ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1

GVHD: T.s. Phan Thành Trung
MỤC LỤC

A.

SƠ ĐỒ SÀN.......................................................................................................................... 5

B.

SỐ LIỆU ĐỀ BÀI:................................................................................................................ 5

C.

THUYẾT MINH TÍNH TỐN............................................................................................. 6
1.

Phân loại bản sàn tính tốn:...................................................................................................6

2.

Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn................................................................................ 6

3.

4.

5.

2.1.

Bản sàn...........................................................................................................................6

2.2.

Dầm phụ.........................................................................................................................7

2.3.

Dầm chính...................................................................................................................... 7

Thiết kế sàn:.......................................................................................................................... 8
3.1.

Sơ đồ tính và nhịp tính tốn:..........................................................................................8

3.2.

Xác định tải trọng...........................................................................................................8

3.3.

Xác định nội lực.............................................................................................................9

3.4.

Tính tốn cốt thép ( theo TCVN 5574:2018)...............................................................10

3.5.


Bố trí cốt thép...............................................................................................................11

Thiết kế dầm phụ.................................................................................................................13
4.1.

Sơ đồ tính và nhịp tính tốn của dầm...........................................................................13

4.2.

Xác định tải trọng.........................................................................................................14

4.3.

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

4.4.

Tính tốn cốt thép.........................................................................................................16

4.5.

Cắt, uốn và neo cốt thép...............................................................................................21

Thiết kế dầm chính.............................................................................................................. 25
5.1.

Sơ đồ tính..................................................................................................................... 25

5.2.


Xác định tải trọng.........................................................................................................25

5.3.

Hoạt tải.........................................................................................................................26

1


6.

7.

8.
D.

5.4.

Xác định nội lực...........................................................................................................26

5.5.

Xét các trường hợp tải..................................................................................................26

5.6.

Biểu đồ bao moment.................................................................................................... 27

5.7.


Biểu đồ bao lực cắt.......................................................................................................33

Tính cốt thép........................................................................................................................34
6.1.

Cốt thép dọc................................................................................................................. 34

6.2.

Cốt thép ngang............................................................................................................. 36

6.3.

Cốt thép treo.................................................................................................................40

Biểu đồ bao vật liệu.............................................................................................................40
7.1.

Khả năng chịu lực của tiết diện....................................................................................40

7.2.

Xác định tiết diện cắt lý thuyết.................................................................................... 41

7.3.

Xác định đoạn kéo dài W.............................................................................................43

Xác định chiều dài neo – nối cốt thép dọc cho dầm chính..................................................45
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................... 54



MỤC LỤC HÌNH ẢNH:
Hình A.1. Mặt bằng sàn....................................................................................................................5
Hình C.1. Dải sàn tính tốn..............................................................................................................6
Hình C.2. Nhịp tính tốn sàn............................................................................................................8
Hình C.3. Các lớp cấu tạo sàn..........................................................................................................8
Hình C.4. Sơ đồ tính và biểu đồ moment.......................................................................................10
Hình C.5. Qui cách uốn cốt thép trong sàn.....................................................................................12
Hình C.6. Dầm phụ.........................................................................................................................13
Hình C.7. Nhịp tính tốn................................................................................................................14
Hình C.9. Biểu đồ bao momemt.....................................................................................................16
Hình C.10. Biểu đồ bao lực cắt......................................................................................................16
Hình C.11. Biều đồ bao vật liệu cho dầm phụ................................................................................24
Hình C.12. Sơ đồ tính dầm chính...................................................................................................25
Hình C.13. Các trường hợp đặt tải.................................................................................................26
Hình C.14. Biểu đồ moment các trường hợp tải.............................................................................32
Hình C.15. Biểu đồ bao moment dầm chính..................................................................................33
Hình C.16. Biểu đồ bao lực cắt dầm chính.....................................................................................34


MỤC LỤC BẢNG BIỂU:
Bảng B.1. Số liệu đề bài...................................................................................................................5
Bảng C.1. Tính tốn tĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn.........................................................................9
Bảng C.2. Tính thép cho bản sàn....................................................................................................11
Bảng C.3. Bảng tính kết quả moment cho dầm phụ.......................................................................15
Bảng C.4. Tính tốn cốt thép cho dầm phụ....................................................................................18
Bảng C.5. Khả năng chịu lực tại từng tiết diện của dầm phụ.........................................................22
Bảng C.6. Tổng hợp vị trí cắt thép và đoạn kéo dài của dầm phụ................................................. 23
Bảng C.7. Giá trị moment của các tổ hợp tải................................................................................. 32

Bảng C.8. Bảng tính tốn cốt thép của dầm chính......................................................................... 36
Bảng C.9.Khả năng chịu lực của dầm chính tại từng tiết diện.......................................................41
Bảng C.10.Vị trí cắt thép lý thuyết của dầm chính........................................................................ 42
Bảng C.11. Xác định đoạn kéo dài của dầm chính.........................................................................44
Bảng C.12. Tổng hợp vị trí cắt thép và đoạn kéo dài của dầm chính.............................................44


A. SƠ ĐỒ SÀN:

Hình A.1. Mặt bằng sàn
B. SỐ LIỆU ĐỀ BÀI:
Bảng B.1. Số liệu đề bài
L1
(m)
2.4

L2
(m)
6.1

Bê tông B20

ptc 2
(kN/m )
10

Rb = 11.5 MPa
Rbt = 0.9 MPa
Eb=27.5x10-3 MPa
b =1


Cốt thép
CB240-T 
Rs = Rsc = 210 MPa)
Rsw=170 MPa

CB300-V 
Rs = Rsc = 260 MPa)
Rsw=210 MPa

Es=2x105(MPa)
C. THUYẾT MINH TÍNH TỐN:
1.

Phân loại bản sàn tính tốn:

L2
Xét tỉ số 2 cạnh ơ
bản: sơ đồ khớp dẻo.



6.1

2
L1 2.4

 2.54 
=> Bản dầm làm việc theo 1 phương tính tốn theo



Cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải có chiều rộng b = 1m, xem bản như 1 dầm liên tục nhiều nhịp,
gối tựa là tường biên và các dầm phụ.

Hình C.1. Dải sàn tinh tốn

2.
2.1.

Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn
Bản sàn
Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn:

 0.8 1.4    0.8  1.4   2400   54.86 112  (mm)
hb  
 1 

L
35 30
35 30




=>Chọn

hb  90(mm)

2.2. Dầm phụ
Chiều cao dầm phụ:



h 
l
dp
dp

1



1







16 12



=>Chọn

1
1

 6100   381.25  508.33 (mm)



16 12



hdp  450(mm)

Chiều rộng dầm phụ:

1 1
1 1
bdp      dph      450   112.5  225  (mm)
4 2
4 2




=>Chọn

bdp  200(mm)

b  h  200 450(mm2 )
dp

=>Kích thước dầm
phụ:

dp


2.3. Dầm chính
Chiều cao dầm chính:

h 
l
dc
dc

1

=>Chọn

b 
dc

1

  1 1
3L


12 8
12 8








1

1





1

12 8



 3 2400   600  900  (mm)



hdc  750(mm)

1



1

h 

1




1

 750   187.5  375  (mm)


 dc 

4 2
4 2




bdc  300(mm)

=>Chọn

=>Kích thước dầm chính:
3.

b  h  300 750(mm2 )
dc

dc

Thiết kế sàn:

3.1. Sơ đồ tính và nhịp tính tốn:

Sàn bản dầm, tính thép phương cạnh ngắn L1 một dải có chiều rộng b = 1(m). Sàn tính theo sơ đồ
khớp dẻo.


Đối với nhịp biên:


3
3
L  L  b  2400   200  2100(mm)
0b

1

2

dp

2

Đối với nhịp giữa:

L0  L1  bdp  2400  200  2200(mm)

Hình C.2. Nhịp tinh tốn sàn

3.2. Xác định tải trọng
*Tĩnh tải

g tt    n    


Tĩnh tải là trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn được tính theo cơng
thức: Bao gồm các lớp sau:

Hình C.3. Các lớp cấu tạo sàn

s

i
i

i




ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1

GVHD: T.s. Phan Thành Trung

Bảng C.2. Tính tốn tĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn
Vật liệu cấu
tạo sàn

Chiều dày
(mm)

g (kN/m3)

Hệ số tin cậy



gtt(kN/m2)

Gạch lát nền

10

20

1.2

0.24

Vữa trát nền

15

18

1.3

0.351

Sàn BTCT

90

25


1.1

2.48

Vữa lót

20

18

1.3

0.468

Tổng

*Hoạt tải

3.539



ptt  ptc  n  10 1.2  12 kN / m2



Hoạt tải tính tốn:

*Tổng tải lên sàn
Tổng tải trọng tính tốn tác dụng lên bản sàn tương ứng với bề rộng b = 1m






q 
g tt s p tt b   3.539 12  1  15.54  kN / m 
s
s

3.3. Xác định nội lực
Giá trị nội lực được xác định trên cơ sở xuất hiện khớp dẻo

Moment lớn nhất ở nhịp
biên:

M 
nb

q  L2
s


1111
0b

15.54  2.12

q  L2
Moment lớn nhất ở gối thứ hai:


M gt 2  

s 0



11

 6.23(kNm)

15.54  2.22

 6.84(kNm)

11
q 2
L

Moment lớn nhất ở các nhịp giữa và gối
giữa:

M ng  
,gg

15.54  2.22


16 16
s


0

 4.7(kNm)

9


ĐỒ ÁN BÊ TƠNG 1

GVHD: T.s. Phan Thành Trung

3.4. Tính tốn cốt thép ( theo TCVN 5574:2018)
Hình C.4. Sơ đồ tinh và biểu đồ moment

Chọn nhịp biên để tính
tốn:

 Rb  11.5  MPa 

Bê tơng có cấp độ bền B20

 R  210  MPa  ; E
s

Cốt thép bản sàn sử dụng là CB240-T ( ≤ 10 mm)
Sàn tính theo cấu kiện chịu uốn có tiết diện

s


 2 105(MPa)

b   100090(mm2 )
hb

 Chọn a  20mm


Tính

h0

h0  hb  a  90  20  70(mm)


Tính

m , 

và kiểm tra điều kiện

M
M
m  R bh2 11.5 1000

 2
70
b

0


6.23106
1000 
 11.5
702

 0.111 
R

 0.3

 11 2  0.111 0.118

  1 1 2m


Tính diện tích cốt thép

As 

bRbbh0  11.51000  70 0.118 11.5 1000  70
2

 452.33(mm )
Rs (As,c
210
210
h

Chọn 8a110






 457mm2 )

Kiểm tra hàm lượng cốt thép
A
 0.65% 
  0.1%    s
452.33 

min
bh0 1000 
70
Chênh lệch giữa As và As,ch



As,ch  As

 b Rb


max

s
D


R

 0.37 

111.5
210

 2.03%


As


457  452.33
452.33  1.03%  5%

Bảng C.3. Tính thép cho bản sàn
Tiết diện

M
(kNm)

m

m

As
(mm2)




Thép bố trí
a
As,ch



(%)
10


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1

GVHD: T.s. Phan Thành Trung
(mm)

Nhịp biên
Gối thứ 2
Nhịp giữa
Gối giữa

6.23
-6.84
4.7
-4.7

0.111
0.121
0.083
0.083


0.118 452.33
0.129 494.5
0.087 333.5
0.087 333.5

(mm)

8
8
8
8

(mm2)

110
100
150
150

457
503
335
335


1.03
1.72
0.45
0.45


As

bh0
(%)
0.65
0.71
0.48
0.48

3.5. Bố trí cốt thép

ptt
s
 12  3.39  5    0.3
tt
Xét tỷ số: g s 3.539

  L0  0.3 2200  660  mm  
  L0b  0.3 2100  630  mm  

Chọn 660 mm

Chọn 630 mm

Cốt thép cấu tạo chịu moment âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính được xác
định như sau:
A  max(d 6@ 200;50%
A
s,ct


 Chọn 8a220 (
As

)  max  142;50%  457   228.5(mm 2 )

s,giuanhip

 228.5(mm2 ) )

Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:
L2 6100
L

 2.54  2  2  3
L1 2400
L1

A  114(mm2)

A  20%  A  20%  457  91.4(mm2)

s, pb

s

Chiều dài đoạn neo cốt thép nhịp vào gối tựa:

Chọn  


s

Lan  10d  10 8  80mm

)


ĐỒ ÁN BÊ TƠNG 1

GVHD: T.s. Phan Thành Trung

Hình C.5. Qui cách uốn cốt thép trong sàn

11


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1

4.

GVHD: T.s. Phan Thành Trung

Thiết kế dầm phụ

Hình C.6. Dầm phụ

4.1. Sơ đồ tính và nhịp tính tốn của dầm:
Sơ đồ tính là dầm liên tục nhiều nhịp có các gối tựa là tường biên và dầm chính. Tính theo sơ đồ
khớp dẻo
Đối với nhịp biên:

L 
L
0b

2



3
2

b  6100 
dc

3

 300  5650(mm)

2

Đối với nhịp giữa:

12


L0  L2  bdc  6100  300  5800(mm)

Hình C.7. Nhịp tinh tốn

4.2. Xác định tải trọng

*Tĩnh tải:
Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn truyền vào và trọng lượng bản thân dầm phụ:

g 
0

g1 
gs

f ,o

  b  (h  h )  1.1 25 0.2  (0.45  0.09)  1.98(kN / m 2 )
bt

dp

dp

b

  3.539  2.4  8.4936(kN / m 2 )
L1

gdp  g  g  1.98  8.4936  10.4736(kN / m2 )
0
1
*Hoạt tải:
Hoạt tải từ sàn truyền
vào:


pdp  ps 
L1

 12 2.4  28.8(kN / m 2 )

*Tổng tải lên dầm phụ:

qdp  gdp  p  10.4736  28.8  39.2736(kN / m 2 )
dp

4.3. Xác định nội lực
*Biều đồ bao moment
Xét tỉ số:


pdp gdp

 2.75 
k

28.
8 0.2775
1
0
.
4
7
3
6



Moment âm triệt tiêu cách mép gối tựa một đoan:

x  kL0b  0.2775 5650  1567.9(mm)
Moment dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:

x1  0.15L0b  0.15 5650  847.5(mm)
Tung độ biểu đồ bao moment tính theo công thức sau:

M    1   L0 2
qdp

Đối với nhánh
dương:

; Đối với nhánh âm:

M    2   L0 2
qdp

Bảng C.3. Bảng tinh kết quả moment cho dầm phụ
Nhịp

Tiết diện

1

Qdp*Lo2

β1


β2

M(+)

0

0

0

1

0,065

81,49

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

112,83
114,09
94,03
25,07

2
Biên
0.425Lob

3
4
5
6
7
0.5Lo
Giữa (Thứ 2)
8
9
10
11
12
Giữa (Thứ 3)
0.5Lo

Trong đó :

L0

tra bảng,

5,65

5,8

5,8

2

1253,71


1321,16

1321,16

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

tra bảng phụ thuộc vào tỉ số

pdp
qdp

-0,0715
-0,034
-0,014
-0,0115
-0,028
-0,0625
-0,0265
-0,009

23,78
76,63

82,57
76,63
23,78
23,78
76,63
82,57

M(-)

0
-89,64
-44,92
-18,5
-15,19
-36,99
-82,57
-35,01
-11,89


Hình C.8. Biểu đồ bao momemt
*Biểu đồ bao lực cắt
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:

Q1    qdp  L0b  0.4  39.2736  5.65  88.76(kN )

Qt    q  L  0.6 39.2736 5.65  133.14(kN )
2

dp


0b

Q p    q  L  0.5 39.2736 5.8  113.89(kN )
2

dp

0

Qt    q   0.5 39.2736  5.8  113.89(kN )
3
d
p
L0

Hình C.9. Biểu đồ bao lực cắt

4.4. Tính tốn cốt thép
*Cốt thép dọc


Chọn nhịp biên để tính tốn:


 Rb  11.5  MPa 
 R  0.9  MPa 


Bê tông cấp độ bền

B20

bt



 Rs  260  MPa 



R  210  MPa 



Cốt thép sử dụng cho dầm phụ CB300V

sw

Xác định kích thước tiết diện:

 ' 6h
6h

 6  90  540(mm)

f
b
1
1
s f         6100  300  

966.67(mm) 6

6
L2 bdc
1
1
L  b    2400  200   1100(mm)
 2 1 dp 2




=> Chọn



s

f

 500(mm)

b'  b  2 
s
f

dp

 200  2  500  1200(mm)


f

Kích thước tiết diện chữ T:

b'  1200(mm), h'  h  90(mm),b  200(mm), h  450(mm)
f

f

b

Tính tốn cốt thép:



Chọn

 a  40  50mm   a  50(mm)
h0 : h0  hdp  a  450  50  400(mm)



Tính



Xác định vị trí trục trung hồ:

M   R b' h'


f

b

b f

f




h  h' f
0




2 

 11.51200  90  400 


90 
2



 440.91106 (Nmm)  440.91(kNm)











 M  114.09(kNm)  M  440.91(kNm)
f

Vậy trục trung hồ đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện HCN
lớn:

b 'f  h  1200 450(mm2 )


ĐỒ ÁN BÊ TƠNG 1

m 



Tính



Tính
1


114.09 106 2  0.0517 
 RMb' h2 11.51200
 400

D
b1
b 2
f m
0
 1 1 2  0.0517  0.0531

 0.3 
Cốt đơn



Tính As



GVHD: T.s. Phan Thành Trung

0.053111.5 1200  400

 R b
h

'

As 


b

b f

0

Rs



 1127.35(mm2 )  318  216  1165(mm2 )

260

Kiểm tra hàm lượng cốt thép



  0.1%   
As
min

1127.35  0.23% 


bh0 1200  400


max


D

b Rb

 0.37 

Rs

11.5

 1.63%

260

Chênh lệch giữa As và As,ch




As 

As,ch 
As



1165 1127.35
1127.35  3.34%  5%
Bảng C.4. Tính tốn cốt thép cho dầm phụ


Tiết diện

M
(kNm)

α

ξ

As
(mm2)

Chọn thép

As,ch
(mm2)

μ
(%)

Δ
(%)

Nhịp biên
(1200x450)

114,09

0,0544


0,0560

1159,2

318+216

1165

0,25

0,5

Gối thứ 2
(200x450)

89,64

0,2562

0,3017

1040,87

318+214

1071

1,33


2,89

Nhịp giữa
(1200x450)

82,57

0,0393

0,0401

830,07

2

848

0,18

2,16

20


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1
Gối thứ 3
(200x450)

82,57


GVHD: T.s. Phan Thành Trung
0,2360

0,2734

943,23

2

971

1,21

2,94

*Cốt thép chịu cắt
Các giá trị lực cắt nguy hiểm nhất trên dầm:

21


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1

GVHD: T.s. Phan Thành Trung

Q1  88.76(kN
Qt  133.14(kN
)
,
)


,

Qp  113.89(kN
)

Lấy lực cắt lớn nhất để tính tốn cốt đai:

Q

max

Qt  113.89(kN )
,

 Qt  133.14(kN )
2

Kiểm tra điều kiện tính tốn:

Qb min  b3  1

f

 n  Rbtbh0  0.61 0.9  200  400  43200(N )  43.2(kN )

 Q1  88.76(kN )  Qb min  43.2(kN ) 

Bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt, phải tính cốt


ngang chịu lực cắt.
Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền trên dải nghiêng giữa các vết nứt xiên

 Qt  0.3 

Q

 0.3111.5 200  400  276000(N )  276(kN )

R
bh

max

1 b1 b

2

0

Xác định bước đai:

S  min  Smax ; Sct ; Stt 
Các tham số vật liệu bê tông nặng:

b1  1  b Rb  1 0.0111.5  0.885;b 2  2;b3  0.6;b 4  1.5


Bước đai lớn nhất


Smax 



 R bh2
b4

bt

Qmax

0

Smax

(đảm bảo bê tông giữa 2 lớp cốt đai đủ khả năng chịu cắt)

1.5  0.9  200  4002

 324.47(mm)
133.14 103

Bước đai theo cấu
tạo

Sct

(để bê tông và cốt đai kết hợp chịu cắt tốt)

S  min

S
ct

+ Đối với đoạn đầu dầm:

h


2


;150  min  225;150  


 150(mm)
ct

S
22