Đồ án bê tông cốt thép 1

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

A

B

C

D

SƠ ĐỒ SÀN : ( số liệu 1-A-1 )

1

2

3

4

5

BẢNG SỐ LIỆU

2

L1(m)

L2(m)

P(KN/m )

1.7

4.5

6.00

Thép Ci
Thép
Dầm
sàn,cốt
đai
CI

CII

Cấp độ
bền
B

Chiều dầy
tương
bt(mm)

15

340

*) Tra bảng
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
1


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-) Bê tông B15
Rb = 8.5 MPa , Rbt = 0.75 MPa , Eb 23x103 MPa
-) Cốt thép CI
Rs = 225 MPa , Rsc = 225 MPa , Rsw = 175 MPa , Es = 21x 104 MPa
-) Cốt thép CII
Rs = 280 MPa , Rsc = 280 MPa , Rsw = 225 MPa , Es = 21x 104 MPa
I) TÍNH BẢN
1. Xét tỉ số
L2 4.5

 2.64 >2
L1 1.7
Như vậy bản làm việc theo 1 phương, Ta có sàn toàn khối laoij bản dầm từ trục 2 dến trục 4
là dầm chính,các dầm ngang là dầm phụ
2. Chọn kích thước bản
Theo công thức ta có

D
hb  L1
m
Với D = 0.8 �1.4 , chọn D = 1.4
M = 30 �35 , chọn m = 30
L1 là chiều dài cạnh ngắn cúa bản dầm L1 = 1.7 (m)

�h

b

=

1.4
1.7
30

= 00.7 (m)

Chọn hb = 0.07 (m) = 7 (cm)
-) Bề rộng tường 340 (cm)
-) Bê tông B15 có Rb=8.5 MPa , Rbt=0.75 MPa , Eb=23x103 MPa
-) Thép đai, thép sàn dùng thép nhóm CI
Rs = Rsc = 225 MPa , Rsw = 175 MPa , Eb = 21x104 MPa
-) Thép chịu lực dùng thép nhóm CII
Rs = 280 MPa , Rsc = 280 MPa , Rsw = 225 MPa , Es = 21x 104 MPa
-) Tra bảng phụ lục 8 ta có
 R  0.439 ,  R  0.650
-) Chọn kích thước dầm phụ
1 1

1
4.5
L2 
 0.375
Ta có hdf  ( � ) L2 ; chọn hdf =
12 18
12
12
1
Chọn hdf = 400 � bdf = bdf  0.2( m)
2
-) Chọn kích thước dầm chính
1 1
1
Ta có hdc = ( � )L2 � hdc = L1 = 0.56 (m) chọn hdc = 600
8 12
8
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
2


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 1
bdc = ( � )hdc
2 4

3) Sơ đồ tính

� bdc =

1
0.6 = 0.3 (m) � chọn bdc= 0.3 (m)
2

A

B

C

D

Là toàn bộ khối sàn có bản loại dầm, để tính toán ta cắt dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn
(phương cạnh ngắn L1, vuông góc với dầm phụ ) và tính dải bản này như 1 dầm liên tục, có các
gối tựa là tương và các dầm phụ.
Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán được tính theo mép gối tựa.

2

3

4

5

70

400

1

120

1.465

1.500

1.500

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
3


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1.465

1.500

1.500

Các lớp cấu tạo bản
Lớp gạch lát 10mm,   20 KN / m

3

10

70

3010

-) Nhịp tính toán được như sau:
-) Nhịp biên
b
b h
0.34 0.07
L0b  L1  df  t  b  1.7  0.1 

 1.465(m)
2 2 2
2
2
-) Dầm chính
L0 = L1 – bdf =1.7 – 0.2 = 1.5 (m)
Chênh lệch giữa các nhịp
L0  L0 b 1.5  1.465

�100 % =3% < 10% ( thỏa mãn )
L0
1.465
4) Xác định tải trọng
a) Tĩnh tải

Ta có cấu tạo lớp sàn

Giá trị tiêu chuẩn
(KN/m2)

Hệ số
độ tin cậy

Giá trị tính
toán(KN/m2)

0.01x20 = 0.2

1.1

0.22

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
4


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3
0.03x18 = 0.540
1.3
0.702
Lớp vữa lót dày 30mm,   18 KN / m

  25 KN/m3
3
Lớp vữa lót dày 10mm,   18 KN / m

0.07x25 = 1.75

1.1

1.925

0.01x18 = 0.18

1.3

0.234

Tổng cộng

2.67

bản bê tông cốt thép 70mm,

3.081

Lấy tròn
gb = 3.1 KN/m2
Hoạt tải
pb = ptc n = 6.0 x 1.2 = 7.2 KN/m2
Tải trọng toàn phần qb = gb + pb = 3.1 + 7.2 =10.3 KN/m2

Tính toán với dải bản b1=1m, có qb = 10.3 x 1 =10.3 KN/m2

70
400

5) Tính nội lực

120

1.465

200

1.500

200

1.500

200

q=10.3 KN/m

a)Tính mô men tại nhịp biên và nhịp giữa
q tt L20b 10.3 �1.4652
M nhb 

 2.1 (KNm)
11
11

Mô men uốn tại gối tựa thứ 2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
5


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

q tt L20 10.3 �1.52
M gb 

 2.2 (KNm)
11
11
Mô men tại nhịp giữa
q tt L20
10.3 �1.52
M nhg  �
�
 �1.5 (KNm)
16
16
b) Lực cắt Q

Q1p  0.4qblob  0.4 x 10.3 x 1.465 = 6 (KN )
Q2t  0.6qbl0 b  0.6 x 10.3 x 1.465 = 9.05 (KN)
Qtp  Qtt  0.5qbl0 = 0.5 x 10.3 x 1.5 = 7.72 (KN)

2.2KNm

1.5 KNm

1.5 KNm

1.5 KNm
2 .1KNm

6 KN

7.72 KN

9.05 KN

7.72 KN

7.72 KN

7.72 KN

6) Tính toán côt thép chịu mô men uốn
Tính toán thép trong bản ta tính toán như dầm đơn giản có tiết diện hình chữ nhật có kích thước
b x h = 1000 x 70 (mm)
Ta có B15 Rb = 8.5 MPa , Rbt = 0.75 MPa , Eb 23x103 MPa
Thép CI Rs = 225 MPa, Rsc = 225 MPa, Rsw = 175 MPa, Es = 21x 104 MPa
Chọn a= 15 (mm) � h0 = hb – a = 70 – 15 = 55 (mm)
+) Tại nhịp biên và gối biên M= 2.2 KNm
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9

6


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

M
2.2 �106
m 

 0.082 <  pl  0.255
Rb �b �h02 8.5 �1000 �552
�   0.960
M
2.2 �106
As 

 190(mm2 )
Rs � �h0 225 �0.96 �55
Kiểm tra:
A
190
  s 100% 
100%  0.35% �(0.3% - 0.9%)
b �h
1000 �55
Chọn cốt thép có đường kính là �6 , có as = 28.3 mm2 nên khoảng cách giữa các cốt thép là:
b �a 1000 �28.3

S 1 s 
 150mm , chon thép �6 , S=150mm
As
190
-) Tại nhịp giữa,gối giữa có M= 1.5 KNm
M
1.5 �106
m 

 0.065 (mm) <  pl  0.255
Rb �b �h02 8.5 �1000 �552
�   0.967
M
1.5 �106
As 

 145(mm 2 )
Rs � �h0 225 �0.967 �55
Kiểm tra:
A
140
  s 100% 
100%  0.3% �(0.3% - 0.9%)
b �h
1000 �55
Chọn cốt thép có đường kính �6 , có as = 28.3 mm2 nên khoảng cách giữa các cốt thép là:
b �a 1000 �28.3
S 1 s 
 195mm , chọn �6 , S = 190 mm
As

145
+) Tại các nhịp giữa và gối giữa ở trong vùng được phép giảm đến tối đa 20% cốt thép có
As'  As �0.8  0.8 x 145 =116 (mm)
Kiểm tra:
A
116
  s 100% 
100%  0.25 %
b �h
1000 �55
Chọn thép �6 , s = 210 có As = 116mm2
-) Kiểm tra lại chiều cao làm việc h0: lớp bảo vệ 10mm, h0=70-10-0.5x8 =56 mm.
Như vậy tri số đã dùng để tính toán là h0=55 mm là thiên về an toàn.
Cốt thép chịu mô men âm : với pb/gb =7.2/3.36=2.1 < 3, trị số   0.25 , đoạn vươn ra của cốt thép
chịu
mô men âm tính từ mép dầm phụ là:
 l0  0.25 �1.5  0.4m
Tính từ trục dầm phụ:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
7


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 l0  0.5bdf  0.4  0.5 �0.2  0.5 m
Bản không bố trí côt đai, vì lực cắt của bản hoàn toàn do bê tông chịu

QBt  7.72 KN  Qb min  0.8Rbt b1h0  0.8 �0.75 �1000 �65  39.0 KN
*) Cốt thép cấu tạo
+) Cốt thép chịu mô men âm đặt vuông góc với dầm chính:
Chọn �6 , s =200 có diện tích trên mỗi mét của bản là 141mm2, lớn hơn 50% diện tích cốt thép
tính toán tại gối tựa giữa cảu bản là 0.5x130=65mm2, sử dụng các thanh cốt mũ, đoạn vươn ra tính
từ mép dầm chính là:
1
1
�l0  �1.5  0.375m
4
4
Tính từ trục dầm chính là :
1
1
�l0  0.5 �bdc  �1.5  0.5 �0.3  0.525m
4
4
+) Cốt thép phân bố được bố trí vuông góc cốt thép chịu lực: chọn �6 , s =250 có diện tích trên
mỗi mét của bản là 113mm2, đảm bảo lớn hơn 20% diện tích cốt thép tính toán tại giưa nhịp (nhịp
biên 0.2 x 176=36mm2, nhịp giữa 0.2x130=26mm2)
Bảng tổng hợp bố trí thép trong bản


m
Tiết diện
M
As
Chọn cốt thép
2
(KNm)

(mm )
(%) d(mm)
s(mm)
Nhịp biên

2.2

0.082 0.096

190

0.35

6

150

Nhịp giữa,gối giữa

1.5

0.065 0.967

145

0.3

6

190

7) Bố trí cốt thép

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
8


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

C

D

2

1

6 a200

6 a250

B

3

1

2

1

2

6 a200

3

5

4
6 a250
6 a150

6 a200

4

6 a200

6 a250

3

4
6 a250

1

6 a190

6 a200

5
60

6 a150

6 a200

6 a250

3

6 a200

4

3

6 a250

3

2

6 a190

2

6 a200

4

1000
60

50

5

3

470
60

3-3

A

3

6 a200

4

1000

60

6 a250

3

4

1000

60

60

60

60

1

1775

50

6 a190

50

3600

2
50

1-1
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
9


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 a200
470

60

6 a200

5
60

6 a150
50

1000

60

6 a200

4
60

60

6 a200

4

1000

60

60

1000

4
60

1

1775

50

6 a210

50

3600

2
50

2-2

III. TÍNH DẦM PHỤ
1. Sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm liên tục, có gối tựa là các dầm chính và tường.
Ta tính toán dầm phụ theo sơ đồ biến dạng dẻo, do đó ta phải xác định nhịp tính toán của các
nhịp. Nhịp tính toán của dầm láy bằng khoảng cách giữa hai khớp dẻo như vậy:
Đối với các nhịp giữa thì nhịp tính toán sẽ là khoảng cách giữa 2 mép trong của 2 dầm
chính:
L0 = L2 – bdc = 4.5 – 0.3 = 4.2 (m)
Đối với nhịp biên thì nhịp tính toán là khoảng cách mép dầm chính đến trung tâm gối tựa ở
tường:
b
b a
L0 b  L2  dc  t   4.3 5
2 2 2
Chênh lệch giữa các nhịp :
(4.35  4.2)
�100%  2.32%  10%
4.35
2) Xác định tải trọng
+) Tĩnh tải
- Tải trọng bản thân dầm ( không kể đến phần bản dầy 70mm )
g0df = bdf ( hdf - hb )  n = 0.2 x ( 0.4 – 0.07 ) x 25 x 1.1 = 1.82 KN/m

- Tĩnh tải truyền từ bản
gb x l1 = 3.1 x 1.7 = 5.3(KN/m )
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
10


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Tĩnh tải toàn phần
gdf = g0df + gb x l1 = 1.82 + 5.3 = 7.12 KN/m
+) Hoạt tải
Hoạt tải truyền bản
pdf = pb x l1 = 7.2 x 1.7 = 12.24 KN/m
+) Tải trọng tính toán toàn phần
qdf = gdf + pdf = 7.12 + 12.24 =19.36 KN/m
Xét tỷ số
pdf 12.24

 1.72
g df
7.12

q=19.36 KN/m

3) Xác định nội lực
a) Mô men uốn

Để vẽ biểu đồ bao mômen ta chia mỗi nhịp tính toán thành 5 đoạn bằng nhau, tại tiết diện
chia
-) Tung độ hình bao mômen ( nhánh dương ):
+) Tại nhịp biên
2
2
M+ = 1qdplob  1 �19.36 �4.350  1 �367 KNm
+) Tại nhịp giữa
2
2
M+ = 1qdpl0  1 �19.36 �4.2  1 �342
KNm
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
11


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-) Tung độ hình bao mômen ( nhánh âm ) :
2
2
M- =  2 qdpl0   2 �19.36 �4.2   2 �342 KNm
Tra bảng phụ lục 11, với tỷ số pdp / gdp = 1.72 có hệ số k = 0.2377 và các hệ số 1 ,  2
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau
-) Tiết diện có mômen âm bằng 0 cách bên trái gối thứ 2 một đoạn
x  kl0 b  0.2377 �4.350  1.034m

-) Tiết diện có mômen dương bằng 0 cách gối tựa 1 đoạn:
+ ) Tại nhịp biên : 0.15l0b = 0.15 x 4.350 = 0.653 m
+) Tại nhịp giữa : 0.15l0 = 0.15 x 4.2 = 0.63 m

Giá trị 

Nhịp, tiết diện

1

Tung độ M (KMm)

2

M+

M-

Nhịp biên
Gối A
1

0
0.065

23.86

2

0.090

33.03

0.425L

0.091

33.4

3

0.075

27.53

4

0.020

7.34

Gối B – Td. 5
Nhịp 2

-0.0715

-24.53

6

0.018

-0.0277

6.61

-9.472

7

0.058

-0.0056

21.286

-1.91

0.5L
8
9
Gối C – Td. 10
Nhịp giữa

0.0625
0.058
0.018

-0.0026
-0.0217

-0.0625

22.94
21.286
6.61

-0.89
-7.42
-21.375

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
12


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

11

0.018

-0.0207

6.61

-7.08

12

0.058

-0.0044

21.286

-1.51

0.5L

0.0625

-0.0044

22.94

-1.51

b) Lực cắt
QA = 0.4qdpl0b = 0.5 x 19.36 x 4.350 = 42.1 KN
QtB = 0.6qdpl0b = 0.6 x 19.36 x 4.350 = 50.53 KN
QBp = Qc = 0.5qdpl0 = 0.5 x 19.36 x 4.2 = 40.656 KN
BIỂU ĐỒ BAO MÔMEN VÀ BIỂU ĐỒ LỰC CẮT

1.51
22.94

21.286 1.51

6.61

7.08

21.375
40.656

50.53

40.656

40.656

6.61 7.42

0.89
21.286

22.94

6.61 9.472

7.34

27.53

33.03

23.86

33.4

42.1

C

21.286 1.91

B

24.53

A

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
13


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

4) Tính cốt thép dọc
-) Bê tông cấp độ bền B15
Rb = 8.5 MPa , Rbt = 0.75 MPa , Eb 23x103 MPa
-) Cốt thép dọc nhóm CII có Rs = 280 MPa , Rsc = 280 MPa , Rsw = 225 MPa , Es = 21x 104
MPa

-) Cốt đai CI , Rsw = 175 MPa , Es = 21x 104 MPa
Đây là sàn bê tông đổ liền khối, vậy khi tính toán ta kể thêm 1 phần bản vào tham gia chịu lực
nén với dầm nên tiết diện tính toán của dầm là chữ T

a) Với mômen âm
Mặc dù bản được đổ liền khối với dầm, nhưng ở vùng dầm chịu mômen âm, phần bản
(cánh dầm) nằm trong vùng kéo nên phần cánh trong tính toán
Tính theo tiết diện chữ nhật b=200mm, h= 400mm
Giả thiết a= 35mm , h0 = (400 – 35 ) = 365 mm
+) Tại gối B, M = 24.53 KNm
M
24.53 �106
m 

 0.11 <  pl  0.255
Rbbh02 8.5 �200 �(365)2
1  1  2 m 1  1  2 �0.11

 0.94
2
2
M
24.53 �106
As 

 256 mm2
Rs h0 280 �0.94 �365
A
256
%  s 

100%  0.363%
Kiểm tra
bdp h0 200 �365
+) Tại gối C, M = 21.375 KNm
M
21.375 �106
m 

 0.1 <  pl  0.255
Rbbh02 8.5 �200 �(365) 2

 

 

1  1  2 m 1  1  2 �0.1

 0.938
2
2

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
14


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

M
21.375 �106
As 

 233 mm2
Rs h0 280 �0.938 �365
As
233

100%  0.32%
kiểm tra  % 
bdp h0 200 �365
b) Với mômen dương
*)Tính theo tiết diện chữ T, có cánh nằm trong vùng nén
Ta có hc=hb=70mm , hdp=400mm , bdp=200mm, giả thiết a=35mm , h0 = 400 – 35 = 365 mm
Độ vươn ra của cánh Sf lấy không lớn hơn giá trị bé nhất trong các giá trị sau:
+)(1/6)ld = (1/6) x 4.2 = 0.7m
+) Một nửa khoảng cách thông thủy giữa 2 dầm phụ cạnh nhau:
0.5l0 = 0.5 x 1.5 = 0.75 m ( Do hc >0.1h, với h=400mm và khoảng cách giữa các dầm
ngang lớn hơn khoảng cach giữa các dầm dọc 4.5m > 1.7m )
Vậy Sf �min(0.7 ; 0.75)m = 0.7m
Chọn Sf = 700mm
Bề rộng cánh
bf = bdp + 2Sf = 200 + 2x700 = 1600 mm
- Xác định trục trung hòa
Mf = Rbbfhc(h0 – 0.5hc)
= 8.5 x 1600 x 70 x (365 – 0.5x70) = 314.16 x 106 (Nmm)
Mà ta có M+max = 33.4 KN
Vậy M+max = 33.4KN < Mf = 314.16 KNm

� Trục trung hòa đi qua cánh
+) Tính theo tiết diện hình chữ nhật
có b=bf=1600mm , h=400mm , a=35mm , h0=365mm
- Tại nhịp biên với M = 33.4 KNm
M
33.4 �106
m 

 0.02 <  pl  0.255
Rbb f h02 8.5 �1600 �(365) 2
1  1  2 m 1  1  2 �0.02

 0.99
2
2
M
33.4 �106
As 

 345 mm2
Rs h0 280 �0.99 �365
A
345
%  s 
100%  0.47% >  =0.05%
Kiểm tra
bdp h0 200 �365
- Tại nhịp 2, giữa với M = 22.94 KNm
M
22.94 �106

m 

 0.012 <  pl  0.255
Rbb f h02 8.5 �1600 �(365) 2

 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
15


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1  1  2 m 1  1  2 �0.012

 0.99
2
2
M
22.94 �106
As 

 220 mm2
Rs h0 280 �0.99 �365
A
220

%  s 
100%  0.31% >  =0.05%
Kiểm tra
bdp h0 200 �365
Nhận xét : hc = 70mm < 0.2h0=73mm
Như vậy hàm lượng cốt thép nằm trong phạm vi hợp lý
5) Chọn và bố trí cốt thép dọc

 

Phương Án
Diện tích
1
Diện tích
2
Diện tích
3
Diện tích

BẢNG PHƯƠNG ÁN CHỌN CỐT THÉP
Nhịp Biên
Gối B
Nhịp Giữa
Gối C
2
2
2
(mm )
(mm )
(mm )

(mm2)
345
256
220
233
2�12  �14
2�12  �14
2�14
3�12
380
380
307.9
339.3
1�14  �16
3�12
2�16
2�12  �14
355
339
402
380
3�14
2�12  �16 1�12  2�14
2�12  �16
461.8

427

421

427

Nhịp Giữa
(mm2)
220
3�12
339.3
2�16
402
3�14
461

*) Nhận xét và lựa chọn:
tt
Phương án 1 là phương án diện tích cốt thép sát với diện tích cốt thép tinh toán, As  As đảm
bảo thiên về an toàn. Chênh lệch về tiết diện giữa các thanh là không lớn. Cốt thép đã chọn có
tiết diện nhỏ tăng lực dính giữa bê tông và cốt thép. Chọn phương án 1, dễ dàng trong uốn
1 14
2 12

2 12

1

1 14

2

Nh?p Biên

2
3

2 14 4

G?i B

Nh?p Gi? a

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
16


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 12 5
1 12 6

G?i C

2 12

7

1 12

6

Nh?p Gi?a

6) Tính cốt thép ngang
-) Bê tông B15
Rb = 8.5 MPa , Rbt = 0.75 MPa , Eb 23x103 MPa
-) Cốt đai thép CI
Rs = 225 MPa , Rsc = 225 MPa , Rsw = 175 MPa , Es = 21x 104 MPa
-) Các giá trị lưc cắt trên dầm
QA = 0.4qdpl0b = 42.1 KN
QtB = 0.6qdpl0b = 50.53 KN
QBp = Qc = 0.5qdpl0= 40.656 KN
Lấy giá trin lớn nhất QBmax = 50.53 để tính cốt đai, có h0 = 373 mm
-) Xác định
Qbmin = b 3 Rbt bh0  0.6 �0.75 �200 �373  33570 N = 33.570 KN
Như vậy với Qmin = QB = 40.656KN > Qbmin = 33.57KN
Nên không cần phải tính toán cốt đai, ta bố trí cốt đai theo cấu tạo
+) Kiểm tra điều kiện đảm bảo bền trên dải nghiêng các vết nứt xiên:
T
Qmax = QB  0.3w1b1 Rbbh0 = 0.3 x 1.0 x 8.5 x 200 x 373 = 190230 N = 190.230 (KN)
- Tính
q1 = gdp + 0.5pdp = 7.12 + 0.5x12.24 = 13.24 KN/m
2
2
Mb = b 2 Rbt bh0  2 �0.75 �200 �(373) = 41738700 Nmm = 41.738 KNm
Qb1 = 2 M b q1  2 � 41.738 �13.24  47.01 KN
Qb1 47.01

 78.35 N
0.6
0.6

Mb
41.738
 Qb1 
 47.01  158.9 KN
h0
0.373
- Xảy ra trường hợp
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
17


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Qb1 47.01

 78.35KN > Qmax = 50.53 KN
0.6
0.6
+) Xác định lực cắt theo công thức
Qm2ax  Qb21 (50.53) 2  (47.01) 2
qsw 

 2.05 KN/m
4M b
4 �41.738
-) Kiểm tra

Qb min
33.570

 45KN > q sw = 2.05
2h0 2 �0.373
2

2

�Q
� �Q �
Q


Thì qsw  max  b 2 q1  � max  b 2 q1 � � max � 20.76 KN/m
2h0 b 3
�2h0 b3 � �2h0 �
+) Chọn thép cốt đai
Chọn thép �6 . as = 28.3 mm2 , 2 nhánh
Asw = 2 x 28.3 = 56.6 mm2
Với dầm cao h=400 < 450 mm
�h
�
Sct �min � ;150 � min  200;150 
�2
�
chọn Sct = 150
Chon cốt đai thép �6 . as = 28.3 mm2 , s = 150 mm
+) Tại các gối khác ta đều bố trí thép cốt đai co s = 150 mm
*) Kiểm tra ứng suất nén chính

Q  50.53  0.3 w1b1Rbbh0  0.3x 1.0 x 8.5 x 200 x 373 = 190230 N = 190.230 (KN)
-> Kích thước tiết diện chọn đã đủ chịu ứng suất ép chính
*) Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng
l
Trong đoạn l1 = 0 b  1.08 tính từ gối , bố trí �6 s150 mm
4
Ta có Asw = 2 x 28.3 = 56.6 mm2
A
56.6
 w  sw 
 0.001886
bs 200 �150
Es 21 �106
 
 9.13
Eb 23 �106
( Es môđun đàn hồi của thép CII )
( Eb môđun đàn hồi của bêtông B15)
b1  1  5 w  1  5 �9.13 �0.001886  1.086 < 1.3
b1  1   Rb  1  0.01�8.5  0.915
- Xét tích số
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
18


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Vậy



 w1b1  1.086 �0.915  0.99 : 1
Qbt = 0.3 w1b1 Rbbh0  0.3x 1.0 x 8.5 x 200 x 373 = 190230 N = 190.230 (KN)
Qmax < Qbt
Hệ số  f xét đến ảnh hưởng của cánh chịu nén trong tiết diện chữ T, do trong đoạn l1 =
1.08m , tính từ mép gối, cánh nằm trong vùng kéo -->  f =0.
Do dầm không chịu nén nên  n =0.
1+  f +  f =1

2
Xác định M b  b 2  1   f   n  Rbt bh0  2 x 1 x 0.75 x 200 x 3732 = 41738700 Nmm =
= 41.738 KNm
R A
175 �56.6
 66.03KN / m
qsw = sw sw 
S
150
0.56 qsw = 0.56 x 66.03 = 36.97 KNm
Như vậy tải trọng dài hạn q1 =13.24 < 0.56 qsw

2.0
Mb
41.738
0.373  1.24m


 1.77 m> b 2 h0 
--> C 
b 3
0.6
q1
13.24

 C = 1.24m
M
41.738
Qb  b 
 33.65 < Qbmin = 40.656 KN
C
1.24
 Qb = Qbmin = 40.656KN
+) Tính
Mb
41.738

 0.632
qsw
66.03
mà C0< min(2h0;C ) --> C0 = 0.743
Qsw  qsw C0  66.03 �0.746  49.26 Kn
Qu = Qb + Qsw = 33.65 + 49.26 = 82.91
Xét mặt cắt nguy hiểm
Qmax – q1C = 50.53 – 13.24 x 1.77 = 27.09 < Qu = 82.91 KN
Vậy tiết diện bê tông và cốt đai đã dủ khả năng chịu lực
C0 

7) Cấu tạo thép và biểu đồ bao vật liệu
a) Tính khả năng chịu lực
*) Tại nhịp biên, mômen dương tiết diện chữ T có cánh nằm trong vùng nén, bè rộng
cánh b=bf = 1600mm. Bố trí cốt thép 2 12 +1 14 => As = 380 mm2
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
19


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Lấy lớp bê tông bảo vệ là 20mm --> a = 20 + 0.5 x 14 = 27mm
 h0 = h – a = 400 – 27 = 373 mm
Rs As
280 �380

 0.021
Ta có  
Rbb f h0 8.5 �1600 �373
x   .h0  0.021 �373  7.833 < hb = 70 --> truc trung hòa đi qua cánh
( chiều cao vùng bê tông chịu nén )
Ta có M td  Rs As h0
Với   1  0.5  1  0.5 �0.021  0.98
� M td  Rs As h0  280 �380 �0.98 �373  38893456 Nm = 38.89 KNm
*) Tại gối thứ 2, mômen âm, bỏ qua cánh chứ T vì nó nằm trong vùng kéo, tính toán tiết
diện hình chữ nhật b x h = 200mm x 400mm
- Bố trí cốt thép 2 12 +1 14 => As = 380 mm2

Lấy lớp bảo vệ bê tông 20mm => a = 20 + 0.5 x 14 = 27mm
 h0 = h – a = 400 – 27 = 373 mm
Rs As
280 �380

 0.167 <  pl  0.300
Ta có  
Rbbh0 8.5 �200 �373
Ta có M td  Rs As h0
Với   1  0.5  1  0.5 �0.167  0.916
� M td  Rs As h0  280 �380 �0.916 �373  36353475 Nm = 36.353 KNm
+) Kết quả tính toán khả năng chịu lực cho các tiết diện khác được tính trong bảng sau :


Tiết diện
Số lượng thanh
As
h0
Mtd
2
(mm )
(mm)
(KNm)
2�12  �14
Giưa nhịp biên
380
373
0.021 0.98
38.89
Cạnh nhịp biên

Uốn 1 �14 ,còn 2�12
226.2
374
0.012 0.99
21.31
2�12  �14
Trên gối 2
380
373
0.167 0.91 36.353
6
Cạnh gối 2
Uốn 1 �14 ,còn 2�12
226.2
374
0.012 0.99
21.31
4
2�14
Giữa gối 2
307.9
373
0.016 0.99
31.89
2
2�14
Cạnh nhịp 2
307.9
373
0.016 0.99

31.89
2
3�12
Trên gối 3
339.3
374
0.149 0.92
32.86
5
Cạnh gối 3
cắt 1�12 , còn 2�12
226.2
374
0.0124 0.99
21.31
b) Xác định mặt cắt lý thuyết của các thanh
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
20


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

-) Vị trí tiết diện cắt lý thuyết, x được xác định theo tam giác đồng dạng
-) Lực cắt tính theo tam giác đồng dạng
*) Tại nhịp biên
Sau khi uốn cốt thép số 2 tiết diện nhịp biên còn lại cốt thép số 1 ( 2�12 ) ở phía dưới.

khả năng chịu lực ở thớ dưới là M=23.55 KNm
ta thấy tiết diện có M = 23.55 KNm nằm giữa tiết diện số 0 và tiết diện số 1

+)Bằng quan hệ hình học giữa các  đồng
dạng

x

23.86

21.31

0.2lob

0.2lob -x

21.31
23.86
=0.2 x 4.350 x 0.89 =0.777m
 x =0.77m

x = 0.2lob

+) Lực cắt tại tiết diện có M=23.55 KNm
0.2lob  x
0.2lob
0.2 �4.35  0.777
= 42.1
0.4 �4.350
= 4.5 KN

42.1

Q = 42.1

x

Do khu vực uốn cốt thép số 2 không có cốt xiên nên Qs,inc=0
Q  Qs ,inc
 5
 W1 =
2 qsw
R A
Có qsw = sw sw
( Asw = n x as =2 x 28.3 = 56.6 mm2 )
S
cốt đai thép  6 có Rsw = 175MPa
175 �56.6
 66.03N / mm  66.03KN / m
 qsw =
150
4.5  0
 5 �0.014  0.108 < 20  = 0.28
Vậy W1 =
2 �66.03
 W1 = 0.28m =280mm
*) Tại gối B
Sau khi uốn cốt thép số 2 thì còn lại 2 12 ( thanh số 3). Khả năng chịu lực của sẽ là 23.55KNm
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9

21


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

kl0b

x1 x2

9.472

23.55

23.55

24.53

Dựa vào biểu đồ bao mômen ta thấy tiết diện có M = 23.55 KNm nằm giữa tiết diện số 5 có
M = 24.33 KNm và tiết diện số 6 có M= 9.472 KNm
( Xét nhánh âm bên trên )

0.2l0

+) Dưa vào  đồng dạng ta có:
21.31
x1 = kl0b - kl0b 24.53
= 1.034 -1.034 x 0.89

= 0.113m = 113 mm

40.656

+) Giá trị lực cắt Q
lob  0.425l0b  x1
l0b  0.425l0b
4.35  1.85  0.113
= 50.53
4.35  1.85
= 48 KN

50.53

Q1 = 50.53

l0b-0.425l0b-x2
l0b-0.425l0b

x1 x2

0.5l0-x1
0.5l0

Do khu vực uốn cốt thép số 2 không có cốt xiên nên Qs,inc=0
Q  Qs ,inc
48
 5 =
 0.5 �0.014  0.433m > 20 
 Wtr2=

2 qsw
2 �66.03
 Chọn Wtr2 = 450 mm
+) Tương tự
21.31  9.472
x2 = 0.2l0 – 0.2l0 24.53  9.472
= 0.2x4.2 – 0.2x4.2x0.78 = 0.184m = 184 mm
Giá trị lực cắt Q2 :
0.5l0  0.184
Q2 = 40.656
0.5l0
0.5 �4.2  0.184
 37.09KN
= 40.656
0.5 �4.2
Tại đây cũng không có cốt xiên nên Qs,inc=0
Q  Qs ,inc
37.09
 5 =
 0.5 �0.014  0.365m > 20 
 Wph2=
2 qsw
2 �66.03
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
22


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG

KHOA XÂY DỰNG
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 Chọn Wtr2 = 400 mm
*) Tại gối thứ 3
Sau khi cắt thanh thép số 6 ( 12 ) thì còn lại cốt thép số 5 ( 212 ). Khả năng chịu lực của tiết
diện lúc này là : M= 21.31KNm. Ta thấy tiết diện có M = 21.31KNm nằm giữa tiết diện số 9

21.375

21.31
840-x

x

40.656

7.42

M = 7.42 KNm và tiết diện số 10 có M=21.375KNm

+) x3 = 0.840 – 0.840

21.31  7.42
21.375  7.42

= 0.003
+ giá trị lực cắt
2.1  0.003
Q= 40.656

2.1
=40.59 KN

Tiết diện không có cốt xiên Qs,inc = 0
Q
40.59
 5 
 5 �0.012 =0.367m = 367mm
W3 =
2qsw
2 �66.03
chọn W3 = 400 mm
*) Kiểm tra uốn cốt thép
Cốt thép số 2 được sử dụng kết hợp vừa chịu mômen dương ở nhịp biên, vừa chịu mômen
âm ở gối B, nó được uốn bên trái gối B
Cốt thép số 2 được uốn từ bên trên gối xuống, điểm ban đầu uốn cách tiết diện trước đó
h
500mm > 0  190mm,
2
điểm kết thúc uốn cách gối trái B 1 đoạn (h0 2a0)+500=360+500=860mm ra ngoài tiết diện
sau

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
23


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

36.3 (2
W2=400

6.61 7.42

0.89
21.286

6.61

21.31(2

22.94

9.472

24.53
7.34

27.53

33.03

23.86

33.4

W2=450

21.286 1.91

21.31(2

21.31(2

31.89(2
38.89(2

7

1

1

1

1

14 2
6s150)

3

6s250)

4

2

2

6s150)

3
2

14

3

3

7

4

4

1

6s150)

4

6s250)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9

24


ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
GVHD : BÙI TRƯỜNG GIANG
KHOA XÂY DỰNG
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3

2400

7

7

3100

3700

982

360

50
9

50
9

280
2

360

2850
360

360

1

4650

4

4500

2
7

14

1-1

14

2

3

14

7

3

1
2

1

2-2

12

6
5

4

3-3

4

4-4

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------SVTH : PHẠM NGỌC HÀ
LỚP : XD AK9
25

5