thiết kế chung cư an phú giang

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU
CHO CÔNG TRÌNH
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1.1. Mục đích xây dựng công trình
Hiện nay, TP.HCM là trung tâm thương mại lớn nhất và đây cũng là khu vực mật
độ dân số cao nhất cả nước, nền kinh tế không ngừng phát triển làm cho số lượng
người lao động công nghiệp và mức độ đô thị hoá ngày càng tăng, đòi hỏi nhu cầu
về nhà ở cũng tăng theo. Do đó, việc xây dựng nhà cao tầng theo kiểu chung cư là
giải pháp tốt nhất để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người dân, cán bộ công tác, lao
động nước ngoài… Chung cư này thích hợp cho nhu cầu ở của người có thu nhập
cao, người nước ngoài lao động tại Việt Nam, chung cư còn có thể cho thuê, mua
bán…
1.1.2. Vị trí xây dựng công trình
Công trình được xây dựng tại khu vực năng động và nhiều tiềm năng nhất thành
phố ta hiện nay là Quận 2, thành phố Hồ Chí Minh.
1.1.3. Điều kiện tự nhiên
Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt.
Mùa mưa: từ tháng 5 đến tháng 11 có


Nhiệt độ trung bình: 25oC



Nhiệt độ thấp nhất: 20oC



Nhiệt độ cao nhất: 36oC



Lượng mưa trung bình: 274.4 mm (tháng 4)



Lượng mưa cao nhất: 638 mm (tháng 5)



Lượng mưa thấp nhất: 31 mm (tháng 11)



Độ ẩm tương đối trung bình: 48.5%



Độ ẩm tương đối thấp nhất: 79%



Độ ẩm tương đối cao nhất: 100%



Lượng bốc hơi trung bình: 28 mm/ngày đêm

Mùa khô:


Nhiệt độ trung bình: 27oC



Nhiệt độ cao nhất: 40oC

Gió:


Thịnh hàng trong mùa khô :

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 1


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

-

Gió Đông Nam :

chiếm 30% - 40%

-

Gió Đông :

chiếm 20% - 30%



Thịnh hàng trong mùa mưa :
-

Gió Tây Nam : chiếm 66%



Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2.15 m/s



Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió
Đông Bắc thổi nhẹ.



Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão.

1.1.4. Qui mô công trình


Công trình Chung cư An Phú Giang thuộc công trình cấp I.



Công trình gồm 15 tầng: 1 tầng hầm và 14 tầng nồi với 112 căn hộ



Công trình có diện tích tổng mặt bằng (23x28) m2, bước cột lớn 7m chiều cao
tầng hầm 3.0 m các tầng còn lại là 3.5m.



Chức năng của các tầng
-

Tầng hầm diện tích: dùng làm chỗ để xe: 490 m2, phòng kỹ thuật máy phát
điện: 30,44 m2, bể chứa nước cứu hỏa: 24,85 m2, phòng máy bơm nước
32,64 m2, phòng bảo vệ.

-

Tầng trệt diện tích: 644 (m2) gồm: phòng dịch vụ : 61 (m2), phòng lễ tân
96,5(m2) + dịch vụ khác, cửa hàng bách hoá : 95,5(m2) + 191,2 (m2) và sảnh
lớn: 68,82 (m2)

-

Tầng 2->14 diện tích : 797 (m2) gồm một sãnh lớn và 8 căn hộ.

+ Loại A: diện tích 98 (m2) gồm 3 phòng ngủ, 1 phòng khách, 1 phòng ăn
và nhà bếp
+ Loại B: diện tích 73 (m2) gồm 2 phòng ngủ, 1 phòng khách, 1 phòng ăn
và nhà bếp .

1.2. CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
1.2.1. Giải pháp giao thông nội bộ


Về mặt giao thông đứng được tổ chức gồm 2 cầu thang bộ kết hợp với 2
thang máy dùng để đi lại và thoát người khi có sự cố.



Về mặt giao thông ngang trong công trình (mỗi tầng) là các hành lang chạy
xung quanh giếng trời của công trình thông suốt từ trên xuống .

1.2.2. Giải pháp về sự thông thoáng


Tất cả các căn hộ đều nằm xung quanh giếng trời có kích thước 1.6x10.2m
suốt từ tầng mái đến tầng trệt sẽ phục vụ việc chiếu sáng và thông gió cho
công trình.

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007


GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

Ngoài ra tất cả các căn hộ đều có lỗ thông tầng để lấy ánh sáng tự nhiên, trên
tầng mái tại các lỗ thông tầng ấy ta lắp đặt các tấm kính che nước mưa tạc
vào công trình.

1.3. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
1.3.1. Hệ thống điện


Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là nguồn điện thành phố (mạng
điện quận 2), có nguồn điện dự trữ khi có sự cố cúp điện là máy phát điện đặt
ở tầng trệt để bảo đảm cung cấp điện 24/24h cho chung cư.



Hệ thống cáp điện dược đi trong hộp gain kỹ thuật và có bảng điều khiển
cung cấp điện cho từng căn hộ.

1.3.2. Hệ thống nước


Nguồn nước cung cấp cho chung cư là nguồn nước thành phố, được đưa vào
bể nước ngầm của chung cư sau đó dùng máy bơm đưa nước lên hồ nước
mái, rồi từ đây nước sẽ được cung cấp lại cho các căn hộ. Đường ống thoát
nước thải và cấp nước đều sử dụng ống nhựa PVC.



Mái bằng tạo độ dốc để tập trung nước vào các sênô bằng BTCT, sau đó
được thoát vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cồng thoát nước của thành
phố.

1.3.3. Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Các họng cứu hỏa được đặt hành lang và đầu cầu thang, ngoài ra còn có các hệ
thống chữa cháy cục bộ đặt tại các vị trí quan trọng. Nước cấp tạm thời được
lấy từ hồ nước mái.
1.3.4. Hệ thống vệ sinh:
Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh có bể chứa lắng, lọc trước khi cho
hệ thống cống chính của thành phố. Bố trí các khu vệ sinh của các tầng liên
tiếp nhau theo chiều đứng để tiện cho việc thông thoát rác thải
1.3.5. Các hệ thống kỹ thuật khác
Thanh chống sét nhà cao tầng, còi báo động, hệ thống đồng hồ.
1.4. HẠ TẦNG KỸ THUẬT
Sân bãi, đường nội bộ được làm bằng bê tông cốt thép, lát gách xung quanh
toàn ngôi nhà. Trồng cây xanh, vườn hoa tạo khung cảnh, môi trường cho
chung cư.
1.5. CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU
1.5.1. Các qui phạm và tiêu chuẩn để làm cơ sở cho việc thiết kế


Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 356 –2005.



Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737 - 1995.

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 3


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải



Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TCVN 45 - 1978.



Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 205 - 1998.



Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế và thi công nhà cao tầng TCXD 198 – 1997



Nhà cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế 195 – 1997

1.5.2. Giải pháp kết cấu cho công trình
Phân tích khái quát hệ chịu lực về nhà cao tầng nói chung.

Hệ chịu lực của nhà cao tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải
trọng truyền chúng xuống móng và nền đất. Hệ chịu lực của công trình nhà cao
tầng nói chung được tạo thành từ các cấu kiện chịu lực chính là sàn, khung và
vách cứng.


Hệ tường cứng chịu lực (Vách cứng): Cấu tạo chủ yếu trong hệ kết cấu công
trình chịu tải trọng ngang: gió. Bố trí hệ tường cứng ngang và dọc theo chu vi
thang máy tạo hệ lõi cùng chịu lực và chu vi công trình để có độ cứng chống
xoắn tốt .
-

Vách cứng là cấu kiện không thể thiếu trong kết cấu nhà cao tầng hiện nay.
Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được các tải trọng ngang và đứng.
Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong các công trình nhà cao tầng
với những lực ngang tác động rất lớn.

-

Sự ổn định của công trình nhờ các vách cứng ngang và dọc. Như vậy vách
cứng được hiểu theo nghĩa là các tấm tường được thiết kế chịu tải trọng
ngang.

-

Bản sàn được xem như là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng. Có
tác dụng tham gia vào việc tiếp thu và truyền tải trọng vào các tường cứng
và truyền xuống móng.

-

Thường nhà cao tầng dưới tác động của tải trọng ngang được xem như một
thanh ngàm ở móng.

-

Đồi với công trình chịu tải động đất: do lực động đất là lực khối tác động
vào trọng tâm công trình theo phương ngang là chủ yếu nên bố trí vách
cứng sao cho độ cứng theo 2 phương xấp xĩ bằng nhau và cấu tạo thêm hệ
khung chịu tải đứng là hợp lý nhất.



Hệ khung chịu lực: Được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và ngang (Dầm,
sàn ...) liên kết cứng tại chỗ giao nhau của chúng, các khung phẳng liên kết
với nhau tạo thành khối khung không gian.

Kết cấu cho công trình chung cư AN PHÚ GIANG chịu gió động:
Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo về
mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được chọn
như sau:
-

Kết cấu móng dùng hệ móng cọc nhồi hay cọc ly tâm ứng suất trước

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 4

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

-

Kết cấu sàn các tầng điển hình 2->14 là sàn dầm bê tông cốt thép dày
150mm. Riêng tầng hầm có chiều dày 200mm.

-

Kết cấu theo phương thẳng đứng là hệ thống lõi cứng cầu thang bộ và cầu
thang máy, tạo hệ lưới đỡ bản sàn không dầm.

-

Các hệ thống lõi cứng được ngàm vào hệ đài.



Công trình có mặt bằng hình chữ nhật : A x B = 23 x 28 m, tỉ số B/A = 1,21
Chiều cao nhà tính từ mặt móng H = 59.45 m do đó ngoài tải đứng khá lớn,
tải trọng ngang tác dụng lên công trình cũng rất lớn và ảnh hưởng nhiều đến
độ bền và độ ổn định của ngôi nhà. Từ đó ta thấy ngoài hệ khung chịu lực ta
còn phải bố trí thêm hệ lõi vách cứng để chịu tải trọng ngang.



Tải trọng ngang (chủ yếu xét gió động) do hệ lõi cứng chịu. Xét gió động tác
dụng theo nhiều phương khác nhau nhưng ta chỉ xét theo 2 phương chính của
công trình là đủ và do một số yêu cầu khi cấu tạo vách cứng ta bố trí vách
cứng theo cả hai phương dọc và ngang công trình.



Toàn bộ công trình là kết cấu khung + lỏi cứng chịu lực bằng bê tông cốt
thép, khẩu độ chính của công trình là 4.5m và 7m theo cả 2 phương.



Tường bao che công trình là tường gạch trát vữa ximăng. Bố trí hồ nước mái
trên sân thượng phụ vụ cho sinh hoạt và cứu hỏa tạm thời, nước cứu hỏa và
sinh hoạt là được ngăn riêng biệt để sử dụng riêng.

1.6. CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH
1.6.1. Tính toán trên máy tính: Sử dụng chương trình ETAB 9.7
Do ETAB là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho nhà cao tầng nên
việc đưa số liệu và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm
khác.
1.6.2. Quan niệm tính toán và phương pháp phần tử hữu hạn của chương trình
ETAB.
Phương pháp xác định NỘI LỰC


Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng
thể hiện theo ba mô hình như sau :
-

Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ
yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu
tĩnh. Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có
nhiều ẩn. Đó chính là giới hạn của mô hình này.

-

Mô hình rời rạc: (Phương pháp phần tử hữu hạn) Rời rạc hoá toàn bộ hệ
chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện
tương thích về lực và chuyển vị. Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ
giúp của máy tính có thể giải quyết được cả các bài toán. Hiện nay ta có các

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như STAAD
III, Feap, Xetabs95, FBTW, SAP86, SAP90, SAP2000...
-

Mô hình Rời rạc - Liên tục: (Phương pháp siêu khối) Từng hệ chịu lực
được xem là Rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau
thông qua các liên kết trượt xem là liên tục phân bố liên tục theo chiều cao.

Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân
thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân. Từ đó giải
các ma trận và tìm nội lực .

Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) :
Trong phương pháp phần tử hữu hạn vật thể thực liên tục được thay thế
bằng một số hữu hạn các phần tử rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích
thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu hạn, chúng được nối với nhau bằng một
số điểm quy định được gọi là nút. Các vật thể này vẫn được giữ nguyên là
các vật thể liên tục trong phạm vi của mỗi phần tử, nhưng có hình dạng đơn
giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở
quy luật về sự phân bố chuyển vị và nội lực (chẳng hạn các quan hệ được
xác lập trong lý thuyết đàn hồi). Các đặc trưng cơ bản của mỗi phần tử
được xác định và mô tả dưới dạng các ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ
mềm) của phần tử. Các ma trận này được dùng để ghép các phần tử lại
thành một mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng một ma
trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của cả kết cấu. Các tác động ngoài gây
ra nội lực và chuyển vị của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực
tại các nút và được mô tả trong ma trận tải trọng nút tương đương. Các ẩn
số cần tìm là các chuyển vị nút (hoặc nội lực) tại các điểm nút được xác
định trong ma trận chuyển vị nút (hoặc ma trận nội lực nút). Các ma trận độ
cứng, ma trận tải trọng nút và ma trận chuyển vị nút được liên hệ với nhau
trong phương trình cân bằng theo quy luật tuyến tính hay phi tuyến tùy theo
ứng xử thật của kết cấu. Sau khi giải hệ phương trình tìm được các ẩn số,
người ta có thể tiếp tục xác định được các trường ứng suất, biến dạng của
kết cấu theo các quy luật đã được nghiên cứu trong cơ học.
Sau đây là thuật toán tổng quát của phương pháp PTHH:


Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lưới các phần tử chọn trước cho

phù hợp với hình dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài
toán.



Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma trận tải
trọng nút, ma trận chuyển vị nút...) theo trục tọa độ riêng của phần tử.



Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ
chung của cả kết cấu.

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 6


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải



Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy biến
của nó.



Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu.



Từ chuyển vị nút tìm được, xác định nội lực cho từng phần tử.



Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu.

Thật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết
cấu: phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu.
Phân tích tĩnh kết cấu đàn hồi tuyến tính
Phương trình cân bằng có dạng: [K] {u} = {P}
(1.1)
Trong đó:
[K] – ma trận độ cứng của kết cấu được ghép lại từ các ma trận độ
cứng của các phần tử hữu hạn.
{u} – ma trận chuyển vị nút của kết cấu được rời rạc hóa.
{P} – ma trận các tải trọng nút tương dương của kết cấu rời rạc hóa.
Phân tích động kết cấu đàn hồi tuyến tính
..

.

Phương trình cân bằng có dạng: {M]{ u } + [c]{ u } + [K]{u} = {P} (1.2)
Trong đó:
[M] – ma trận khối lượng tập trung từ các ma trận khối lượng của các
phần tử

[c] – ma trận các hệ số cản làm hao tốn năng lượng và dao động sẽ tắt dần
{P} – ma trận các tải trọng kích thước, thường là các lực có chu kỳ phụ
thuộc vào thời gian.
Trường hợp dao động riêng của kết cấu không xét đến ảnh hưởng của lực kích
thích và lực cản của môi trường phương trình (1.2 ) được viết lại tương ứng như
sau
.

[M] { u } + [K] {u} = {0} .
(1.3)
Giả thiết dao động có dạng tuần hoàn: {u} = {uo} coswt .
(1.4)
Trong đó:
{uo} là ma trận chuyển vị tại thời điểm t = 0.
 - tần số riêng của dao động.
Từ (1.3) và (1.4) ta rút ra được dạng đặc trưng xác định tần số riêng .
[K] - 2 [M] {uo} = {0} (1.5)
vì {uo} khác không nên: det | [K] - 2 [M] | = 0
(1.6)
Khai triển định thức (1.6) để xác định các tần số riêng i tương ứng với
các dạng dao động riêng của kết cấu.
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển và thuận lợi của máy vi
tính, ta có rất nhiều chương trình tính toán khác nhau, với các quan niệm tính
SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 7

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

toán và sơ đồ tính khác nhau. Trong nội dung của Luận án tốt nghiệp này em
chọn mô hình thứ ba (Mô hình rời rạc và liên tục) với sự trợ giúp của phần mềm
ETAB và SAP2000 để xác định dao động và nội lực của hệ kết cấu.
Các giả thuyết khi tính toán cho mô hình NHÀ CAO TẦNG:


Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết
ngàm với các phần tử khung hay vách cứng ở cao trình sàn. Không kể biến
dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép
sàn có biến dạng cong). Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này
đến các sàn tầng kế bên.



Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau.



Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt
đài móng.



Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽ truyền vào công
trình dưới dạng lực phân bố trên các sàn (vị trí tâm cứng của từng tầng) vì có
sàn nên các lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách.



Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể.

1.7. QUAN NIỆM CỦA PHẦN MỀM CHO TỪNG CẤU KIỆN LÀM VIỆC
ĐÚNG VỚI GIẢ THUYẾT.


Khi sử dụng các phần mềm PTHH, SAP, ETABS. Cần chú ý đến quan niệm
từng cấu kiện của phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực
khi đưa vào mô hình.
-

Quan niệm thanh: khi kích thước 2 phương nhỏ hơn rất nhiều so với
phương còn lại

-

Quan niệm tấm, bản, vách: khi kích thước 2 phương lớn hơn rất nhiều so
với phương còn lại

-

Quan niệm solid: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích
thướt so với các phần tử khác

-

Quan niệm điểm: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích

thướt rất bé.



Khi ta chia càng mịn các cấu kiện thì kết quả sẽ càng chính xác. Do phần tử
hữu hạn truyền lực nhau qua các điểm liên kết của các phần tử với nhau.



Nếu ta chia các cấu kiện ra nhưng không đúng với quan niệm của phần mềm
thì các cấu kiện đó sẽ có độ cứng tăng đột ngột và làm việc sai với chức năng
của chúng trong quan niệm tính từ đó dẫn đến các kết quả tính của cả hệ kết
cấu sẽ thay đổi.

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (tầng 2->16)
2.1. MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 2.1: Kích thước các ô sàn và các dầm điển hình (1/4 mặt bằng)


Trong các công trình nhà cao tầng chiều dày thường lớn để đảm bảo các yêu
cầu sau: Trong tính toán không tính đến việc sàn bị yếu do khoan lỗ để treo
các thiết bị kỹ thuật như đường ống điện lạnh thông gió, cứu hỏa cũng như
các đường ống đặt ngầm trong sàn.



Tường ngăn phòng (không có dầm đở tường) có thể thay đổi vị trí mà không
làm tăng độ võng của sàn.

2.2. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN-KÍCH THƯỚC DẦM CHÍNH
VÀ DẦM PHỤ
2.2.1. Chiều dày bản sàn


Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang. Sàn
không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang. Chuyển
vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang.

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 9


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007


GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng. Có thể
chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức
hs 

D
 L1
m

m = 30 ÷ 35 đối với bản dầm
m = 40 ÷ 45 đối với bản kê 4 cạnh
D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc vào tải trọng


Với mỗi ô sàn có kích thước khác nhau sẽ có những chiều dày bản khác nhau
tuỳ vào công năng sử dụng. Tuy nhiên trong thực tế, công trình cần yêu cầu
thẩm mỹ cũng như thuận tiện cho việc thi công do đó ta chỉ cần tính chiều
dày cho ô bản sàn lớn nhất để thi công toàn bộ cho tầng đển hình của công
trình.

Chọn D = 1.0 và m = 45
L1= 7 m: là chiều dài cạnh ngắn của ô bản điển hình (ô bản S1)
hs 

1
 7000  155.5mm
45

Vậy lấy chiều dày toàn bộ các tầng sàn h = 150 mm

2.2.2. Kích thước dầm chính-dầm phụ


Dầm chính: (L= 7m)
 1 1
hd =  ÷   L
 12 16 
1 1
 1 1
h d =  ÷  × L =  ÷  ×7000 =  437.5 ÷ 683.3 mm
 12 16 
 12 16 

Chọn hd= 600 mm
b d = (0.25 ÷ 0.5)  h d
b d = (0.25 ÷ 0.5)  600 = (150 ÷ 300)mm

Chọn bd = 300 mm
Dầm chính có nhịp L = 7m chọn dầm có kích thước tiết diện (300x600)mm
Các dầm chính còn lại chọn dầm có kích thước tiết diện (300x500)mm


Dầm phụ:
1 1 
h d =  ÷   L và b d = (0.25 ÷ 0.5)  h d
 16 20 

Chọn dầm phụ có kích thước tiết diện (250x500)mm
Các hệ dầm phụ còn lại có kích thước được thề hiện trên hình vẽ mặt bằng dầm sàn
(Hình 2.1)

-

Dầm công son : (300 x 400)mm

-

Dầm môi : (250 x 400)mm

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

-

Dầm mơi xung quanh lam thơng gió chọn (200x400)mm

-

Dầm phụ khác (200x300)mm

2.3. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu
chuẩn thiết kế.

Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1, trang 10 – TCVN 2737 - 1995.
Trọng lượng riêng của các thành phần cấu tạo sàn lấy theo “Sổ tay thực hành kết
cấu cơng trình” (TS. Vũ Mạnh Hùng)
2.3.1. Tĩnh tải
Theo u cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác
nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau. Các kiểu cấu tạo sàn tiêu
biểu là sàn khu ở (Phòng khách, phòng ăn + bếp, phòng ngủ), sàn ban cơng, sàn hành
lang và sàn vệ sinh. Các loại sàn này có cấu tạo như sau:


Sàn tầng điển hình:

Gạch ceramic dày 20mm
Vữa lót dày 20mm
Sàn bê tông cốt thép B25 dày 150mm
Vữa trát dày 15mm

Hình 2.2: Cấu tạo sàn
Bảng tóm tắt tĩnh tải sàn tầng điển hình
Các lớp cấu tạo sàn

δ (m)

Lớp gạch ceramic
0.020
Lớp vữa lót
0.020
Lớp sàn BTCT
0.150
Lớp vữa trát trần

0.015
Đường ống,thiết bị
Tổng tĩnh tải tính tốn

SVTH: Trần Đức Minh

γ (kN/

m3)
22
18
25
18

gstc (kN/m2 )

n

gstt ( kN/m2 )

0.44
0.36
3.75
0.27
0.50
5.32

1.1
1.3
1.1

1.3
1.1

0.484
0.468
4.125
0.351
0.550
5.978

MSSV: 20761193

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

Thông thường dưới các tường thường có kết cấu dầm đỡ nhưng để tăng tính linh
hoạt trong việc bố trí tường ngăn vì vậy một số tường này không có dầm đỡ bên dưới.
Do đó khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn ta phải kể thêm trọng lượng tường ngăn,
tải này được quy về phân bố đều trên toàn bộ ô sàn. Được xác định theo công thức :
g ttt =

bt  ht  l t  γ t  n
kN / m2
S





Trong đó:

bt : bề rộng tường (m)
ht : Chiều cao tường (m)
lt : chiều dài tường (m)
t : trọng lượng riêng của tường xây (kN/m3)
S : diện tích ô sàn có tường (m2)
n : hệ số vượt tải
Để đơn giản trong tính toán ta lấy tĩnh tải là giá trị trung bình trong 1 ô sàn khu nhà
ở và sàn vệ sinh
Bảng tóm tắt tĩnh tải do tường truyền vào
Ô SÀN

bt (m)

ht (m)

lt (m)

S1
S2
S4
S5
S7
S8

0.1

0.1
0.2
0.2
0.2
0.1

3.35
3.35
3.35
3.35
3.35
3.35

20.50
19.00
4.60
0.70
1.10
1.30



S
(m2)
49
49
16.34
7.07
10.50
7.80

γt

n

3

(kN/m )
18
18
18
18
18
18

1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3

g ttt

(kN/ m2)
3.279
3.279
4.410
1.552
1.642

1.306

Tổng tỉnh tải tác dụng lên sàn
g tt = g ttt + g stt (kN / m 2 )

Ô sàn

gtts(kN/ m2)

gttt(kN/ m2)

gtt(kN/ m2)

S1

5.978

3.279

9.257

S2

5.978

3.279

9.257

S3

5.978

0

5.978

S4

5.978

4.410

10.388

S5

5.978

1.552

7.530

S6

5.978

0

5.978

S7

5.978

1.642

7.620

S8

5.978

1.306

7.284

S9

5.978

0

5.978

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 12

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

2.3.2. Hoạt tải
Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng. Hệ
số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN
2737 - 1995:
Khi ptc < 2 (kN/m2)  n = 1.3
Khi ptc ≥ 2 (kN/m2)  n = 1.2

Chức năng Phòng
Hành lang
Phòng Khách
Phòng vệ sinh
Phòng ngủ
Phòng ăn
Sảnh
Cầu thang
Ban công


ptc
(kN/m2)

n

ptts

(kN/m2)

3
1.5
1.5
1.5
1.5
3
3
2

1.2
1.3
1.3
1.3
1.3
1.2
1.2
1.3

3.60
1.95
1.95
1.95
1.95
3.60
3.60
2.60

Hoạt tải trên từng ô sàn

Ô sàn
S1
S2
S3
S4
S5

Pstt ( kN/m2)

1.95
1.95
1.95
3.60
1.95

Ô sàn
S6
S7
S8
S9

Pstt ( kN/m2)

3.6
2.6
2.6
2.6

2.3.3. Tổng tải trọng tác dụng lên các ô bản:


Đối với bản kê:
P = (g tt + p stt ).l1 .l 2 (kN)



Đối với bản dầm:
q = (g tt + p stt ) (kN / m)

Ô
gtt
sàn (kN/m2)
S1
9.257
S2
9.257
S3
5.978
S4 10.388
S5
7.530

ptt
(kN/m2)
1.95
1.95
1.95
3.60
1.95

SVTH: Trần Đức Minh

Bản kê 4 cạnh
l1
l2
(m)
(m)
7.00
7.00
7.00
7.00
3.55
4.50
3.80
4.30
2.05
3.45
MSSV: 20761193

l2
l1

1.00
1.00
1.26
1.13
1.68

Pstt
(kN)

549.14
549.14
144.49
246.82
67.04
Trang 13


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

Ô
gtt
sàn (kN/m2)
S6
5.978
S7
7.620
S8
7.284
S9
5.978

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải
Bản dầm
l1
(m)
2.70
1.50
1.50
1.50

ptt
(kN/m2)
3.6
2.6
2.6
2.6

l2
(m)
9.00
7.00
5.20
4.50

l2
l1

3.33
4.66
3.46
3.00

Pstt
(kN)
9.578
10.220
9.770
8.578

2.4. CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN CHO TỪNG Ô BẢN SÀN
2.4.1. Sàn bản kê bốn cạnh ngàm
Khi  =

L2
 2 thì bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việc theo hai phương
L1

cạnh L1 và L2 của ô bản sàn.
Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi: tùy theo điều kiện liên kết của bản với các
dầm bêtông cốt thép là tựa đơn hay ngàm xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản cho thích
hợp.

Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b = 1m, giải với tải phân bố đều tìm
moment nhịp và gối.


Moment dương lớn nhất ở giữa bản (áp dụng công thức tính tính Môment của
ô bản liên tục).
-

Mômen ở nhịp theo phương cạnh ngắn L1
M1 = mi1xP (kNm/m)

-

Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2
M2 = mi2xP (kNm/m)



Moment âm lớn nhất ở gối:

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007
-

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn L1
MI = ki1  P (kNm/m)

-

Mômen ở gối theo phương cạnh dài L2
MII = ki2  P (kNm/m)
Trong đó:
i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…11)
1, 2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2
L1, L2 : nhịp tính toán cuả ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa.
P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản:
P =  g + p  ×L1 × L2

Trong đó: g: tĩnh tải, p: hoạt tải

Tra bảng các hệ số: mi1, mi2, ki1, ki2 các hệ số phụ thuộc vào tỷ lệ

L2
tra bảng 1-19
L1

trang 32 sách Sổ tay kết cấu công trình (Vũ Mạnh Hùng).
Trong trường hợp gối nằm giữa hai ô bản khác nhau thì hệ số ki1 và ki2 được lấy
theo trị số trung bình giữa hai ô, hoặc để an toàn ta lấy giá trị ki1 và ki2 nào lớn hơn
giữa hai ô bản.
Ta thấy các ô sàn bản kê đều có: h
= 500mm  3× h s = 3×160 = 480mm nên
dmin

liên kết giữa bản và dầm là ngàm do đó bản kê thuộc sơ đồ 9.
2.4.2. Sàn bản dầm
Khi  =

L2
> 2 thì bản được xem là bản dầm, lúc này bản làm việc theo một phương
L1

(phương cạnh ngắn). Có các trường hợp sau :
Đối với những bản console có sơ đồ tính :

Cách tính: Cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm console.
-

Moment tại đầu ngàm :

SVTH: Trần Đức Minh

M- =

q b × L21
4

MSSV: 20761193

Trang 15


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

Trong đó: qb = (p +q)  b.
Đối với những bản 3 đầu ngàm 1 đầu tựa đơn có sơ đồ tính

Cách tính: cắt bản theo phương cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm 1
đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn.
-

Moment:
Tại gối:

M- =

Tại nhịp: M+ =

q b ×L21
8
9
×q b × L21
128

Trong đó: qb = (p +q)  b
Đối với những bản ngàm 4 cạnh

Cách tính: cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm có 2 đầu
ngàm.
-

Moment: Tại gối: M- =

SVTH: Trần Đức Minh

q b × L21
12

MSSV: 20761193

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

qb ×L21

Tại nhịp : M =
24
Trong đó: qb = (p +q)  b
+

Đối với những bản 1 ngàm 3 khớp:
Cách tính: cắt bản theo phương cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm 1
đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn.
-

Moment:
q b × L21
Tại gối: M =
8
-

Tại nhịp: M+ =

9
×q b × L21
128

L1

Trong đó: qb = (p +q)  b

Áp dụng đối với tất cả bản hành lang nơi đi qua lại : S6, S7, S8, S9 có hdmin =
400mm < 3 x hs = 3 x 150 = 450 mm (hay độ cứng của tất cả các dầm xung quanh các
ô bản loại dầm này đều nhỏ 3 lần độ cứng của ô bản sàn do đó 3 cạnh xung quanh ta
quan niệm chúng là các khớp).

2.5. TÍNH CỐT THÉP
Bê tông B25 M350 có R b = 14.5 (Mpa)
Cốt thép

Φ  10 thì R s = R s = 225 (Mpa)
Φ > 10 thì R s = R s = 280 (Mpa)

Giả thiết a = 20 mm, ta có h 0 = h - a = 150 - 20 =130mm
Tính

αm =

M
γ b ×R b ×b×h 02

Tra bảng được ξ hoặc tính từ: ξ =1- 1- 2×αm
Tính

As =

ξ×γ b ×R b ×b×h 0
Rs

Hàm lượng cốt thép tính toán:

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 17

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007
Hàm lượng cốt thép μ =

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

AS
 μ m = 0.05 % (Theo TCXDVN). Đối với sàn nên
b  h0

lấy μ = 0.3% ÷ 0.9% là tương đối hợp lý.
Kết quả tính thép sàn (xem bảng bên dưới)
Bảng tra các hệ số của các ô bản kê dựa vào tỷ số L2/L1
Ô sàn
S1
S2
S3
S4
S5

L1(m)
7.00
7.00
3.55
3.80
2.05

L2(m)
7.00

7.00
4.50
4.30
3.45

SVTH: Trần Đức Minh

L2/L1
1.00
1.00
1.26
1.13
1.68

m91
0.0179
0.0179
0.0195
0.0207
0.0201

MSSV: 20761193

m92
0.0179
0.0179
0.0158
0.0131
0.0071

k91
0.0417
0.0417
0.0452
0.0473
0.0441

k92
0.0417
0.0417
0.0367
0.0299
0.0157

Trang 18


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

Ô
Sơ đồ tính
Sàn

Hệ số

Pstt
(kN)

Hệ số Giá trị

S1

S2

S3

S4

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

M
(kNm)

qstt
(kN/m)

αm

x

Astt

Asch

(mm2)

(mm2)

Chọn
thép

µ(%)

Môment

Giá trị

M1

9.829

0.040 0.041 276.018

419

Φ8a120

0.30

M2

9.829

0.040 0.041 276.018

419

Φ8a120

0.30

MI

22.897

0.093 0.098 659.750

654

Φ10a120 0.50

m91

0.0179

m92

0.0179

k91

0.0417

k92

0.0417

MII

22.897

0.093 0.098 659.750

654

Φ10a120 0.50

m91

0.0179

M1

9.829

0.040 0.041 276.018

419

Φ8a120

0.30

m92

0.0179

M2

9.829

0.040 0.041 276.018

419

Φ8a120

0.30

k91

0.0417

MI

22.897

0.093 0.098 659.750

654

Φ10a120 0.50

k92

0.0417

MII

22.897

0.093 0.098 659.750

654

Φ10a120 0.50

m91

0.0195

M1

2.890

0.012 0.012 99.3861

252

Φ8a200

0.18

m92

0.0158

M2

2.312

0.009 0.009 79.4136

252

Φ8a200

0.18

k91

0.0452

MI

6.502

0.027 0.027 225.322

393

Φ10a200 0.28

k92

0.0367

MII

5.346

0.022 0.022 184.812

393

Φ10a200 0.28

m91

0.0207

M1

5.183

0.021 0.021 179.119

252

Φ8a200

0.18

m92

0.0131

M2

3.209

0.013 0.013 110.426

252

Φ8a200

0.18

k91

0.0473

MI

11.601

0.047 0.049

406.46

436

Φ10a180 0.31

k92

0.0299

MII

7.405

0.030 0.031 257.094

393

Φ10a200 0.28

SVTH: Trần Đức Minh

549.140

549.140

144.490

246.820

MSSV: 20761193

Trang 19


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

S5

S6

S9

0.0201

m92

0.0071

k91

0.0441

k92

0.0157

Mgoái

S7
S8

m91

67.040

9.578
L1

Mnhòp

Mgoái

10.22
9.77

L1

Mnhòp

SVTH: Trần Đức Minh

8.578

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

M1

1.348

0.005

0.006

46.2

252

Φ8a200

0.18

M2

0.476

0.002

0.002

16.29

252

Φ8a200

0.18

MI

2.956

0.012

0.012

101.7

393

Φ10a200 0.28

MII
Mg
Mn
Mg
Mn
Mg
Mn
Mg
Mn

1.053
8.728
4.909
2.874
1.616
2.748
1.546
2.413
1.357

0.004
0.036
0.020
0.012
0.007
0.011
0.006
0.010
0.006

0.004 36.06
0.036 303.9
0.020 169.5
0.012 80.786
0.007 47.125
0.011 94.48
0.006 53.02
0.010 82.91
0.006 46.52

393
393
252
393
252
393
252
393
252

Φ10a200
Φ10a200
Φ8a200
Φ10a200
Φ8a200
Φ10a200
Φ8a200
Φ10a200
Φ8a200

MSSV: 20761193

0.28
0.28
0.18
0.28
0.18
0.28
0.18
0.28
0.18

Trang 20


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

2.6. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN
Kiểm tra theo TCXDVN 356: 2005
Cấu kiện nói chung và sàn nói riêng nếu có độ võng quá lớn sẽ ảnh hưởng đến
việc sử dụng kết cấu một cách bình thường: làm mất mỹ quan, làm bong lớp ốp trát, gây
tâm lý bất an cho người sử dụng. Do đó cần phải giới hạn độ võng do tải trọng tiêu
chuẩn gây ra (Tính toán theo trạng thới giới hạn thứ hai).
Ô sàn S2 có kích thước (7x7)m
Gọi f1(mm) là độ võng theo phương cạnh ngắn (L1)
f2(mm) là độ võng theo phương cạnh dài (L2)
Điều kiện cần thỏa là f1 = f2 ≤ [ f ] = 2.5(cm) (theo TCXD 356: 2005).

Trong đó: [ f ]- độ võng giới hạn

qc
1
 1  L41
 f1 
384 B

c
 f  1  q2  L4
2
 2 384 B

Trong đó:

q 1c + q c2 = q c là tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên bản sàn.

q 1c là tải trọng tiêu chuẩn truyền theo phương cạnh ngắn q1c =
c
q c2 là tải trọng tiêu chuẩn truyền theo phương cạnh dài q 2 =

L42
× qc
4
4
L1 + L 2

L41
× qc
4

4
L1 + L 2

B: độ cứng tương đương của bê tông.
Do độ võng của sàn theo 2 phương là bằng nhau nên ta chỉ cần tính toán độ võng
theo 1 phương. Cắt theo phương cạnh ngắn (L1) 1 dãy bản có bề rộng b=1m để tính
toán.
Tiết diện tính toán được xem như 1 dầm đơn giản có tiết diện (1000x150)
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ô sàn qc = 7.478 (kN/m2)
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dãy tính toán
q1c =

L42
7.54
c
×q
=
× 7.478 = 3.739  kN / m 
L41 + L42
7.54 + 7.54

Sơ đồ tính:

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 21

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

-

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

Moment lớn nhất ở nhịp
Mn =

q1c × L21 3.739 × 7.52
=
= 8.76  kNm / m 
24
24

Tính toán độ cứng tương đương của bê tông
-

Diện tích cốt thép chịu kéo theo phương L1: As=419(mm2)

-

Hệ số: δ =

M
8.76 ×106
=
= 0.028
b × h 2o × R b,ser 1000 ×1302 ×18.5

Với Rb,ser là cường độ chịu nén tính toán dọc trục của bê tông ứng với trạng
thái giới hạn thứ 2.
-

Hệ số:

Es 21×104
α=
=
=7
E b 30 ×103

Với Es, Eb là modul đàn hồi của cốt thép và bê tông
-

Hệ số xét đến cánh chịu nén của tiết diện chữ T và cốt thép chịu nén A’ s
φf =

 bf - b  h f +
bh o

α
As
2ν
=0

Với bf bề rộng cánh chịu nén.
h f chiều cao bản cánh chịu nén.

A’s diện tích cốt thép chịu nén.

ν hệ số đặc trưng trạng thái đàn-dẻo của bê tông vùng nén


h f 
=0
2h o 

-

Hệ số: λ = φ f  1-

-

Hàm lượng cốt thép trong tiết diện



μ=

-

As
419
=
= 0.0032
bh o 1000×130

Chiều cao tương đối miền bê tông chịu nén

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 22


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007
ξ=

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

1
1
=
= 0.146
1+ 5  δ + λ 
1 + 5  0.028 + 0 
β+
1.8 +
10μα
10 ×0.0032 × 7

Với β hệ số lấy như sau:
Đối với bê tông nặng và bê tông nhẹ: 1.8
Đối vối bê tông hạt nhỏ: 1.6
Đối với bê tông rỗng và bê tông tổ ong: 1.4
-

Chiều cao vùng chịu nén của tiêt diện
x = ξh o = 0.146×130 = 18.98(mm)

-

Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo A s đến điểm đặt của hợp lực
vùng nén


z = h o 1


-

h f

× φf + ξ 2 

ho
0.146 2 
 = 130× 1 = 120.51(mm)
2  φf + ξ  
 2× 0.146 


Diện tích quy đổi vùng bê tông chịu nén
A b.red =  φ f + ξ  bh o = 0.146 ×1000×130 = 18980(mm 2 )

-

Moment quán tính của tiết diện bê tông vùng nén
I bo =

-

bx 3 1000×18.983
=
= 2279120.9  mm 4 
3
3

Moment quán tính của cốt thép A s
Iso = A s  h - x - a  = 419× 150 -18.98 - 20  = 5164359.5  mm 4 
2

-

2

Moment quán tính của cốt thép A’s
Iso = As  x - a   = 0  mm 4 
2

-

Moment tĩnh tiết diện bê tông vùng nén
bh - x
1000× 150 -18.98 
Sbo =
=
= 8583120.2  mm 3 
2

2
2

-

2

Moment khang uốn của tiết diện quy đổi đối với thớ bê tông chịu kéo ngoài
cùng
Wpl =

2  I bo + αIso + αIso 
h-x

+ Sbo =

2×  2279120.9 + 7 × 5164359.5 + 0 
150 -18.98

+8583120.2 = 9179742.6  mm 3 

-

Hệ số xét đến sự làm việc của bê tông vùng kéo trên đoạn có vết nứt

SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 23

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007
ψs = 1.25 - φ ls

R bt.ser Wpl
M

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

= 1.25 - 0.8×

1.6×8004151.23
= -0.6120
6.094×106

Nên ta lấy ψs = 0.2
Với Rbt,ser là cường độ chịu kéo tính toán dọc trục của bê tông ứng với
trạng thái giới hạn thứ 2.
φls hệ số xét đến ảnh hưởng tác dụng dài hạn của tải trọng
Hệ số φls ứng với bê
Tính chất tác dụng dài hạn của tải trọng
1. Tác dụng ngắn hạn, khi cốt thép là
a) Thép thanh dạng

_ trơn
_ có gờ

b) Thép sợi
2. Tác dụng dài hạn (không phụ thuộc vào loại cốt thép)

-

tông
≥B7.5


1.0
1.1
1
0.8

0.7
0.8
0.7
0.6

Hệ số  b = 0.9 – hệ số xét đến sự phân bố không đều biến dạng của thớ bê
tông chịu nén ngoài cùng trên chiều dài đoạn có vết nứt và được lấy như
sau:
Đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông nhẹ cấp cao hơn B7,5: 0.9
Đối với bê tông nhẹ, bê tông rỗng và bê tông tổ ong cấp B7,5 và thấp
hơn:0.7
Đối với kết cấu chịu tác động của tải trọng lập, không phụ thuộc vào loại và
cấp bê tông: 1.0

-

Độ cứng tương đương của bê tông B
B=

hoz
130×120.51
=
ψs
ψb
0.2
0.9
+
+
4
E s A s νE b A b.red 21×10 × 419 0.15× 30×103 ×18980
= 1.22×1012  MPa 

-

Độ cong tại giữa nhịp
1 M 8.96  106
 1 


 6.56  106 

12
r B 1.22  10
 mm 

-

Độ võng lớn nhất tại giữa nhịp

f=

1 q1c L41 1 M 2 1 1 2 1
=
L1 =
L1 = × 6.56×10-6 × 70002 = 20.09  mm 
384 EJ
16 B
16 r
16

Nhận xét: f = 20.09mm < f  = 25mm → điều kiện về độ võng thõa
SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 24


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. Đỗ Thanh Hải

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH
3.1. CÁC THÔNG SỐ ĐỂ LÀM CƠ SỞ TÍNH
Số liệu tính toán :
Dùng bê tông B25 M350 đá 1x2 có:
Thép chịu lực dùng loại thép AI có:
Thép đai dùng loại thép AI có:

Rn = 14.5 Mpa
Ra = 225 Mpa
Rađ = 175 Mpa

3.2. CẤU TẠO HÌNH HỌC
3.2.1. Kích thước cầu thang như hình vẽ:

Hình 3.1: Kích thước thang bộ
3.3. CẤU TẠO CẦU THANG
Thang gồm 3 vế: vế đi lên có 6 bậc, vế giữa có 10 bậc, vế tới có 6 bậc.
Tổng cộng thang gồm 22 bậc :
Kích thước bậc:

h =

3500
= 159 (mm)
22

l = 250 (mm)
SVTH: Trần Đức Minh

MSSV: 20761193

Trang 25