Kết cấu bê tông cốt thép 2 (Cấu kiện nhà cửa)

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BO
BO
Ä
Ä
MÔN CÔNG TRÌNH
MÔN CÔNG TRÌNH
KHOA KỸ THUA
KHOA KỸ THUA
Ä
Ä
T XÂY D
T XÂY D
Ự
Ự
NG
NG
GV: Hồ Hữu Chỉnh
Email:
GV: Hồ Hữu Chỉnh
Email:
K
K
Ế
Ế
T C
T C
Ấ
Ấ
U BÊ TƠNG 2

U BÊ TƠNG 2
(C
(C
Ấ
Ấ
U KI
U KI
Ệ
Ệ
N NH
N NH
À
À
C
C
Ử
Ử
A
A
)
)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TCXDVN 356-2005, Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu
bê tơng và bê tơng cốt thép, Nhà xuất bản Xây dựng, 2006
(thay thế tiêu chuẩn TCVN 5574:1991)
[2] Kết cấu bê tơng cốt thép-Phần cấu kiện cơ bản,
Phan Quang Minh (chủ biên), Nhà xuất bản KHKT, 2006
[3] Kết cấu bê tơng cốt thép-Cấu kiện nhà cửa (Tập 2),
Võ Bá Tầm, Nhà xuất bản ĐHQG TP.HCM, 2003
BỘ MÔN CÔNG TRÌNH

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BO
BO
Ä
Ä
MÔN CÔNG TRÌNH
MÔN CÔNG TRÌNH
KHOA KỸ THUA
KHOA KỸ THUA
Ä
Ä
T XÂY D
T XÂY D
Ự
Ự
NG
NG
GV: Hồ Hữu Chỉnh
Email:
GV: Hồ Hữu Chỉnh
Email:
Chương 1
Sàn phẳng BTCT
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_1
Chương
Chương
1
1
: S
: S

à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_1
trang I_1
1.1 Khái niệm chung về sàn phẳng BTCT
1.2 Sàn sườn toàn khối có bản dầm
1.3 Sàn sườn toàn khối có bản kê 4 cạnh
1.4 Sàn có dầm trực giao, sàn ô cờ
1.5 Sàn gạch bọng
1.6 Sàn nấm (sàn không dầm)
1.7 Sàn panel lắp ghép
Sàn
Dầm phụ
Móng
Cột
Dầm chính
1.1 Khái niệm chung về sàn phẳng BTCT
- Tải trọng đứng: sàn → dầm phụ (nếu có) → dầm chính → cột → móng
- Tải trọng ngang: dầm chính + cột → móng
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_2
Chương
Chương
1
1

: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_2
trang I_2
1.1.1. Phân loại hệ sàn BTCT (theo sơ đồ kết cấu)
Hệ sàn phẳng (không mũ cột)
Hệ sàn sườn: bản dầm, bản kêHệ sàn nấm (có mũ cột)
Hệ sàn dày sườn (sàn ô lưới)
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_3
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT

ng BTCT
trang I_3
trang I_3
Sàn nấm BTCT
-chiều dài nhịp = 6-9 m
-chịu tải trọng trung bình (văn
phòng làm việc)
-sử dụng các tấm pa-nen để
giảm ứng suất cắt (trực tiếp và
do mômen gây ra) tại đầu cột.
-chiều dài nhịp = 4,5-6 m
-chịu tải trọng nhẹ (căn hộ
chung cư)
- giá thành rẻ vì chi phí
ván khuôn thấp
a) Sàn phẳng b) Có mũ cột
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_4
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT

ng BTCT
trang I_4
trang I_4
-chiều dài nhịp = 6-10,5 m
-chịu tải trọng lớn (tải trọng nhà công nghiệp)
- độ cứng lớn dẫn đến chuyển vị nhỏ
- giá thành đắc tiền vì chi phí ván khuôn cao
Sàn dày sườn BTCT (sàn ô lưới)
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_5
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_5
trang I_5
Sàn sườn BTCT
L
2
L
1

L
1
a) Có dầm phụ
L
2
L
1
b) Không dầm phụ
- L
2
/L
1
> 2 (thường có dầm phụ) sàn làm việc 1 phương (bản dầm)
- L
2
/L
1
< 2 (thường không dầm phụ) sàn làm việc 2 phương (bản kê 4 cạnh)
-chiều dài nhịp = 4,5-6 m
-chịu tải trọng nhẹ đến trung bình (căn hộ chung cư, văn phòng)
-rất phổ biến, giá thành vừa phải
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_6
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à

n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_6
trang I_6
1.1.2. Bản dầm và bản kê 4 cạnh
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_7
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_7
trang I_7
f
1
L
1

q
1
L
q
qL
2
/2
dải b=1m
f
2
L
2
q
2
qL
2
/8
L
q
dải b=1m
E
J384
Lq5
f
EJ384
Lq5
f
4
22
2

4
11
1
=
=
⇒=
21
ff
4
1
2
2
1
L
L
q
q
)(=
(1-1)
VD
: L
2
/L
1
> 3 ⇒ q
1
/q
2
> 81
(bản làm việc chủ yếu theo phương L

1
)
Tính toán thực hành:
- L
2
/L
1
> 2 ⇒ bản 1 phương (bản dầm)
- L
2
/L
1
< 2 ⇒ bản 2 phương (bản kê 4 cạnh)
1.2 Sàn sườn toàn khối có bản dầm
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_8
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_8

trang I_8
ED
C
BA
L2L2L2L2 L2
F
4
3
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
2
1
L1
BAÛNDAÀM CHÍNH
DAÀM PHUÏ
CỘT
Tải trọng q
Bản
Dầm phụ
Dầm chính
Cột
Yêu cầu
c
c

dc
dc
21
l
EJ
6
l
EJ
LL2
8)-(≥
<
1.2.1. Cấu tạo bản dầm
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_9
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_9
trang I_9
Bản (h

b
)
Cột (b
c
x h
c
)
Dầm chính (b
dc
x h
dc
)
L
c
L
c
Dầm phụ (b
dp
x h
dp
)
L
1b
L
1
L
1
L
1b
L

1
L
1
Kích thước bản dầm:
- h
b
= 6-10 cm
-Nhịp: L
1
= 2-4 m
Kích thước dầm chính:
- h
dc
= (1/8 – 1/15) L
c
- b
dc
= (1/2 – 1/3) h
dc
-Nhịp: L
c
= 5-8 m
Kích thước dầm phụ:
- h
dp
= (1/12 – 1/16) L
2
- b
dp
= (1/2 – 1/3) h

dp
-Nhịp: L
2
= 4-6 m
Sàn sườn toàn khối có bản dầm
-tiết kiệm vật liệu, độ cứng lớn
-chiều cao kết cấu lớn do h
dc
lớn
- Không tạo trần phẳng, ván khuôn phức tạp
1.2.2. Khái niệm cơ bản về khớp dẻo
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_10
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_10
trang I_10
Tác dụng của khớp dẻo
- phân phối lại nội lực của hệ siêu tĩnh

- người thiết kế có thể chuyển bớt cốt
thép gối xuống nhịp để dễ đổ bê tông,
hay điều chỉnh biểu đồ bao mômen.
Yêu cầu tính theo sơ đồ khớp dẻo
- thép có thềm chảy dẻo: AI-AIII
- bê tông không phá hoại dòn: ξ ≤ 0,3
-hạn chế bề rộng nứt: M
dẻo
≥ 0,8M
đh
q
2
L
B
AC
b/- Dầm có khớp dẻo
q
2
L
2
/16
q
2
L
2
/16
q
2
L
2

/16
a/- Dầm làm việc đàn hồi
L
q
1
q
1
L
2
/12
q
1
L
2
/24
q
1
L
2
/12
1.2.3. Tính bản theo sơ đồ đàn hồi
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_11
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à

n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_11
trang I_11
-Cắt 1m theo phương L
1
để tính bản
-Nhịp tính toán: L
o
= L
1
- Sơ đồ tính: dầm liên tục (bảng tra)
0.5L
o
L
o
L
o
g
s
M
b
p
s
M
b

Biểu đồ bao mômen
+
+
+
+
Ví dụ bản 3 nhịp
g = g
s
+ 0,5p
s
p = 0,5p
s
1.2.4. Tính bản theo sơ đồ khớp dẻo
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_12
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_12
trang I_12

-Cắt 1m theo phương L
1
để tính bản
-Nhịp tính toán: L
o
= L
1
–b
dp
0.5L
o
L
ob
L
o
q
s
= g
s
+ p
s
M
Biểu đồ bao mômen bản có khớp dẻo
M
1
M
3
M
3
M

3
M
1
M
1
M
1
M
2
M
3
M
3
M
2
16
Lq
M
11
Lq
M
11
Lq
M
2
os
3
2
os
2

2
obs
1
=
=
=
(1-2)
1.2.5. Tính cốt thép bản dầm
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_13
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_13
trang I_13
21
1
∅ 6 a 300
7
3

2
7
∅ 6 a 300
4
5
3
L
1
L
1
L
ob
L
o
L
ob
/8 L
o
/6 L
o
/6
αL
ob
αL
o
α = 1/4 khi P/G < 3
α = 1/3 khi P/G > 3
21
1
∅ 6 a 300

7
3
2
7
∅ 6 a 300
4
5
3
21
1
∅ 6 a 300
7
3
2
7
∅ 6 a 300
4
5
3
L
1
L
1
L
ob
L
ob
L
o
L

o
L
ob
/8 L
o
/6 L
o
/6
αL
ob
αL
o
α = 1/4 khi P/G < 3
α = 1/3 khi P/G > 3
 Tính thép bản sàn theo cấu kiện
uốn tiết diệnchữ nhật cốt đơn:
b = 100 cm, h
o
= h
b
- a (a = 1-2 cm)
 Không cần tính cốt thép chịu cắt.
 Thép AI-AII: φ = 6-10 mm
 Hàm lượng thép: μ = (0,3-0,9)%
 Nếu tính theo sơ đồ khớp dẻo,
kiểm tra ξ ≤ 0,3
Lưu ý
: Tại mọi vị trí khoảng cách thép bản nên chọn @ ≤ 250 mm
1.2.6. Tính dầm phụ theo sơ đồ đàn hồi
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_14

Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_14
trang I_14
-Nhịp tính toán: L
o
= L
2
- Sơ đồ tính: dầm liên tục (bảng tra)
-Tĩnh tải: g
dp
= g
s
L
1
+ g
btdp
-Hoạt tải: p

dp
= p
s
L
1
0.5L
o
L
o
L
o
g
dp
M
dp
p
dp
M
dp
Biểu đồ bao mômen
+
+
+
+
Ví dụ d
ầm phụ 3 nhịp
g = g
dp
+ 0,25p
dp

p = 0,75p
dp
1.2.7. Tính dầm phụ theo sơ đồ khớp dẻo
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_15
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_15
trang I_15
-Nhịp tính toán: L
o
= L
2
-b
dc
-Tĩnh tải: g
dp
= g
s

L
1
+ g
btdp
-Hoạt tải: p
dp
= p
s
L
1
0.5L
o
L
ob
L
o
q
dp
= g
dp
+ p
dp
M
Biểu đồ bao mômen dầm phụ có khớp dẻo
M
1
M
3
M
3

M
3
M
1
M
2
M
3
M
3
M
2
1
6
Lq
M
14
Lq
M
11
Lq
M
2
odp
3
2
obdp
2
2
obdp

1
=
=
=
(1-3)
∅ 6 a 130
7
31
7
∅ 6 a 260
B
2
6
5 6
7
MAËT CAÉT 4-4
2 ∅ 12
2
∅ 14
6
5
4
2 ∅ 14
2 ∅ 14
5
∅ 6 a 260
6
2 ∅ 12
4
2 ∅ 14

MAËT CAÉT 1-1
2 ∅ 14
2
∅ 12
2 ∅ 16
3
1 ∅ 12
2 ∅ 14
MAËT CAÉT 2-2
2
1
4
3
1 ∅ 12
4
2
∅ 6 a 260
2
∅ 14
5
2 ∅ 12
7
MAËT CAÉT 3-3
2
1
1
3
3
4
4

C
24
A
∅ 6 a 130
7
31
7
∅ 6 a 260
B
2
6
5 6
7
MAËT CAÉT 4-4
2 ∅ 12
2
∅ 14
6
5
4
2 ∅ 14
2 ∅ 14
5
∅ 6 a 260
6
2 ∅ 12
4
2 ∅ 14
MAËT CAÉT 1-1
2 ∅ 14

2
∅ 12
2 ∅ 16
3
1 ∅ 12
2 ∅ 14
MAËT CAÉT 2-2
2
1
4
3
1 ∅ 12
4
2
∅ 6 a 260
2
∅ 14
5
2 ∅ 12
7
MAËT CAÉT 3-3
2
1
1
3
3
4
4
C
24

A
1.2.8. Tính cốt thép dầm phụ
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_16
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_16
trang I_16
 Tính thép mép gối theo cấu kiện
uốn tiết diện chữ nhật cốt đơn:
b = b
dp
, h
o
= h
dp
-a (a ≥ 5 cm)
 Cần tính cốt thép chịu cắt.
 Tính thép giữa nhịp theo cấu kiện

uốn tiết diện chữ T cốt đơn:
b = b
dp
, h
o
= h
dp
-a (a ≥ 3 cm)
 Nếu tính theo sơ đồ khớp dẻo,
kiểm tra ξ ≤ 0,3
 Thép AII-AIII: φ = 12-20 mm
 Hàm lượng thép: μ = (0,5-1,5)%
1.2.9. Tính dầm chính theo sơ đồ đàn hồi
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_17
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_17
trang I_17

-Nhịp tính toán: L
o
= n
dp
L
1
- Sơ đồ tính: dầm liên tục (bảng tra)
-Tĩnh tải: G = g
dp
L
2
+ G
btdc
-Hoạt tải: P = p
dp
L
2
M
dc
Biểu đồ bao mômen
M
dc
0.5L
o
L
o
L
o
P/2 P P P P P P P
G/2 G G G G G G G

+
+
+
+
Ví dụ dầm chính 3 nhịp
Tĩnh tải G Hoạt tải P
1.2.10. Tính cốt thép dầm chính
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_18
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_18
trang I_18
 Tính thép mép gối theo cấu kiện uốn
tiết diện chữ nhật cốt đơn hay kép:
b = b
dc
, h
o

= h
dc
-a (a ≥ 7 cm)
 Tính thép giữa nhịp theo cấu kiện
tiết diện chữ T cốt đơn hay kép:
b = b
dc
, h
o
= h
dc
-a (a ≥ 5 cm)
MAËT CAÉT 2-2 MAËT CAÉT 3-3 MAËT CAÉT 4-4
∅ 8 a 400
9
2 ∅ 20
1
2 ∅ 12
3
8
2 ∅ 22
1 ∅ 22
2
2 ∅ 22
7
2 ∅ 20
1
8
2 ∅ 12
2

1 ∅ 22
3
2 ∅ 22
2 ∅ 22
7
5
1 ∅ 22
3
2
4
2 ∅ 22
2 ∅ 12
8
1 ∅ 22
5
2 ∅ 22
2 ∅ 22
1 ∅ 22
7
2 ∅ 22
7
2 ∅ 12
8
2 ∅ 22
4
MAËT CAÉT 1-1
7
21
∅ 8 a 200
9

4 ∅ 8 a 80
9A
1
1
2
2
3
3
4
4
6
4
21
2
5
3
5
8
1 ∅ 20
6
∅ 8 a 200
9
∅ 8 a 200
9
∅ 8 a 200
9
3
∅ 8 a 400
9
MAËT CAÉT 2-2 MAËT CAÉT 3-3 MAËT CAÉT 4-4

∅ 8 a 400
9
2 ∅ 20
1
2 ∅ 12
3
8
2 ∅ 22
1 ∅ 22
2
2 ∅ 22
7
2 ∅ 20
1
8
2 ∅ 12
2
1 ∅ 22
3
2 ∅ 22
2 ∅ 22
7
5
1 ∅ 22
3
2
4
2 ∅ 22
2 ∅ 12
8

1 ∅ 22
5
2 ∅ 22
2 ∅ 22
1 ∅ 22
7
2 ∅ 22
7
2 ∅ 12
8
2 ∅ 22
4
MAËT CAÉT 1-1
7
21
∅ 8 a 200
9
4 ∅ 8 a 80
9A
1
1
2
2
3
3
4
4
6
4
21

2
5
3
5
8
1 ∅ 20
6
∅ 8 a 200
9
∅ 8 a 200
9
∅ 8 a 200
9
3
∅ 8 a 400
9
 Cần tính cốt thép chịu cắt
 Thép AII-AIII: φ = 12-25 mm
 Hàm lượng thép: μ = (0,5-1,5)%
 Nếu tính theo sơ đồ đàn hồi,
kiểm tra ξ ≤ ξ
R
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_19
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à

à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_19
trang I_19
Uốn cốt thép lên gối chịu mômen âm của dầm
x
αα
x
x
x
A
s2
= 2φ16
A
s1
= 2φ20
vùng mômen âm (M
-
)
a
1
a
2
h
A

s1
b
A
s2
Ghi chú
)(
2s1s
2s21s1
tt
AA
AaAa
a
+
+
=
)-(,,≥
tto
ah50h50x =
-Kiểm tra :
-Chỉ nên dùng thép dọc uốn lên gối chịu mômen M
-Chỉ nên dùng thép đai + thép xiên chịu lực cắt Q
1,18 - 1,0 = 0,18
0,12
0,06
M
1
0,3
0,5
0,6
1,18

1,0
0,95
M
o
a/- Mômen mép gối chưa hiệu chỉnh
Hiệu chỉnh biểu đồ bao mômen M (tại mép gối)
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_20
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_20
trang I_20
Yêu cầu
-Áp dụng cho sơ đồ
đàn hồi
-Hiệu chỉnh mômen
không quá 20%
so với
giá trị ban đầu

0,36
0,5
0,6
1,00
1,00
0,95
b/- Mômen mép gối đã hiệu chỉnh
M
1o
MMM +=
2φ16 + 2φ20
2φ16 2φ16
Cắt bớt thép dọc theo biểu đồ bao vật liệu [M]
M
WW
Q
1
= δM/δx
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_21
Chương
Chương
1
1
: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ

ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_21
trang I_21
Vị trí cắt không thép xiên
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
+
≥
d
d
q
Q
W
sw
20
5
2
max
1
Vị trí cắt có thép xiên
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧

+
−
≥
d
d
q
QQ
W
sw
incs
20
5
2
max
,1
∑
===
α
sin
8,0
,,, incsincsincs
wsswsw
sw
ARQ
s
nAR
s
AR
q
4 ∅ 8 a 80

2
2
3
3
2
4 ∅ 8 a 80
2
2
3
3
2
4 ∅ 8 a 80
2
3
2
4 ∅ 8 a 80
2
3
2
2φ20
b)- Có thép vai bò
a)- Không thép vai bò
h
s
h
s
b
dp
a
h

s
h
o
F
dp
Kiểm tra giật đứt
os
incsincsswsw
dp
hh1
αARAR
F
-
sin
≤
∑∑
,,
+
-F
dp
= G + P (tải tập trung truyền từ dầm phụ)
-Khi tải giật đứt quá lớn mới bố trí thép vai bò
Tính toán cốt treo (giật đứt) của dầm chính
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_22
Chương
Chương
1
1
: S
: S

à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_22
trang I_22
Các trường hợptínhtheolựccắt (Q)
Công thứccơ bảnvềđộbềncủatiếtdiệnnghiêngtheolựccắt (Q):
a) Tính bảnBTCT theolựccắt(Q):
b) Tính toán dầm BTCT theo lựccắt(Q) chỉ có cốt đai:
c) Tính toán dầm BTCT theo lựccắt(Q) có thép xiên:
b
QQ
≤
max
- Không thép ngang (A
sw
, A
s,inc
) ⇒
: không nứt nghiêng
Chương 1: Sàn phẳng BTCT trang I_23
Chương
Chương
1
1

: S
: S
à
à
n ph
n ph
ẳ
ẳ
ng BTCT
ng BTCT
trang I_23
trang I_23
incsswb
QQQQ
,
+
+≤
-Thépđai cấutạo (A
sw
, s
ct
) ⇒
: không nứt nghiêng
b
QQ ≤
max
-Thépđai tính toán (A
sw
, s) ⇒
: có nứt nghiêng

swbb
QQQQ
+
≤
≤
-Tổng quát ⇒
: có nứt nghiêng
incsswbswb
QQQQQQ
,
+
+
≤
≤
+