ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP NHÀ DÂN DỤNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP DÂN DỤNG SÀN SƯỜN TOÀN
KHỐI CÓ BẢN LOẠI DẦM
CẤU TẠO TẢI TRỌNG TRÊN SÀN:
DP bxh=220x500
E

6600

DC bxh=300x650
b=1m

6600

D

6600

C

6600

B

A
2100

1

2100

2100

2100

2

2100

2100

2100

3

2100

2100

2100

4

HÌNH 1 : SƠ ĐỒ MẶT BẰNG SÀN TỈ LỆ 1-200

1

2100

2100

5


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

Bảng 1 : Tập hợp số liệu tính toán

L1
(m)

2,1

L2
(m)

6,6

ptc
(kN/m2)

6,5

Bề
rộng
tường
t
(m)

n

1,2

0,33

Bêtông B20
(MPa)

Rb =11,5
Rbt = 0,9
γb=1

Sàn
CI
(MPa)

Cốt thép
Cốt đai
Cốt dọc
CI
CII
(MPa)
(MPa)

Rs=280
Rs=225

Rsw=175

αR=0,429

Eb =27x103
Các lớp cấu tạo như sau :
Gạch lát

: δg=10mm;

γg=20kN/m3;

Vữa lót

: δv=15mm;

γv=18kN/m ; γf= 1,3

Bêtông cốt thép :δb= hb

Vữa trát

;

: δv=15mm;

γf= 1,1

3

γbt=25kN/m3; γf= 1,1
γv=18kN/m3;

ξR=0,623

γf= 1,3

Hình 2 : Cấu tạo các lớp của sàn
THUYẾT MINH TÍNH TOÁN

2


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

I.BẢN SÀN
I.1 Phân loại bản sàn:
Thiết kế bản sàn (sàn có bản loại dầm):
-Dầm phụ có khoảng cách

l1

-Dầm chính có khoảng cách

-Tại ô bản ta xét tỉ số:
→

l2
l1

=

= 2.1 (m)
l2

= 6.6 (m)

6.6
= 3.14 > 2
2.1

Bản làm việc một phương theo phương cạnh ngắn.

I.2Xác định sơ đồ chiều dày bản, dầm kích thước :

a)Sơ bộ chiều dày bản:
Theo công thức thực nghiệm :
+Với : D = (0,8-1,4) – hệ số tải trọng tác dụng
m = (30-35) - hệ số diều kiện liên kết bản
Chọn D=1, m=32
hb =

D
1
.l1
.2,1 =
< hmin = 70(mm)
m
32
=
0,066 (m)=66 (mm)

Chọn hb=70mm
(Thỏa mãn chiều dày bản với sàn nhà dân dụng)
b)Kích thước bản dầm:
+Dầm phụ:

1 1
1 
 1
÷ .6,6 = 0,33 ÷ 0,55(m)
hdp = 
÷
.l dp = 
 20 12 

 20 12 

3


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy
Chọn

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

hdp = 500( mm)

bdp = (0.3 ÷ 0.5).h = (0,3 ÷ 0,5).500 = 150 ÷ 250

(mm)

bdp = 220(mm)
Chọn
Vậy chọn kích thước dầm phụ là : 220x500
+Dầm chính:

 1 1
 1 1
hdc = 
÷ .l dc =  ÷ .( 3.2,1) = 0,525 ÷ 0,788 ( m)
 12 8 

 12 8 
Chọn hdc = 650

bdc = (0.3 ÷ 0.5).h = ( 0.3 ÷ 0.5).700 = 210 ÷ 350

(mm)

bdc = 300(mm)
Vậy chọn kích thước dầm chính là : 300x650

Hình 3 : Mặt cắt ngang kết cấu

4


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

I.3Tính toán nội lực bản sàn:
Bản loại dầm:
l1

-Tải trọng truyền theo phương cạnh ngắn( ),nên khi tính toán,ta cắt bản thành dải có
bề rộng bằng 1(m),theo phương vuông góc với dầm phụ để xác định nội lực và tính
toán cốt thép theo phương cạnh ngắn

-Phương cạnh dài

l2

,chỉ đặt cốt thép phân bố

Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo,nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa. Đoạn bản
kê lên tường là Sb lấy không bé hơn chiều dày hb= 70 (mm)

l

b

= L1 −

bdp
2

−

bt hb
+
2 2

2100 −

=

220 330 70
−

+
= 1860 ( mm)
2
2
2

lb = 1860 (mm)
Đối với nhịp giữa

lg = L1 − bdp = 2100 − 220 = 1880( mm)
−>lg = 1880 (mm)
Lb và Lg chênh lệch nhau không dáng kể :
4. Xác định tải trọng:
4.1. Tĩnh tải
Xác định trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn,
× ×
gb=Σ(n γI δi) . Kết quả tính được trình bày trong bảng 2
Bảng 2: tĩnh tải tác dụng lên sàn

Lớp cấu
tạo

Chiều dày

Gạch
Vữa lát
Bêtông

10
15

70

δi(mm)

Trọng lượng
riêng
γi(kN/m3)
20
18
25

Hệ số độ tin cậy
về tải trọng n
1,1
1,3
1,1

5

Trị tính
toán
gb(kN/m2)
0,22
0,351
1,925


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP

DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy
cốt thép
Vữa chát

15
Tổng cộng

18

1,3

0,351
2,847

4.2. Hoạt tải
Theo điều kiện 3.2 và 4.3.3 TCVN 2737-1995 Tải phân bố đều trên sàn khi

p tc < 2( KN / m 2 )

thì chọn hệ số vượt tải n=1,3 còn

p tc > 2( KN / m 2 )

chọn n=1,2.vậy

nên

Theo đề cho

p tc = 6,5( KN / m 2 ) 2( KN / m 2 )
>

nên chọn n=1.2

=>pb=n.ptc=1,2.6,5=7,8 (kN/m2)
4.3.Tổng tải:
Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có chiều rộng b= 1 (m) :
qb = (gs+ps).b = (2,847+7,8).1 =10,647 (kN/m)
5. Xác định nội lực
+Giá trị tuyệt đối của mômen dương ở nhịp biên và mômen âm ở gối thứ 2:
qb .lb2
11

10,647.(1,86 ) 2
11

Mnhb = Mgb = ±
= ±
= ±3,35 (kNm)
+ Giá trị tuyệt đối của mômen dương ở các nhịp giữa và mômen âm ở các gối giữa:

±

qb .l g2
16

±

10,647.(1,88 ) 2
16

±

Mnhg = Mg
=
= 2,35 (kNm)
+ Lực cắt tại gối A: QA=0,4.qb.lb= 0,4.10,647.1,86= 7,9 (kN)
+ Lực cắt tại bên trái gối B : QTB=0,6.qb.lb= -0,6.10,647.1,86= -11,88 (kN)
+ Lực cắt tại bên phải gối B : QPB=0,5.qb.lb= 0,5.10,647.1,86=9,90 (kN)
+ QPB= -QTB= -0,5.qb.lb= 0,5.10,647.1,86= -9,90(kN)

6


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

Hình 4: Mặt cắt A-A
p=7,8kN/m2

g=2,847kN/m2

1860

1880

1880

Hình 5 : Biểu đồ tải trọng tác dụng lên dải bản

2,35
3,35

2,35
2,35

2,35

KN
M

7,9

9,9

11,8

9,9

9,9

9,9

7

KN


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

Hình 6 : Biểu đồ mô men và lực cắt của dải bản
I.4.Tính toán cốt thép
1. Tính toán cốt thép bản sàn
 Bêtông có cấp độ bền chịu nén B20 : Rb=11,5 MPa
 Cốt thép bản sàn sử dụng loại CI : Rs= 225 MPa

hb

 Tính cốt thép theo bài toán cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật bxh=1000x
 Từ các giá trị Mômen ở nhịp và ở gối, vì hb =70 mm<100mm nên chọn a=15mm,

(a là lớp đệm tính từ tâm cốt thép đến mép ngoài của tường)
 Tính cốt thép :
• Tính cốt thép mômen cho nhịp biên và gối biên

+ Chiều cao làm việc của tiết diện ho =hb-a=70-15=55 (mm)

+ αm =

M
3,35.106
≤
α
=
= 0, 096 < α pl = 0, 255
pl
Rb .b.ho2
11,5.1000.55 2

Rb = 11,5( MPa ) ≤ 22,5( MPa)

+

ζ =
+

1 + 1 − 2α m 1 + 1 − 2.0, 096
=
= 0,949
2
2

⇒ Diện tích cốt thép : As =

M

3,35.106
=
Rsζ ho 225.0,949.55

+ Chọn cốt thép

s=

φ

=285 mm2

8 có as =50,3 mm2 , khoảng cách giữa các cốt thép là

b1.as 1000.50,3
=
= 176
As
285

mm Chọn

φ

8, s=170mm

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

µ=

As
285
.100% =
.100% = 0,52% ≥ µmin = 0, 05%
b1.ho
1000.55

-

Hàm lượng cốt thép dọc

-

µ = 0, 3 ÷ 0,9
Chiều dày bản cốt thép chọn hợp lý
• Tính toán cốt thép cho nhip giữa và gối giữa

8


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

+ Chiều cao làm việc của tiết diện ho =hb-a=70-15=55 (mm)

+ αm =

M
2,35.106
≤
α
=
= 0, 068 < α pl = 0, 255
pl
Rb .b.ho2
11,5.1000.55 2

Rb = 11,5( MPa ) ≤ 22,5( MPa)

+

ζ =
+

1 + 1 − 2α m 1 + 1 − 2.0, 068
=
= 0,965
2
2

⇒ Diện tích cốt thép : As =

M
2,35.106

=
Rsζ ho 225.0,965.55

=197 mm2

φ
φ
+ Chọn thép 6với as =28,1 mm2 , tính được s= 144mm chọn 6, s=140mm
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

µ=

As
197
.100% =
.100% = 0,36% ≥ µmin = 0, 05%
b1.ho
1000.55

-

Hàm lượng cốt thép dọc

-

Chiều dày bản cốt thép chọn hợp lý

µ = 0, 3 ÷ 0,9
b1 a s

-

as

As

Khoảng cách giữa các cốt thé được xác định bởi: s =
trong đó là diện tích 1
thanh thép, với 70mm• Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bản
Bản không bố trí cốt đai, vì vậy lực cắt của bản hoàn toàn do bê tông chịu

Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 3
Tiết diện

M
(kNm)

αm

ζ

Nhịp biên

3,35

0,096

0,949

µ

As
(mm2/m)

%

285

0,52

Chọn cốt thép

∅

(mm) s(mm)
8

170

9

As
(mm2/m)
285


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP

DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy
Gối 2

3,35

0,096

0,949

285

0,52

8

170

285

Nhịp giữa,
gối gữa

2,35

0,068

0,965

197

0,36

6

140

197

Bảng 3: Thống kê cốt thép
2. Bố trí cốt thép:

*Với thép dọc chịu momen âm:
Xét tỉ số

pb
7,8
=
= 2, 71
gb 2,847

< 3 nên ta chọn α=1/4

+ Cốt thép dọc chịu momen âm trên dầm phụ có thể đặt 2 loại dài ngắn xem kẽ nhau hoặc so le
nhau, đoạn vươn của cốt thép ngắn hơn tính từ mép dầm phụ là :
Lg
6

=

1880
= 313
6

mm chọn 315mm

1
1
l0 + 0, 5bdp = .1880 + 0, 5.220 = 423
6
6

Tính từ trục dầm phụ là :
mm chọn 425 mm
Đoạn vươn của cốt thép chịu mômen âm tính từ mép dầm phụ là :

ν .lg = 0, 25.1880 = 470

mm

ν l0 + 0,5bdp = 470 + 0,5.220 = 580

Tính từ trục dầm phụ là :
mm
* Thép dọc chịu momen dương :
+ Thép được đặt xen kẽ nhau, khoảng cách từ đầu mút của cốt thép ngắn hơn đến mép tường là:
1

1
lg = 1880 = 157mm
12
12

chọn 150mm
Khoảng cách từ đầu mút của cốt thép ngắn hơn đến mép dầm phụ là:
1
1
lg = 1880 = 235mm
8
8

10


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

* Cốt thép cấu tạo chịu Mômen âm đặt theo phương vuông góc với dầm chính, dọc theo các
gối biên và phía trên dầm chính được xác định như sau:
φ
Chọn 6, s=200mm có diện tích trên mỗi mét của bản sàn là 141mm2, Asct lớn hơn 50%
diện tích cốt thép tính toán tại gối tựa giữa của bản là 0,5.194= 99 mm2, sử dụng các thanh
cốt mũ, đoạn vươn ra tính từ mép dầm chính là :

1
1
lg = 1880 = 470mm
4
4
Tính từ trục dầm chính là :

ν l g + 0,5bdc = 470 + 0,5.300 = 620

mm

* Cốt thép phân bố được bố trí vuông góc cốt thép chịu lực, chọn theo điều kiện sau:
φ
Chọn 6, s=200 có diện tích trên mỗi mét của bản sàn là 141mm2, với Asct > 15% (vìl2/l1
=6,6/2,1=3,14>3) diện tích cốt thép tính toán tại giữa nhịp biên (nhịp biên
0,15.285=42,75mm2, nhịp giữa 0,15.197=29,6mm2 )
* Chọn chiều dài neo nhịp vào gối tựa
Lan≥ 15d =120mm ⇒ Chọn Lan = 120mm
* Bố trí cốt thép cho bản sàn được thể hiện trên hình sau

E

Hình 6 : Mặt cắt C-C và mặt cắt D-D

11


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP

DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

DP bxh=220x500

6600

E

DC bxh=300x650

6600

D

6600

C

6600

B

A
2100

1

2100

2100

2100

2

2100

2100

2100

3

2100

2100

2100

4

Hình 7: Sơ đồ thể hiện vùng giảm cốt thép

12

2100

2100

5


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

Ø6a200

Ø6a280

Ø8a340

Ø8a340

Ø6a280

Ø6a200

Ø6a280

Ø6a200

Ø6a200

Ø8a340

Ø6a200

Ø6a280
Ø6a280

Ø6a280
Ø6a280

2

1
Ø6a200
55

55

Ø8a340

55

55
55

60

55
55

60

50

Ø6a280
55

55
55

55

Ø6a280
60

Ø8a340

Ø6a280

Ø6a280

55

55

Ø8a340
60

Ø6a280

Ø8a340

55

Ø6a280
50

50

50

50
Ø6a280

Hình 8: Mặt cắt A-A và dải cốt thép sàn
3. Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bản:
`
Điều kiện để bê tông bản chịu toàn bộ lực cắt là:
Qmax=0,6qb.lg=0,6.10,647.1,88=12,01 kN < 0,8Rbt.b.ho=0,8.11,5.1000.55=506 000N=506 kN
(Thỏa mãn)
II.Dầm phụ
1. Sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp. Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo, Sơ đồ tính là dầm liên
tục 4 nhịp có các gối tựa là tường biên và dầm chính,
Đoạn gối kê lên tường lấy: Sd≥ 220mm, Chọn 220mm
Cd=min (Sd/2 và l2/40 ) ; Sd/2 =110 mm < l2 /40=165mm vậy Cd=110
Theo giả thiết và kích thước dầm chính: bdc× hdc = 300 x 650 (mm)

Ta xác định được các nhịp tính toán dầm phụ,
Nhịp biên: Lấy lb bằng khoảng cách từ mép dầm chính đến tâm gối tựa trên tường:
lob= l2 - bdc/2 - bt/2 + Sd/2=6,6 - 0,3/2- 0,33/2 + 0,22/2=6,4 m
Nhịp giữa: Lấy lg bằng khoảng cách hai mép dầm chính

13


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

lo= L2- bdc=6,6-0,3=6,3 m
Chênh lệch giữa các nhịp :
6, 4 − 6,3
.100% = 1, 56% < 10%
6, 4

2.Tính tải trọng tác dụng lên dầm phụ
a) Hoạt tải: Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào:
pdp= ps. l1=7,8.2,1=16,38 (kN/m)
b) Tĩnh tải:

g d p = g1 + g 0
g0 : Trọng lượng bản thân phần sườn của dầm phụ
g0 = n.γbt.bdp.(hdp- hb) = 1,1.25.0,22.(0,5 - 0,07) = 2,60 (kN/m)

g1 : Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào dầm
g1 = gs.l1 = 2,847.2,1 = 5,98 (kN/m)
->gdp= go+ g1=2,6+5,98= 8,54kN/m)
Tải trọng tổng cộng tác dụng lên dầm phụ
qdp = gdp + pdp = 8,54+16,38 = 24,92(kN/m)
16,38
8,54

6400

1

6300

3

2
Hình 9 : Biểu đồ tải trọng tác dụng lên dầm phụ

3.Tính nội lực:
a.Momen uốn:

14


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy
pdp
g dp

16, 38
8,54

Tỉ số :
=
=1,92 tra phụ lục 8( sách SÀN SƯỜN BÊ TÔNG TOÀN
KHỐI_GS TS.NGUYỄN ĐÌNH CỐNG) và bằng phương pháp nội suy ta được

β1 β 2

k=0,246 và có được các giá trị :
,
Tung độ của biểu đồ bao mômen (nhánh dương)tính theo công thức sau:
+ Tại nhịp biên:

M + = β1.qdp .lob 2
M + = β1.qdp .lo 2

=

β1

.24,92.6,42

β1

+ Tại nhịp giữa:
=
.24,92.6,32
Tung độ của biểu đồ bao mômen (nhánh âm)

M − = β 2 .qdp .lo 2 β 2
= .24,92.6,32
+ Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa 2 một đoạn là:
x1=k. lob=0,192.6,4m= 1,23 m
+ Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn là:
Đối với nhịp biên: x2 = 0,15.lob =0,15.6,4=0,96m
Đối với nhịp giữa: x3 = 0,15.lo =0,15.6,3=0,945 m
+ Mô men dương lớn nhất cách gối tựa biên 1 đoạn là:
x4 = 0,425lob = 0,425.6,4= 2,72 m
b.Tính với lực cắt:
Tung độ biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
+ Gối thứ nhất:
Q1 = 0,4.qdp.lob = 0,4.24,92.6,4=63,80 kN
Bên trái gối thứ 2:
t
Q 2 = 0,6.qdp.lo =0,6.24,92.6,3=94,2 kN
Bên phải gối thứ 2, bên trái và bên phải gối thứ 3:
p
Q 2 = 0,5.qdp.lo =0,5.24,92.6,3=78,5 kN

15

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

Bảng 4: Tính toán hình bao momen của dầm phụ

Nhịp

Biên

Tiết diện

L
(m)

Giá trị của

β1

β2

Tung độ biểu đồ M (kNm)
M+

0

0

0

1

0,065

66,35

2

0,09

91,87

0,091

92,89

3

0,075

76,55

4

0,02

20,41

0,425L

6,4

5(Gối2)

2

β

-0,0715

M−

-72.98

6

0,018

-0,029

17,8

-28,68

7

0,058

-0,008

57,37

-7,91

0,5L
8
9
10(Gối3)

6,3

0,0625

61,82

0,058

-0,05

57,37

-49,45

0,018

-0,023

17,8

-22,74

-0,0625

-61,82

Hình 10 : Tổng tải trọng tác dụng lên dầm phụ

16


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy
220

1

2

3

4

5 5

6

7

8

9

1010

110

61,82

22,74

49,45

7,91

28,68

6300

72,98

6400

M

17,8

57,37
61,82
57,37

78,35

94,2

63,8

78,5

17,8

20,41

76,55

91,87
92,89

66,35

(kN.m)

Q
(kN)

Hình 11 : Biểu đồ bao nội lực của dầm phụ
4.Tính cốt thép
Bê tông có cấp độ bền chịu nén B20 : Rb = 11,5 Mpa

; Rbt = 0,9 Mpa

Cốt thép dọc của đầm phụ sử dụng loại CII:

Rs = 280 Mpa

Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại CI:

Rsw = 175Mpa

a. Cốt dọc chịu mômen âm

Tính theo tiết diện chữ nhật bxh = 220x500
- Giả thiết a=30 mm suy ra: ho = h-a=500mm-30mm=470 mm (a là chiều dày lớp bảo vệ )
•

Tại gối 2 với M-= 72,98 kN.m

17

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

+ αm =

M
72,98.106
≤
α
=
= 0,131 < α pl = 0, 225
pl
Rb .b.ho2
11,5.220.4702

ζ =
+

1 + 1 − 2α m 1 + 1 − 2.0,131
=
= 0,93
2
2

⇒ Diện tích cốt thép : As =

M
72,98.106
=
Rsζ ho 280.0,93.470

=596 mm2

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

µ=
-

As
596
.100% =
.100% = 0,58% ≥ µmin = 0, 05%
b.ho
220.470

Hàm lượng cốt thép dọc
• Tại gối 3 với M- = 61,82kN.m

ζ
Tính tương tự ta được αm=0,111 ; = 0,941 ;

⇒ Diện tích cốt thép : As = 499 mm2

µ=

-

Hàm lượng cốt thép dọc

As
499
.100% =
.100% = 0, 48% ≥ µ min = 0, 05%
b.ho
220.470

b. Cốt dọc chịu mômen dương

Tính theo tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén, bề dày cánh hf = 70mm
Giả thiết a =30 mm , ho = 500- 30 = 470mm
Độ vươn của cánh Sf lấy không bé hơn các giá trị sau :
+ lo/6 = 6300/6 = 1050
+ Một nửa khoảng cách thông thủy giữa 2 nhịp cạnh nhau :
lo/2 = 1880/2 = 940 ( do h’f> 0,1hf với h= 500 mm và khoảng cách giữa các dầm
ngang lớn hơn khoảng cách giữa các dầm dọc 6,6 > 2.1)
Vậy Sf = min ( 1050 ; 940) = 940 mm
Chọn Sf = 940 mm
Bề rộng cánh b’f = b + 2 Sf =220 + 2.940 = 2100 mm
Tính Mf = Rb.b’f .h’f.(ho – 0,5hf‘) = 11,5.2100.70.(470-0,5.70) = 735,37x106Nmm
M+max =92,89kN.m < 735,37 kN.m -> trục trung hòa qua cánh.
Tính theo tiết diện chữ nhật bf’xh = 2100x500 với a=30mm, ho= 470 mm

18

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hình 12 : Tiết diện dầm


+ αm =

Tại nhịp biên
M+= 92,89kN.m

M
92,89.106
≤
α
=
= 0, 017 < α pl = 0, 225
pl
Rb .b 'f .ho2
11,5.2100.4702

ζ =
+

1 + 1 − 2α m 1 + 1 − 2.0, 017

=
= 0,991
2
2

⇒ Diện tích cốt thép : As =

M
92,89.106
=
= 712mm 2
Rsζ ho 280.0,991.470

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

µ=
-

Hàm lượng cốt thép dọc
 Tại nhịp 2 và nhịp giữa
M+ = 61,82kN.m

As
712
.100% =
.100% = 0, 07% ≥ µmin = 0, 05%
b.ho
2100.470

ζ

Tính tương tự ta được αm=0,012 ; = 0,994 ;

⇒ Diện tích cốt thép : As = 473 mm2

µ=
-

Hàm lượng cốt thép dọc

As
473
.100% =
.100% = 0, 46% ≥ µmin = 0, 05%
b.ho
220.470

19


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

5.Chọn và bố trí cốt thép dọc
Bảng bố trí cốt thép dọc cho các tiết diện chính của dầm
Tiết diện

As tính toán (mm2 )

Nhịp biên
712

Gối 2
596

Nhịp 2
473

Gối 3
499

Bố trí cốt thép

φ
3 18
763

φ
3 16
603

φ
2 18
509

φ
φ

2 14+ 16
509

Diện tích

Kiểm tra lại ho : Chọn chiều dày lớp bảo vệ c= 20 mm, cốt thép đặt 1 lớp
φ
18
ho = h − c − = 500 − 20 − = 471
2
2
m (thỏa mãn)

A

20


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hình 12 :Bố trí cốt thép chịu lực trong các tiết diện chính của dầm
6. Tính cốt thép ngang dầm phụ
*Các giá trị lực cắt trên dầm:

QA = 63,8kN , QBT = 94, 2kN , QBP = 78,5kN

Qmax = QBT = 94, 2kN

Lấy lực cắt lớn nhất bên trái gối B,
a) Kiểm tra điều kiện hạn chế về chịu lực cắt:

để tính cốt đai, có ho= 470 mm.

Để dầm không bị phá hoại lực cắt phải thỏa mãn :

≤ Qb ,min = ϕb 3 Rbt bho = 0, 6.0,9.103.0, 22.0, 47 = 55,836
Q

ϕ b 3 = 0,6
Với bê tông nặng ta có

kN

; Rbt = 0,9 MPa, b =220 mm, ho= 470 mm

Qmax = 94, 2kN > Qb ,min = 0, 6.0,9.103.0, 22.0, 47 = 55,836kN
Do đó cần phải tính toán cốt đai
b) Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền trên dải nghiêng giữa các vết nứt xiên:

Qmax = QBT ≤ 0,3ϕ w1ϕb1 Rb bho

21

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy
- Với các hệ số

ϕ w1 , ϕb1

phụ thuộc vào

α , µw

, vì ta chưa biết cốt đai nên giả sử

αµ w

=1,

(Với bê tông 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

Ta có : Qmax =94,2 kN<

ϕω1.ϕb1 ≈ 1

0,3ϕ w1ϕb1 Rbbho

)

=0,3.1.11,5.103 .0,22.0,47=356,73 kN thỏa mãn

Xác định giá trị của tải trọng thường xuyên phân bố liên tục q1
q1 = g dp +

M b = ϕb 2 Rbt bh

2
o

pdp
2

= 8,54+ 16,38/2=16,73 kN/m

=2.0,9.220.4702=87,47 kNm

(Với bê tông nặng hạt nhỏ thì

Qb1=

2 M b q1

=2

Qb1 76,51

=
= 127,52
0,6 0, 6

ϕb 2

= 2.0)

87, 47.16, 73 = 76,51

kN;

kN

Mb
87, 47
+ Qb1 =
+ 76,51 = 262, 61kN
ho
0, 470

Qmax = 94, 2kN <
Như vậy, xảy ra trường hợp

Qb1
= 127,52kN
0, 6

nên

2
Qmax
− Qb21 94, 2 2 − 76,512
qsw =
=
= 8, 63kN / m
4M b
4.87, 47

22


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy
q sw ≥
- Kiểm tra:

Qmax − Qb1
2h0

qsw = 8, 63kN / m <

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

, ta có

Qmax − Qb1 94, 2 − 76,51

=
= 18,82 N / m
2h0
2.0, 47

(không thỏa mãn)

-Theo công thức
2

qsw

2

Q
Q
ϕ
ϕ  Q 
= max + q1 . b 2 −  max + q1. b 2 ÷ −  max ÷
2ho
ϕb 3
ϕb3   2ho 
 2ho
2

2

94, 2
2
2   94, 2 

 94, 2
=
+ 16, 73.
− 
+ 16, 73.
−
÷
2.0, 47
0, 6
0, 6 ÷
 2.0, 47
  2.0, 47 
→ qsw = 62, 71kN / m

Kiểm traqsw = 62,71kN/m >

Qb min 55,836
=
= 59,4kN / m
2h0
2.0,47

qsw = 62, 71kN / m

Lấy
b. Khoảng cách ( s ) giữa các lớp cốt đai
φ8
Chọn đường kính cốt thép đai
có asw = 50,3 mm2, 2 nhánh
Asw = n.asw = 2.50,3 = 100,6 mm2

Stt =
+ khoảng cách tính toán Stt giữa các cốt đai:
+ Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai ( smax)
smax =

Rsw Asw 175.100,6
=
= 280,74
qsw
62, 71

mm

ϕb 4 Rbt bh02 1, 5.0, 9.220.4702
=
= 696mm
Qmax
94200

- Khoảng cách cốt đai lấy theo yêu cầu cấu tạo ( sct ) :
 Ở vùng gần gối tựa lấy bằng 1/4 nhịp dầm khi có tải trọng phân bố đều và lấy bằng
khoảng cách từ gối tựa đến lực tập trung gần nhất ( nhưng không nhỏ hơn 1/4 nhịp) :
chiều cao tiết diện h =500mm> 450mm nên

23


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH

******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy
s ct ≤ min( h / 3,500mm)

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

=min(500/3,500mm)=min(166,7,500mm) =160 mm

Sct=160 mm
 Trên các phần còn lại của nhịp :
Chiều cao tiết diện h =500 mm > 300 mm nên

sct ≤ min(3h / 4,500mm)

= min(3.500/4,500mm)=min(375,500mm)=375mm

 Giá trị khoảng cách cốt đai bố trí :

s = min (stt , sct , smax)=min(296,38; 160; 646 mm)= 160 mm.
 chọn s=150 mm

Chọn

φ8

, Asw=100,6mm2 ; qsw = 110,03 (kN/m)

- Khoảng cách cốt thép đai tại gối S1= 150 mm
- Tại giữa nhịp s1=2s1=2.150= 300 mm,

Chọn s = 300mm
- qsw2=0,5 qsw1=0,5.110,03=55,01 kN/m.
φ
Kết luận : Các dầm đều được bố trí cốt đai 8 , 2 nhánh, khoảng cách s= 160 mm
c. Kiểm tra neo cốt thép:
 Cốt thép ở phía dưới sau khi cắt , số còn lại khi kéo vào gối đều phải đảm bảo lớn hơn

30%As diện tích cốt thép giữa nhịp:
φ
φ
φ
* Nhịp biên có 3 18(As=7,63 cm2),sau khi cắt cốt thép (cắt 1 18) còn lại neo vào gối là 2 18

có As=5,09cm2>0,3.7,63=2,29cm2. (thỏa mãn)
* Nhịp 2 có 2φ18, (As=509 cm2), neo vào gối là 2φ18 có As=5,09cm2>0,3.5,09=1,53 cm2. (thỏa
mãn)

24


TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
KHOA CÔNG TRÌNH
******Th.s Nguyễn Thị Thanh Thúy

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP
DÂN DỤNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

φ
φ

φ
* Gối 2: có 2 16+1 16 (As=6,03 cm2) , sau khi cắt cốt thép còn lại neo vào gối là 2 16 +có

As=4,02 cm2>0,3.6,03 cm2 = 1,809 cm2. (thỏa mãn)
φ
φ
φ
* Gối 3 có 2 14+1 16 có (As=509 cm2), sau khi cắt thép còn lại neo vào gối là 2 14 có

As=3,08cm2>0,3.5,09=1,527cm2
Dầm chính

I.

1. Sơ đồ tính
Dầm chính được tính theo sơ đồ đàn hồi, xem như 1 dầm liên tục có 4 nhịp tựa lên tường
biên và các cột, với kích thước dầm chính là 300x650 (mm)
+ Nhịp biên lob=3l1=6300 mm
+ Nhịp giữa lo=3l1= 6300 mm
Nhịp tính toán ở nhịp biên và nhip giữa đều bằng l = 6300
2. Xác định tải trọng: Tải trọng từ bản sàn truyền lên dầm phụ rồi từ dầm phụ truyền lên dầm
chính dưới dạng lực tập trung.
a. Tĩnh tải tập trung:

G = G1 + G0
Trong đó:
*

G1 −

Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính

G1 = g dp .l 2 = 8,54.6, 6 = 56,36kN

*

G0 −

Trọng lượng bản thân phần sườn dấm chính :

G0 = bdc (hdc − hb ).γ .n.l1 = 0,3m.(0, 65 − 0, 07)m.25kN / m3 .1, 2.2,1m = 10,96kN
G = 56, 36 + 10, 96 = 67, 32 kN

* Tổng tĩnh tải :
b. Hoạt tải tập trung :

P = pdp .l 2 = 16,38.6, 6m = 108,11kN

25