BỘ GIAO THÔNG VẶN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

Giáo viên hưỡng dẫn :
Lớp
:
Sinh viên thực hiện
:
Mã sinh viên
:

Trần Thị Lý
74DBDD11
Nguyễn Văn Tập
74DBDD11128

Năm 2023

MỤC LỤC
I.

SƠ ĐỒ KẾT CẤU DẦM SÀN

II.

SỐ LIỆU TÍNH TỐN......................................................................................................3

1. Số liệu tính tốn…………………………………………………………………...…

3


2.

BẢN SÀN..........................................................................................................................4
a. Sơ đồ tính tốn....................................................................................................................4
Tính tốn sơ bộ kích thước cấu kiện.......................................................................................4
Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn :.........................................................................................4
b. Xác định kích thước các dầm..........................................................................................4
c.

Nhịp tính tốn.................................................................................................................5

d.

Xác định tải trọng...........................................................................................................5
d.1. Tĩnh tải.........................................................................................................................5
d.2. Hoạt tải.........................................................................................................................6

3.

e.

Xác định nội lực.............................................................................................................6

g.

Chọn và bố trí cốt thép...................................................................................................9


h.

Cốt thép cấu tạo............................................................................................................10
DẦM PHỤ.......................................................................................................................12

3.1

Nhịp tính tốn và sơ đồ tính......................................................................................12

3.2

. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm phụ................................................................13

3.2.1 Hoạt tải :................................................................................................................13
3.2.2 Tĩnh tải :................................................................................................................13
3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ :..................................................................13
3.3

. Xác định nội lực......................................................................................................14

3.3.1 Biểu đồ bao mômen..............................................................................................14
3.3.2 Biểu đồ bao lực cắt................................................................................................14
3.4

Tính cốt thép.............................................................................................................15

3.4.1 Cốt dọc..................................................................................................................16
3.4.2 Tính tốn cốt thép ngang.......................................................................................18
3.5


. Biểu đồ vật liệu.......................................................................................................21

3.5.1 Tính khả năng chịu lực của tiết diện.....................................................................21
3.5.2 Xác định đoạn kéo dài W2....................................................................................22


I.

SƠ ĐỒ KẾT CẤU DẦM SÀN

MẶT BẰNG KẾT CẤU DẦM SÀN


II.

SỐ LIỆU TÍNH TỐN

1. Số liệu tính tốn
Bảng II.1: Tổng hợp số liệu tính tốn

STT

5

L1

L2

(m)


(m)

2.2

6.4

(kN/m )

Bề
rộng
tường
(mm)

Bê tơng
B20
(MPa)

8.6

330

Rb =
11.5

p tc
2

CỐT THÉP
SÀN CI
(MPa)


Cốt đai CI
(MPa)

Cốt dọc
CII (MPa)

Rs =225

Rsw=175

Rs = 280

Bảng II.2: Vật liệu
Cường độ tính tốn (MPa)
Rb

Rbt

Rsw

TT

Loại vật liệu

1

Thép CI

175


2

Thép CII

225

3

Cấp độ bền BT B20

11.5

Hệ số

Rs = Rsc

R

R

 pl

225

0.645

0.437

0.255


280

0.623

0.429

0.255

0.90

Hà Nội, ngày 22/5/2023
GV HƯỚNG DẪN

TRẦN THỊ LÝ


2. BẢN SÀN
a. Sơ đồ tính tốn

-

L2 6400

2.91  2
L
22
00
Xét tỉ lệ 2 cạnh của ô bản : 1
Với




L1  2200  mm 

là cạnh ngắn và

L2  6400  mm 

là cạnh dài

Xem bản sàn là loại bản dầm, làm việc theo 1 phương, Bản sàn được tính theo sơ đồ
khớp dẻo, nhịp tính tốn lấy theo mép gối tựa. Cắt theo phương cạnh ngắn 1 dài có chiều
rộng b=1m, xem bản như 1 dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là tường biên và các dầm
phụ
Tính tốn sơ bộ kích thước cấu kiện
- Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn :

D
hb  .L1
m
Với
=>

D - Hệ số phụ thuộc tải trọng tác dụng lên bản sàn
D  0.8 1.4 
m  30 35 
Trong đó:

, chọn D 1, 2


, chọn m 30

L1  2200  mm  ; L2  6400  mm 

D
1, 2
hb  .L1  .2200  88  mm 
h 100  mm 
m
30
=>
=> Chọn b
b. Xác định kích thước các dầm


Dầm phụ : Chiều cao dầm phụ

1
1
1 
 1
hdp (  ).L 2    .6400  533,3 320   mm 
12 20
 12 20 
=> Chọn


hdp 450  mm 


Bề rộng dầm phụ

bdp  (0,3 0,5).hdp  (0,3 0,5).450  (135 225)  mm 
=> Chọn

bdp 220  mm 

Vậy kích thước dầm phụ: 220 450( mm)


Dầm chính : Chiều cao dầm chính


1 1
1 1
hdc (  ).L2 (  ).6400 
8 12
8 12
=> Chọn




800 533,3

  mm 

hdc 700  mm 

Bề rộng dầm chính


bdc (0,3 0,5).hdc (0,3 0,5).700 (210 350)  mm 


Chọn

bdc 300  mm 

Vậy kích thước dầm chính : 300 700( mm)
c. Nhịp tính tốn




Nhịp giữa :
Nhịp biên :

Lg  L1 – bdp  2200 – 220  1980  mm 

Lb  L1 

bdp
2



t hb
220 450 100
  2200


1915  mm 
2 2
2
2
2

1980  1915

.100% 3,28%  10%
L
1980
 Chênh lệch giữa các nhịp g và Lb
 Thỏa mãn


Đoạn bản kê lên tường Sb hb 100(mm) và Sb 120( mm)


d. Xác định tải trọng
d.1. Tĩnh tải
Các lớp cấu tạo sàn :
1. Gạch
2. Vữa
3. Bản btct
4. Lớp trát

Chọn Sb 120( mm)


Hình 2.1: Cấu tạo sàn



STT
1
2
3
4

Lớp cấu tạo

Chiều
dày
(mm)

Giá trị tải
Trọng lượng
trọng tiêu
riêng (kg/m3)
chuẩn (kg/m2)

Gạch
15
Vữa lát
30
Bê tông cốt thép
100
Vữa lát
20
Tổng cộng


2500
1800
2500
1800

37,5
54
250
36
377,5

Hệ số độ
tin cậy
1,2
1,3
1,1
1,3

Giá trị tải
trọng tính
tốn (kN/
m 2)
0,45
0,702
2,75
0,468
4,37

Bảng 2.3: Tĩnh tải tác dụng lên sàn
d.2. Hoạt tải

tc
2
Hoạt tải tính tốn : Pb n. p 1, 2.8,6 10,32( KN / m )

tc

Với n là hệ số tin cậy của hoạt tải lấy theo TCVN 2737:1995, ( n 1, 2 ), p là giá trị cho trước


Tổng tải tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản sàn có chiều rộng b=1m :

qb ( pb  g b ).b (10,32  4,37).1 14, 69( KN / m)
e. Xác định nội lực


Mô men uốn tại nhịp biên :

M nhb M g 


Mô men uốn tại gối thứ 2 :

M nhb M g 


qb .L2g

14,69.1,982

5, 23  KN .m 

11
11

Mô men uốn ở nhịp giữa và gối giữa :

M nhg  M gg


qb .L2b 14,69.1,9152

4,9  KN .m 
11
11

qb .L2g
14, 69.1,982


3,6  KN .m 
16
16

Giá trị lực cắt của bản tại tiết diện bên phải gối thứ 1 :

Q1p 0, 4qb .Lb 0, 4.14,69.1,915 11, 25( kN )


Giá trị lực cắt của bản tại tiết diện bên phải gối thứ 2 :

Q2t 0,6 qb .Lb 0,6.14,69.1,915 16,88( kN )



Giá trị lực cắt của dải bản tại tiết diện bên phải gối thứ 2 và bên trái, bên phải gối giữa
đều bằng nhau :


Qip Qit 0,5qb .Lb 0,5.14,69.1,915 14,06(kN )

Hình 2.2: Sơ đồ tính tốn và nội lực của dải
f. Tính cốt thép chịu mơ men uốn


Bê tơng có cấp độ bền chịu nén B20 : Rb  11,5 Mpa



Cốt thép bản sàn sử dụng loại CI : Rs  225 Mpa



 0, 255  R 0, 437
Tra bảng:  R 0,645 ; pl
;

Giả thiết  0 15( mm) cho mọi tiết diện, nên chiều cao làm việc của bản là :

h0gt  hb – a0 100 – 15 85  mm  0,085  m 
Tại gối biên và nhịp biên :



M nhb
4.9.103
m 

 0,059   pl 0, 255
2
6
2
R
b
.
h
11,5.10
.1.0,
085
b
.
Xét nhịp biên :
(thỏa mãn)


Ta tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo :

As 

 1  1  2 m 1  1  2.0,059 0,061

 .Rb.b.h0 0,061.11,5.100.8,5

 2,65(cm 2 )

Rs
225

b .a
s  l sl
A s với : bl bề rộng đặt thép bằng 1000mm
 Khoảng cách đặt cốt thép:
A s diện tích tiết diện ngang của thép




Hàm lượng thép tối thiểu và tối đa:

 min 0,05%    max 

As
2, 65

 0,311%
b.h0 100.8,5

 R .Rb 0,645.11,5

 3,29%
Rs
225

As 265( mm 2 ) , chọn thép  8 a150, Aschon 335(mm 2 )
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong Bảng 2.4


Chọn cốt thép

Tiết
diện

M
(kNm)

m



As,
tính
mm 2

Nhịp
biên,

4,9

0,059

0,061

265

0,31


8

190

150

335

0,394

Gối 2

5,23

0,063

0,065

283

0,33

8

178

150

335


0,394

Nhịp
giữa,
Gối
giữa

3,6

0,043

0,044

193

0,23

8

261

200

251

0,295

%

ϕ

mm

Stính
(mm)

Schọn
(mm)

As, chọn
mm2

 chọ

n
%

Bảng 2.4:Tính cốt thép cho bản sàn

 Đối với các ô bản dầm có liên kết ở bốn biên, vùng gạch chéo trên hình Hình 2.3, do
ảnh hưởng của hiệu ứng vịm khi hình thành khớp dẻo, ở các nhịp giữa và gối giữa
có sự phân phối lại nội lực nên được phép giảm bớt lượng cốt thép so với kết quả
tính được. Lượng cốt thép giảm tối đa 20% .
As 0,8.1,93 1,544( cm 2 )





Hàm lượng thép tối thiểu :
=. Chọn thép6 ;


As
1,544

0,181%
 min 0,05% (thỏa mãn)
b.h0 100.8,5

As  d 6 28,3(mm 2 ); asl 7,08; Achon 202,1(mm 2 ); a 140(mm).

Hình 2.3: Vùng ô bản được phép giảm 20% cốt thép
g. Chọn và bố trí cốt thép
a. Cốt đặt trên gối :
pb 10,32

2,36
Xét tỉ số: gb 4,37
1

Ta có:


pb
3   0,25
gb

Đoạn từ mút cốt thép mũ đến mép dầm bằng :


1

 .Lg  .1980 495  mm 
4


Chọn đoạn thẳng cốt thép là 510(mm)



Đoạn từ mút cốt thép mũ đến trục dầm là :

 .Lg 


bdp
2

510 

220
620  mm 
2

Chiều dài tồn thanh kể cả 2 móc vng là :

bdp



.
L


 hb   0  .2  620  100  10  .2 1420  mm 

g
2


Với  0 10(mm) khi hb 100(mm)


Bản khơng bố trí cốt đai vì lực cắt của bản hồn tồn do bê tơng chịu do khả năng chịu
cắt của bê tông đảm bảo điều kiện :

Q1t A 14,06(kN )  Qb min 0,8.Rbt .b.h0 0,8.1,15.103.1.0,085 78, 2( kN )
Cốt thép cấu tạo chạy dọc tường được chen vào tường tính từ mép tường cách một đoạn:

1
1
lb  1915 239,3(mm)
8
8
chọn =240(mm)
h. Cốt thép cấu tạo


Cốt thép chịu mơment âm tại vị trí đặt kê lên tường cách mép tường trong một đoạn :

 8a 200 
As ,ct  


2
50%.
As

 ; tại gối giữa 50%.251 125,5( mm )
Hàm lượng
1 1
1
(
~
).
l

.1915 383( mm)
b
 6a 200(A s 141mm ) . Khoảng cách bố trí 7 5
5
Chọn
chọn
2

390( mm)


Hình 2.4: Mặt bằng bố trí thép sàn

Hình 2.5 Mặt cắt 1 – 1 ( Bố trí thép sàn)


Hình 2.6 Mặt cắt 2 – 2 ( Bố trí thép sàn)


3. DẦM PHỤ

3.1 Nhịp tính tốn và sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp, các nhịp giữa kê lên dầm chính, các nhịp biên kê lên
tường và lấy 220(mm) cm
Theo giả thiết và kích thước dầm chính: b h 300 700(mm)
Ta xác định các nhịp tính toán dầm phụ:
 Nhịp giữa : Lấy lg bằng khoảng cách giữa hai mép dầm chính
lg l2  bdc 6400  300 6100(mm)

 Nhịp biên : Lấy bằng khoảng cách từ mép dầm chính đến tâm gối tựa trên
tường
l b l 2 

b dc b t a

 6400  150  225  110 6135(mm)
2
2 2
l b  lg

 Chênh lệch giữa các nhịp;

lb



các nhịp nhỏ dùng công thức lập sẵn.


6135  6100
0,57%
6135

<10% . Chênh lệch


Hình 3.1 Dầm phụ

3.2. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm phụ
Vì khoảng cách giữa các dầm phụ bằng nhau và bằng l1 2200(mm) nên:
3.2.1 Hoạt tải :
p dp p b .l1 10,32.2, 2 22,704(kN / m)

3.2.2 Tĩnh tải :
-Trọng lượng bản thân dầm phụ :
g o f ,g .bt .b dp .  h dp  h b  1,1.25.0, 22.(0, 45  0,1) 2,12(kN / m)

Trong đó
g o : Trọng lượng bản thân phần sườn của dầm phụ

f ,g

: Hệ số tin cậy về tải trọng,

f ,g 1,1

bt : Trọng lượng riêng của bê tông, bt 25(kN / m3 )

-Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào :

g1  gb .l1 4,37.2, 2 9,614( kN / m)

-Tổng tĩnh tải :
g dp  g o  g1 2,12  9,614 11,734( kN / m)

3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ :
Tải trọng tổng cộng :
qdp  g dp  pdp 11,734  22,704 34, 438(kN / m)


3.3. Xác định nội lực
3.3.1 Biểu đồ bao mômen
pdp

Xét tỉ số
k

g dp



22,704
1,93
11,734

. Tra PL8B nội suy các hệ số

(1,5  1,93) *(0, 25  0, 228)
 0, 228 0, 246
(2  1,5)


Tung độ của biểu đồ momen nhánh dương :
M   * .qdp .l 2

Tung độ của biểu đồ momen nhánh âm :
M   .qdp .l 2

Momen âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
X 1 k .lb 0,246.6135 1509, 21( mm)

Momen dương triệt tiêu cách gối tựa một đoạn:
 Đối với nhịp biên :
X 2 0,15.lb 0,15.6135 920, 25( mm)

 Đối với nhịp giữa :
X 2 0,15.l g 0,15.6100 915( mm)

Momen dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:
X 4 0, 425.lb 0, 425.6135 2607,3(mm)

Tung độ của biểu đồ bao momen của dầm phụ được thể hiện trong Bảng 3 .5
3.3.2 Biểu đồ bao lực cắt
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau :
Gối thứ 1 :

QA 0,4.qdp .lb 0,4.34, 438.6,135 84,51(kN )

T
Bên trái gối thứ 2: QB 0,6.qdp .lb 0,6.34, 438.6,135 126,76( kN )


Bên phải gối thứ 2 và bên trái gối thứ 3:
QBP QCT 0,5.qdp .lg 0,5.34, 438.6,1 105,03( kN )


Nhịp

Tiết diện

Biên

0 ( Gối A)
1
2
0.425.Lb

Thứ 2

Giữa

3
4
5
6
7
0.5.Lg
8
9
10
11
12

0.5.Lg

l
(m)

6,135

6,1

6,2

qdp .l 2
(kNm)

1296,2

1281,43

1323.8

*



0
0,065
0,09
0,091
0,075
0,02

0,018
0,058
0,0625
0,058
0,018
0,018
0,058
0,0625

M
(kNm)
0
84,25
116,7
118

M
(kNm)

97,21
25,92
-0,0715
-0,033
-0,012
-0,009
-0,027
-0,063
-0,025
-0,006


23,1
74,3
80,1
74,3
23,1
23,8
76,8
82,7

-92,68
-42,29
-15,07
-11,23
-34,29
-80,09
-32,88
-7,625

Bảng 3.5: Xác định tung độ biểu đồ bao momen của dầm phụ

Hình 3.2: Sơ đồ tính tốn biểu đồ bao momen và lực cắt cho 2 nhịp dầm phụ
3.4 Tính cốt thép
Bê tơng có cấp độ bền chịu nén B20 : Rb 11,5(MPa ); R bt 0,9( MPa )
Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CII : Rs 280( MPa )
Cốt thép đai của dầm sử dụng loại CI : Rsw 175( MPa )


3.4.1 Cốt dọc



Tính cốt thép chịu momen âm :

b 220  mm  , h 450  mm 

Bản cánh chịu kéo, cốt thép tính theo tiết diện hình chữ nhật
Giả thiết

a  35  mm   h0 h  a 450  35 415(mm)

Tại gối B, với M  92,68(kN .m)
Tại gối C, với M  80,09(kN .m)
m 

A
M
1  1  2. m A  M
 %  s min 0.1%
 pl 0, 255  
s
2
bdp .h0
Rbbh0
Rs . .h0 , Kiểm tra
2
,
,

Kết quả tính tốn theo bảng sau :



As
mm2



9
0,14

0,91

879

0,96%

80,09

6
0,03

0,92

748

0,82%

0,415

118

3

0,02

0,98

1033

0,18%

Nhịp giữa
2
0,45
5
0,415
 Tính cốt thép chịu momen dương :

82,7

3

0,99

721

0,12%

Tiết diện

b
m
0,2


h
m

a
m
0,03

ho
m

M
kN.m

Gối B

2
0,2

0,45

5
0,03

0,415 92,68

Gối C

2
1,4


0,45

5
0,03

0,415

Nhịp biên

2
1,4

0,45

5
0,03

m
0,16

Bản cánh chịu nén, tiết diện tính tốn là tiết diện chữ T, bề dày cánh

h f 100

Sc là độ vươn của bản cánh, lấy Sc nhỏ nhất trong các giá trị sau:

1
1
 6 .  L2  b dc   6 .(6400  300) 1016


1
1
Sc  .(L1  bdp )  .(2200  220) 990
2
2
6.h f 6.0,1 0,6


Chọn Sc 600(mm)
Chiều rộng bản cánh:

b f bdp  2.Sc 220  2.600 1420( mm)
Kích thước tiết diện chữ T (

b f 1420; h f 100; b 220; h 450mm

)


Hình 3.3: Sơ đồ tính tốn dầm phụ với bản cánh chữ T

Xác định vị trí trục trung hịa:
Giả thiết a  35  mm   h0 h  a 450  35 415(mm)
M f Rb.b f .h f .( h0  0,5.h f ) 11,5.103.1, 42.0,1.(0, 415  0,5.0,1) 596,04(kN .m )

Mà M max 118( kN .m)  M f 596,04( kN .m) nên trục trung hòa đi qua cánh, tính

cốt thép theo tiết diện chữ nhật b f h f 1420 450(mm)
Trong đó M f gọi là momen giới hạn trong trường hợp TTH qua giữa cánh và sườn


 Tại nhịp biên với M max 118(kN .m)

am 



M
118

0,04
2
3
b .R b .b.h0 1.11,5.10 .1, 42.0, 4152

1  1  2.am 1  1  2.0,04
 

0,98
2
2
As 




M
118

10,03(cm 2 )

Rs h0 280.0,98.0, 415

As
10,03

.100 0.17%
b f .ho 142.41,5

min 0,05%     max 

 R .Rb 0,595.11,5

2, 44%
Rs
280




Kết quả tính cốt thép được thể hiện trong bảng 3.3
Chọn thép

Tiết
diện

b
m

h
m


a
m

ho
m

m
M
kN.m



As



Chọn

mm2

As ,c

mm2

Gối
0,22 0,45 0,035 0,415 92,68 0,169 0,91

879


0,96%

2 20  2 20 1257

C
0,22 0,45 0,035 0,415 80,09 0,146 0,92
Nhịp

748

0,82%

2 20  1 20

942

0,033 0,98 1033

0,18%

218  2 20

1392

B
Gối

biên 1,42 0,45 0,035 0,415 118
Nhịp
giữa


1,42 0,45 0,035 0,415 82,7 0,023 0,99 721
0,12% 218  1 22
Bảng 3.3: Tính cốt thép dọc cho dầm phụ ( Chịu Mooment dương)

889

Hình 3.4: Bố trí cốt thép chịu lực dầm phụ

3.4.2 Tính tốn cốt thép ngang
Do trong dầm phụ lực cắt không lớn lắm nên ta đặt cốt đai hoặc cốt xiên để đảm bảo điều kiện
cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt.
Với kích thước tiết diện dầm là

bdp hdp  220 450( mm) 

chọn n 2 và  8

Với n: số nhánh cốt đai
Đối với bê tơng nặng ta có các giá trị của  ,  như bảng sau:

b 2
2



b 3
b 4
0,6
1,5

0,01
Bảng 3.4: Tra các hệ số đối với bê tông

Các giá trị lực cắt nguy hiểm trên dầm

QA 99,69(kN );QtB 149,53( kN ); QBp QC 123,91( kN )


t
Lấy lực cắt lớn nhất ở bên trái gối thứ 2 : Qmax Q 2 149,53( kN ) để tính cốt đai