Huong dan do an KC BTCT p1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG
BỘ MÔN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP VÀ GẠCH ĐÁ

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ SÀN SƯỜN
TOÀN KHỐI

HÀ NỘI, 2018


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN
KHỐI .............................................................................................................................................................. 2
1.1. Cấu tạo sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối ............................................................................................. 2
1.2. Các bước thiết kế sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối.............................................................................. 2
1.3. Phân biệt bản một phương (bản loại dầm) và bản hai phương .................................................................. 4
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ BẢN MỘT PHƯƠNG.......................... 8
2.1. Lựa chọn kích thước các cấu kiện ................................................................................................................ 8
2.2. Xác định sơ đồ tính, tải trọng ...................................................................................................................... 9
2.3. Tính nội lực trong các cấu kiện .................................................................................................................. 13
2.4. Tính toán tiết diện bê tông cốt thép .......................................................................................................... 19
2.5. Vẽ biểu đồ bao vật liệu .............................................................................................................................. 27
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ BẢN HAI PHƯƠNG ..........................31
3.1. Sơ đồ kết cấu và sự làm việc của bản. ....................................................................................................... 31
3.2. Cấu tạo cốt thép. ....................................................................................................................................... 33
3.3. Tính bản sàn ............................................................................................................................................... 34
3.4. Tính dầm của bản hai phương: .................................................................................................................. 37

PHỤ LỤC

1

CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BÊ TÔNG
CỐT THÉP TOÀN KHỐI
1.1. Cấu tạo sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối
Sàn sườn bê tông cốt thép (BTCT) toàn khối gồm bản và dầm được đúc liền khối với
nhau. Biên của sàn có thể là tường chịu lực hoặc dầm đúc liền khối với bản.
1

4

1

4

4

2

2

3

A

3

A

B

B

2
4

2

2

2

3

3

1
A

B

1

C

A

B

1

2

4

A

1
3

B

C

2

C

A

A-A

3

B

C

B-B

Hình 1 Các bộ phận của sàn có hệ dầm chính phụ:

1. Bản sàn, 2. Dầm chính, 3. Dầm phụ, 4. Tường
1.2. Các bước thiết kế sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối
Thiết kế sàn sườn BTCT toàn khối gồm thiết kế bản và thiết kế dầm (sườn).
Trình tự thiết kế sàn giống như thiết kế các kết cấu BTCT khác bao gồm các bước sau:
- Bước 1: Lập mặt bằng kết cấu sàn.
Thể hiện trên mặt bằng vị trí các dầm, tường và cột. Thường hệ kết cấu có
các dầm khung nối từ cột đến cột và các dầm đỡ tường. Nếu ô sàn kích
thước lớn có thể bổ sung các dầm phụ để chia nhỏ ô sàn. Không nên để kích
thước ô bản lớn vì ô bản lớn có độ võng lớn, dễ nứt vượt mức cho phép.
Ngoài ra, ô bản có kích thước lớn sẽ có nội lực phát sinh do co ngót, do
thay đổi nhiệt độ lớn mà không tính toán đầy đủ được.
2


- Bước 2: Lựa chọn kích thước tiết diện các cấu kiện.
Bản và dầm trong sàn là cấu kiện chịu uốn nên chiều cao tiết diện thường
chọn theo kích thước nhịp. Nhịp lớn sẽ cần chiều cao tiết diện lớn và ngược
lại. Chiều rộng tiết diện chọn dựa vào chiều cao sao cho tiết diện phù hợp
với ý đồ kiến trúc, đủ khoảng cách bố trí cốt thép và dễ thi công.
- Bước 3: Xác định sơ đồ tính, tải trọng của từng cấu kiện.
Cần trình bày rõ cách thức truyền tải của kết cấu. Bản sàn chịu tải đứng sẽ
truyền tải tới các liên kết biên của bản là dầm hoặc tường. Dầm truyền tải
xuống dầm đỡ nó hoặc tường và cột. Tường và cột truyền tải xuống móng.
Như vậy dầm và tường là gối tựa của bản. Gối tựa này thực tế có cả chuyển
vị đứng và xoay. Để tính đúng cần đưa mô hình tính không gian có đủ bản
sàn, dầm, cột và tường. Tuy nhiên trong tính toán bản, có thể coi dầm và
tường đỡ sàn không có chuyển vị đứng vì cách này tính đơn giản và thực tế
cho thấy vẫn an toàn. Các dầm đỡ sàn được đỡ bởi tường và (hoặc) cột. Khi
chỉ có tải đứng thì có thể coi tường và cột là các gối tựa không có chuyển vị
đứng. Khi có tải ngang tác dụng thì tường và cột sẽ có chuyển vị ngang và

truyền nội lực đến dầm sàn nên cần tính toán theo mô hình kết cấu không
gian. Trong phạm vi đồ án thiết kế kết cấu sàn, coi tải ngang là do hệ thống
tường bao ngoài chịu không truyền vào hệ thống dầm và cột bên trong nên
có thể tách riêng từng dầm để tính toán.
- Bước 4: Tính nội lực trong các cấu kiện.
Có thể coi vật liệu là đàn hồi tuyến tính và tính nội lực các cấu kiện như đã
học ở môn cơ học kết cấu: tính nội lực dầm theo phương pháp lực, phương
pháp chuyển vị hay dùng các phần mềm PTHH. Tính nội lực bản bằng cách
dùng phần mềm PTHH mô phỏng bản hoặc dùng lý thuyết tấm, hoặc sử
dụng các bảng tra sẵn... Tuy nhiên, bê tông cốt thép có tính dẻo nên có thể
tính nội lực có kể đến phân phối lại nội lực do hình thành các khớp dẻo.
Phương pháp tính nội lực này gọi là tính theo sơ đồ khớp dẻo.
- Bước 5: Tính toán tiết diện bê tông cốt thép.
Dựa vào nội lực trong bản và dầm gồm mô men uốn, lực cắt và mô men
xoắn (thường có ở các dầm biên), tính cốt thép chịu các nội lực đó. Thường
tính cốt dọc chịu mô men, cốt đai chịu lực cắt, cốt dọc và cốt đai chịu mô
men xoắn... Sau khi tính ra diện tích cốt thép cần kiểm tra hàm lượng cốt
thép, nếu hàm lượng không hợp lý thì cần thay đổi tiết diện cấu kiện và tính
lại nội lực và cốt thép.
- Bước 6: Thiết kế chi tiết, thể hiện bản vẽ.
3


Lựa chọn cốt thép đảm bảo cả yêu cầu tính toán và yêu cầu cấu tạo. Thể
hiện mặt bằng, mặt cắt và các chi tiết bố trí cốt thép của cấu kiện. Hình vẽ
phải rõ ràng, đầy đủ ký hiệu thép, các kích thước, loại vật liệu.
1.3. Phân biệt bản một phương (bản loại dầm) và bản hai phương
Tính chất làm việc của bản phụ thuộc vào kích thước bản và kiểu liên kết.
Bản một phương (bản loại dầm)
Khi bản chỉ có liên kết ở 1 cạnh hoặc 2 cạnh đối diện, tải trọng tác dụng lên bản

chỉ được truyền theo phương có liên kết. Bản chỉ làm việc theo một phương ta gọi là
bản một phương hay bản loại dầm.

Hình 1. Sơ đồ tính của bản loại dầm

Hình 2 Cắt một dải bản tính như dầm
Bản hai phương (bản kê 4 cạnh)
Khi bản có liên kết ở cả 4 cạnh (hoặc ở 2 hoặc 3 cạnh không đối diện), tải
trọng được truyền theo cả hai phương. Ta gọi loại bản này là bản hai phương hay bản
kê 4 cạnh (làm việc theo 2 phương).
4


Hình 2. Sơ đồ tính của bản hai phương

Hình 3. Biến dạng của bản có liên kết cả bốn cạnh
Một số bản liên kết cả hai phương nhưng kích thước hai phương chênh lệch
nhiều thì bản gần như chịu uốn một phương và cũng được coi là bản một phương.
Xét một bản có liên kết 4 cạnh là kê tự do, chịu tải trọng phân bố đều q,
gọi tải trọng truyền theo phương cạnh bé l1 là q1
gọi tải trọng truyền theo phương cạnh lớn l2 là q2
Ta có q1 + q2= q

(1)

Cắt một dải bản có bề rộng bằng đơn vị tại chính giữa bản theo hai phương. Độ võng
tại chính giữa mỗi dải

5 q1l14
384 EJ

+ theo phương l1

f1 =

+ theo phương l2

5 q2 l 2 4
f2 =
384 EJ

5


4

4

Điểm giữa hai bản có cùng độ võng f 2 = f1 → q1l1 = q2l2 (2)
4

4

4

l
l
l
Từ (1), (2) → q1 = 4 2 4 q ; q 2 = 4 1 4 q → q1 = 2 4 q 2
l1 + l 2

l1 + l 2
l1
2

M1max  l 2 
=
=9
Khi l2 > l1 thì q1 > q2. Nếu l2/l1 > 3 → q1 > 81q2 hay
M2 max  l1 

Chứng tỏ tải trọng chủ yếu truyền theo phương cạnh ngắn l1 (gây uốn theo phương
cạnh ngắn l1). M2 khá bé so với M1, có thể bỏ qua sự làm việc theo cạnh dài và tính
toán như bản một phương. Trong tính toán thực hành có thể tính toán theo bản một
phương khi l2/l1 ≥ 2. Khi l2/l1 < 2 cần tính bản làm việc theo hai phương.
Cũng có thể coi một ô bản có liên kết cả bốn cạnh thì diện truyền tải của bản tác dụng
lên các cạnh như Hình 4. Khi cạnh dài của ô bản lớn hơn nhiều cạnh ngắn thì tải trọng
gần như truyền hết vào liên kết cạnh dài (tải trọng truyền theo phương cạnh ngắn) và
bản làm việc giống bản một phương.

a) l2/l1 < 2

͌
b) l2/l1≥ 2
Hình 4. Tải trọng của bản truyền vào liên kết biên
6


Vậy từ đây trở đi, khi bản được liên kết 4 cạnh mà tỉ số l2/l1≥ 2 thì ta tính toán gần
đúng, coi bản chỉ truyền tải theo phương cạnh ngắn đến các liên kết.

7


CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ BẢN MỘT
PHƯƠNG
2.1. Lựa chọn kích thước các cấu kiện
Sàn có bản một phương là sàn gồm các ô bản chỉ có liên kết ở 2 cạnh đối diện
hoặc các ô bản có liên kết cả ở 4 cạnh nhưng tỉ số

l2
≥ 2.
l1

2

1

5

3

4

4

1

2

3

Hình 5. Sơ đồ bản một phương điển hình
1. Bản; 2. Dầm phụ; 3. Dầm chính; 4. Cột; 5. Tường.
Các bộ phận chính của sàn (1) Bản, (2) Dầm phụ, (3) Dầm chính, (4) Cột, (5) Tường.
Sàn gồm bản sàn và hệ dầm (sườn) đúc liền khối. Khoảng cách dầm phụ l1 = (1 ÷ 4)
m. Khoảng cách dầm chính l2 = (4 ÷ 10) m.

8


1 
 1
÷
 l1 , hb ≥ 6 cm đối với sàn nhà dân dụng, hb ≥ 7 cm đối
 25 35 

Chiều dày bản hb = 

với sàn nhà công nghiệp. Ngoài ra, chiều dày sàn cần chọn đảm bảo điều kiện chịu
được lực cắt mà không cần cốt thép ngang.
 1

1 

Chiều cao dầm phụ hdp =  ÷  nhịp.
 12 20 
1

1

Chiều cao dầm chính hdc =  ÷  nhịp.
 8 12 
Bề rộng dầm bd = (0,2 ÷ 0,5) hd , hd là chiều cao dầm đang xét.
Nếu chu vi của sàn được kê lên tường gạch thì chiều dài đoạn kê S ≥ (12 cm, hb) đối
với bản; 22 cm đối với dầm phụ; 34 cm đối với dầm chính.
2.2. Xác định sơ đồ tính, tải trọng
Với cách truyền tải trọng trong sàn có bản một phương là: bản truyền tải lên dầm phụ
và tường biên, dầm phụ truyền tải lên dầm chính, dầm chính truyền tải lên cột và
tường nên có sơ đồ tính và tải trọng các cấu kiện bản, dầm phụ và dầm chính như sau.
B¶n

DÇm chÝnh

DÇm phô

D¶i b¶n ®Ó tÝnh
« b¶n

D¶i b¶n ®Ó tÝnh
dÇm chÝnh

D¶i b¶n ®Ó tÝnh
dÇm phô

b)

a)

Hình 6. Sơ đồ mặt bằng kết cấu của sàn sườn toàn khối có bản loại dầm
a) Dầm chính đặt theo phương ngang nhà

b) Dầm chính đặt theo phương dọc nhà
9


2.2.1. Sơ đồ tính bản
Cắt dải bản rộng 1m theo phương song song với l1 (Hình 6), ta có sơ đồ tính của dải
bản như trên Hình 7 khi tính theo sơ đồ khớp dẻo và Hình 8 khi tính theo sơ đồ đàn
hồi. Khi tính theo sơ đồ đàn hồi, nhịp tính toán tính từ tim các gối tựa. Khi tính
theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán tính từ các khớp dẻo (mép gối tựa). Ở biên bản
kê lên tường, coi phản lực gối tựa ở vị trí cách cách mép tường một đoạn

1

2

pb

gb
1

2

Hình 7. Sơ đồ tính toán theo sơ đồ khớp dẻo của dải bản

pb

gb
1

2

Hình 8. Sơ đồ tính toán theo sơ đồ đàn hồi của dải bản
le = l1 −

bt hb
+
2 2

10

hb
2


Tải trọng: Tải trọng tác dụng trên bản sàn gồm tĩnh tải (ký hiệu gb ) và hoạt tải (ký
hiệu pb ).
Tĩnh tải: Tĩnh tải trên bản được xác định theo cấu tạo thực tế của bản sàn.
Hoạt tải: Theo TCVN 2737-1995, hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên 1m2 sàn
được xác định theo loại phòng và loại công trình.
2.2.2. Sơ đồ tính dầm phụ

Hình 9. Các kích thước hình học của dầm phụ
Pd

qd=pd+gd

gd

Hình 10. Sơ đồ tính dầm phụ
Khi tính theo sơ đồ đàn hồi, nhịp tính toán tính từ tim các gối tựa:

lb = l2 −

bt a
+
2 2

,

lg = l 2

Khi tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán tính từ các khớp dẻo (mép gối
tựa):

lb = l 2 −

bt b dc a
−
+ ,
2
2 2

lg = l2 − bdc

Ở biên dầm phụ kê lên tường, coi phản lực gối tựa ở giữa đoạn dầm phụ kê vào
tường.
Tải trọng:
* Hoạt tải (pd) do bản truyền vào dầm pd = pb × l1
11

* Tĩnh tải (gd) gồm trọng lượng bản thân dầm g0 và trọng lượng bản truyền
vào: gd = gb × l1 + g0
2.2.3. Sơ đồ tính dầm chính
Dầm chính cùng với cột tạo thành khung. Thông thường nội lực trong dầm
chính được xác định từ việc tính toán khung với tổ hợp các tải trọng đứng và ngang
tác dụng vào khung.
Trường hợp hệ dầm và cột không chịu tải ngang (toàn bộ tải ngang là do
tường chịu) có thể tính dầm chính như một dầm liên tục kê lên các cột và tường.
Nhịp tính toán: lấy khoảng cách giữa tim các gối tựa khi tính theo sơ đồ đàn
hồi và khoảng cách giữa các khớp dẻo khi tính theo sơ đồ khớp dẻo.

P

P

P

P

G

G

G

G

Hình 11. Sơ đồ tính dầm chính theo sơ đồ đàn hồi
Xác định tải trọng
Tải trọng trên sàn truyền về dầm chính được qui về thành lực tập trung đặt tại

vị trí dầm phụ gác lên dầm chính. Với pd và gd là hoạt tải và tĩnh tải phân bố đều
trên dầm phụ đã xác định được ở phần trên. Trọng lượng bản thân dầm chính là tải
phân bố đều nhưng giá trị nhỏ so với tải do dầm phụ truyền vào nên cũng quy về
lực tập trung để đơn giản tính toán.
* Hoạt tải tập trung P:

P = p d l2

* Tĩnh tải tập trung G:

G = G1 + G O

Trong đó:
12


+ G1 - lực tập trung do dầm phụ truyền vào
G1 = 0,5 gd l2
+ G0 - lực tập trung do trọng lượng bản thân phần sườn dầm chính
G0 = b(h − hb) l1 × γ bt × 1,1
ở đây b, h - là bề rộng và bề cao tiết diện dầm chính
2.3. Tính nội lực trong các cấu kiện
Xác định nội lực trong các cấu kiện theo sơ đồ đàn hồi hoặc sơ đồ khớp dẻo.
Bản, dầm phụ hay dầm chính đều là dầm liên tục nhiều nhịp. Để tính theo sơ
đồ đàn hồi dùng các phương pháp đã học của môn cơ học kết cấu để xác định nội
lực của dầm liên tục nhiều nhịp.
Khi tính dầm nhiều nhịp theo sơ đồ đàn hồi, mô men ở gối thứ hai thường
lớn nhất và lớn hơn mô men ở nhịp nên cần nhiều thép âm hơn thép dương. Điều
này không thuận lợi cho thi công nên nhiều tiêu chuẩn thiết kế khuyên nên điều
chỉnh mô men trong dầm, tính theo sơ đồ khớp dẻo. Phương pháp xác định nội lực

theo sơ đồ dẻo là phương pháp có xét tới biến dạng dẻo của cốt thép và bê tông, xét
tới sự hình thành khớp dẻo và sự phân phối lại nội lực giữa các tiết diện. Phương
pháp này đỏi hỏi phải tính nội lực theo sơ đồ đàn hồi rồi dự định vị trí hình thành
khớp dẻo với mô men dẻo dự định, sau đó tính lại nội lực với sơ đồ tính có khớp
dẻo dự tính. Việc này gây nhiều khó khăn trong việc tính nội lực và không làm
hoàn toàn tự động bằng phần mềm máy tính được nên phương pháp tính toán nội
lực theo sơ đồ khớp dẻo thường chỉ áp dụng với các dầm đều nhịp và đều tải trọng.
Trong phạm vi đồ án này, nội lực trong bản sàn và dầm phụ được hướng dẫn
xác định theo sơ đồ khớp dẻo dùng các bảng tra để tính nội lực, nội lực trong dầm
chính được xác định theo sơ đồ đàn hồi.
2.3.1. Tính nội lực bản theo sơ đồ khớp dẻo
Khi sự chênh lệch giữa các nhịp không lớn hơn 10%, bằng phương pháp
phân phối mô men trên nguyên tắc đảm bảo điều kiện cân bằng tĩnh học, xác định
được giá trị mô men ở các nhịp và các gối của bản theo sơ đồ khớp dẻo như trên
Hình 12.

13


Hình 12. Biểu đồ mô men của dải bản
2.3.2. Tính nội lực dầm phụ theo sơ đồ khớp dẻo
Khi dầm chịu tải phân bố đều, các nhịp cạnh nhau không chênh lệch quá 10%, tính
theo sơ đồ khớp dẻo có thể dùng bảng lập sẵn tra β1 và β2.
- Tung độ của biểu đồ bao nhánh max:
Mmax = β1 qdp l2
- Tung độ của biểu đổ bao nhánh min:
Mmin = β2 qdp l2
Trong đó: qdp là tải trọng phân bố đều trên dầm phụ; l là nhịp dầm: đối với
nhịp biên dùng lb, đối với nhịp giữa dùng lg.
Chia mỗi nhịp thành 5 phần bằng nhau. Ứng với mỗi điểm chia trị số β1 được

P
cho trên Hình 14, trị số β2 phụ thuộc tỷ số d và được cho trong Phụ lục. Mô
gd
men âm triệt tiêu tại nhịp biên cách gối tựa thứ 2 một đoạn klb, trong đó k cũng
được cho trong Phụ lục.

14


0,2l
0,2l
10 10

0,2l
11

0,1l
12

β=0,0625

9

β=0,058

0,2l
8

β=0,018

0,2l
7

β=0,018

0,2l
6

β=0,058

0,2l
5

β=0,0625

5

β=0,058

0,2l
4

β=0,018

β=0,091

β=0,065

0,2l
3

β=0,020

0,2l
2

β=0,075

0,2l
1

β=0,090

0,2l
0

β=0,075

Hình 13. Hình dạng biểu đồ bao mô men và lực cắt của dầm phụ

Hình 14. Các trị số dầm phụ β1 tính biểu đồ bao mô men dương dầm phụ
Khi vẽ biểu đồ mô men chỉ cần vẽ cho một nửa dầm rồi lấy đối xứng. Với dầm trên
5 nhịp, tính như dầm 5 nhịp, các nhịp giữa lấy giống nhau.
2.3.3. Tính nội lực dầm chính theo sơ đồ đàn hồi
Nội lực trong dầm chính được xác định bằng các phương pháp của cơ học
kết cấu. Khi dầm có nhịp đều nhau hoặc có nhịp chênh lệch nhau không quá 10%
có thể dùng các bảng với các công thức lập sẵn. Có hai cách dùng bảng lập sẵn:
cách tra trực tiếp biểu đồ bao và cách tổ hợp. Cách trực tiếp đơn giản nên dùng khi
tính toán thiết kế. Cách tổ hợp cho ta thấy rõ hơn bản chất của biểu đồ bao nội lực
và rèn luyện cho người sử dụng kỹ năng tổ hợp nội lực. Bởi vậy trong đồ án yêu

cầu sinh viên thực hiện theo cách tổ hợp.
* Cách tra trực tiếp biểu đồ bao:
Tung độ nhánh dương và nhánh âm của biểu đồ bao mô men:
Mmax = α0 Gl + α1 Pl
Mmin = α0 Gl − α2 Pl
Tung độ nhánh dương và nhánh âm của biểu đồ bao lực cắt:
15


Qmax = β0G + β1P
Qmin = β0G − β2P
Trong đó: αi; βi cho trong các bảng lập sẵn phụ thuộc vào số nhịp dầm và
sơ đồ đặt tải trên mỗi nhịp.
* Cách tổ hợp:
Để xây dựng biểu đồ bao mô men ta tiến hành theo hai bước
Bước 1:
+ Vẽ riêng biểu đồ nội lực do tĩnh tải MG. Tĩnh tải G được chất trên toàn bộ
dầm (Hình 15a)
+ Vẽ riêng từng biểu đồ nội lực do các trường hợp có thể xảy ra của hoạt tải
Mpi i = 1,2,3... (Hình 15). Đồng thời cần chú ý tới tính chất đối xứng của hệ
để loại bớt các trường hợp hoạt tải. Ví dụ với dầm bốn nhịp và lợi dụng tính
chất đối xứng ta cần xét sáu trường hợp của P như trên Hình 15 a,b,c,...
Để có MG và Mpi dùng công thức:
MG = αGl ; Mpi = α Pl
Để có QG và Qpi dùng công thức:
QG = βG

; Qpi = βP

α và β cho trong bảng của Phụ lục (hoặc trong các bảng lập sẵn của giáo trình

và các cẩm nang kết cấu BTCT).
G

G

G

G

G

G

G

G

a)

MG
P

P

P

P

b)

MP1
P

P

P

P

c)

MP2
P

P

P

P

P

d)

P

MP3

16

P

P

P

P

MP4

e)
P

P

P

P

g)

MP5
P

P

h)

MP6

Hình 15. Các trường hợp chất tải để tổ hợp nội lực

Trong bảng chỉ cho giá trị α và β tại một số tiết diện quan trọng. Muốn có được
biểu đồ nội lực trong từng nhịp của dầm cần chú ý:
+ Đối với mô men cần thực hiện các phép tính bổ trợ theo phương pháp của
cơ học kết cấu. Đem cắt nhịp dầm ra như một dầm tĩnh định kê trên hai gối tự do,
đặt thêm mô men ở gối đã tính được rồi vẽ biểu đồ mô men cho dầm đó. Hoặc bằng
cách treo biểu đồ (Hình 16)
+ Đối với lực cắt ở đoạn giữa nhịp, xác định được bằng phương pháp mặt cắt
với chú ý rằng tại tiết diện có lực tập trung, biểu đồ lực cắt có bước nhảy bằng đúng
trị số của lực tập trung đó.
Ngoài ra vẫn cần phải đặc biệt chú ý tới tính chất đối xứng của hệ.

P

MC(biÕt)

MB(biÕt)

P

Mo=Pl/3

M2.1= Mo - X1; M2.2= Mo - X2;
Hình 16. Treo biểu đồ để tìm mô men tại tiết diện chưa biết
Bước 2:
Tổ hợp và vẽ biểu đồ bao nội lực.
Cách 1:
Vẽ chung các biểu đồ nội lực thành phần lên cùng một trục. Đường bao
ngoài cùng chính là biểu đồ bao nội lực. Ví dụ với mô men:

17


MG + Mp1 = M1
MG + Mp2 = M2
............

Vẽ chung M1, M2, ... Mi trên cùng một
trục theo cùng một tỷ lệ. Đường bao
ngoài cùng chính là biểu đồ bao mô
men (Hình dưới).

MG + Mpi = Mi

Cách 2:
Tổ hợp và vẽ biểu đồ bao nội lực theo từng tiết diện, thí dụ tại tiết diện K,
tung độ biểu đồ bao nhánh max và nhánh min được xác định như sau:
Đối với mô men:
Mmax(K) = MG(K) + max Mpi(K)
Mmin(K) = MG(K) + min Mpi(K)
Nối các tung độ max với nhau ta được nhánh max của biểu đồ bao mô men.
Nối các tung độ min với nhau ta được nhánh min của biểu đồ bao mô men. (Hình
17).
Trong trường hợp dầm nhiều nhịp có nhiều phương án chất hoạt tải, có thể chỉ cần
xếp 2 phương án hoạt tải cách nhịp như Hình 15b và Hình 15c do:
+ Hoạt tải xếp cách nhịp sẽ cho mô men dương bất lợi ở nhịp xếp tải.
+ Hoạt tải xếp ở hai nhịp kề gối sẽ cho mô men âm bất lợi tại gối đó.
Khi đó, tổ hợp bằng cách cộng các biểu đồ rồi lấy biểu đồ bao (envelope):
MG + Mp1 = M1
MG + Mp2 = M2

MG + Mp1 + Mp2 = M3
Mmax(K) = ENVELOPE (MG, M1, M2, M3)
Đối với lực cắt cùng làm tương tự như mô men ta được nhánh max và nhánh min
của biểu đồ bao lực cắt (Hình 18)

18


Nhánh Min

Nhánh Max

Hỡnh 17. Hỡnh bao mụ men dm chớnh 4 nhp

Q P2

Q1

Nhánh Max (Đờng nét liền)

Nhánh Min (Đờng nét đứt)

Qg
Qg
Q2

Q T3

Hỡnh 18. Hỡnh bao lc ct dm chớnh 4 nhp
2.4. Tớnh toỏn tit din bờ tụng ct thộp

2.4.1. Tớnh ct thộp bn
Tớnh toỏn ct thộp trong di bn nh i vi cu kin chu un tit din ch
nht t ct n b ì h = 100 ì hb. Chỳ ý vi tit din tớnh theo s khp do thỡ
iu kin m pl phi c tha món, nu khụng thỡ hoc phi tng chiu dy bn,
hoc phi tng cp bn ca bờ tụng. pl = 0,3 vi bờ tụng cú cp bn t B22,5
tr xung.pl = 0,25 vi bờ tụng cú cp bn t B25 tr lờn.
Sau khi tớnh toỏn ct thộp, tin hnh kim tra s hp lý ca kớch thc tit din
ó chn thụng qua hm lng ct thộp. i vi bn à% nm trong khong 0,3 ữ 0.9
l hp lý. Nu à% nm ngoi khong trờn nờn thay i hb v tớnh toỏn li. Trng
hp à% < àmin m khụng th gim chiu dy bn thỡ chn AS àmin ì 100ho.
i vi cỏc ụ bn cú c bn cnh liờn kt vi dm, do nh hng ca hiu ng vũm
cho phộp gim khụng quỏ 20% lng ct thộp so vi kt qu tớnh toỏn.

19


Bố trí cốt thép: Việc chọn và bố trí cốt thép cần tuân theo nguyên tắc cấu tạo nêu
trong mục 8- TCVN 5574.
Cốt thép chịu lực:
Căn cứ kết quả tính toán được ở trên, chọn đường kính cốt thép, sau đó xác định
khoảng cách giữa các thanh cốt thép.
Đường kính cốt thép trong bản thường được chọn trong khoảng 6÷10mm (có thể lớn
hơn), nên chọn d ≤

1
hb và ở mỗi vùng chịu lực:
10

+ Hoặc chọn cùng một loại đường kính (phổ biến).
+ Nếu dùng hai loại đường kính thì để tránh nhầm lẫn và đảm bảo cho các thanh

cốt thép làm việc tương đối đồng đều trong dải bản, chọn ∆d = 2mm.
Khoảng cách giữa các thanh cốt thép cạnh nhau a tính theo yêu cầu chịu lực đồng thời:
+ Để đảm bảo thi công dễ dàng, nhanh chóng, yêu cầu a ≥ 7cm
+ Để đảm bảo cho bê tông và cốt thép kết hợp làm việc tốt với nhau, yêu cầu:
a≤

20cm khi hb ≤ 15cm
1,5 hb khi hb > 15cm

Cốt thép có thể được bố trí một cách đơn giản để thuận lợi cho thi công, thí dụ như
ở Hình 19.

20


B

A

A

B

a)

α

α

α

A-a

21

α

α

α


α

α

b-b
Hình 19. Bố trí thép trong bản
α=0.25 khi p/g<3;

α =0.33 khi p/g>3

Khi cần tiết kiệm cốt thép, với ô bản lớn và khoảng cách giữa các cốt thép bé, có
thể giảm bớt cốt thép bằng một trong các cách:
- Đặt các thanh dài ngắn xen kẽ nhau (Hình 20a).
- Dùng các thanh ngắn hơn bình thường đặt so le nhau (Hình 20b).
- Khi chiều dày bản hb ≥ 8cm có thể uốn bớt một số thanh chịu mô men
dương ở nhịp lên để chịu mô men âm ở gối (Hình 20c). Thông thường cách một
thanh uốn một thanh. Sau khi uốn thép từ nhịp lên, nếu thép trên gối còn thiếu thì
đặt thêm các cốt mũ. Góc uốn cốt thép thường là 300, khi chiều dày bản lớn có

thể uốn góc 450.
Sau khi cắt hoặc uốn cốt thép, số cốt thép ở mặt dưới đi vào gối tựa có diện
tích không bé hơn một phần ba so với tiết diện giữa nhịp và khoảng cách giữa
các thanh không quá 400mm. Các thanh này phải được neo chắc vào gối tựa một
đoạn không nhỏ hơn 15 lần đường kính thanh.

22


α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

α

Hình 20. Một số cách đặt cốt thép trong bản
Cốt thép chịu mô men âm theo cấu tạo:
Để đơn giản tính toán, khi xác định nội lực trong bản đã bỏ qua sự ngăn cản chuyển
vị xoay khi bản bị chèn cứng vào tường và bỏ qua sự làm việc của bản theo phương
cạnh dài. Thực tế dọc theo chu vi bản khi bản bị chèn cứng vào tường và tại khu
vực lân cận dầm chính mô men âm xuất hiện với trị số đáng kể. Để tránh cho bản
không bị nứt do các mô men đó và làm tăng độ cứng tổng thể cho bản, người ta đặt
cốt thép mũ theo cấu tạo dọc theo liên kết giữa bản với tường và dọc theo các dầm
chính với một lượng không ít hơn 5ø6 trong mỗi mét và cũng không ít hơn 50% cốt
thép chịu lực tính toán ở các gối giữa (Hình 21).
23


Thép âm cấu tạo

Thép âm cấu tạo

Thép cấu tạo
và không ít hơn 3 thanh đảm bảo
cho lới thép không bị xộc xệch

Dầm chính

Tờng biên

Hỡnh 21. Ct thộp chu mụ men õm theo cu to
Thộp phõn b (cu to):

gi ỳng v trớ cho cỏc ct chu lc cn phi t ct phõn b vuụng gúc vi ct
chu lc v liờn kt chỳng vi cỏc ct chu lc bng dõy thộp buc 0,8 ữ 1mm (hoc
hn). Ct phõn b thng c s dng nhúm CI (CII ớt dựng) v t gn trc trung
hũa hn so vi ct chu lc, ng kớnh bộ hn hoc bng ct chu lc (thng
dựng 6) khong cỏch 25 ữ 30cm.
Chỳ ý rng vi nhng ct phõn b t mt di bn song song vi phng l2 (thớ
d thộp s 5 trờn Hỡnh 19), ngoi chc nng nh v ct dc nú cũn chu mụ men
dng theo phng l2 m khi tớnh toỏn ó b qua. Din tớch tit din ngang cỏc ct
ny tớnh cho mi một b rng bn khụng ớt hn 20% AS khi 2l1 < l2 3l1 v khụng
ớt hn 15% AS khi l2 > 3l1, trong ú AS - din tớch ct thộp chu lc theo tớnh toỏn.
2.4.2. Tớnh ct thộp dm
Tớnh ct thộp dc
- Dựng giỏ tr mụ men nht mi nhp v trờn tng gi tớnh toỏn ct thộp
dc cho tng nhp v gi tng ng.
- Vi tit din chu mụ men õm, cỏnh tit din nm trong vựng kộo, tớnh nh
tit din ch nht bd ì hd. Vi mụ men dng, tớnh tit din ch T cú cỏnh thuc
vựng nộn. vn ra ca cỏnh ly theo mc 6.2.2.7 TCVN 5574.
- Nờn chn kớch thc tit din tha món iu kin t ct n. Tc l m
m khi tớnh ni lc theo s n hi, m pl khi tớnh ni lc theo s khp
do.
pl = 0,3 vi bờ tụng cú cp bn t B25 tr xung.
pl = 0,25 vi bờ tụng cú cp bn ln hn B25.
Tớnh ct thộp ngang
24