Đồ án bê tông cốt thép

GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

MỤC LỤC
PHẦN 1: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KÊ SÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG...........2
1.1.

Thiết kế sàn tầng điển hình (tầng 2 đến tầng 5):........................................................2

1.1.1.

Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các bộ phận sàn:...............................................2

1.1.2.

Tải trọng tác dụng lên sàn:....................................................................................3

1.1.3.

Xác định nội lực, tính toán và bố trí cốt thép các ô bản:....................................5

1.1.4.

Tính toán và bố trí cốt thép cho các ô bản:........................................................11

1.2.

Tính toán sàn theo trạng thái giới giạn II:................................................................13

PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

......................................................................................................................................................16
2.1.

Các bước tiến hành mô phỏng bằng phần mềm Safe:..............................................16

2.1.1.

Số liệu:....................................................................................................................16

2.1.2.

Các bước tiến hành:..............................................................................................17

2.1.3.

Kết quả nội lực các ô bản:....................................................................................26

2.1.4.

Tính toán và bố trí thép:......................................................................................26

2.2.

Kiếm tra độ võng và vết nứt theo TCVN 5574-2012:...............................................29

2.2.1.

Khai báo tổ hợp tải trọng và kiếm tra độ võng:.................................................29

2.2.2.

Kết quả hình thành và mở rộng khe nứt:...........................................................30

PHẦN 3: TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG...........................................................................33
3.1.

Chọn khung tính toán:.................................................................................................33

3.2.

Chọn sơ bộ tiết diện khung:........................................................................................34

3.2.1.

Kích thước tiết diện dầm:.....................................................................................34

3.2.2.

Kích thước tiết diện cột:.......................................................................................34

3.3.

Chọn khung tính toán:.................................................................................................45

3.4.

Tính toán tải trọng tác dụng lên sàn tầng mái:.........................................................46

3.4.1.

Tĩnh tải:..................................................................................................................46

3.4.2.

Hoạt tải:..................................................................................................................47

3.5.

Tải trọng tác dụng lên khung phương trục 4:...........................................................47

3.5.1.

Tĩnh tải:..................................................................................................................47

3.5.2.

Hoạt tải:..................................................................................................................55

3.5.3.

Tổng hợp kết quả:.................................................................................................60

3.6.

Tính toán cốt thép:.......................................................................................................61

3.6.1.

Tính toán và bố trí cốt thép cho dầm:.................................................................69

3.6.2.

Tính toán và bố trí cốt thép cho cột:...................................................................78

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................84

P a g e 1 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

PHẦN 1: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KÊ SÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA
BẢNG
Thiết kế sàn tầng điển hình (tầng 2 đến tầng 5):

1200

1.1.

S7

S7

4500

S6

S1

S1

S1

3000

S6

S5

S4

S4

3000

S6

S5

S4

4500

E

S1

S1

S6

S1

S1

S1

S3

S4

S4

S5

S4

S3

S4

S4

S5

S1

S2

S1

S1

S1

C

14800

D

A

1200

B

2800

S6

S7

S6

1600

4400

1600

2800

4400

2800

S6

S7

S6

1600

4400

1600

2800

30800

1

2

3

4

5

6

7

8

Hình 1. Sơ đồ mặt bằng sàn tầng điển hình

1.1.1. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các bộ phận sàn:
 Bản sàn:
-

Vì chiều dày các ô sàn là tương tự nhau nên lấy ô sàn có kích thước lớn nhất
để tính toán chiều dày sau đó bố trí chung cho toàn mặt bằng

L 2 4.4
=
=1<2
L
4.4
1
Ta có:
-

Bản sàn là bản kê 4 cạnh nên:

Chiều dày bản sàn có thể chọn sơ bộ theo công thức sau:
hb =

D
0.8
L=
×4400= 88mm
m
40
P a g e 2 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Trong đó:
D= 0.8÷1.4 là hệ số xét đến tải trọng tác dụng lên sàn.
m= 40 ÷45 là hệ số phụ thuộc vào dạng bản sàn dối với bản kê 4 cạnh.
L= min(L1, L2)= L2 là chiều dài nhịp tính toán.
-

Chọn hb= 90mm

 Dầm:
-

Chọn kích thước sơ bộ của dầm:
hd = (

-

1 1
1 1
÷ )L max = ( ÷ )×4400= (275÷367)mm
16 12
16 12

Chọn hd= 300mm
1 1
1 1
b d = ( ÷ )h d = ( ÷ )×300= (75÷150)mm
4 2
4 2

-

Chọn bd= 200mm
Vậy dầm có tiết diện b×h= 200×300mm.
1.1.2. Tải trọng tác dụng lên sàn:

-

-

Hoạt tải: tùy theo công năng sử dụng của các phòng mà các ô sàn chịu các hoạt tải
sử dụng khác nhau. Theo TCVN 2737:1995 ta có hoạt tải tác dụng lên các ô sàn như
sau:
Bảng 1. Hoạt tải lên các ô bản
Ô bản

Công dụng

1, 4
5
2
3, 6, 7

Phòng ở
Phòng vệ sinh
Phòng thể thao
Hành lang

Hệ số
vượt tải
1.3
1.3
1.2
1.2

Hoạt tải tiêu chuẩn
(kN/m2)
1.5
1.5
4
3

Hoạt tải tính toán
(kN/m2)
1.95

1.95
4.8
3.6

Tĩnh tải:
 Trọng lượng bản thân sàn:
Cấu tạo sàn thường gồm các lớp như sau:

Hình 2. Cấu tạo các lớp sàn
P a g e 3 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Bảng 2. Trọng lượng bản thân các ô sàn
STT
1
2
3
4
5

Tên lớp

Chiều
dày
(m)
0.01

0.02
0.09

TLR γ
(kN/m3)

Hệ số vượt tải

Gạch lót
18
1.1
Vữa lót
20
1.2
BTCT
25
1.1
Vữa trát
0.015
16
1.2
trần
Đường ống,
1.2
thiết bị…
Tổng tĩnh tải lên các ô sàn S1, S2, S3, S4, S6, S7

Tĩnh tải TT
(kN/m2)
0.198

0.48
2.475
0.36
0.20
3.753

 Trọng lượng bản thân sàn phòng vệ sinh ô bản 5: hạ sàn vệ sinh thấp hơn 50mm
so với các ô sàn khác và thiết kế theo ô sàn. Khi tính tải cho ô sàn này ta phải tính
thêm chiều dài của lớp vữa trát với độ dốc i= 1% và lớp bê tông gạch vỡ.
Gach Ceramic hoan thien
Vua trat tao doc
Vua can nen
Be tong cot thep
Vua trat tran

Chiều dày trung bình lớp vữa trát tạo độ dốc:
δ vt =

0.044
= 0.022m
2

44

 Lớp vữa trát:
i = 1%
4400

Trọng lượng của lớp vữa trát tạo độ dốc:
g ttvt = 0.022×20×1.2= 0.552kN/m 2

 Lớp bê tông gạch vỡ:
Chiều dày trung bình của lớp bê tông gạch vỡ:
δ gv = 300-90-45-20-15-10= 120mm= 0.12m

Trọng lượng lớp bê tông gạch vỡ:
tt
g gv
= 0.12×20×1.2= 2.88kN/m 2

=>Trọng lượng bản thân ô sàn 5: = 3.753+0.552+2.88= 7.185kN/m2
P a g e 4 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

 Trọng lượng bản thân tường xây:
 Các ô bản có tường xây làm vách ngăn sẽ chịu tải tập trung do trọng lượng
tường truyền vào.

gt =

nγ tb th tl t 1.1×18×0.1×3.51×5
=
= 2.632kN/m 2
Ss
3×4.4

Trong đó:

n: hệ số vượt tải (n = 1.1)
: trọng lượng riêng của tường (= 18kN/m3)
: chiều rộng tường (b = 0.1m)
: chiều cao tường ( h= 3.6–0.09= 3.51m)
: chiều dài tường ( l= 5m)
Bảng 3. Tổng tải trọng tác dụng lên các ô bản
Tĩnh tải tính toán gtt (kN/m2)

Hoạt tải
Ô
bản

tính toán
p

Tải sàn

Tải tường

tt

Tổng tĩnh
tải g

tt

2

tt

2

Tổng
tải

tt

(kN/m2)

(kN/m2)

g (kN/m )

gt (kN/m )

1
2

1.95
4.8

3.753
3.753

0
0

3.753

3.753

5.703
8.553

3

3.6

3.753

0

3.753

7.353

4

1.95

3.753

0

3.753

5.703

5

6

1.95
3.6

7.185
3.753

2.632
0

9.817
3.753

11.767
7.353

7

3.6

3.753

0

3.753

7.353

(kN/m2)

1.1.3. Xác định nội lực, tính toán và bố trí cốt thép các ô bản:
-

Xem các ô bản như các ô bản đơn, không xét ảnh hưởng của các ô bản kế cận.
Ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi.
Nhịp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục dầm.
Xét tỉ số L2/L1 :
 L2/L1 ≥ 2 : bản làm việc một phương theo phương cạnh ngắn.
 L2/L1 < 2 : bản làm việc theo hai phương.
h d 300
=
= 3.3>3
h
90
bs
- Xét tỷ số:
 Liên kết giữa sàn và dầm là liên kết ngàm nên các ô bản thuộc ô bản số 9 trong bảng
tra.
P a g e 5 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Ô bản S1:
 Làm việc theo ô bản đơn

 Kích thước ô bản: L1×L2= 4.4×4.4m

L 2 4.4

1 2
L
4.4
1
 Xét tỷ số
→ ô bản làm việc 2 phương dạng ô sàn bản kê 4 cạnh.
 Tra bảng phụ lục 15 giáo trình “Kết cấu công trình bê tông cốt thép”, tập 2, tác giả
Võ Bá Tầm, NXB ĐHQG TPHCM, ta được:

m91 = 0.0183; m 92 = 0.0175
k 91 = 0.0426; k 92 = 0.0407
 Suy ra:
P= q tt ×L1×L 2 =  g s +p s  ×L1×L 2 = 5.703×4.4×4.4= 110.41kN

 Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1 = m91×P= 0.0183×110.41= 2.02 kNm
M 2 = m92 ×P= 0.0175×110.41= 1.93 kNm
 Moment âm lớn nhất tại gối:
M I = k 91×P= 0.0426×110.41= 4.7 kNm
M II = k 92 ×P= 0.0407×110.41= 4.49 kNm

-

Ô bản S2:
 Làm việc theo ô bản đơn
 Kích thước ô bản: L1×L2= 4.4×4.4m

L 2 4.4

1 2
L
4.4
1
 Xét tỷ số
→ ô bản làm việc 2 phương dạng ô sàn bản kê 4 cạnh.
 Tra bảng phụ lục 15 giáo trình “Kết cấu công trình bê tông cốt thép”, tập 2, tác giả
Võ Bá Tầm, NXB ĐHQG TPHCM, ta được:

m91 = 0.0183; m 92 = 0.0175
k 91 = 0.0426; k 92 = 0.0407
 Suy ra:
P= q tt ×L1×L 2 =  g s +p s  ×L1×L 2 = 8.553×4.4×4.4= 165.59 kN

P a g e 6 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

 Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1 = m 91×P= 3.03 kNm
M 2 = m92 ×P= 2.9 kNm
 Moment âm lớn nhất tại gối:
M I = k 91×P= 7.05 kNm
M II = k 92 ×P= 6.74 kNm

-

Ô bản S3:
 Làm việc theo ô bản đơn
 Kích thước ô bản: L1×L2= 3×4.4m

L 2 4.4

 1.47  2
L
3
 Xét tỷ số 1
→ ô bản làm việc 2 phương dạng ô sàn bản kê 4 cạnh.
 Tra bảng phụ lục 15 giáo trình “Kết cấu công trình bê tông cốt thép”, tập 2, tác giả
Võ Bá Tầm, NXB ĐHQG TPHCM, ta được:

m91 = 0.0209; m 92 = 0.0098
k 91 = 0.0467; k 92 = 0.0217
 Suy ra:
P= q tt ×L1×L 2 =  g s +ps  ×L1×L 2 = 7.353×3×4.4= 97.06 kN

 Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1 = m 91×P= 2.029 kNm
M 2 = m92 ×P= 0.951 kNm
 Moment âm lớn nhất tại gối:
M I = k 91×P= 4.533 kNm
M II = k 92 ×P= 2.106 kNm

-

Ô bản S4:
 Làm việc theo ô bản đơn
 Kích thước ô bản: L1×L2= 3×4.4m

L 2 4.4

 1.47  2
L
3
1
 Xét tỷ số
→ ô bản làm việc 2 phương dạng ô sàn bản kê 4 cạnh.
P a g e 7 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

 Tra bảng phụ lục 15 giáo trình “Kết cấu công trình bê tông cốt thép”, tập 2, tác giả
Võ Bá Tầm, NXB ĐHQG TPHCM, ta được:

m91 = 0.0209; m 92 = 0.0098
k 91 = 0.0467; k 92 = 0.0217
 Suy ra:
P= q tt ×L1×L 2 =  g s +p s  ×L1×L 2 = 5.703×3×4.4= 75.28 kN

 Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1 = m 91×P= 1.573 kNm

M 2 = m92 ×P= 0.738 kNm
 Moment âm lớn nhất tại gối:
M I = k 91×P= 3.516 kNm
M II = k 92 ×P= 1.634 kNm

-

Ô bản S5:
 Làm việc theo ô bản đơn
 Kích thước ô bản: L1×L2= 3×4.4m

L 2 4.4

 1.47  2
L
3
 Xét tỷ số 1
→ ô bản làm việc 2 phương dạng ô sàn bản kê 4 cạnh.
 Tra bảng phụ lục 15 giáo trình “Kết cấu công trình bê tông cốt thép”, tập 2, tác giả
Võ Bá Tầm, NXB ĐHQG TPHCM, ta được:

m91 = 0.0209; m 92 = 0.0098
k 91 = 0.0467; k 92 = 0.0217
 Suy ra:
P= q tt ×L1×L 2 =  g s +p s  ×L1×L 2 = 11.767×3×4.4= 155.32 kN

 Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1 = m 91×P= 3.246 kNm
M 2 = m92 ×P= 1.522 kNm
 Moment âm lớn nhất tại gối:

P a g e 8 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

M I = k 91×P= 7.253 kNm
M II = k 92 ×P= 3.37 kNm

-

Ô bản S6:
 Làm việc theo ô bản đơn
 Kích thước ô bản: L1×L2= 1.2×1.6m

L 2 1.6

 1.33  2
L
1.2
1
 Xét tỷ số
→ ô bản làm việc 2 phương dạng ô sàn bản kê 4 cạnh.
 Tra bảng phụ lục 15 giáo trình “Kết cấu công trình bê tông cốt thép”, tập 2, tác giả
Võ Bá Tầm, NXB ĐHQG TPHCM, ta được:

m91 = 0.0209; m 92 = 0.0118
k 91 = 0.0474; k 92 = 0.0268

 Suy ra:
P= q tt ×L1×L 2 =  g s +ps  ×L1×L 2 = 7.353×1.2×1.6= 14.118 kN

 Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1 = m 91×P= 0.295 kNm
M 2 = m92 ×P= 0.167 kNm
 Moment âm lớn nhất tại gối:
M I = k 91×P= 0.669 kNm
M II = k 92 ×P= 0.378 kNm

P a g e 9 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Ô bản S7:
 Kích thước ô bản: L1 × L2 = 1.2 × 4.4m

L 2 4.4

 3.67  2
L
1.2
 Xét tỷ số 1
→ ô bản thuộc bản dầm, làm việc 1 phương theo
phương cạnh ngắn.

 Để tính toán, cắt 1 dải bản có bề rộng b= 1m theo phương cạnh ngắn, sơ đồ tính xem
như dầm đơn giản 2 đầu ngàm có kích thước tiết diện b×h=1000×90mm

M=

7.353×1.22
= 5.294 kNm
2

Bảng 4. Kết quả tính nội lực cho các ô bản sàn điển hình
Ô bản
M1
(kNm)
M2
(kNm)
MI
(kNm)
MII
(kNm)

-

S1

S2

S3

S4

S5

S6

2.02

3.03

2.029

1.573

3.246

0.295

1.93

2.9

0.951

0.738

1.522

0.167

4.7

7.05

4.533

3.516

7.253

0.669

4.49

6.74

2.106

1.634

3.37

0.378

S7

5.294

Xác định momen âm lớn nhất ở gối kề giữa 2 ô bản.
 Xét tại gối giữa 2 ô bản S1 và S2:
M = max (MI-S1, MI-S2) = 7.05 kNm/m
 Xét tại gối giữa 2 ô bản S1 và S4:

M = max (MII-S1, MI-S4) = 4.49 kNm/m
 Xét tại gối giữa 2 ô bản S2 và S3:
P a g e 10 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

M = max (MII-S2, MI-S3) = 6.74 kNm/m
 Xét tại gối giữa 2 ô bản S3 và S4:
M = max (MII-S3, MII-S4) = 2.106 kNm/m
1.1.4. Tính toán và bố trí cốt thép cho các ô bản:
Bảng 5. Vật liệu sử dụng
Bê tông B20
Rbt

Thép AI (Ø ≤ 10)
Eb
Rs
Rb (MPa)
Rsw (MPa)
(MPa)
(MPa)
(MPa)
11.5
0.9
2.7×104
225
175

- Tiết diện tính toán: b×h= 1000×90 mm
-

Thép AII (Ø > 10)
Rs
Rsw (MPa)
(MPa)
280
225

Giá thiết lớp bảo vệ:
 a= 15mm đối với các thanh thép nằm ở nhịp dưới (chịu momen M 1) và các thanh
thép ở gối (chịu các momen MI và MII).
→ h – a= 90–15= 75mm
 a= 20mm đối với các thanh thép chịu momen dương nằm trên (chịu momen M2).
→ h – a= 90–20= 70mm

-

Các công thức tính cốt thép:

-

Kiếm tra hàm lượng cốt thép:

P a g e 11 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Bảng 6. Kết quả tính thép các ô sàn tầng điển hình
As

µ

Ø

Aschọn

(mm²)

(%)

chọn

mm2

0.032

121.63

0.167

Ø6a200

142

0.034

0.035

124.71

0.139

Ø6a200

142

75

0.073

0.076

289.45

0.085

Ø8a160

314

15

75

0.069

0.072

276.01

0.138

Ø8a160

314

3.03

15

75

0.047

0.048

183.97

0.185

Ø6a130

218

M2

2.9

20

70

0.051

0.053

189.13

0.153

Ø6a130

218

MI

7.05

15

75

0.109

0.116

443.42

0.134

Ø8a100

503

MII

6.74

15

75

0.104

0.110

422.71

0.190

Ø8a100

503

M1

2.029

15

75

0.031

0.032

122.18

0.162

Ø6a200

142

M2

0.951

20

70

0.017

0.017

60.90

1.332

Ø6a200

142

MI

4.533

15

75

0.070

0.073

278.76

0.126

Ø8a160

314

MII

2.106

15

75

0.033

0.033

126.90

0.119

Ø6a200

142

M1

1.573

15

75

0.024

0.025

94.38

0.505

Ø6a200

142

M2

0.738

20

70

0.013

0.013

47.17

2.011

Ø6a200

142

MI

3.516

15

75

0.054

0.056

214.35

0.017

Ø6a130

218

MII

1.634

15

75

0.025

0.026

98.08

0.448

Ø6a200

142

M1

3.246

15

75

0.050

0.052

197.44

0.104

Ø6a130

218

M2

1.522

20

70

0.027

0.027

97.98

0.449

Ø6a200

142

MI

7.253

15

75

0.112

0.119

457.06

0.101

Ø8a100

503

MII

3.37

15

75

0.052

0.054

205.20

0.530

Ø8a160

314

M1

0.295

15

75

0.005

0.005

17.52

0.023

Ø6a200

142

M2

0.167

20

70

0.003

0.003

10.62

0.015

Ø6a200

142

MI

0.669

15

75

0.010

0.010

39.85

0.053

Ø6a200

142

MII

0.378

15

75

0.006

0.006

22.47

0.030

Ø6a200

142

S7

MI

5.294

20

70

0.094

0.099

353.60

0.423

Ø8a100

503

S1,2

MI

7.05

15

75

0.109

0.116

443.42

0.134

Ø8a100

503

S1,4

MII

4.49

15

75

0.069

0.072

276.01

0.138

Ø8a160

314

S2,3

MI

6.74

15

75

0.104

0.110

422.71

0.190

Ø8a100

503

S3,4

MII

2.106

15

75

0.033

0.033

126.90

0.119

Ø6a200

142

Ô

S1

S2

S3

S4

S5

S6

Kí
hiệu

M

a

ho

(kN.m)

(mm)

(mm)

M1

2.02

15

M2

1.93

MI

αm

ξ

75

0.031

20

70

4.7

15

MII

4.49

M1

1.2. Tính toán sàn theo trạng thái giới giạn II:
P a g e 12 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Chọn ô bản có kích thước lớn nhất và có tải trọng tiêu chuẩn lớn nhất nên có biến
dạng lớn nhất để kiểm tra độ võng, chọn ô bản S2–phòng thể thao có kích thước
L1×L 2 = 4.4×4.4m . Độ võng của sàn được tính theo sức bền vật liệu. Trước khi tính
toán chuyển vị cần xem vị trí tính toán kết cấu sàn có bị nứt hay không.

-

Kiểm tra nứt cho sàn tại vị trí tính toán theo TCVN 5574-2012:

 Giá trị moment kiểm tra:

Với: là mô-men kháng uốn của tiết diện đối với thớ chịu kéo ngoài cùng có kể đến
biến dạng không đàn hồi của bê tông chịu kéo, xác định theo CT:

Trong đó:
x

: chiều cao vùng bê tông chịu nén.

Ared

: diện tích qui đổi tiết diện.

As, A’s

: Diện tích cốt thép chịu kéo và nén bố trí.

Ibo, Sbo

: Tương ứng là moment quán tính của vùng bê tông chịu nén với
trục trung hòa và momen tĩnh của vùng bê tông chịu kéo với
trục trung hòa.

Iso, I’so

: Tương ứng là momen quán tính của tiết diện cốt thép dọc chịu
kéo và chịu nén với trục trung hòa.

 Các thông số trong công thức:

� bh 2 +2α(As h0 +As' a ' )
� 103×90+2×7.78(218×75+503×15)
�x=
= 2.42mm
�x=
2A red
2×95609.38
�
�
�
�
3
A red = bh+α(A s +A s' )
��
A red = 10×90+7.78(218+503)=
9560 9.38mm 2
�
� E
�
21×104
�
�
α= s
α=
= 7.78
3
� Eb
�
27×10
�

�
2

2

bx 3
103×2.423
�x �
�2.42 �
I bo = I bt +A bt r =
+bx � �� I bo =
+103×2.42 � �= 4724.16mm 4
12
12
�2 �
�2 �
2

�h-x � 3
Sbo = b  h-x  � �
= 10 ×87.58×43.79= 3835128.2mm 4
�2 �

P a g e 13 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

2(4724.16+7.78×1148392.695+7.78×2649731.769)
+3835128.2
90-2.42
Wpl = 4510034.171mm3
Wpl =

= 1.15×4510034.171= 5186539.297N.mm= 5.18kN.m
Mcrc= 5.18kN.m > M1= 3.099kN.m
 Vậy cấu kiện không bị nứt do nội lực.
-

Xác định độ cong của cấu kiện: theo TCVN 5574-2012 thì độ võng của sàn kiểm tra
theo điều kiện f ≤ [f]
Trong đó, [f] là độ võng giới hạn, được nêu trong bản C.1, phụ lục C tiêu chuẩn này:
 Khi nhịp 3m < L ≤ 6m thì [f] = L/200

-

 Khi nhịp 6m < L ≤ 12m thì [f]= L/250
1 �1 � �1 � M sh M1b2
 � � � �

r
r
r
B
B
�
�
�

�
1
2
Công thức:
 Momen do tải trọng ngắn hạn:
M sh = m91×

p 2tt
4.8
×L1×L 2 = 0.0183×
×4.4×4.4= 0.85kN.m
2
2

 Momen do tải trọng thường xuyên và dài hạn (tra bảng 3 TCVN 2737-1995):
�g tt
�
M1 = m 91× � +pdh �
×L1×L 2
1.15
�
�
�3.753
�
M1 = 0.0183× �
+1.4 �
×4.4×4.4= 1.65kN.m
�1.15
�

B= φ b1E bI red = (1-βR b )E bI red
1×0.093
B= (1-0.02×11.5)×2.7×10 ×10 ×
= 1262.99kN.m 2
12
4

3

1 0.85  1.65 �1

 0.001979(m 1 )
r
1262.99

 Độ võng giữa nhịp do 2 đầu ngàm:
f=

1 1
1
× ×L12 = 0.24cm < [f]=
×4400= 2.2cm
16 r
200

 Nhận xét: kết quả gần với kết quả phương pháp tính toán độ võng gần đúng theo
công thức sức bền vật liệu ở trên.
 Vậy kết cấu sàn làm việc bình thường theo TTGHII.
P a g e 14 | 88

GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN
TỬ HỮU HẠN
2.1. Các bước tiến hành mô phỏng bằng phần mềm Safe:
2.1.1. Số liệu:
Bảng 1. Tải trọng tác dụng lên sàn
Tĩnh tải tính toán gtt (daN/m2)

Hoạt tải
Ô

tính toán

bản

p

(kN/m )

-

Tải sàn

Tải tường

Tổng tĩnh tải

tải

gtt (kN/m2)

gttt (kN/m2)

gtt (kN/m2)

(kN/m2)

tt
2

Tổng

1

1.95

3.753

0

3.753

5.703

2

4.8

3.753

0

3.753

8.553

3

3.6

3.753

0

3.753

7.353

4

1.95

3.753

0

3.753

5.703

5

1.95

9.585

2.632

12.217

14.167

6

3.6

3.753

0

3.753

7.353

7

3.6

3.753

0

3.753

7.353

Tải tường:
 Tường 100mm:
g t = n×t100 ×(H-h d )×γ t = 1.1×0.1×(3.6-0.4)×18= 6.336 kN/m
 Tường 200mm:
g t = n×t 200 ×(H-h d )×γ t = 1.1×0.2×(3.6-0.35)×18= 12.672 kN/m
 Tường 100mm cho ban công (cao 1m):
g t = n×t100 ×H×γ t = 1.1×0.1×1×18= 1.98kN/m

-

Tải sàn:
tt
2
 Sàn S5: g5 = g5 -g BTCT = 9.585-2.475= 7.11kN/m
2
 Sàn ô khác: g= g s -g BTCT = 3.753-2.475= 1.278kN/m

P a g e 15 | 88

GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

2.1.2. Các bước tiến hành:
-

Khai báo mác bê tông

P a g e 16 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Khai báo tiết diện dầm

P a g e 17 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Khai báo tiết diện sàn

P a g e 18 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Khai báo tiết diện cột

P a g e 19 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

Khai báo tải đơn

-

Khai báo tải toàn phần

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

P a g e 20 | 88

GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Mô phỏng sàn

P a g e 21 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

Tĩnh tải cấu tạo

-

Tĩnh tải tường xây

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

P a g e 22 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Hoạt tải

P a g e 23 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

Strip theo phương X và Y

P a g e 24 | 88


GVHD: LÊ TRUNG KIÊN

-

Biểu đổ momen theo phương X

-

Biểu đổ momen theo phương Y

SV: LÊ NGUYỄN KHÁNH DUY

P a g e 25 | 88