đồ án kết cấu bê tông 1

GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 1
LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khoa học kỹ thuật không ngừng phát triển, đặt biệt đối với nước
ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa-hiện đại hóa, hệ thống cơ sở hạ tầng
cũng phải phát triển theo chính vì lý do này mà nghành xây dựng nói chung
và xây dựng dân dụng nói riêng là một nghành đi đầu trong các lĩnh vực, để
phát triển các nghành khác.

Trong nghành xây dựng dân dụng, có môn đồ án môn học kết cấu BTCT
“sàn sườn toàn khối bản dầm” là một trong những đồ án quan trọng của
chương trình đào tạo kỹ sư xây dựng, đồ án giúp cho sinh viên nâng cao và
nắm bắt tổng hợp kiến thức đã học để tính toán kết cấu BTCT thường gặp,
làm quen với công việc thiết kế về sau. Đây là đồ án tập trung vào 3 nội
dung cơ bản là: bản sàn, dầm phụ và dầm chính của sàn toàn khối loại bản
dầm.
Với đồ án kết cấu BTCT này được tính toán cho sàn là mặt bằng tổng thể
của nhà dân dụng và đồ án được xem như những sơ đồ tính cơ bản trong
nghành xây dựng nói chung và nghành xây dựng dân dụng nói riêng. Đồ án
được xây dựng trên tiêu chuẩn của Việt Nam: TCVN_2737:2012 và
TCVN_5574:2012.
Môn học kết cấu BTCT và đồ án môn học kết cấu BTCT giúp sinh viên
nắm bắt kỹ hơn về nội dung và phương thức mới trong xây dựng và đặc
biệt hơn giúp cho sinh viên biết được quy cách trong thiết kế.
Trong quá trình làm đồ án thiết kế sàn sườn BTCT của em không thể tránh
khỏi những sai sót. Kính mong sự chỉ dẫn của thầy cô giáo bộ môn để em
hoàn thiện bài thuyết minh này hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!




GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 2
I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.
HÌNH 1: sơ đồ kết cấu.
1. Sơ đồ kết cấu sàn theo hình 1.
2. Kích thước tính từ giữa trục tường và trục dầm l
1
=2,1m; l
2
=6,1m. tường chịu lực
có bề dày b
t
=0,340m.
3. Hoạt tải tiêu chuẩn p
tc
=7,5(kN/m2). Ta chọn hệ sốvượt tải n=1,2.
4. Vật liệu: ta chọn bê tông cấp độ bền B15, cốt thép bản và cốt thép đai ta chọn
loại AI, cốt thép chịu lực ta chọn loại AII.
bê tông cấp độ bền B15 có R
b
=8,5Mpa, R
bt

=0,75Mpa, E
b
=23x10
3
Mpa.
Cốt thép AI có R
s
=225Mpa, R
sc
=225Mpa, R
sw
=175Mpa. E
s
=21x10
4
MPa.
Cốt thép AII có R
s
=280Mpa, R
sc
=280Mpa, R
sw
=225Mpa. E
s
=21x10
4
MPa.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 3
II. TÍNH BẢN.
A. Chọn kích thước các cấu kiện.
1) Chọn chiều dày của bản.
h
b
=
 
1
D.l 2100 2100
1,2 mm
m 30 35
84 72
 
 
 




chọn h
b
=80mm.
2) chọn tiếp diện dầm phụ.
h
dp
=
 
2

1 1 6100 6100
508 305 mm.
12 20 12 2
l
0
 
   
 
   


  
chọn h
dp
=500mm,
b
dp
=200mm.
3) chọn tiếp diện dầm chính.
h
dc
=
 
1
1 1 3.2100 3.2100
.3 787,5 525 mm.
8 12 8 12
l
   
 

   




 

chọn h
dc
=700mm, b
dc
=300mm.
Sơ đồ tính:
Xét tỷ số các cạnh của một bản có kích thước l
1
xl
2
, ta có:
2
1
l 6,1
2,905 2
l 2,1
  
.
Các dầm từ trục 2 đến trục 5 là dầm chính, các dầm nằm ngang là dầm phụ (như
hình 1).
Ta xem bản làm việc theo một phương, cắt một dải bản rộng b
1
=1m vuông góc

với dầm phụ và xem bản làm việc như một dầm liên tục ( như hình 1).
4) Nhịp tính toán của bản.
S
b
=max(h
b
, 120)=max(70, 120)=120mm.
Nhịp biên:
dp
t b
b 1
b
b s
340 200 120
l l 2100 1890mm.
2 2 2 2 2 2
        

Nhịp giữa: l
o
=l
1
-b
dp
=2100-200=1900mm.
Chênh lệch giữa các nhịp:
1900 1890
x100% 0.526% 10%.
1900


 

=>ta có thể giải nội lực tính toán bằng sơ đồ khớp dẻo.


GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 4
B. Tải trọng tính toán.
Cấu tạo các lớp của bản:

HÌNH 2: cấu tạo bản.
Tĩnh tải được tính như trong bảng :
Cấu tạo các lớp bản Giá trị tiêu
chuẩn(KN/m
2
)
Hệ số
tin cậy
Giá trị tín
h
toán (KN/m
2
)

Gạch cremic dày 10mm, γ=20kN/m
3
.

0,01x20=0,200 1,1 0,220
Vữa lót dày 25mm, γ=18kN/m
3
.
0,025x18=0,450

1,3 0,585
Bê tông cốt thép dày 80mm, γ=25kN/m
3
0,080x25=2,000

1,1 2,200
Vữa trát dày 10mm, γ=18kN/m
3
0,010x18=0,180

1,3 0,234
Tổng cộng 3,239
Bảng 1: xác định tĩnh tải
Lấy tròn g
b
=3,239 kN/m
2
.
Hoạt tải: p
b
=p
tc
.n=1,2.7,5=9 kN/m
2

.
Tải trọng toàn phần: q
b
=g
b
+p
b
=3,239+9=12,239 kN/m
2
.
Tính toán với bản có bề rộng b
1
=1m, có q
b
=12,239 kN/m
2
.1,0m=12,239kN/m.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 5
C. Nội lực tính toán.
1) momen
Momen uốn lớn nhất tại nhịp biên và gối thứ hai cảu dải bản:
M
nh
=M
g2
=

2 2
b b
q l 12,239.1,890
3,974kNm
11 11
   
    
 
 
  
.
Momen uốn lớn nhất tại giữa các nhịp và trên gối bên trong các dải bản:
M
nhg
=M
gg
=
2 2
b o
q l 12,239.1,900
2,761kNm
16 16
   
    
 
 
  
.
2) lực cắt.
Q

A
=0,4.q
b
.
b
l
=0,4.12,239.1,89=9,253kN.
Q
t
B
=0,6.q
b
.
b
l
=0,6. 12,239.1,89=13,879kN.
Q
p
B
=0,5.q
b
.
o
l
=0,5. 12,239.1,9=11,627kN.

Hình 3: sơ đồ tính toán và nội lực của dải bản.
a) Sơ đồ tính toán; b) biểu đồ momen; c) biểu đồ lực cắt.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 6
D. Tính cốt thép.
1) Tính cốt thép chịu momen uốn.
Chọn a= 15mm cho mọi tiếp diện, chiều cao có ích của tiết diện:
h
o
= h
b
-a=80-15=65mm.
 Tại nhịp biên và gối thứ 2, với M =
3,974kNm :

6
pl
2 2
b t
m
o
M 3,974.10
0,111 0,255
R b h 8,5.1000.65
     

Ta lại có:
m
1 2 1 1 2.0,111 0, 18
1
1

       


2
b o
s
s
R bh
0,118.8,5.1000.65
290mm .
R 225
A

 

 Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép

s
min
t 0
Α 290
% .100% 0,446% 0,05%
b h 1000.65
      

 Kiểm tra chịu lực cắt của bản
Điều kiện: Q
max
≤0,8R
bt

b
1
h
o
 0,6.q
b
.
b
l
≤0,8R
bt
b
1
h
o


0,6.12,239.1,89 ≤ 0,8.0,75.1000.65
 13,879kN ≤ 39000N=39kN. Thỏa
Nên lực cắt hoàn toàn do bê tông chịu và bản không cần bố trí cốt đai.
Chọn thép có đường kính =8mm. a
s
=50,3mm.
Khoảng cách giữa các cốt thép:
1
1000.50,3
174
290
s
s

b a
s mm
A
  

Chọn 8, s=150mm. có A
s
=335mm
2
.
Tương tự:
 Tại các gối và nhịp giữa với M= 2,761kNm
6
pl
2 2
b t
m
o
M 2,761.10
0,077 0,255
R b h 8,5.1000.65
     

Ta lại có:
m
1 2 1 1 2.0,077 0, 80
1
0
       

GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 7
2
b o
s
s
R bh
0,080.8,5.1000.65
197mm .
R 225
A

 

Chọn thép có đường kính =8mm. a
s
=50,3mm.
Khoảng cách giữa các cốt thép:
1
1000.50,3
255
197
  
s
s
b a
s mm

A

Chọn thép 8, s=200mm. có A
s
=250mm
2
.
Tại các nhịp giữa và gối giữa ở vùng được phép giảm tối đa 20% diên tích thép
nên có A
s
=0,8.197≈158mm
2
.
hình 4: vùng ô được phép giảm 20 % diện tích cốt thép mặt cắt 1-1 qua dầm chính
 Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép

s
min
t 0
Α 158
% .100% 0,243% 0,05%
b h 1000.65
      

Chọn thép 6, s=150mm. có A
s
=189mm
2
.
 Kiểm tra lại chiều cao làm việc của bản:

Chọn lớp bảo vệ 10mm. h
o
= h
b
-10-8/2=80-10-4=66mm.
Vậy giá trị h
o
=65mm để tính toán là thiên về an toàn và không cần phải tính lại.
Cốt thép chịu momen âm trên gối tựa được kéo ra khỏi mép gối tựa một đoạn
l
o
.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 8
Trong đó:

=1/3 vì
9
2,779 3
3,239
  
b
b
p
g
,
1900

l 475
4
  
o
mm

Tính từ trục dầm phụ là
1900
l 0,5. 0,5.200 575
4
    
o dp
b mm

2) Cốt thép cấu tạo.
Cốt thép chịu momen âm đặt vuông góc với dầm chính:
50%A
S
gối giữa = 0,5.197=99mm
2
.
A
s,ct
≥
56, s =200 => As=141mm
2
.
Chọn A
s,ct
=141mm

2
. Chọn 56, s=200mm.
Khoảng cách từ đầu mút của cốt thép đến mép dầm chính là:

1900
475
4 4
 
o
l
mm
≈480mm.
Cốt thép phân bố được bố trí vuông góc với cốt thép chịu lực:
Vì: 2l
1
=2.2100=4200mm<6100mm<3l
1
=3.2100=6300mm.
nên diện tích cốt thép phân bố A
s,st
≥20%A
s
cốt thép tính toán, (nhịp biên
0,2.328=65,8mm
2
; nhịp giữa 0,2.227=45,4mm
2
).
Nên chọn 46, s =250 => As=113mm
2

. Thỏa mãn; 200mm≤s≤300mm.

Hình 5: bố trí cốt thép trong bản




GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 9
III. TÍNH DẦM PHỤ.
A. Sơ đồ tính.
Dầm phụ là dầm liên tục có năm nhịp đối xứng.
Xét một nửa bên trái của dầm .
Dầm gối lên tường một đoạn không nhỏ hơn 220mm. trong tính toán lấy
S
dp
=220mm, trên thực tế nên kê dầm phụ lên toàn bộ chiều dày của tường để
giảm ứng suất cục bộ từ đầu dầm truyền lên tường, bề rộng của dầm chính
b
dc
=300mm.
Nhịp tính toán của dầm phụ:
Nhịp biên:
dp
t dc
dp 2
s

b b 340 300 220
l l 6100 5890mm.
2 2 2 2 2 2
        

Nhịp giữa: l
p
=l
2
-b
dc
=6100-300=5800mm.
Chênh lệch giữa các nhịp:
5890 5800
x100% 1.528% 10%.
5890

 

=>ta có thể giải nội lực tính toán bằng sơ đồ khớp dẻo.
B. Tải trọng tính toán.
Tĩnh tải:tải trọng bản thân dầm phụ:
G
0dp
=b
dp
.(h
dp
-h
b

).γ.n=0,2m.(0,5-0,08)m.25kN/m
3
.1,1=2,310 kN/m.
tĩnh tải truyền từ bản truyền lên dầm: g
b
l
1
=3.239.2,1=6,802 kN/m.
tĩnh tải toàn phần: g
dp
= G
0dp
+ g
b
l
1
=2,310+6,802=9,112 kN/m.
hoạt tải truyền từ bản: p
dp
=p
b
l
1
=9.2,1=18,9 kN/m.
tải trọng tính toán toàn phần: q
dp
= g
dp
+ p
dp

=9,112+18,9=28,012 kN/m.
C. nội lực tính toán.
1) momen uốn.
Tung độ hình bao momen ( nhánh dương):
+tại nhịp biên:
 
2
2
1 d p dp 1 1
M q l .28,012kN / m. 5,89m .971,795kN m.

     

+tại nhịp giữa:
 
2
2
1 d p p 1 1
M q l .28,012kN / m. 5,8m .942,324kN m.

     

Tung độ hình bao momen ( nhánh âm):
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 10

 

2
2
2 dp o 2 2
M q l .28,012kN / m. 5,8m .942,324kN m.

     

Vì p
dp
/ g
dp
=18,9/9,112≈2,074 tra bảng (phụ lục 10.1trang 317, quyển kết cấu cốt
thép cơ bản của tác giả PHAN QUANG MINH) về hệ số β
1
, β
2
, k ta có:
k≈0,253 và các hệ số β
1
, β
2,
kết quả tính toán được trình trong bảng sau:
Nhịp, tiếp diện
Gí trị β Tung độ M (kN.m)
β
1
β
2
M
+

M
-

Nhịp biên
Gối 1 0 0
1 0,065 63,167
2 0,090 87,462
0,425l
dp
0,091 88,433
3 0,075 72,885
4 0,020 19,436
Gối 2-TD5 -0,0715 -67,376
Nhịp 2
6 0,018 -0,0304 16,962 -28,647
7 0,058 -0,0094 54,655 -8,858
0,5l
p
0,0625 58,895
8 0,058 -0,0064 54,655 -6,031
9 0,018 -0,0244 16,962 -22,993
Gối 3- td.10 -0,0625 -58,895
Nhịp giữa
11 0,018 -0,0233 19,962 -21,956
12 0,058 -0,0034 54,655 -3,204
0,5l
p
0,0625 -0,0034 58,895 -3,204
Bảng 2: tính toán hình bao của momen dầm phụ.
Momen dương bị triệt tiêu ( bằng 0) cách mép gối tựa một đoạn 0,15l

0
.
Momen dương lớn nhất ở nhịp biên
2
dp dp
M 0,091q l 88,433kNm.

 

Momen dương lớn nhất ở nhịp biên
2
dp p
M 0,0625q l 58,895kNm.

 

Tiếp diện có momen âm bằng 0 cách bên trái gối thứ hai một đoạn:
kl
ob
=0,253.5,890≈1,490m.
tiếp diện có momen dương bằng 0 cách mép gối tựa một đoạn:
+tại nhịp biên: 0,15l
dp
=0,15.5,890≈0,884m.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 11
+tại nhịp giữa: 0,15l

p
=0,15.5,800≈0,87m.

Hình 6: biểu đồ bao momen và biểu đồ lực cắt
2) Lực cắt.
Q
A
=0,4.q
dp
.l
dp
=0,4.28,012.5,89≈65,996kN.
Q
t
B
=0,6.q
dp
. l
dp
=0,6. 28,012.5,890≈98,994kN.
Q
p
B
=0,5.q
dp
. l
p
=0,5. 28,012.5,800≈81,235kN
D. Tính cốt thép dọc.
1) Với momen âm.

Tính theo tiếp diện hình chữ nhật có b=200mm, h=500mm.
Giả thiết a=30mm, h
o
=(500-30)=470mm.
 Tại gối 2, với M=67,376kNm.

6
pl
2 2
b o
m
M 67,376.10
0,179 0,255
R bh 8,5.200.470
     

Ta lại có:
m
1 2 1 1 2.0,179 0, 99
1
1
       


2
b o
s
s
R bh
0,199.8,5.200.470

568mm .
R 280
A

 

 Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép:

s
min
0
Α 568
% .100% 0,604% 0,05%
bh 200.470
      

GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 12
Tại gối 3, với M=58,895kNm.

6
pl
2 2
b o
m
M 58,895.10
0,157 0,255

R bh 8,5.200.470
     

Ta lại có:
m
1 2 1 1 2.0,157 0, 72
1
1
       


2
b o
s
s
R bh
0,172.8,5.200.470
491mm .
R 280
A

 

 Kiểm tra lại hàm lương cốt thép

s
min
0
Α
491

% .100% 0,522% 0,05%
bh 200.470
      

2) Với momen dương.
Tính theo tiếp diện hình chữ T, có cánh nằm trong vùng nén, bề dày của cánh
h
f
=80mm.
Giả thiết a=30mm, h
o
=470mm.

p
1 5800
l 967mm
6 6
 

S
c
≤ chọn S
c
=950mm.

o
1 1900
l 950mm
2 2
 

Bề rộng của cánh b
f
=b
dp
+2S
c
=200+2.950=2100mm.
Tính M
f
=R
b
b
f
h
f
(h
o
-0,5h
f
)
M
f
=8,5.2100.80.(470-0,5.80)=614.10
6
Nmm.
Mà M
+
max
=88,433 kNm=88,433. 10

6
Nmm < M
f
=614.10
6
Nmm.
 trục trung hòa đi qua cánh, tính toán theo tiếp diện hình chữ nhật với kích
thước b
f
.h=2100.400(mm
2
).
 Tại nhịp biên, với M=88,433 kNm.

6
pl
2 2
b f
m
o
M 88,433.10
0,022 0,255
R b h 8,5.2100.470
     

Ta lại có:
m
1 2 1 1 2.0,022 0, 22
1
0

       

GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 13

2
b o
s
s
R bh
0,022.8,5.2100.470
659mm .
R 280
A

 

 Kiểm tra lại hàm lương cốt thép:

s
min
0
Α
659
% .100% 0,701% 0,05%
bh 200.470
      

.
 Tại nhịp 2, nhịp giữa, với M=58,895kNm.

6
pl
2 2
b o
m
M 58,895.10
0,015 0,255
R bh 8,5.2100.470
     
.
Ta lại có:
m
1 2 1 1 2.0,015 0, 15
1
0
       


2
b o
s
s
R bh
0,015.8,5.2100.470
449mm .
R 280
A


 

 Kiểm tra lại hàm lương cốt thép

s
min
0
Α 449
% .100% 0,478% 0,05%
bh 200.470
      
.
3) Chọn và bố trí cốt thép dọc.
Chọn lớp bảo vệ cốt thép c=20mm.
Tiết diện Nhịp biên Gối 2 Nhịp 2 Gối 3 Nhịp giữa
As tính toán 659mm
2
568 mm
2
449 mm
2
491 mm
2
449mm
2

Cốt thép
2


16+1

18 2

16+1

16 2

14+1

16 2

14+1

16 2

14+1

16
A
S
(mm
2
) 856 603 509 509 509
a
tt
(mm) 28,5 28 27,5 27,5 27,5
Bảng 3: bố trí cốt thép dọc cho các tiếp diện chính trong dầm phụ.

Hình 7: bố trí cốt thép tại các tiếp diện chính trong dầm phụ.

GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 14
E. Tính cốt thép ngang chịu lực cắt.
1) Kiểm tra điều kiện hạn chế về chịu lực cắt.
các giá trị lực cắt trên dầm:
Q
A
=65,996kN, Q
t
B
=98,994kN, Q
p
B
=81,235kN.
Chọn Q=95,202kN làm giá trị tính toán cốt đai.
Ta có Q
bmin
=φ
b3
R
bt
bh
o
=0,6.0,75.200.470=42300N=42,30kN.
Vì Q
A
=65,995kN > Q

bmin
=42,30kN. Nên không cần phải tính toán cốt đai.
Q
t
B
=98,994kN > Q
bmin
=42,30kN. Nên phải tính cốt thép chịu lực cắt.
2) Điều kiện tính toán cốt thép chịu cắt.
φ
b3
R
b
bh
o
< Q < 0,3 φ
1
φ
b1
R
b
bh
o
 42,30kN < 98,994kN < 0,3.8,5.200.470=245,34kN.( φ
w1
,

φ
b1
≈1) => Thỏa.

Tính:
1 dp
dp
p
9,112 0,5.18,9 18,q g
562kN / m
2
   

Tính:
 
f
2 2
b b2 bt on
M R bh 2.1.0,75.200.470 66270000Nmm1
66,27kNm.
       
b
b
ax
1
1
m
2. M q
7Q
Q 95,020k
0,146
116,909kN.
0,6 0,6 0,
N

6
  

Thì
2 2
2 2
m b1ax
sw
b
Q Q
98,994 70,146
q 18,407kN / m.
4M 4.66,27


  


axm b1
sw
o
Q Q 98,994 70,146
q 30,689kN/ m.
2.h 2.0,470
 
  

Chọn q
sw
=30,689kN/m.

Chọn đường kính cốt thép đai là 6, có a
sw
=28,3mm
2
, hai nhánh, A
sw
=56,6mm
2
.
Xác định khoảng cách :

ws s
tt
sw
w
R 175.56,6
S 322mm.
q 30,
A
689
  

S
ct
≤
dp
150mm.
h / 2
=> S
ct

= 150mm.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 15
 
2
2
b4 n bt o
max
3
1 R bh
1,5.0,75.200.470
S S 502mm.
Q 98,994.10
  
   

chọn 6, s=150mm bố trí cho L/4, tính từ gối và tường.
đối với phần còn lại trên nhịp thì chọn 6, s
o
3h / 4
500mm


chọn S= 300mm.
3) kiểm tra khả năng chịu lực.
ta chọn đường kính cốt thép đai là 6, s=150mm, có số nhánh là 2.
s s

w
w w
s
R
175.56,6
q 66kN / m.
S 15
A
0
  

b min
sw
o
Q 42,30
q 45kN / m.
2h 2.0,470
  
chọn q
sw
=66kN/m.
Vì
1 sw
q 18,562 0,56.q 0,56.66 36,96kN / m.   

Nên:
b
1
M 66,27
C 1,889m.

q 18,562
  
.

b2 b2
o o
b3
2.0,47 2.0,47
h 0,376m C h 1,566m
2,5 2,5 0,6
 
     

.
Chọn C=1,566m
C
o
=min(2h
o
; C)= min(0,94; 1,566)=0,94m. chọn C
0
=0,94m.
b
b
M
66,27
42,318kN.
C 1,
Q
566

  

Ta có: Q=Q
max
-q
1
C
o
=98,994 – 18,562.0,94=81,546kN.
Q=81,546kN<
b
b s o
o
w sw
M
66,27
Q Q q C 66.0,9.
4 132,54kN
C 0,94
     

Vậy khả năng chịu lực cắt được đảm bảo.
F. Tính và vẽ biểu đồ bao vật liệu.
1) Tính khả năng chịu lực.
Chọn lớp bảo vệ cốt thép c=20mm.
Tại nhịp biên, momen dương, tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén, với bề
rộng của cánh b = b
f
= 2100mm, bố trí cốt thép 216+118, có A
s

=656mm
2
.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 16
s s
b f o
R A 280.656
m 0,022
R b h 8,5.2100.471
   
=>
 
m
1 0,5 0,022.     

=>
2
td gh m b o
M M R bh 87,117kN.m
   

Tại gối 2 momen âm tiếp diện chữ nhật bxh=200.500, bố trí cốt thép 216+116,
có A
s
=603mm
2

.
s s
m
b o
R A 280.603
0,210
R bh 8,5.200.472
   
=>
 
m
1 0,5 0,188     

=>
2
td gh m b o
M M R bh 71,202kN.m
   

Kết quả tính khả năng chịu lực được tính bởi bảng sau:
Tiết diện Cốt thép
As
(mm
2
)

a
tt
(mm)

H
o

(mm)


m


M
td
(kN.m)
Giữa nhịp biên
216+118
656 28,5 471 0,022

0,022

87,117
nhịp biên trái
và phải
Cắt 118 còn 216

402 28 472 0,013

0,013

51,697
Trên gối 2
216 +116

603 28 472 0,210

0,188

71,202
Cạnh phải gối 2

Uốn116 còn216
402 28 472 0,140

0,130

49,235
cạnh trái gối 2
Cắt 116 còn216
402 28 472 0,140

0,130

49,235
Nhịp 2
214+116
509 28 472 0,017

0,017

67,604
Cạnh Nhịp 2
Cắt 116 còn 214

308 27 473 0,010

0,010

39,936
Trên gối 3
214+116
509 28 472 0,178

0,162

61,355
cạnh trên gối 3
Cắt 116 còn 214

308 27 473 0,107

0,101

38,414
Nhịp giữa
216+114
509 28 472 0,017

0,017

67,604
Cạnh nhịp
giữa
Cắt 116 còn 214

308 27 473 0,010

0,010

39,936
Bảng 4: khả năng chịu lực của cốt thép tại tiếp diện.

Hình 8:biểu đồ bao vật liệu.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 17
2) Xác định mặt cắt lý thuyết của các thanh.
+ xác định vị trí mặt cắt lý thuyết tại vị trí có khả năng chịu lực đã cắt ở bảng
trên, được xác định bàng quan hệ hình học giữa các tam giác đồng dạng, sẽ xác
định được vị trí cần cắt H.
Tại vị trí cạnh phải trên gối 2 khi cắt 116 còn 216 ở phía trên, và khả năng
chịu lực ở phía dưới còn 51,697kNm ( như hình dưới). khoảng cách điểm cắt
thép tính từ mép cắt thép đến gối tính như sau:
Dựa vào biểu đồ bao momen và tam giác đồng dạng tính được:
x =532mm. vậy khoảng cách cắt thép tính từ mép nhịp biên là
H=X = 401mm.
lực cắt tại tiếp diện lý thuyết được tính bằng độ dốc của biểu đồ
momen Q.
Tương tự ta có bảng xác định vị trí lực cắt thép lý thuyết sau:
Tiếp diện
Thanh
thép

M
td
(kN.m)
Vị trí điểm cắt lý thuyết X(mm) H(mm) Q(kN)
Cạnh nhịp
biên
phải
216
51,697

711 1889 46,080
Cạnh nhịp
biên
trái
216
51,697

964 964 38,993
Cạnh trái
trên
gối 2
216
49,235

401 401 87,761
Cạnh phải
trên
gối 2
216
49,235

543 543 65,481
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 18
Tiếp diện
Thanh
thép
M
td
(kN.m)
Vị trí điểm cắt lý thuyết X(mm) H(mm) Q(kN)
Cạnh nhịp
giữa
214
39,936

707 1867 27,069
Cạnh trái
và
phải
nhịp
2
214
39,936

707 1867 27,069
Cạnh trái

trên
gối 3
214
38,414

662 662 62,029
Cạnh phải
trên
gối 3
214
38,414

643 643 62,580
bảng 5: xác định vị trí lực cắt thép lý thuyết
3) Xác định đoạn kéo dài W.
Để đảm bảo cường độ trên tiếp diện nghiêng bất kỳ, thì các cốt thép được kéo dài
ra thêm một đoạn W.
sw
Q
W 5 20
2q
    

Trong đó: Q: lực cắt tại TD cắt lý thuyết, tính bằng biểu đồ momen.
q
sw
: lực cắt mà cốt đai phải chịu tại tiếp diện cắt lý thuyết.
: đường kính cốt thép được cắt.
Sau khi tính toán ta có bảng xác định đoạn kéo dài W sau:

GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 19
Tiếp diện
Thanh thép
được cắt
Q(kN)
q
sw

(kN/m)
W
ttoán

(mm)
20d
(mm)
W
chọn

(mm)
Cạnh phải nhịp biên
1

18
46,080 66,03 439 360 439
Cạnh trái nhịp biên
1


18
38,993 66,03 385 360 385
Cạnh trái gối 2
1

16
87,761 66,03 745 340 745
Cạnh phải nhịp 2
1

16
27,069
33,02
490 320 490
Cạnh trái gối 3
116
62,029 66,03 550 320 550
Cạnh phải gối 3
116
62,580 66,03 554 320 554
Cạnh nhịp giữa
116
27,069 33,02 490 320 490

Vậy điểm cắt thực tế của cốt thép được tính bởi bảng sau:
Cốt thép
Khoảng
cách
(mm)

Đoạn kéo
dài
(mm)
Khoảng cách
thực tế
(mm)
1

18
Cách mép phải nhịp 1 1889 439
1450
1

18
Cách mép tâm gôi tường 964 385
579
1

16
Cách mép trái gối 2 401 745
1146
1

16
Cách mép nhịp 1867 490
1377
1

16
Cách mép trái gối 3

662 550
1212
116
Cách mép phải gối 3
643 554 1197
116
Cách mép nhịp giữa
1867 490 1377






GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 20
IV. TÍNH DẦM CHÍNH.
A. Sơ đồ tính.
Dầm chính là dầm liên tục có bốn nhịp đối xứng.
Xét một nửa bên trái của dầm (như hình bên).
Dầm gối lên tường một đoạn không nhỏ hơn 220mm. trong tính toán lấy
S
d
=220mm, trên thực tế nên kê dầm phụ lên toàn bộ chiều dày của tường để giảm
ứng suất cục bộ từ đầu dầm truyền lên tường. bề rộng của dầm phụ b
dp
=200mm.

Nhịp tính toán của dầm chính:
Chiều dài nhịp: l
dc
=3.l
1
=3.2100=6300mm.
Để đảm bảo an toàn, cũng như chất lượng sử dụng công trình nên dầm chính sẽ
tính theo sơ đồ đàn hồi.
B. Tải trọng tính toán.
Tĩnh tải:tải trọng bản thân dầm chính:
G
0dc
=b
dc
.(h
dc
-h
b
).γ .l
1
.n=0,3m.0,7m.25kN/m
3
.2,1m.1,1=12,128 kN.
tĩnh tải truyền từ bản và dầm phụ truyền lên dầm chính:
g
dc
= g
dp
.l
2

=9,112.6,1=55,583 kN.
tĩnh tải tác dụng tập trung: G
dc
= G
0dp
+ g
dc
=55,583+12,128=67,711 kN/m.
hoạt tải truyền lên dầm: P
dc
=p
b
l
1
.l
2
=9.2,1.6,1=115,29 kN.
C. nội lực tính toán.
1) momen uốn.
Tìm các trường hợp do tải trọng tác dụng gây bất lợi nhất cho dầm:
Có các trường hợp đặt hoạt tải nguy hiểm nhất như sau:
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 21

Hình 9: tải trọng tác dụng bất lợi nhất cho dầm chính.

Xác định biểu đồ momen uốn do tĩnh tải gây ra:

dc dc 1 1
M .P l .67,711kN.6,30m .426,579kN m.
     

Xác định biểu đồ baomomen do hoạt tải gây ra:

Tra bảng (phụ lục 16.1trang 382, quyển Kết Cấu Cốt Thép Cơ Bản của tác giả
PHAN QUANG MINH) về hệ số α ta có kết quả tính toán được tính trong bảng
sau:





dc dc 1 1
M .P l .115,29kN.6,30m .726,327kNm.
     
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 22
Moemen
(kNm)
1 2 B 3 4 C
M
G

α 0,238 0,143 -0,286 0,079 0,111 -0,190
M 101,526 61,001 -122,112 33,700 47,350 -81,050

M
p1

α 0,286 0,238 -0,143 -0,127 -0,111 -0,095
M 207,730 172,866 -103,865 -92,244 -80,622 -69,001
M
p2

α -0,048 -0,095 -0,143 0,206 0,222 -0,095
M -34,864 -69,001 -103,865 149,623 161,245 -69,001
M
p3

α -0,321 -0,048
M 164,392 86,675 -233,151 75,054 141,149 -34,864
M
p4

α 0,036 -0,143
M 8,716 17,432 26,148 -17,190 -60,527 -103,865
M
p5

α -0,095 -0,286
M -23,000 -46,001 -69,001 126,865 80,622 -207,730
M
p6

α -0,190 0,095
M 196,108 150,108 -138,002 -69,001 0 69,001

M
max
309,256 233,867 -95,964 183,323 208,595 -12,049
M
min
66,662 -8 -355,263 -58,544 -33,272 -288,780

Bảng6: tính toán hình bao của momen dầm chính.
Trong bảng tính momen các sơ đồ M
p3
, còn thiếu các giá trị α tại các tiếp diện 1,
2, 3, 4. Đề tính các giá trị α ta tiến hành cắt rời các nhịp AB, BC. Nhịp 1 và 2 có
tải trọng, tính M
o
của dầm dơn giản kê lên hai gối tự do
M
o
=p
dc
.l
1
=115,29.2,1=242,109kN. Dùng phương pháp treo biểu đồ, kết hợp các
mối quan hệ tam giác đồng dạng, xác định được các giá trị momen được cho bởi
bảng sau:


GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 23
Sơ
đồ
Đoạn
dầm
Hình
Momen
M1 M2 M3 M4
M
p3

AB

164,392

86,675
BC

75,054 141,149


M
p4

AB

8,716 17,432
BC

17,190 60,527

M
p5

AB

23,000 46,001
BC

126,865

80,622
M
p6

AB

196,108

150,108


BC

69,001 0
Bảng 7: tính các giá trị momen còn thiếu

.
M
1
=242,109 – (233,151/3)=164,392kNm.

M
2
=242,109 – (233,151.2/3)=86,675kNm.
M
3
=242,109 – (233,151-34,864).(2/3)-34,864=75,054kNm.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 24
M
4
=242,109 – (233,151-34,864).(1/3)-34,864=141,149kNm.
Kết quả tính toán được ghi trong bảng 7.

Hình 10: biểu đồ momen.
GVHD: PHẠM THỊ LAN

SVTH: TRƯƠNG TIẾN DŨNG

Thuyết minh đồ án BTCT I trang 25

Hình 11: biểu đồ bao momen.
Trong đó: (1) M
G
+M
P1
(2) M
G

+M
P2
(3) M
G
+M
P3

(4) M
G
+M
P4
(5) M
G
+M
P5
(6) M
G
+M
P6

M
max
, M
min
được tính bởi công thức M
max
=MG+
max
M
pi

, M
min
=MG+
min
M
pi

(i=1÷6). Kết quả được ghi trong bảng 6.
2) Mommen ở mép gối tựa.
Để xác định giá trị của momen ở mép gối tựa, bằng quan hệ hình học giữa các
tam giác đông dạng ta có:
Từ biểu đồ bao momen ta có giá trị momen tại gối lớn nhất như hình bên, xác
định momen ở mép gối M
mg
, ta thấy momen trái
có độ dốc hơn momen phải nên giá trị tuyệt đối
của M
mg
phải có giá trị lớn hơn và lấy giá trị
này để tính cốt thép chịu lực, ta có:
M
p
mg(B)
=M
HB
=M
IA
-M
IF
=

=M
IA
-(M
IA
-M
CD
).0,5b
c
/l
1
=
=355,263-(355,263-58,544).150/2100
= 334,069kNm.
Tương tự tại gối C ta có:
M
t
mg(C)
=270,529kNm.