Thuyết minh tính toán cầu thang

ỏn tt nghip

Chung c An Hũa TP. H Chớ Minh



CHNG 2:
TNH CU THANG TNG 1
I. QUY CCH CU THANG:
1. Mt bng v mt ct cu thang tng 1 (t ct +0.050 lờn ct +4.450):

3

c
1500

+2.420

3600

60
35

3000

3

173173173173

0

173x12=2080

32 27'

1500
200 1300 200

+2.080

-MặT BậC TRá T GRANITÔ DàY 10
- l ớ p VữA Ló T DàY 20
- BậC XÂY Gạ CH
- Lớ P VữA Ló T DàY 40
- BảN THANG BTCT DàY 100
- Lớ P VữA TRá T DàY 15

+4.450

+2.370

69
0

MặT CắT C-C

300x10=3000
4800
8400

3

200
3050
1075 600 1375

+4.450

100

1400
1500

2

+2.370

B

200
3250

1

0.050

340

3250
1700
1550

+2.030

A
D

1400 100
1500

c

200

3100

200

MặT CắT B-B

272 272 272 272

0.050

0

32 2
7'

35
60

173x12=2080

+2.030

200 1300 200

3000

200

3100

200

MặT CắT A-A

2. Phõn tớch s lm vic ca cu thang:
Bn thang l ụ bn c lp, do ú ta tớnh bn thang nh tớnh toỏn mt ụ bn c lp.
Tựy thuc vo t l kớch thc gia hai cnh ca ụ bn m ta tớnh bn nh loi bn
dm hoc bn kờ bn cnh.
Gúc nghiờng bng thang: tg =

h
173
=
= 0,636
272
b

= artg 0,636 = 32o27 cos = 0,843
ễ1: ca bn thang liờn kt 4 cnh: vỏch cng cu thang, cn thang, dm chiu
ngh, dm chõn thang.
Kớch thc cỏc cnh l1=1,5 (m), l2 = 3,56 (m)
ễ2. ca bn thang liờn kt 4 cnh: gi lờn tng, cn thang, dm chiu ngh,
dm chiu ti.
Sinh viờn thc hin: Nguyn Ngc Ton Lp: T13XDD2

Trang

- 29 -


Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

Kích thước các cạnh l1=1,5 (m), l2 = 3,56 (m)
Ta có

l2 3,56
=
= 2,37 > 2 ⇒ bản thang làm việc như bản loại dầm.
l1
1,5

Đối với Ô1: liên kết một đầu ngàm và một đầu khớp
Đối với Ô2: liên kết 2 đầu khớp

Ô3: bản chiếu nghĩ liên kết ở 4 cạnh: một cạnh liên kết với dầm chiếu nghĩ,



ba cạnh còn lại kê lên tường. Kích thước các cạnh l1=1,5 m), l2= 3,250 (m)
l2 3,250
=
= 2,2 > 2 ⇒ bản thang làm việc như bản loại dầm có 1 đầu ngàm, 1 đầu
l1
1,5

Ta có
khớp.

 Cốn C liên kết gối lên dầm chiếu nghĩ và dầm chiếu tới (hoặc dầm chân thang),
có sơ đồ tính như dầm đơn giản 2 đầu khớp
 Dầm chiếu nghỉ: Dầm chiếu nghĩ DCN hai đầu kê lên tường ⇒ tính như dầm
đơn giản hai đầu khớp
Dầm chân thang liên kết 2 đầu ngàm vào vách cứng cầu thang và vách



tường chắn bằng bê tông cốt thép
2.

Sơ bộ chọn kích thước tiết diện các cấu kiện:



Chiều dày bản:

Công thức xác định:
hb =

D
l ng
m

Trong đó:
hb: chiều dày bản
lng: chiều dài cạnh ngắn của ô bản lng= 1,5 (m)
D = 0,8 ÷ 1,4 tùy thuộc vào tải trọng
m =30 ÷ 35 đối với bản loại dầm
Chiều dày bản thang và bản chiếu nghĩ (hb)
hb =

D
1,4
lng =
.1,5 = 0,070(m) = 7,0(cm)
m
30

Chọn sơ bộ chiều dày bản thang và bản chiếu nghĩ hb= 8(cm)


Kích thước dầm hd, bd:

Công thức xác định:
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 30 -


Đồ án tốt nghiệp
hd =

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



1
ld
md

bd = (0,3 ÷ 0,5)hd

Trong đó:
- ld: Nhịp của dầm đang xét
Với cốn thang C có lc = 3,56 (m)
Với dầm chiếu nghĩ và dầm chiếu tới có ld = 3,25 (m)
- md: Hệ số với dầm phụ lấy md =12 ÷ 20, với dầm chính md= 8 ÷ 12
• Kích thước cốn thang C:
hd =

1
1
lc = 3,56 = 0,237(m)

md
15

Chọn sơ bộ hd = 30 (cm)
bd = 0,3.30 = 9 (cm) chọn bd=10 (cm)
• Kích thước dầm chân thang và dầm chiếu tới: Chọn 30x20
II.TẢI TRỌNG
1. Đối với ô bản xiên
- Tĩnh tải
- Đá mài Granito dày 1cm:
g1 = n.γ .δ

b+h
b +h
2

2

= 1,1.20.0,01.

173 + 272
272 + 173
2

2

= 0,30(kN / m 2 )

- Lớp vữa lót dày 2cm:
g 2 = n.γ .δ

b+h
b +h
2

2

= 1,2.16.0,02

173 + 272
272 + 173
2

2

= 0,53(kN / m 2 )

- Bậc thang xây gạch có kích thước: hxb=173 x 272 (mm).
Qui đổi bậc thang về tải chữ nhật:
g3 = n.γ

b.h
2 b +h
2

2

= 1,2.18

0,272.0,173

2 0,272 + 0,173
2

2

= 1,58(kN / m 2 )

-Lớp vữa xây gạch dày 4 cm
g 4 = n.γ .δ = 1,2.16.0,04 = 0,768(kN / m 2 )

- Bản BTCT dày 8 cm:
g5 = n.γ .δ = 1,1.25.0,08 = 2,2(kN / m 2 )

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 31 -


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



- Lớp vữa trát dày 1,5 cm.
g 6 = 1,2.16.0,015 = 0,288(kN / m 2 )

Tổng tĩnh tải tính toán:

gtt=g1+g2+g3+g4+g5+g6= 0,3+0,53+1,58+0,768+2,2+0,288 = 5,67 (kN/m2)
- Hoạt tải:
Hoạt tải tiêu chuẩn:
tc

2

P = 4 (kN/m )
Hoạt tải tính toán:
tt

tc

2

p = n.p = 1,2.4 = 4,8 (kN/m )
Tổng tải phân bố thẳng đứng trên bản xiên là:
tt

2

qb= g+p = 5,53 + 4,8.0,843 = 9,576 (kN/m )
2. Đối với bản chiếu nghỉ:
- Tĩnh tải:
- Đá mài dày 1cm
g1 = n.γ .δ = 1,1.20.0,01 = 0,22(kG / m 2 )

- Lớp vữa lót dày 3 cm.
g 2 = n.γ .δ = 1,2.16.0,03 = 0,576(kG / m 2 )

- Bản BTCT dày 8 cm.
g3 = n.γ .δ = 1,1.25.0,08 = 2,2(kG / m 2 )

- Lớp vữa trát dày 1.5cm.
g 4 = n.γ .δ = 1,2.16.0,015 = 0,288(kG / m 2 )

- Tổng tĩnh tải:
gtt = g1 + g2 + g3 + g4 =0,22 + 0,576 +2,2+ 0,228 = 3,224 (kN/m2)
 Hoạt tải:
- Hoạt tải tiêu chuẩn:
tc

2

P = 4 (kN/m )
- Hoạt tải tính toán:

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 32 -


Đồ án tốt nghiệp
tt

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



tc

2

p = n.p = 1,2.4 = 4,8 (kN/m )
- Tổng tải phân bố trên bản chiếu nghỉ:
tt

2

qcn= g+p = 3,224 + 4,8 = 8,024 (kN/m )
III. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP BẢN THANG
1. Tính nội lực và cốt thép bản thang
a. Bản thang 1 (Ô1)
 Tính nội lực như dầm một đầu ngàm và một đầu khớp
Tải trọng tính toán quy về theo phương vuông góc với ô bản
q ' = qb . cos α = 9,576.0,843 = 8,07(kN / m 2 )

Nhịp tính toán l = lng= 1,500 (m)
 Sơ đồ tính:
- Bề rộng 1m
- Nhịp tính toán lấy theo phương cạnh ngắn của bản l1.

1000

1500

q=8070N/m

Mmin=-2269,7N.m/m

Mmax=1276,7N.m/m

 Xác định nội lực:
Các giá trị Mômen được tính toán theo các công thức sau sơ đồ đàn hồi:
Ta có: l1 = 1,500 m
Mômen lớn nhất ở nhịp :
M max =

9.q ' .1.l12 9.8070.1.1,52
=
= 1276,7( N .m / m)
128
128

Mômen lớn nhất ở gối:
M min = −

q ' .1.l12
8070.1.1,52
=−
= −2269,7( N .m / m)
8
8

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 33 -


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



 Tính cốt thép cho bản thang
- Cốt chịu mômen dương: Mmax= 1386 (Nm/m)
Chọn a = 2 (cm), h0 = 8-2 = 6 (cm).
αm =

M max
1276,7
=
= 0,033
2
Rb bh0 11,5.106.1.0,062

Kiểm tra điều kiện hạn chế:
α m = 0,033 < α R = 0,437 thỏa mãn điều kiện hạn chế

(

)

(

)

ζ = 0,5 1 + 1 − 2α m = 0,5 1 + 1 − 2.0,033 = 0,98
As =

M max
1276
=
= 0,96.10 −4 (m 2 / m) = 0,96(cm 2 / m)
6
Rsζh0 225.10 .0,98.0,06

Kiểm tra hàm lượng cốt thép
µ tt =

As
0,96
.100% =
.100% = 0,16% > µmin = 0,05%
bh 0
100.6

Thỏa mãn điều kiện
Chọn thép: 6 khoảng cách các cốt thép:
a=

bf s 100.0,283
=
= 29(cm)
AS

0,96

Chọn lượng thép là 6a200 (mm)
- Cốt chịu mômen âm: Mmin= -2269,7 (Nm/m)
Chọn a = 2 (cm), h0 = 8 - 2 = 6 (cm).
αm =

| M max |
| −2269,7 |
=
= 0,054
2
Rb bh0 11,5.10 6.1.0,06 2

Kiểm tra điều kiện hạn chế:
α m = 0,054 < α R = 0,437 thỏa mãn điều kiện hạn chế

(

)

(

)

ζ = 0,5 1 + 1 − 2α m = 0,5 1 + 1 − 2.0,054 = 0,97
As =

| M max |
| −2269,7 |

=
= 1,73.10 −4 (m 2 / m) = 1,73(cm 2 / m)
6
Rsζh0
225.10 .0,97.0,06

Kiểm tra hàm lượng cốt thép.

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 34 -


Đồ án tốt nghiệp

µ tt =

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



As
1,73
100% =
.100% = 0,29% > µ min = 0,05%
bh 0
100.6

Chọn thép: 6 khoảng cách các cốt thép:
a=

bf s 100.0,283
=
= 16,3(cm)
AS
1,73

Chọn lượng thép là 6a150 (mm)
b. Bản thang 2 (Ô2)
 Tính nội lực như dầm đơn giản 2 đầu khớp.
Tải trọng tính toán quy về theo phương vuông góc với ô bản
q ' = qb . cos α = 9,576.0,843 = 8,07(kN / m 2 )

Nhịp tính toán l = lng= 1,500 (m)
 Sơ đồ tính:
- Bề rộng 1m
- Nhịp tính toán lấy theo phương cạnh ngắn của bản l1
q = 8070 N/m

1500

Mmax=2269,7N.m/m

 Xác định nội lực:
Các giá trị Mômen được tính toán theo các công thức sau sơ đồ đàn hồi:
Ta có: l1 =1,5 (m)
Mômen lớn nhất ở nhịp:
M max

q ' .1.l12 8070.1.1,52
=
=
= 2269,7( N .m / m)
8
8

Mômen ở gối: (M=0)
 Tính cốt thép cho bản thang (Ô2).

- Cốt chịu mômen dương: Mmax= 2269,7 (Nm/m)
Chọn a = 2 (cm), h0 = 8 - 2 = 6 (cm).

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 35 -


Đồ án tốt nghiệp

αm =

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



M max

2269,7
=
= 0,054
2
Rb bh0 11,5.10 6.0,062

Kiểm tra điều kiện hạn chế:
α m = 0,054 < α R = 0,437 thỏa mãn điều kiện hạn chế

(

)

(

)

ζ = 0,5 1 + 1 − 2α m = 0,5 1 + 1 − 2.0,054 = 0,97
As =

M max
2269,7
=
= 1,73.10 −4 (m 2 / m) = 1,73(cm 2 / m)
Rsζh0 225.106 0,97.0,06

Kiểm tra hàm lượng cốt thép
µ tt =

As

1,73
100% =
100% = 0,29% > µ min = 0,05%
bh 0
100.6

Chọn thép : 6 khoảng cách các cốt thép:
a=

bf s 100.0,283
=
= 16,3(cm)
AS
1,73

Chọn lượng thép là 6a150 (mm)
Cốt thép ở gối đặt theo cấu tạo là 6a200 (mm)
 Tính bản chiếu nghỉ.
 Tính nội lực như dầm một đầu ngàm và một đầu khớp
Tải trọng tính toán: q2 = 8024 (N/m2)
Nhịp tính toán l = lng=1,5 (m)
 Sơ đồ tính:
- Bề rộng 1m
- Nhịp tính toán lấy theo phương cạnh ngắn của bản l1

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 36 -

Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



1000

1500

q=8024N/m

Mmin=-2256,75N.m/m

Mmax=1269,4N.m/m

 Xác định nội lực:
Các giá trị Mômen được tính toán theo các công thức sau sơ đồ đàn hồi:
Ta có: l1 = 1,5 (m)
Mômen lớn nhất ở nhịp:
M max =

9.q2 .1.l12 9.8024.1.1,52
=
= 1269,4( N .m / m)
128
128

Mômen lớn nhất ở gối:
M min

q2 .1.l12
8024.1.1,52
=−
=−
= −2256,75( N .m / m)
8
8

2. Tính cốt thép cho bản chiếu nghỉ
- Cốt chịu mômen dương: Mmax= 1269,4 (Nm/m)
Chọn a = 2 (cm), h0 = 8-2 = 6 (cm).
αm =

M max
1269,4
=
= 0,031
2
Rb bh0 11,5.10 6.1.0,06 2

Kiểm tra điều kiện hạn chế:
α m = 0,031 < α R = 0,437 thỏa mãn điều kiện hạn chế

(

)

(

)

ζ = 0,5 1 + 1 − 2α m = 0,5 1 + 1 − 2.0,031 = 0,98
As =

M max
1269,4
=
= 9,59.10 −5 (m 2 / m) = 0,96(cm 2 / m)
Rsζh0 225.106.0,98.0,06

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 37 -


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Kiểm tra hàm lượng cốt thép
µ tt =

As

0,96
100% =
100% = 0,16% > µ min = 0,05%
bh 0
100.6,0

Thỏa mãn điều kiện
Chọn thép : 6 khoảng cách các cốt thép:
a=

bf s 100.0,283
=
= 29,5(cm)
AS
0,96

Chọn lượng thép là 6a200 (mm)
- Cốt chịu mômen âm: Mmin= -2256,75 (Nm/m)
Chọn a = 2 (cm), h0 = 8 – 2 = 6 (cm).
αm =

| M max |
| −2256,75 |
=
= 0,055
2
Rbbh0 11,5.10 6.0,062

Kiểm tra điều kiện hạn chế:
α m = 0,055 < α R = 0,437 thỏa mãn điều kiện hạn chế

(

)

(

)

ζ = 0,5 1 + 1 − 2α m = 0,5 1 + 1 − 2.0,055 = 0,97
As =

M max
2256,75
=
= 1,7.10 −4 ( m 2 / m) = 1,7(cm 2 / m)
6
Rsζh0 225.10 .0,97.0,06

Kiểm tra hàm lượng cốt thép
µ tt =

As
1,7
100% =
.100% = 0,28% > µ min = 0,05%
bh 0
100.6

Chọn thép : 6 khoảng cách các cốt thép:

a=

bf s 100.0,283
=
= 16,6(cm)
AS
1,7

Chọn lượng thép là 6a150 (mm)
3. Tính nội lực và cốt thép cho cốn thang
a. Xác định tải trọng
Trọng lượng bản thân cốn C.
q1 = n.γ .bd (hd − hb ) =1,1.25.0,10.(0,3-0,08) = 0,605 (kN/m)
Trọng lượng lớp vữa trát.
q2= n.γ .δ (bd + 2hd − hb ) = 1,2.16.0,015.(0,10+2.0,3-0,08)=0,18 (kN/m)
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 38 -


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Trọng lượng do bản thang truyền vào:
q3 =

1
1,5
q.l1 =9,83.
= 7,37(kN/m)
2
2

Trọng lượng tay vịn
q4 = 0,35 (kN/m) => q4tt = 0,35.1,2 = 0,42 (kN/m)
Vậy:
qc = q1+q2+q3+q4 = 0,605 + 0,18 +7,37 +0,42 = 8,57 (kN/m)
b. Xác định nội lực và tính cốt thép
Sơ đồ tính.
Q B= -12855N

q= 8570 N/m
Mmax=9641,2 N/m

α°
QA =12855N

L



Tính toán cốt dọc:

Chọn a0 = 3 (cm); h0 = h - a0 = 30 - 3 = 27 (cm).
αm =

M max
9641,2
=
= 0,115
2
Rb .b.h0 11,5.10 6.0,1.0,27 2

Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Thép dọc cốn thang dùng thép AII có Rs=280 (Mpa)
ω

ξR= 1 + Rs (1 − ω )
σ sc ,u
1.1
Với: ω = α - 0,008.Rb = 0,85-0,008.11,5 = 0,758; σsc,u= 500 (Mpa)
⇒ξR= 0,646

⇒

αR=ξR(1-0,5ξR) = 0,437

α m = 0,115 < α R = 0,437 thỏa mãn điều kiện hạn chế

(

)

(

)

ζ = 0,5. 1 + 1 − 2α m = 0,5. 1 + 1 − 2.0,115 = 0,938
As =

M max
9641,2
=
= 1,36.10− 4 ( m 2 ) = 1,36(cm2 )
6
Rs .ζ .h0 280.10 .0,938.0,27

Kiểm tra hàm lượng cốt thép
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 39 -


Đồ án tốt nghiệp

µ tt =



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

As
1,36

.100% =
.100% = 0,503% > µ min = 0,05%
b.h0
10.27

Chọn 1φ14 có As = 1,54 (cm2)
µ% =

1,54
.100% = 0,57%
10.27

Cốt dọc cấu tạo chọn 1φ12
 Tính cốt đai:
- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bê tông
Qmax ≤ 0,3.ϕω1.ϕb1.Rb .b.h0

Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu: 6a100
Trong đó:
- Qmax: lực cắt lớn nhất trong dầm
- ϕω1 :hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai vuông góc vói trục dầm
ϕ ω1 = 1 + 5αµ ω và ≤ 1,3

ở đây:

α=

Es
A
, µ ω = sω

Eb
bs

Asω : diện tích cốt thép đai đặt trong một mặt phẳng vuông góc với truc dầm và cắt

qua tiết diện nghiêng
b:chiều rộng của tiết diện dầm
s: Khoảng cách các cốt đai theo chiều dọc cấu kiện
ϕ b1 : Hệ số kể đến sự phân bố lại nội lực của các loại bê tông khác nhau
ϕb1 = 1 − β .Rb
β = 0,01 đối với bê tông nặng và bê tông hạt nhỏ
β = 0,02 đối với bê tông nhẹ
µω =
α=

Asω
28,3
=
= 0,00283
bs 100.100

E s 21.10 4
=
= 7,8
Eb 27.10 3

ϕ ω1 = 1 + 5αµ ω = 1 + 5.7,8.0,00283 = 1,11 < 1,3
ϕ b1 = 1 − βRb = 1 − 0,01.11,5 = 0,885

Điều kiện:

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 40 -


Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

0,3.ϕω1.ϕb1.Rb .b.h0 = 0,3.1,11 .0,885.11,5.100.270 = 91506( N ) > Qmax = 12855( N )

Tiết diện thỏa mãn điều kiện đảm bảo không bị phá hoại theo ứng suất nén chính
- Tính Mb:
M b = ϕb 2 (1 + ϕ f + ϕ n ) Rbt .b.h02

Trong đó:
ϕ b 2 : hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông
ϕ b 2 = 2,0 đối với bê tông nặng và bê tông tổ ong
ϕ b 2 = 1,7 đối với bê tông hạt nhỏ
ϕ f : hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong

vùng nén. Đối với tiết diện hình chữ nhật ϕ f = 0
ϕ n : hệ số kể đến ảnh hưởng của lực dọc trục

Trong trường hợp này dầm không có lực dọc trục nên ϕ n = 0
Trong mọi trường hợp

1 + ϕ f + ϕ n ≤ 1,5

Vậy: Mb = 2.1.0,9.106.0,1.0,272 = 13122(N.m)
- Tính Qb1 :
Lấy q1 = qc.cosα
Qb1 = 2 M b qc = 2 13122 × 8570 × 0,894 = 20053 (N) > Qmax = 12855 (N)
Bê tông đủ khả năng chịu cắt.
- Tính khoảng cách cấu tạo sct: Chia làm 2 phần
+ Đoạn gần gối tựa (L/4):
h ≤ 450mm : sct = min (h/2, 150mm).
h > 450mm : sct = min (h/3, 300mm).
+ Đoạn giữa nhịp (L/2): sct = min (3h/4, 500mm).
⇒ Chọn cốt đai φ6 có khoảng cách:
stk = sct = 150 mm. (tiết diện gối)
stk = sct = 200 mm. (tiết diện giữa nhịp)
Do đó ta chọn cốt đai theo cấu tạo tối thiểu: đai φ6, hai nhánh với khoảng cách
s = 150 mm bố trí trên toàn dầm.
4. Tính dầm chiếu nghỉ DN1 (Tiết diện 200x300)
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 41 -


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



a. Xác định tải trọng:
Tải trọng phân bố:
Trọng lượng bản thân dầm :
q1 = n.γ .bd (hd − hb ) =1,1.25.0,2.(0,3-0,08) = 1,21 (kN/m)
Trọng lượng lớp vữa trát:
q2= n.γ .δ (bd + 2(hd − hb )) = 1,2.16.0,015.(0,2+2.(0,3-0,08))= 0,184 (kN/m)
Trọng lượng do bản chiếu nghĩ truyền vào:
q3 =

1
1,500
ql1 = 9,69.
= 7,27 (kN/m)
2
2

Vậy :
qcn = q1+q2+q3 = 1,21 + 0,184 +7,27 = 8,664 (kN/m)
Tải trọng tập trung do cốn truyền vào
P=

1
1
qc lc = 8,575.3,8 = 16,29(kN )
2
2

b. Xác định nội lực và tính cốt thép
Sơ đồ tính:

3.25m
1.45m 0.35 1.45m
q

P=16,29kN

D

C
Va

1.15m 0.6m

Mc
QA

+
QC

0,34

q=8,66kN/ m

1.5m

Vb

MD
+

QD
QB

Với VA=VB= 30,669 kN
MC= 29,195 kN, MD= 36,26 kN.
QA=30,669kN, QCtr=20,41kN, QCp=14,37kN, QDtr=9,18kN, QDp=-17,68kN, QB=30,66kN,
- Tính toán cốt thép dọc:
- Cốt thép chịu mômen dương: Mmax= 36,26 (KN.m)
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 42 -


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Chọn a0= 3 (cm), h0 = h-a0 = 30–3 =27(cm)
αm =

M max
36260
=
= 0,22
2
Rs bh0 11,5.10 6.0,2.0,27 2

Kiểm tra điều kiện hạn chế:
α m = 0,22 < α R = 0,437

thỏa mãn điều kiện hạn chế

(

)

(

)

ζ = 0,5 1 + 1 − 2α m = 0,5 1 + 1 − 2.0,22 = 0,87
As =

M max
36260
=
= 5,52.10 − 4 (m 2 ) = 5,52(cm 2 )
6
Rsζ h0 280.10 0,87.0,27

Kiểm tra hàm lượng cốt thép
µ tt =

As
5,52
.100% =

.100% = 1,02% > µ min = 0,05%
bh0
20.27

Chọn 220 có As = 6,28 cm2
µ% =

6,28
100% = 1,16%
20.27

Cốt dọc cấu tạo chọn 212
Tính cốt đai:
Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính
Qmax ≤ 0,3ϕω1ϕ b1 Rb bh0

Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu đặt từ mép gối tựa đến lực tập trung P 6a150.
ϕ ω1 = 1 + 5αµ ω và ≤ 1,3

ở đây: α =

Es
A
, µ ω = sω
Eb
bs

ϕ b1 = 1 − βRb
β = 0,01 đối với bê tông nặng và bê tông hạt nhỏ

µω =
α=

Asω
2.28,3
=
= 0,0019
bs
200.150

E s 21.10 4
=
= 7,8
Eb 27.10 3

ϕ ω1 = 1 + 5αµ ω = 1 + 5.7,8.0,0019 = 1,074 < 1,3
ϕ b1 = 1 − βRb = 1 − 0,01.11,5 = 0,885
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 43 -


Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

Điều kiện:
0,3ϕω1ϕ b1 Rbbh0 = 0,3.1,074.0,885.11,5.200.270 = 177076,3( N ) > Qmax = 30,669( N )

Tiết diện thỏa mãn điều kiện đảm bảo không bị phá hoại theo ứng suất nén chính
- Tính Mb:
M b = ϕ b 2 (1 + ϕ f + ϕ n ) Rbt bh02

Trong đó:
ϕ b 2 =2,0 đối với bê tông nặng và bê tông tổ ong
ϕ f =0; ϕ n =0

Trong mọi trường hợp
1 + ϕ f + ϕ n ≤ 1,5
2
6
2
Vậy: M b = ϕb 2 (1 + ϕ f + ϕ n ) Rbt bh0 = 2.1.0,9.10 .0,2.0,27 = 26244( N .m)

- Tính Qb1:
Lấy qcn = 8024 (N/m)
Qb1 = 2 M b qcn = 2 26244 × 8024 = 29022,8 (N)
Qb1 29022,8
=
= 48371
0,6
- Ta theo lý thuyết : 0,6
(N) > Qmax = 30669 (N)

⇒

Bê tông đủ khả năng chịu cắt.

- Tính khoảng cách cấu tạo sct: Chia làm 2 phần.
+ Đoạn gần gối tựa (L/4):
h ≤ 450mm : sct = min (h/2, 150mm).
h > 450mm : sct = min (h/3, 300mm).
+ Đoạn giữa nhịp (L/2) : sct = min (3h/4, 500mm).
⇒ Chọn cốt đai 6 có khoảng cách:
stk = sct = 150 mm. (tiết diện gối)
stk = sct = 200 mm. (tiết diện giữa nhịp)
Do đó ta chọn cốt đai theo cấu tạo tối thiểu : Đai 6, hai nhánh với khoảng cách
s = 150 mm bố trí trên toàn dầm.

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 44 -


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh


350
100

250

100

cèn thang 2

h0

250

145

250

cèn thang 1

f

h0

100

100
a

hs

f
h0

 Tính toán cốt treo:
ở chổ cốn thang kê lên dầm chiếu nghĩ tính cốt treo để gia cố dầm chiếu nghĩ cốt

treo được đặt dưới dạng cốt đai. Do cấu tạo cốn thang liên kết với dầm chiếu nghỉ nên
có hai trường hợp sau:
Từ điều kiện để đảm bảo cho bê tông không bị giật nứt:
 h 
F .1 − s  ≤ ∑ Rsω Asω
 h0 

Trong đó:
F: lực giật đứt (F=16290N)
hs là khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc.
∑RsωAsω tổng lực cắt chịu bởi cốt thép treo đặt trong vùng giật đứt có chiều dài
a bằng:
a= 2hs+b
b là bề rộng của diện tích truyền lực giật đứt (b=bc=10cm)
h0 là chiều cao làm việc của cấu kiện chịu lực F(h0=27cm)
- Trường hợp cốn thang 1 (DC1):
hs= 0, Do đó ta có:
 h 
F 1 − s 
h0  16290
Asω ≥ 
=
= 9,3.10 −5 m 2 = 0,93cm 2
6
Rsω
175.10

Chọn cốt đai φ 6 hai nhánh thì lượng đai cần thiết :

0,93

= 1,6 đai
2.0,283

Chọn 4 đai và bố trí trong phạm vi (a=bc=10cm). Nghĩa là ở tại vị trí hai bên thép
dọc của cốn, mỗi bên bố trí 2 đai với khoảng cách s = 30.
- Trường hợp cốn thang 2 (DC1):
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 45 -


Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

hs= h0-145 = 270-145 = 125 (mm) Do đó ta có:
 h 
F 1 − s  162901 − 0.125 
h0 
0.27 

Asω ≥ 
=
= 5.10 −5 (m 2 ) = 0,5(cm 2 )
6
Rsω

175.10

Chọn cốt đai φ 6 hai nhánh thì lượng đai cần thiết :

0,5
= 1 đai
2.0,283

Chọn 4 đai và bố trí trong phạm vi (a=bc+2hs=35cm) .Nghĩa là ở tại vị trí hai bên
thép dọc của cốn, mỗi bên bố trí 2 đai với khoảng cách s = 50.
5.

Tính nội lực và cốt thép cho dầm chân thang (DS1)

a. Xác định tải trọng
Chọn kích thước tiết diện (200x300)
Trọng lượng bản thân:
q1 = n.γ .bd .(hd − hb ) =1,1.25.0,2.(0,3-0,10) = 1,1 (kN/m)
Trọng lượng lớp vữa trát:
q2 = n.γ .δ .(bd + 2(hd − hb )) = 1,2.16.0,015.(0,1+2.(0,3-0,1))= 0,144(kN/m)
Trọng lượng do bản thang và sàn truyền vào:
Do bản thang truyền vào:
q3 =

1
1,500
q.l1 = 9,82.
= 7,36 (kN/m)
2
2

Do sàn truyền vào:
q*3 =

1
3,25
q.l1 =7,518.
= 12,21(kN/m)
2
2

Trọng lượng tay vịn.
q4 = 0,35 kN/m => q4tt = 0,35.1,2 = 0,42 (kN/m)
Vậy:

∑ q =q1+q2+q3+q*3+q4=1,1+ 0,115 +7,36+12,21+0,42 = 21,2 (kN/m)
b. Xác định nội lực và tính cốt thép.


Sơ đồ tính.

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 46 -


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh


P = 16,29kN

P = 16,29kN

q = 21,2kN/m

1450

350

1450

3250

Mmin=-31,17kN.m

M

51,67kN

Mmax=19,83kN.m

Q

18,22kN

-18,22kN

-51,67kN

 Tính toán cốt dọc:
- Cốt thép chịu mômen dương: Mmax = 19830 (N.m)
Chọn a0 = 3 (cm); h0 = h - a0 = 30 - 3 = 27 (cm)
M max
19830
=
= 0,118
2
Rbbh0 11,5.106.0.2.0,27 2

αm =

Kiểm tra điều kiện hạn chế:
αm=0,118 <αR =0,437
Thỏa mãn điều kiện hạn chế

(

)

(

)

ζ = 0,5 1 + 1 − 2α m = 0,5 1 + 1 − 2.0,118 = 0,937
As =

M max

19830
=
= 2,8.10 −4 (m 2 ) = 2,8(cm 2 )
6
Rsζh0 280.10 0,937.0,27

Kiểm tra hàm lượng cốt thép
µ tt =

As
2,8
100% =
100% = 0,52% > µ min = 0,05%
bh0
20.27

Chọn 214 có As = 3,08 (cm2)
µ% =

3,08
100% = 0,57%
20.27

- Cốt thép chịu mômen âm:

Mmin= -31170 (N.m)

Chọn a0 = 3 (cm);h0 = h - a0 = 30 - 3 = 27 (cm)
αm =

| M max |
| −31170 |
=
= 0,19
2
Rb bh0 11,5.106.0,2.0,27 2

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 47 -


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Kiểm tra điều kiện hạn chế:
α m = 0,19 < α R = 0,427

Thỏa mãn điều kiện hạn chế

(

)

(

)

ζ = 0,5 1 + 1 − 2α m = 0,5 1 + 1 − 2.0,19 = 0,89
As =

M max
31170
=
= 4,63.10−4 ( m 2 ) = 4,63(cm 2 )
6
Rsζh0 280.10 .0,91.0,27

Kiểm tra hàm lượng cốt thép
µ tt =

As
4,63
100% =
100% = 0,86% > µ min = 0,05%
bh0
20.27

Chọn 218 có As = 5,09 (cm2)
µ% =

5,09
100% = 0,94%
20.27

 Tính cốt đai:
- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bê tông
Qmax ≤ 0,3ϕω1ϕ b1 Rb bh0

Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu: 6a150
Trong đó:
- Qmax= 54,7(KN)
- ϕ ω1 = 1 + 5αµ ω và ≤ 1,3
ở đây:

α=

Es
A
, µ ω = sω
Eb
bs

ϕ b1 = 1 − βRb
β = 0,01 đối với bê tông nặng và bê tông hạt nhỏ
µω =

Asω
2.28,3
=
= 0,0019
bs 200.150

E s 21.10 4
α=

=
= 7,8
Eb 27.10 3

ϕω1 = 1 + 5αµ ω = 1 + 5.7,8.0,0019 = 1,07 < 1,3
ϕ b1 = 1 − βRb = 1 − 0,01.11,5 = 0,885

Điều kiện:
0,3ϕω1ϕb1 Rbbh0 = 0,3.1,07.0,885.11,5.200.270 = 176417( N ) > Qmax = 51670( N )
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 48 -


Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

Tiết diện thỏa mãn điều kiện đảm bảo không bị phá hoại theo ứng suất nén chính.
- Tính Mb:
M b = ϕ b 2 (1 + ϕ f + ϕ n ) Rbt bh02

ϕ b 2 =2,0 đối với bê tông nặng và bê tông tổ ong

Đối với tiết diện hình chữ nhật ϕ f = 0, ϕ n = 0
Trong mọi trường hợp

1 + ϕ f + ϕ n ≤ 1,5
2
6
2
Vậy: M b = ϕb 2 (1 + ϕ f + ϕ n ) Rbt bh0 = 2.1.0,9.10 .0,2.0,27 = 26244( N .m)

- Tính Qb1:
Lấy qct = 21200 (N/m)
Qb1 = 2 M b qct = 2 26244 × 21200 = 47175 (N)
Qb1 47175
=
= 78625
0,6
- Ta theo lý thuyết: 0,6
(N) > Qmax = 51670 (N)

⇒

Bê tông đủ khả năng chịu cắt.

- Tính khoảng cách cấu tạo sct: Chia làm 2 phần.
+ Đoạn gần gối tựa (L/4):
h ≤ 450mm: sct = min (h/2, 150mm).
h > 450mm: sct = min (h/3, 300mm).
+ Đoạn giữa nhịp (L/2) : sct = min (3h/4, 500mm).
⇒ Chọn cốt đai φ6 có khoảng cách:
stk = sct = 150 mm. (tiết diện gối)
stk = sct = 200 mm. (tiết diện giữa nhịp)
- Tính khoảng cách các cốt đai.
s=

Rsw Asw 175.2.28,3
=
= 281,8mm
q sw
35,15

Do đó phải chọn cốt thép theo yêu cầu tối thiểu
- Ở khu vực gần gối tựa: φ 6 hai nhánh, s=150mm
- Tính khoảng cách các lớn nhất của cốt đai: smax
s max =

[ϕ 4 (1 + ϕ n ) Rbt bh0 ]
Q

Trong đó:
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 49 -


Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

ϕ b 4 =1,5 với bê tông nặng

smax =

[ϕ (1 + ϕ ) R
4

n

Qmax

bt

bh02

] = [1,5.(1 + 0).0,9.200.270 ] = 359,8mm > s
2

54,7.10 3

ch

= 100mm

Chọn cốt đai 6a150 theo yêu cầu tối thiểu.

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang

- 50 -