Thiết kế quy hoạch chiều cao san nền, tính toán khối lượng đất san nền, lập biện pháp thi công và dự toán xây lắp san nền

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

---------

THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

PHẦN KẾT CẤU
(20%)
Sinh viên thực hiện

: NGUYỄN CÔNG NHẬT

Lớp

: 12XH2

Mã sinh viên

: 121250642227

Giáo viên hướng dẫn chính

: PGS.TS. PHAN CAO THỌ

Giáo viên hướng dẫn kết cấu

: KS. PHAN NHẬT LONG

Đà Nẵng, tháng 06/2015
1


CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN TẦNG 3
I. VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG TÍNH TOÁN
1. Bê tông: Sử dụng bê tông có cấp độ bền B20 với các đặc trung như sau:

2. Cốt thép: Sử dụng cốt thép CI, CII có các đặc tình sau:

Đặc tính cốt thép CI (Φ ≤ 8mm)



- Cường độ chịu kéo tính toán

: Rs = 225.106 (N/m2)

- Cường độ chịu nén tính toán

: Rsc = 225.106 (N/m2)

- Cường độ chịu cắt

: Rsw = 175.106 (N/m2)

Đặc tính thép CII (Φ > 8mm)

- Cường độ chịu kéo tính toán

: Rs = 280.106 (N/m2)

- Cường độ chịu nén tính toán

: Rsc = 280.106 (N/m2)

- Cường độ khi tính cốt ngang

: Rsw = 225.106 (N/m2)

I.BỒ TRÍ HỆ LƯỚI DẦM:
Dựa vào bản vẽ kiến trúc và hệ lưới cột, bố trí hệ lưới dầm. Với hệ lưới dầm đã
bố trí, mặt bằng sàn được chia thành các ô sàn. Ta quan niệm các ô sàn làm việc độc
lập với nhau: tải trọng tác dụng lên ô sàn này không gây ra nội lực trong các ô sàn lân
cận (quan niệm này không được chính xác nhưng được áp dụng vì cách tính đơn giản).
Vì quan niệm rằng các ô sàn làm việc độc lập nên ta xét riêng từng ô sàn để tính.
Tiến hành đánh số thứ tự các ô sàn để tiện tính toán (các ô sàn cùng loại : cùng
kích thước, cùng công năng, cùng sơ đồ tính thì đánh số trùng nhau).
2


4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

D

S1

S2

S2

S2

S2

S2

S1

S1

S6

S2

S7

3600

3600

D

S2

S3

S3

S3

S3

S3

S2

S4

S5

S5

S5

S5

S5

S5

S5

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

4000

S2

S3

S8

S6

S4

S5

S5

S5

S4

4000

4000

4000

4000

4000

3600

C
3600

C

2400

B
2400

B

A

A

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Hình 1.1- Sơ đồ phân chia ô sàn
Căn cứ vào cấu tạo, điều kiện liên kết, kích thước và hoạt tải của từng ô bản ta đánh số
thứ tự các ô bản. Nhưng do kích thước hình học giữa các ô bản khác nhau không nhiều
nên ta có thể ghép lại thành nhóm để tính nội lực. Cơ sở để phân nhóm là dựa vào kích
thước hình học và tải trọng, do số lượng ô sàn lớn nên ta chỉ chọn mỗi loại ô sàn một ô
để tính nội lực và cốt thép, các ô sàn cùng loại thì bố trí tương tự (Hình 1.1).
Gọi l1: kích thước cạnh ngắn của ô sàn
l2: kích thước cạnh dài của ô sàn.
(Do sơ đồ đàn hồi nên kích thước này lấy theo tim dầm).
Dựa vào tỉ số l2/l1 người ta phân ra 2 loại bản sàn :
l2/l1 ≤ 2: sàn làm việc theo 2 phương ⇒ sàn bản kê 4 cạnh.

l2/l1 > 2: sàn làm việc theo 1 phương ⇒ sàn bản dầm.
Bảng 1.2- Bảng phân loại các loại ô sàn
Liên kết
Tên ô sàn Số ô sàn
l2/l1
Kích thước
biên
l1 (m)
l2 (m)
S1
3
3,6
4,0
1,03
2K,2N
S2
9
3,6
4,0
1,03
1K,3N
S3
6
3,6
4,0
1,03
4N
S4
4
2,4

4,0
1,67
2K,2N
S5
9
2,4
4,0
1,67
1K,3N
S6
2
3,6
4,0
1,03
1K,3N
S7
1
3,6
4,0
1,03
2K,2N
S8
1
3,6
4,0
1,03
4N

Loại
Bản kê

Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê

II.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC BẢN DẦM:
Kích thước tiết diện các bộ phận của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng.
Chiều dày bản sàn có thể xác định sơ bộ theo công thức sau: hb =
Trong đó: m- hệ số phụ thuộc vào loại bản
Bản dầm: m = (30 - 35)
Bản kê : m = (40 - 45)
3

D
l1 ≥ hmin
m


Tên
ơ
sàn

Số ơ
sàn

S1
S2

S3
S4
S5
S6
S7
S8

2
8
8
4
9
2
1
1

Bản console: m = (10 - 18)
D- hệ số phụ thuộc vào tải trọng (D = 0,8 – 1,4)
l1- chiều dài cạnh ngắn của ơ bản.
hmin- chiều dày tối thiểu của bản sàn, theo TCVN 365-2005 thì:
hmin = 60mm đối với sàn giữa các tầng của nhà sản xuất
hmin = 50mm đối với sàn nhà ở và cơng trình cơng cộng
hmin = 60mm đối với sàn mái
Bảng 1.3- Chọn chiều dày sàn:
Kích
h
thước
l2/l1
Loại
D

M
h(min)
(max)
l1
l2
1,03 Bản kê
3,6 4,0
1,2
40-45
0,096 0,108
1,03 Bản kê
3,6 4,0
1,2
40-45
0,096 0,108
1,03 Bản kê
3,6 4,0
1,2
40-45
0,096 0,108
1,67 Bản kê
2,4 4,0
1,2
40-45
0,064 0,072
1,67
2,4 4,0
Bản kê
1,2
40-45

0,064 0,072
1,03 Bản kê
3,6 4,0
1,2
40-45
0,096 0,108
3,6 4,0
1,03 Bản kê
1,2
40-45
0,096 0,108
3,6 4,0
1,03 Bản kê
1,2
40-45
0,096 0,108

Kết luận: Ta chọn chiều dày các ơ sàn như bản vẽ.

III. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN.
1. Tỉnh tải
1.1.Tỉnh tải phân bố do sàn:
Hệ số vượt tải γfi: Tra bảng 1, trang 10 TCVN 2737-1995
2
Xác định tải trọng: g = ∑ γ fi .δ i .γ i (kN / m )
Gạch ceramic
Vữa XM lót dày 20
Sàn BTCT B20
Vữa trát trần dày 15

Hình 1.2- Cấu tạo sàn
Bảng 1.3- Trọng lượng bản thân của các ơ sàn
4

h(chọn)
0,1
0,1
0,1
0,08
0,08
0,1
0,1
0,1


Loại ô sàn

Sàn phòng
(S1,S2,S3)

Sàn hành
lang , sảnh
(S4,S5)

Sàn vệ sinh
(S6,S7,S8)

Vật liệu cấu tạo
sàn
Gạch lát nền

Vữa lát nền
Sàn BTCT
Vữa trát trần
Tổng cộng
Gạch lát nền
Vữa lát nền
Sàn BTCT
Vữa trát trần
Tổng cộng
Gạch Ceramic
Vữa lót B5
Bản sàn BTCT
Vữa trát trần
Trần thạch cao
Tổng cộng

δ

TL
RIÊNG

(m)
0.01
0.02
0.01
0.015

(N/m3)
22000
16000

25000
16000

0.01
0.02
0.08
0.015

22000
16000
25000
16000

1
2
10
1.5
1

22000
16000
25000
16000
15000

gtc
(N/m2)
220
320
2500

240
3280
220
320
2000
240
2780
220
320
2500
240
150
3430

gtt

n
1.2
1.3
1.1
1.3
1.2
1.3
1.1
1.3
1.1
1.3
1.1
1.3
1,2

(N/m2)
264
416
2750
312
3742
264
416
2200
312
3192
242
416
2750
312
180
3900

2. Hoạt tải
Giá trị hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng.
Giá trị hoạt tải lấy theo TCVN 2737-1995 (Bảng 3)
Để đơn giản xem hoạt tải toàn phần thuộc tải trọng ngắn hạn, bỏ qua thành phần
dài hạn.
Hệ số vượt tải lấy theo mục 4.3.3-TCVN 2737-1995
p < 200 daN/m2 γfi = 1,3; p ≥ 200 daN/m2 γfi = 1,2
-

Hoạt tải gồm:
Phòng thông tin sơ yếu : 2000 N/m

Hành lang, sảnh: 3000 N/m
Phòng làm việc: 2000 N/m
Phòng vệ sinh: 2000N/m

Bảng 1.4- Tổng tải trọng tác dụng lên sàn
Tên ô sàn

Trọng lượng

Tường +

TĨNH TẢI
5

HOẠT TẢI

TỔNG TẢI


S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8

bản thân
(N/m2)

cửa (N/m2)

(N/m2)

(N/m2)

(N/m2)

3742
3742
3742
3192
3192
3900
3900
3900

0
0
0
0
0
0
0
0

3742
3742
3742

3192
3192
3900
3900
3900

2400
2400
2400
3600
3600
2400
2400
2400

6142
6142
6142
6792
6792
6300
6300
6300

c)Tải trọng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn :
St(m2): diện tích bao quanh tường
Sc(m2): diện tích cửa
nt,nc: hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa (nt= 1,1 ; nc= 1,3)
ôt=0.1(m); chiều dày của mảng tường:
êt=1500 (daN/m2): trọng lượng riêng của tường

êc=18 (daN/m2): trọng lượng riêng của cửa
Si: diện tích ô sàn đang tính toán
γ v = 1600(daN/m3): trọng lượng riêng của vữa trát tường .
δ v = 0.015(m): chiều dày của lớp trát tường.

- Ta thấy trong sàn S1, S2 có các tường ngăn dày 100mm
- Khi tính toán ta qui tĩnh tải do tường ngăn về tải trọng phân bố đều trên toàn diện
tt
tích ô sàn theo công thức: g t =

Gi
Si

Trong đó:
o Si : lă diện tch săn thứ i.
o Gi : là tổng tải tường ngăn trong ô sàn thứ i.
+ Tải trọng bản thân tường dày 100mm gồm có trọng lượng phần khối xây và trọng
lượng phần vữa trát dày 1,5cm ở hai bên khối xây.
+ Tải trọng của 1m2 tường 10cm gồm có trọng lượng phần khối xây và trọng lượng
phần vữa trât dăy 1,5cm ở hai bín khối xđy.
- Tải trọng tính tóan của 1m2 tường 100mm:
6


g t = n kx × γ kx × δ kx + 2 × ntr × γ v × δ tr

Trong đó:
o

n kx = 1,1 ; ntr = 1,3 : là hệ số vượt tải của khối xây và vữa trát.

o γ kx = 1500daN / m3 , γ v = 1600daN / m3 : là trọng lượng riêng của khối xây gạch và

vữa trát.
o δ kx = 0,1m , δ tr = 0,015m : lă chiều dăy khối xđy gạch vă lớp vữa trât.
g t = (1,1 × 1500 × 0,1) + (2 × 1,3 × 1600 × 0,015) = 227,4daN / m 2

-

Sàn S7 và S7: Trong sàn này có mỗi sàn có 5 tường ngăn 100mm.

+ sàn S1:
Tổng diện tích 6 cửa:
6SC=(1,2x2,2)+ 2(0,6x2,2)= 5,28 m2
Diện tích 5 tường ngăn 100mm là:
St = Sbc – Sc =(2,2x9,1) – 5,28= 14,74 m2
Tổng tải trọng do tường và cửa truyền lên ô sàn là:
G1= St x gt x Sc x gc x n = 14,74 x 227,4 + 5,28 x 18 x 1,2 = 3466
daN=34660N
+ sàn S2: chức năng gống sàn S1 nên ta lấy các thông số trên cho sàn S2
Tổng diện tích 6 cửa:
6SC=(1,2x2,2)+ 2(0,6x2,2)= 5,28 m2
Diện tích 5 tường ngăn 100mm là:
St = Sbc – Sc =(2,2x9,1) – 5,28= 14,74 m2
Tổng tải trọng do tường và cửa truyền lên ô sàn là:
G1= St x gt x Sc x gc x n = 14,74 x 227,4 + 5,28 x 18 x 1,2 = 3466
daN=34660N

Bảng 1.1. Tĩnh tải tính toán tường ngăn
7

Diện tích

Tĩnh tải tường ngăn

sàn

Si (m2)

Gi (N)

S7
S8

14,74
14,74

34660
34660

Tĩnh tải qui đổi
Gqđ=

Gi
(N/m2)
Si

2350
2350

l1

IV.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC :
Nội lực trong sàn được xác định theo sơ đồ đàn hồi
Dựa vào liên kết sàn với dầm, có 3 loại liên kết: liên kết ngàm, khớp và tự do
Quan niệm về liên kết sàn với dầm: Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem đó là liên
kết khớp. Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là liên kết ngàm, nếu dưới sàn không
có dầm thì xem là tự do.
Khi bố trí thép thì dùng thép tại biên ngàm đối diện để bố trí cho biên khớp
1. Xác định nội lực trong ô sàn bản dầm, bản kê và tính toán cốt thép.
1.1. Xác định nội lực trong ô sàn bản dầm
1m
Cắt ô sàn thành dải có bề rộng b = 1m theo phương cạnh
ngắn (vuông góc với cạnh dài) và xem như 1 dầm. Nhịp tính toán
bằng khoảng cách 2 trục dầm

q

q

q

l1

l1

l1
3/8l1

2

M
2

ql
=
max 8

- ql
= 1
8

min

2

M

2

- ql
= 1
12

M

min

M

2

M

=

max

9ql1
128

2

ql
= 1
max 24

M

Hình 1.4- Sơ đồ tính dầm
⇒ Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm :
qtt = (gtt + ptt ) . 1m (kN/m)
Tuỳ liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm ( hình 1.4)
Trong đó: q- tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn (kN/m2).
l1- chiều dài ô sàn theo phương cạnh ngắn (m).
1.2. Xác định nội lực trong ô sàn bản kê 4 cạnh (l2/l1≤2)
Dựa vào liên kết cạnh bản  có 9 sơ đồ:

8

- ql
= 1
12

min


Sơ đồ 6

Sơ đồ 2

Sơ đồ 3

Sơ đồ 4

Sơ đồ 5

Sơ đồ 7
Sơ đồ 8
Hình 1.5- Các sơ đồ tính ô bản kê 4 cạnh

Sơ đồ 9
MII'

Xét từng ô bản :
MI

M1

M I'

M2

l1

l2

Sơ đồ 1

MII

Momen theo phương cạnh ngắn
Momen theo phương cạnh dài
Hình 1.6- Sơ đồ tính thép theo 2 phương
- M1, MI, MI’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn.
- M2, MII, MII’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài.
Dùng M2 để tính
Dùng M1 để tính

Dùng M1 để tính

Dùng M2 để tính

Dùng M1 để tính
Dùng M2 để tính

Với M1 = αi1.qtt.l1.l2
MI = βi1.qtt.l1.l2 ( hoặc MI )
M2 = αi2.qtt.l1.l2

MII = βi2.qtt.l1.l2 ( hoặc MII )
( Đơn vị của M : N.m/m ).
Trong đó: i- chỉ số sơ đồ sàn (4 cạnh khớp i = 1 ; 4 cạnh ngàm i = 9 )
9


αi1, αi2, βi1, βi2 : hệ số phụ thuộc i và l1/l2 tra bảng sổ tay kết cấu
M1, M2- Momen giữa nhịp theo phương cạnh ngắn, cạnh dài
MI, MII- Momen ở gối theo phương cạnh ngắn, cạnh dài.
1.3.Tính toán ô sàn bản kê 4 cạnh: (S1)

Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh L1,L2 và xem như một dầm,xem dải bản
như dầm đơn giản hai đầu ngàm.
Chiều cao dầm h=hb=0,1 m
-Kích thước ô bản:L1=3,6 m;L2=4,0m.

Tải trọng phân bố đều tác dụng lên bản:
qtt = (gtt+ptt) (daN/m2).
qtt = (405+240)=645 (daN/m2).
Sơ đồ nội lực:
M' II
M
M

2

M1

I

M

l2
M' I

II

l1

+Moment dương lớn nhất ở giữa bản:

M1= α1.(g+p).l1.l2. (daN.m/m).
M2= α2.(g+p).l1.l2. (daN.m/m).
+Moment âm lớn nhất ở trên gối:
MI= β1.(g+p).l1.l2. (daN.m/m).(hoặc M’I)
MII= β2.(g+p).l1.l2. (daN.m/m). (hoặc M’II).
Trong đó: α1; α2; β1; β2: hệ số phụ thuộc l1/l2.
-Từ tỷ số l1/l2=1,1tra bảng phụ lục TCVN 2737-1995
ta được: α1=0,0205; α2=0,0138.
β1=0,047; β2=0,0316.

1.5.2.1.Moment dương lớn nhất ở giữa bản (nhịp):
M1= α1.qtt.l1.l2=0,0205x645x3,6x4=190,40 (daN.m/m).
10


M2= α2.qtt.l1.l2=0,0138x645x3,6x4=128,17 (daN.m/m).

Chọn chiều dày lớp bảo vệ a=1,5 (cm).=>ho=h-a=0,1-0,015=0,085 (m).
1.5.2.1.1.Tính toán cốt thép theo phương L1:

-Xác định: αm =

M1
190,40
=
= 0,018 < αR =0,437. Đảm bảo
2
Rb ×b ×h0
14,5 ×10 5 ×1×0,085 2

điều kiện hạn chế.

[

]

[

]

⇒ζ = 0,5. 1 + 1 − 2.α m = 0,5. 1 + 1 − 2.0,018 = 0,99
Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi bề rộng bản b = 1m:
AsTT =

M1
190,40
=
= 1,0 ×10 −4 ( m 2 ) = 1,0(cm 2 )
Rs × ζ × h0
225 ×10 5 × 0,99 × 0,085

µ=
-Kiểm tra :

AsTT
1,0
×100 =
×100 = 0,12%
b × h0
100 × 8,5

Chọn thép ∅6 có as=0,283 (cm2) , khoảng cách a giữa các thanh thép:

a TT =

a s ×100 0,283 ×100
=
= 28,3(cm)
1,0
AsTT
BT

Bố trí cốt thép với khoảng cách a BT = 140mm ≤ a TT ,tính lại diện tích cốt thép bố trí AS
AsTT =

a s .100 0,283.100
=
= 2,02(cm 2 )
BT
a

14

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

µ% =

AsBT
2,02
× 100% =
× 100% = 0,24(%) > µ min = 0,1%
100.h0
100 × 8,5

⇒Thỏa mãn.

1.5.2.1.2.Tính toán cốt thép theo phương L2:
-Xác định:

αm =

M1
128.17
=
= 0,012
2
Rb ×b ×h0
14,5 ×10 5 ×1×0,085 2
< αR =0,437. Đảm bảo

điều kiện hạn chế.

[

]

[

]

⇒ζ = 0,5. 1 + 1 − 2.α m = 0,5. 1 + 1 − 2.0,012 = 0,99
Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi bề rộng bản b = 1m:
AsTT =

-Kiểm tra : µ =

M1
128.17
=
= 0,68 ×10 −4 ( m 2 ) = 0,68(cm 2 )
Rs × ζ × h0
225 ×10 5 × 0,99 × 0,085

AsTT
0,68
×100 =
×100 = 0,08%
b × h0
100 × 8,5
11

Chọn thép ∅6 có as=0,283 (cm2) , khoảng cách a giữa các thanh thép:

a s ×100 0,283 ×100
=
= 41,62(cm)
0,68
AsTT

a TT =

BT

Bố trí cốt thép với khoảng cách a BT = 200mm ≤ a TT ,tính lại diện tích cốt thép bố trí AS
a S .100 0,283.100
=
= 1,415(cm 2 )
BT
20
a

ASBT =

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

µ% =

ASBT
1, 415
.100% =

.100% = 0,167(%) > µ min = 0,1%.
100.h0
100.8,5

⇒Thỏa mãn.

1.5.2.2.Moment âm lớn nhất ở trên gối:
MI= β1.qtt.l1.l2=0,047x645x3,6x4 =436,53 (daN.m/m).
MII= β2.qtt.l1.l2=0,0316x645x3,6x4 =293,5 (daN.m/m).
Chọn chiều dày lớp bảo vệ a=1,5 (cm).=>ho=h-a=0,1-0,015=0,085 (m).
1.5.2.2.1.Tính toán cốt thép theo phương L1:
-Xác định:

αm =

kiện hạn chế.

[

M1
436,53
=
= 0,041
2
Rb × b × h0 14,5 ×10 5 ×1 × 0,085 2
< αR =0,437. Đảm bảo điều

]

[

]

⇒ζ = 0,5. 1 + 1 − 2.α m = 0,5. 1 + 1 − 2.0,041 = 0,98
Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi bề rộng bản b = 1m:
AsTT =

M1
436,53
=
= 2,32 ×10 −4 ( m 2 ) = 2,32(cm 2 )
5
Rs × ζ × h0
225 ×10 × 0,98 × 0,085

-Kiểm tra :

AsTT
2,32
µ=
×100 =
×100 = 0,27%
b × h0
100 × 8,5
Chọn thép ∅8 có as=0,503 (cm2) , khoảng cách a giữa các thanh thép:

a TT =

a s ×100 0,503 ×100
=

= 21,68(cm)
2,32
AsTT

BT
Bố trí cốt thép với khoảng cách a BT = 110 mm ≤ a TT ,tính lại diện tích cốt thép bố trí AS

12


AsTT =

a s .100 0,503.100
=
= 4,57(cm 2 )
a BT
11

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

AsBT
4,57
µ% =
× 100% =
× 100% = 0,54(%) > µ min = 0,1%
100.h0
100 × 8,5
⇒Thỏa mãn.

1.5.2.2.2.Tính toán cốt thép theo phương L2:

-Xác định:

αm =

M2
293.5
=
= 0,028
2
Rb × b × h0 14,5 ×10 5 ×1× 0,085 2
< αR =0,437. Đảm bảo điều

kiện hạn chế.

[

]

[

]

⇒ζ = 0,5. 1 + 1 − 2.α m = 0,5. 1 + 1 − 2.0,028 = 0,98
Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi bề rộng bản b = 1m:
AsTT =

M1
293.5
=
= 1,56 ×10 −4 ( m 2 ) = 1,56(cm 2 )

5
Rs × ζ × h0
225 ×10 × 0,98 × 0,085

-Kiểm tra : µ =

AsTT
3,01
×100 =
×100 = 0,354%
b × h0
100 × 8,5

Chọn thép ∅8 có as=0,503 (cm2) , khoảng cách a giữa các thanh thép:

a TT =

a s × 100 0,503 ×100
=
= 32,24(cm)
1,56
AsTT

BT
Bố trí cốt thép với khoảng cách a BT = 160mm ≤ aTT ,tính lại diện tích cốt thép bố trí AS

AsBT =

a s .100 0,503.100
=

= 3,14(cm 2 )
BT
a
16

-Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

AsBT
3,14
µ% =
× 100% =
× 100% = 0,37(%) > µ min = 0,1%
100.h0
100 × 8,5
⇒Thỏa mãn.
-Để tiện tính toán ta sử dụng excel để tính cho các ô còn lại.

13


V. BỒ TRÍ CỐT THÉP .
1. Yêu cầu cấu tạo sàn
1.1 Khoảng cách lớp bảo vệ
abv là khoảng cách từ mép BT đến đáy cốt thép.
abv = 1 cm đối với h ≤ 10 cm.
abv = 1,5 cm đối với h > 10 cm.
⇒ Khoảng cách từ mép bêtông đến trọng tâm cốt thép a : (ho = h - a)
d2 (ñöôø
ng kính lôù
p treâ

n)

d
d
a = a bv + 1 hoặc a = abv + d1 + 2
2
2

d1 (ñöôø
ng kính lôù
p treâ
n)

Hình 1.9 - Khoảng cách lớp bảo vệ
Đối với cốt thép chịu momen dương thì a của 2 phương khác nhau. Do momen
cạnh ngắn > momen cạnh dài nên người ta thường đặt thép cạnh ngắn nằm dưới để
tăng ho.
1.2. Khoảng cách của cốt thép
a. Cốt thép chịu lực
- Đường kính cốt chịu lực từ Φ6 ÷ Φ10.
- Khoảng cách giữa các cốt thép s = 7 ÷ 20 cm thỏa a ≤ (20cm khi h b<15cm,
1,5hb khi hb ≥ 15cm).
b. Cốt thép phân bố
- Cốt thép phân bố đặt vuông góc với cốt chịu lực
- Cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1 ≥ 3; không ít hơn 20%
cốt chịu lực nếu l2/l1 < 3. Khoảng cách các thanh a = 250 – 300 mm (a≤ 350mm),
đường kính cốt thép phân bố ≤ đường kính cốt thép chịu lực.
Cốt phân bố có tác dụng:
+ Chống nứt do bêtông co ngót.
+ Cố định cốt chịu lực.

+ Truyền tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất.
+ Chịu ứng suất nhiệt.
+ Cản trở sự mở rộng khe nứt.
c. Chiều dài thép mủ
14


Tại vùng giao nhau để tiết kiệm có thể đặt 50% A s của mỗi phương nhưng không ít
hơn 3 thanh/1m dài.
l1/4

l1/4
l1

Hình 1.10- Bố trí thép mủ

d. Phối hợp cốt thép
Do tính toán các ô sàn độc lập (điều này đã nói ở trên) nên thường xảy ra hiện
tượng: tại 2 bên của 1 dầm, các ô sàn có nội lực khác nhau.
(1)
(2)
VD :
M II M II
(1)
(2)
(1)
MII : momen gối của ô (1).
MII(2) : momen gối của ô (2).
(3)
(4)

(1)
(2)
MII ≠ MII
Điều này không đúng với thực tế cho lắm vì các momen đó thường = nhau (nếu
bỏ qua momen xoắn trong dầm).
Sở dĩ kết quả 2 momen đó không bằng nhau do quan niệm tính toán chưa chính
xác (thực tế các ô sàn không độc lập nhau, tải trọng tác dụng lên ô này có thể gây
ra nội lực trong các ô khác).
(1)

M II

(2)

M II

Biểu đồ momen tính toán
Biểu đồ momen thực tế
Do có sự phân phối momen mà momen tại gối của 2 ô sàn lân cận sẽ bằng nhau.
Để đơn giản và thiên về an toàn ta lấy momen lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên gối.
Còn cốt chịu momen dương thì không cần phải làm điều này, nhưng có thể vì lý
do cho tiện thi công nên người ta cũng kéo dài (điều này không bắt buộc) cốt thép sang
những ô sàn liên tiếp.
BẢNG TÍNH THÉP SÀN LOẠI BẢN DẦM VÀ BẢN KÊ 4 CẠNH:
(Tra phụ lục 3.1.1 phần phụ lục 3)
2. Bố trí cốt thép (xem bản vẽ )

15

PHẦN II: TÍNH TOÁN DẦM PHỤ
Sơ đồ tính hệ dầm: dầm liên tục có gối tựa là cột hoặc dầm chính (dầm khung)
chịu tải trọng theo phương đứng.
A. TÍNH TOÁN DẦM PHỤ D2 TRỤC B.
I.SỐ LIỆU TÍNH DẦM PHỤ. :
- Bê Tông B20có: Rb = 11,5 MPa ;Rbt = 0,90MPa
-Thép AI (Ø <10 ): Rs = Rs = 225MPa ;
-Thép AII(Ø ≥10 ): Rs = Rs = 280 MPa ;

3600

C

2400

B

A
4000

1

4000

2

4000

3

4000

4000

5

4

4000

6

4000

7

4000

8

Hình 3.1- mặt bằng bố trí dầm phụ D1 và Sơ đồ truyền tải trọng từ sàn lên dầm
D1
II. SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC DẦM.
1 
1
h =  − l ; b = (0,3 – 0,5)h, Chọn b= 0,2m
 12 20 

Dầm phụ D1 có 7 nhịp.
h=(

1 1
−
). 4000 = 20 – 33,3cm.
12 20

Chọn tiết diện dầm D1: b x h = 20 x 30 (cm) cho tất cả các nhịp.

III.XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM.
1. Tỉnh tải:
16

9


hf'

1.1. Do trọng lượng bản thân
Phần sàn giao nhau với dầm được tính vào trọng lượng sàn  Trọng bản thân
hdp

dầm chỉ tính với phần không giao với sàn.
+ Phần bê tông : q1 = n1.γBT.b.(h - hb)lượng
+ Phần vữa trát : q2 = n2.γvữa.δ.(b + 2.h – 2.hb)
b
Trong đó: n- hệ số vượt tải. Lấy n1 = 1,1; n2 = 1,3
γBT, γvữa - trọng lượng riêng của bê tông, vữa (N/m3)
b, h- bề rộng, chiều cao tiết diện dầm (m)
hb- bề dày bản sàn (m)
δtrát - chiều dày lớp trát (m)

Ta có:
+ q1 = 1,1.25.0,20.(0,3 - 0,1) = 1,100 (kN/m)
+ q2 = 1,3.16.0,015.(0,20 + 2.0,30 – 2.0,1) = 1,872 (kN/m)
 qbt = q1 + q2 = 1100+ 1872 = 2,972 (kN/m)
dp

1.2. Do sàn truyền vào dầm

L1

L2

Hình 3.3- Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm
* Xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố theo diện chịu tải.
Phần 1 truyền vào dầm D1.
Gọi gs là tải trọng tác dụng lên ô sàn.
Sơ đồ truyền tải:
+ Đối với bản dầm: Phân bố đều theo phương cạnh ngắn: gtd = gs x
+ Đối với bản kê 4 cạnh:

17

l1
2


l
l1
. Với β = 1
2xl2

2

- Tải hình thang: gtd = (1 – 2.β2 + β3 ) x gs x

Bảng 3.1.1 - Tỉnh tải do sàn truyền vào dầm D1
Bảng 2-2
Trục

l

ô sàn

Dạng
tải

(m)
1-2

4

4
2

2-3, 8-9

4
5

3-4, 4-5,
5-6, 6-7,

7-8

3
4
5

Hình
thang
Hình
thang
Hình
thang
Hình
thang
Hình
thang

(kN/m2)

Hình
thang
(kN/m)

(kN/m)

4,0

3,192

1,176

1,176

4,0

3,724

4,599

l1

12

gs

(m)

(m)

2,4
3,6

Tổng

5,775
2.4

4,0

3,192

1,176

3,6

4,0

3,724

4,599

2,4

4,0

3,192

1,176

5,775

1.3. Do tường và cửa xây trên dầm
Trong kết cấu này khung chịu lực, tường chỉ đóng vai trò bao che, nó chỉ chịu tải
trọng bản thân (tự mang) ⇒ tường chỉ truyền lực vào dầm mà không tham gia chịu lực
(điều này để đơn giản trong tính toán và tăng độ an toàn vì thực tế tường có tham gia
chịu lực).
* Đối với mảng tường đặc ( không có cửa ): để tiết kiệm người ta quan niệm rằng
chỉ có phạm vi tường trong phạm vi góc 60 o là truyền lực lên dầm, còn lại tạo thành
lực tập trung truyền xuống cột.

a

gt.ht
°
60

ld

60
°

30°

ht

30°

q

ld
Gọi gt là trọng lượng 1m2 tường (gạch xây + trát):
g t = n g .γ g .δ g + 2.ntr .γ tr .δ tr (N/m2)
18

Hình 3.6- Sơ đồ truyền tải trọng
tường lên dầm

ld

Tường δ = 200 mm: gt = 1,1.18.0,2 + 2.1,3.16.0,015 = 4,584 (kN/m2)
4584 (N/m )
Gọi ht là chiều cao tường ( ht = chiều cao tầng - chiều cao dầm).
Tải trọng lên dầm có dạng hình thang (như hình vẽ) qui đổi về phân bố đều:
-

Với : a = ht . tg30o = ht .

=

3
3

* Trường hợp ld bé ⇒ phần tường truyền lên dầm có dạng tam giác :

gt.ld .tg60°
2

q ld

ht

2

60°

ld

tg60°

60°

ld

ld

Hình 3.7- Sơ đồ truyền tải trọng
tường lên dầm khi ld bé
* Đối với mảng tường có cửa :
Xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng tường + cửa
phân bố đều trên dầm.
ΣG = g t ⋅ S t + nc ⋅ g ctc .S c (N)

Trong đó: gt : trọng lượng tính toán của 1m2 tường (kN/m2).
St : diện tích tường (trong nhịp đang xét) (m2).
nc : hệ số vượt tải đối với cửa.
Lấy nc = 1,1 (Bảng 2 – TCVN 2737-1995)
g ctc : trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa (kN/m2).
tc
Lấy g c =150 (N/m2).

Sc : diện tích cửa (trong nhịp đang xét) (m2).
⇒ Tải trọng tường + cửa phân bố đều trên dầm là : q = ΣG/ld (kN/m).
Mảng tường trên các đoạn dầm tính toán

19


Hình 3.8 - Mảng tường tính toán đặt trên dầm 12-13, 18-19

Bảng 3.1.2 - Tỉnh tải do tường và cửa truyền lên dầm D1
Tải trọng do tường và cửa truyền lên dầm

Nhịp

Thành phần

qt(kN/m)
ΣG = g t ⋅ S t + nc ⋅ g ctc .S c

2-3; 3-4
4-5; 5-6,
6-7;7-8;
8-9

ƩG = 4584.12,09+1,1.150.4,32=
56133

Tường δ=200 cao 3,10m, cửa sổ
1,2x1,8m (6 cái)

q=

∑G =
ld

56133
= 14,393
3,9

Bảng 3.1.3 - Tổng hợp tỉnh tải tác dụng lên các đoạn dầm
Nhịp
TLBT
1-2
2-3; 8-9
3-4; 4-5; 5-6;
6-7; 7-8

2,972

Tải trọng phân bố đều (kN/m)
Sàn
Tường
Tổng
1,176

2,972

5,775

2,972

5,775

0
14393
14393

20

4,148
23,140
23,140


2. Hoạt tải
Hoạt tải sàn truyền vào dầm: Tính tương tự như trường hợp tĩnh tải.
- Sơ đồ truyền tải:
+ Đối với bản dầm: Phân bố đều theo phương cạnh ngắn: gtd = gs x

l1
2

+ Đối với bản kê 4 cạnh:

- Tải hình thang: gtd = (1 – 2.β2 + β3 ) x gs x

l
l1
. Với β = 1
2xl2
2

Chỉ có 2 loại là do sàn truyền vào và do dầm phụ khác truyền vào. Cách tính
tương tự như tỉnh tải chỉ thay gs bằng ps .
Bảng 3.1.4 – Hoạt tải do sàn truyền vào dầm D1
Bảng 2-2
Hình
Dạng
l

l1
12
gs
Tổng
thang
Trục
ô sàn
tải
(m)
(m)
(m)
(kN/m2) (kN/m)
(kN/m)
Hình
thang
1-2
4
4
2,4
4,0
3,192
1,176
1,176
2
2-3, 8-9

4
5

3-4, 4-5,

5-6, 6-7,
7-8

3
4
5

Hình
thang
Hình
thang
Hình
thang
Hình
thang

3,6

4,0

3,724

4,599

2.4

4,0

3,192

1,176

3,6

4,0

3,724

4,599

5,775

5,775
2,4

4,0

IV.SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG VÀ TỔ HƠP NỘI LƯC.
1. Sơ đồ tải trọng
1.1. Tĩnh tải

21

3,192

1,176


23,140 KN/m
4,148 KN/m

3

2

1

4

5

6

7

8

9

8

9

Hình 3.9 - Sơ đồ tỉnh tải tác dụng lên dầm D1

1.2. Hoạt tải
Hoạt tải 1
1,176 KN/m

1

2

3

4

5

6

7

Hoạt tải 2
5,775 KN/m

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Hoạt tải 3
5,775 KN/m

1

2

3

4

5

Hoạt tải 4

22

6

7

8

9

5,775 KN/m

2

1

3

4

5

6

7

8

9

Hoạt tải 5
5,775 KN/m

2

1

3

4

5

6

7

8

9

8

9

8

9

Hoạt tải 6
5,775 KN/m

2

1

3

4

5

6

7

Hoạt tải 7
5,775 KN/m

2

1

3

4

5

6

7

Hoạt tải 8
5,775 KN/m

1

2

3

4

5

6

7

Hình 3.10 - Sơ đồ hoạt tải tác dụng lên dầm D1
1.3.Nội lực:
Ta sử dụng phần mềm sap2000 để tính toán nội lực.
23

8

9


Sau khi xác định được nội lực, việc tổ hợp nội lực và tính thép dầm Trục A nhờ bảng
tính Excel để tính.
+Tỉnh tải:
Biểu đồ momen:

Biểu đồ lực cắt:

+Hoạt tải 1:
Biểu đồ momen:

Biểu đồ lực cắt:

+Hoạt tải 2:
Biểu đồ momen:

24


Biểu đồ lực cắt:

+Hoạt tải 3:
Biểu đồ momen:

Biểu đồ lực cắt:

+Hoạt tải 4:
Biểu đồ momen:
25