ĐỒ ÁN TỐT nghiệp xây dựng và dan dụng

PHẦN HAI
KẾT CẤU
(60%)

Giáo viên hướng dẫn
Sinh viên thực hiện

: Th.s Nguyễn Minh Hiếu
: Nguyễn Quốc Duy

Nhiệm vụ: + Tính toán thiết kế Sàn tầng điển hình.
 Tính toán sàn bằng phương pháp tra bảng.
+ Tính toán thiết kế cầu thang bộ điển hình.
+ Tính toán thiết kế bể nước mái.
+ Tính toán thiết kế khung trục B..
+ Tính toán thiết kế khung trục 4.
+ Tính toán thiết kế móng trục B.


Đối với thiết kế công trình, việc lựa chọn giải pháp kết cấu đóng vai trò rất quan
trọng bởi vì việc lựa chọn trong giai đoạn này sẽ quyết định trực tiếp đến giá thành
cũng như chất lượng công trình. Có nhiều giải pháp kết cấu có thể đảm bảo khả năng
làm việc của công trình do vậy để lựa chọn được một giải pháp kết cấu phù hợp cần
phải dựa trên những điều kiện cụ thể của công trình.
CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
1.1 Giải pháp thiết kế:
Hệ kết cấu chịu lực chính:
Bố trí hệ chịu lực cần ưu tiên những nguyên tắc sau:
• Đơn giản, rõ ràng.
• Truyền lực theo con đường ngắn nhất.
• Đảm bảo sự làm việc không gian của hệ kết cấu.

Hệ khung chịu lực:
Bao gồm hệ thống dầm và cột liên kết với nhau theo hai phương tạo thành hệ
khung không gian vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang.
Ưu điểm: Tạo ra không gian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt có thể đáp ứng đầy đủ
yêu cầu sử dụng của công trình.
Nhược điểm: Có độ cứng ngang nhỏ, khả năng chịu tải trọng ngang kém, hệ dầm
thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng tới công năng sử dụng và ảnh hưởng tới chiều
cao nhà, các công trình sử dụng kết cấu khung thường là những công trình có chiều
cao không lớn lắm, với khung bê tông cốt thép không quá 15 tầng còn với khung thép
không quá 30 tầng.
Kết cấu vách cứng:
Là hệ kết cấu chịu lực được cấu thành từ các bức tường chịu lực và sàn nhà các
vách cứng làm việc như những conson đứng có chiều cao tiết diện lớn. trong hệ này
tường chịu lực thay thế cột, dầm trong khung để chịu tải trọng đứng và ngang. Tải
trọng ngang được truyền tới các vách cứng thông qua sàn được xem là tuyệt đối cứng
trong mặt phẳng của chúng. Tường chịu lực ngoài lực nén thẳng đứng do tải trọng
thẳng đứng gây ra còn phải chịu lực trượt và mô men do tải trọng ngang sinh ra.
Ưu điểm: Độ cứng lớn do đó có khả năng chịu tải trọng ngang tốt hơn so với kết
cấu khung và chuyển vị ngang nhỏ. Do đó tác dụng chính của vách là dùng để tăng độ
cứng (giảm chuyển vị ngang), tăng khả năng chịu tải trọng ngang trong nhà cao tầng.
Nhược điểm: Khả năng chịu tải trọng của vách cứng phụ thuộc rất lớn về hình
dạng tiết diện ngang và bố trí trên mặt bằng . Nhà kết cấu vách có nhiều tường chịu


lực nên không gian hẹp không linh hoạt như kết cấu khung và các tường chịu lực
thường bị giảm yếu do có sự xuất hiên của các lỗ cửa.
Hệ lõi chiụ lực:
Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ
tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất. Phần không gian bên trong
thường được dùng để bố trí các thiết bị vận chuyển theo phương đứng(thang máy, cầu

thang …) và các đường ống kĩ thuật (điện, nước…).
Ưu điểm: Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu tải trong ngang tốt.
Nhược điểm: Để hệ kết cấu tận dụng được hết tính ưu việt thì hệ sàn phải rất dày
và có biện pháp thi công đảm bảo chất lượng ở vị trí giao nhau giữa sàn và vách.
Hệ kết cấu khung vách lõi kết hợp:
Trong hệ kết cấu này sử dụng kết hợp cả khung, tường và lõi chịu lực. Hệ thống
vách cứng được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh hoặc
tường biên liên tục nhiều tầng. Hệ thống khung được bố trí khu vực còn lại. Hai hệ
thống khung và vách cứng liên kết với nhau thông qua hệ thống sàn.
Hệ kết cấu khung, vách, lõi khắc phục được nhược điểm của các hệ kết cấu riêng
lẻ. Việc sử dụng vách , lõi cùng chịu tải trọng ngang và đứng với hệ khung sẽ làm tăng
hiệu quả chịu lực của kết cấu, đồng thời nâng hiệu quả sử dụng không gian. Đặc biệt
có sự hỗ trợ của lõi làm giảm tải trọng ngang do gió tác dụng vào từng khung. Lõi
thường được bố trí kết hợp với lồng thang máy nên không ảnh hưởng đến không gian
sử dụng.
Kết luận: Công trình “Tòa nhà chung cư cao cấp Bình Phước”, có kích thước
rộng 22,3 m; dài 22,3 m cao 09 tầng và một tầng hầm. Lưới cột của công trình
(7,0mx7,0m), (7,0 m x 8,0m), (8,0 m x 8,0 m) nên thiết kế chọn giải pháp khung bê
tông cốt thép toàn khối chịu lực.
Vậy, ta chọn giải pháp kết cấu khung chịu lực chính .
Hệ chịu lực dầm sàn:
Việc lựa chọn giải pháp sàn rất quan trọng, quyết định tới tính kinh tế của công
trình. Khối lượng bê tông sàn thường chiếm tới 30%-40% tổng khối lượng bê tông
dùng cho toàn công trình và trọng lượng của bê tông sàn trở thành một loại tải trọng
tĩnh chính. Công trình càng cao tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dưới và móng
càng lớn làm tăng chí phí móng, cột và tăng tải trọng ngang do động đất. Vì vậy cần ưu
tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng đứng.
Trong kết cấu khung toàn khối chịu lực chính ta có thể áp dụng các giải pháp
sàn như sau:

Sàn panen lắp ghép:
Loại sàn này áp dụng với những loại sàn có bước khung bố trí đều đặn lớn trên
4m thì dùng loại này kinh tế hơn hẳn nhờ chi phí thấp, không tốn cốp pha sàn, thi công
nhanh, thích hợp với các loại công trình như trường học, kí túc xá, trụ sở làm việc…
Tuy nhiên đối với những nhà có mặt bằng bố trí phức tạp như chung cư thì dùng panen
khó tổ chức thi công hơn nhiều, cấu tạo kết cấu phức tạp.
Mặt khác, dùng sàn lắp ghép thì độ cứng tổng thể của nhà giảm so với nhà toàn
khối.
Sàn sườn toàn khối:
Đây là loại sàn dùng phổ biến nhất hiện nay, thích hợp cho công tác thi công toàn
khối toàn công trình.
Dựa vào hồ sơ kiến trúc đối với công trình này ta thấy chiều cao tầng điển hình là
3,6m và hệ lưới các ô sàn tuy lớn nhưng do chức năng của công trình là làm nhà ở
chung cư phải bố trí các vách ngăn giữa các phòng và không gian không đòi hỏi phải
lớn nên việc ta bố trí thêm các dầm phụ cũng không làm ảnh hưởng đến chức năng làm
việc của công trình.
Vậy ta lựa chọn hệ sàn sườn toàn khối là phù hợp đối với không gian của nhà ở
chung cư, đồng thời để đảm bảo tính linh hoạt khi bố trí các vách ngăn giữa các
phòng.
Lập mặt bằng kết cấu công trình theo giải pháp đã lựa chọn:
Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc ta tiến hành lập mặt bằng kết cấu cho tất cả các
tầng (Từ tầng 1 đến tầng mái).
Mặt bằng kết cấu công trình bao gồm 5 mặt bằng kết cấu là: Mặt bằng kết cấu
tầng 1, mặt bằng kết cấu tầng 2, mặt bằng kết cầu tầng điển hình, mặt bằng kết cấu
tầng áp mái và mặt bằng kết cấu tầng mái.
Do công trình có kích thước rộng 22,3m; dài 22,3m cao 09 tầng và một tầng
hầm. Lưới cột của công trình là (7,0m x 7,0m), (7,0 x 8,0m) (8,0m x 8,0m); hệ dầm
chính được đặt lên các cột với các nhịp dầm như lưới cột ở trên. Do hệ lưới cột là lớn
với chức năng của công trình là nhà ở chung cư nên ta bố trí thêm các dầm phụ linh

hoạt tạo không gian phù hợp với nhà ở chung cư.
Căn cứ vào giải pháp kiến trúc và các bản vẽ kiến trúc ta thấy mặt bằng 2
phương của ngôi nhà có L/B = 22,3/22,3 < 2, do vậy ta tính kết cấu cho ngôi nhà theo
khung không gian làm việc theo 2 phương, bước cột tương tự nhau theo 2 phương như
sau:
Nhịp biên: + theo phương dọc nhà có chiều dài là 7,0 m
+ theo phương ngang nhà có chiều dài là 7,0 m
Nhịp giữa: + theo phương dọc nhà có chiều dài là 8,0 m


+ theo phương ngang nhà có chiều dài là 8,0 m
Chiều cao các tầng như sau: Có 1 tầng hầm cao 3m ; tầng 1 cao 4,2 m; tầng 2 cao
4,2 m ; tầng 3 đến tầng 09 cao 3,6m; tầng mái cao 4,1m
Hệ kết cấu gồm hệ sàn BTCT toàn khối, trong mỗi ô bản chính có bố trí thêm các
dầm phụ, bố trí các dầm chạy trên các đầu cột, liên kết lõi thang máy và các cột là bản
sàn và các dầm..
Xác định sơ bộ kích thước các cấu kiện (phần tử) của công trình:
Cơ sở lựa chọn:
- Mặt bằng kiến trúc của công trình.
- Với các cấu kiện chịu uốn ta lựa chọn kích thước tiết diện theo độ cứng.
- Với các cấu kiện chịu nén ta lựa chọn kích thước tiết diện theo điều kiện cường
độ và điều kiện ổn định.
Chọn kích thước sàn:
Căn cứ vào mặt bằng công trình và mặt bằng kết cấu ta có các loại ô bản sau:
Chọn chiều dày bản sàn theo công thức sau:
hb =

D
.l , h ≥ hmin
m

Trong đó: - Với bản kê bốn cạnh m = (40 ÷ 45) và l là cạnh ngắn.
- D = 0,8 ÷ 1,4 phụ thuộc vào tải trọng tác dụng.
hb =

1 
D
 1
.l =  ÷ ÷× 3600 = ( 90 ÷ 80 )
m
 40 45 

-Với bản dầm m = (30 ÷ 35) và l là cạnh ngắn.
- D = 0,8 ÷ 1,4 phụ thuộc vào tải trọng tác dụng.
hb =

D
.l =
m

 1 1 
 ÷ ÷× 3200 = ( 106 ÷ 91)
 30 35 

Vậy ta chọn hb=11.100mm=110mm. Bố trí cho tất cả các ô sàn.
-hệ số 1,2 là hệ số nhà cao tầng để bản sàn có thể xem là tuyệt đối cứng.
Chọn sơ bộ kích thước dầm:
Căn cứ vào điều kiện kiến trúc, bước cột và công năng sử dụng của công trình
mà chọn giải pháp dầm phù hợp. Với điều kiện kiến trúc tầng nhà cao 3,6m trong đó
nhịp của dầm chính là 8m; 7m; 8m; 7m và phương án kết cấu BTCT thông thường thì

chọn kích thước dầm hợp lý là điều quan trọng, cơ sở chọn tiết diện là từ các công
thức giả thiết tính toán sơ bộ kích thước. Từ căn cứ trên ta sơ bộ chọn kích thước dầm
như sau:
Chiều cao dầm:
hd =

ld
md


Trong đó: + ld là nhịp của dầm.
+ md = 8 ÷ 12 đối với dầm khung.
+ md = 12 ÷ 20 đối với dầm phụ.
+ md = 5 ÷ 7 đối với dầm conson.
Bề rộng tiết diện dầm b = (0,3 ÷ 0,5)xh.
Hệ dầm khung:
Ta có: hd =

ld
1 1 
= 8000 ×  ÷ ÷ = ( 656 ÷ 700 )
md
 8 12 

Vậy ta chọn hd= 650mm.
Bd= (0,3 ÷ 0,5)x650 = ( 195 ÷ 175), chọn bd =300mm.
Vậy chọn dầm có tiết diện: bdxhd = 30x65 (cm) bố trí cho tất cả các dầm khung
của công trình.
Hệ dầm phụ:
Ta có: Ta có: hd =

ld
1 1 
= 8000 ×  ÷ ÷ = ( 656 ÷ 400 )
md
 12 20 

Vậy ta chọn hd= 500mm.
Bd= (0,3 ÷ 0,5)x500 = ( 150 ÷ 250), chọn bd =250mm.
Vậy chọn dầm có tiết diện: bdxhd = 25x50 (cm) bố trí cho tất cả các dầm phụ của
công trình.
Hệ dầm conson.
Ta có: hd =

ld
1 1
= 1650 ×  ÷ ÷ = ( 330 ÷ 235 )
md
5 7

Vậy ta chọn hd= 500mm.
Bd= (0,3 ÷ 0,5)x500 = ( 150-250), chọn bd =200mm.
Vậy chọn dầm có tiết diện: bdxhd = 20x30 (cm) bố trí cho tất cả các dầm conson
của công trình.
Sơ bộ xác định kích thước cột:
Công thức xác định:
F = (1,2 ÷ 1,5)

N
Rb

Trong đó: F: Diện tích tiết diện cột.
N:Lực dọc tính theo diện chịu tải, N = q.n.S.
Với: + q: là tổng tải trọng sơ bộ trên 1m2 sàn, sơ bộ chọn q = 1,2 T/m2
+ n: là số sàn trên cột đang tính
+ S: là diện tích truyền tải trọng đứng lên cột đang xét


8000

24700

7000

150

2400

+ Rb: là cường độ chịu nén của vật liệu làm cột, bêtông cấp độ bền B20 ta
có:Rb= 115 kG/cm2.

7000

S= 56.25M2

S= 26.25M2

150

S= 12.25M2

3150

150

7000

8000

7000

150

22000

a

kt-06

STT Tên cột

n

M

Tiết diện cột

qtt
R (kg/m2) F (m2)
(kg/m2) b

S

b (m) h(m) F(m2)
1
C1
1,2
9 56.25 1200
1150000 0,63
0,8
0,8
0,64
2
C2
1,2
9 26.25 1200
1150000 0,29
0,6
0,6
0,36
3
C3
1,2
9 12.25 1200
1150000 0,13
0,4
0,4
0,16
ta chọn diện tích tiết diện cột sơ bộ là 80x80cm từ tầng hầm đến cột tầng 2 và
giảm tiết diện các tầng trên. Cứ 4 tầng ta giảm tiết diện 1lần.

Tương tự cột C1, cột C2 ta giảm tiết diện cứ 3 tầng ta giảm tiết diện 1 lần.
Vì cột C3 có tiết diện nhỏ nên ta giữ nguyên tiết diện cho tất cả các tầng.
Bảng chọn sơ bộ tiết diện cột
Tầng
Hầm-2
3-6
7-9

C1
B
80
70
60

C2
h
80
70
60

b
60
50
40

C3
h
60
50
40

b
40
40
40

h
40
40
40


Lập sơ đồ tính cho các cấu kiện chịu lực:
Mô hình hóa hệ kết cấu chịu lực chính của phần thân của công trình bằng hệ
khung không gian. Khung có liên kết cứng tại nút..
Sử dụng phần mềm tính kết cấu Etaps V9.7 để tính toán với: Các dầm chính, dầm
phụ, cột là các Frame..
Nhịp tính toán của khung lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột .

CHƯƠNG 1:

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

S12

d25x50

d30x50
d30x50

S11

d25x50

d25x50

d30x60

S13

d25x50

s10

S9

d25x50

S16

d30x65

S14

d25x50
d30x65

d25x50
d25x50

d25x50

S6
d30x65

d30x60

S17

S5
d30x65

d30x65

d25x50

d30x65

S1
d25x50

d25x50

d25x50
d30x65

S4

S2

d30x65
d25x50

d30x65

d25x50
d25x50

S7

d25x50

S12

S3

d30x65

d25x50

d25x50

d30x65

d25x50

S11

d30x65

d25x50
d25x50

d30x65

d30x65

d25x50
d30x65

d25x50

d30x65

d25x50
d25x50

S8

s10

S15

3600

2400

d30x65

d30x65

3200

d25x50
2400

d30x50

S1
d30x65

3600

3400

1650

7000

3

S8

1650

4

d25x50

d30x50

d25x50

d30x65

S15

8000

2

S2

S6

d30x65

d25x50
d25x50

S3

d25x50
d30x65

d25x50

d25x50

S5

d30x65

d25x50

S4

d30x65
d30x65

d25x50

S7

d25x50

d25x50

7000

1

d30x65

d25x50

d30x65

S15

d25x50
1650

S3

d30x65

3400

d25x50

d25x50

d30x65

S2

d30x65

d25x50
d30x65

S1

d30x65

S4

d25x50
d25x50

d30x65

d25x50

S5

d30x65

d30x65
d25x50

d30x65

1500

S6

1350

A

d30x65

150

3100

7000

2400

B

d25x50

2000

S9

d25x50

d25x50

d25x50
d25x50

S4

d30x65

S13

d30x65

d25x50

d30x65

d25x50

2800

S5

S14
d30x65

d25x50

3200

C

S3

d25x50
d25x50

d30x65

S6

S2

d30x65
d30x65

d25x50

d30x65

3100
1500

d25x50

2400

7000

S1

S15
d30x65

d30x65

8000

d25x50

d25x50

1350

d30x65

150

D

d25x50

A.THIẾT KẾ SÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG.
Mặt bằng kết cấu ô bản tầng điển hình của công trình:


Phân loại ô bản và đặt tên cho ô bản:
-Đặt tên các ô bản theo các điều kiện sau:
+Kích thước hình học ô bản, nhịp tính toán của ô bản.
+Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản.
+Liên kết của ô bản với các dầm xung quanh.
Tải trọng tác dụng lên ô bản:
Tải trọng tạm thời trên sàn và mái (hoạt tải):
-Hoạt tải tính toán bằng tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số vượt tải. Hệ số độ tin
cậy lấy theo TCVN 2737-1995.
-Đối với sàn và cầu thang lấy bằng 1,3 khi tải trọng tiêu chuẩn nhỏ hơn 200
daN/m2.
-Đối với sàn và cầu thang lấy bằng 1,2 khi tải trọng tiêu chuẩn hơn 200 daN/m2.
-Trong nhà cao tầng, do xác suất xuất hiện hoạt tải ở tất cả các phòng và tất cả
các tầng là không xảy ra, do giá trị hoạt sử dụng được nhân với hệ số giảm tải
được quy định trong TCVN 2737-1995.
-Sau khi tính toán tĩnh tải và hoạt tải cho các phòng của sàn, ta tiến hành tổng
hợp thành bảng tải trọng đơn vị phân bố đều trên sàn bao gồm tĩnh tải và hoạt tải
sàn như bảng sau :
Bảng 1: các lớp cấu tạo của sàn

Tên sàn

Tải

trọng

Tĩnh
Phòng ngủ, tải
Bếp

Tĩnh
Ban công+ tải
lôgia

Hành lang

Tĩnh
tải

Bảng tính toán tải trọng đơn vị
Trọng
Hệ
Chiều Tải trọng
Tải trọng
lượng
số
Tổng
Các lớp sàn
dày tiêu chuẩn
tính toán
riêng
vượt
cộng(daN/m2)
(m) (daN/m2)

(daN/m2)
(daN/m3)
tải
Gạch lát nền
2200
0,01
22
1,1
24,2
Vữa lót
1800
0,03
54
1,2
64,8
451,4
Bê tông
2500
0,12
250
1,1
330
Vữa trát
1800 0,015
27
1,2
32,4
Hoạt tải
240
Tổng cộng

691,4
Gạch lát nền
2200
0,01
22
1,1
24,2
Vữa lót
1800
0,03
54
1,2
64,8
451,4
Bê tông
2500
0,12
250
1,1
330
Vữa trát
1800 0,015
27
1,2
32,4
Hoạt tải
240
Tổng cộng
691,4
Gạch lát nền

2200
0,01
22
1,1
24,2
Vữa lót
1800
0,03
54
1,2
64,8
451,4
Bê tông
2500
0,12
250
1,1
330
Vữa trát
1800 0,015
27
1,2
32,4
Hoạt tải
360
Tổng cộng
811,4


Phòng

khách

Tĩnh
tải

Gạch lát nền
Vữa lót
Bê tông
Vữa trát

Gạch chống trơn
Vữa lót
Lớp gạch vỡ
Tĩnh
Lớp chống thấm
tải
Sàn vệ sinh
Bê tông
Vữa trát
Thiết bị vệ sinh

2200
0,01
1800
0,03
2500
0,12
1800 0,015
Hoạt tải
Tổng cộng

2200
0,01
1800
0,03
1600 0.185
1800
0,02
2500
0,12
1800 0,015
Hoạt tải
Tổng cộng

22
54
250
27

1,1
1,2
1,1
1,2

24,2
64,8
330
32,4

451,4
240

691,4

22
54
296
36
250
27
50

1,1
1,2
1.3
1,2
1,1
1,2
1,1

24,2
64,8
384
43,2
330
32,4
55

933,6

240
1173,6

Tải trọng tác dụng lên sàn bao gồm trọng lượng bản thân sàn, trọng lượng
tường ngăn quy về tải phân bố đều trên sàn và hoạt tải tác dụng.
Bảng 2: Tổng tải trọng tác dụng lên các ô bản
L1

L2

m

m

1

3.4

3.1

2

3.6

3.1

3

2.4

3.1

4

2.4

3.9

5

3.6

3.9

6

3.4

3.9

7

3.2

2.4

8

2.4

1.65

9

4.8

1.65

10

3.4

4.8

11

3.6

4.8

12

2.4

4.8

13

3.2

7.0

14

1.65

3.2

15

1.35

6.0

16

3.2

4.8

17

3.2

3.2

Kí hiệu
ô sàn

L2/L1

1.10

1.16
1.29
1.63
1.08
1.15
1.33
1.45
2.91
1.41
1.33
2.00
2.19
1.94
4.44
1.5
1.0

Loại bản

Sơ đồ tính

Tĩnh Tải Hoạt Tải
g
P

Tổng
q=g+p

kG/m2

kG/m2

kG/m2

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

933.6

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

360

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

240

Đàn hồi

451.4

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

240

Đàn hồi

451.4

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

240

Đàn hồi

451.4

240

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

360

BẢN KÊ 4 CẠNH Đàn hồi

451.4

360

691.4
691.4
691.4
1174
691.4
691.4
811.4
691.4
691.4
691.4
691.4
691.4
691.4
691.4

691.4
811.4
811.4

BẢNDẦM

BẢNDẦM
BẢNDẦM


Thiết kế các ô bản:
Nguyên lý tính toán
- Dựa vào mặt bằng sàn đã bố trí ở trên ta chia thành các ô sàn theo quan niệm các ô
sàn làm việc độc lập với nhau (tải trọng tác dụng lên ô bản này không gây nội lực cho
các ô bản lân cận).
- Tính toán các ô sàn theo sơ đồ đàn hồi.
- Nhịp tính toán tính từ tâm gối tựa này đến tâm gối tựa kia.
Gọi : l1 : chiều dài theo phương cạnh ngắn của ô sàn.
l2 : chiều dài theo phương cạnh dài của ô sàn.
- Dựa vào tỷ số l2/l1 của các ô sàn mà ta tính bản loại dầm hoặc bản kê 4 cạnh.
+ Nếu l2/l1 >2 sàn làm việc theo một phương hay gọi là bản loại dầm.
+ Nếu l2/l1 ≤ 2 sàn làm việc theo hai phương hay gọi là bản kê 4 cạnh.
- Liên kết cạnh ô bản có thể xem là:
+ Liên kết ngàm khi bản được đổ toàn khối với dầm hoặc tường chịu lực, với
dầm giửa
+ Liên kết khớp khi bản được lắp ghép với dầm hoặc dầm sàn toàn khối, với
dầm biên
+ Tự do khi đó là hỗng hoặc không có liên kết.
- Tính toán cho bản loại dầm:
Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán.

Tùy liên kết cạnh bản mà có các sơ đồ tính đối với dầm
*

Tính mômen âm:

-Nếu bản 2 đầu khớp: M g = 0 .
2

-Nếu bản 1 đầu ngàm, 1 đầu khớp: M g =

( g + p )l1
.
8

2

( g + p )l1
-Nếu bản 2 đầu ngàm: M g =
.
12

* Tính mômen dương:
( g + p )l12
M nh =
- Nếu bản 2 đầu khớp:
.
8
9( g + p / 2)l12 ( p / 2).l12
+
- Nếu bản đầu ngàm, đầu khớp: M nh =

.
128
8
( g + p / 2)l12 ( p / 2).l12
+
- Nếu bản hai đầu ngàm: M nh =
.
24
8

-

Tính toán cho bản kê 4 cạnh:

Để tính toán sàn ta tách thành các ô bản đơn để tính toán. Lúc này để kể đến vị trí
bất lợi của hoạt tải p người ta xem xét các trường hợp hoạt tải cách ô và hoạt tải đặt
trên toàn bản.


Với mômen âm M I,MII trên các gối tựa lấy hoạt tải trên toàn bản. Tính M I,MII theo
các công thức:
- Mômen gối: ⊕ Cạnh ngắn : MI = -β1.(g+p).l1.l2.
⊕ Cạnh dài : MII = -β2.(g+p).l1.l2.
Với mômen dương giữa nhịp lấy hoạt tải đặt cách ô tính như các công thức:
- Mômen giữa nhịp:
q1=g+0.5p và q2=0.5p
⊕ Cạnh ngắn : M1 = (α1.q1+ α01.q2) .l1.l2.
⊕ Cạnh dài : M2 = (α2.q1+ α02.q2) .l1.l2.
Trong đó:
- β1, β2: là các hệ số tra bảng (phụ lục 6 sàn sườn bê tông toàn khối của GS. TS

Nguyễn Đình Cống) phụ thuộc vào tỷ số r = l2/l1 và điều kiện liên kết ở biên của ô bản.
- α01, α02 : là giá trị α1, α2 ứng với bản có bốn cạnh kê tự do.
- l1, l2: là chiều dài cạnh ngắn, chiều dài cạnh dài của ô bản.
- α1, α2: là giá trị ứng với bản có các gối giữa ngàm. Tra bảng (phụ lục 6 sàn sườn
bê tông toàn khối của GS.TS Nguyễn Đình Cống).
Bản được liên kết với dầm theo hai phương. Bản kê 4 cạnh làm việc theo 2
phương. Có tất cả 9 sơ đồ (Sàn sườn bê tông toàn khối của GS. TS Nguyễn Đình Cống
trang 160). Với sàn tầng 3 thì các ô bản làm việc chủ yếu theo các sơ đồ sau:

M II
M1

Sơ đồ 6

l1

Sơ đồ 7

Sơ đồ 8

Sơ đồ 9

MI
L2
M II

Hình 1 : Các sơ đồ tính toán

M1

M2

MI

M II

L1

l2

MI

MI

M II

* Để tính toán đơn giản ta lấy nhịp tính toán là khoảng cách giữaM 2các trục tim dầm.
Tính toán cốt thép cho bản:
-Trình tự tính toán:
Chiều cao làm việc : h0 = h-a .
Theo phương cạnh ngắn: h01 = h-a .
Theo phương cạnh dài : h02 = h-a-

d1 + d 2
.
2

Với d1 : đường kính cốt thép theo phương cạnh ngắn.
d2 : đường kính cốt thép theo phương cạnh dài.
Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m, chiều cao h = h b.

M
.
Rb .b.ho2
ω
0,85 − 0,008 × 11,5
ξR =
=
= 0,623
Rs  ω 
280  0,85 − 0,008 × 11,5 
1+
1 −  1 +
1 −

σ sc ,u  1,1 
400 
1,1

α R = ξ R (1 − 0,5ξ R ) = 0,623 × (1 − 0,5 × 0,623) = 0,429

Xác định : α M =


1 + 1 − 2.α M
- Nếu α M < α R thì ta tính ζ với ζ =

2
M
Diện tích cốt thép: AS =
(cm2).

ζ .Rs .ho
- Nếu α M > α R : tăng tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bê tông.

Tính và kiểm tra hàm lượng cốt thép:
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: µmin ≤ µ =
- Với µmin = 0,1%, µmax = ξ R ×

AS
≤ µmax .
b.ho

Rb
Rs
Duøng MII ñeå tính

Duøng MI ñeå tính

Duøng MI ñeå tính

Duøng M2 ñeå tính

Duøng M1 ñeå tính

Hình 2 : Cấu tạo thép củaDuø
ôngbản
MII ñeå tính
µ
-Đối với loại bản dầm: % = (0,3% ÷ 0,9%) là hợp lý.
-Đối với loại bản kê : µ % = (0,4% ÷ 0,8%) là hợp lý.
Chọn và bố trí cốt thép:

Chọn AS sao cho: + AS CH ≥ AS TT.
+ Thỏa mãn điều kiện cấu tạo.
+ Thuận tiện thi công .
Chọn đường kính thép ∅6 ÷ ∅14 ( không được lớn hơn hb/10) .
TT
a S .100
TT
AS
a
Khoảng cách giữa các thanh thép:
(cm).
= TTS ⇒ a =
TT
AS
100
a
π ×d2
Với: a S =
4

Bố trí cốt thép với khoảng cách thực tế a ≤ aTT và tính lại Asbố trí:
AS

bố trí

=

AS .100
(cm2) .
a

+ Khoảng cách cốt thép chịu lực a = 7 ÷ 20(cm).
+ Cốt thép ở nhịp theo phương cạnh ngắn (l 1) đặt ở lớp dưới còn cốt thép ở
nhịp theo phương cạnh dài (l2) đặt ở lớp trên.
+ Cốt thép chịu mômen âm ở gối theo phương cạnh ngắn (l 1) đặt suốt theo
chiều dài của dầm cạnh dài, còn cốt thép chịu mômen âm ở gối theo phương cạnh dài
(l2) đặt phần còn lại ở dầm cạnh ngắn.
+ Lưới cốt thép chịu mômen âm trên gối cả hai phương có bề rộng bằng 0,25l 1.
+ Nối cốt thép: cốt thép chịu mômen dương nối tại gối tựa, cốt thép chịu
mômen âm nối tại nhịp.











Kết quả tính toán của các ô sàn:

BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN KÊ 4 CẠNH
Cấp bền BT :

4

Rb = 14.5

Kích thước
STT

S1

S2

S3

Sơ đồ sàn

6
9

l1

l2

(m)

(m)

Cốt thép Ø ≤ 8

1

Rs=Rsc=225

ξR=0.618

αR=0.427

Cốt thép Ø > 8

2

Rs=Rsc=280

ξR=0.595

αR=0.418

Tải trọng
g

p

Chiều dày
h

(N/m2) (N/m2) (mm) (mm)

4.00

3.40

a

h0

Tỷ số
l2/l1

Hệ số
moment

(mm)

20.0 100.0

α1 = 0.0305

M1 =

26.0

94.0

α2 = 0.0221

M2 =

20.0 100.0

β1 = 0.0697

MI =

β2 = 0.0504

MII =

α1 = 0.0187

M1 =

α2 = 0.0170

M2 =

20.0 100.0

β1 = 0.0438

MI =

20.0 100.0

β2 = 0.0393

MII =

α1 = 0.0270

M1 =

α2 = 0.0175

M2 =

4,514 2,400 120
20.0 100.0

1.18

20.0 100.0
26.0

94.0

3.80 4.00 4,514 2,400 120

3.00 4.00 4,514 2,400 120

1.05

20.0 100.0
26.0

94.0

1.33

Tính thép

Moment
(N.m/m)

2,87
0

2,07
4
6,557
4,739
1,96
9
1,79
2
4,600
4,128
2,24
0
1,45
2

0.10%

αm

ζ

AsTT

Chọn thép
Ø

aBT

AsCH H.lượng

(cm2/m) (mm) (mm) (cm2/m) µBT (%)

0.020 0.990

1.29

6

200

1.41

0.14%

0.016 0.992

0.99

6

200

1.41

0.15%

0.045 0.977

2.98

8

150

3.35

0.34%

0.033 0.983

2.14

8

150

3.35

0.34%

0.014 0.993

1.00

6

200

1.41

0.14%

0.014 0.993

0.94

6

200

1.41

0.15%

0.032 0.984

2.08

8

150

3.35

0.34%

0.028 0.986

1.86

8

150

3.35

0.34%

0.015 0.992

1.00

6

200

1.41

0.14%

0.011 0.994

0.94

6

200

1.41

0.15%


S4

S5

S6

S7

8
9
7
9

20.0 100.0

β1 = 0.0573

MI =

4,754

0.033 0.983

2.15

8

150

3.35

0.34%

20.0 100.0

β2 = 0.0432

MII =

3,581

0.025 0.987

1.61

8

150

3.35

0.34%

20.0 100.0

α1 = 0.0205

M1 =

0.022 0.989

1.43

6

200

1.41

0.14%

26.0

α2 = 0.0140

M2 =

0.017 0.991

1.03

6

200

1.41

0.15%

20.0 100.0

β1 = 0.0469

MI =

0.050 0.974

3.32

8

150

3.35

0.34%

20.0 100.0

β2 = 0.0320

MII =

0.034 0.983

2.24

8

150

3.35

0.34%

20.0 100.0

α1 = 0.0234

M1 =

0.016 0.992

1.02

6

200

1.41

0.14%

26.0

α2 = 0.0113

M2 =

0.009 0.996

0.94

6

200

1.41

0.15%

20.0 100.0

β1 = 0.0539

MI =

0.036 0.982

2.38

8

150

3.35

0.34%

20.0 100.0

β2 = 0.0229

MII =

0.015 0.992

1.00

8

150

3.35

0.34%

20.0 100.0

α1 = 0.0200

M1 =

0.019 0.991

1.22

6

200

1.41

0.14%

α2 = 0.0068

M2 =

0.007 0.996

0.94

6

200

1.41

0.15%

β1 = 0.0437

MI =

0.041 0.979

2.71

8

150

3.35

0.34%

β2 = 0.0151

MII =

0.014 0.993

1.00

8

150

3.35

0.34%

α1 = 0.0207

M1 =

0.022 0.989

1.42

6

200

1.41

0.14%

94.0

α2 = 0.0089

M2 =

0.011 0.995

0.94

6

200

1.41

0.15%

20.0 100.0

β1 = 0.0461

MI =

0.048 0.975

3.20

8

150

3.35

0.34%

94.0

3.30 4.00 9,336 2,400 120

1.21

94.0

3.00 4.00 4,514 3,600 120

1.33

26.0
3.40 5.80 4,514 2,400 120

94.0

20.0 100.0

1.71

20.0 100.0
3.80 5.80 4,514 2,400 120

20.0 100.0
26.0

1.53

3,17
2
2,16
6
7,269
4,952
2,27
5
1,10
4
5,248
2,226
2,72

2
933
5,961
2,055
3,15
4
1,36
1
-


7,031

S10

S11

S13

S15

9
9
9
6
8

3.30 5.30 4,514 2,400 120

20.0 100.0

β2 = 0.0198

MII =

20.0 100.0

α1 = 0.0205

M1 =

26.0

α2 = 0.0079

M2 =

β1 = 0.0451

MI =

20.0 100.0

β2 = 0.0175

MII =

20.0 100.0

α1 = 0.0198

M1 =

α2 = 0.0065

M2 =

β1 = 0.0433

MI =

20.0 100.0

β2 = 0.0144

MII =

20.0 100.0

α1 = 0.0316

M1 =

α2 = 0.0109

M2 =

20.0 100.0

β1 = 0.0658

MI =

20.0 100.0

β2 = 0.0229

MII =

20.0 100.0

α1 = 0.0280

M1 =

α2 = 0.0081

M2 =

20.0 100.0

β1 = 0.0555

MI =

20.0 100.0

β2 = 0.0187

MII =

20.0 100.0

26.0
1.90 3.30 9,336 2,400 120

1.65 2.80 4,514 2,400 120

1.65 3.30 4,514 2,400 120

94.0

94.0

20.0 100.0

26.0

26.0

1.61

94.0

94.0

1.74

1.70

2.00

3,019
2,47
5
959
5,457
2,121
1,45
5
481
3,185
1,059
1,01
0
350
2,101
-732
1,05
4
305
2,089
-704

0.021 0.989

1.36

8

150

3.35

0.34%

0.017 0.991

1.11

6

200

1.41

0.14%

0.007 0.996

0.94

6

200

1.41

0.15%

0.038 0.981

2.47

8

150

3.35

0.34%

0.015 0.993

1.00

8

150

3.35

0.34%

0.010 0.995

1.00

6

200

1.41

0.14%

0.004 0.998

0.94

6

200

1.41

0.15%

0.022 0.989

1.43

8

150

3.35

0.34%

0.007 0.996

1.00

8

150

3.35

0.34%

0.007 0.997

1.00

6

200

1.41

0.14%

0.003 0.999

0.94

6

200

1.41

0.15%

0.014 0.993

1.00

8

150

3.35

0.34%

0.005 0.997

1.00

8

150

3.35

0.34%

0.007 0.996

1.00

6

200

1.41

0.14%

0.002 0.999

0.94

6

200

1.41

0.15%

0.014 0.993

1.00

8

150

3.35

0.34%

0.005 0.998

1.00

8

150

3.35

0.34%