Đồ án kết cấu Bê tông 1 Đại học Bách khoa: Sàn sườn toàn khối loại có bản dầm

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án bê tông cốt thép 1 là một môn học quan trọng của sinh viên ngành xây
dựng.Nó giúp sinh viên làm quen với cách thiết kế một số bộ phận của nhà dân
dụng như sàn và dầm,nó còn giúp sinh viên thao tác trên bản vẽ một cách thành
thạo.
Được sự quan tâm và hướng dẫn của cô Nguyễn Thò Bích Thủy nên đã giúp
em hoàn thành đồ án một cách tốt nhất.
Do còn nhiều điều chưa hiểu thấu đáo nên đồ án còn sơ sài và còn nhiều
thiếu sót trong thuyết minh và bản vẽ,rất mong được sự góp ý và chỉ dẩn của
quý thầy cô trong bộ môn .
Trong quá trình hoàn thành đồ án ,em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và
tận tình hướng dẫn của các cô thầy trong bộ môn Công Trình,và đặc biệt là cô
Nguyễn Thò Bích Thủy đã giúp em hoàn thành đồ án này.

MSSV: 80202737

1

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI CÓ BẢN LOẠI DẦM
I .Thiết kế Bản Sàn:

1.Chọn sơ bộ tiết diện :
l2

5.7

- Xét tỷ số : l = 2.1 = 2.71 > 2 ⇒ Xem bản sàn là bản dầm làm việc theo một
l
phương. Khi tính toán cắt một dải bản sàn rộng 1 m theo phương vuông góc với
dầm phụ và ta tính như một dầm liên tục.
- Chọn kích thước tiết diện :
+ Chọn bản sàn có chiều dày là : hb = 9 cm .
+ Kích thước dầm phụ :
1

1

hdp = ( 12 ÷ 15 )*L2
Ta có chiều cao dầm phụ :với nhòp dầm l2 = 5.7 m.
hdp = (1/13)L2=(1/13)*570 = 43.8 cm , chọn hdp = 45 cm .
Ta có bề rộng dầm phụ :
bdp = (1/ 2 ÷ 1/4)×hdp = (1/ 2 ÷ 1/4)×45 = 11.25 ÷ 22.5
Chọn bdp = 20 cm.
Vậy kích thước sơ bộ của dầm phụ là : 20 cm× 45cm
2.Xác đònh tải trọng tính toán :
-Tónh tải tính toán: căn cứ theo cấu tạo mặt sàn,ta có bảng tính sau.

GẠCH LÁT
LỚP VỮA LÓT
BẢN SÀN BTCT
LỚP VỮA TRÁT

Vật liệu
Gạch lát
Vữa lót
Sàn BTCT
Vữa trát

TLR (T/m3)
2
2
2.5
1.8

MSSV: 80202737

n
1.2
1.2
1.1
1.2

Bề dày (cm)
2
2
9
1.5

2

TL (T/m2 )

2*1.2*0.02 = 0.048
2*1.2*0.02 = 0.048
2.5*1.1*0.09 = 0.248
1.8*1.2*0.015 = 0.032

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

Tổng gs
0.376
-Hoạt tải tính toán : Ps = Ptc × n = 1.1×1.2 = 1.32 T/m2
3.Sơ đồ tính toán và sơ đồ cấu tạo của bản sàn :
-Cắt b =1 m tính.Lấy ht = 22 cm, S = 12 cm.
-Sơ đồ tính:dầm liên tục,gối tựa, tính theo sơ đồ biến dạng dẻo.
-Nhòp tính toán : tính và vẽ cho 2.5 nhòp .
+Nhòp biên:
+Nhòp gối:

bdp

ht S
0.2 0.22 0.12
+ = 2.1 −
−
+
= 1.95 (m).

2 2 2
2
2
2
l g = ln − bdp = 2.1 − 0.2 = 1.9 (m).

lb = ln −

−

4.Tính nội lực:
-Tổng tải trọng tác dụng lên sàn :
qb= Ps+ gs= 1.32+0.376 =1.696 (T/m2 )
Vì bản được tính như một dầm liên tục đều nhòp có bề rộng 1m nên tải trọng
tính toán phân bố đều trên một 1m bản sàn là :
qs= qb ×1 = 1.696 (T/m )
-Moment ở nhòp biên:
Mnhb = qs*lb2/11=1.696*(1.95)2/11=0.586(Tm/m)
-Moment ở gối thứ 2:
M= - qs*lb2/11=-1.696*(1.95)2/11= - 0.586(Tm/m)
-Moment ở nhòp giữa, gối giữa:
Mnhg = ± qs*lo2/16= ±1.696*(1.9)2/16= ± 0.383(Tm/m)
- Sơ đồ tính:

MSSV: 80202737

3

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

- Biểu đồ momen :

5.Tính thép cho bản sàn :
Bản sàn được coi như dầm liên tục có tiết diện chữ nhật b×h = 100 x 9 cm
Chọn a = 1.5cm ,chiều cao tính toán của bản : h0 = hb – a = 9 – 1.5 = 7.5 cm
Dùng thép có Ra = 2300 kG/cm2.
-Tính cốt thép cho bản sàn ta áp dụng công thức như đối với dầm chòu uốn :
M

M

M

A = R × b × h 2 = 900 ×1× 0.0752 = 5.063 ≤ Ad=0.3
n
0
α = 1− 1− 2A
Fa =

α .Rn .b.ho α × 90 × 100 × 7.5
=
( cm 2 )
Ra
2300

-Bảng tổng kết và chọn thép cho bản sàn
Tiết diện

a

Nhòp biên 1.5
Gối thứ 2 1.5
Nhòp
giữa,gối 1.5
giữa

Fa yêu cầu(cm2) Fa chọn(cm2)

h0

A ≤ Ad

α

7.5

0.116

0.124

0.116

0.124

0.076

0.079

7.5

7.5

MSSV: 80202737

4

3.64
3.64
2.32

φ8a130
(3.87 cm2/m)
φ8a130
(3.87 cm2/m)
φ6a120
(2.36 cm2/m)

µ
0.52
0.52
0.32

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

Nhòp
giữa,giảm
thép

φ6a150
(1.9 cm2/m)

-Tại các ô bản sàn ở giữa, lượng cốt thép giảm 20%: Fa=0.8x2.32=1.85
(cm2/m),
thiết kế chọn φ 6 a150 có Fa=1.9 (cm2/m).
6.Cấu tạo cốt thép sàn:
-Lấy lớp bê tông bảo vệ 1 cm:
at1 = 10 + 8/2 = 14 mm ≈ 15 mm
at2 = 10 + 6/2 = 13 mm ≈ 15 mm
-Với hb = 9 cm có thể tiết kiệm cốt thép bằng cách uốn phối hợp.
-Đọan từ điểm uốn đến mép tường là: 1/8lo = 1/8* 1950 = 250 mm
-Đọan từ điểm uốn đến mép dầm phụ :1/6lo = 1/6* 1950 = 325 mm, lấy 330 mm.
-Đoạn từ điểm uốn đến trục dầm phụ là 330 + 200/ 2 = 430 mm.
-Góc uốn cốt thép lấy bằng 450
-Do P s =1.32> 3G s =1.128 nên lấy α =1/3.
- Đoạn cốt thép nhòp neo vào dầm là 10 .
* Cốt thép đặt theo cấu tạo của phương L 2 :
-Cốt chòu moment âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính, chọn φ6a150
có diện tích trong mỗi mét của bản là 1.69 cm2 lớn hơn 50% Fa tại gối tựa giữa
của bản (0.5*2.36 = 1.18 cm2 )
-Dùng các thanh cốt mũ, đoạn dài đến mép dầm: α l =1/3xl =1/3x1950 = 650

mm,
tính đến trục dầm: 650 + 300/ 2 = 800 mm.
Chiều dài toàn bộ đoạn thẳng: 800*2 = 1600 mm. Kể đến 2 móc vuông 80 mm
=> chiều dài toàn bộ thanh: 1600 + 80*2 = 1760 mm.
-Cốt thép phân bố phía dưới chọn φ6a300 có diện tích tiết diện trong mỗi mét bề
rộng của bản sàn là: 0.2827*100/30 = 0.94 cm2 lớn hơn 20% cốt thép chòu lực
giữa nhòp ( nhòp biên : 0.2*3.87 = 0.774 cm2; nhòp giữa: 0.2*2.36 = 0.472 cm2)
- Bố trí cốt thép chi tiết , xem bản vẽ .

MSSV: 80202737

5

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

II.Thiết kế dầm phụ:
1.Chọn sơ bộ tiết diện :
Từ sơ đồ sàn ta thấy dầm phụ là dầm liên tục 5 nhòp.
-Kích thước dầm phụ ( 45x20 ) cm.
-Chọn kích thước dầm chính (70×30) cm.
2.Tải trọng :
Vì khoảng cách giữa các dầm phụ đều bằng nhau l1 = 2.1 m nên tải trọng được
tính như sau :
- Trọng lượng bản thân của dầm phụ :
g0 = bdp×(hp- hb)×γ×n = 0.2×(0.45-0.09)×2.5×1.1 = 0.198 (T/m).

- Tónh tải : gdp = gs×l1 + g0 = 0.376*2.1 + 0.198 = 0.988 (T/m).
- Hoạt tải : pdp = ps×l1 = 1.32×2.1 = 2.772 (T/m).
Tải trọng tác dụng lên dầm phụ : qdp = 0.988 + 2.772 =3.76 (T/m).
3.Sơ đồ tính: (tính và vẽ cho 2.5 nhòp ).
-Nhòp ở biên:
-Nhòp gối:

bdc ht C
0.25 0.22 0.12
− + = 5.7 −
−
+
= 5.53 (m).
2 2 2
2
2
2
l g = ld − bdc = 5.7 − 0.3 = 5.4 (m).

MSSV: 80202737

lb = ld −

6

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

P

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

2.772

dp
- Tỷ số: g = 0.988 = 2.8
dp

4.Xác đònh nội lực :
-Xác đònh moment :
Tung độ bao moment được xác đònh theo công thức : M = βqdpl 2
Trong đó β tra bảng và kết quả tính toán được trình bày trong bảng .
-Moment âm ở nhòp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn
x = klb = 0.278 × 5.53 = 1.54 m
Trong đó k được tra bảng phụ thuộc tỷ số tải trọng tra bảng ta có k = 0.278
-Moment dương triệt tiêu cách mép gối một đoạn
Tại nhòp giữa : 0.15×lg = 0.15×5.4 = 0.82 m
Tại nhòp biên : 0.15×lb = 0.15×5.53 = 0.83 m
-Bảng Tính Momen.
Nhòp,
tiết diện
Nhòp
biên
Gối A
1
2
0.425xl b
3

4
Gối B – TD 5
Nhòp 2
6
7
0.5xl g
8
9

MSSV: 80202737

Tính giá trò của ½ nhòp
Giá trò β
Tung độ M, Tm
của Mmax

của Mmin

0
0.065
0.09
0.091
0.075
0.028

Mmax
0
7.474
10.349
10.464

8.624
3.22

-0.0715

0.018
0.058
0.0625
0.058
0.018

Mmin

-0.0342
-0.0145
-0.013
-0.012
-0.0283

7

-8.221

2.01
6.478
6.98
6.478
2.01

-3.82

-1.619
-1.452
-1.34
-3.161

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

Gối C – TD 10
Nhòp giữa
11
12
0.5x l g

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

-0.0625

0.018
0.058
0.0625

-0.0268
-0.0082
-0.008

-6.98

2.01
6.478
6.98

-2.993
-0.927
-0.893

BIỂU ĐỒ BAO MOMEN (đơn vò Tm – mm).

-Xác đònh lực cắt :
Lực cắt được xác đònh như sau:
QA = 0.4×qd×lb = 0.4×3.76×5.53 = 8.317 T
QBT = - 0.6×qd×lb = - 0.6×3.76×5.53 = -12.476 T
QBP = QCT = QCP =….= ± 0.5×qd×lg = ± 0.5 ×3.76×5.4 = 10.246 T
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT (đv : T - mm)

5.Tính cốt thép :
a)Tính cốt dọc:
Có Rn = 90 kg/cm2 , Thép CII có Ra = R’a = 2700 kg/cm2
-Đối với momen âm :
Momen âm xuất hiện tại các gối tựa, tại các gối tựa này cốt thép được tính
với tiết diện hình chữ nhật ( 20×45) cm ( vì cánh T nằm tronh vùng bê tông chòu
kéo không tham gia chòu lực ). Giả thiết a=4 cm, nên có:
MSSV: 80202737

8

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

ho = h - a = 45 – 4 = 41 cm
* Tại gối tựa B, với M = 8.221 Tm = 822100 KGcm.
M

822100

A = R × b × h 2 = 90 × 20 × 412 = 0.272
n
o
Có A α = 1 - 1 − 2. A = 1- 1 − 2 × 0.272 = 0.325
Có α ta tính cốt thép bằng công thức :

α .Rn .b.ho 0.325 × 90 × 20 × 41
2
=
=
8.88
cm
Ra
2700
Fa
9.3
Chọn Fa=9.3 cm2 , nên µ = b × h × 100 % = 20 × 41100% =1.13%
0

Fa =

Ta thấy hàm lượng thép 0.80% < µ < 1.50% ⇒Tiết diện ta chọn là hợp lí
-Tương tự tại gối C, với M = 6.98 Tm = 698000 kGcm.
M

698000

A = R × b × h 2 = 90 × 20 × 412 = 0.231
n
o
Có A < Ad = 0.3
α = 1 - 1 − 2. A = 1- 1 − 2 × 0.231 = 0.266
Có α ta tính cốt thép bằng công thức :

α .Rn .b.ho 0.266 × 90 × 20 × 41
=
= 7.27 cm2
Ra
2700
Fa
7.35
Chọn Fa=7.35 cm2 , nên µ = b × h × 100 % = 20 × 41100% = 0.9%
0

Fa =

Ta thấy hàm lượng thép 0.80% < µ < 1.50% ⇒Tiết diện ta chọn là hợp lí .
-Đối với momen dương :

Momen dương ở các nhòp được tính với tiết diện chữ T cánh trong vùng nén.
Lấy hc = 9 cm.
Ở nhòp giữa lấy a = 4 cm => ho = 45 – 4 = 41 cm
Ở nhòp biên moment lớn có khả năng dùng nhiều thanh cốt thép nên lấy a = 5
cm => ho = 40 cm.
Xác đònh kích thước của tiết diện như sau :
Xác đònh bc :
bc = b + 2c .Trong đó c là giá trò nhỏ nhất trong ba giá trò sau:
Một nữa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm :
c = 0.5 ( l1 – bdp ) = 0.5(2.1 – 0.2) = 0.95 m
Một phần sáu nhòp của dầm :
c = 1/6 × ld = 1/6 × 5.7 = 0.95 m
Ta có hc = 9 cm > 0.1h =4.5 cm nên c = 9hc = 81 cm = 0.81 m
Vậy : bc = 0.2 + 2×0.81 = 1.82 m = 182 cm.
Xác đònh vò trí đường trung hoà :

MSSV: 80202737

9

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

Mc = Rn× bc×hc×( h0 – 0.5×hc ) = 90×182×9×(40 - 0.5×9)
= 5233410 kGcm ≈ 52.33 Tm.
Tại các tiết diện giữa nhòp ta có Mc = 52.33 Tm > Mmax = 10.464 Tm nên

trục trung hoà đi qua cánh . Do đó công thức tính cốt thép cho tiết diện là hình
chữ nhật lớn (45cm x182cm ):

hd

hb

Tính :

c

b

c

* Tại nhòp biên:
M

1046400

A = R × b × h 2 = 90 ×182 × 402 = 0.04
n
o
α = 1 - 1 − 2. A = 1- 1 − 2 × 0.04 = 0.041
Có α ta tính cốt thép bằng công thức :

α .Rn .b.ho 0.041× 90 × 182 × 40
2
=
=

9.949
cm
Ra
2700
Fa
10.18
Chọn Fa=10.18 cm2 , nên µ = b × h × 100 % = 20 × 40 100% = 1.27%
0

Fa =

Ta thấy hàm lượng thép trên hợp lí 0.8 < µ < 1.5% .
* Tại nhòp giữa:
M

698000

A = R × b × h 2 = 90 ×182 × 412 = 0.025
n
o
α = 1 - 1 − 2. A = 1- 1 − 2 × 0.025 = 0.0257
Có α ta tính cốt thép bằng công thức :

α .Rn .b.ho 0.0257 × 90 ×182 × 41
2
=
=
6.39cm
Ra
2700

Fa
6.63
Chọn Fa=6.63 cm2 , nên µ = b × h × 100 % = 20 × 41100% = 0.81%
0

Fa =

Ta thấy hàm lượng thép trên hợp lí 0.8 < µ < 1.5% .
Chọn cốt thép chòu lực cho dầm phụ như trong bản sau:

Tiết diện Cách xác đònh và kết quả

MSSV: 80202737

10

Chọn thép
Fachọn

%

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

Nhòp biên

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

Theo tiết diện chữ nhật lớn 2φ18+2φ14+1φ16
Fa =9.949 cm2
Fac=10.18 cm2

Theo tiết diện chữ nhật nhỏ 2φ18+2φ14+1φ12
Fa = 8.88 cm2
Fa= 9.3 cm2
Theo tiết diện chữ nhật lớn
2φ18+1φ14
Nhòp 2
2
Fa = 6.39 cm
Fac= 6.63 cm2
Theo tiết diện chữ nhật nhỏ
2φ18+2φ12
Gối C
2
Fa = 7.27 cm
Fac= 7.35 cm2
Theo tiết diện chữ nhật lớn
2φ18+1φ14
Nhòp giữa
2
Fa = 6.39 cm
Fac= 6.63 cm2
Gối B

2.45
4.5
3.6

1.1
3.6

Bố trí cốt thép chòu lực cho dầm phụ:

b)Tính cốt thép ngang :
Trước tiên kiểm tra điều kiện hạn chế Q = k0Rnbh0 cho tiết diện chòu lực cắt
T
lớn nhất. Ta có Qmax = QB =12.476 T=12476 kG, tại đó theo cốt thép đã bố trí có
h0 = h - a = 45 – 4 = 41 cm.
Q = koRnbho = 0.35×90×20×41 = 25830 kG
⇒ Q > Q max Thoả điều kiện hạn chế .
Kiểm tra tính toán cho cốt đai :
Q = k1Rkbh0 = 0.6×7.5×20×41 = 3690 kG
⇒ Q < Qmax Nên ta phải tính toán cốt thép đai .
Do b < 400 mm nên thiết kế đai 2 nhánh.
-Tính lấy Q = 12476 kG và ho = 41 cm
Dùng thép CI có Ra = 2300 kg/cm2

MSSV: 80202737

11

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

Φ = 6
 f = 0.283
 d

2
 Rad = 0.8 × 2300 = 1840cm

Ta chọn thép đai : n = 2

- Khoảng cách cốt đai là khoảng cách nhỏ nhất trong ba trường hợp sau:
4.k 2 .Rk .b.h02 .Rad .n. f d
4 × 2 × 7.5 × 20 × 412 ×1840 × 2 × 0.283
Utt =
=
= 13.5 cm
2
Qmax
124762
0.75.k 2 .Rk .b.h02 0.75 × 2 × 7.5 × 20 × 412
Umax =
=
= 30.32 cm
Qmax
12476

Do Utt < Umax nên bố trí theo cấu tạo.
Theo cấu tạo :
* Cho đoạn dầm gần gối tựa: L/4=5530/4=1400 mm.
1
1

 h = 45 = 22.5cm
2
Uct ≤  2
15cm

Khi chiều cao h ≤ 450 mm

* Cho đoạn giữa dầm:

3
3
 h = 45 = 33.75cm
4
Uct ≤  4
50cm

Khi chiều cao h > 300 mm

Bố trí đai: : u = 130 mm trong phạm vi ¼ nhòp =1.4 m kể từ gối tựa .
u = 250 mm trong đoạn giữa nhòp còn lại.
qd =

Rad nf d 1840 x 2 x0.283
=
=80.11 kG/cm.
u
13

Qdb = 8Rk bho2 qd = 8 x7.5 x 20 x 412 x80.11 =12712.2 kG > Q=12476 kG.

Vậy không cần bố trí cốt xiên cho dầm phụ .
Bảng tính cốt đai:
φ (mm)
n
Qđb
umax
utt
6
2
12712.2 kG
30.32 cm 13.5 cm
6.Cấu tạo cốt dọc dầm: ( xem bản vẽ)
7.Tính toán, vẽ hình bao vật liệu :
-Lấy lớp bê tông bảo vệ cốt thép là 20 mm.
-Tính theo các công thức sau:
α=

Ra Fa
Rnbho

uct
22.5 cm

2
, A= α ( 1 − 0.5α ) , [ M ] = ARnbho

Khả năng chòu lực của tiết diện:
Loại thép
α
Tiết diện

a (cm) ho (cm)
Diện tích
2φ18+2φ14+1φ16
Giữa nhòp biên
4.5
40.5 0.041
Fa=10.18 cm2
MSSV: 80202737

uchọn
13 cm

12

A

Mtds (Tm)

0.04

10.9

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

2φ18+1φ16

Fa=5.09 cm2
2φ18
Cạnh nhòp biên
Fa=5.09 cm2
2φ18+2φ14+1φ12
Trên gối B
Fa=9.3 cm2
2φ18+1φ12
Cạnh gối B
Fa=6.22 cm2
2φ18
Cạnh gối B
Fa=5.09 cm2
2φ18+1φ14
Giữa nhòp 2
Fa=6.63 cm2
2φ18
Cạnh nhòp 2
Fa=5.09 cm2
2φ18+2φ12
Gối C
Fa=7.27 cm2
2φ18
Cạnh gối C
Fa=5.09 cm2
2φ18+1φ14
Giữa nhòp giữa
Fa=6.63 cm2
2φ18
Cạnh nhòp giữa

Fa=5.09 cm2
- Cắt , uốn thép tại momen dương :
Cạnh nhòp biên

Đoạn kéo dài: W =

2.9

42.1

0.028 0.027

7.96

2.9

42.1

0.02

0.019

5.73

5.2

39.8

0.35

0.28

8.24

2.9

42.1

0.22

0.2

6.29

2.9

42.1

0.18

0.16

5.26

4.6

40.4

0.026 0.0256

7.44

2.9

42.1

0.02 0.0197

5.73

5.1

39.9

0.259 0.225

7.14

2.9

42.1

0.181 0.165

5.26

4.6

40.4

0.026 0.0256

7.44

2.9

42.1

0.02 0.0197

5.73

0.8Q − Qx
+ 5Φ ≥ 20 Φ
2.qd

+ Tại nhòp biên :cắt 2 lần ở nhòp biên.
* Bên trái nhòp:
- Cắt lần 1:
Q = 6757.7 kG.
Qx = 0 ( không bố trí cốt xiên ).

R ad nf d
1840 × 2 × 0.283
=
= 69.43 kG/cm.
15
U
0.8 × 6757.7 − 0
W=

+ 5×1.4 = 46 cm > 20 Φ = 20 x1.4 =28 cm.
2 × 69.43

qđ =

Chọn W = 460 mm.
- Cắt lần 2: tính tương tự như trên ,W = 340 mm.
* Bên phải nhòp:
- Cắt lần 1:
Q = 4886 kG.
MSSV: 80202737

13

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

Qx = 0 ( không bố trí cốt xiên ).

R ad nf d
1840 × 2 × 0.283
=
= 69.43 kG/cm.
15
U
0.8 × 4886 − 0

W=
+ 5×1.4 = 35 cm > 20 Φ = 20 x1.4 =28 cm.
2 × 69.43

qđ =

Chọn W = 350 mm.
- Cắt lần 2: tính tương tự như trên ,W = 320 mm.
+ Tại nhòp giữa : cắt 2 bên nhòp giữa .
* Bên trái nhòp :
Q = 2461.1 kG.
Qx = 0 ( không bố trí cốt xiên ).

R ad nf d
1840 × 2 × 0.283
=
= 69.43 kG/cm.
15
U
0.8 × 2461.1 − 0
W=
+ 5×1.4 = 21.2 cm < 20 Φ =20 x1.4 =28 cm.
2 × 69.43

qđ =

Chọn W = 280 mm.
* Bên phải nhòp :
Q = 4137 kG.
Qx = 0 ( không bố trí cốt xiên ).

R ad nf d
1840 × 2 × 0.283
=
= 69.43 kG/cm.
15
U
0.8 × 4137 − 0
W=
+ 5×1.4 = 30.8 cm > 20 Φ =20 x1.4 =28 cm.
2 × 69.43

qđ =

Chọn W = 310 mm.
- Cắt , uốn thép tại momen âm :
+ Gối B : cắt 2 lần cho gối B .
* Bên trái B :
- Cắt lần 1:
qd =

Rad nf d 1840 x 2 x0.283
=
=80.11 kG/cm.
u
13

Q = 5338.3 kG.
Qx = 0 ( không bố trí cốt xiên ).
W=

0.8 × 5338.3 − 0
+ 5×1.4 = 33.7 cm > 20 Φ = 20 x1.6 =32 cm.
2 × 80.11

Chọn W = 340 mm.
- Cắt lần 2: tính tương tự như trên ,W = 470 mm.
* Bên phải B:
qd =

Rad nf d 1840 x 2 x0.283
=
=80.11 kG/cm.
u
13

Q = 4075 kG.
Qx = 0 ( không bố trí cốt xiên ).

MSSV: 80202737

14

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

W=

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

0.8 × 4075 − 0
+ 5×1.4 = 27.3 cm < 20 Φ = 20 x1.6 =32 cm.
2 × 80.11

Chọn W = 320 mm.
+ Gối C : cắt 2 bên gối C .
- Cắt lần 2: tính tương tự như trên ,W = 370 mm.
* Bên trái C :
qd =

Rad nf d 1840 x 2 x0.283
=
=80.11 kG/cm.
u
13

Q = 3536.1 kG.
Qx = 0 ( không bố trí cốt xiên ).
W=

0.8 × 3536.1 − 0
+ 5×1.2 = 23.7 cm < 20 Φ = 20 x1.2 =24 cm.
2 × 80.11

Chọn W = 240 mm.
* Bên phải C :
qd =

Rad nf d 1840 x 2 x0.283
=
=80.11 kG/cm.
u
13

Q = 4601.9 kG.
Qx = 0 ( không bố trí cốt xiên ).
W=

0.8 × 4601.9 − 0
+ 5×1.2 = 29 cm > 20 Φ = 20 x1.2 =24 cm.
2 × 80.11

Chọn W = 290 mm.
-Ta có biểu đồ bao vật liệu dầm phụ như sau:

W=340 2Þ18+2Þ14+1Þ12 W=320
2Þ18+1Þ12
2Þ18+1Þ12
2Þ18 W=470
W=370

2Þ18
W=3402Þ18+1Þ16
W=460

2Þ18+1Þ16+2Þ14

W=320

2Þ18+1Þ16
W=350

2Þ18

2Þ18

W=280

2Þ18

2Þ18+1Þ14

2Þ18

W=240

W=310

2Þ18+2Þ12

2Þ18

2Þ18

W=290

W=280

2Þ18

2Þ18+1Þ14

-Xem chi tiết ở bản vẽ.

MSSV: 80202737

15

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

III.Thiết kế dầm chính:
1.Chọn tiết diện :
Dầm chính là dầm liên tục 4 nhòp với kích thước dầm chính ( 30×70) cm.
Dầm gối lên tường một đoạn 22 cm (bằng chiều dày của tường ).
Giả thiết cột có kích thước (30×30)cm.
2.Xác đònh tải trọng :
a.Tónh tải:
Do trọng lượng bản thân của dầm phụ và bản truyền xuống :
G1 = gdp×l2 =0.988×5.7 = 5.632 T.
Do trọng lượng bản thân dầm chính :
G2 = b(h-hb)×l1×γ×n = 0.3(0.7- 0.09)×2.1×2.5×1.1= 1.057 T
Tónh tải tác dụng tập trung :
G = G1 + G2 = 5.632 + 1.057 = 6.689 T
b.Hoạt tải tập trung :

P = Pdp ×l2 = 2.772× 5.7 = 15.8 T
3.Sơ đồ tính:
Vì dầm chính phải chòu tải trọng khá lớn nên khi tính toán ta chọn sơ đồ đàn
hồi, tức là nhòp tính toán được tính từ trục đến trục .
Nhòp tính toán :
l = 3l1 = 3×2.1 = 6.3 m
Giả thiết :-Dầm và cột chỉ chòu tải đứng ,tải ngang (gió) do tường chòu.

MSSV: 80202737

16

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

- Độ cứng đơn vò của dầm ≥ 4 lần độ cứng đơn vò của cột.
Sử dụng tính chất đối xứng của sơ đồ ,ta chỉ vẽ dầm liên tục 2 nhòp ,ta vẽ biểu
đồ bao momen theo cách tính tổng hợp nội lực.

4.Nội lực:
-Tính nội lực cho từng trường hợp tải .
+ Tónh tải : chất đầy các nhòp.( sơ đồ a ) ,tải G = 6.689 T.
+ Hoạt tải : lúc có lúc không .( sơ đồ b,c,d,e,f g) , tải P = 15.8 T.
*Đặt tải lên hai nhòp kề gối tìm M âm lớn nhất ở gối đó.
*Đặt tải lên nhòp cần tìm M dương lớn nhất và đặt cách nhòp.
-Ta có các sơ đồ tính như sau:

a,Biểu đồ momen:
-Biểu đồ MG : Ta sử dụng bảng tra với dầm 4 nhòp, chòu hai tải tập trung cách
đều nhau để tính .Chỉ vẽ cho 2 nhòp và lấy đối xứng.
MG = αGl = α x 6.689 x 6.3 = 42.141xα
Trong đó α tra bảng.
MSSV: 80202737

17

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

-Biểu đồ MP : Ở đây ta phải xét 6 trường hợp bất lợi của tải trọng (hoạt tải). Với
từng trường hợp ,ta tra bảng có được α và tính theo công thức sau .
MP = αPl = α x 15.8 x 6.3 = 99.54 x α
Do tra bảng chưa đủ để vẽ nên ta tính nội suy thêm vài tiết diện nữa.
* Với Md
1

M11 = 15.8 x 2.1 - 3 × 31.95 = 22.53 Tm
2

M12 = 15.8 x 2.1 - 3 × 31.95 = 11.88 Tm
Tương tự tính các giá trò khác:
M21 = 10.29 Tm

M22 = 19.34 Tm
MD = -0.155 x 99.54 =- 15.43 Tm.
* Với Me
1

M11 = - 3 × 9.46 = -3.15 Tm
2

M12 = - 3 × 9.46 =-6.31 Tm
M21 = 17.38 Tm
M22 = 11.05 Tm
* Với Mf
1

M11 = - 3 × 3.58 = -1.19 Tm
2

M12 = - 3 × 3.58 =-2.39 Tm
M21 = 7.13 Tm
M22 = 10.68 Tm
MD = -0.131 x 99.54 =- 13.04 Tm.
* Với Mg
1

M11 = 15.8 x 2.1 - 3 ×18.91 = 26.88 Tm
2

M12 = 15.8 x 2.1 - 3 ×18.91 = 20.57 Tm
M21 = -9.45 Tm
M22 = 0 Tm

- Các giá trò tính toán moment của các sơ đồ chất tải được ghi trong bảng sau:
Dạng chất tải
a

M(Tm)
α

M
MSSV: 80202737

1
0.238
10.03

2
0.143
6.03
18

B
-0.286
-12.05

1
0.079
3.33

2
0.111
4.68

C
-0.19
-8.01

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

α

b

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

M

0.286
28.47
-0.048
-4.78

0.238
23.69
-0.095
-9.46

M

22.53

11.88

M

-3.15

-6.31

M

-1.19

-2.39

M
max
Mp
min
Mp
M max
M min

26.88
28.47
-4.78
38.5
5.25

20.57
23.69
-9.46
29.72
-3.43

M
α

c

α

d

α

e

α

f

α

g

-0.143
-14.23
0.143

14.23
-0.321
-31.95
-0.095
-9.46
-0.036
-3.58
-0.19
-18.91
14.23
-31.95
2.18
-44

-0.127
-12.64
0.206
20.51

-0.111
-11.05
0.222
22.1

10.29

19.34

17.38

11.05

7.13

10.68

-9.45
20.51
-12.64
23.84
-9.31

0
22.1
-11.05
26.78
-6.37

-0.095
-9.46
-0.095
-9.46
-0.048
-4.78
-0.286
-28.47
-0.143
-14.23
0.095
9.46

9.46
-28.47
1.45
-36.48

- Các biểu đồ momen ứng với từng trường hợp đặt tải:

MSSV: 80202737

19

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

* Biểu đồ bao moment:
Mmax = MG + maxMP
Mmin = MG + minMP

MSSV: 80202737

20

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

-Các giá trò được ghi ở 2 hàng cuối của bảng trên.
-Cần chú ý khi tính thép cho gối ta phải dùng M mg để tính thép.
*Ứng với tổng biểu đồ tónh tải và từng hoạt tải ta được một biểu đồ tổ hợp tónh
tải và hoạt tải, như vậy trong trường hợp này ta có tất cả 6 biểu đồ. Các biểu đồ
đó vẽ chung một trục và cùng một tỉ lệ. Cuối cùng ta nối các đương viền ngoài
cùng lại với nhau ta được biểu đồ bao thể hiện momen lớn nhất của các tiết
diện.
- Tổ hợp tải trọng ta được biểu đồ bao momen của dầm chính 4 nhòp là:

biểu đồ bao momen

b,Tính và vẽ biểu đồ lực cắt :
-Cách tiến hành khi tính toán : giống với tính momen
QG = βG
QP = βP
Hệ số β được tra theo bảng.
-Trong đoạn giữa nhòp, suy ra lực cắt Q theo phương pháp tgα (dựa vào momen).
Mọi tính toán được trình bày trong bảng :
Đoạn Bên phải Giữa nhòp
Bên trái
Bên phải
Giữa
Bên trái
Sơ đồ
Gối A
biên
Gối B

Gối B
nhòp
Gối C
giữa
QG
β
0.714
-1.286
1.095
Q(T )
4.78
-1.9
-8.61
7.32
0.64
-6.04
QP1 β
0.857
Q
13.56
-2.28
-18.06
0.76
0.76
0.76
QP2 β
-0.143
Q
-2.28
-2.28

11.28
2.99
0.76
-15.03
QP3 β
-1.321
1.274
Q
10.73
-5.07
-20.87
20.11
4.31
-11.49
QP4 β
Q
-1.5
-1.5
-1.5
12.78
-3.01
-18.82
QP5 β
-0.036
Q
- 0.57
-0.57
-0.57
5.1
1.69

-11.86
QP6 β
MSSV: 80202737

21

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

Q
12.8
-3.01
-18.8
4.5
- Các biểu đồ lực cắt ứng với từng trường hợp đặt tải:

MSSV: 80202737

22

4.5

4.5

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

-Tổ hợp tải trọng ta được biểu đồ bao lực cắt của dầm chính là :

hd

hb

5.Tính cốt thép dọc:
Hệ số hạn chế vùng nén αo = 0.62; Ao = 0.42; Rn = 90 kG/cm2
Thép : Ra = Ra’= 2700 kG/cm2
a,Tính với momen dương:
Tiết diện chữ T cánh trong vùng nén. Bề rộng cánh dùng trong tính toán:
bc = b + 2c
Trong đó c là giá trò nhỏ nhất trong ba giá trò sau:
-Một nữa khoảng cách giữa hai mép trong của
dầm :
c = 0.5 ( l2 – bdc ) = 0.5 ( 570 – 30 ) = 270 cm
-Một phần sáu nhòp dầm :
c = 1/6 × ld = 1/6 × 630 = 105 cm
c
b
c
-Ta có hc =9 cm > 0.1h = 0.1 x 70 = 7 cm nên
c = 9hc = 81 cm
Vậy : bc = 30 + 2×81 = 192 cm
-Giả thiết a = 4.5 cm; ho = h-a = 70 – 4.5 = 65.5 cm

Xác đònh vò trí đường trung hoà :
Mc = Rnbchc( h0 – 0.5hc )= 90×192×9×(65.5–0.5×9) =9486720 kGcm =94.87 Tm
Tại các tiết diện giữa nhòp ta có Mc =94.87 Tm > Mmax = 41.69 Tm ,do đó trục
trung hoà đi qua cánh ,tính toán với tiết diện chữ nhật lớn (192x 70 )cm.
+Tại nhòp biên:
M

3850000

A = R × b × h 2 = 90 ×192 × 65.52 = 0.052
n
o
α = 1 - 1 − 2. A = 1- 1 − 2 × 0.052 = 0.053
Có α ta tính cốt thép bằng công thức :
Fa =

α .Rn .b.ho 0.053 × 90 × 192 × 65.5
=
= 22.22 cm2
Ra
2700

MSSV: 80202737

23

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY
Fa

22.51

Chọn Fa= 22.51 cm2 , nên µ = b × h × 100 % = 30 × 65.5 100% = 1.15% .
0
Ta thấy hàm lượng thép trên hợp lí 0.8 < µ < 1.5% .
+ Tại nhòp giữa:
M

2678000

A = R × b × h 2 = 90 ×192 × 65.52 = 0.034
n
o
α = 1 - 1 − 2. A = 1- 1 − 2 × 0.038 = 0.035
Có α ta tính cốt thép bằng công thức :

α .Rn .b.ho 0.035 × 90 ×192 × 65.5
2
=
=
14.73
cm
Ra
2700
Fa
14.91

Chọn Fa=14.91 cm2 , nên µ = b × h × 100 % = 30 × 63 100% = 0.81%
0

Fa =

Ta thấy hàm lượng thép trên hợp lí
0.8 < µ < 1.5% .
b,Tính thép cho tiết diện chòu momen âm :
Cánh nằm trong vùng kéo, tính theo tiết diện chữ nhật b = 30 cm,h = 70 cm. Ở
trên gối cốt thép dầm chính phải đặt xuống phía dưới hàng trên cùng của cốt
thép dầm phụ nên a khá lớn.
-Giả thiết a = 7 cm => ho = 70 – 7 = 63 cm
-Tại gối tựa trục 2 lấy moment mép gối bằng cách nội suy:
Mmg = (61.91x1.95)/ 2.1 – 14.91 = 35.89 Tm.
M

3589000

A = R × b × h 2 = 90 × 30 × 632 = 0.335
n
o
α = 1 - 1 − 2. A = 1- 1 − 2 × 0.369 = 0.425
Có α ta tính cốt thép bằng công thức :

α .Rn .b.ho 0.425 × 90 × 30 × 63
=
= 26.8 cm2
Ra
2700
Fa

27.6
Chọn Fa= 27.6 cm2 , nên µ = b × h × 100 = 30 × 63 ×100 =1.46% .
0

Fa =

Ta thấy hàm lượng thép trên hợp lí
0.8 < µ < 1.5% .
-Tại gối tựa trục 3 lấy moment mép gối gần đúng: Mmg = 32.75 Tm.
M

3275000

A = R × b × h 2 = 90 × 30 × 632 = 0.314
n
o
α = 1 - 1 − 2. A = 1- 1 − 2 × 0.314 = 0.391
Có α ta tính cốt thép bằng công thức :

α .Rn .b.ho 0.391× 90 × 30 × 63
=
= 24.62 cm2
Ra
2700
Fa
25.09
Chọn Fa= 25.09 cm2 , nên µ = b × h × 100 = 30 × 63 ×100 =1.33% .
0

Fa =

Ta thấy hàm lượng thép trên hợp lí

MSSV: 80202737

0.8 < µ < 1.5%

24

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG 1

GVHD: Th S. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

Chọn cốt thép như đã ghi trong bảng. Ở phía dưới lấy lớp bảo vệ 2.5 cm, ở phía
trên lớp bảo vệ là 3.5 cm.
Bảng tổng kết cốt thép của dầm chính:

Tiết diện
Fa (cm2)
Chọn cốt thép
Cách xác đònh
Fachọn (cm2)
Nhòp biên
22.22
2φ25+2φ22+2φ18
(CNL)
Fac = 22.51

Gối trục 2
26.85
2φ25+2φ22+4φ18
(CNN)
Fac = 27.6
Nhòp giữa
14.73
2φ25+2φ18
(CNL)
Fac = 14.91
Gối trục 3
24.62
2φ25+6φ18
(CNN)
Fac = 25.09
Bố trí cốt thép chòu lực cho dầm chính:

∆%
1.29
2.72
1.2
1.87

6.Tính cốt thép ngang :
Trước tiên kiểm tra điều kiện hạn chế .
Q = k0Rnbh0 = 0.35x90x30x65.5 = 61897.5 kG = 61.9 T
Ta có Qmax = 29.48 T < Q = 61.9 T
Vậy thỏa mãn điều kiện.
Kiểm tra tính toán cho cốt đai :
Q = k1Rkbh0 = 0.6×7.5×30×65.5 = 8842.5 kG = 8.84 T

Vậy Qmax =29.48 T > Q = 8.84 T ,nên phải tính cốt đai chòu lực cắt.
Dùng thép có Ra = 2300 kg/cm2
Do b < 400 mm nên thiết kế đai 2 nhánh.
-Tính lấy Q = 29480 kG và ho = 66 cm

MSSV: 80202737

25

SVTH: NGUYỄN XUÂN TOÀN