đồ án bê tông cốt thép 1 (gôm bản vẻ +thuyết minh )

ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Nhà trường đã tạo điều kiện cho
em học tập và nghiên cứu đồ án “Kết cấu bê tông cốt thép 1”; đồng thời, tỏ lòng
cảm ơn đến giáo viên hướng dẫn Thầy Nguyễn Văn Thông đã nhiệt tình chỉ dẫn và
hỗ trợ em hoàn thành đồ án này!
Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay, đất nước ta đang trên đà
phát triển, từ một nền văn minh nông nghiệp lúa nước bước qua kỷ nguyên của sự
hiện đại trong công nghiệp và dịch vụ. Để đạt được mục tiêu trọng đại này, hơn ai
hết, đất nước ta phải tiến hành trên phát triển nhiều lĩnh vực, trong số đó, một trong
những nhiệm vụ cấp thiết đi đôi với cách mạng kiến thiết nước nhà là xây dựng cơ
sở vật chất, cơ sở hạ tầng như mở rộng đường bộ, hệ thống cấp thoát nước, cầu
cống, công sở,… chúng là nền tảng cũng như tiền đề thúc đẩy nền kinh tế, còn là
minh chứng rõ ràng nhất cho sự thịnh vượng và chất lượng cuộc sống. Bên cạnh
đó, nhu cầu xây dựng về nhà ở cũng như các công trình công cộng, các hệ thống
phức hợp công trình cũng ngày một gia tăng ở hiện tại và trong tương lai. Vì lẽ đó,
lĩnh vực xây dựng cầu đường, nhà ở cũng ngày một đi lên mạnh mẽ trong những
năm gần đây song song đó là yêu cầu về chất lượng công trình cũng gia tăng trên
thị trường. Để có được những công trình thẩm mỹ và bền bĩ theo thời gian, một
trong những yếu tố quyết định chính là Kết cấu bê tông cốt thép trong xây dựng.
Là một sinh viên ngành xây dựng nói chung và xây dựng cầu đường nói riêng cần
phải nhận thức được sự cần thiết của hệ thống kết cấu bê tông cốt thép đối với
công trình; nắm được các tính chất cơ lý của vật liệu bê tông cốt thép; phương
pháp tính toán theo trường hợp giới hạn các cấu kiện chịu uốn, kéo, nén, cắt;
cũng như là bố trí cấu tạo thép trong các cấu kiện cơ bản. Nhận thức được điều đó,
với sự hướng dẫn của Thầy em đã thực hiện đồ án “Kết cấu bê tông cốt thép 1” để
nghiên cứu, học tập, trau dồi kiến thức chuyên môn ngày một tốt hơn.

Trần QuốcHuy

1

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Cho mặt bằng dầm sàn như sau:

Hình 1. Sơ đồ mặt bằng sàn

Trần QuốcHuy

2

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Bảng 1. Tổng hợp số liệu tính toán
Cốt thép
L1

(m)

2,3

L2
(m)

6,6

Bêtông B25
(Mpa)

Pc
γ
(kN/m2) f,p

10,86

Rb=14,5
Rbt=1,05
γb=0,9

1,2

Nhóm CI

Cốt đai,
Cốt dọc
cốt xiên
(Mpa)

(Mpa)
Rs=225 Rsw=175

Nhóm CII

Rs=280

Rsw=225

Các lớp cấu tạo sàn như sau:

Hình 2. Các lớp cấu tạo sàn
Gạch ceramic
Vữa lót
Bêtông Cốt thép
Vữa trát

δg = 10 mm,
δv = 25 mm,
δb = hb mm,
δv = 20 mm,

γb = 20 kN/m3,
γb = 18 kN/m3,
γb = 25 kN/m3,
γb = 18 kN/m3,

γf = 1,1
γf = 1,3
γf = 1,1

γf = 1,3

II. BẢN SÀN
1. Phân loại bản sàn
Xét tỉ số hai cạnh ô bản , nên bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc một
phương theo cạnh ngắn.
2. Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn
Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn:
hb mm ≥ hmin = 60 mm
chọn hb = 80 mm
Xác định sơ bộ kích thước dầm phụ:
mm
chọn hdp = 500mm
( vì hdp : 50mm)
mm
chọn bdp = 200 mm.
Trần QuốcHuy

3

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Xác định sơ bộ kích thước của dầm chính:
mm
chọn hdc = 550 mm.

mm
chọn bdc = 250 mm.
3. Sơ đồ tính
Cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải bản có chiều rộng b = 1 m (hình 1), xem bản
như 1 dầm liên tục nhiều nhịp, gối tựa là các dầm phụ (hình 3).
Bản sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp tính toán lấy theo mép gối tựa.
Đối với nhịp biên:
mm
Đối với nhịp giữa:
mm
Lo và Lob chênh lệch không đáng kể

Hình 3. Sơ đồ xác định nhịp tính toán của bản
4. Xác định tải trọng
4.1. Tĩnh tải
Xác định trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo sàn:
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.

Bảng 2. Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Trần QuốcHuy

4

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
Chiều
Lớp cấu tạo

dày
(mm)
Gạch ceramic
10
Vữa lót
25
Bêtông cốt thép
80
Vữa trát
20
Tổng cộng

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Trọng
lượng riêng
(kN/m3)
20
18
25
18

Trị tiêu
chuẩn
(kN/m2)
0,20
0,45
2,0
0,36
3,01

Hệ số độ tin
cậy về tải
trọng
1,1
1,3
1,1
1,3
---

Trị tính
toán
gs (kN/m2)
0,22
0,59
2,2
0,47
3,48

4.2. Hoạt tải
Hoạt tải tính toán:
kN/m
4.3. Tổng tải
Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có chiều rộng b = 1 m:
kN/m
5. Xác định nội lực
Mômen lớn nhất ở nhịp biên:
Mômen lớn nhất ở gối thứ hai:
Mômen lớn nhất ở các nhịp giữa và các gối giữa:

Trần QuốcHuy

5

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Hình 4. Sơ đồ tính và biểu đồ bao mômen của bản sàn
6. Tính cốt thép
Bêtông có cấp độ bền chịu nén B25: Rb = 14,5 MPa
Cốt thép bản sàn sử dụng loại CI: Rs = 225Mpa
Từ các giá trị mômen ở nhịp và ở gối, giả thiết a = 15 mm, tính cốt thép theo
các công thức sau:
ho = hb – agt = 80 – 15= 65mm
: tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo tra bảng được hoặc tính từ :
 R bh
As  b b o
Rs
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
(gia tri µ% hop li nam trong khoang (0,30,9))
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 3.
Bảng 3. Tính cốt thép cho bản sàn

Tiết diện

Nhịp biên

Gối 2
Nhịp giữa, gối
giữa

M
(kNm)

αm

Ԑ

6
6,62
4,55

0,10
9
0,12
0,08
3

0,11
6
0,12
8
0,08
7

As
(mm2/m)

µ
(%)

437
483
328

0,6
7
0,7
4
0,5
1

Chọn cốt thép
Asc
d
a
(mm2/m
(mm) (mm)
)
8
8
8

110
100
150

457
503
335

Kiểm tra tiết diện gối 2:
= 0,936
kNm
tiết diện đủ khả năng chịu lực
7. Bố trí cốt thép
* Xét tỉ số:
• mm
chọn αLo = αLob =630 mm . ( nhưng ở đây lấy bằng )

Trần QuốcHuy

6

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

 Đối với ô bản có dầm liên kết ở bốn biên, có thể giảm được khoảng 20%
lượng thép so với kết quả tính được. Ở đây thiên về an toàn nên ta giữ nguyên kết
quả tính.
 Cốt thép cấu tạo chịu mômen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm
chính được xác định như sau:
chọn d8a300(Asc = 168 mm2).

 Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện sau:
mm2
chọn d6a250 (Asc = 113 mm2)
8.Tính toán đoạn neo cốt thép trong sàn
Trong đó các hệ số : tra trong TCVN 5574:2012

lan

lan

Trần QuốcHuy

7

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Đoạn neo cốt thép chịu kéo trong vùng bê tông chịu kéo
Ta có:
Chọn
Đoạn neo cốt thép chịu nén trong vùng chịu nén của bê tông
Ta có:
=>Vậy chọn lan =200 mm.
Tại gối biên: bố trí thép mũ là thép cấu tạo d8a300 và thép phân bố d6a250.
Tại nhịp biên: bố trí thép chịu lực d8a110 và thép phân bố d6a250.
Tại gối thứ 2 bố trí thép mũ là thép chịu lực d8a100 và thép phân bố lớp trên d6a250.

Tại các gối còn lại: bố trí thép mũ là thép chịu lực d8a150 và thép phân bố d6a250.
Tại các nhịp còn lại: bố trí thép chịu lực d8a150 và thép phân bố d6a2500.
Trong đó:
- Đặt cốt thép mũ cách mép dầm một đoạn bằng:
 Chọn bằng 530mm.

 Chonj bang 500mm

Trần QuốcHuy

8

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Hình 5. Bố trí thép sàn
III. DẦM PHỤ
1. Sơ đồ tính
Dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo. sơ đồ tính là dầm liên tục 3 nhịp có các
gối tựa là dầm chính.

Hình 6. Sơ đồ xác định nhịp tính toán của dầm phụ
Nhịp tính toán dầm phụ lấy theo mép gối tựa.
Đối với nhịp biên:
mm
Trần QuốcHuy

9

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Đối với nhịp giữa:
mm

Hình 7. Sơ đồ tính của dầm phụ
2. Xác định tải trọng
2.1. Tĩnh tải
Trọng lượng bản thân dầm phụ:
kN/m
Tĩnh tải từ bản sàn truyền vào:
kN/m
Tổng tĩnh tải:
kN/m
2.2. Hoạt tải
Hoạt tải tính toán từ bản sàn truyền vào:
kN/m
2.3. Tổng tải
Tải trọng tổng cộng:
kN/m
3. Xác định nội lực
3.1. Biểu đồ bao mômen

Tỉ số ,9
Tung độ tại các tiết diện của biểu đồ bao mô men tính theo công thức sau:
(đối với nhịp biên Lo =Lob)
- hệ số tra phụ lục 8.
Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 4.
Mômen âm triệt tiêu cách gối tựa một đoạn:
m
Mô men dương triệt tiêu cách gối tựa một đoạn:
Đối với nhịp biên:
m
Đối với nhịp giữa:
m
Mômen dương lớn nhất cách gối tựa biên một đoạn:
m
Bảng 4. Xác định tung độ biểu đồ bao mômen của dầm phụ
Trần QuốcHuy

10

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
Nhịp

Biên

Giữ
a

Tiết
diện
0
1
2
0,425Lo
3
4
5
6
7
0,5Lo

L (m)

6,22
5

6,35

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG
Mmax
(kNm)

(kNm)

1560,87

1624,19

0,0000
0,0650
0,0900
0,0910
0,0750
0,0200
0,0180
0,0580
0,0625

Mmin
(kNm)

101,46
140,48
142,04
117,06
31,22
-0,0715
-0.0346
-0,0152

29,24
94,20
101,52

-111,60
-56,20
-24,69

3.2. Biểu đồ bao lực cắt
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
Gối thứ 1:
kN
Bên trái gối thứ 2:
kN
Bên phải gối thứ 2 và bên trái gối thứ 3:
kN

Trần QuốcHuy

11

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Hình 9. Biểu đồ bao nội lực của dầm phụ
4. Tính cốt thép
Bêtông có cấp độ bền chịu nén B25: Rb = 14,5 MPa; Rbt = 1,05 Mpa
Cốt thép dọc của dầm phụ sử dụng loại CII: Rs = 280 Mpa
Cốt thép đai của dầm phụ sử dụng loại CI: Rsw = 175 Mpa
4.1. Cốt dọc
a) Tại tiết diện ở nhịp
Tương ứng với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là
tiết diện chữ T.
Xác định Sf:

Chọn Sf = 480 mm.
Chiều rộng bản cánh:
=200 + 2=1160 mm
Kích thước tiết diện chữ T
Xác định vị trí trục trung hòa:
Giả thiết a = 35 mm  ho = h – a = 500 – 35 = 465 mm
kNm
Nhận xét: M = 142,04 kNm < Mf =443,7kNm, nên trục trung hòa đi qua cánh,
tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật =1160
b) Tại tiết diện ở gối
Tương ứng với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết
diện chữ nhật mm.=200*500 mm

Trần QuốcHuy

12

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Hình 10. Tiết diện tính cốt thép dầm phụ
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng 5.
500 – 35=465mm
Thỏa điều kiện cốt đơn )
Tính nội lực theo sơ đồ khớp dẻo tra bảng được hoặc tính từ :
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Bảng 5. Tính cốt thép dọc cho dầm phụ
Chọn cốt thép
M
(kNm)

αm

Nhịp biên
(1160×500)

142,0
4

0,043

Gối 2
(200×500)

111,60 0,198

Tiết diện

Trần QuốcHuy

As
(mm2
)

µ

(%)

0,04
4

1106

0,22
3

967

Ԑ

13

ΔAs
(%)

Chọn

Asc
(mm2)

0,21

5Ø18

1272

13,05

1,04

5Ø18

1272

23,97

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
Nhịp giữa
(1160×500)

101,5
2

0,031

0,03
1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG
779

0,14

4Ø18

1018

23,48

Điều kiện: ΔAs(%) ( 20 25) % ( tất cả cách chọn ở trên đều thõa)
4,2, Cốt ngang
Tính cốt đai cho tiết diện bên trái gối 2 có lực cắt lớn nhất Q = 150,45 kN,
Kiểm tra điều kiện tính toán:

 bêtông không đủ chịu cắt, cần phải tính cốt đai chịu cắt,
Chọn cốt đai ϕ6 (asw = 28 mm2), số nhánh cốt đai n = 2,
Xác định bước cốt đai:

Chọn s = 150 mm bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm,
Kiểm tra:


Kết luận: dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính,
Đoạn dầm giữa nhịp:
Chọn s = 300 mm bố trí trong đoạn L/2 ở giữa dầm,
5. Biểu đồ bao vật liệu
5.1. Tính khả năng chịu lực của tiết diện
Tại tiết diện đang xét. cốt thép bố trí có diện tích As.
Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc ao = 25 mm; khoảng
cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao dầm t = 30 mm.
Xác định ath  hoth = hdp  ath
Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:
Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 6.

Bảng 6: Tính toán khả năng chịu lực của dầm phụ
As
ath
hoth
[M]
Tiết diện
Cốt thép
ξ
αm
2
mm
mm
mm
kNm
Nhịp biên
5Ø18
1272
53,2
446,8
0,053
0,052
157,14
(1160×500) Cắt 2Ø18 763
34
466
0,030
0,03
98,62
Trần QuốcHuy

14

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

Gối 2
(200×500)
Nhịp giữa
(1160×500)

còn 3Ø18
Cắt 1Ø18
còn 2Ø18
5Ø18
Cắt 2Ø18
còn 3Ø18
Cắt 1Ø18
còn 2Ø18
4Ø18
Cắt 2Ø18
còn 2Ø18

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

509

34

466

0,020

0,0198

65,09

1272

53,2

446,8

0,305

0,258

134,43

763

34

466

0,183

0,166

94,08

509

34

466

0,122

0,115

65,18

1018

58

442

0,043

0,042

124,21

509

34

466

0,020

0,0198

65,09

5.2. Xác định tiết diện cắt lý thuyết
 Vị trí tiết diện cắt lý thuyết. x. được xác định theo tam giác đồng dạng.
 Lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết. Q. lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao
mo6men.
Bảng 7. Xác định vị trí và lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết
X
Q
Tiết diện
Thanh thép
Vị trí điểm cắt lý thuyết
(mm)
(kN)

798,71

81,49

(2ϕ18)

1210,15

81,49

(1ϕ18)

753,76

68,95

(1ϕ18)
Nhịp biên
bên trái

Nhịp biên
bên phải

Trần QuốcHuy

15

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

(2ϕ18)

267,45

68,95

(2ϕ18)

1479,48

63,59

(1ϕ18)

1025

63,59

(2ϕ18)

401,63

43,62

(1ϕ18)

1064,14

43,62

Gối 2
bên trái

Gối 2
bên phải

Trần QuốcHuy

16

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

Nhịp giữa

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

(2ϕ18)

700,88

51,15

5.3. Xác định đoạn kéo dài W
Đoạn kéo dài W được xác định theo công thứcTrong đó: Q - lưc cắt tại tiết diện cắt lý thuyết. lấy bằng độ dốc của biểu đồ bao
mômen
Qs.inc - khả năng chịu cắt của cốt xiên nằm trong vùng cắt bớt cốt
thép dọc. mọi cốt xiên đều nằm ngoài vùng cắt bớt cốt dọc nên
Qs.inc=0;
Qsw - khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết.
;
Trong đoạn dầm có cốt đai d6a150 thì:
kN/m

Trong đoạn dầm có cốt đai d6a300 thì:
kN/m
Kết quả tính các đoạn W được tóm tắt trong bảng 8.
Bảng 8. Xac định đoạn kéo dài W của dầm phụ
Tiết diện

Thanh thép

Nhịp biên
bên trái
Nhịp biên
bên phải
Gối 2
bên trái
Gối 2
bên phải
Nhịp giữa

1ϕ18
2ϕ18
1ϕ18
2ϕ18
2ϕ18
1ϕ18
2ϕ18
1ϕ18
2ϕ18

Q
(kN)

81,49
81,49
68,95
68,95
63,59
63,59
43,62
43,62
51,15

qsw
(kN/m)
66
66
33
33
66
66
66
66
33

Wtính
(mm)
584
584
926
926
475
475

354
354
710

20d
(mm)
360
360
360
360
360
360
360
360
360

Wchọn
(mm)
590
590
930
930
480
480
360
360
710

5.4. Kiểm tra neo. nối cốt thép (Mục 8.5 TCVN 5574:2012)
Đoạn neo cốt thép trong dầm được tính theo công thức:

Trần QuốcHuy

17

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

lan � lan 
lan � an 
lan � an

Trong đó các hệ số :

Rs
  an 
 bR b

 lan  ,  an , an , an ,  b

tra trong TCVN 5574:2012

Bảng– Các số liệu để xác định đoạn neo cốt thép

lan

lan

Trần QuốcHuy

18

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

�Đoạn neo cốt thép chịu kéo trong vùng bê tông chịu kéo
Ta có:

an  0,7;  an  11;  an  20;  lan   250(mm)
lan �250(mm)
lan �20 �20  400(mm)
�
280
�
lan ��
0,7 �
 11 �
�20  599(mm)
0,9
�
11,5
�

�

� Chọn lan  600(mm)

�Đoạn neo cốt thép chịu nén trong vùng chịu nén của bê tông
Ta có:

an  0,5;  an  8;  an  12; lan   200(mm)
lan �200(mm)
lan �12 �20  240(mm)
�
280
�
lan ��
0,5 �
 8�
�20  403(mm)
0,9 �11,5
�
�

� Chọn lan  450(mm)
IV. DẦM CHÍNH
1. Sơ đồ tính
Dầm chính là dầm liên tục 3 nhịp được tính theo sơ đồ đàn hồi.
Chọn tiết diện dầm: bdc = 250 mm. hdc = 550 mm.
Giả thiết cạnh tiết diện cột: 250x250 mm.

Hình 11. Sơ đồ tính dầm chính
Trần QuốcHuy

19

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Nhịp tính toán:
 Nhịp biên: L = 2L1 - mm
 Nhịp giữa: L = 2L1 = 2 x 2300 = 4600 mm
Do nhịp biên và nhịp giữa chênh lệch < 10%. nên xem là dầm đều nhịp.
2. Xác định tải trọng
Tải trọng tác dụng lên dầm chính gồm trọng lượng bản thân go. phần tải trọng
từ bản truyền vào g1. p1 và tải trọng từ dầm phụ truyền vào G1. P dưới dạng lực tập
trung.
2.1. Tĩnh tải
Trọng lượng bản thân dầm chính (quy về lực tập trung):
kN
Trọng lượng bản thân dầm phụ và bản truyền xuống:
kN
Tổng tĩnh tải tập trung: G = Go + G1 = 7,43 + 64,95 = 72,38 kN
2.2. Hoạt tải
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
kN
3. Xác định nội lực
3.1. Biểu đồ bao mômen
Sơ đồ tính:

- Sử dụng sơ đồ đàn hồi để xác định các giá trị mômen (M) và lực cắt (Q)
- Ta có các trường hợp tải trọng của dầm chính như sau:
+ Tĩnh Tải

+ Hoạt tải 1:

+ Hoạt tải 2:

Trần QuốcHuy

20

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

+ Hoạt tải 3:

+ Hoạt tải 4:

+ Hoạt tải 5:

+ Hoạt tải 6:

3.3. Biểu đồ bao mômen
Bỏ qua các tải trọng đặt trực tiếp lên gối tựa, trong mỗi nhịp có 1 tải tập trung.
Dùng số liệu của phụ lục 12b để xác định tung độ hình bao mômen:

Mmax = αgGL + αp1PL
Mmin = αgGL - αp2PL
Với sơ đồ dầm 3 nhịp, trong mỗi nhịp có 1 tải trọng với khoảng cách L/2 có các
hệ số α và tính ra M như bảng 9:
Bảng 9. Xác định tung độ biểu đồ bao mômen
a/L

αg

αgGL

αp1

αp1PL

αp2

αp2PL

Mmax

Mmin

0.5

0.175

58.27

0.2125

184.56

0.0375

32.57

242.83

25.7

Trần QuốcHuy

21

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1
0.833
1
1.15
1.2
1.5

-0.0416
-0.15
-0.075
-0.05
0.1

-13.85
-49.94
-24.97
-16.65
33.30

0.0208
0.025
0.0063
0.025
0.175

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG
18.07
21.71
5.47
21.71
151.99

0.0625
0.175
0.0813
0.075
0.075

54.28
151.99
70.61
65.14

63.14

4.22
-28.23
-19.5
5.06
184.89

-68.13
-201.93
-95.58
-81.79
-29.84

3.4. Biểu đồ bao lực cắt
Qmax = βgG + βp1P
Qmin = βgG - βp2P
Hệ số β và Qmax, Qmin được trình bày trong bảng 10:
Bảng 10. Xác định tung độ biểu đồ bao lực cắt
Đoạ
n

βg

βgG

βp1

βp1P

βp2

βp2P

Qmax

Qmin

I

0.35

25.33

0.425

80.24

0.076

14.35

105.57

10.98

II

-0.65

-47.05

0.025

4.72

0.675

127.45

-42.33

-174.5

III

0.5

36.19

0.625

118

0.125

23.60

154.19

12.59

Trần QuốcHuy

22

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

3.5. Xác định mômen mép gối

Hình 14. Xác định mômen mép gối
M mg  M  M  M  0,5Qb dc
Với: - M là mômen tiết diện gối tựa;
- Q là lực cắt, lấy bằng độ dốc biểu đồ mômen Mmin ở đoạn gần gối.
119.1  37.79
tr
M mg
 119.1  0,5 �
�250  107.39
868
kNm
119.1

57.4
M ph

�250  109.21
mg  119.1  0,5 �
655
kNm
ph
M  M mg
 109.21
Chọn mg
kNm.
4. Tính cốt thép
4.1. Cốt dọc
a) Tại tiết diện ở nhịp
Tương ứng với giá trị mômen dương. bản cánh chịu nén. tiết diện tính toán là
tiết diện chữ T.
Xác định Sf:

Trần QuốcHuy

23

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Chọn Sf = 480 mm.
Chiều rộng bản cánh:
mm

Kích thước tiết diện chữ T
Xác định vị trí trục trung hòa:
Giả thiết anhịp = 50 mm  ho = h – a = 550 – 50 = 500 mm
kNm
Nhận xét: M = 242,83 kNm < Mf =581,09 kNm. nên trục trung hòa đi qua cánh.
tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật mm.
b) Tại tiết diện ở gối
Tương ứng với giá trị mômen âm. bản cánh chịu kéo. tính cốt thép theo tiết
diện chữ nhật mm.
Giả thiết agối = 50 mm  ho = h - agối = 550 – 50 = 500 mm.
Điều kiện hạn chế αm ≤ αR = 0.423
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng

Tiết diện
Nhịp biên
(1210×550
)
Gối B
(250×550)
Nhịp giữa
(1210×550
)

Bảng 11. Tính cốt thép dọc cho dầm chính
Chọn cốt thép
As
M
μ
Asc

αm
ξ
(mm2
(kNm)
(%)
Chọn
(mm2
)
)
242.8
3
201.9
3
184.8
9

ΔAs
(%)

0,061
5

0,063
5

1791

0,29
6

5Ø22

1900

5.74

0,247
6

0,289
5

1687

1,34

5Ø22

1900

11.21

0,046
8

0,047
9

1351

0,22
3

2Ø22+2Ø2
0

1388

2,73

4.2. Cốt đai
Lực cắt lớn nhất tại gối: Qmax = 174.5 kN
Kiểm tra điều kiện tính toán:

 bêtông không đủ chịu cắt. cần phải tính cốt ngang (cốt đai và cốt xiên) chịu
lực cắt.
Chọn cốt đai ϕ8 (asw = 50 mm2). số nhánh cốt đai n = 2.
Xác định bước cốt đai:
Trần QuốcHuy

24

MSSV:1751090236


ĐỒ ÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP 1

GVHD: NGUYỄN VĂN THÔNG

Xác định bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

Chọn s = 150 mm bố trí trong đoạn L1.
Kiểm tra:


Kết luận: dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính.
Đoạn dầm giữa nhịp:
Chọn s=200(mm) bố trí trong đoạn l/2 ở giữa dầm.
4.3. Cốt treo
Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính:
kN
Diện tích cốt treo cần thiết:
mm2
Nếu dùng thép ϕ22. Thì đai gia cường cần thiết:
 chọn 2 đai gia cường
Đoạn cần bố trí cốt đai gia cường = -=550-500=50 mm
= + =250 + 50= 300 mm
S
Chọn bước đai bằng 50 mm.
5. Biểu đồ bao vật liệu
5.1. Tính khả năng chịu lực của tiết diện
Tại tiết diện đang xét. cốt thép bố trí có diện tích As.
Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép dọc ao.nhịp = 30 mm và ao.gối
= 30 mm; khoảng cách thông thủy giữa hai thanh thép theo phương chiều cao
dầm t = 30 mm.
Xác định ath  hoth = hdp  ath
Tính khả năng chịu lực theo các công thức sau:
Kết quả tính toán được tóm tắt trong bảng 14.

Trần QuốcHuy

25

MSSV:1751090236