TRƯỜNG đại học THỦY lợi bộ môn xây DỰNG dân DỤNG và CÔNG NGHIỆP đồ án BÊTÔNG cốt THÉP dân DỤNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
I.SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1.Sơ đồ kết cấu sàn theo hình vẽ
2. Kích thước tính từ giữa trục dầm và trục tường là l1=2,0m, l2=7,2m. Tường chịu lực có
chiều dày bt=0,33m. Cột bêtông cốt thép tiết diện bcxbc=0,4mx0,4m.
3. Sàn nhà dân dụng: cấu tạo mặt sàn gồm bốn lớp như hình vẽ.Hoạt tải tiêu chuẩn
ptc=5,5kN/m2, hệ số độ tin cậy của hoạt tải n=1,2.

7200

E

C

7200

28800

7200

D

7200

B

2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
6000
6000

6000
18000

1

2

3

Hình 1.Mặt bằng sàn

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
1

4

A


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
LỚP GẠCH LÁT DÀY 10mm
LỚP VỮA LÓT DÀY 30mm
SÀN BTCT CHỊU LỰC 80mm
LỚP VỮA TRTRẦN DÀY 10mm

Hình 2.Cấu tạo sàn
4. Vật liệu:
Bê tông cấp độ bền theo cường độ chịu nén B20, cốt thép của bản và cốt đai của dầm

dung nhóm CI, cốt dọc của dầm dung nhóm CII. Các loại cường độ tính toán:
Bê tông cấp độ bền B20 có Rb=11,5MPa, Rbt=0,9MPa,Eb=27x103MPa.
Cốt thép CI có Rs=225 MPa, Rsc=225 MPa, Rsw=175 MPa, Es=21x104MPa.
Cốt thép CII có Rs=280 MPa, Rsc=280MPa, Rsw=225MPa, Es=21x104MPa.
II.TÍNH BẢN.
1.Chọn kích thước cấu kiện
Chọn chiều dày của bản:
hb =

D
1, 2
× ll =
× 2000 = 68,57 mm
m
35

Chọn hb=80mm

Trong đó: D=1,2 với tải trọng trung bình, m=35 với bản lien tục.
Chọn tiết diện dầm phụ:
 1 1
 1 1
h dp =  − ÷× l 2 =  − ÷× 7200 = 360 : 600 mm
 20 12 
 20 12 

, chọn hdp= 500mm.

( 0,3 ÷ 0,5) hdp = ( 0,3 ÷ 0,5 ) x500 = 166 ÷ 250
bdp =

mm, chọn bdp = 200mm.

Chọn tiết diện dầm chính:
 1 1
 1 1
h dc =  ÷ ÷× 3l1 =  ÷ ÷× 6000 = 500 ÷ 750 mm
 12 8 
 12 8 

bdp=

( 0,3 ÷ 0,5 ) hdc = ( 0,3 ÷ 0,5) x650 = 195 ÷ 325mm

2.Sơ đồ tính

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
2

, chọnhdc= 650mm.

, chọn bdc = 300mm.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
l2 7200
=
= 3, 6 > 2

l1 2000

Xét tỷ số hai cạnh ô bản
, xem bản làm việc theo một phương. Cắt một
dải bản rộng b1=1m vuông góc với dầm phụ và xem dải bản làm việc như một dầm liên
tục.
Nhịp tính toán bản:
lob = l1b −

Nhịp biên:

bdp
2

−

bt h b
0, 2 0, 33 0, 08
+
= (2 −
−
+
) = 1, 775 m
2 2
2
2
2

.

Nhịp giữa: lo=l1-bdp=2 - 0,2=1,8 m.
(1,8 − 1, 775)
×100% = 1, 4% < 10%
1,8

Chênh lệch giữa các nhịp:
3.Tải trọng tính toán
Tĩnh tải của bản được tính toán như trong bảng
Bảng 1:Tính toán tĩnh tải cho bản.
Các lớp cấu tạo bản
Lớp gạch lát dày 10mm,γ=20kN/m3
Lớp vữa lót dày 30mm,γ=18kN/m3
Bản bêtông cốt thép dày
80mm,γ=25kN/m3
Lớp vữa trát dày 10mm,γ=18kN/m3
Tổng cộng

Giá trị tiêu
chuẩn(kN/m2)
0,01x20=0,2
0,03x18=0,54
0,08x25=2,25

Hệ số
độ tin
cậy
1,1
1,3
1,1

Giá trị tính
toán
(kN/m2)
0,22
0,702
2,2

0,01x18=0,18

1,3

0,234
3,356

Lấy tròn gb=3,36 kN/m2.
Hoạt tải pb=ptcn=5,5x1,2=6,6 kN/m2.
Tải trọng toàn phần qb=gb+pb=3,36+6,6=9,96kN/m2.
Tính toán với dải bản b1=1m, có qb=9,96kN/m2x1m=9,96kN/m.
4.Nội lực tính toán
Mômen uốn tại nhịp biên và gối thứ hai:

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
3


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
(

M

nh

=Mg2=±

q b l b2
9,96 × 1, 7752
)=±
= 2,85 kNm.
11
11

Mômen uốn tại nhịp và gối giữa:
q bl2
9, 96 ×1,82
=±
= ±2, 02 kNm.
16
16

Mnhg l=Mg l=±

Giá trị lực cắt: QA=0,4qblob=0,4 x 9,96 x 1,775 = 7,07kN.
QBt=0,6qblob=0,6x 9,96 x 1,775= 10,61kN.
QBp=Qc=0,5qbl0=0,5x 9,96 x 1,8=8,96 kN.
q=9,96 kN/m

1775

1800

1800

A

B
2,85kN.m

2,02kN.m

2,02kN.m

M
2,02kN.m

2,85kN.m

7,07kN

8,96kN

2,02kN.m

8,96kN

Q
8,96kN

10,61kN

Hình 3.Sơ đồ tính toán và nội lực của dải bản
5.Tính cốt thép chịu mômen uốn
Chọn a=15mm cho mọi tiết diện, chiều cao làm việc của bản:
ho= hb-a=80mm-15mm=65mm.
a, Tại gối biên và nhịp, với M=2,85 kNm:

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
4


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
M
2,85 × 106
=
= 0, 059α<
R b bh 2o 11,5 ×1000 × 652

αm =

pl

0,
= 255;

0,5[1 + (1 − 2α m)] = 0, 5[1 + (1 − 2 ×0, 059)] = 0,97

ζ=

As =

M
Rζh
s

μ%=

0

2,85 × 106
=
= 200,9 mm 2
225 ×0,97 ×65

;

AS
200,9
=
×100 = 0,31%
b1h 0 1000 × 65

.

Chọn thép có đường kính 8mm, as=50,3mm2, khoảng cách giữa các cốt thép là:

s=

b1a s 1000 × 50,3
=
= 250,37 mm
As
200,9

Chọn Φ8, s=200mm.
b, Tại gối giữa và nhịp giữa, với M=2,02 kNm:
M
2, 02 ×106
=
= 0, 04α<
R b bh o2 11,5 ×1000 × 652

αm =

pl

0,
= 255;

0,5[1 + (1 − 2α m)] = 0, 5[1 + (1 − 2 ×0, 04)] = 0,985

ζ=

As =

M
Rζh
s

μ%=

0

2, 02 × 106
=
= 140, 22 mm 2
225 ×0,985 ×65

AS
140, 22
=
× 100 = 0, 21%
b1h 0 1000 × 65

;

.

Chọn thép có đường kính 6mm, as=28,3 mm2, khoảng cách giữa các cốt thép là:

s=

b1a s 1000 × 28,3
=
= 201,83mm
As
140, 22

Chọn Φ6, s=180mm.

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
5


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
Tại các nhịp giữa và gối giữa ở trong vùng được phép giảm tối đa 20% cốt thép, có :
AS= 0,8x 140,22 = 112,18mm2.

Hàm lượng μ%=
As=141,4mm2.

AS
112,18
=
×100 = 0,17%
b1h 0 1000 × 65

. Chọn thép Φ6, s=200mm, có

Kiểm tra lại chiều cao làm việc ho: lớp bảo vệ 10mm. ho=80-10-0,5x 8 = 66mm.
Như vậy trị số đã dung để tính toán là ho=65mm là thiên về an toàn.
Cốt thép chịu mômen âm: với pb/gb=6,6/3,36=1,96<3, trị số v=0,25, đoạn vươn của cốt
thép chịu mômen âm tính từ mép dầm phụ là: vlo=0,25x 1,8=0,45m; tính từ trục dầm phụ
là: vlo+0,5bdp=0,45+0,5x0,2= 0,55m.
Thép dọc chịu mômen âm được đặt xen kẽ nhau, đoạn vươn cốt thép ngắn hơn tính từ

mép dầm phụ là:

1
1
× lo = ×1,8 = 0,3m
6
6

; tính từ trục dầm phụ là:

1
1
× lo + 0,5 × b dp = ×1,8 + 0,5 × 0, 2 = 0, 4 m
6
6

.

Thép dọc chịu mômen dương được đặt xen kẽ nhau, khoảng cách từ đầu mút của cốt thép
ngắn hơn đến mép tường là:
1
1
× lob = ×1, 775 = 0,148 m
12
12

;chọn lob=0,14m

Khoảng cách từ đầu mút của cốt thép ngắn hơn đến mép dầm phụ là:
1

1
× lo = × 1,8 = 0, 225m
8
8

;chọn = 0,2m.

Bản không cần bố trí cốt đai, lực cắt của bản hoàn toàn do bêtông chịu, do:
QBt=10,61 kN6.Cốt thép cấu tạo
Cốt thép chịu mômen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính: chọn Φ6,
s=200mm có diện tích tích trên mỗi mét của bản là 141mm2,; sử dụng các thanh cốt mũ,

đoạn vươn ra tính từ mép dầm chính là:

1
1
× lo = ×1,8 = 0, 45 m
4
4

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
6

.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG

Tính từ trục dầm chính là :

1
1
× lo + 0,5 × bdc = ×1,8 + 0,5 × 0,3 = 0, 6 m
4
4

.

Cốt thép phân bố vuông góc với cốt thép chịu lực: chon Φ6, s=250mm có diên tích trên
mỗi mét của bản là 113mm2, đẩm bảo lớ hơn 20% diên tích cốt thép tính toán tại giữa
nhịp ( nhịp biên 0,2 x 200,9 = 40,18mm2, nhịp giữa là 0,2 x 140,22 = 28,04mm2).

M

ζ

As

ch

mm2

%

Chọn cốt thép
d
s

(mm (mm
As
)
)
(mm2/m)

Tiết diện
Nhịp biên

kNm

và gối 2

2,85

0,059

0,97

200,9
140,2

0,387

8

200

251,3

2,02

0,044

0,985

2

0,24

6

180

157,1

Gối giữa và
nhịp giữa

Bảng 2.Thống kê cốt thép

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
7


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
VÙNG ÐU? C PHÉP GI? M 20% C? T THÉP
D?m ph? (200x500)

3

7200

E

7200

3

D

28800

D?m chính
(300x650)

2
7200

2

C

B
1

7200

1

2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000
6000
6000
6000
18000

1

2

3

4

Hình 3. Mặt bằng,vùng giảm cốt thép

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
8

A


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
165 360

550

450 450

Ø6a200

Ø8a400
7
Ø6a250

6 Ø8a400

5

11

Ø6a25010
Ø8a400 1 2
Ø8a
40 125

1

8

550

450 450

450

Ø6a
Ø6a360
9
Ø6a250

Ø6a
Ø6a360

Ø6a25010
Ø6a
Ø6a360

200 200
100 100

1730
2000

550

550

3
4

1800
2000

11

8 Ø6a360
Ø6a250 10
Ø6a200
Ø6a2
4

3

200 200
100 100

Ø6a360
Ø6a
Ø6a250

1800
2000

1515

550

525

200
100 100

2

Hình 4. Mặt cắt1-1

Ø6a200
75 460 75

60

5

75
75

Ø8a4000
6
1100
75

Ø8a
2 Ø8a400
1340

60

Ø8a
Ø8a400
7

900
Ø6a360

75

75

50

60

75

75

Ø6a360

4 1400

75

3

Ø6a360
8
1100

75

900
Ø6a360

75

4 Ø6a360
1400

4090

50

Ø8a400

9

75

50

50

60

1950

1

900

Ø6a360
8
1100

9

50
50

Ø6a360

Hình 6. Khai triển cốt thép của mặt cắt 1-1
III.TÍNH DẦM PHỤ
1.Sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm liên tục bốn nhịp đối xứng.
Xét một nửa bên trái của dầm.
Dầm gối lên tường một đoạn không nhỏ hơn 220mm. Trong tinh toán chọn Sd=220mm,
bề rộng dầm chính bdc=300mm.
Nhịp tính toán của dầm phụ:
b dp

Nhịp biên: lob=l2-

2

−

b t Sd
0,3 0.33 0, 22
+
= 7, 2 −
−
+
= 6,995 m
2 2

2
2
2

Nhịp giữa: lo=l2-bdc=7,2-0,3= 6,9m.

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
9

75


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
6,995 − 6,9
×100% = 1,3% < 10%
6,995
Chênh lệch giữa các nhịp:

2.Tải trọng tính toán
Tĩnh tải:
-Tải trọng bản thân dầm (không kể phần bản dày 80mm):
g odp=bdp(hdp-hb)γn=0,2 x (0,4-0,08)x25x1,1= 1,76kN/m.
-Tĩnh tải truyền từ bản:
g bl1=3,36 x2,6= 6,72 kN/m.
Tĩnh tải toàn phần: gdp=godp+gbl1= 1,76+9,44= 8,48 kN/m.
Hoạt tải truyền từ bản:pdp=pbl1= 6,6 x 2 = 13,2 kN/m.
Tải trọng tính toán toàn phần: qdp=gdp+pdp= 8,48+13,2 = 21,68 kN/m.
pdp

g dp

=

13, 2
= 1,56
8, 48

Tỷ số:

.

3.Nội lực tính toán
a.Mô mem uốn
Tung độ hình bao mô men( nhánh dương):
+ Tại nhịp biên M+=β1qdplob2=β1x 21,68 x (6,995)2=β1x 1060,8 kNm.
+ Tại nhịp giữa: M+=β1qdplo2= β1x21,68x (6,9)2=β1x 1032,2 kNm.
Tung độ hình bao mô men (nhánh âm):
M-=β2qdplo2=β2x 21,68 x (6,9)2=β2x 1032,2 kNm.
Tra phụ lục 11, với tỷ số pdp/gdp=1,56 có hệ số k=0,225 và các hệ số β1,β2, kết quả tính
toán được trình bày trong bảng 2:
Bảng 2. Tính toán giá trị mômen của dầm phụ
Nhịp, tiết diện
Nhịp biên
Gối A
1
2
0,425l
3
4

Giá trị β
β1

β2

0
0,065
0,09
0,091
0,072
0,02

Tung độ M (kNm)
M+
M68,952
95,47
96,53
76,38
21,22

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
10


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
Gối B- Td. 5
Nhịp 2

6
7
0,5l
8
9
Gối C- Td. 10

-0,0715
0,018
0,058
0,0625
0,058
0,018

-73,8

-0,02648
-0,00372

18,58
59,87
64,51
59,87
18,58

-0,00072
-0,0248
-0,0625

-27,33

-3,84
-0,74
-21,14
-64,513

Hình bao mô men và biểu đồ lực cắt được thể hiển như hình 7.

220

1

2

110110
165

3

6995
7200

A

4

55

6

150150

7

8

6900
7200

B

6995

10

150150

C

6900

73,8

1574

27,33 3,84

68,952 95,47 96,53 76,38
18,58
96,53

9

1050 1035

60,66

64,513
0,74

59,87 21,14
64,51
735

59,87

M
(kNm)

74,8

Q
74,8

90,99

Hình 7: Sơ đồ tính toán và nội lực trong dầm phụ.
Tiết diện có mô men bằng 0 cách bên trái gối thứ hai một đoạn:
x=klob=0,225 x 6,995= 1,574m.

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI

11

(kN)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
Tiết diện có mô men dương bằng 0 cách gối tựa một đoạn:
+ Tại nhịp biên: 0,15lob=0,15x 6,995= 1,05m.
+ Tại nhịp giữa: 0,15lo=0,15x 6,9= 1,035m.
b.Lực cắt.
QA=0,4qdplcb=0,4x 21,68 x 6,995=60,66 kN.
QBt=0,6qdplob=0,6x 21,68 x 6,995=90,99 kN.
QBp=Qc=0,5qdplo=0,5x 21,68 x 4,9=74,8 kN.
4.Tính cốt thép dọc
Bêtông cấp độ bền B20 có Rb=11,5 MPa, Rbt=0,9MPa; Cốt thép dọc nhóm CII có
Rs=280MPa, Rsc=280 MPa, cốt đai nhóm CI có Rsw=175 MPa.
a.Với mômen âm
Tinhstheo tiết diện chữ nhật b=200mm, h=500mm.
Giả thiết a=40mm, ho=500-40= 460mm.
Tại gối B, với M = 73,8kNm:

α m=

ζ=

M
73,8 × 106
=

= 0, 247α<
R b bh o2 11,5 × 200 × 4602

pl

0,
= 255

1 + 1 − 2 × 0, 247
= 0,856
2

As =

M
Rζh
s

o

73,8 ×106
=
= 669,37 mm 2
280 ×0,856 ×460

As
669,37
=
= 0, 73%.
b dp h o 200 × 460

Kiểm tra μ%=
Tại gối C, với M=64,513 kNm:

α m=

M
64,513 ×106
=
= 0,133α<
R b bh o2 11, 5 × 200 × 460 2

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
12

pl

0,
= 255


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG

ζ=

1 + 1 − 2 × 0,133
= 0, 928
2

As =

M
Rζh
s

o

64,513 ×106
=
= 539, 73mm 2
280 ×0,928 ×460

As
539, 73
=
= 0,3%.
b dp h o 200 × 460

Kiểm tra μ%=
b.Với mômen dương
Tính theo tiết diện chữ T, có cánh nằm trong vùng nén, bề dày cánh hf= 80mm.
Giả thiết a=40mm, ho=500-40=460mm.
Độ vươn cánh Sf lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các số sau:
+) (1/6)ld=(1/6) x 6,9 = 1,15m
+) Một nửa khoảng cách thong thủy giữa hai dầm phụ cạnh nhau:
0,5lo=0,5 x 1,8 = 0,9m.
Vậy Sf≤min(1,15;0,9)m=0,9m.
Chọn Sf=0,9m=900mm.

Bề rộng cánh bf=b+2Sf=200+2x 900= 2000mm.
Tính Mf=Rbbfhf(ho-0,5hf)=11,5x 2000x 80x (4600-0,5x 80) = 772,8 x106Nmm.=
772,8kNm
Vậy M+max=96,53kNmTính theo tiết diên hình chữ nhật b=bf=2000mm, h=500mm, a=40mm, ho=460mm.
Tại nhịp biên, với M+=96,53 kNm:

α m=

M
96,53 ×106
=
= 0, 019α<
R b bf h o2 11,5 × 2000 × 4602

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
13

pl

0,
= 255


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG

ζ=

1 + 1 − 2 × 0, 019
= 0,99
2

As =

M
Rζh
s

o

96,53 ×10 6
=
= 757, 03mm 2
280 ×0,99 ×460

As
757, 03
=
= 0,82%.
bdp h o 200 × 460

Kiểm tra μ%=
Tại nhịp 2, giữa, với M=64,51 kNm:

α m=

ζ=

M
64,51×106
=
= 0, 013α<
R b bf h o2 11,5 × 2000 × 4602

pl

0,
= 255

1 + 1 − 2 × 0, 013
= 0,993
2

As =

M
Rζh
s

o

64,51×106
=
= 504,38 mm 2
280 ×0,993 ×460

As
504,38

=
= 0,55%.
bdp h o 200 × 460

Kiểm tra μ%=
5.Chọn và bố trí cốt thép dọc
Bảng 3.Bố trí cốt thép dọc cho các tiết diện chính của dầm
Tiết

M

h0

As

µch

diện

(kNm)

(mm)

(mm2)

(%)

Nhịp
biên

96,53

460

0,019

0,99

757,0
3

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
14

0,5
8

Chọn thép
Chọn

Chênh
As

lệch

(mm2)

(%)

804

5,8


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
Nhịp

64,51

giữa

Gối B

Gối C

73,8

460

460

64,513

460

0,013

0,993

504,3

0,4

556

8
0,247

0,133

0,856

0,928

669,3

0,5

7

1

539,7

0,4

3

4

6,8

5,32
707

2ϕ16+1ϕ14

556

2,88

6.Tính cốt thép ngang
Các giá trị lực cắt trên dầm:
QA= 60,66 kN, QTB= 90,99 kN , QBp=Qc= 74,8 kN.
Lấy lực cắt lớn nhất bên trái gối B, Qmax= 90,99kN, để tính cốt đai có ho= 460 mm
Xác định:
Qb min=φb3Rbtbho=0,6x0,9x200x 460=49,68 x103N= 49,68kN.
Như vậy QA>Qb min nên cần phải tính cốt đai.
Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền trên dải nghiêng giữa các vết nứt xiên:
Qmax=QBT= 90,99kN < 0,3φω1φbRbbho=0,3x1x11,5x200x 460 = 317,4 kN.
Với bê tong nặng dung cốt liệu bé, cấp độ bền không lớn hơn B25, đặt cốt đai thỏa mãn
điều kiện hạn chế theo yêu cầu cấu tạo thì φω1φb1≈1.
Tính q1=gdp+0,5pdp= 8,48 +0,5x 13,2 = 15,08 kN/m
Mb=φb2Rbtbho2=2x0,9x200x 4602= 76,18 x106Nmm= 76,18 kNm.
M b q1 = 2 × 76,18 ×15, 08 = 67, 79 kN

Qb1=2

.

M
76,18
Qb1 67, 79
+ 67, 79 = 233, 4 kN
=
= 112,98 N ; b + Qbl =
ho
0, 46
0.6
0, 6

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
15


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
Như vậy xảy ra trường hợp:
Xác định qsw theo công thức :
q sw =

Q 2max − Q2b1 90,992 − 67, 792
=
= 12, 09 kN/ m.
4 Mb
4 × 76,18

Kiểm tra:
Qmax − Q b1 90,99 − 67, 79
=
= 25, 22 > q sw = 12, 09 kN/ m.
2 ho
2 × 0, 46
Q bmin
25, 22
=
= 27, 41kN/ m > q sw = 12, 09 kN/ m.
2 h o 2 × 0, 46

Lấy qsw=54kN/m.
Chọn đường kính cốt đai Φ6 có asw=28,3mm2, hai nhánh.
Asw=nasw=2x28,3=56,6mm2.
Khoảng cách tính toán giữa các cốt đai:

stt=

R s w − A s w 175 × 56,6
=
= 183,426 mm .
qsw
54

Với dầm cao h= 500mm >450mm,
Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:
s ct≤min(h/3,500) = min(166,500)= 166mm.
Chọn sct=150mm.
Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

smax=

φb 4 R bt bh 02 1,5 × 0,9 × 200 × 4602
=
= 627,89 mm
Q max
90990

Vậy chọn khoảng cách giũa các cốt đai:

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
16

.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
s ≤min(stt,sct,smax)=min(183,426;150; 627,89)==150mm.
Chọn Φ6, s=150mm.
Tại các gối khác do có lục cắt bé hơn nên tính được stt lớn hơn, nhưng điều kiện cấu tạo
vẫn chọn s=150mm.
Tại vùng giữa các nhịp lấy s=sct≤min(0,75h;500)=(375;500)=375mm.
Chọn s=350mm.
*Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng:
Trong đoạn l=1300mm tính từ gối, bố trí Φ6, s=150mm, ta có Asw=56,6mm2

μω=

Asw
56,6
=
= 0,001887;
bs
200 × 150

α=

E s 210000
=
= 7,778.
Eb
27000

φω1=1+5αμω=1+5x7,778x0,001887=1,073<1,3.
φ b1=1-βRb=1-0,01x11,5=0,885.
Xét tích số φω1 φb1=1,073x0,885=0,95 (nhận thấy tích số này ≈1).
Vậy Qbt=0,3 φω1 φb1Rbbho=0,3x0,885x11,5x200x370=242535N=242,535kN.
Như vậy Qmax=94,196-Hệ số φf xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T, do trong đoạn
l=1300mm tính từ gối, cánh nằm trong vùng kéo nên φf=0.
-Do dầm không chịu nén nên φn=0
Do vậy 1+ φf+ φn=1.
Xác định

Mb=φb2(1+ φf+ φn)Rbtbho2= φb2Rbtbho2.

Mb=2x0,9x200x3702=49284000Nmm=49,284kNm.

Tính qsw=

R s wA s w 175 x 56,6
=
= 66,033 kN/m
s
150

.

0,56qsw=0,56x66,033=36,978kN/m
Như vậy tải trọng dài hạn q1=21,29kN/m<0,56qsw

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
17


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
Mb
=
q1

ϕ
49,284
2
= 1,521m > b 2 h 0 =
× 0,37 = 1.233 m

21,29
ϕb3
0,6

C=
→C=1,233m.
M b 49,284
=
= 39,971kN > Q bmin = 39,96 kN
c
1,233

Qb =
→Qb=39,971kN.
Mb
=
qsw

49,284
= 0,864 m
66,033

Tính Co=

>2ho=0.74m

→Co=2ho=0.74m.
Qsw=qswCo=66,033x0,74=48,864kN.
Khả năng chịu lực trên tiết diện nghiêng:
Qu=Qb+Qsw=39,971+48,864=88,835kN.

Lực cắt xuât hiện trên tiết diện nghiêng nguy hiểm:
Q*=Qmax-q1C=94,196-21,29x1,233=67,945kN.
Vậy điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng được đảm bảo.
7.Kiểm tra về neo côt thép
Cốt thép ở phía dưới khi uốn, cắt, số còn lại kéo vào gối phải đảm bảo lớn hơn 1/3 diện
tích cốt thép ở giữa nhịp:
Nhịp biên 3Φ18 cắt 1Φ18 còn 2Φ18, diên tích còn lại 69% khi vào gối;
Nhịp giữa 2Φ14+1Φ16 cắt 1Φ16 còn 2Φ14, diên tích còn lại 60,57% khi vào gối;

Điều kiện tại gối: Qmax<

φb 4 R bt bh o2 1,5 × 0,9 × 200 × 370 2
=
= 39,32 kN
c
940

Tại gối A: Qmax=62,797kN, như vậy lα=15Φ=15x18=270mm, chọn lα=400mm.

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
18


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG

4

5

5

2Ø16

6

7

8
8

2Ø16

6

7 2Ø16
1Ø16

3

4

9

400

8

2Ø16
1Ø20

8

2Ø16

2Ø16
1
2Ø16

1

4

5

2Ø16
1Ø14

2
6

250 250 7
1100
1100

1440
110 220 1800 (Ø6a150)

A

3285 (Ø6a300)

1800 (Ø6a150)

7200

150 150

8

1800 (Ø6a150)

2Ø16

2150 (Ø6a300)

1450(Ø6a150)150

7200

B

14440

9

C

8

L=1750

3500
1Ø20
2Ø16

1Ø14

2
1

7600

4

5040

4680
2Ø16

1Ø16

5

500

L=7550
2Ø16

Hình 8. Mặt cắt dọc dầm và khai triển cốt thép

.

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
19

3

6


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
5 1Ø20

2 2Ø16
1

2Ø16

20 20
200

20 20
200

MC 4-4

1

20
2Ø16

20 20
200

MC 6-6

2Ø16

4 1Ø14
3

2Ø16

20 20
200

20 20
200

MC 7-7

MC 8-8

10

3

2Ø16

20

20
Ø6a300

8

Ø6a150

460
500

10

2Ø16

2Ø16

20

460
500

Ø6a150

8

460
500

20

2Ø16

20

3

2 2Ø16

6 1Ø16

20

9

Ø6a300

MC 5-5

5 1Ø20
8

10

2Ø16

460
500

20
Ø6a300

8

20

10

2Ø16

460
500

20
2Ø16

8

20

1

Ø6a150

460
500

9

2Ø16

20

8

20 20
200

MC 9-9

HÌNH 9.CÁC MẶT CẮT NGANG

IV.TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH
1.Sơ đồ tính
Dầm chính là dầm liên tục bốn nhịp, kích thước tiết diện dầm hdc=650mm, bdc=300mm,
bề rộng cột bc=400mm,đoạn dầm kê lên tường bằng chiều đà tường bt=330mm. Nhịp tính
toán ở nhịp biên và nhịp giữa đều bằng l=6m.
Sơ đồ tính toán như hình vẽ

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
20


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG

2000

2000

2000

2000

2000

6000

A

2000

2000

6000

B

2000

2000

6000

C

6000

6000

D
6600

Hình 10.Sơ đồ tính toán dầm chính
2.Tải trọng tính toán
Trọng lượng bản thân dầm quy về lực tập trung:
G0=bdc(hdc-hb)γnl1=0,3x(0,65-0,08)x25x1,1x 2 =8,58 kN.
Tĩnh tải do dầm phụ truyền vào: G1=gdpl2= 8,48 x 7,2= 61,056 kN.
Tĩnh tải tác dụng tập trung: G=G0+G1= 8,58 + 61,056 = 69,636 kN.
Hoạt tải tác dụng tập trung truyền vào từ dầm phụ:
P=pdpl2= 13,2 x 7,2= 95,04 kN.
3.Nội lực tính toán
a.Xác định biểu đồ bao mômen
Tìm các trường hợp tải trọng tác dụng bất lợi cho dầm
Xcs định biểu đồ mômen uốn do tĩnh tải G:
Tra phụ lục 12, được hệ số α, ta có:
MG= αGl = α x 69,636 x 6 = α x 417,816 (kNm)
Xác định biểu đồ mô men uốn do cac hoạt tải Pi tác dụng:
Xét sáu trường hợp của hoạt tải, xem hình 11
Ta có

Mpi= αx 95,04 x 6 = 570,24 (kNm)

Trong sơ đồ Mp3 còn thiếu α để tính mômen tại các tiết diện 1,2,3,4. Để tính toán tiến
hành cắt rời các nhịp 12,23. Nhịp có tải trọng, tính Mo của dầm đơn giản kê lên hai gối tự

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI

21


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
do Mo=Pl1=95,04 x 2 = 190,08 kNm. Dùng phương pháp treo biểu đồ, kết hợp các quan
hệ tam giác đồng dạng (hình 11), xác định được giá trị mô men:
Ma= 190,08 – 177,345 x(1/3)= 130,965 kNm;
Mb= 190,08 – 177,345 x(2/3)= 71,85 kNm;
Mc= 190,08 - (177,345 – 45,619) x (2/3) = 102,263 kNm;
Md= 190,08 - (177,345- 45,619)x(1/3)= 146,171 kNm.
P

P

P

177,345

P

177,345
45,619

130,965

102,263

71,85

146,171

Hình 11.Sơ đồ tính bổ trợ mômen tại một số tiết diện
Kết quả tính toán mô men được ghi trong bảng
Bảng 4.Tính toán và tổ hợp mômen
Momen(kNm)
α
MG
M
α
Mp1
M
α
Mp2
M
α
Mp3
M
α
Mp4
M
Mmax
Mmin

1
0,2444
101,947
0,2889
164,742

-0,044
-25,091

2
0,1555
64,970
0,2444
139,139
-0,089
-50,751

130,965

71,85

8,364
269,689
76,856

16,727
204,109
14,219

B
-0,2667
-111,432
-0,133
-75,842
-0,133
-75,842

-0,311
-177,345
0,044
25,091
-86,341
-288,777

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
22

3
0,0667
27,868
-0,133
-75,842
0,2
114,048

4
0,0667
27,868

5
-0,2667
-111,432

-75,842
0,2
114,048

-75,842

102,263

146,171

-22,631
141,916
-47,974

-61,99
174,039
-47,974

-75,842
-0,048
-45,619
-0,178
-101,503
-157,051
-212,933


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
G

G

G

G

B
1

2

3

-111,432

64,970

27,868

75,842
164,742

25,091

G

4

-111,432
101,947

G

C

75,842

MG

27,868

75,842

75,842

M P1

139,139

75,842

50,751

75,842
114,048

M P2

114,048

177,345

130,965

71,85

102,263

146,171

61,99
8,364

16,727

45,619

M P3

101,503

22,631

25,091

M P4

Hình 12.Sơ đồ tính mô men trong dầm
Biểu đồ bao mômen:
Tung độ của biểu đồ bao mô men: Mmax=MG+max(Mpi); Mmin=MG+min(Mpi)
Tính toán Mmax và Mmin cho từng tiết diện và ghi vào hai dòng cuối của bảng 4.
-288,777
-212,935

-157,051
-47,974
14,219

-86,341

76,856
141,916
204,109
269,689

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
23


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
Hình 13.Biểu đồ bao mômen xác định theo phương pháp tổ hợp

M =264,697
mg

M =288,777
g

M=47,974

2
200

2000

2000

Hình 14.Sơ đồ tính Mmg
Dùng biểu đồ trên hình 14 xác định mô men mép gối Mmg. Xác định từ mômen ở mép
gối: từ hình bao mô men trên gối 2, thấy rằng phía bên phải gối 2 độ dốc của biểu đồ Mmin
bé hơn phía trái.Tính mômen mép bên phải gối 2 sẽ có giá trị tuyệt đối lớn.
Mmg=Mg-(Mg-ME)x0,5bc/l1

Mmg= 288,777 - (288,777 – 47,974)x

0,5 × 400
= 264, 697 kNm
2000

Tương tự tại gối 3:
Mmg3= 207,347 kNm.
b.Xác định biểu đồ lực cắt
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt:
-Do tác dụng của tĩnh tải G: QG=βG=βx 69,636 (kN)
-Do tác dụng của hoạt tải Pi: Qpi=βP=βx 95,04 (kN).
Trong đó hệ số β lấy theo phụ lục 12, các trường hợp tải trọng lấy theo hình 12, kết quả
ghi trong bảng 5.

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
24


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

BỘ MÔN XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN BÊTÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG
Trong đoạn giữa nhịp, suy ra lực cắt Q theo phương pháp mặt cắt, xét cân bằng của đoạn
dầm. Ví dụ ở nhịp biên sẽ có
Q=QA-G=50,74-71,065= -20,325 kN.
Thông thường đoạn giữa nhịp có lực cắt nhỏ nên đặt thép đai theo cấu tạo.
Hình bao lực cắt được thể hiện trong hình 15

185,775
132,443
48,537

38,403
-31,233
-48,170

21,099

-84,047

-21,099
-73,941

-212,826
Hình 15.biểu đồ bao lực cắt của dầm

Bảng 5.Tính toán và tổ hợp lực cắt
Lực cắt (kN)
β
Q

β
Q
β
Q
β
Q
β
Q

QG
Qp1
Qp2
Qp3
Qp4
Qmax
Qmin

Bên phải
gối A
0,733
51,043
0,867
82,4
-0,133
-12,64
0,689
65,483
0
0
132,443

38,403

Giữa
nhịp
biên
-18,593
-12,64
-12,64
-29,557
0
0
-31,233
-48,170

GVHD:Th.S BÙI SĨ MƯỜI
25

Bên trái
gối B

Bên phải
gối B

-1,267
-88,229
-1,133
-107,68
-0,133
-12,64
-1,311

-124,597
0,044
4,182
-84,047
-212,826

1
69,636
0
0
1
95,04
1,222
116,139
-0,222
-21,099
185,775
48,537

Giữa
nhịp thứ
2

0
0
21,099
-21,099
21,099
-21,099

Bên trái
gối C
0
0
0
0
0
0
-0,778
-73,941
0
0
0
-73,941