THUYẾT MINH ĐỒ ÁN BTCT1 (THEO TCVN 5574-2018)

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
PHẦN 1 .CÁC SỐ LIỆU VÀ SƠ DỒ THIẾT KẾ

1 Sơ đồ sàn : (Sơ đồ A)
DÇM CHÝNH

2200
2200

6600

2200

DÇM PHơ
DÇM PHơ

2200

6600

DÇM PHơ

2200

C

2200
2200

6600

2200

B

A

DÇM CHÝNH

DÇM CHÝNH

2200

D

7200

1

7200

2

28800

7200

3

7200

4

5

Hình 1.1. Mặt bằng sàn
Kích thước từ giữa trục dầm và trục tường: l 1= 2,2(m); l2= 7,2(m). Tường chịu
lực, có chiều dày t= 22(cm).Bổ trụ 30x30cm. Cột có tiết diện 30x40cm
- Hoạt tải tiêu chuẩn: ptc= 7,0(kN/m2)
2. Cấu tạo sàn
Cấu tạo sàn gồm các lớp như hình vẽ
-Lí p g ạ c h l á dày 10mm
- l ớ p vữa l ó t dày 30mm
- bản bê t ô ng c è t t hÐp
- l í p v÷a t r á t DàY 20mm

Trang 1


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
3. Vật liệu sử dụng
a. Bê tông: Sử dụng bêtông cấp độ bền B20, có các đặc trưng vật liệu như sau:
 Mơđun đàn hồi: Eb = 27x103 Mpa
 Cường độ chịu nén: Rb = 11,5 Mpa.
 Cường độ chịu kéo: Rbt = 0,9 Mpa
b. Cốt thép:
 Cốt thép (Ø<10) dùng thép CB240-T:
 Môđun đàn hồi: Es = 21x104 Mpa = 21x107 (kN/m2).
 Cường độ chịu nén tính tốn: Rsc = 210 Mpa
 Cường độ chịu kéo tính tốn: Rs = 210 Mpa
 Cường độ khi tính cốt ngang: Rsw = 170 Mpa

 Cốt thép (Ø 10) dùng thép CB300-V:
 Môđun đàn hồi: Es = 21x104 Mpa = 21x107 (kN/m2).
 Cường độ chịu nén tính tốn: Rsc = 260Mpa
 Cường độ chịu kéo tính tốn: Rs = 260 Mpa
 Cường độ khi tính cốt ngang: Rsw = 210 Mpa

Trang 2


Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép1

II: TÍNH TỐN BẢN SÀN
2.1. Sơ đồ bản sàn
Xét tỷ số hai cạnh ô bản:

l2 7, 2

 3, 27  2
l1 2, 2

Bản là bản dầm, xem bản chỉ làm việc theo phương cạnh ngắn (phương l 1), do đó
khi tính tốn có thể cắt ra một dải có chiều rộng b=1m theo phương ngắn để xác định
nội lực và tính tốn cốt thép chịu lực đặt theo phương l1.
Để tính bản, ta cắt một dải rộng b 1= 1(m) vng góc với dầm phụ và xem như
một dầm liên tục.
2.2. Lựa chọn kích thước các bộ phận
2.2.1.Chiều dày bản hb
D
m

- Áp dụng cơng thức: hb  l
- Trong đó: l là nhịp của bản (cạnh bản theo phương chịu lực), l = l 1= 2200(mm).
D = 0,8 1,4 phụ thuộc tải trọng.
m: phụ thuộc loại bản: với bản loại dầm m = 30 35.
- Sơ bộ chọn chọn D= 1,1; chọn m= 30
hb=

1,1�2200
= 80,7(mm). Chọn hb= 80(mm) ≥ hmin= 60(mm)
30

2.2.2.Dầm phụ
- Chiều cao tiết diện dầm chọn theo nhịp:
hdp= (

1 1
� ) �ld
12 16

Trong đó: ld – nhịp dầm đang xét, ld= l2= 7200 (mm).
1 1
� ) �7200  (600 �450)mm
12 16

hdp= (

- Chọn hdp = 500(mm).
bdp = (0,3-0,5)hdp, chọn bdp = 200(mm)
Vậy kích thước sơ bộ của dầm phụ là 200 × 500mm
2.2.3.Dầm chính

- Nhịp dầm chính: ld = 3 l1 = 3 �2200 =6600(mm).

Trang 3


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
- Chiều cao tiết diện dầm chọn theo nhịp:
1 1
8 12

hdc= ( � ) �ld
Trong đó: ld – nhịp dầm đang xét, ld= l2= 6600 (mm).
1 1
8 12

hdc= ( � ) �6600  (825 �550) m
- Chọn hdc= 700(mm), bdc = (0,3-0,5)hdc, chọn bdc = 300(mm)
Vậy kích thước sơ bộ của dầm chính là 300 × 700mm.
2.3. Nhịp tính tốn của bản

220
GT
220x220
2100
2200

200

2000
2200

200

2000
2200

Hình 2.1. Xác định nhịp tính tốn của bản sàn
- Nhịp giữa: l = l1 – bdp = 2,2 – 0,2 = 2,0 (m).
- Nhịp biên: Nhịp tính tốn l0 lấy bằng khoảng cách từ mép dầm phụ đến điểm đặt phản
lực gối tựa ở trên tường. Do có cấu tạo giằng tường bê tông cốt thép tiết diện 220x220.
Vậy ta xem điểm đặt phản lực gối tựa trùng với tim của tường.
bdp

200
= 2100 (mm) = 2,1 (m)
2
2
2,1  2, 0
�100% = 4,76% < 10% nên ta dùng sơ đồ tính bản
- Chênh lệch giữa các nhịp:
2,1

lb= l1b 

= 2200 

có kể đến sự xuất hiện của khớp dẻo.
2.4.Tải trọng trên bản
- Hoạt tải tính tốn: pb = ptc n = 7,0 1,2 =8,4kN/m2.
Bảng 2.1. Bảng xác định tĩnh tải tác dụng lên sàn

Tải trọng
Tải trọng
Các lớp cấu tạo bản

tiêu chuẩn
(kN/m2)

Lớp gạch lá dày 10mm, γ=20kN/m3
0.01 x 20 = 0.20
3
Lớp vữa lót dày 30mm, γ =18kN/m
0.03 x 18 = 0.54
Bản BTCT dày 80mm, γ =25kN/m3
0.08 x 25 = 2.00
3
Lớp vữa trát dày 20mm, γ =18kN/m
0.02 x 18 = 0.36
Tổng cộng

Hệ số tin
cậy

1.1
1.3
1.1
1.3

tính toán
(gb)
(kN/m2)

0.22
0.70
2.20
0.47
3.59

Trang 4


Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép1
Tải trọng tồn phần qb = pb + gb = 8,4+ 3,59 =11,99 (kN/m2)
Vì bản được tính như một dầm liên tục đều nhịp có bề rộng b = 1m nên tải trọng tính
tốn phân bố đều trên 1m bản sàn là: qtt= qb x 1m= 11,99(kN/m)
2.5. Tính nội lực
Vì sự chênh lệch giữa các nhịp tính tốn < 10% nên mơmen trong bản được xác
định theo sơ đồ khớp dẻo, ta có thể dùng cơng thức tính sẵn để tính mơmen cho các tiết
diện như sau:
* Mômen dương ở giữa nhịp giữa:
Mnhg = +

q tt l 2
11,99 �2, 02
=
= 3,00 (kNm)
16
16

* Mômen âm ở gối tựa giữa:
Mgốig = -

q tt l 2
11,99 �2, 02
== -3,00 (kNm)
16
16

* Mômen dương lớn nhất ở nhịp biên:
q tt �l0b 2
11,99 �2,10 2
Mnhb =
=
= 4,81 (kNm)
11
11

* Mômen âm ở gối tựa thứ hai:
Mnhb =-

q tt �l0b 2
11,99 �2,10 2
==- 4,81 (kNm)
11
11

pb = 8.40kN/m gb = 3,59kN/m
pb
gb
2000

2000

3.00

3.00

3.00
3.00

4,81

4,81

2100

Hình 2.2. Sơ đồ tính và biểu đồ mơmen của bản sàn
2.6.Tính cốt thép
Bản sàn được coi như dầm liên tục có tiết diện chữ nhật b × h = 1000 ×80(mm)
Giả thiết a =24(mm). Trong đó: a là khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện
đến trọng tâm của cốt thép.
Chiều cao làm việc của tiết diện: h0= hb - a =80 - 24 = 56 (mm)
2.6.1.Tính cốt thép nhịp biên và gối biên
Mnh = Mg = 4,81(kNm)

Trang 5


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
+ m 

M

4,81�106

 0,133 < αpl =0,3
Rb .b.h02 11,5 �1000 �562

+ Tính  

1  1  2. m 1  1  2.0,133

 0,928
2
2

+ Diện tích cốt thép được tính theo cơng thức:
As =

M
4,81�106
=
= 441(mm2)
Rs . .h0 210 �0,928 �56

+ Hàm lượng cốt thép trong bản ở phần nhịp biên và gối biên:
% 

As
441
.100% =
�100% = 0,79% > µmin= 0,1% Thỏa mãn.
b.h0

1000 �56

+ Chọn thép 8 có diện tích một thanh là as=50,3mm2
Khoảng cách giữa các thanh
s

b.as 1000.50,3

 114mm
As
441

Vậy chọn 8; s = 110(mm) có As=457mm2 là thỏa mãn
+ Hàm lượng cốt thép đã chọn
% 

As
457
.100% =
�100% = 0,82%
b.h0
1000 �56

2.6.2. Tính cốt thép nhịp giữa và gối giữa:
Mnh = Mg = 3,00(kNm)
+ m 

M
3, 00 �106


 0, 083 < αpl =0,3
Rb .b.h02 11,5 �1000 �56 2

+ Tính  

1  1  2. m 1  1  2.0, 083

 0,957
2
2

+ Diện tích cốt thép được tính theo cơng thức:
As =

M
3, 00 �106
=
= 267(mm2)
Rs . .h0 210 �0,957 �56

+ Hàm lượng cốt thép
% 

As
267
.100% =
�100% = 0,48% > µmin= 0,1% Thỏa mãn.
b.h0
1000 �56

+ Chọn thép 8 có diện tích một thanh là as=50,3mm2
Khoảng cách giữa các thanh
s

b.as 1000.50,3

 188mm
As
267

Vậy chọn 8; s = 180(mm) có As=279mm2 là thỏa mãn
+ Hàm lượng cốt thép đã chọn
% 

As
279
.100% =
�100% = 0,50%
b.h0
1000 �56

Trang 6


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
Kiểm tra lại chiều cao làm việc h0.
Lấy lớp bảo vệ C0=20(mm).
* Với tiết diện dùng 8, có h0 = 80 – 20 – 4 = 56(mm).
Nhận xét: h0 đều bằng với trị số đã dùng để tính tốn là 56 (mm), nên sự bố trí cốt thép
như trên là hợp lý

2.6.3. Bố trí cốt thép trong sàn
 Thép chịu mơ men âm
Xét tỉ số:

pb 8, 4
pb

= 2,34< 3  1  < 3. �   0, 25
gb 3,59
gb

Khoảng cách từ mép dầm phụ đến mút cốt mũ bằng: 0,25×2000= 500(mm)
2.6.4.Cốt thép phân bố - cấu tạo
a. Thép mũ cấu tạo
+ Cốt thép mủ cấu tạo chịu mômen âm dọc theo các gối biên và phía trên dầm chính
được xác định:
As,ct ≥ 50%As gối giữa = 0,5 × 267= 133,5mm2
As,ct ≥ Φ6 a200
Chọn Φ 6 a200 có As = 142mm2.
Dùng các thanh cốt mũ.
* Khoảng cách từ mép cốt mũ đến mép dầm chính:
1
1
l0  2000  500 (mm)
4
4

* Khoảng cách từ mép cốt mũ đến trục dầm:
500 + 300/2 = 650(mm).
b. Cốt thép phân bố

Cốt phân bố đặt vng góc và liên kết với cốt chịu lực. Diện tích các cốt này, tính
trong phạm vi bề rộng dải bản b1 = 1m.
* Cốt thép phân bố ở phía dưới chọn theo điều kiện sau:
L2 7200

 3, 27 >3
L1 2200
 As,pb ≥ 15% Ast = 0,15×441= 66,15mm2

Chọn Φ6a250 có Asc= 113mm2

Trang 7


Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép1

III: TÍNH TỐN DẦM PHỤ
3.1.Sơ đồ tính
Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp có các gối tựa là tường biên và dầm chính.
Đoạn dầm gối lên tường lấy là Cdp = 220 cm. Bề rộng dầm chính đã giả thiết bdc =
30 cm. Nhịp tính tốn là:
- Nhịp giữa: l = l2 – bdc = 7,2 - 0,30 = 6,9 m.
t C
0,30
0, 22 0,22
bdc
– + dp = 7,2 –
–
+
= 7,05 m.

2
2
2
2
2
2
7, 05  6,9
.100%  2,13%
Chênh lệch giữa các nhịp:
7, 05

- Nhịp biên: lb = l2 –

220

300

7050
7200

6900
7200

300

2

1

3

Hình 3.1. Sơ đồ xác định nhịp tính tốn của dầm phụ
3.2.Xác định tải trọng
3.2.1. Tỉnh tải:
- Trọng lượng bản thân dầm phụ:
g 0  f , g bt bdp  hdp  hb  = 1,1.25.0,2.(0,5-0,08) = 2,31(kN/m)
-Tĩnh tải từ sàn truyền vào:
g1  gb �L1 = 3,59.2,2 = 7,90 (KN/m)
-

Tổng tĩnh tải:
g dp  g 0  g1 = 2,31 + 7,90 = 10,21 (KN/m)

3.2.2. Hoạt tải:
Hoạt tải tính từ bản sàn truyền vào:
pdp  pb �L1 = 8,4.2,2= 18,48 (KN/m)
3.2.3. Tổng tải:
Tải trọng tính tốn tồn phần qdp = pdp + gdp = 18,48 + 10,21 = 28,69 (kN/m)
Tỉ số:

p 18, 48

 1,81 .
g 10, 21

3.3. Xác định nội lực:

Trang 8

Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép1
Vì chênh lệch giữa các nhịp tính tốn 10% nên tung độ của biểu đồ bao mơmen của
dầm phụ tính theo sơ đồ khớp dẻo theo cơng thức:
2
M = q dp l
Vì dầm phụ có 4 nhịp nên ta tính tốn và vẽ hai nhịp rồi lấy đối xứng.
2
2
Nhịp biên : L = Lob=7,05m .Ta có M =  qdpl  28, 69 x7, 05 x  1425,96.
2
2
Gối thứ 2 : L = max(Lob,Lo)=7,05m . Ta có M =  qdpl  28, 69 x7, 05 x  1425,96.
2
2
Nhịp giữa và gối giữa: L = Lo=6,9m. Ta có : M =  qdp l  28, 69 x6,9 x  1365,93.

Tra bảng để lấy hệ số  và kết quả tính tốn trình bày trong bảng sau:
- Mômen âm ở nhịp biên triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn: X1 = k.Lob
+

p 18, 48

 1,81 . Tra bảng có k=0,242
g 10, 21

+ X1 = k.Lob = 0,242.7,05= 1,71 (m)
- Mômen dương triệt tiêu cách mép gối tựa một đoạn:
+ Nhịp biên: X2 = 0,15.Lob = 0,15.7,05 = 1,06 (m)
+ Nhịp giữa: X3 = 0,15.Lo = 0,15.6,9= 1,04(m)
Giá trị 

Nhịp, tiết diện
Của Mmax

Của Mmin

Tung độ M
Mmax(kN.m)

Mmin(kN.m)

Nhịp biên
Gối 1

0

0

1

0,065

96,69

2

0,090

128,34

0,425.l

0,091

129,76

3

0,075

106,95

4

0,02

28,52

Gối 2 5

-0,0715

-101,96

Nhịp 2
6

0,018

-0,0285

24,59

-38,93

7

0,058

-0,0067

79,22

-9,15

0,5.l

0,0625

8

0,058

-0,0037

79,22

-5,05

9

0,018

-0,0225

24,59

-30,73

Gối 3 (10)

85,37

-0,0625

-85,37

Biểu đồ bao lực cắt:
Tung độ của biểu đồ bao lực cắt được xác định như sau:
Gối thứ 1:

Q1 = 0,4.qdp.Lob = 0,4.28,69.7,05 = 80,91 (KN)

Gối thứ 2 bên trái: Q2T = 0,6.qdp.Lob = 0,6.28,69.7,05 = 121,36 (KN)
Trang 9


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
Gối thứ 2 bên phải và bên trái gối thứ 3:
Q2P = QT3 = 0,5.qdp.Lo = 0,5.28,69.6,9 = 98,98 (KN)

10

85.37

9

85.37

30.73

8

24.59

5.05
79.22

7

10

121.36

98.98

98.98

1040

9.15

38.93
6

85.37

1060

80.91

Q (kN)

5

79.22

5

24.59

4

28.52

3

106.95

128.34

96.69

2

129.76

1

M (kN.m)

101.96

101.96

1710

Hình 3.2. Biểu đồ bao mô men và biểu đồ bao lực cắt của dầm phụ
3.4. Tính tốn cốt thép dọc:
Cốt thép dọc chịu lực dùng thép CB300-V: có:
 Cường độ chịu nén tính tốn: Rsc = 260 Mpa
 Cường độ chịu kéo tính tốn: Rs = 260 Mpa
 Cường độ khi tính cốt ngang: Rsw = 210 Mpa
Và bêtơng có cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5MPa; Rbt = 0,9MPa
a)Với mômen âm:
Các tiết diện ở gối chịu mômen âm, cánh nằm trong vùng kéo, bỏ qua sự làm việc của
cánh, tính tốn theo tiết diện chữ nhật. b dp x hdp = 200 x 500 (mm). Tính với mơmen ở
mép gối.
Tại gối biên ( gối 2), với M = -101,96 kNm.
+ Giả thiết a = 60mm→ho = 500 –60 = 440mm
+ m 

+ 

M
101,96 �106

 0, 229 < αpl =0,3
Rb .b.h02 11,5 �200 �4402

1  1  2. m 1  1  2.0, 229

 0,868
2
2

+ Diện tích cốt thép được tính theo cơng thức:
M
101,96 �106
As =
=
= 1024(mm2)
Rs . .h0 260 �0,868 �440

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép
% 

As
1024
.100% 
.100%  1,16% >  min %  0,1%
b.h0

200.440

* Tại gối giữa ( gối 3), với M = -85,37 kNm.
+ Giả thiết a = 40mm→ho = 500 –40 = 460mm
Trang 10


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
+ m 

M
85,37 �106

 0,175 < αpl =0,3
Rb .b.h02 11,5 �200 �4602

+ Tính  

1  1  2. m 1  1  2.0,175

 0,903
2
2

+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
As =

M
85,37 �106
=

= 790(mm2)
Rs . .h0 260 �0,903 �460

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép
% 

As
790
.100% 
.100%  0,86% > min %  0,1%
b.h0
200.460

b) Với mơmen dương:
Tính theo tiết diện chữ T cánh nằm trong vùng nén nên cùng tham gia chịu lực với
sườn.
Ở nhịp, giả thiết a = 60mm ; ho = hdp – a = 500 – 60 = 440mm.
'
Bề rộng vùng cánh: b f  bdp  2 S f
Với Sf lấy giá trị nhỏ nhất trong các giá trị sau:
- Một nữa khoảng cách hai mép trong của dầm:
-

1
1
�(l1  bdp )  (2200  200)  1000mm.
2
2

1

1
.L  .7200  1200mm .
6
6

Lấy Sf = 1000mm
'
Vậy b f  bdp  2 �S f  200  2 �1000  2200mm .
Để phân biệt trục trung hòa đi qua cánh hay qua sườn ta xác định:

M f  Rbb'f h'f  ho  0,5h 'f   11,5 �2200 �80 � 440  0,5 �80   809, 600 �106 N .mm  809, 6kN .m

Tại nhịp biên: Mmax = 129,76 kNm < Mf nên trục trung hịa đi qua cánh, do đó ta tính
'
như đối với tiết diện hình chữ nhật với kích thước b f �h  2200 �500mm .
+ Giả thiết a = 60mm ; ho = hdp – a = 500 – 60 = 440mm
+ m 
+ 

M
129, 76 �106

 0, 026 < αpl =0,3
Rb .b 'f .h02 11,5 �2200 �4402

1  1  2. m 1  1  2.0, 026

 0,987
2
2

+ Diện tích cốt thép được tính theo cơng thức:
M
129, 76 �106
As =
=
= 1149(mm2)
Rs . .h0 260 �0,987 �440

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép
% 

As
1149
.100% 
.100%  1,31% > min %  0,1%
b.h0
200.440

Trang 11


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
Tại nhịp giữa: Mmax = 85,37 kNm < Mf nên trục trung hòa đi qua cánh, do đó ta tính
'
như đối với tiết diện hình chữ nhật với kích thước b f �h  2200 �500mm .
+ Giả thiết a = 40mm ; ho = hdp – a = 500 – 40 = 460mm
+ m 

M

85,37 �106

 0, 016 < αpl =0,3
Rb .b 'f .h02 11,5 �2200 �4602

+ Tính  

1  1  2. m 1  1  2.0, 016

 0,992
2
2

+ Diện tích cốt thép được tính theo cơng thức:
M
85,37 �106
As =
=
= 720(mm2)
Rs . .h0 260 �0,992 �460

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép
% 

As
720
.100% 
.100%  0, 78% > min %  0,1%
b.h0
200.460

3.5. Chọn và bố trí cốt thép dọc:

Tiết diện
Diện tích As cần

Nhịp biên
1149mm

Gối 2

2

Nhịp giữa
2

2

1024mm

Gối 3

720mm

790mm2

318

220+118

thiết
Các thanh và
diện tích tiết diện

420

218+220
2

1256mm

1137mm

2

2

763mm

882mm2

Ta chọn cốt thép và bố trí cốt thép như như bảng sau:
Phương án bố trí cốt thép trong tiết diện được thể hiện như hình vẽ:
2Ø20

2Ø20

3

2Ø18 4

1Ø18 8

2ỉ20 2

200

2ỉ20 1

nhịp biên

1ỉ18

200

gối 2

7

200

6

2ỉ18 5

nhịp giữa

200

gối 3

Trang 12


Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép1
3.6.Tính tốn cốt thép ngang:
Để tính tốn cốt đai và cốt xiên chịu lực cắt ta dùng thép CB240-T: có:
 Cường độ chịu nén tính tốn: Rsc = 210 Mpa
 Cường độ chịu kéo tính tốn: Rs = 210 Mpa
 Cường độ khi tính cốt ngang: Rsw = 170 Mpa
Và bêtơng có cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5MPa; Rbt = 0,9MPa.
Mơdun đàn hồi của bêtông nặng Eb(PL2[TL1]), và Môdun đàn hồi của cốt thép E s
(PL3[TL1]): Eb = 27.103 Mpa; Es = 21.104Mpa.
Tiết diện chịu lực cắt lớn nhất Q= Q2T = 121,36 Kn,
Chiều cao làm việc của tiết diện h0=440mm
a. Kiểm tra khẳ năng chịu cắt của bê tông:
Q ≤ 0,5.Rbt.b.h0
Ta có 0,5.Rbt.b.h0 =0,5.0,9.200.440=39600N=39,60kN
Vậy Q=121,36Kn> 0,5.Rbt.b.h0 =39,6kN nên bê tơng khơng đủ chịu cắt cần tính
tốn cốt đai.
b. Tính tốn cốt đai
Chọn cốt đai 6, 2 nhánh → Asw = 2.28,3=56,6 mm2
* Khoảng cách cốt đai tính tốn:
stt 

4,5.A sw .Rsw .R bt .b.h02
4,5.56, 6.170.0,9.200.4402

 102mm
Q2

(121,36.103 ) 2

* Khoảng cách lớn nhất cuả cốt đai
smax

R bt .b.h02
0,9.200.4402


 287mm
Q
121,36.103

* Khoảng cách cốt đai theo yêu cầu cấu tạo
Với dầm có h=500mm>300mm ta có
Đoạn gần gối tựa: stc = min(h/2; 300mm)=min( 250;300mm)=250mm
Đoạn giữa nhịp : sct = min(3h/4; 500mm)= min(375; 500mm)=375mm
* Vậy khoảng cách bố trí của cốt đai:
sbt  min( sct , stt , smax )  min(250,102, 287 mm)  102mm vậy chon sbt=100mm

Kết luận: Chọn đai 6 hai nhánh với khoảng cách s = 100(mm) trên đoạn

L

4

18000(mm) ở gần gối tựa. Phần còn lại ở giữa dầm dùng đai 6 hai nhánh với s =
200(mm).
c. Kiểm tra lại điều kiện chịu nén của các thanh nghiêng (bê tông).
Q ≤ b1.Rb.b.h0

Với:
Q – lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện; Q=248,38kN
b1 – hệ số, kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong
dải nghiêng, lấy bằng 0,3.
Vậy ta có: Q=121,36 kN< 0,3.11,5.200.440=303600N=303,6Kn → thỏa
Trang 13


Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép1
3.7. Tính tốn, vẽ hình bao vật liệu:
3.7.1. Tính tốn khả năng chịu lực của các tiết diện
d
�
�
�, chọn C0 = 25mm.
20mmm
�

- Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ: C0 ��

- Khoảng hở giữa hai hàng cốt thép là 30mm.
- Từ chiều dày lớp bảo vệ và bố trí cốt thép tính ra a và h0 cho từng tiết diện.
- Xác định chiều cao làm việc
- ho  h  a
Trước hết để xác định khả năng chịu lực của cốt thép trong tiết diện ta cần xác
định các giá trị sau:


As .Rs
;

Rb .b.h0

 m   .(1  0,5. )

 M    m .Rb .b.h02
Tiết diện

Số lượng và
cốt thép

Giữa nhịp biên

420

Cạnh nhịp biên
Trên gối 2
Cạnh gối 2

Cắt 220
còn 220
220+218
cắt 218
còn 220

diện tích
h0
b
As
(mm)
(mm)

2
(mm )



αm

[M]
(kN.m)

1256

434

2200

0.03

0.030

142.96

628

459

2200

0.014

0.014

74.62

1137

437

200

0.294

0.251

110.25

628

459

200

0.155

0.143

69.29

Giữa
Nhịp giữa

318

763

460

2200

0.017

0.017

91.01

Cạnh Nhịp
giữa

cắt 118 cịn
218

508

460

2200

0.011

0.011

58.89

Trên gối 3

220+118

882

459

200

0.217

0.193

93.52

628

459

200

0.155

0.143

69.29

Cạnh gối 3

cắt 118
còn 220

Trang 14


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
Khả năng chịu lực của tiết diện được ghi ở bảng dưới

Trang 15


Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép1
3.7. TÍNH TỐN CẮT THÉP
3.7.1.XÁC ĐỊNH ĐIỂM CẮT LÝ THUYẾT CÁC THANH
Để tiết kiệm cốt thép cần cắt bớt cốt thép. Dựa vào hình bao mơmen và khả năng
chịu lực của các tiết diện dầm, xác định vị trí cắt lý thuyết của các thanh thép
Vị trí cắt lý thuyết x được xác định theo tam giác đồng dạng biểu đồ bao mômen
Lực cắt tại tiết diện lý thuyết được xác định theo tam giác đồng dạng của biểu đồ
bao lực cắt
* Tại gối 2: (gối biên)
* Điểm cắt lý thuyết hai thanh số 4 (218) bên phải gối 2. Những thanh còn lại có
Mtd = 69,29 (KN.m). Dựa vào hình bao mơmen tìm tiết diện có mơmen âm 69,29
(KN.m). Đó là tiết diện nằm giữa tiết diện 5 có M = 101,96 (KN.m) và tiết diện 6 có M =
38,93 (KN.m). Nội suy theo đường thẳng có điểm cắt lý thuyết cách mép gối tựa 2 một

5

6

38.93

69.29

101.96

đoạn x

x
1380
Dựa theo tính chất tam giác đồng dạng ta có

x
101,96  69, 29
101,96  69, 29

�x(
).1380  710 mm
1380 101,96  38,93
101,96  38,93

Đoạn kéo dài W được tính theo cơng thức:
W=

Q
 5d �20d
2qsw

Trong đó: Q – Giá trị lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết.
d – đường kính cốt dọc bị cắt.
+ Trong đoạn dầm có đai 6s100mm
qsw =

R sw Asw 170 �106 �2 �0, 283 �104
=
= 96,22(kN/m)
s
10 �102

Giá trị lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết:

0,5l  x P
0,5 �6,9  0, 71
QB =
�98,98 = 78,6(KN)
0,5l
0,5 �6,9
78,6
 5 �0, 018 = 0,50(m) >20.d = 20 0,018= 0,36(m)
W=
2 �96, 22

Qx=

Trang 16

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
Lấy W = 0,50(m).
Điểm cắt thực tế cách trục gối tựa 2 một đoạn: 0,15 + 0,71 + 0,70= 1,56(m).
Các thanh khác tiến hành tính tốn tương tự kết quả tính tốn trong bảng

Tiết diện

Thanh

Vị trí điểm cắt lý thuyết

x (mm)

Q (kN)

1090

49.7

830

57.1

550

105.6

710

78.6

860

34.5

410

87.3

thép
1410

Cắt 118

bên trái

96.69

74.62

Nhịp biên

x

1410
28.52

bên phải

4

74.62

Nhịp biên

106.95

3

Cắt 118

Cắt 120

bên trái

101.96

gối 2

69.29

X

X

5

Bên phải

6

38.93

Cắt 120

69.29

gối 2

101.96

1710

x
1380

x

58.89

7

75.03

6

75.03

Nhịp giữa

Cắt 116

1380

1380
x

85.37

9

69.29

Cắt 118
30.73

Gối giữa

10

Trang 17


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
3.7.2.XÁC ĐỊNH ĐOẠN KÉO DÀI W
Đoạn kéo dài W được tính theo cơng thức:
W= 

Q  Qs ,inc
2 �qsw

 5 �d

Trong đó: Q – Giá trị lực cắt tại tiết diện cắt lý thuyết.
d – đường kính cốt dọc bị cắt.
Qs,inc - Khả năng chịu cắt của cốt xiên . Tại vị cắt lý thuyết mà khơng có cốt
xiên thì Qs,inc=0
qsw - Khả năng chịu cắt của cốt đai tại tiết diện cắt lý thuyết
+ Trong đoạn dầm có đai 6s100mm
qsw =

R sw Asw 170 �106 �2 �0, 283 �104
=
= 96,22(kN/m)
s
10 �102

+ Trong đoạn dầm có đai 6s200mm
qsw =

R sw Asw 170 �106 �2 �0, 283 �104
=
= 48,18(kN/m)
s
20 �102

Kết quả đoạn kéo dài được tính ở trong bảng sau
Tiết diện
Nhịp biên

Thanh thép Q (kN)
Cắt 220

bên trái
Nhịp biên

Cắt 220

bên phải
gối 2

Cắt 218

bên trái
gối 2

Cắt 218

Bên phải
Nhịp giữa
gối 3
Bên Trái

Cắt 118
Cắt 118

qsw

Wtt

20d

Wchọn

(kN/m)

(m)

(m)

(m)

49.7

96.22

57.1

48.18

105.6

96.22

78.6

96.22

34.5

48.18

87.3

96.22

0.36
0.69
0.64
0.5
0.45
0.54

0.40
0.40
0.36
0.36
0.36
0.36

0.4
0.69
0.64
0.5
0.45
0.54

Trang 18

Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
3.8. Kiểm tra neo cốt thép :
Cốt thép ở phía dưới, sau khi uốn, cắt, phải bảo đảm số còn lại được neo chắc vào
gối.
Ở nhịp biên, As = 1256 mm2, cốt neo vào gối 220 có tiết diện 628mm2,
628mm2 >

1
1256= 419mm2.
3

Đoạn cốt thép neo vào gối biên kê tự do.
Cn  10.d = 10.20 =200 mm.
Đoạn dầm kê lên tường 220mm, bảo đảm đủ chỗ để neo cốt thép. Đoạn neo thực tế lấy
bằng 220 – 20 = 200 mm.
Cốt thép ở nhịp giữa, As = 763mm2,số neo vào gối 218 có tiết diện 509 mm2,
509 mm2 >

1
763 = 254mm2.
3

Lan = 400 > 20.18= 360mm
Ở nhịp biên, ở đoạn mô men bằng khơng chọn
2

As=226mm > µmin.b.h0=0,001.200.450=90mm

2Ø12 làm cốt giá

có diện tích

2

Trang 19


Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép1

IV: TÍNH TỐN DẦM CHÍNH
4.1.Sơ đồ tính tốn:
Dầm chính được tính theo sơ đồ đàn hồi. Dầm chính là dầm liên tục ba nhịp tựa
lên các tường biên và cột. Kích thước dầm đã được giả thiết: b = 300mm; h = 700mm.
Chọn cạnh của cột b =400mm. Đoạn dầm chính kê lên tường 340mm Nhịp tính tốn ở
nhịp giữa và nhịp biên đều bằng l = 3.l1 = 3.2,2 = 6,6m.
Sơ đồ tính tốn như sau:

220

220

2200

2200

2200

2200

2200

2200

6600

2200

2200

2200

6600

6600

P

P

P

P

P

P

G

G

G

G

G

G

A

B

C

D

Hình 4.1. SƠ ĐỒ TÍNH CỦA DẦM CHÍNH
4.2.Xác định tải trọng
Tải trọng từ bản sàn truyền lên dầm phụ rồi từ dầm phụ truyền lên dầm chính dưới
dạng lực tập trung.
4.2.1. Hoạt tải:
Từ dầm phụ truyền lên dầm chính:
P  pdp .l2  18, 48 �7, 2  133, 06 (KN).

4.2.2. Tĩnh tải:
-Trọng lượng bản thân dầm chính:
Trọng lượng bản thân dầm chính là phân bố đều nhưng để đơn giản tính tốn ta
quy về thành các lực tập trung Go:
G0   bt �bdc �(hdc  hb ) �l1 �n

= 25.0,3.(0,7-0,08).2,4.1,1 = 12,27(KN).
Tĩnh tải phân bố đều lên dầm phụ, nó truyền vào dầm chính thành lực tập

-

trung G1
G1 = gdp.l2 = 10,21.7,2 = 73,51 (KN).
Tĩnh tải tác dụng tập trung:
G = G1 +Go = 73,51 + 12,27 = 85,78 (KN).
Trang 20


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
4.3.Xác định nội lực
4.3.1. Biểu đồ bao mơmen
Lợi dụng tính chất đối xứng của sơ đồ tính tốn để vẽ biểu đồ mơmen theo cách tổ
hợp.
a. Các trường hợp chất tải
G

G

G

G

G

G

MG

P

P

P

P

MP1
P

P

P

P

MP2

P

P

MP3

P

P

MP4

Trang 21


Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép1
b. Tính tốn và vẽ biểu đồ nội lực các trường hợp tải trọng
-

Đặt tĩnh tải lên toàn bộ dầm, vẽ được biểu đồ MG:
MG =  .G.l =  .85, 78.6, 6 = 566,148  (KN.m)

-

Xét các trường hợp bất lợi của hoạt tải P.

-

Ứng với mổi trường hợp như vậy vẽ đựoc biểu đồ mômen Mpi:
Mpi =  .P.l   .133, 06.6, 6  878,196. (KN.m)
Dùng số liệu ở bảng IV của phục lục tra hệ số  .

Momen (kNm)
MG

MP1
MP2
MP3
MP4

α

A
0

M

0

α

0

M

0

α
M
α

0
0
0

M

0

α

0

1
2
B
3
4
C
0.244 0.156 -0.267 0.067
0.067 -0.267
138.1
88.32 -151.16 37.93
37.93 -151.16
4
0.289 0.244 -0.133 -0.133
253.8 214.2
-116.80 -116.80 -116.80 -116.80
0
8
-0.044 -0.089 -0.133 0.200
0.200
-38.64 -78.16 -116.80 175.64 175.64 -116.80
-0.311
-0.080
201.6
110.65 -273.12 87.23 154.86 -70.26
9
0.044

-0.178

M

0

12.88

25.76

38.64

-26.35

-91.33

-156.32

Trong sơ đồ MP3, MP4 cịn thiếu  để tính mơmen tại các tiết diện 1,2,3,4. Để tính
tốn M3 , M4 cần tìm thêm Mc.

Trang 22


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1

Trang 23


Đồ án kết cấu bê tơng cốt thép1

Sơ đồ tính mơmen trong dầm:

2

B

3

G

4

C

MG

-116.80

214.28

P

-

175.64

+

-116.80

+

-78.16

c)

P

-38.641

b)

253.80

a)

37.93

-151.16

1

88.32

A

G

138.14

G

P

Mp1

Mp2

+

-

273.12

P
+

P
Mp3

+

38.64

d)

201.69

L

-

e)

Mp4

25.76

12.88

+

P

Hình 4.2. Biểu đồ mơ men các trường hợp tải trọng tác dụng lên dầm chính

* Biãøu âäư bao mämen:
Tung âäü ca biãøu âäư bao mämen
Mmax = max (M1, M2 M3 M4)
Trang 24


Đồ án kết cấu bê tông cốt thép1
Mmin = min (M1, M2 M3 M4)
Với M1=MG+MP1
M2=MG+MP2
M3=MG+MP3
M4=MG+MP4
XÁC ĐỊNH BIỂU ĐỒ BAO MÔ MEN
Tiết diện

1

2

B

3

4

M1=MG+MP1

M4=MG+MP4

391.94
99.50
339.83
151.02

302.60
10.16
198.97
114.08

-267.96
-267.96
-424.28
-112.52

-78.87
213.57
125.17
11.59

-78.87
213.57
192.79
-53.40

Mmax(KN.m)

391.94

302.60

-112.52

213.57

213.57

M2=MG+MP2
M3=MG+MP3

-78.87

78.87
4

213.57

78.87
3
B

213.57

112.52

10.16
2

302.60

1

391.94

A

99.50

424.28

Mmin(KN.m)
99.50
10.16
-424.28
-78.87

Từ kết quả tính Mmax; Mmin bảng trên ta vẽ được biểu đồ bao mơmen như sau:

Hình 4.3. Biểu đồ bao mơ men của dầm chính
Xác định mơmen ở mép gối:
Xét gối B: Độ dốc của biểu đồ bao mơmen gần gối B: (là độ dóc của biểu đồ M3)

Trang 25