Đồ án tốt nghiệp xây dựng dân dụng - Phần Kết cấu

Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I- Bình Định
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP
…………………
PHẦN II
KẾT CẤU 50%
Nhiệm vụ:
- Thiết kế sàn tầng 3.
- Thiết kế cầu thang trục 7-8.
- Thiết kế dầm trục D ( 15-21 ).
- Thiết kế dầm trục E ( 10-14 ).
- Thiết kế khung trục 12.
- Thiết kế móng trục 12.
GVHD CHÍNH : Th.s TRỊNH QUANG THỊNH
GVHD KẾT CẤU: Th.s TRỊNH QUANG THỊNH
SVTH :
LỚP : 30X1 - BĐ
Trang 8
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I- Bình Định
CHƯƠNG I: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 3
I. KHÁI QUÁT:
1. Hệ thống kết cấu bao che : gồm tường và cửa kính,chỉ làm chức năng che chắn
cho phần nội thất bên trong và bên ngoài, không tham gia chịu lực
2. Hệ thống sàn :phân bố đều ở các tầng, ngoài việc chịu tải trọng bản thân và hoạt tải
sử dụng tác dụng trực tiếp lên nó, sàn còn đóng vai trò liên kết, truyền tải trọng ngang
và đứng lên hệ khung đảm bảo cho toàn bộ công trình được ổn định và đảm bảo các
cấu kiện cùng tham gia chịu lực.
3. Hệ thống khung : là hệ thống chịu lực chính của công trình, tiếp nhận tất cả các tải
trọng theo cả hai phương ngang và đứng, sau đó truyền xuống móng.
4. Các bộ phận chịu lực phụ : cầu thang .

II. VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO THIẾT KẾ:
1. Bêtông :
Toàn bộ hệ thống kết cấu (móng, khung, dầm phụ, sàn, cầu thang…) sử dụng bêtông
đá 1x2 có cấp độ bền chịu nén B15, có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:
- Khối lượng riêng : γ = 2500 daN/m
3
- Cường độ chịu nén tính toán : R
b
= 8,5 MPa
- Cường độ chịu kéo tính toán : R
bt
= 0,75 Mpa
- Mô đun đàn hồi : E
b
=23.10
-3
MPa
2. Cốt thép :
Sử dụng cốt thép AI,AII có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật sau :
* Thép AI :
- Có cường độ chịu kéo (nén) khi tính cốt dọc: R
s
=R
sc
=225MPa
- Có cường độ chịu kéo khi tính cốt thép ngang: R
sw
= 175MPa
- Môđun đàn hồi : E
s

= 21.10
-4
MPa
* Thép AII :
- Có cường độ chịu kéo (nén) tính toán : R
s
=R
sc
=280MPa
- Có cường độ chịu kéo khi tính cốt thép ngang : R
sw
= 225MPa
- Môđun đàn hồi : E
s
= 21.10
-4
MPa
Trang 9
MAËT BAÈNG SA
`N TÂ`NG 3
DD
CC
1
2
5 6
7
4
9 10
11
8

1412
13 15 16
17
18 20 213 19
G
F
E
S3 S2 S1S2S1S1S1S12S9
S8
S9
S7
S11 S10S4 S4 S4 S4 S4 S4 S4 S4 S4 S10 S4 S4 S4 S4 S11 S8
S1 S2 S2 S1 S1 S1 S12 S9
S3 S2 S1S2S1S1S1S12 S1 S2 S2 S1 S1 S1 S12 S9
S7 S7 S5S5S5S5S5S13 S5 S5 S5 S5 S5 S5 S13 S7S6S6
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định
III. SƠ ĐỒ PHÂN CHIA Ô SÀN:
Sơ đồ phân chia ô sàn:
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 10
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định
1. Quan niệm tính toán:
Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì
xem là tự do. Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn ta
lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp. Khi dầm biên lớn ta có thể xem là
ngàm.
-Khi
2
1
2
≥

l
l
-Bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Bản loại dầm.
- Khi
2
1
2
<
l
l
-Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh.
Trong đó: l
1
-kích thước theo phương cạnh ngắn.
l
2
-kích thước theo phương cạnh dài.
Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chia làm các loại ô bản
sau:
SÀN Kich thước Tỷ số
l1(m) l2(m) l2/l1
S1 3.6 4.2 1.167 4N Bản kê 4 cạnh
S2 3.6 4.2 1.167 3N,1K Bản kê 4 cạnh
S3 3.6 4.2 1.167 2N,2K Bản kê 4 cạnh
S4 1.5 4.2 2.8 3N,1K Bản loại dầm
S5 2.4 4.2 1.75 3N,1K Bản kê 4 cạnh
S6 4.0 4.2 0.95 2N,2K Bản kê 4 cạnh
S7 2.4 4.2 1.75 2N,2K Bản kê 4 cạnh
S8 1.5 4.2 2.8 2N,2K Bản loại dầm
S9 3.6 4.2 1.167 3N,1K Bản kê 4 cạnh

S10 1.5 4.2 2.8 2N,2K Bản loại dầm
S11 1.5 2.1 0.71 3N,1K Bản kê 4 cạnh
S12 2.2 3.6 0.58 4N Bản kê 4 cạnh
S13 2.1 2.4 0.875 3N,1K Bản kê 4 cạnh
2.Các số liệu tính toán của vật liệu:
Bêtông cấp độ bền: B15 có R
b
= 8.5 MPa, γ = 2500 daN/m
3
Cốt thép CI, A-I có R
s
= R
sc
= 225MPa
Cốt thép CII, A-II có R
s
= R
sc
= 280MPa
3.Chọn chiều dày của bản sàn:
Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bản
sàn khác nhau, nhưng để thuận tiện cho thi công cũng như tính toán ta thống nhất chọn
một chiều dày bản sàn.
Với ô bản có kích thước lớn nhất:
2
1 2
1
4,2
3.6 4,2( ) 1,167 2
3,6

l
l xl x m
l
= ⇒ = = < ⇒
ô bản
làm việc theo cả hai phương, bản thuộc loại bản kê 4 cạnh.
Chiều dày của bản được chọn theo công thức: h
b
=
m
D
.l
Trong đó :
D = 0,8 - 1,4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D = 1.2
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 11
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định
m – hệ số phụ thuộc liên kết của bản: m = 35 - 45 đối với bản kê bốn cạnh, m =
30 - 35 đối với bản loại dầm; lấy m = 45.
l : Là cạnh ngắn của ô bản(cạnh theo phương chịu lực ).
Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo:
h
b
≥ h
min
= 6 cm đối với sàn nhà dân dụng.
Và thuận tiện cho thi công thì h
b
nên chọn là bội số của 10mm.
1.2
.360 9.6

45
b
h cm⇒ = =
; chọn
10 .
b
h cm=
4.Cấu tạo các lớp sàn nhà:
IV. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN:
1.Tĩnh tải sàn:
Tĩnh tải tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản thân các lớp
cấu tạo sàn truyền vào. Căn cứ vào các lớp cấu tạo sàn ở mỗi ô sàn cụ thể, tra bảng tải
trọng tính toán ( TCVN 2737-1995) của các vật liệu thành phần dưới đây để tính:
Ta có công thức tính: g
tt
= Σγ
i
.δ
i
.n
i
Trong đó γ
i
, δ
i
, n
i
lần lượt là trọng lượng riêng, bề dày, hệ số vượt tải của lớp cấu
tạo thứ i trên sàn.
Hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737 – 1995.

Ta tiến hành xác định tĩnh tải riêng cho từng ô sàn.
Từ đó ta lập bảng tải trọng tác dụng lên các sàn như sau:
Loại sàn
Cấu tạo các lớp vật
liệu
δ γ
G
tc
n G
tt
Tổng cộng
(mm) daN/m
3
daN/m
2
daN /m2 (daN /m
2
)
Ph
òn
g
Gạch Ceramic 300x300 17 1.1 18.7
Vữa lót B5 20 1600 32 1.3 41.6
Sàn BTCT B15 100 2500 225 1.1 275
Vữa trát trần B5 15 1600 24 1.3 31.2
Cầ
u
th
Gạch Ceramic 300x300 17 1.1 18.7
Vữa lót B5 20 1600 32 1.3 41.6

Sàn BTCT B15 100 2500 225 1.1 275
Vữa trát trần B5 15 1600 24 1.3 31.2
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 12
Gạch Ceramic 30x30 dày 10
Gạch Cosevco 400X400 dày 10
Vữa lót B5 dày 20
Sàn BTCT dày 100
Vữa trát trần B5 dày 15
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định
Phòn
g vệ
sinh
Gạch Ceramic 300x300 17 1.1 18.7


408.1


Vữa lót B5 20 1600 32 1.3 41.6
Vữa tạo dốc 20 1600 32 1.3 41.6
Sàn BTCT B15 100 2500 225 1.1 275
Vữa trát trần B5 15 1600 24 1.3 31.2

- Hoạt tải:
Bảng 2:
STT
Chức năng
P
tc
(daN/m

2
)
n P
tt
(daN /m
2
)
1
Phòng hoc, phòng nghỉ giáo viên 200 1.2 240.00
2
Cầu thang, hành lang 300 1.2 360.00
3
Phòng vệ sinh 200 1.2 240.00
2. Trọng lượng do tướng và cửa xây trên sàn:
Với các ô sàn S3, S8, S9 trên sàn có tường xây nhýng không có dầm đỡ ta
cần tính thêm trọng lượng tường quy thành phân bố đều trên ô sàn ðó:
g
tc
=
SS
G
t c
tc
cctt
.S.gn .Sg
+
=
Trong đó: g
t
: trọng lượng tính toán của 1m

2
tường
g
t
= n
g
.γ
g
.δ
g
+ 2n
tr
.γ
tr
.δ
tr
n
g
: hệ số ðộ tin cậy đối với gạch xây
n
tr
: hệ số ðộ tin cậy đối với lớp vữa trát
γ
g
: Trọng lượng riêng của gạch ống γ
g
= 15 daN /m
3
.
γ

tr
: Trọng lượng riêng của lớp vữa trát γ
tr
= 16 daN /m
3
.
δ
g
: Chiều dày lớp gạch xây
δ
tr
: Chiều dày lớp vữa trát tường
S
t
: Diện tích tường xây trên ô sàn đó
g
c
: Trọng lượng đơn vị của 1m
2
cửa ( 300 daN /m
2
)
S
c
: Diện tích cửa trên ô sàn đó
Với tường 100: g
t
= 1,1 . 1800 . 0,1 + 2 . 1,3 . 1600 . 0,015 = 260,4 daN/m
2
+ Ô sàn S8;S9

Diện tích tường: S
t
= (3 . 2,1)x3 + (4,2 . 3) - (0,7 . 2,6)x4= 24,22 m
2
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 13
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định
Diện tích cửa: S
c
= 0,7 . 2,2.4 = 7,28 m
2
=> Tổng tải trọng tường và cửa:
G
t
= 260,4. 24,22 + 1,3 . 300 . 7,28 = 9146,1 daN.
Tổng tải trọng tường và cửa trên ô sàn S8,S9:

9146,1
426 / 2.
4,2.5,1
tc
daN m
g
⇒ = =
+ Ô sàn S3
Diện tích tường: S
t
= 3.3 + (1,6 . 3) - (0,7 . 2,6) = 11.98 m
2
Diện tích cửa: S
c

= 0,7 . 2,2 = 1,82 m
2
=> Tổng tải trọng tường và cửa:
G
t
= 260,4. 11,98 + 1,3 . 300 . 1,82 = 3829.4 daN.
Tổng tải trọng tường và cửa trên ô sàn S8,S9:

3829,4
253 / 2.
3,6.4,2
tc
daN m
g
⇒ = =
Ta có bảng tính tải trọng phân bố trên các ô sàn:
SÀN
Kích
thước
Diện
tích
Kích thước
tường S S
c
g
tc
g
stt
g
tt

(mxm) (m
2
) l(m) h(m) (m
2
) (m
2
) (daN/m
2
) (daN/m
2
) (daN/m
2
)
S1 3.6x4.2 15.12 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 366.5 366.5
S2 3.6x4.2 15.12 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 366.5 366.5
S3 3.6x4.2 15.12 4.6 3.0 13.8 1.82 253 408.1 661.1
S4 1.5x4.2 6.3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 366.5 366.5
S5 3.6x4.2 15.12 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 366.5 366.5
S6 4.0x4.2 16.8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 366.5 366.5
S7 3.6x4.2 15.12 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 366.5 366.5
S8 1.5x4.2 6.3 10.5 3.0 31.5 7.28 426 408.1 834.1
S9 3.6x4.2 15.12 10.5 3.0 31.5 7.28 426 408.1 834.1
S10 1.5x4.2 6.3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 366.5 366.5
S11 1.5x2.1 3.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 366.5 366.5
S12 2.1x3.6 7.56 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 366.5 366.5
S13 2.1x2.4 5.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 366.5 366.5
3. Hoạt tải:
Ở đây, tùy thuộc vào công năng của các ô sàn, tra TCVN 2737-1995, bảng 3 Tại
các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để
tính toán.

SÀN Loại ô sàn Diện tích HT tra Hệ số n p
tt
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 14
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định
(m
2
) (daN/m
2
) (daN/m
2
)
S1
Phòng học
15.12
200
1.2
240
S2
Phòng học
15.12
200
1.2
240
S3
P.nghỉ giáo viên
15.12
300 1.2
360
S4
Hành lang

6.3
300
1.2
360
S5
Hành lang
15.12
300
1.2
360
S6
Hành lang
16.8
300
1.2
360
S7
Hành lang
15.12
300
1.2
360
S8
Vệ sinh
6.3
200 1.2
240
S9
Vệ sinh
15.12

200 1.2
240
S10
Hành lang
6.3
300
1.2
360
S11
Hành lang
3.15
300
1.2
360
S12
Hành lang
7.56
300
1.2
360
S13
Hành lang
5.04
300
1.2
360
4.Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên các ô sàn:
SÀN
Tĩnh tải
g

Hoạt tải
p Tổng
(daN/m
2
) (daN/m
2
) (daN/m
2
)
S1
366.5 240 606.5
S2
366.5 240 606.5
S3 661.1
360
1021.1
S4
366.5 360
726.5
S5
366.5 360 726.5
S6
366.5 360 726.5
S7
366.5 360 726.5
S8
834.1 240 1074.1
S9
834.1 240 1074.1
S10

366.5 360 726.5
S11
366.5 360 726.5
S12
366.5 360 726.5
S13
366.5 360 726.5
V. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP CHO Ô SÀN:
1. Xác định nội lực trên các ô sàn:
a. Bản kê bốn cạnh:
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 15
q
M =
max
ql
8
2
l
1
q
min
M =
1
- ql
8
2
3/8
l
max
M =

1
2
9ql
128
l
1
1
2
min
M =
- ql
12
q
max
M =
1
2
ql
24
M =
- ql
min
12
2
1
1
l
1
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định
Để xác định nội lực, từ tỷ số l

2
/l
1
và loại liên kết ta tra bảng tìm được các hệ số m
i
,
k
i
(Tra bảng 1-19 sổ tay kết cấu công trình). Sau đó tính toán nội lực trong bảng theo
các công thức như sau:

M '
II
M
2
l
2
l
1
M
1
M
I
M '
I
M
II
+ Mômen nhịp: M
1
= m

1
. q
tt
.l
1
.l
2
M
2
= m
2
. q
tt
.l
1
.l
2
+ Mômen gối: M
I
=-k
1
. q
tt
.l
1
.l
2
M
II
=- k

2
. q
tt
.l
1
.l
2
Trong đó:
q
tt
= g
tt
+ p
tt
: tổng tải trọng tác dụng lên sàn.
l
1
, l
2
kích thước cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản.
m
1
, m
2
, k
1
, k
2
: các hệ số tra bảng ( bảng 1-19 sổ tay kết cấu công trình)
b. Bản loại dầm:

Cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm
⇒
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: q=(g+p).1m (kG/m)
Tùy theo liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:

2. Tính toán và bố trí cốt thép cho sàn:
a. Lựa chọn vật liệu:
- Sàn dùng bêtông cấp độ bền: B15 có R
b
= 8.5Mpa.
- Cốt thép CI, A-I có R
s
= 225MPa
CII, A-II có R
s
= 280MPa
b. Tính cốt thép sàn theo các bước sau:
Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật với bề rộng b = 1m, chiều
cao h = h
b
.
- Xác định: h
0
= h
b
-a

- Xác định:
2
0

. .
m
b
M
R b h
α
=
(
m R
α α
<
)
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 16
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định

1 1 2.
m
ξ α
= − −

.(1 0,5. )
R R R
α ξ ξ
= −
Kiểm tra điều kiện hạn chế: ξ ≤ ξ
R
Khi điều kiện hạn chế được thỏa mãn, tính ζ= 1 - 0,5.ξ
Tính diện tích cốt thép:
0
. .

TT
S
s
M
A
R h
ς
=
- Xử lý kết quả:
Tính tỷ lệ cốt thép µ:
min ax
0
.100
0,1%
.
s b
m R
S
A R
b h R
µ µ µ ξ
= ≤ = ≤ =
Kiểm tra điều kiện µ ≥ µ
min
= 0,05%. Khi xảy ra µ < µ
min
chứng tỏ h quá lớn so với
yêu cầu, nếu được thì rút bớt h để tính lại. Nếu không thể giảm h thì cần chọn A
s
theo

yêu cầu tối thiểu bằng µ
min
.b.h
0
Sau khi chọn và bố trí cốt thép cần tính lại a
0
và h
0
. Khi h
0
không nhỏ hơn giá trị đã
dùng để tính toán thì kết quả là thiên về an toàn. Nếu h
0
nhỏ hơn giá trị đã dùng với
mức độ đáng kể thì cần tính toán lại. µ nằm trong khoảng 0,3%÷0,9% là hợp lý.
c. Cấu tạo cốt thép chịu lực:
Đường kính φ nên chọn φ ≤ h/10. Để chọn khoảng cách a có thể tra bảng hoặc tính
toán như sau:
Tính a
s
là diện tích thanh thép, từ a
s
và A
s
tính a.

2
2
.
.

0,785. ;
4
s
s
s
b a
a a
A
π φ
φ
= = =
Chọn a không lớn hơn giá trị vừa tính được. Nên chọn a là bội số của 15mm để
thuận tiện cho thi công.
Khoảng cách cốt thép chịu lực còn cần tuân theo các yêu cầu cấu tạo sau: a
min
≤ a ≤
a
max
. Thường lấy a
min
= 70mm.
Khi h ≤ 150mm thì lấy a
max
= 200mm
Khi h > 150mm lấy a
max
= min(1,5.h và 400)
VI. TÍNH TOÁN CỤ THỂ Ô SÀN ĐIỂN HÌNH:
1.Loại bản kê 4 cạnh: bản (S1) :
Sơ đồ tính : l

2
/l
1
= 4,2/3,6 = 1,167< 2 ⇒ bản kê 4 cạnh (thuộc sơ đồ 9).
Tỉ số l
2
/l
1
= 1.167 ⇒ tra bảng 1-19 sổ tay kết cấu công trình và nội suy xác định :
m
1
= 0.0201
m
2
= 0.0147
k
1
= 0.0463
k
2
= 0.0341
⇒ M
1
= 0.0201×(366,5 + 240) ×3,6×4,2 =184,3daN.m
⇒ M
2
= 0.0147×(366,5 + 240) ×3,6×4,2 = 135,1daN.m
⇒ M
I
= -0.0463×(366,5 + 240) ×3,6×4,2 = 424.6daN.m

⇒M
1I
= -0.0341×(366,5 + 240) ×3,6×4,2 = -312,7daN.m
*. Tính toán cốt thép : Thép AI có R
s
= R
s
’
= 2250 daN/cm
2
; BT B15 ⇒ R
b
= 85
daN/cm
2
-Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh ngắn (lấy a = 1,5cm ⇒h
o1
=8,5cm).
1
2 2
1
18430
0.03 0,446
. . 85 100 8,5
m R
b o
M
R b h
α α
= = = < =

× ×
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 17
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định
1 1 2
1 1 2 0,03
0,985
2 2
m
α
ς
+ −
+ − ×
⇒ = = =
1
18430
0.98
. . 2250 0,985 8,5
TT
s
s o
M
A
R h
ς
⇒ = = =
× ×
cm
2
.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

0
0.98
.100% 0,12%
100.8.5
TT
S
A
bh
µ
= = =
µ
min
= 0,05% < µ = 0,12% < µ
max
=
0,673.8,5
.100% 2,04%
280
b
R
S
R
R
ξ
= =
Chọn thép
6
φ
⇒
s

a
= 0,283cm
2
⇒
1000.
1000 0,283
288
0.98
TT
s
TT
S
a
a
A
×
= = =
mm.
Chọn cách khoảng
BT
a
= 200 mm
Diện tích cốt thép bố trí tra bảng 4-12 sổ tay kết cấu công trình được:
1.41
BT
S
A =
cm
2
- Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh dài (lấy a = 2,1cm vì lớp thép

này đặt trên lớp thép theo phương cạnh ngắn ⇒ h
o2
= 7,9cm).
2
2 2
2
13510
0,022 0,446
. . 85 100 7,9
m R
b o
M
R b h
α α
= = = < =
× ×
1 1 2
1 1 2 0,022
0,989
2 2
m
α
ς
+ −
+ − ×
⇒ = = =
1
13510
0.85
. . 2250 0,989 7,9

TT
s
s o
M
A
R h
ς
⇒ = = =
× ×
cm
2
.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
0
0.85
.100% 0,1%
100.7,9
TT
S
A
bh
µ
= = =
µ
min
= 0,05% < µ = 0,1% < µ
max
=
0,673.8,5
.100% 2,04%

280
b
R
S
R
R
ξ
= =

Chọn thép
6
φ
⇒
s
a
= 0,283cm
2
⇒
1000.
1000 0,283
333
0,85
TT
s
TT
s
a
a
A
×

= = =
mm.
Chọn cách khoảng
BT
a
= 200 mm
Diện tích cốt thép bố trí tra bảng 4-12 sổ tay kết cấu công trình được:
1.41
BT
S
A =
cm
2
-Cốt thép chịu momen âm theo phương cạnh ngắn (lấy a = 1,5cm ⇒h
o1
=8,5cm).
2 2
1
42460
0.068 0,446
. . 85 100 8,5
I
m R
b o
M
R b h
α α
= = = < =
× ×
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 18

Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định
1 1 2
1 1 2 0,068
0,965
2 2
m
α
ς
+ −
+ − ×
⇒ = = =
42460
2.3
. . 2250 0,965 8,5
TT
I
s
s o
M
A
R h
ς
⇒ = = =
× ×
cm
2
.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
0
2.3

.100% 0,27%
100.8.5
TT
S
A
bh
µ
= = =
µ
min
= 0,05% < µ = 0,27% < µ
max
=
0,673.8,5
.100% 2,04%
280
b
R
S
R
R
ξ
= =
Chọn thép
8
φ
⇒
s
a
= 0,503 cm

2
⇒
1000.
1000 0,283
218
2.3
TT
s
TT
S
a
a
A
×
= = =
mm.
Chọn cách khoảng
BT
a
= 150 mm
Diện tích cốt thép bố trí tra bảng 4-12 sổ tay kết cấu công trình được:
3.35
BT
S
A =
cm
2
- Cốt thép chịu momen âm theo phương cạnh dài (lấy a=1.5 ⇒ h
o
= 8.5cm).

2 2
2
31270
0,051 0,446
. . 85 100 8.5
II
m R
b o
M
R b h
α α
= = = < =
× ×
1 1 2
1 1 2 0,051
0,975
2 2
m
α
ς
+ −
+ − ×
⇒ = = =
1
31270
1.68
. . 2250 0,975 8.5
TT
s
s o

M
A
R h
ς
⇒ = = =
× ×
cm
2
.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
0
1.68
.100% 0,2%
100.8.5
TT
S
A
bh
µ
= = =
µ
min
= 0,05% < µ = 0,2% < µ
max
=
0,673.8,5
.100% 2,04%
280
b
R

S
R
R
ξ
= =

Chọn thép
8
φ
⇒
s
a
= 0,503cm
2
⇒
1000.
1000 0,503
29.9
1.68
TT
s
TT
s
a
a
A
×
= = =
mm.
Chọn cách khoảng

BT
a
= 200 mm
Diện tích cốt thép bố trí tra bảng 4-12 sổ tay kết cấu công trình được:
2.51
BT
S
A =
cm
2
Các bản còn lại : tính toán tương tự (kết quả xem bảng tính)
2.Loại bản dầm: bản (S4) :
Sơ đồ tính :
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 19
1,5m
q = (g + p).1m = 726.5 daN/m
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định

2
1
4,2
2,8
1,5
l
l
= =
⇒ Bản dầm
( Cắt dải bản rộng 1m )
2 2
. 726.5 1.5

204.3
8 8
g
q l
M
− − ×
= = = −
daN.m = -20430 daN.cm
2 2
9. . 9 726,5 1,5
137,1
128 128
nh
q l
M
× ×
= = =
daN.m = 13710 daN.cm
*. Tính toán cốt thép
-Cốt thép ở nhịp (chọn a = 1,5cm ⇒h
o1
=8,5cm).
2 2
13710
0,022 0,446
. . 85 100 8,5
nh
m R
b o
M

R b h
α α
= = = < =
× ×
1 1 2
1 1 2 0,022
0,989
2 2
m
α
ς
+ −
+ − ×
⇒ = = =
1
13710
0.85
. . 2250 0,989 8,5
TT
s
s o
M
A
R h
ς
⇒ = = =
× ×
cm
2
.

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
0
0,85
.100% 0,1%
100.8.5
TT
S
A
bh
µ
= = =
µ
min
= 0,05% < µ = 0,1% < µ
max
=
0,673.8,5
.100% 2,04%
280
b
R
S
R
R
ξ
= =
Chọn thép
6
φ
⇒

s
a
= 0,283cm
2
⇒
1000.
1000 0,283
333
0,85
TT
s
TT
S
a
a
A
×
= = =
mm.
Chọn cách khoảng
BT
a
= 200 mm
Diện tích cốt thép bố trí tra bảng 4-12 sổ tay kết cấu công trình được:
1,41
BT
S
A =
cm
2

-Cốt thép ở gối :
2 2
20430
0,033 0,446
. . 8,5 100 8,5
g
m R
b o
M
R b h
α α
= = = < =
× ×
1 1 2
1 1 2 0,033
0,983
2 2
m
α
ς
+ −
+ − ×
⇒ = = =
20430
1,09
. . 2250 0,983 8,5
g
TT
s
s o

M
A
R h
ς
⇒ = = =
× ×
cm
2
.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
0
1,09
.100% 0,13%
100.8.5
TT
S
A
bh
µ
= = =
µ
min
= 0,05% < µ = 0,13% < µ
max
=
0,673.8,5
.100% 2,04%
280
b
R

S
R
R
ξ
= =
Chọn thép
8
φ
⇒
s
a
= 0,503cm
2
⇒
1000.
1000 0,503
463
1,09
TT
s
TT
S
a
a
A
×
= = =
mm.
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 20
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An NHơn I – Bình Định

Chọn cách khoảng
BT
a
= 200 mm
Diện tích cốt thép bố trí tra bảng 4-12 sổ tay kết cấu công trình được:
2,51
BT
S
A =
cm
2

- Kết quả tính toán thép từng ô sàn cho trong bảng sau:
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 21
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I – Bình Định
BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN KÊ 4 CẠNH
Cấp bền BT : 2 R
b
= 8.5 Cốt thép Ø ≤ 8 1 R
s
=R
sc
=225 ξ
R
=0.673 α
R
=0.446 µ
min
=0.10%
Cốt thép Ø > 8 2 R

s
=R
sc
=280 ξ
R
=0.650 α
R
=0.439
STT Sơ đồ sàn
Kích thước Tải trọng Chiều dày
Tỷ số
l
2
/l
1
Hệ số
moment
Moment Tính thép Chọn thép
l
1
l
2
g p h a h
0
α
m
ζ
A
s
TT

H.lượng Ø
aTT
a
BT
A
s
CH
(m) (m) (N/m
2
) (N/m
2
) (mm) (mm) (mm) (N.m/m) (cm
2
/m)
µ
TT
(%)
(mm) (mm) (mm) (cm
2
/m)
S1
9
3.60 4.20 3,665 2,400 100
15.0 85.0
1.17
m
1
= 0.0201 M
1
= 1,846 0.030 0.985 0.98 0.12% 6 288 200 1.41

21.0 79.0 m
2
= 0.0147 M
2
= 1,351 0.025 0.987 0.79 0.10% 6 358 200 1.41
15.0 85.0 k
1
= 0.0463 M
I
= -4,249 0.069 0.964 2.30 0.27% 8 218 150 3.35
15.0 85.0 k
2
= 0.0341 M
II
= -3,127 0.051 0.974 1.68 0.20% 8 299 200 2.51
15.0 85.0 m
1
= 0.0199 M
1
= 1,094 0.018 0.991 0.85 0.10% 6 333 200 1.41
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 22
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I – Bình Định
21.0 85.0 m
2
= 0.0068 M
2
= 371 0.006 0.997 0.85 0.10% 6 333 200 1.41
15.0 85.0 k
1
= 0.0436 M

I
= -2,395 0.039 0.980 1.28 0.15% 8 393 200 2.51
15.0 85.0 k
2
= 0.0149 M
II
= -818 0.013 0.993 0.85 0.10% 8 591 200 2.51
S2
7
3.60 4.20 3,665 2,400 100 15.0 85.0 1.17 m
1
= 0.0236 M
1
= 2,164 0.035 0.982 1.15 0.14% 6 245 200 1.41
21.0 79.0 m
2
= 0.0150 M
2
= 1,376 0.026 0.987 0.79 0.10% 6 358 200 1.41
15.0 85.0 k
1
= 0.0563 M
I
= -5,160 0.084 0.956 2.82 0.33% 8 178 150 3.35
15.0 85.0 k
2
= 0.0310 M
II
= -2,843 0.046 0.976 1.52 0.18% 8 330 200 2.51
15.0 85.0 m

1
= 0.0242 M
1
= 3,297 0.054 0.972 1.77 0.21% 6 159 130 2.17
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 23
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I – Bình Định
21.0 79.0 m
2
= 0.0257 M
2
= 3,497 0.066 0.966 2.04 0.26% 6 139 120 2.36
15.0 85.0 k
1
= 0.0000 M
I
= 0 0.000 1.000 0.85 0.10% 6 333 200 1.41
15.0 85.0 k
2
= 0.0709 M
II
= -9,660 0.157 0.914 4.44 0.52% 10 177 160 4.91
S9
7
3.60 4.20 8,341 2,400 100
15.0 85.0
1.17
m
1
= 0.0236 M
1

= 3,833 0.062 0.968 2.07 0.24% 6 137 120 2.36
21.0 79.0 m
2
= 0.0150 M
2
= 2,436 0.046 0.976 1.40 0.18% 6 201 200 1.41
15.0 85.0 k
1
= 0.0563 M
I
= -9,138 0.149 0.919 4.18 0.49% 10 188 160 4.91
15.0 85.0 k
2
= 0.0310 M
II
= -5,035 0.082 0.957 2.75 0.32% 8 183 160 3.14
15.0 85.0 m
1
= 0.0313 M
1
= 2,292 0.037 0.981 1.22 0.14% 6 231 150 1.88
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 24
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I – Bình Định
21.0 79.0 m
2
= 0.0097 M
2
= 710 0.013 0.993 0.79 0.10% 6 358 200 1.41
15.0 85.0 k
1

= 0.0645 M
I
= -4,723 0.077 0.960 2.57 0.30% 8 195 180 2.79
15.0 85.0 k
2
= 0.0211 M
II
= -1,545 0.025 0.987 0.85 0.10% 8 591 200 2.51
S5
8
2.40 4.20 3,665 3,600 100 15.0 85.0 1.75 m
1
= 0.0290 M
1
= 2,124 0.035 0.982 1.13 0.13% 6 250 150 1.88
21.0 79.0 m
2
= 0.0109 M
2
= 798 0.015 0.992 0.79 0.10% 6 358 200 1.41
15.0 85.0 k
1
= 0.0589 M
I
= -4,313 0.070 0.964 2.34 0.28% 8 215 200 2.51
15.0 85.0 k
2
= 0.0256 M
II
= -1,875 0.031 0.984 1.00 0.12% 8 505 200 2.51

SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 25
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I – Bình Định
S6
5
3.90 4.20 3,665 3,600 100
15.0 85.0
1.08
m
1
= 0.0209 M
1
= 2,490 0.041 0.979 1.33 0.16% 6 213 150 1.88
21.0 79.0 m
2
= 0.0263 M
2
= 3,134 0.059 0.970 1.82 0.23% 6 155 140 2.02
15.0 85.0 k
1
= 0.0000 M
I
= 0 0.000 1.000 0.85 0.10% 8 591 200 2.51
15.0 85.0 k
2
= 0.0707 M
II
= -8,409 0.137 0.926 4.75 0.56% 8 106 100 5.03
S11
8
1.50 2.10 3,665 3,600 100

15.0 85.0
1.40
m
1
= 0.0279 M
1
= 638 0.010 0.995 0.85 0.10% 6 333 200 1.41
21.0 79.0 m
2
= 0.0162 M
2
= 371 0.007 0.996 0.79 0.10% 6 358 200 1.41
15.0 85.0 k
1
= 0.0588 M
I
= -1,346 0.022 0.989 0.85 0.10% 8 591 200 2.51
15.0 85.0 k
2
= 0.0400 M
II
= -915 0.015 0.992 0.85 0.10% 8 591 200 2.51
15.0 85.0 m
1
= 0.0236 M
1
= 863 0.014 0.993 0.85 0.10% 6 333 200 1.41
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 26
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I – Bình Định
21.0 79.0 m

2
= 0.0156 M
2
= 572 0.011 0.995 0.79 0.10% 6 358 200 1.41
15.0 85.0 k
1
= 0.0564 M
I
= -2,066 0.034 0.983 1.10 0.13% 8 457 200 2.51
15.0 85.0 k
2
= 0.0323 M
II
= -1,184 0.019 0.990 0.85 0.10% 8 591 200 2.51
BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN DẦM

Cấp bền BT :
2 R
n
= 8.5 Cốt thép Ø ≤8
1
R
s
=R
sc
=225 ξ
R
=0.673 α
R
=0.446

µ
min
=
0.10%
SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 27
Đồ án tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I – Bình Định
Cốt thép Ø >8
2
R
s
=R
sc
=280 ξ
R
=0.650 α
R
=0.439
STT Sơ đồ sàn
Kích thước Tải trọng Chiều dày
Tỷ số
l
2
/l
1
Moment
Tính thép Chọn thép
l
1
l
2

g p h a h
0
α
m
ζ
A
s
TT
H.lượng Ø a
TT
a
BT
A
s
CH
(m) (m) (N/m
2
) (N/m
2
) (mm) (mm) (mm) (N.m/m) (cm
2
/m)
µ
TT
(%)
(mm) (mm) (mm) (cm
2
/m)
S4
b

1.50 4.20 3,665 3,600 100
15.0 85.0
2.80
M
nh
= 9/128.q.L = 1,371 0.022 0.989 0.85 0.10% 6 333 200 1.41
15.0 85.0 M
g
= -1/8
.q.L =
-2,043 0.033 0.983 1.09 0.13% 8 463 200 2.51
S8
b
1.50 4.20 8,341 2,400 100
15.0 85.0
2.80
M
nh
=
9/128.q.L = 1,847 0.030 0.985 0.98 0.12% 6 288 200 1.41
15.0 85.0
M
g
=
-1/8
.q.L =
-3,021 0.049 0.975 1.62 0.19% 8 310 200 2.51
S10
b
1.50 4.20 3,665 3,600 100

15.0 85.0
2.80
M
nh
=
9/128.q.L = 1,371 0.022 0.989 0.85 0.10% 6 333 200 1.41
15.0 85.0
M
g
=
-1/8
.q.L =
-2,043 0.033 0.983 1.09 0.13% 8 463 200 2.51

SVTH: Đoàn Văn Phố: lớp 30X1- BĐ Trang 28

Âäö an tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I-Bình Định
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ CẦU THANG
I. CẤU TẠO CẦU THANG:
1. Mặt bằng cầu thang:
Mặt bằng
cầu thang
2. Cấu tạo cầu
thang:
Cầu thang đổ
toàn khối, loại cốn
chịu lực.
Do cầu thang
phục vụ công trình

công cộng, tải trọng
tương đối lớn, chọn chiều dày bản thang, bản chiếu nghỉ 10 cm.
Góc nghiêng tgα =
l
h
=
300
150
= 0,5; cosα = 0,894.
II. TÍNH BẢN THANG:
1. Cấu tạo bậc thang:
Bậc thang được xây bằng gạch có kích thước bậc:
Chiều cao bậc : h = 300mm
Chiều rộng bậc : b = 150mm
(Thể hiện ở hình vẽ mặt cắt như bên dưới)
SVTH: Đoàn Văn Phố: Lớp 30X1-BĐ Trang 43
DCN1
7
8
D
D'
DCT
COÁN C2
COÁN C1
F
DCN2
F'
DCHT

Âäö an tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I-Bình Định

2. Xác định tải trọng:
a. Tĩnh tải: dựa vào cấu tạo kiến trúc cầu thang:
- Bản thang: Tĩnh tải tác dụng vào cầu thang bao gồm:
Trọng lượng lớp granitô:
g
1
= n.γ
c
.δ
c
.
22
hb
hb
+
+
(daN/m
2
)
Trọng lượng lớp vữa lót:
g
2
= n.γ
v
.δ
v
.
22
hb
hb

+
+
(daN /m
2
)
Trọng lượng bậc xây gạch:
g
3
= n.γ
g
.δ
g
.
22
.2 hb
bxh
+
(daN /m
2
)
Trọng lượng bản thang BTCT:
g
4
= n.γ
BT
.δ
BT
(daN /m
2
)

Trọng lượng lớp trát mặt dưới:
g
5
= n.γ
v
.δ (daN /m
2
)
Với:
n: hệ số vượt tải, tra theo TCVN 2737-1995.
γ
C
, γ
v
, γ
BT
, γ
g
: trọng lượng riêng của lớp đá mài granitô, vữa, bêtông, gạch.
δ
c,
δ
v,
δ
BT
: chiều dày lớp granitô, lớp vữa trát, đan bêtông.
h, b: chiều cao và chiều rộng bậc thang.
=> Tổng tĩnh tải phân bố trên bản thang :
g = g
1

+ g
2
+ g
3
+ g
4
+ g
5
SVTH: Đoàn Văn Phố: Lớp 30X1-BĐ Trang 44
- ĐÁ MÀI GRANITÔ
- LỚP VỮA LÓT
- BẬC CẤP XÂY GẠCH THẺ
- BẢN THANG BTCT
- LỚP VỮA TRÁT

Âäö an tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I-Bình Định
- Chiếu nghỉ:
Tĩnh tải tác dụng vào chiếu nghỉ bao gồm:
Trọng lượng lớp đá mài granitô:
g
1
= n.γ
c
.δ
c
(daN /m
2
)
Trọng lượng lớp vữa lót:
g

2
= n.γ
v
.δ
v
(daN /m
2
)
Bản BTCT:
g
3
= n.γ
BT
.δ
BT
(daN /m
2
)
Lớp vữa trát:
g
4
= n.γ
v
.δ
v
(daN /m
2
)
=> Tổng tĩnh tải phân bố trên mặt đan:
g = g

1
+ g
2
+ g
3
+ g
4
Bảng II.1
Tên
C.K
Bề dày các lớp
vật liệu
mm
γ
(daN/m
3
)
H.số
n
q
tt
(daN/m
2
)
q
tt
(N/m
2
)
Bản

Lớp đá mài granitô 15 2000 1.2 48,29 483
Lớp vữa lót 20 1600 1.3 56,6 566
Gạch xây bậc cấp 150 1800 1.1 132,8 1328
Lớp vữa liên kết 20 1600 1.3 41.6 416
Đan BTCT 100 2500 1.1 275 2750
Vữa trát mặt dưới 15 1600 1.3 31,2 312
Tổng cộng 584.73 5847
Chiếu nghỉ
Lớp đá mài granitô 15 2000 1.2 36,0 360
Lớp vữa lót 20 1600 1.3 41,6 416
Đan BTCT 100 2500 1.1 275 2750
Vữa trát mặt dưới 15 1600 1.3 31,2 312
Tổng cộng 383.8 3838
b. Hoạt tải:
P
tc
= 300 (daN /m
2
) = 3000(N/m
2
)
P
tt
= n.P
tc
= 1,2 x 3000 = 3600 (N/m
2
).
=> Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố đều trên 1m
2

bản
+ Đối với bản thang :
q
b
= g + p.cosα = 5847 + 3600.0,894 = 7750.6 (N/m
2
).
+ Đối với chiếu nghỉ :
q
b
= g + p = 3838 + 3600 = 7438 (N/m
2
).
3. Tính toán:
SVTH: Đoàn Văn Phố: Lớp 30X1-BĐ Trang 45

Âäö an tốt nghiệp Trường THPT An Nhơn I-Bình Định
a. Bản thang:
- Xác định nội lực
Ta có
2
1
4.0
2,1
1,9
l
l
= =
>2
Do đó bản thang là loại bản dầm làm việc theo phương cạnh ngắn. Tính toán cắt

một dải bản rộng 1 m theo phương làm việc của bản thang tính toán như bản dầm. Dầm
trên xem là dầm đơn giản
Với M
nh
=
2 2
. 755.06.1,9
340.7
8 8
q l
= =
(daN.m)
Mô men tại gối M = 0
-Tính toán cốt thép
chọn a
o
= 1,5cm. h
o
= 10 - 1,5 = 8,5 cm
Tính giá trị :
2 2
3407
0,056 0,446
. . 850 1 5,5
nh
m R
b o
M
R b h
α α

= = = < =
× ×

1 1 2
1 1 2 0,056
0,972
2 2
m
α
ς
+ −
+ − ×
⇒ = = =
1
34070
1,83
. . 2250 0,972 8,5
TT
s
s o
M
A
R h
ς
⇒ = = =
× ×
cm
2
.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép

0
1,83
.100% 0,21%
100.8,5
TT
S
A
bh
µ
= = =
µ
min
= 0,1% < µ = 0,21% < µ
max
=
0,673.8,5
.100% 2,04%
280
b
R
S
R
R
ξ
= =
chọn thép
6
φ
⇒
s

a
= 0,283 cm
2
⇒
1000.
1000 0,283
155
1,83
TT
s
TT
S
a
a
A
×
= = =
mm.
chọn cách khoảng
BT
a
= 120 mm
Diện tích cốt thép bố trí:
2,36
BT
S
A =
cm
2
Chọn và bố trí thép chịu lực :φ6 a 120.

Chọn thép
φ
6 đặt theo phương cạnh dài a = 150
Thép ở gối đặt theo cấu tạo
φ
6 a = 200
b. Chiếu nghỉ:
- Xác định nội lực
Ta có
2
1
4,2
2,1
2
l
l
= =
Do đó bản thang là loại bản dầm làm việc theo phương cạnh ngắn. Tính toán cắt
một dải bản rộng 1 m theo phương làm việc của bản thang tính toán như bản dầm. Dầm
trên xem là dầm đơn giản
SVTH: Đoàn Văn Phố: Lớp 30X1-BĐ Trang 46