Hướng dẫn làm đồ án bê tông Khoa Xây dựng trường Đại học Bách khoa Hồ Chí Minh

HƯỚ
ÁN
BÊ TÔ
HƯỚN
NG
G DẪ
DẪN
N ĐỒ
ĐỒ Á
N BÊ
TÔN
NG
G 11

SÀ
SÀN
N SƯỜ
SƯỜN
N TOÀ
TOÀN
N KHỐ
KHỐII LOẠ
LOẠII BẢ
BẢN
N DẦ
DẦM
M
4

L1
L1

3

L1
L1
L1

2

L1
L1
L1

1

L1
L2

A

BỘ MÔN CÔNG TRÌNH
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

L2

B

L2

C

L2

D

L2

E

F

GV: Hồ Hữu Chỉnh
Email:


Tài liệu tham khảo


Hướng Dẫn Đồ Án Môn Học Bê Tông Cốt Thép 1 Sàn Sườn toàn khối có bản dầm (Nguyễn Văn Hiệp,
NXB ĐHQG TPHCM, 2003).



Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép - Tập I & II (Võ Bá
Tầm, NXB ĐHQG TPHCM, 2003).



Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép - Tiêu Chuẩn Thiết Kế,
TCVN 5574-1991.



Tải Trọng Và Tác Động - Tiêu Chuẩn Thiết Kế,
TCVN 2737-1995.


Nhiệm vụ thiết kế + đề bài
Nhiệm vụ: Thiết kế hệ sàn sườn có bản dầm bằng
bê tông cốt thép toàn khối, gồm bản + dầm phụ +
dầm chính.
Đề bài: Mỗi SV sẽ có một mã hiệu đđề theo thứ tự
trong danh sách lớp học.
Ví dụ: Mã hiệu đđề III-B-4-a có các thông số sau:
III → sơ đồ sàn số III

4 → L2 = 6.6 m

B → L1 = 2.4 m

a → pc = 700 kG/m2


Sơ
Sơ đồ
đồ sà
sànn sườ
sườnn toà
toànn khố
khốii

DẦM PHỤ
4

DẦM CHÍNH

BẢN

L1
L1

3

Yêu cầu

L1

L 2 > 2L1

L1
L1

2

EJ dc
EJ c
≥4
ldc
lc

L1

L1
L1

1

L1
L2

A

L2

B

L2

C

L2

D

L2

E

F


Kích thước sàn + hoạt tải trên sàn

Sơ đồ sàn

I

II

III

IV

V

VI

9L1× 4L2

9L1× 5L2

12L1× 4L2

12L1× 5L2

15L1× 4L2

15L1× 5L2

Kích thước
L1 (m)

A

2.1

B
2.4

C
2.7

D
3.0

Kích thước
L2 (m)

1
5.7

2
6.0

3
6.3

4
6.6

Hoạt tải sàn
a
b
c

pc
700
800
900
2
(kg/m )
 Hoạt tải sàn tính toán: p = n x pc ( n = 1.2)


Tiết diện cột: 300 x 300 mm

d
1000


Cấu tạo sàn + vật liệu BTCT
- Lớp gạch lát:
gc = 40 kG/m2 ;
- Lớp vữa lót dày 2 cm: γ = 2000 kG/m3 ;
- Bản bê tông cốt thép: γ = 2500 kG/m3 ;
- Lớp vữa trát dày 1.5 cm: γ = 2000 kG/m3 ;
1.2

Bê tông mác 250
Rn = 110 kg/cm2, Rk = 8,8 kg/cm2

Cốt thép Việt Nam
Nhóm CI - Ra = 2000 kg/cm2, R = 1600 kg/cm2
Nhóm CII - Ra = 2600 kg/cm2, Rañ = 2100 kg/cm2

n = 1.2
n = 1.2
n = 1.1
n=


Sản phẩm của đồ án
Thuyết minh
viết tay

Bản vẽ A1
vẽ AutoCAD

Yê
Yêuucầ
cầuu::Ngắ
Ngắnngọ
gọnn, ,
sú
súcctích,
tích,dễ
dễkiể
kiểmmtra,
tra,
chuyê
chuyênnnghiệ
nghiệppcao.
cao.

Yê

Yêuucầ
cầuu::Vẽ
Vẽđú
đúnnggtỷ
tỷlệ
lệ, ,thể
thể
hiệ
hiệnnđầ
đầyủ
đủcá
cáccchi
chitiế
tiếttcủ
củaa
kế
kếttcấ
cấuu, ,kích
kíchthướ
thướcc, ,trụ
trụcc......

Nộ
Nộiidung:
dung:Thô
Thônnggsố
số
chính,
chính,sơ
sơđồ

đồtính
tínhtoá
toánn, ,
cấ
cấuutạ
tạoovà
vàtính
tínhtoá
toánnbố
bố
trí
tríthé
théppbả
bảnn++dầ
dầmmphụ
phụ
++dầ
dầmmchính.
chính. Kế
Kếttquả
quả
tính
tínhnê
nênnlậ
lậppbả
bảnng.g.

Nộ
Nộiidung:
dung: Sơ

Sơđồ
đồmặ
mặttbằ
bằnngg
sà
sànn, ,bố
bốtrí
trícố
cốttthé
théppsà
sànn, ,dầ
dầmm
phụ
phụ, ,dầ
dầmmchính,biể
chính,biểuồ
đồbao
bao
mô
mômmen
envà
vàbao
baovậ
vậttliệ
liệuucủ
củaa
dầ
dầmmchính,
chính,bả
bảnnggthố

thốnnggkê
kê
thé
thépp, ,phâ
phânnloạ
loạiithé
thépp, ,ghi
ghichú
chú……


Trình tự thiết kế
BẢN

 Xác định sơ đồ tính, nhịp tính toán lo
 Xác định tải tiêu chuẩn + tải tính toán

DẦM
PHỤ

 Tính nội lực: M, Q + các biểu đồ bao
 Tính cốt thép dọc, cốt đai, cốt xiên
 Bố trí cốt thép chịu lực và thép cấu tạo

DẦM
CHÍNH

 Thống kê và phân loại cốt thép

Phầ
Phầnn 1:
1: THIẾ
THIẾTT KẾ
KẾ BẢ
BẢN
N

∅

6 a 300

7

1 2

∅

3

6 a 300

7

5 4

2

1
∅

∅

∅

8 a 300
8 a 300

8 a 300

3
3

∅

6 a 240

2

∅

6 a 240

4

1

∅

6 a 240

5

5

∅

∅

8 a 240

8 a 240

5

5


Sơ đồ tính bản


1m
4

L1



L1

3

L1
L1



L1

2

L1

Cắt 1m theo phương L1 để
tính bản.
Sơ đồ tính bản là dầm liên
tục 5 nhịp chịu tải phân bố
đều theo biến dạng dẻo.
Nhịp tính toán:
Lo = L1 – bdp
qb

L1
L1

1

M

L1

L2

A

L2

B

L2

C

L2

D

E

Lo

Lo

0.5Lo


Tính toán và bố trí cốt thép bản




Tính thép sàn theo cấu kiện chữ
nhật chịu uốn cốt đơn: b = 100 cm,
ho = hb- a (a = 1,0-2,0 cm).




Không cần tính cốt thép chịu cắt.
αLob

Lob/8
∅

6 a 300

∅

3

Lob
L1
8 a 300

6 a 300

8 a 300

7

Lo/6

5 4

Lo
L1

2
∅

∅

Lo/6

7

1 2

1

αLo

Theùp CI: φ = 6-8 mm, hàm
lượng thép µ = (0,3-0,9)%
So sánh hai phương án cốt
thép, sai số thép chọn ± 5%

3

∅

6 a 240

5

α = 1/4 khi P/G < 3
α = 1/3 khi P/G > 3
3

∅

8 a 240

5


Phầ
Phầnn 2:
2: THIẾ
THIẾTT KẾ
KẾ DẦ
DẦM
M PHỤ
PHỤ
1
4

∅6

2

a 130

1 3

7

∅6

a 260

7

1

3

4
6

2

A

1 ∅ 12

3

2 ∅ 14

4

2 ∅ 12

2

2 ∅ 16

MẶT CẮT 1-1

1

5 6

B

2
2 ∅ 14

3

1 ∅ 12

2 ∅ 12
∅6

4

2 ∅ 14

MẶT CẮT 2-2

2 ∅ 14

2 ∅ 14

2

a 260

3

7

2 ∅ 12

4
5
6

C

4
2 ∅ 14

2 ∅ 12
∅6

MẶT CẮT 3-3

6

a 260

2 ∅ 14

5

4

MẶT CẮT 4-4

5

7


Sơ đồ tính dầm phụ

4

L1



L1

3

L1

bdp

L1



L1

2

bdc

L1

Chọn dầm phụ ở giữa để
tính toán.
Sơ đồ tính là dầm liên tục
(≤ 5 nhịp) chịu tải phân bố
đều theo biến dạng dẻo.
Nhịp tính toán:
Lo = L2 – bdc
qd

L1
L1

1

M

L1
L2

A

L2

B

L2

C

L2

D

E

Lo

Lo

0.5Lo


Biểu đồ bao mômen dầm phụ
 Momen M1 để tính giữa nhịp, momen M2 để tính gối dầm.
 Dùng bảng tính hoặc sơ đồ sẳn có để tìm k, β 1, β 2
 Chỉ tính mômen cho ½ dầm rồi lấy đối xứng.

Lob

bdp

Lo

kLob

0.425Lob

1

2

3

4

5

A
M1 = β 1qdLo2

0.5Lo

M2 = β 2qdLo2

0.2Lob
0

bdp

5

6

7

8

9

10

B
0.15Lob

10

11

C
0.15Lo

0.15Lo

0.15Lo

12

Biểu đồ bao lực cắt dầm phụ
 Không cần quan tâm đến dấu của lực cắt vì cốt đai khép kín.
 Chỉ tính lực cắt cho ½ dầm.

Lob

bdp

Lo
QBp = 0.5qd Lo

QA = 0.4qd Lob
0

A

1

2

bdp

3

4

5

5

6

7

B
QBt = -0.6qd Lob

0.5Lo
QBp = 0.5qd Lo

8

9

10

10

11

12

C
QCt = -0.5qd Lo


Tính cốt thép dọc dầm phụ


Mép gối tính với các Mgối theo cấu



kiện chữ nhật chịu uốn cốt đơn: bdp x
hdp , agt = 3,5-5,0 cm, kiểm tra đ/k
khớp dẻo mép gối:

kiện chịu uốn cốt đơn chữ nhật lớn (b’c
x hdp , b’c = 2b1+bdp) hay chữ T, kiểm tra
đ/k TTH qua caùnh:

h o = h dp − a ≥ 2 M R n b dp

1
4

∅6

2

3

a 130

4
6

1 3

7

∅6

a 260

7

1

1 ∅ 12

M ≤ M = R n b'c h b (h o − 0.5h b )

2

A

3

Giữa nhịp tính với các Mnhịp theo cấu

2 ∅ 14

4

2 ∅ 12

2

2 ∅ 16

MẶT CẮT 1-1

1

5 6

B

2
2 ∅ 14

3

1 ∅ 12

2 ∅ 12
∅6

4
2

a 260

2 ∅ 14

MAËT CẮT 2-2

5

7

3

C

4

4
Thép CII:2 14φ 4= 12-20 mm, ∆φ 2=144-8
mm, hàm2 lượ
ng thép µ = (0,5-1,5)%
2 12
14
6
5
2 12
6 a 260
6
 So sánh hai phương án cốt thép, sai7 số
2 14
5
thép chọn ± 5%



∅

∅

∅

∅

∅

∅

∅

MẶT CẮT 3-3

MẶT CẮT 4-4


Tính cốt thép chống cắt dầm phụ
1.

Kiểm tra không phá hoại trên
tiết diện nghiêng toàn dầm phụ:

Các bước tính cốt đai và cốt xiên:

4.

a)

q d = R ad nf d / U

Q max = Q Bt ≤ K o R n b dp h o (K o = 0.35)
2.

Kieåm tra cốt đai đặt theo cấu tạo:
Q ≤ K1R k b dp h o

Q db = 8R k b dp h 2o q d
b)

Tính cốt đai và cốt xiên khi:
Fx1

Fx =

Fx2
U

Qx2

Qx
R ax sin α

Cốt thép đai CI: φ = 6-8 mm,
cốt thép xiên CII: φ = 12-20 mm.
 Chỉ tính một phương án cốt thép
chống cắt, sai số thép chọn ± 5%


Qx1

Tính thép xiên (góc α = 45-60°):

Q x = Q − Q db

K1R k b dp h o < Q ≤ K o R n b dp h o

Qmép gối

3.

( K 1 = 0 .6 )

Tính sức chống cắt của cốt đai:

Qdb


Phầ
Phầnn 3:
3: THIẾ
THIẾTT KẾ
KẾ DẦ
DẦM
M CHÍNH
CHÍNH
1

7

1 2

∅8

a 200

9

2

5

3

∅8

a 400

9

1

3 2

2

3

1

2 ∅ 12

2 ∅ 22
1 ∅ 22

4 ∅ 8 a 80

4 8

5

4 6

9A

4

∅8

a 400

9

2
2 ∅ 22

2

3

2 ∅ 20

MẶT CẮT 1-1

7

5

8

3

3
1

9

1 ∅ 22

2 ∅ 22

∅8

a 200

1 ∅ 22

7

5

1 ∅ 22

2

3 2 ∅ 22

2 ∅ 12

8

2 ∅ 22

2 ∅ 20

MẶT CẮT 2-2

1

∅8

9

a 200

2 ∅ 22

7

1 ∅ 22

2

2 ∅ 12

8

2 ∅ 22

MẶT CẮT 3-3

4

2 ∅ 22

7

2 ∅ 12

8

∅8

a 200
1 ∅ 20

6

2 ∅ 22

MẶT CẮT 4-4

4

9


Sơ đồ tính dầm chính

4

L1



L1

3

L1

bdp

L1



L1

2

1

bdc

L1

Chọn dầm chínhï ở giữa để
tính toán.
Sơ đồ tính là dầm liên tục
(≤ 5 nhịp) đàn hồi chịu tổ
hợp tải trọng P + G.
Nhịp tính toán: Lo = 3L1

P/2 P

P

L1

G/2 G

G

L1

M

L1

L2

A

L2

B

L2

C

P
G

P

P

G

G

P
G

P
G

L2

D

E

Lo

Lo

0.5Lo


Biểu đồ bao mômen dầm chính
ví dụ dầm liên tục 3 nhòp

G/2 G

G

G G G G

Lo

Lo

G G G/2

P/2 P

P

P

P

P

P P/2

P

P P/2

Lo
P

P

P

P

P

P

P

P

 Dùng “phương pháp tổ hợp” để xác

định mômen Mi với:
Mi = MG + MPi
MG = αGLo

P/2 P

P

MPi = αPiLo
 Sau đó chồng các đường Mi lên nhau

để có biểu đồ bao mômen.
 Chỉ cần tính mômen cho ½ dầm rồi
lấy đối xứng.

P


Biểu đồ bao lực cắt dầm chính
ví dụ dầm liên tục 3 nhịp

G/2 G

G

G G G G

Lo

Lo

G G G/2

P/2 P

P

P

P

P

P P/2

P

P P/2

Lo
P

P

P

P

P

P

P

P

 Dùng “phương pháp tổ hợp” để xác

định lực cắt Qi với:
Qi = QG + QPi
Q G = β1 G

P/2 P

P

Q Pi = β2 P i
 Sau đó chồng các đường Qi lên nhau

để có biểu đồ bao lực cắt.
 Chỉ cần tính lực cắt cho ½ dầm.

P


Tính cốt thép dọc dầm chính


Mép gối tính với các Mmg theo cấu kiện chữ

Giữa nhịp tính với các Mnhịp theo



nhật chịu uốn cốt đơn: bdc x hdc , agt = 7-10 cm.
Chú ý Mmg là mômen mép gối chứ không phải
Mgối tính tại tim gối tựa của sơ đồ đàn hồi.
1

7

1 2

∅8

a 200

9

2

5

3

cấu kiện chịu uốn cốt đơn chữ nhật
lớn (b’c x hdc , b’c < Lo/3) hay chữ T,
trong đó agt = 5-6 cm.

∅8

a 400

9

1

3 2

2

3

1

2 ∅ 12
2 ∅ 22
1 ∅ 22

4 ∅ 8 a 80

4 8

5

4 6

9A

4

∅8

a 400

9

2
2 ∅ 22

2

3

2 ∅ 20

MẶT CẮT 1-1

7

5

8

3

3
1

9

1 ∅ 22

2 ∅ 22

∅8

a 200

2 ∅ 22

7

1 ∅ 22

2

2 ∅ 12

8

2 ∅ 20

MAËT CẮT 2-2

1

5

1 ∅ 22

2 ∅ 22

7

2 ∅ 22

7

Thép CII:
12 4-8
1 22 φ = 12-25 mm, ∆φ2 =
8
2
hà2m12lượng thép µ = (0,5-1,5)%
8 a 200
8 amm,
200
9
8
1 20
9
 So sánh hai phương án cốt thép, 6sai số
2 22
2 22
4
4
thép chọn ± 5%


3 2 ∅ 22
∅

∅

∅

∅

∅

MẶT CẮT 3-3

∅

∅

∅

MẶT CẮT 4-4


Tính cốt thép chống cắt dầm chính
1.

2.

Kiểm tra không phá hoại trên
tiết diện nghiêng dầm chínhï:

a)

( K1 = 0.6)

Q db = 8R k b dc h 2 q d
o
b)

Tính cốt đai và cốt xiên khi:

Fx =

Fx2
U

Qmép gối

Qx2

Qdb

Qx
R ax sin α

Cốt thép đai CI: φ = 6-8 mm,
cốt thép xiên CII: φ = 12-25 mm.
 Chỉ tính một phương án cốt thép
chống cắt, sai số thép chọn ± 5%


Qx1

Tính thép xiên (goùc α = 45-60°):

Q x = Q − Q db

K1R k b dc h o < Q ≤ K o R n b dc h o
Fx1

Tính sức chống cắt của cốt đai:

q d = R ad nf d / U

Q max = Q Bt ≤ K o R n b dc h o (K o = 0.35)
Kiểm tra cốt đai đặt theo cấu tạo:

Q ≤ K1R k b dc h o
3.

Các bước tính cốt đai và cốt xiên:

4.


Phầ
Phầnn 4:
4: VẼ
VẼ BIỂ
BIỂU
U ĐỒ

ĐỒ VẬ
VẬTT LIỆ
LIỆU
U
6 ∅ 22 (31,08 T.m)

W=640
5 ∅ 22 (27,2 T.m)

5 ∅ 22 (27,2 T.m)

3 ∅ 22 (18,23 T.m)
W=640
2 ∅ 22 (12,56 T.m)

W=720
2 ∅ 20 + 1 ∅ 22(17,84 T.m)
W=720

2 φ 20 + 3 φ 22 (30,05 T.m)

15,818

22,229

2 ∅ 20 (12,56 T.m)

28,666

6,116

3 ∅ 22 (18,23 T.m)
W=760
2 ∅ 22 (12,56 T.m)

31,023

W=640

2 ∅ 22 (13,49 T.m)
W=600
2 ∅ 20 + 1 ∅ 22(17,84 T.m)

1 ∅ 20 + 2 ∅ 22(18,99 T.m)


Yêu cầu về biểu đồ bao vật liệu
Tại các điểm cốt thép uốn
lên hay xuống, biểu đồ vật
liệu sẽ có đường xiên, tại
các T.m)
điểm cắt cốt thép biểu
6 ∅ 22 (31,08
W=640
đồ vật5liệ
u sẽ có bước nhảy.
∅ 22 (27,2 T.m)
2. Chiều dài cắW=640
t thép tại các
điểm cắt lý thuyế

t:
3 ∅ 22 (18,23 T.m)
1.

5 ∅ 22 (27,2 T.m)

[M]

31,023

3 ∅ 22 (18,23 T.m)
W=760
2 ∅ 22 (12,56 T.m)

0.8Q − Q x W=6402 ∅ 22 (12,56 T
W=
+ 5φ ≥ 20φ
2q d

dM
Q=
dx
9

M

6,116

1.0 < [M]/M < 1.1

15,818

Yeâu caàu: