ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1 - THIẾT KẾ SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM

Đồ án Bê tông 1

GVHD: Nguyễn Minh Long

Mục lục
I)

Đề bài:................................................................................................................................................1
1)

Thiết kế sàn theo các số liệu sau:................................................................................................1

2)

Kích thước:....................................................................................................................................1

3)

Hoạt tải:.........................................................................................................................................1

4)

Tiết diện cột:..................................................................................................................................1

5)

Vật liệu:..........................................................................................................................................1

6)

Cấu tạo sàn:...................................................................................................................................1

II)

Tính toán bản sàn:.......................................................................................................................2

1)

Sơ đồ tính – nhịp tính toán của bản............................................................................................2

2)

Xác định tải trọng:........................................................................................................................2

3)

Xác dịnh nội lực:...........................................................................................................................3

4)

Tính toán cốt thép:........................................................................................................................3

5)

Chọn và bố trí cốt thép..................................................................................................................3

III)

Tính toán dầm phụ:.....................................................................................................................4

1)

Sơ đồ tính.......................................................................................................................................4

2)

Xác định tài trọng..........................................................................................................................4

3)

Vẽ biểu đồ bao moment:...............................................................................................................4

4)

Tính cốt thép..................................................................................................................................6

5)

Tính cốt xiên..................................................................................................................................7

6)

Tính toán và vẽ biểu đồ vật liệu:..................................................................................................7

IV)

Tính toán dầm chính....................................................................................................................8

1)

Sơ đồ tính.......................................................................................................................................8

2)

Xác định tải trọng

3)

Tính và vẽ biểu đồ bao momen M, lực cắt Q

4)

................................................................................................................10
Tính toán cốt thép dọc

5)

Tính cốt thép ngang....................................................................................................................11

6)

Vẽ biểu đồ bao vật liệu:..............................................................................................................12

..........................................................................................................................9

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

...............................................................................9


Đồ án Bê tông 1

GVHD: Nguyễn Minh Long

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG 1
SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM
I) Đề bài:
1) Thiết kế sàn theo các số liệu sau:
- Sơ đồ sàn:

2) Kích thước:
l1 = 1,8m; l2 = 6m.
3) Hoạt tải:
Giá trị tiêu chuẩn pc = 11.5kN/m; hệ số vượt tải n = 1,2.
4) Tiết diện cột:
(350-500)x(350-500)
5) Vật liệu:
Bê tông cấp độ bền B20: Rb = 11.5MPa; Rbt = 0.9MPa; b =1,0.
Cốt thép nhóm:
AI (610): Rs = 225MPa; Rsw = 175MPa (thép sàn, thép đai).
AII(>10): Rs = 280MPa; Rsw = 225MPa (thép dầm, thép xiên).
6) Cấu tạo sàn:
 Lớp lát bề mặt:
 Lớp vữa lót dày 4cm:
 Bản bê tông cốt thép:
 Lớp vữa trát dày 1.5cm:

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

Trang 1

gc = 0,4kN/m2;
g = 20kN/m3;
g = 25kN/m3;
g = 20kN/m3;

n = 1,2.
n = 1,2.
n = 1,1.
n = 1,2.


Đồ án Bê tông 1

GVHD: Nguyễn Minh Long

II) Tính toán bản sàn:
1) Sơ đồ tính – nhịp tính toán của bản
Giả thiết kích thước tiết diện dầm phụ:

bdp  200mm;

hdp  450mm;

bdc  350mm;
hdc  650mm;
Giả thiết kích thước tiết diện dầm chính:
6
 3.33  2
Tỷ số hai cạnh bản: 1.8
như vậy bản thuộc loại bản dầm.

D
hb  l1
m (D=1.2÷1.4; m=30÷35)
Chọn sơ bộ bản dầm theo công thức
1.4
hb 
1.8  0.084(m)
30

Chọn bề dày bản sàn là:

hb  8(cm)

Để tính toán, cắt theo phương cạnh ngắn l1 dải bản rộng 1m để tính toán.

Hình 1: Mặt cắt bản

Bản làm việc như 1 dầm liên tục nhiều nhịp. Tính toán bản dầm theo sơ đồ biến dạng
dẻo, nhịp tính toán của bản được xác dịnh như sau:
3
3
lob  l1  bdp  1,8  0, 2  1, 5m
2
2
lo  l1  bdp  1,8  0, 2  1, 6m
Sơ đồ tính:
p

lob  1,5m

lo  1, 6m

lo  1, 6m

Hình 2: Sơ đồ tính

2) Xác định tải trọng:
Tĩnh tải là trọng lượng các lớp cấu tạo sàn.
Do bản rộng 1 m nên:
Tĩnh tải tính toán:
g   0, 4 �1, 2  20 �1, 2 �0, 04  25 �1, 2 �0.08  20 �1, 2 �0.015 �1m  4( kN / m 2 )
Hoạt tải tính toán:
p  p .n.1(m)  11,5 �1, 2 �1( m)  13,8(kN / m 2 )
c

Tổng tải tính toán
q  g  p  4  13,8  17,8( kN / m 2 )

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

Trang 2


Đồ án Bê tông 1

GVHD: Nguyễn Minh Long

3) Xác dịnh nội lực:
Momen ở nhịp biên:

q.lob2 17,8 �1,52
M

 3, 64(kN / m 2 )
11
11
Momen ở gối thứ 2:

q.lo2 17,8 �1, 62

 4,14(kN / m 2 )
11
11
Momen ở nhịp giữa và gối giữa:
q.l 2
17,8 �1, 62
M � o �
 �2.848(kN / m 2 )
16
16
4) Tính toán cốt thép:
Tiết diện tính:
Chiều cao hữu ích của bản:
M 

ho  h  a  8  1, 5  6,5(cm)

Tính:

M

M

2
Rb .b.ho 115 �100 �6,52

m 
Kiểm tra điều kiện:
Từ đó tính:
Diện tích cốt thép:
Vị trí

 m � R  0.437
  1  1  2 m

M(kNm) h0(cm)

m



As(cm2/m)

Nhịp biên

3.64

6.50

0.07 0.08

2.59

Gối tựa thứ 2

-4.14

6.50

0.0
9

0.0
9

2.96

Nhịp giữa

2.85

6.50

0.06 0.06

2.01

Gối tựa ở
giữa

-2.85

6.50

0.06 0.06

2.01

Chọn thép
a130
3.02
a170
2.96
a140
2.02
a200
2.51


0.46
0.45
0.31
0.39

Bảng 1: Tính toán và chọn bố trí cốt thép

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:



AS �100

� min  0.05%
b.ho

 min    max và nằm trong khoảng hợp lý (0,3÷0,9) nên không cần thay đổi kích

thước bản.
5) Chọn và bố trí cốt thép
Chọn và bố trí cốt thép theo bảng tính.
Đoạn neo cốt thép gối lấy bằng 1/4 nhịp:

1
�1600  400( mm)
4
Cốt thép cấu tạo cho sàn để chống moment âm tại các gối biên và vùng giao tiếp với
dầm chính:
As,ct=max(6a300;50% As giữa nhịp) Chọn 8a200
Nguyễn Hồng Việt - 80903275

Trang 3


Đồ án Bê tông 1

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

GVHD: Nguyễn Minh Long

Trang 4

Đồ án Bê tông 1

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

GVHD: Nguyễn Minh Long

Trang 5


Đồ án Bê tông 1

III)

GVHD: Nguyễn Minh Long

Tính toán dầm phụ:
1) Sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm liên tục 5 nhịp. Tính theo sơ đồ có xét biến dạng dẻo.
bdp  200mm;
hdp  450mm;
Kích thước tiết diện dầm phụ:
bdc  350mm;
Kích thước tiết diện dầm chính:
Nhịp tính toán:
3
3
lob  l2  bdc  6000  .350  5475( mm)
2
2
lo  l2  bdc  6000  350  5650(mm)

Sơ đồ tính toán:

hdc  650mm;

p1

Hình3: Sơ đồ tính

2) Xác định tài trọng
Tĩnh tải do bản truyền xuống

gb �l1  4 �1,8  7, 2( kN / m)

Do trọng lượng bản thân dầm phụ

0, 2 �(0.45  0.08) �25 �1,1  2, 035( kN / m)
g1  7, 2  2, 035  9, 235( kN / m)

Tĩnh tải tính toán:
Hoạt tải:
Tổng tải tính toán

p1  pb .l1  13,8 �1,8  24,84( kN / m)

q1  p1  g1  9, 235  24,84  34, 075( kN / m)

p1 24,84

 2.68 �3
Tỷ số: g1 9, 235

3) Vẽ biểu đồ bao moment:
Tung độ biểu đồ bao moment tình theo công thức:
Ở nhịp biên, M âm triệt tiêu ở tiết diện cách mép gối tựa thứ hai một đoạn:
x  klo  0, 285 �5, 65  1, 61( m)

M dương nhịp biên triệt tiêu ở tiết diện cách mép gối tựa thứ hai một đoạn:
x  0.15 �lob  0,15 �5, 475  0,821( m)

M dương nhịp giữa triệt tiêu ở tiết diện cách mép gối tựa thứ hai một đoạn:
x  0.15 �lo  0,15 �5, 65  0,8475( m)

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

Trang 6


Đồ án Bê tông 1

GVHD: Nguyễn Minh Long
Bảng 2: Tính toán biểu đồ bao momen dầm phụ

Tung độ biểu diện đồ thi bao
M

Hệ số 
Nhịp

1

2

3

Vị trí

0
1
2
2'
3
4
5
(Gối B)
6
7
7'
8
9
10
(Gối C)
11
12
12'

Nhánh
dương
1

Nhánh
âm

2

0
0.065
0.09
0.091
0.075
0.02

qdl02

Nhánh
dương
(kNm)

1021.42

Nhánh âm
(kNm)

0.00
66.39
91.93
92.95
76.61
20.43

-0.0715
0.018
0.058

0.0625
0.058
0.018

-73.03

-0.035
-0.016
-0.014
-0.029

1087.76

19.58
63.09
67.98
63.09
19.58

-0.0625
0.018
0.058
0.0625

-0.028
-0.01

1087.76

19.58

63.09
67.98

QBT  0, 6.q1.lo  0, 6 �33,8 �5, 4  111,94(kN )
QBP  QCT  QCP  0,5.q1.lo  0,5 �33,8 �5, 6  96, 26( kN )

Hình 4:Biểu đồ bao moment dầm phụ(kNm)

QCP

QBP

QBT

QCT

Hình 5:Biểu đồ bao lực cắt dầm phụ(kN)

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

-15.23
-31.55
-67.98

QA  0, 4.q1.lob  0, 4 �33,8 �5, 4  74.62, 01( kN )

QA

-38.07
-17.40

Trang 7

-30.46
-10.88


Đồ án Bê tông 1

GVHD: Nguyễn Minh Long

4) Tính cốt thép
Kiểm tra lại tiết diện đã chọn:
M
70, 47 �104
ho  2.
 2.
 35cm  h0 chon  41cm
Rb .b
115.20
Kiểm tra:
b 3 (1   f   n ).Rbt .b.ho  0, 6 ��
1 9 �20 �41  4428(daN )  44, 28(kN )  Qmax  111,94(kN )
Như vậy phải đặt cốt đai theo tính toán.

Tại gối A: QA  74, 62(kN )
4 (1   f   n ) b Rbt bh02
stt  Rsw nasw b 2
Q2
4 �2 ���

1 1 9 �20 �412
 1750 �2 �0, 283 �
 43(cm)
7462 2
b 4 (1   f   n ) b Rbt bh02
smax 
Q
1.5 ���
1 1 9 �20 �412
 60,8(cm)
7462
sct  min(h / 2,150 mm)  150( mm)
Chọn bước cốt đai ở gối s=150(mm)
QT  111,94( kN )
Tại gối B(bên trái) : B
4b 2 (1   f   n ) b Rbt bh02
stt  Rsw nasw
Q2


4 �2 ���
1 1 9 �20 �412
 1750 �2 �0, 283 �
 19,1(cm)
111942
b 4 (1   f   n ) b Rbt bh02
smax 
Q
1.5 ���
1 1 9 �20 �412

 40,55(cm)
11194
sct  min(h / 2,150mm)  150( mm)
Chọn bước cốt đai ở gối s=150(mm)
Q P  96, 26(kN )
Tại gối B(bên Ph ải) : B
4 (1   f   n ) b Rbt bh02
stt  Rsw nasw b 2
Q2


4 �2 ���
1 1 9 �20 �412
 1750 �2 �0, 283 �
 25,8(cm)
96262
b 4 (1   f   n ) b Rbt bh02
smax 
Q
1.5 ���
1 1 9 �20 �412
 47,1(cm)
9626
sct  min(h / 2,150mm)  150(mm)



Nguyễn Hồng Việt - 80903275

Trang 8

Đồ án Bê tông 1

GVHD: Nguyễn Minh Long

Chọn bước cốt đai ở gối s=150(mm)
Bước cốt đai ở giữa nhịp dầm:

s  min(0.75h,500mm)  337.5(mm) chọn s=300(mm)

Với M dương, cốt thép tính theo tiết diện chữ T, có h’f = 80mm và lấy b’f = 1160mm
(theo các quy dịnh cấu tạo).
Tính:
h 'f
8
M f  Rb .b 'f .h 'f (ho  )  115 �116 �8 �(36  )  341,5(kNm)  M  89, 69( kNm)
2
2
Vậy trục trung hòa đi qua cánh, tính với tiết diện hình chữ nhật lớn: 1160mm x
400mm.
M
m 
Rb .b'f .h02
Tính:
  1  1  2 m
Tính:
 .Rb .b'f .ho
AS 
RS

Với M âm, cốt thép tính theo tiết diện chữ nhật 200mm x 400mm.
M
m 
Rb .b.h02
Tính:
Tính:

  1  1  2 m

AS 
Tiết diện

M(kNm)

Nhịp biên
Nhịp giữa
Gối B
Gối C

92.95
67.98
73.03
67.98

 .Rb .b.ho
RS

Cách tính As

As(cm2)

Tiết diện chữ T
Tiết diện chữ T
Tiết diện chữ nhật
Tiết diện chữ nhật

8.27
6.01
7.11
6.56

Chọn cốt thép
Hàng 1
Hàng 2









As(cm2)
8.64
7.10
7.70
7.10

(%)

1.07
0.89
0.96
0.89

Bảng 3: Tính toán và chọn bố trí cốt thép dầm phụ

5) Tính cốt xiên
R .n.aSW 1750 �2 �0.283
qSW  SW

 65,97(kN / m)
S
15
QSWb  4b 2 (1   f   n ) Rbt bho2 .qSW  4 �2 �9 �20 �412 �65,97  126,37( kN )
QSWb  Qmax
Không cần tính toán cốt xiên.
6) Tính toán và vẽ biểu đồ vật liệu:
Bảng 4: Tính toán biểu đồ bao vậy liệu

Tiết diện
Giữa nhịp biên
Cạnh nhịp biên
Cạnh nhịp biên

Cốt thép





Nguyễn Hồng Việt - 80903275

As(cm2)

a(cm)



m

Mgh(kNm
)

8.64
7.10
4.02

4.81
5.13
3.40

0.05
0.04
0.020

0.04
0.04
0.020

95.03
77.77
46.36

Trang 9


Đồ án Bê tông 1
Gối B
Cạnh gối B
Cạnh gối B
Nhịp giữa
Cạnh nhịp giữa
Gối C
Cạnh gối giữa
Cạnh gối giữa

GVHD: Nguyễn Minh Long









7.70
6.16
3.08

7.10
4.02
7.70
6.16
3.08

4.86
5.25
3.30
5.13
3.40
4.86
5.25
3.30

0.23
0.19
0.086
0.04
0.02
0.23
0.19
0.086

0.21
0.17
0.090
0.04
0.02
0.21

0.17
0.090

76.41
62.07
34.33
77.77
46.36
76.41
62.07
34.33

Bảng 5:Tính toán đoạn cắt lý thuyết

Số
hiệu
x31

Mđ(kNm
)
91.93

qsw(kN/m
)
32.99

d(mm)

WLT

20d

WTT

66.29

Q(kN
)
23.42

14

353.94

280

353.94

x32

92.95

76.61

14.92

32.99

14

250.95

280

280.00

x51

73.03

0

66.69

65.97

14

474.37

280

474.37

x52

73.03

38.02

31.97

65.97

14

263.85

280

280.00

x41

38.02

17.4

18.25

65.97

14

180.64

280

280.00

x71

63.09

19.58

38.50

32.99

14

536.91

280

536.91

x72

63.09

19.58

38.50

32.99

14

536.91

280

536.91

x91

67.98

31.55

32.24

65.97

14

265.47

280

280.00

x101

67.98

31.55

32.24

65.97

14

265.47

280

280.00

x102

67.98

30.46

33.20

65.97

14

271.31

280

280.00

Mc

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

Trang 10


Đồ án Bê tông 1

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

GVHD: Nguyễn Minh Long

Trang 11


Đồ án Bê tông 1

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

GVHD: Nguyễn Minh Long

Trang 12


Đồ án Bê tông 1

GVHD: Nguyễn Minh Long

IV)Tính toán dầm chính

1) Sơ đồ tính
Dầm chính là dầm lien tục 5 nhịp được tính toán theo sơ đồ đàn hồi
Giả hiết tiết diện dầm:

bdc  350mm;

hdc  650mm;

Giả thiết tiết diện cột : 350mmx350mm
Sơ đồ tính dầm như hình:

Hình 6 Sơ đồ tính dầm chính

Nhịp tính toán:

l  3 �1.8  5.4( m)

Nhịp tính toán ở biên

lob  3 �1.8 
2)

0.35
 5.225(m)
2

Xác định tải trọng
Tĩnh tải:
Do trọng lượng bản thân của dầm phụ và bản truyền xuống.
G1  g1 �l2  9.24 �6  55.41( kN )

Do trọng lượng bản hân dầm chính quy về lực tập trung.

G0  0.35 �(0.65  0.08) �25 �1.1�1.8  9,87525( kN )

Tổng tĩnh tải tập trung:

G  G1  G0  65, 28525( kN )

Hoạt tải:

P  p1 �l2  24.84 �6  149.04( kN )

3)

Tính và vẽ biểu đồ bao momen M, lực cắt Q
Các trường hợp đặt tải.
Tổ hợp (a)+(b): cho momen dương lớn nhất tại nhịp biên
Tổ hợp (a)+(c): cho momen dương lớn nhất tại nhịp thứ 2
Tổ hợp (a)+(d): cho momen âm lớn nhất tại gối tựa 2
Tổ hợp (a)+(e): cho momen âm nhỏ nhất tại gối tựa 2

Nguyễn Hồng Việt - 80903275

Trang 13