Trường đại học Trà Vinh

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

1. Yêu cầu đồ án. ………………………………………………………….. 03
1.1 Sơ đồ mặt bằng sàn: …………………………………………….. 03
1.2 Yêu cầu:………………………………………………….............. 03
2. Các số liệu tính toán…………………………………………………..... 04
3. Tính toán và kết quả…………………………………………………..

05

3.1 Bản sàn……………………………………………………........

05

3.1.1 Phân loại sàn:………………………………………………………

05

3.1.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện:.................................. 05
3.1.2.1 Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn:.................................... 05
3.1.2.3 Xác định sơ bộ tiết diện của dầm chính:……………………

06


3.1.6 tính cốt thép…………………………………………………………………..

……… 08

3.1.6.1 Tính cốt thép chịu lực:…………………………………………………

08

3.1.6.1.1 Nhịp biên, gối thứ 2:………………………………………

08

3.1.6.1.2 Nhịp giữa, gối giữa:……………………………………….. 09
3.1.6.2 Bố trí cốt thép:…………………………………………….....

10

3.2 DẦM PHỤ………………………………………………………

13

GVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 1


Trường đại học Trà Vinh


3.3.4.1 Cốt dọc:……………………………………………………… 31
3.3.4.2 Cốt ngang:……………………………………………………. 33
3.3.4.3 Cốt treo:……………………………………………………… 35
3.3.4.4 Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm:………………………… 35
3.4 BẢNG THỐNG KÊ CỐT THÉP:…………………………….. 38
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO:………………………………………….. 39

GVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 2


Trường đại học Trà Vinh

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BẢN DẦM
DVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH

: Thái Thanh Phương

MSSV

: 131713015

- Chiều dài L1 = 2,2 (m).
- Chiều dài L2 = 5,4 (m).
- Tải trọng tạm thời Pc = 3 (kN/m2).
- Hệ số vượt tải np = 1,2.
- Bê tông có cấp độ bền B15, Rb = 8,5 (MPa), Rbt = 0,75( MPa), γbt = 1.
- Cốt thép bản và thép đai dầm dùng thép CI, Rs = 225 (MPa),
Rsw = 175 (MPa).
- Cốt thép dọc trong dầm dùng thép CII, Rs = 280 (MPa).
Bảng tổng hợp số liệu tính toán:
Cốt thép
L1 (m)

2,2

L2 (m)

5,4

Pc
(kN/m2)

3

np

Bê tông
BT 15
MPa

1,2


Trường đại học Trà Vinh
Lớp cấu tạo sàn

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1
Khối lượng riêng
γi (kN/m3)
20
18
25
18

Chiều dày δi (m)

Gạch Ceramic
Vữa lót
Bê tông cốt thép
Vữa trát

0,010
0,030
0,080
0,015

Hệ số vượt tải
γf,i
1,2
1,1
1,1
1,1






35) chọn m = 33

1.4 ) chọn D = 1,2.

- hmin = 60 mm chiều dày tối thiểu của bản sàn trong nhà dân dụng.
hs =

D
1,2
∗ L1 =
∗ 2,2 = 0,08 ( m )
m
33

Vậy chọn hs = 0,08 ( m ) = 80 (mm).
3.1.2.2 Xác định sơ bộ tiết diện của dầm phụ:
hdp = (

1
1
1
1
÷
÷
) ∗ Ldp = (

1
1
÷
) ∗ Ldc = ( ÷
) ∗ 6,6 = ( 0,825 ÷ 0,55) ( m )
8 12
8 12

Vậy chọn hdc = 0,60 ( m ) = 600 (mm).
bdc = (

1 1
1 1
÷ ) ∗ hdc = ( ÷ ) ∗ 0,6 = ( 0,3 ÷ 0,15 ) (m)
2 4
2 4

Vậy chọn bdc = 0,2 ( m ) = 200 (mm).
3.1.3 Sơ đồ tính:
Tải trọng truyền theo phương cạnh ngắn ( L1 ), nên khi tính toán, ta cắt
bản thành dải có bề rộng bằng 1 ( m ), theo phương vuông góc với dầm phụ để
xác định nội lực và tính toán cốt thép theo phương cạnh ngắn. Xem bản như một
dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là các dầm bao quanh và cột.
- Phương cạnh dài L2, chỉ đặt cốt thép phân bố.
- Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối
tựa:
+ Đối với nhịp biên
L0b = L1 − 𝑏𝑑𝑝 = 2,2 − 0,2 = 2,0 (m)
+ Đối với nhịp giữa
L0g = L1 - bdp = 2,2 – 0,2 = 2,0 ( m ).

(kN/m3)
20
18
25
18

Hệ số vượt tải
γf,i
1,2
1,1
1,1
1,1
Tổng cộng

Trị tính
toán
gs (kN/m2)
0,24
0,594
2,2
0,297
3,331

3.1.4.2 Hoạt tải:
- Hoạt tải tính toán
Pst = P c × np = 3 × 1,2 = 3,6 ( kN/m2 )
3.1.4.3 Tổng tải
- Tải trọng toàn phần
q = g s + Pst = 3,331 + 3,6 = 6,931 ( kN/m2 )
- Tổng tải tác dụng lên bản sàn ứng với dãi bản có chiều rộng b = 1m



Trường đại học Trà Vinh
𝑀𝑛𝑔 = 𝑀𝑔𝑔

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1

𝑞𝑠 × 𝐿20 6,931 × 2,02
=±
=
= ±1,733 (𝑘𝑁𝑚)
16
16
Ps

gs
L0b= 2000

L0= 2000
𝑞𝑠 𝐿20
= 1,733
16

𝑞𝑠 𝐿20𝑏
= 2,52
11

𝑞𝑠 𝐿20𝑏
= 2,52
11


𝜉 × 𝛾𝑏 × 𝑅𝑏 × 𝑏 × ℎ0 0,07 × 1 × 8,5 𝑥 1.000 × 65
=
= 172 (𝑚𝑚2 /𝑚)
𝑅𝑠
225
μmin = 0,05%
μt =

As
b×h0

172

× 100% =

μmax = ξpl ×

γb ×Rb
Rs

1000×65

× 100% = 0,265%

× 100% = 0,37

1×8,5x103
225x103


μmax = ξpl ×

γb ×Rb
Rs

120
1000×65

× 100% = 0,185%

× 100% = 0,37 ×

1×8,5
225

× 100% = 1,4%

μmin = 0,05% ≤ μt = 0,185% ≤ μmax = 1,4% (thỏa)

GVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 9


Trường đại học Trà Vinh

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1


μ (%)

0,074

0.077

172

0,29

6

160

177

2,674

0,074

0,077

172

0,29

8

200


200

251

3.1.6.2 Bố trí cốt thép:
- Xét tỉ số:

𝑃𝑠
𝑔𝑠

=

3,6
3,331

= 1,08; chọn 𝛼 = 0,25; 𝛼𝐿𝑜 = 500 (𝑚𝑚)

Chọn 500 (mm)
- Cốt thép chịu moment âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính
được xác định như sau:
∅6𝑎200
𝐴𝑠,𝑐𝑡 = {
50%𝐴𝑠𝑔𝑔 = 0,5 × 120 = 60 (𝑚𝑚2 )
Chọn ∅8𝑎200 (Asc=251 (mm2))
- Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:
𝑙2
= 2,45
𝑙1
Chọn 𝐴𝑠,𝑝𝑏 ≥ 20%𝐴𝑠 = 0,2 × 189 = 37,8 (𝑚𝑚)2
Chọn ∅6𝑎300 (Asc= 94(mm2))



Trường đại học Trà Vinh

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1
3.2 DẦM PHỤ

3.2.1 Sơ đồ tính:
- Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo.
- Sơ đồ tính là dầm liên tục năm nhịp có các gối tựa là các dầm chính.

- Nhịp tính toán của dầm phụ lấy theo mép gối tựa
+ Đối với nhịp biên:
𝐿𝑜𝑏 = 𝐿2 − 𝑏𝑑𝑐 = 5.400 − 200 = 5.200 (𝑚𝑚)
+ Đối với các nhịp giữa:
𝐿𝑜 = 𝐿2 − 𝑏𝑑𝑐 = 5.400 − 200 = 5.200 (𝑚𝑚)
3.2.2 Xác định tải trọng.
3.2.2.1 Tĩnh tải:
+ Trọng lượng bản than dầm phụ:
𝑔0 = 𝑏𝑑𝑝 (ℎ𝑑𝑝 − ℎ𝑠 )𝑛𝑔 𝛾𝑏 = 0,2(0,35 − 0,08)1,1 × 25
= 1,485 (𝑘𝑁/𝑚)
+ Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào:
𝑔1 = 𝑔𝑠 𝑙1 = 3,331 × 2,2 = 7,328 (𝑘𝑁/𝑚)
+ Tổng tĩnh tải:
𝑔𝑑𝑝 = 𝑔0 + 𝑔1 = 8,813 (𝑘𝑁/𝑚)
GVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 13

+ Đối với nhịp biên:
𝑥2 = 0,15𝐿𝑜𝑏 = 0,15 × 5,20 = 0,78 (𝑚)
+ Đối với nhịp giữa:
𝑥3 = 0,15𝐿𝑜 = 0,15 × 5,20 = 0,78 (𝑚)
- Moment dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:
𝑥4 = 0,425𝐿𝑜𝑏 = 0,425 × 5,20 = 2,21 (𝑚)

GVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 14


Trường đại học Trà Vinh

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1

* Tung độ của biểu đồ bao moment được tóm tắt trong bảng sau:
Nhịp

Biên

Tiết diện

L0(m)

qdpL02
(kN/m)



0,020

9,049

0,425lob

5,2

452,466

-0,0715

-32,351

6

0,018

-0,018

8,144

-8,144

7

0,058

0,017


-0,0625

11
12

28,279

0,058

10

Giữa

𝑀𝑚𝑖𝑛

0

5

Thứ 2

𝑀𝑚𝑎𝑥

5,2

452,466

0,5L0


GVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 15


Trường đại học Trà Vinh

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1

3.2.4 Tính cốt thép.
3.2.4.1 Cốt dọc:
- Tại tiết diện ở nhịp:
Tương ứng với giá trị moment dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là
tiết diện chữ T.
Xác định Sf:
𝐿1 − 𝑏𝑑𝑝 2.200 − 200
=
= 1.000 (𝑚𝑚)
2
2
𝑆𝑓 ≤ 𝐿2 − 𝑏𝑑𝑐 5.400 − 200
=
= 867 (𝑚𝑚)
6
6
6ℎ𝑓′ = 6 × 80 = 480 (𝑚𝑚)
{
+ Chọn Sf = 480 mm

- Nhận xét: M < Mf nên trục trung hòa qua cánh, tính cốt thép theo cấu kiện
tiết diện chữ nhật lớn b 'f x hdp = ( 1.160 x 350) (mm).
- Tại tiết diện ở gối:
Tương ứng với giá trị môment âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo
tiết diện chữ nhật (bdb x hdp) = 200 x 350 mm.

* Tính toán cốt thép trong dầm phụ như sau:
- Do tính theo sơ đồ khớp dẻo nên điều kiện hạn chế:
αm =

M
γb ×Rb ×b×h20

GVHD: Nguyễn Thành Công

≤ αR = 0,439 (αR - Tra bảng)

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 17


Trường đại học Trà Vinh

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1

- Tính cốt thép:
𝜉 = 1 − √1 − 2𝛼𝑚 ≤ 𝜉𝑅 = 0,65 (𝜉𝑅 - Tra bảng)
Ast =


Gối 3
(200x350)

M

ξ

𝛼m

(kNm)

Ast
(mm2)

41,174 0,0449

0,046

494

32,351

0,205

0,232

430

28,279



(%)

0,14

462 0,735

421 0,094

421 0,604

3.2.4.2 Cốt ngang:
- Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối thứ 2 có lực cắt lớn nhất Q = 59,645 KN.
- Chọn cốt đai ∅6 2 nhánh (Asw = 28,3 mm2, thép CI Rsw = 175 MPa, Rbt = 0,75
MPa )
- Khả năng chịu lực cắt của bê tông
GVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 18


Trường đại học Trà Vinh

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1

Q b = φb3 γb R bt bh0 = 0,6 × 1 × 0,75 × 103 × 0,2 × 0,305
= 27,45 (𝑘𝑁)
+ Vì Q > Qb phải tính cốt đai


- Kiểm tra:
Q b1 = 2√M0 q1 = 2√27,908 × 12,773 = 37,761 (kN)
qsw.min =

Q−Qb1
2h0

=

59,645×103 −37,761×103
2×305

= 35,875

qsw = 30,868 < qsw.min (không thỏa). Lấy qsw.min = 35,875 để tính
+ Vì

q1
0,56

=

12,773
0,65

= 19,651 < qsw.min = 35,875 nên

M0
27,908 × 106

− 12,773 = 40,01q

qsw.min = 40,01
stt =

nAsw R sw 2 × 28,3 × 175
=
= 247,56 (mm)
qsw
40,01

 Khoảng cách lớn nhất của cốt đai:
smax

φb4 γb R bt bh20 1,5 × 1 × 0,75 × 200 × 3052
=
=
= 350,92 (mm)
Q
59,645 × 103

 Theo cấu tạo
h

sct = = 175 chọn sct = 150 (mm)
2

Khoảng cách bố trí là:
Min( Smax; Stt; Sct)= 150 (mm)
Kiểm tra điều kiện chịu nén:


14
2

= 32(mm)

𝑎𝑡ℎ = 𝑥1 = 32(mm) < 𝑎𝑔𝑡 = 45(mm) (Đạt)
→ ℎ0 = h - 𝑎𝑡ℎ = 350 – 32 = 318(mm)
GVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 20


Trường đại học Trà Vinh
Tính: ξ =

𝑅𝑠 × 𝐴𝑠
𝛾𝑏 × 𝑅𝑏 × 𝑏 × ℎ0

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1
=

280 × 534
1 ×8,5 ×1.160 ×318

= 0,048 < 𝜉𝑅 = 0,65 (Đạt)

𝛼𝑚 = ξ × (1 – 0,5 × ξ) = 0,048 × (1 – 0,5 × 0,048) = 0,047

[𝑀] = 𝛼𝑚 × 𝛾𝑏 × 𝑅𝑏 × b × ℎ 20 = 0,2112× 1 × 8,5 × 200 × 3182
[𝑀] = 36.307.560 (Nmm) = 36,308 (kN.m) > M = 32,351 (kNm) (Thỏa).
- Khả năng chịu lực tại tiết diện ở nhịp giữa:
𝑥1 = 𝑎0 +

𝑑1
2

= 25 +

14
2

= 32(mm)

𝑎𝑡ℎ = 𝑥1 = 32(mm) < 𝑎𝑔𝑡 = 45(mm) (Đạt)
→ ℎ0 = h - 𝑎𝑡ℎ = 350 – 32 = 318(mm)
Tính: ξ =

𝑅𝑠 × 𝐴𝑠
𝛾𝑏 × 𝑅𝑏 × 𝑏 × ℎ0

=

280 × 421
1 ×8,5 ×1.160 ×318

= 0,038 < 𝜉𝑅 = 0,65 (Đạt)

𝛼𝑚 = ξ × (1 – 0,5 × ξ) = 0,038 × (1 – 0,5 × 0,038) = 0,037

𝑅𝑠 × 𝐴𝑠
𝛾𝑏 × 𝑅𝑏 × 𝑏 × ℎ0

=

280 × 421
1 ×8,5 ×200 ×318

= 0,218 < 𝜉𝑅 = 0,65 (Đạt)

𝛼𝑚 = ξ × (1 – 0,5 × ξ) = 0,218 × (1 – 0,5 × 0,218) = 0,194
[𝑀] = 𝛼𝑚 × 𝛾𝑏 × 𝑅𝑏 × b × ℎ 20 = 0,194× 1 × 8,5 × 200 × 3182
[𝑀] = 33.350.695 (Nmm) = 33,351 (kN.m) > M = 28,279 (kNm) (Thỏa).

GVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 22


Trường đại học Trà Vinh

GVHD: Nguyễn Thành Công

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 23

Trang 24


Trường đại học Trà Vinh

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép 1

- Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
P = Pdp × L2 = 7,92 × 5,4 = 42,768 (kN)
3.3.3 Xác định nội lực:
3.3.3.1 Các trường hợp đặt tải:

3.3.3.2 Biểu đồ bao moment:
- Tiến hành giải nội lực cho dầm bằng phần mềm tính toán SAP2000 v10.0.1.
- Để lường trước được những trường hợp tải trọng nguy hiểm có thể xảy ra ta
lần lượt giải riêng từng trường hợp tải trọng rồi tiến hành tổ hợp tải trọng.
- Tổ hợp tải trọng: lấy tĩnh tải cộng lần lượt các hoạt tải ta được các tổ hợp thành
phần:
GVHD: Nguyễn Thành Công

SVTH: Thái Thanh Phương

Trang 25