ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP THIẾT KẾ BẢN SÀN

Đồ án BTCT1

A. THIẾT KẾ BẢN SÀN

A

1000

C

B

C

C

B

2200

2200
3L1=6600

2200

2200

A

2200
3L1=6600

2200

2200

B

2200
3L1=6600

2200

D

L2=6200

1

L2=6200

2

L2=6200

3

A

L2=6200

4

5

Sơ đồ bản sàn
Cốt thép
L1
(m)

2,2

L2
(m)

6,2

pc
(kN/ m2)

8

γ fp

Cốt dọc
(MPa)

Bêtông B15
(Mpa)

1,2

R b= 8,5
R bt=0,75
γ b=0,9

Cốt đai,
cốt xiên
(MPa)

Nhóm CI, AI

R s= 225

R sw=175

Nhóm CII, AII

R s= 280

R sw=225

1. Bảng số liệu tính toán:

SV: Trần Lê Quốc Duy

1


Đồ án BTCT1
- Gạch Cê

ramic.
- Vữ
a ló
t.
- Bêtô
ng cố
t thé
p.
- Vữ
a trá
t.

Lớp cấu tạo sàn
Gạch Cêramic
Vữa lót
Bê tơng cốt thép
Vữa trát

Chiều dày(δ i)
(m)
0,010
0,030
0,080
0,030

Khối lượng riêng(γ i)
(KN/m3)
22
18
25

18
Các lớp cấu tạo sàn

Hệ số vượt tải(γ

f, i

)

1,1
1,3
1,1
1,3

 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn:
1
1
× 2200 = 73,33 (mm).
hs= L1 =
m
30
⇒ chọn hs= 80(mm)
 Chọn sơ bộ kích thước dầm phụ: (nhịp Ldp = L2 = 6200mm)
1 
1 
1
1
* h dp =  ÷ L 2 =  ÷  × 6200 = (413 ÷ 310)mm
 15 20 
 15 20 

⇒ chọn h dp = 450 (mm)
1 1
1 1
* b dp =  ÷ h dp =  ÷  × 400 = ( 200 ÷ 100) mm
2 4
2 4
⇒ chọn b dp = 200 (mm)
 Chọn sơ bộ kích thước dầm chính: (nhịp = 3L1 =3.2200= 6600mm)
1 1 
1 1 
* h dc =  ÷ L dc =  ÷  × 6600 = ( 825 ÷ 440) mm
 8 15 
 8 15 
⇒ chọn h dc = 700 (mm)
1 1
1 1
* b dc =  ÷ h dc =  ÷  × 700 = ( 350 ÷ 175) mm
2 4
2 4
⇒ chọn b dc = 300 (mm)
SV: Trần Lê Quốc Duy

2


Đồ án BTCT1

2. Sơ đồ tính:
L2 6200
=

= 2,81 > 2, nên bản thuộc loại bản làm việc thep phương cạnh ngắn, các tr ục t ừ
L1 2200
2 đến 4 là dầm chính, các tục vuông góc với dầm chính là dầm phụ.
- Để tính bản,ta cắt một dãy rộng b=1m vuông góc với d ầm ph ụ và thu ộc d ầm liên t ục có
gối tựa là dầm phụ và tường.
- Bản sàn được tính theo sơ đồ dẽo.
Nhịp tính toán của bản:
- Nhịp biên:

⇒ L 0b
⇒ L 0b

b dp

t hs
+
2
2 2
200 340 80
= 2200 −
−
+
= 1970 ( mm )
2
2
2
= 1970 (mm)

L 0b = L1 −

−

- Nhịp giữa:
L 0g = L1 − b dp = 2200 − 200 = 2000 ( mm )

⇒ L 0g = 2000 ( mm )
Chênh lệch giữa các nhịp:

2000 − 1970
.100% = 1,5%
2000

A

B

C

Sơ đồ nhịp tính toán của bản

3. Xác định tải trọng:
- Hoạt tãi tính toán:
p s = p c × n f, p = 8 × 1,2 = 9,6 (kN/m 2 )

SV: Trần Lê Quốc Duy

3


Đồ án BTCT1

-

Tỉnh tải:

Lớp cấu tạo
Gạch lát
Vữa lót + tạo
dốc
Bản BTCT
Vữa trát

Chiều dày
δi (m)
0,010

Trọng lượng
Trị tiêu chuẩn Hệ số tin cậy Trị tính toán
riêng
gc (kN/m2)
gs(kN/m2)
tải trọng γ f,i
γ i (kN/m3)
20
0,20
1.1
0,22

0,030

18

0,54

1.3

0,7

0,080
0,030

25
18
Tổng

2,00
0,54

1.1
1.3

2,2
0,70
3,82

- Tải trọng toàn phần (tính theo dãy bản rộng b=1m)

(

q s = ( g s + p s ) × b = ( 3,82 + 9,6 ) × 1 = 13,42 kN/m 2

)

- Tính moment:
Xác định moment trong bản bằng sơ đồ dẽo. Nhịp tính toán chênh nhau 1,5% nên có thể
dùng các công thức lập sẵn.
Giá trị tuyệt đối của moment dương ở nhịp biên và moment âm ở gối thứ hai:
M1 = M b =

q s × L2ob 13,42 × 1,97 2
=
= 4,74 ( kNm ).
11
11

Giá trị tuyệt đối của moment dương ở nhịp giữa và moment âm ở gối giữa:
q s × L2o 13,42 × 2 2
M=
=
= 3,36 ( kNm ).
11
16
gs
ps
L0p =1970

A

L0g =2000

C

B
4,74

3,36

3,36

(KNm)

4,74

Sơ đồ tính và biểu đồ moment của bản sàn
SV: Trần Lê Quốc Duy

4


Đồ án BTCT1

Tính cốt thép :
0

Chọn a = 20mm cho mọi tiết diện
Chiều cao làm việc của betong :
0

s

0

h = h – a = 80 – 20 = 60(mm)
- Công thức tính toán:
αm =

M
ξγ b R b bh 0
;
2 ; ξ = 1 − 1 − 2α m ; A st =
γ b R b bh o
γsR s
μ% =

-

Ast
A − Ast
.100% ; ΔA s = s
.100% ;
bh o
Ast

Số liệu bêtông: Bêtông B15 : Rb= 8,5 Mpa ; γ b= 0,9 ; ξR=0,37 ; αR =0,3.
Dùng thép AI : Rs= 225 Mpa ; γ s= 1.

-

Hàm lượng cốt thép hợp lý của bản dầm:

µmin = 0,05 % ≤µ hợp lí ≤µ max = 100

-

γ bξ R R b
0,9 x0,37 × 8,5
= 1,26 0 0
= 100
γsR s
1 × 225

Điều kiện hạn chế khi tính theo sơ đồ dẽo:

M
(kNm)

αm

Nhịp
biên, gối
2

4,74

0,172

Nhịp
giữa, gối
giữa

3,36

0,122

Tiết diện

SV: Trần Lê Quốc Duy

α m ≤ α R = 0,3

ξ

m

Ast
(mm2)

μ ( %)

0,19

387,6

0,13

265,2

ξ

≤ ξ = 0,37

R

Chọn cốt thép

ΔA s ( % )

φ (mm)

a
(mm)

As
(mm2)

0,64

8

130

387

-0,15

0,44

8

190

265

-0,07

5


Đồ án BTCT1
Kiểm tra h0tt:
Chọn abv = 15 mm. φmax=8 mm ⇒ h0tt = hs–abv–0,5 φ max = 80 – 15 – 0,5 × 8 = 61 > h0 = 60(mm).
Vậy kết quả thiên về an toàn.
- Xét tỉ lệ :

ps
9,6
=
= 2,51
g s 3,82

ps
0b
0g
<
3
⇒
α
=
0,25
⇒
αL

=
αL
=0,25x2000=500(mm)
g
⇒1 < s
L0b L0 1970
=
=
= 328,3(mm)
. 6
6
6
L0b
Chọn 6 = 330(mm)
* chiều dài đoạn cốt thép neo vào gối tựa:
an

L = (10 ÷ 15)φ

max

×
= (10 ÷ 15) 8 = (80 ÷ 120)(mm).

an

chọn L =120 (mm).
* cốt thép cấu tạo chịu moment âm dọc theo gối biên và phía trên dầm chính:
A

s, ct

 5000 Astgoáigiöõa,nhipgiöõa = 0,5 × 265,2 = 132,6 mm 2
≥ 
φ 6 s 200 As = 141 mm 2

(

sc

(

))

2

Chọn φ6 a200 (A = 141 mm ).
* chiều dài cốt thép chịu moment âm tại gối biên (mút cốt thép – mép tường)

L

ct

≥

L0b 1970
=
= 246,25(mm)
8
8

⇒ chọn 250 (mm)
* chiều dài cốt thép chịu moment âm từ mút cốt thép – mép dầm chính:

L

ct

1 1
1 1
=  ÷  L0b =  ÷ 1970 = (492 ÷ 394)(mm)
 4 5
 4 5

⇒ chọn 400 (mm)
* cốt thép phân bố:
2<

L2 6,2
=
= 2,8 < 3 ⇒ A s,pb ≥ .20%A st = 0,2.387,6 = 77,52(mm 2 )
L1 2,2

SV: Trần Lê Quốc Duy

6


Đồ án BTCT1
s

2

⇒ chọn φ6a250 (A = 113 mm )

SV: Trần Lê Quốc Duy

7


Đồ án BTCT1

B. TÍNH DẦM PHỤ
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẽo.

1. Sơ đồ tính:
Là dầm liên tục 4 nhịp với các gối tựa là tường biên và dầm chính.
dp

Chọn đoạn kê dầm phụ lên tường: C = 220 mm.
 Nhịp biên:
b dc t C dp
− +
2 2
2
300 340 220
= 6200 −
−
+
= 5990 ( mm )

2
2
2

L 0b = L 2 −
⇒ L 0b

 Nhịp giữa:
L 0g = L 2 − b dc = 6200 − 300 = 5900( mm )
 Chênh lệch giữa các nhịp:

L 0b − L 0g
L 0g

.100% =

6050 - 5990
.100% = 1%
5990

500

220

5990
1

300

6200

5900

800

340

300

6200
2

3

Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ

2. Xác định tải trọng:
 Tĩnh tải:
 Trọng lượng bản thân dầm phụ:
g 0 = γ .γ bt bdp (hdp − hb ) = 1,1.25.0,2.(0,5 − 0,08) = 2,31( KN / m)
 Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào:
g1 = g s .L1 = 3,82.2,2 = 8,404( KN / m)
 Tổng tĩnh tải:
g dp = g 0 + g1 = 2,31 + 8,404 = 10,7( KN / m)
 Hoạt tải:
SV: Trần Lê Quốc Duy

8

Đồ án BTCT1
 Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào:
p dp = p s L1 = 9,6.2,2 = 21,12( KN / m)
 Tổng tải:
q dp = g dp + p dp = 10,7 + 21,12 = 31,82( KN / m)

3. Xác định nội lực:
Biều đồ bao momen:
Xét tỉ số:

p dp
g dp

=

21,22
= 1,93
10,7

Tra bảng ⇒ k= 0,237
-

Tung độ tại tiết diện của biểu đồ bao moment tính theo công thức:
M = β.q dp .l 02 ( l0: nhịp tính toán)

 Moment âm triệt tiêu cánh mép gối tựa một đoạn::
x 1 = k.L 0b = 0,237.5,59 = 1,32(m)
 Moment dương triệt tiêu cánh mép gối tựa một đoạn:
Đối với nhịp biên:
x 2 = 0,15.L 0b = 0,15.5,59 = 0,839( m)

Đối với nhịp giữa:
x 3 = 0,15.L 0g = 0,15.5,9 = 0,885(m)

Xác định tung độ biểu đồ bao moment của dầm phụ
q dp = 31,82( KN / m)
Nhịp

Biên

Tiết diện

Nhịp tính
toán
L0(m)

2

qdpL 0

(KNm)

β max

β min

Mmax

Gối 1

0

0

1

0,065

74,21

0,090

102,7

0,091

103,9

3

0,075

85,6

4

0,020

22,8

2

0,425L0b

SV: Trần Lê Quốc Duy

5,990

1122,3

Mmin

9


Đồ án BTCT1
Gối 2-TIẾT
DIỆN.5

-0,0715

-81

6

0,018

-0,0309

20

-34,2

7

0,058

-0,0099

64,24

-11

0,5L0g

0,0625

69,2

Giữa
5,900

8

1088,8

9

0,058

-0,006

64,24

-6,6

0,018

-0,024

20

-26,5

10

-0,0625

(gối 3)

69,23

Lực cắt (Q)
- Tung độ biểu đồ bao lực cắt được xác định theo công thức:
Q1 = 0,4 .q dp .L0b = 0,4.31,82.5,99 = 76,2(kN )
Q 2tr = -0,6 .q dp .L0b = −0,6.31,82.5,99 = −114,4(kN )
tr
Q ph
2 = Q 3 = 0,5 .q dp .L0 g = 0,5.31,82.5,9 = 93,9( kN )

69,23

2026,5

6,6

8

11

7

9

M

10

( kNm )

64,24

885

69,2

6

5

839

64,24

81

5

4

93,9

114,4

93,9

85,6

102,7

103,9

74,21
76,2

3

2

20 34,2

1

0

22,8

81

1320

Q
( kN)

Biểu đồ bao lực của dầm phụ

4. Tính cốt thép:
 Tính cốt dọc tại tiết diện ở nhịp:
 Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, cơ sở tính toán là tiết diện
chữ T.
 Độ vươn của sải cánh được lấy theo TCVN 356-2005:
SV: Trần Lê Quốc Duy

10