CHƯƠNG 3 TÍNH SÀN LIÊN HỢP THÉP - BÊ TÔNG CỐT THÉP

Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 215

CHƯƠNG 3:
TÍNH SÀN LIÊN HP THÉP – BÊ TÔNG
CỐT THÉP
¾ Bản sàn liên hợp thép – bê tông cốt thép được tính toán theo tiêu chuẩn
Eurocode 4
¾ Các lý thuyết và công thức tính toán xem Phần A: Lý Thuyết Tính Toán-
chương 3- sàn liên hợp thép- bê tông cốt thép
¾ Việc tính toán gồm 2 giai đoạn:
1. Tấm thép sóng làm việc như cốp pha sàn;
2. Bản sàn làm việc liên hợp
I. MẶT BẰNG SÀN
G1G1G1G1
G1 G1
G1 G1
G1G1G1G1
G2G2
G2 G2
G3
G3
G4
G4
G6
G7G7
G8

G7G7
G7G7
G9G9
G10
G11G11 G12
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B1
B2
B2
B2

B2
B2
B1
B1
B2
B2
B2
B4
CG1
CG1
B3
B3
B
3
B
3
B6
B5
B5
B4
B3
B3
G5 G5 G5 G5
B1 B1
B1 B1
B5
B5
G6
B3
B3

G6
B6
B6
3000 2800 3000
+27.500->+63.500
2000
340018002600
3600
4000
2150 4750
7 6
5
4
3
2 1
12400 8800 8800 8800 8800 4200
47600
A
B
C
D
10800 7800 10800
2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700
29400
C1
C2
C3
C5
C3
C5

C6
C7
C8
C9
C1
C2
C3
C5
C3
C5
C6
C7
C8
C9
Hình 3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình
¾ Bản sàn là bản thép – bê tông cốt thép liên hợp (composite).
¾ Các bản sàn được tạo thành từ thép tấm đònh hình có sóng liên kết với bê tông
bên trên. Tính toán như bản một phương có các gối tựa là các dầm phụ đặt cách
nhau 2.7m ở nhòp AB,CD và 2.6m ở nhòp CD.



Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 216

II. CẤU TẠO BẢN SÀN COMPOSITE

150 150 15068
112
136
26
22
26 164
11
11
55
900
15
t=1mm
11
Tấm thép sóng
6555
120
Dầm phụ

Hình 3.2 Cấu tạo sàn composite
¾ Tấm thép COMFLOR 70(Theo tiêu chuẩn Eurocode)
Giới hạn chảy: f
yp
=350 N/mm
2
(MPa)
Hệ số an toàn: γ
ap
= 1.1

Chiều cao: h
p
= 55 mm
Chiều rộng một tấm B = 900 mm
Bước sóng b
p
= 300 mm
Chiều dày danh nghóa t = 1 mm ; Chiều dày tính toán: t=0.96mm
Trọng lượng riêng w
p
= 0.11 kN/m
2

Đặc trưng hình học của tấm thép/1m dài

Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 217

Đặc trưng hình học trên 1m dài
Khả năng chòu
momen (kNm/m)
Diện tích
A(mm
2
/m)
Chiều cao trục

trung hoà(mm)
Monen quán tính
I(mm
4
/m))
Dương Âm
1312 30.33 61.8*10
4
7.94 7.94
Để tiện lợi cho tính toán ta quy ra đặc trưng trên một bước sóng b
p
= 300mm:
56 136
bp=300
56
26 26
6555
162

Đặc trưng hình học trên 1 bước sóng b
p
= 300mm
Khả năng chòu
momen (kNm/m)
Diện tích
A(mm
2
/m)
Chiều cao trục
trung hoà(mm)

Monen quán tính
I(mm
4
/m))
Dương Âm
393.6 30.33 18.54*10
4
2.382 2.382
¾ Bê tông C30/37
Cường độ chòu nén khối trụ: f
ck
= 30 N/mm
2
Cường độ chòu kéo: f
ctm
= 2.9 N/mm
2
Mô đun đàn hồi ngắn hạn: E
cm
= 32 kN/mm
2
Cốt thép Gr 460A
Bố trí: Theo phương chòu lực ∅6a100
Theo phương còn lại ∅6a150
Giới hạn chảy: f
ys
= 460 N/mm2 (MPa)
Mun đàn hồi E
s
= 2.1*10

6

N/mm
2


III. TÍNH TOÁN KIỂM TRA THÉP TẤM TRONG GIAI ĐOẠN
THI CÔNG
1. SƠ ĐỒ TÍNH
Thép tấm được gia công thành các tấm có kích thước là 90*5400mm được
phủ theo một phương gác lên các dầm phụ nhòp AB, CD và 900*2600 mm phủ lên
các dầm phụ nhòp BC (xem bản vẽ).
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 218

Vì vậy các tấm thép sóng làm việc như bản một phương nhòp đơn giản, và bản
một phương liên tục hai nhòp
Cắt một dải bản theo phương chòu lực có bề rộng bằng bước sóng của tấm
thép b
p
= 300 mm,
2600 2700 2700
Hình 3.3 Sơ đồ tính

2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
Trong giai đoạn này thép tấm đóng vai trò như cốp pha sàn chòu tải trọng bê

tông ướt và tải trọng thi công
¾ Tải trọng bản thân bê tông tông ướt và thép tấm trên bề rộng một bước sóng là:
G
k
= A
c
γ + w
p
b
p
= [(162*55+300*65)*10
-6
*25 + 0.11*0.3]=0.743 kN/m

G =1.35*G
k
= 1 kN/m

¾ Tải trọng do thi công
Q
k1
= 0.75*0.3 = 0.225 kN/m
Q
1
=1.5* Q
k1
= 0.338 kN/m

Theo EC4,: trong phạm vi 3*3 (hoặc 3m*nhòp dầm nếu nhòp dầm bé hơn 3m) tải
trọng do tải thi công tập trung và trọng lượng bê tông ướt (do bêtông đổ đống, võng

thép tấm) trên đơn vò diện tích sẽ được tăng đến 1.5kN/m
2
.Vì vậy tải trọng thêm
vào trong pham vi này là:
Q
k2
= 0.75*0.3 = 0.225 kN/m
Q
2
=1.5* Q
k2
= 0.338 kN/m
¾ Đặt tải
Tải được đặt sao cho gây ra các giá trò momen lớn nhất
2600
G= 1 kN/m2
Q
1= 0.338 kN/m2
Q
2= 0.338 kN/m2
2700
G= 1 kN/m2
Q
1= 0.338 kN/m2
Q
2= 0.338 kN/m2
G= 1 kN/m2
2700
3000
2700

G= 1 kN/m2
2700
G= 1 kN/m2
Q
1= 0.338 kN/m2
Q
2= 0.338 kN/m2

Hình 3.4 Các trường hợp tải
3. NỘI LỰC
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 219




Hình 3.5 Biểu đồ momen

3. KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU MOMEN
Khả năng chòu momen của một bước sóng của tấm thép là:
M
+
Rd
= M
-
Rd

=2.382 kNm
Ta có các momen có giá trò lớn nhất là
M
+
Sdmax
= 1.42 kNm < M
+
Rd
=2.382 kNm
M
-
Sdmax
= 1.38 kNm < M
-
Rd
= 2.382 kNm

4. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG
Công thức xác đònh độ võng:
eff
EI
pLk
1
384
5
4
=
δ

Với: p : trọng lượng của bản thân tấm thép và bê tông ướt, p= G

k
= 0.743 kN/m
Một nhòp k = 1, hai nhòp k =0.41
L = 2.6 m
E = 2.1*10
5
N/mm
2
= 2.1*10
8
kN/m
2

I
eff
= I
+
= 18.54*10
4
mm
4
= 1.854*10
-7
m
4

• Tấm một nhòp đơn giản chiều dài nhòp 2.6m
=>
178
4

10*854.1*10*1.2
1
6.2*743.0*
384
5
1
−
=
δ
= 0.0114 m = 11.4 mm
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 220

Ta có δ < [δ] = min[200; L/180]= min[20;2600/180] = 14.4 mm
• Tấm hai liên tục hai nhòp, chiều dài nhòp 2.7m
=>
178
4
10*854.1*10*1.2
1
6.2*743.0*
384
5
4.0
−
=

δ
= 0.0046 m = 4.6 mm
Ta có δ < [δ] = min[200; L/180]= min[20;2700/180] = 15 mm


IV. TÍNH TOÁN KIỂM TRA BẢN SÀN COMPOSITE TRONG
GIAI ĐOẠN SỬ DỤNG
A. Các bản giới hạn trục đònh vò (A, B, 5, 6) và (C, D, 5, 6)
29400
780010800
A
B
10800
C
D
4
5
8800
27002700270027002700 2700 2700 2700 2600 2600 2600
87547752150
337514502975
3975
dầm phụ

1. SƠ ĐỒ TÍNH
Xem như bản sàn là bản một phương liên tục có 4 nhòp có các gối tựa là các
dầm phụ
Cắt một dải bản theo phương chòu lực có bề rộng bằng bước sóng của tấm
thép b
p

= 304 mm để tính toán

2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
¾ Tónh tải
STT Vật liệu Chiều
dày(m)
γ
(kN/m
3
)
Tónh tải tiêu
chuẩn (kN/m
2
)
1 Tường(xem như phân bố đều) 1.0
2 Lớp Ceramic 0.020 20 0.4
3 Lớp vữa lót 0.030 18 0.54
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 221

4 Bản BTCT
Chiều cao bản trên tấm thép
Chiều cao tấm thép sóng
Chiều cao qui đổi

0.055

0.065
0.095



25



2.375
5 Tấm thép 0.1
6 Đường ống thiết bò 0.75

∑
k
G

5.165
Tónh tải phân bố đều tác dụng lên dải bản có bề rộng một bước sóng tấm
thép:
g
k
= G
k
*b
p
= 5.165*0.3= 1.55 kN/m
¾ Hoạt tải:
Công trình là văn phòng nên hoạt tải tiêu chuẩn là:
Q

k
= 3 kN/m
2
Hoạt tải phân bố đều tác dụng lên dải bản:
q
k
= Q
k
*b
p
= 3*0.3= 0.9 kN/m
¾ Các trường hợp đặt tải:
2700 2700 2700 2700
gk= 1.55 kN/m
1.35g
k= 2.093 kN/m
1.5q
k= 1.35kN/m
2700 2700 2700 2700
2700 2700 2700 2700
2700 2700 2700 2700
TH1: momen cực đại tại nhòp lẻ
TH2: momen âm cực đại tại gối 2
TH3: momen âm cực đại tại gối 3
TH4: Tải trọng chất đầy
gk= 1.55 kN/m
g
k= 1.55 kN/m
g
k= 1.55 kN/m gk= 1.55 kN/m

1.35g
k= 2.093 kN/m
1.5q
k= 1.35kN/m
1.35g
k= 2.093 kN/m
1.5qk= 1.35kN/m
1.35gk= 2.093 kN/m
1.5qk= 1.35kN/m
1.35g
k= 2.093 kN/m
1.5q
k= 1.35kN/m
1.35g
k= 2.093 kN/m
1.5q
k= 1.35kN/m

Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 222


ghi chú: vì số nhòp là chẵn, chiều dài nhòp bằng nhau nên chỉ cần đặt một trường hợp đặt tải để
tạo momen dương cực đại
3. NỘI LỰC

TH1: momen dương cực đại tại nhòp lẻ

TH2: momen dương cực đại tại gối 2

TH3: momen âm cực đại tại gối 3

TH4: tải trọng chất đầy

Biểu đồ bao momen

Nhận xét: với dầm liên tục có các nhòp bằng nhau, độ cứng không đổi trên chiều dài dầm thì
momen dương cực đại xảy ra tại nhòp biên, momen âm cực đại xảy ra tại gối thứ 2
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 223


Biểu đồ bao lực cắt
¾ Momen
M
+
Sd.max
= 2.27 kNm
M
-
Sd.max
= 2.91 kNm

¾ Lực cắt
V
Sd.max
= 5.79 kN

4. KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC
¾ Khả năng chòu momen dương

h
X
pl
z
d
p
N
p
N
c
f
γ
c
0,85 f
c
k
f
yp
γ
ap
Trục trọn
g

tâm của tấm thé
p
b

b = b
p
= 300 mm
d
p
≈ h – 30.33=120-30.33=89.67 mm
Giả sử trục trung hoà dẻo nằm trên tấm thép.Vò trí trục trung hoà dẻo
mm56.42
30/1.5*300*0.85
350/1.1*393.6
/γ0.85bf
/γfA
x
cck
apyppe
pl
===
<h
c
= 69 mm => giả sử đúng
kNm 962.9Nmm10*692.9)
2
24.56
(89.67
1.1
350

*393.6)
2
x
(d
γ
f
AM
6
pl
p
ap
yp
pepl.Rd
==−=−=
+
Ta có M
+
Sd.max
= 2.27 kNm <
+
pl.Rd
M =9.962 kNm => thoả
¾ Khả năng chòu momen âm
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 224

X
pl
N
ch
pna
b
b
c


Theo phương chòu lực bố trí ∅6 a100 => diện tích thép trong một bước sóng thép
tấm là: A
s
= =100/300*)4/(
2
d
π
85 mm
2
Lấy lớp bê tông bảo vệ 20 mm, khoảng cách từ mép trên bản sàn đến trọng tâm cốt
thép là 20+6/2= 23mm
Chiều cao trục trung hoà dẻo là:
mm 39.61
30/1.5*122*0.85
/1.15*460*85
/γf0,85b
/γfA
x

cckc
syss
pl
===

kNm 019.3Nmm10*019.3/2)39.1623(120
1.15
460*85
z
γ
fA
M
6
s
yss
pl.Rd
==−−==
−

Ta có : M
-
Sd.max
= 2.29 kNm <
−
pl.Rd
M =3.019 kNm => THỎA
¾ Khả năng chòu lực cắt thẳng đứng
b
o
h

c
d
p

Rd21pov.Rd
τkkdbV
=

b
0
=162 mm

τ
Rd
= 0.25 f
ctk
/γ
c
=0.25*(0.7*2.9*)/1.5=0.338 N/mm
2
(f
ctk
= 0.7f
ctm
)
A
p
: là diện tích hữu ích của tấm thép chòu kéo bên trong bề rộng b
0

A
p
= 393.6/2=196.8 mm
2

11.510.08971.6)d(1.6k
p1
≥
=
−=−=


20.00.013794.5)*/(1528.961)d/(bAρ
pop
<
=
==


ρ
402.1
2
+
=k
=1.2+40*0.0137=1.748
=>
N488210.388*1.748*1.51*89.7*162τkkdbV
Rd21pov.Rd
=
==

=14.882 kN
Ta có: V
Sd.max
= 5.56 kN <
Rdv
V
.
=> thoả
5. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 225

Độ võng của bản sàn composite được tính bằng phương pháp đàn hồi với độ
cứng có giá trò trung bình của độ cứng của tiết diện bò nứt và chưa bò nứt.
• I
cc
momen quán tính của tiết diện đã bò nứt (xem như không có mặt của
bêtông trong vùng kéo):
vùng nén
vùng kéo
đã nứt
trục trung hoà
đàn hồi
trục trọng tâm
tấm thép
diện tích tấm

thép Ap
xc
hc
hp
dp
b

p
I)x(dA
n
)
2
x
(bx
12n
bx
I
2
cpp
2
c
c
3
c
cc
+−++=

b = 300 mm; A
p
= 393.6 mm

2
; d
p
= 120 – 30.33= 89.67 mm; I
p
= 185400 mm
2

9.84
)
3
32
(32
2
1
210
)
3
E
(E
2
1
E
E'
E
n
cm
cm
a
cm

a
=
+
=
+
==


36.91mm1
393.6*9.84
89.67*300*2
1
300
393.6*9.84
1
nA
2bd
1
b
nA
x
p
pp
c
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜

⎜
⎝
⎛
−+=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−+=

=>
42
2
3
cc
1600419mm854001)91.63(89.67*393.6
9.84
)
2
36.91
(*36.91*300
9.84*12
36.91*300
I =+−++=

• I

cu
momen quán tính của tiết diện chưa bò nứt:
vùng nén
vùng kéo
chưa nứt
trục trung hoà
đàn hồi
trục trọng tâm
tấm thép
diện tích tấm
thép Ap
xu
hc
hp
dp
bm
b

pupp
p
ut
pmpm
c
uc
c
cu
IxdA
h
xh
n

hb
n
hb
n
h
xbh
n
bh
I +−+−−++
−
+=
22
3
2
3
)()
2
(
.
12
.
)
2
(
12

b = 300 mm; b
m
= 162 mm; h
c

= 65mm; h
p
= 55 mm; h
t
= 120 mm
A
p
= 393.6 mm
2
; d
p
= 120 – 51/2= 94.5 mm; I
p
= 185400 mm
2
; n =9.84
∑∑
=
iiiu
A/zAx
= 60.75mm
89.6755/9.84*16265/9.84*300
89.67*393.689.67/9.84*55*1629.84)*/(265*300
2
=
++
++

Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P

hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 226

=>
42
2
3
2
3
39447031185400)75.6067.89(*6.393
)
2
55
75.60120(
84.9
55*162
84.9*12
55*162
84.9
)
2
65
75.60(*65*300
84.9*12
65*300
mm
I
cu

=+−+
−−++
−
+=

=>momen quán tính trung bình: I
c
= (I
cc
+ I
cu
)/2 = (1600419+39447031)/2=20523725
mm
4
gk= 1.55 KN/m
q
k= 0.9 KN/m
g
k= 1.55 KN/m
q
k= 0.9 KN/m
g
k= 1.55 KN/m gk= 1.55 KN/m

Đặt tải cho độ võng lớn nhất tại nhòp biên
Dùng chương trình Sap 2000 ta có chuyển vò lớn nhất tại giữa nhòp biên là:

Biểu đồ chuyển vò
δ
max

= 0.00175m =1.75 mm < L/250 = 10.8 mm => thỏa
6. KIỂM TRA VẾT NỨT BÊ TÔNG
Bề rộng vết nứt cho phép theo EC4 la không lớn hơn 3mm
Kiểm tra theo phương pháp gián tiếp (xem phần 2.7.1- Chương 2-Phần A: Lý
Thuyết Tính Toán)
¾ Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu
Lấy
σ
s
= f
ys
= 460 N/mm
2
tra Bảng 2.5- Phần A: Lý Thuyết Tính Toán ta
được hàm lượng cốt thép tối thiểu là: A
s
/A
c
min = 0.0038.
Bố trí cốt thép theo phương vuông góc phương chòu lực ∅6a150
A
s
/A
c
= [85

]/[300*65+162*55]=0.0043 > A
s
/A
c

min => thoả
¾ Kiểm tra một trong hai điều kiện đường kính lớn nhất hoặc khoảng cách lớn
nhất giữa các cốt thép
Ứng suất trong cốt thép chòu kéo khi bê tông đã nứt là:
σ
s
= σ
s,0
+ 0,4 (f
ctm
.A
c
/A
s
)
σ
s,0
: là ứng suất trong cốt thép tính với tiết diện đã bò nứt (bỏ qua phần bê tông
chòu kéo) dưới tác dụng của tải trọng tổ hợp theo TTGHII

c
cc
os,
x
I
M
σ =

M momen tính theo trạng thái giới hạn hai có thể tính gần đúng như sau
M = (g

k
+q
k
)/(1.35 g
k
+1.5q
k
)M
-
sd.max
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 227

= (1.55+0.918)/(1.35*1.55+1.5*0.918)*2.91=2.07 kNm
I
cc
momen quán tính của tiết diện đã bò nứt:
vùng nén
vùng kéo
đã nứt
trục trung hoà
đàn hồi
diện tích cốt
thép As
xc
hc

hp
ds
b
c
b

2
css
2
c
c
3
cc
cc
)x(dA
n
)
2
x
(bx
12n
xb
I −++=

b = 300 mm; A
s
= 89 mm
2
; d
s

= 120 -23 = 97 mm

9.84
)
3
32
(32
2
1
210
)
3
E
(E
2
1
E
E'
E
n
cm
cm
a
cm
a
=
+
=
+
==

x
c
: vò trí của trục trung hòa đối với mặt trên của bản được suy ra từ phương trình
cân bằng momen tónh, giả sử trục trung hoà nằm trong sườn
S=
0)x(dA
2n
xb
css
2
cc
=−−
<=>
0)97(*85
84.9*2
*136
2
=−−
c
c
x
x
=> x
c
=28.9 mm < h
p
= 55mm => giả thiết đúng
=>
42

2
3
cc
mm604940)8.28(97*58
9.84
)
2
28.8
(*28.8*300
9.84*12
28.8*136
I =−++=

=>
)8.2897(
604940
10*07.2
6
,
−=
os
σ
=233 N/mm
2

f
ctm
= 2.9 N/mm
2

=>
σ
s
= 233+ 0,4 *2.9*(1/0.0043)= 364 N/mm
2

Tra Bảng 2.6-Chương2- Phần A: Lý Thuyết Tính Toán, bề rộng vết nứt w
k
=
0.3 mm =>đường kính cốt thép lớn nhất là 12 mm hoặc khoảng cách lớn nhất giữa
các cốt thép là 150 mm => Bố trí theo phương chòu lực ∅6a100, theo phương còn
lại ∅6a150ø => Thoả cả cả hai điều kiện vết nứt theo phương pháp gián tiếp.

B. Các bản giới hạn trục đònh vò (A, D,2, 3)
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 228

29400
780010800
A
B
10800
C
D
8800
3

2
27002700270027002700 2700 2700 2700 2600 2600 2600
DẦM
PHỤ

1. SƠ ĐỒ TÍNH
Xem như bản sàn là bản một phương liên tục có 11 nhòp, có các gối tựa là các
dầm phụ
Cắt một dải bản theo phương chòu lực có bề rộng bằng bước sóng của tấm
thép b
p
= 304 mm để tính toán
2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700

2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
¾ Giống phần A
¾ Các trường hợp đặt tải:
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 229

2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700
TH1: Momen dương cưc đại tại nhòp lẻ
2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700
TH2: Momen dương cực đại tại nhòp chẵn
2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700
TH3: Momen âm cực đại tại gối 2

2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700
TH4: Momen âm cực đại tại gối 3
2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700
TH5: Momen âm cực đại tại gối 4
2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700
TH6: Momen âm cực đại tại gối 5
2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700
TH7: Momen âm cực đại tại gối 6
2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700
TH8: Tải trọng chất đầy


ghi chú:

gk= 1.55 kN/m
1.35g
k= 2.025 kN/m
1.5q
k= 1.35 kN/m

3. NỘI LỰC
¾ Momen

Biểu đồ bao momen

Nhận xét: momen dương cực đại xảy ra tại nhòp biên, momen âm cực đại xảy ra tại gối thứ 2
Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 230

M
+
Sd.max
= 2.29 kNm ; M
-
Sd.max
= 2.81 kNm
¾ Lực cắt

Biểu đồ bao lực cắt
V
Sd.max
= 5.75 kN
4. KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC
¾ Khả năng chòu momen dương
=
+
Rdpl
M
.
9.962 kN ( phần A)
Ta có M
+
Sd.max
= 2.29 kNm <
+
Rdpl

M
.
=9.962 kNm => thoả
¾ Khả năng chòu momen âm
−
Rdpl
M
.
=9.962 kNm ( phần A)
Ta có : M
-
Sd.max
= 2.81 kNm <
−
Rdpl
M
.
=9.962 kNm => THỎA
¾ Khả năng chòu lực cắt thẳng đứng
=>
Rdv
V
.
=14.882 kN (phần A)
Ta có: V
Sd.max
= 5.75 kN <
Rdv
V
.

=> thoả
5. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG
Độ võng của bản sàn composite được tính bằng phương pháp đàn hồi với độ
cứng có giá trò trung bình của độ cứng của tiết diện bò nứt và chưa bò nứt.
=>momen quán tính trung bình: I
c
= 20523725 mm
4

(phần A)

2700 2700 2700 2700 2600 2600 2600 2700270027002700
Đặt tải cho độ võng lớn nhất tại nhòp biên

ghi chú:

gk= 1.57 kN/m
g
k= 1.57 kN/m
q
k= 0.918kN/m

Dùng chương trình Sap 2000 ta có chuyển vò lớn nhất tại giữa nhòp biên là:

Chuyên đề: KẾT CẤU LIÊN HP THÉP-BÊTÔNG CỐT THÉP B/ ỨNG DỤNG THIẾT KẾ
P
hần 2-KC-Chương 3: Tính sàn liên hợp thép-bê tông cốt thép SUNWAH TOWER BULDING

GVHD: PGS.TS Bùi Công Thành SVTH: Lê Lương Bảo Nghi
Trang 231

Biểu đồ chuyển vò
δ
max
= 0.0027 m =2.7 mm < L/250 = 10.8 mm => Thỏa
6. KIỂM TRA VẾT NỨT BÊ TÔNG
Bề rộng vết nứt cho phép theo EC4 la không lớn hơn 3mm
¾ Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu
Lấy
σ
s
= f
ys
= 460 N/mm
2
tra Bảng 2.5- Phần A: Lý Thuyết Tính Toán ta
được hàm lượng cốt thép tối thiểu là: A
s
/A
c
min = 0.0038.
Bố trí cốt thép theo phương vuông góc phương chòu lực ∅6a100
A
s
/A
c
= [85

]/[300*65+162*55]=0.0043 > A

s
/A
c
min => thoả
¾ Kiểm tra một trong hai điều kiện đường kính lớn nhất hoặc khoảng cách lớn
nhất giữa các cốt thép
Ứng suất trong cốt thép chòu kéo khi bê tông đã nứt là:
σ
s
= σ
s,0
+ 0,4 (f
ctm
.A
c
/A
s
)
σ
s,0
: là ứng suất trong cốt thép tính với tiết diện đã bò nứt (bỏ qua phần bê tông
chòu kéo) dưới tác dụng của tải trọng tổ hợp theo TTGHII

c
cc
os
x
I
M
=

,
σ

M momen tính theo trạng thái giới hạn hai có thể tính gần đúng như sau
M = (g
k
+q
k
)/(1.35 g
k
+1.5q
k
)M
-
sd.max
= (1.55+0.918)/(1.35*1.55+1.5*0.918)*2.81=2.0 kNm
I
cc
momen quán tính của tiết diện đã bò nứt:
=>
4
604940mmI
cc
=
(phần A)
=>
)8.2897(
604940
10*00.2
6

,
−=
os
σ
=204N/mm
2

f
ctm
= 2.9 N/mm
2

=>
σ
s
= 211+ 0,4 *2.9*(1/0.0043)= 342 N/mm
2

Tra Bảng 2.6-Chương2- Phần A: Lý Thuyết Tính Toán, bề rộng vết nứt w
k
=
0.3 mm =>đường kính cốt thép lớn nhất là 12 mm hoặc khoảng cách lớn nhất giữa
các cốt thép là 150 mm => Bố trí theo phương chòu lực ∅6a100=> Thoả cả cả hai
điều kiện vết nứt theo phương pháp gián tiếp.