại học hảI phòng
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Theo giả thiết ban đầu ta có kích thớc dầm chính:
hdc ì bdc = 900ì 350 mm
1.Sơ đồ tính toán
Dầm chính đợc xác định theo sơ đồ đàn hồi, xem nh một dầm liên tục có 4
nhịp, bề rộng cột bcxbc=400x400mm, đoạn dầm kê lên tờng bằng chiều dày tờng
bt=340mm.
Nhịp tính toán:
l03 = l3

bt Cdc

svth: trần khắc giáp

lớp xda k11

25