Bài tập lớn chuyên Đề kết cấu công trình tính toán và thiết kề bản sàn tầng Điển hình (phương pháp mô hình bằng phần mềm safe)

CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: PHẠM ĐỨC THIỆN4 SVTH: NGUYỄN THÀNH ĐẠT - 20155040 CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SÀN BẢNG TRA L là chiều dài nhịp tính toán, L=4.1m Kích thước dầm đượ

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SÀN (BẢNG TRA)

Tính toán sàn điển hình

Số liệu đề bài: a=4.1 (m); b=5.4 (m), bê tông B25 vùng gió IIIB.

Hình 1.1 Mặt bằng công trình

Sơ bộ kích thước sàn

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.

L là chiều dài nhịp tính toán, L=4.1m

Kích thước dầm được xác định sơ bộ theo công thức:

Chọn dầm có chiều cao ℎ_𝑑 = 400 (𝑚𝑚)

Vậy dầm có tiết diện b× ℎ 0× 400 (𝑚𝑚)

Tải trọng tác dụng lên tầng điển hình của công trình

Do trọng lượng bản thân sàn: 𝑔 𝑠 = ∑ 𝑛 𝑖 𝛾 𝑖 𝛿 𝑖

Hình 1.2 Cấu tạo sàn Bảng 1.1 Tải trọng tác dụng lên sàn điển hình

STT Vật liệu cấu tạo sàn Chiều dày

5 Đường ống, thiết bị - 0.2 (kN/m 2 ) 1.2 0.24

Vậy tỉnh tải tác dụng vào các ô sàn S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 6 , S 7 là gtt = 4.028(kN/m2)

Riêng ô sàn S5 có nhà vệ sinh ta thiết kế theo ô sàn lật ngược với cao trình thấp hơn 50mm với các ô sàn còn lại.

Khi tính toán tải trọng cho các ô sàn này, thì ta phải tính thêm chiều dày lớp vữa trát tạo dộ dốc và lớp bê tông gạch vỡ.

GVHD: PHẠM ĐỨC THIỆN CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

6Chọn độ dốc 1% chiều dày ô sàn là 4.1m chiều dày trung bình lớp vữa tạo độ dốc:

Trọng lượng do lớp vữa trát là: gvt 1.2 20 0.0205 0.492(kN /m 2 ).

Bề dày lớp bê tông gạch vỡ là: gv 400 100 50 10 20 15

Trọng lượng của lớp gạch vỡ là: ggv 0.205 20 1.2 4.92(kN/ m 2 )

Vậy trọng lượng bản thân của ô sàn S5 là: 𝑔𝑠 = 4.028 + 0.492 +

Ô sàn S5 có nhà vệ sinh, chịu tải trọng tập trung từ tường, được quy đổi thành tải trọng phân bố đều trên diện tích ô sàn.

Với: n=1.1 là hệ số vượt tải

𝛾 𝑡 = 18𝑘𝑁/𝑚^3 là trọng lượng riêng của tường xây

Hoạt tải lên sàn phụ thuộc vào công năng sử dụng của từng phòng, theo TCVN 2737:2023 Mỗi ô sàn chịu tải trọng khác nhau tùy thuộc vào mục đích sử dụng.

Bảng 1.2 Hoạt tải cấu tạo sàn Ô bản Công dụng Hệ số vượt tải Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )

CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH GVHD: PHẠM ĐỨC THIỆN

1.1.3.3 Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn

Bảng 1.3 Tải trong tác dụng lên ô bản Ô bản

Hoạt tải tính toán p tt (kN/m2)

Tĩnh tải tính toán Tổng tải trọng q tt (kN/m 2 )

Tải sàn tt 2 gs (kN/m )

Tải tường gt tt(kN/m2)

Tổng tĩnh tải g tt (kN/m 2 )

1.3.4 Xác định nội lực và tính toán cốt thép cho bản sàn

Sơ đồ tính toán cho các ô bản: xét tỉ số giữa chiều cao của dầm và của sàn:

Sơ đồ tính toán cho các ô sàn dạng bảng kê 4 cạnh là sơ đồ 9.

Hình 1.3 Sơ dồ tính của ô bản S1, S2, S3, S4, S5 và S6

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:

Momen dương lớn nhất ở giữ bản:

Momen âm lớn nhất tại gối:

Tương tự cho các ô sàn S2, S3, S4, S5, S6

Xét tỉ số L2/L1= 4.1/1.2= 3.42 > 2 -> ô bản thuộc loại dầm.

Tổng tải trọng tác dụng lên dải bản có bề rộng: b=1m.

𝑞 = (𝑔 𝑠 + 𝑝 𝑠 )𝑥𝑏 = 5.978𝑥1 = 5.978 (𝑘𝑁/𝑚) Để tính toán cắt một một dải bản thẳng góc theo phương cạnh ngắn có bề rộng: b=1m.

Sơ đồ tính toán xem như là dầm đơn giản 2 đầu ngàm có kích thước: bxh00x1000mm

Hình 1.4 Sơ đồ tính ô sàn S7 theo dạng dầm consol

Momen âm lớn nhất tại gối:

-> Để tính gần đúng với thực tế nhất ta chọn tính ô sàn S7 theo dạng sơ đồ dầm

9 consol Ô bản L1(mm) L2(mm) L2/L1 q tt (kN/m 2 ) Hệ số momen M(kN.m)

Xác định momen âm lớn nhất tại vị trí giao nhau giữa các ô bản liền kề

1.3.7 Tính toán cốt thép cho bản sàn

Vật liệu sử dụng: Bê tông B25: Rb = 14.5 MPa, Rbt = 1.05 MPa, Eb=3×104 Mpa Cốt thộp CB240-T: (ỉ4 - ỉ10): cú Rs = 210 MPa, Rsc = 210 Mpa

Cốt thép cho bản sàn được tính quy về cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật có kích thước b×h = 1000×100 mm.

Khoảng cách giữa các thanh thép là 25 mm cho thép chịu mômen M1 ở nhịp và thép chịu mômen MI, MII ở gối; và 35 mm cho thép chịu mômen dương M2 ở trên.

Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Cốt thép chịu uốn momen M1:

Cốt thép chịu uốn momen M2:

Cốt thép chịu uốn momen 𝑀 𝐼 :

Cốt thép chịu uốn momen 𝑀𝐼:

12Tính tương tự cho các ô sàn còn lại ta được kết quả như sau:

Kiểm tra giới hạn

Chọn ô sàn lớn nhất để kiểm tra độ võng, độ võng của sàn được tính toán gần đúng

14 theo sức bền vật liệu Ta chọn ô sàn 2 vì có hoạt tải lớn, ta sẽ kiểm tra nứt tại vị trí moment dương lớn nhất giữa bản: 𝑀1 = 4.07

Theo tiêu chuẩn 5574-2018, cấu kiện bê tông cốt thép được tính toán theo sự hình thành vết nứt.

Kiểm tra nứt cho sàn tại vị trí tính toán:

Giá trị momen tính toán

Suy ra cấu kiện bị nức do nội lực Độ võng của cấu kiện được xác định:

M là momen do toàn bộ tải trọng gây ra.

M’ momen do tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn gây ra

M’’ momen do tải trọng thường xuyên và tạm thời ngắn hạn gây ra

Xác định chiều cao vùng nén bê tông khi xuất hiện vết nứt:

= 20.5 (𝑚𝑚)Vậy sàn đảm bảo làm việc bình thường theo trạng thái giới hạn II.

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KỀ BẢN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Tải trọng tác dụng

Bảng 2.1 Tĩnh tải tác dụng lên ô bản

STT Vật liệu cấu tạo sàn Chiều dày γ

5 Đường ống, thiết bị - 0.2 (kN/m 2 ) 1.2 0.24

Tải tường 100mm: 𝑔𝑡 = 0.1 × (3.6 − 0.4) × 18 5.76(𝑘𝑁/𝑚) Tải tường 200mm: 𝑔 𝑡 = 0.2 × (3.6 − 0.4) ×

18 = 11.52 (𝑘𝑁/𝑚) Tải trọng ô sàn vệ sinh S5:

Bảng 2.2 Hoạt tải cấu tạo sàn Ô bản Công dụng Hệ số vượt tải Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )

Mô hình tính toán bằng phần mềm SAFE

Bước 1: Khởi tạo model mới.

Chọn tiêu chuẩn thiết kế (có thể bỏ qua bước này)

Chuyển hệ đơn vị kN, m, c

Bước 2: Tạo hệ lưới trục và điều chỉnh khoảng cách theo bản vẽ thiết kế

Bước 3: Khai báo vật liệu, dầm, cột, sàn, vùng cứng.

Hình 2.2 Khai báo bê tông B15

Hình 2.5 Khai báo các trường hợp tải

Hình 2.6 Tổ hợp tải trọng

Hình 2.7 Tĩnh tải cấu tạo sàn

Hình 2.8 Tĩnh tải tường xây

Hình 2.13 Kết quả nội lực theo phương X

Hình 2.14 Kết quả nội lực theo phương Y

Về nội lực: Ô bản Ký hiệu Sàn tay Sàn safe ∆M1

Kết quả của phương pháp giải tay và phần mềm safe không giống nhau.

Phương pháp mô hình SAFE thường cho moment tại nhịp lớn hơn so với phương pháp tính tay trong hầu hết các trường hợp phân tích kết cấu.

Phương pháp tra bảng tính toán từng ô sàn độc lập như các ô bản đơn Ngược lại, phần mềm tính toán kết hợp ảnh hưởng giữa các ô sàn, mô phỏng hoạt động của các ô bản liên tục.

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ KHUNG

Chọn sơ đồ tính cho khung

 Kích thước theo phương dọc công trình: L(.7 m

 Kích thước theo phương ngang công trình: B.8 m

Như vậy khung công trình theo dạng không gian.

Suy ra liên kết giữa dầm và cột là liên kết ngàm.

Chọn sơ đồ kích thước tiết diện

3.2.1 Chọn sơ bộ kích thước dầm

Kích thước sơ bộ của dầm được chọn dựa vào các công thức kinh nghiệm sau: 1

Như vậy kích thước dầm b x h 0 x 400 (mm)

STT Các lớp cấu tạo Chiều dày

Bảng 3.1 Cấu tạo sàn mái

Sàn tầng mái được xây dựng tương tự sàn các tầng khác, nhưng bổ sung lớp chống thấm và lớp vữa tạo độ dốc thoát nước.

Chiều dày trung bình lớp vữa trát tạo độ dốc:

Trọng lượng lớp vữa trát là: g  1.2 X 20 X 0.021  0.504(kN / m 2 )

Tổng tĩnh tait tác dụng lên sàn tầng mái là: gsm = 3.714+0.504 = 4.218 (kN/m2)

Theo TCVN 2737-2023: tải trọng và tác động, hoạt tải tiêu chuẩn sàn tầng mái là 0.75 kN/m 2 , hệ số vượt tải n=1.3

Hoạt tải tính toán sàn tầng mái là: 0.75 x 1.3 = 0.975 (kN/m 2 )

Tổng tải trọng của sàn tầng mái là: qmái =4.218 + 40.975=5.193 (kN/m2)

3.3.3 Chọn sơ bộ kích thước cột

Diện tích tiết diện ngang của cột được xác định sơ bộ theo công thức:

Fb – diện tích tiết diện ngang của cột

Rb – cường đọ chịu nén tính toán của bê tông

N – lực nén lớn nhất hiện trong cột (được tính toán gần đúng theo diện truyền tải). Trọng lượng riêng của tường là:   18kN / m 2

Chiều dày tường phương trục A, C, E và 4 là 0.2m; phương trục B và D là 0.1m Chiều cao tường mái phương trục A và E đạt 1m.

Bảng 3.2 Bảng kích thước tường

Tính sơ bộ kích thước cột 4A:

Tải trọng do sàn 1 tầng điển hình truyền xuống:

Tải trọng do sàn mái truyền xuống:

Tải trọng do tường 200 của 1 tầng sàn điển hình truyền xuống cột:

86.17 (kN) Tải trong do tường 200 của tầng mái truyền xuống cột:

16.24 (kN) Tiết diện cột 4A ở tầng 1:

) 8.5 Tính sơ bộ kích thước cột 4B:

Tải trọng do tường 200 của 1 tầng sàn điển hình truyền xuống cột:

103.28 (kN) Tải trong do tường 200 của tầng mái truyền xuống cột:

16.24 (kN) Tiết diện cột 4B ở tầng 1:

) 8.5 Tính sơ bộ kích thước cột 4C:

(kN)Tải trọng do tường 200 của 1 tầng sàn điển hình truyền xuống cột:

Tải trong do tường 200 của tầng mái truyền xuống cột:

(kN) Tiết diện cột 4C ở tầng 1:

3.3.3 Tính sơ bộ kích thước cột 4D Để xác định sơ bộ tải trọng tác dụng lên các cột 4D ta cần xác định tả trọng cầu thang của các tầng điển hình và tầng trệt.

Tĩnh tải của cầu thang gồm tải trọng bản thân và các lớp cấu tạo

BTCT Cấu tạo Bề dày Trọng lượng riêng

Tĩnh tải tính toán m kN/m3 kN/m2 kN/m2

Chiều rộng bậc: lb = 300 ( mm )

Chiều cao bậc: hb = 176 ( mm )

Khối lượng riêng các lớp cấu tạo bảng thang

Tĩnh tải tác dụng lên bảng thang 𝑔 ′ có phương vuông góc với trục bản nghiêng phân làm hai lực theo hai phương. g = 𝑔

Bề dày Trọng lượng riêng Tĩnh tải tiêu chuẩn

Tĩnh tải tính toán m kN/m3 kN/m2 kN/m2 Đá hoa cương 0.027 24 0.648 1.1 0.71

Tĩnh tải tính toán theo phương đứng:

Trọng lượng lan can là 0.4 kN/m, quy tải về đơn vị 1m 2 bản thang: gtv = 0.4 = 0.25 kN/m2

Chiều rộng bậc: lb = 300 mm

Chiều cao bậc: hb = 172 mm

Khối lượng riêng các lớp cấu tạo bản thang:

Tĩnh tải tác dụng lên bảng thang 𝑔 ′ có phương vuông góc với trục bản nghiêng phân làm hai lực theo hai phương:

Tĩnh tải tính toán theo phương đứng:

Trọng lượng lan can tay vịn là 0.4 kN/m, quy tải về đơn vị 1m2 bản thang: gtv = 0.4 = 0.19 kN/m2

Cấu tạo Bề dày Trọng lượng riêng

Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số vượt tải Tĩnh tải tính toán m kN/m3 kN/m2 kN/m2 Đá hoa cương 0.027 24 0.648 1.1 0.71

Hoạt tải tính toán: p tt = n x p tc = 1.2 x 3 = 3.6 kN/m 2

Quy về tải phân bố điều theo chiều dài:

Chiếu nghỉ: qcn = (gcn + ptt) x B = (4.318 + 3.6) x 1.8 = 14.25 kN/m Chiếu tới: qct = (gct + ptt) x B = (4.186 + 3.6) x 1.8 = 14.015 kN/m

Tầng trệt: qbn = (𝑔′ + gtv + ptt) x B = (7.17 + 0.19 + 3.6) x 1.8 = 19.73 kN/m Tầng điển hình: qbn = (𝑔′ + gtv + ptt) x B = (7.11 + 0.19 + 3.6) x 1.8 = 19.62 kN/m

3.3.4.3 Sơ đồ tính toán cầu thang

Gán liên kết lên bảng dầm:

= 400 = 3.6363 > 2 → Xem gối tựa là khớp

Xét phản lực tải hai điểm D và E:

Cầu thang tầng điển hình

Xét phản lực tải hai điểm D và E:

Để đảm bảo an toàn và đơn giản hóa tính toán, tiết diện sơ bộ được lựa chọn dựa trên phương pháp đơn giản nhất, bỏ qua ảnh hưởng không đáng kể của vế thang giữa lên gối E.

Tải trọng do sàn của 1 tầng điển hình truyền xuống:

Tải trọng do tầng mái truyền xuống:

Tải trọng do tường của 1 tầng điển hình truyền xuống:

Tải trọng do tường tầng mái truyền xuống cột 4 - D:

Ntm = ∑ 𝑛𝑥𝛾 𝑡 𝑥𝛿𝑡𝑥ℎ𝑡 𝑥𝐿𝑡 = 1.1 x 18 x 0.2 x (3.6-0.4) x 2.7 34.21 kN Tải trọng do thang tầng trệt truyền xuống:

Tải trọng do thang tầng điển hình truyền xuống:

3.3.5 Tính toán sơ bộ kích thước cột 4E

Tải trọng do sàn của 1 tầng điển hình truyền xuống:

Tải trọng do tầng mái truyền xuốn:

Tải trọng do tường của 1 tầng điển hình truyền xuốn:

(kN) Tải trọng do tường tầng mái truyền xuống:

Tải trọng do thang tầng điển hình truyền xuống cột 4 – E:

 Từ kết quả tính toán ta chọn kích thước cột như sau:

Vị trí cột Tiết diện cột (mm2) b b b b

Chọn sơ đồ tính

Thiết kế khung công trình cần dựa trên địa hình, địa chất, giải pháp nền móng, và kích thước khung để chọn sơ đồ tính toán và cấu tạo phù hợp Việc xác định chính xác vị trí liên kết cứng (nút cứng) và liên kết khớp là rất quan trọng.

Liên kết dầm và cột là nút cứng, liên kết cột và móng là liên kết ngàm.

Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân dầm, cột, tải trọng sàn, tải tường, tác dụng lên khung theo diện truyền tải.

3.4.1.1 Tải trong phân bố trên dầm

Tầng điển hình Đối với tường 100: gt=0.1 x (3.6 – 0.4)x 18=5.76 (kN/m)

Trọng lượng tường mái che cầu thang xây trên dầm

𝑔𝑡 = 𝑛 × 𝛾 𝑡 × 𝛿 𝑡 × ℎ 𝑡 = 1.1 𝑥 18 𝑥 0.2 𝑥 (3.1 − 0.35) = 10.89 (𝑘𝑁/𝑚) Tải trọng do sàn truyền vào dầm:

Tải trọng lên nhịp AB có dạng hình thang và có tải trọng lớn nhất:

Tải trọng lên nhịp BC,CD có dạng hình tam giác và có tải trọng lớn nhất:

Tải trọng lên nhịp DE có dạng hình thang và có tải trọng lớn nhất:

Tải trọng phân bố tác dụng lên đà kiềng:

Bao gồm: Hoạt tải đứng và hoạt tải ngang (tải gió)

Hoạt tải đứng của công trình bao gồm hoạt tải dài hạn và hoạt tải ngắn hạn Để đơn gảin ta nhập chung 2 thành phần để tính toán.

Hoạt tải tác dụng lên khung cũng giống như tĩnh tải sàn, tác dụng theo diện truyền tải.

Ly.8 (m) h).6 (m) Địa điểm phân vùng gió III-B, áp lực tiêu chuẩn 𝑊 0 = 1.25 𝑘𝑁/𝑚2

Hệ số chuyển đổi 𝛾 𝑡 = 0.852 Áp lực gió tác dụng lên khung được xác định:

Trong đó: n=1.2 Hệ số tin cậy của tải trọng gió k: Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió c: Hệ số khí động, Gió đẩy c=0.8

3.4.2.2 Các tổ hợp tải trọng

TH1 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT1

TH2 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT2

TH3 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 2.1GX

TH4 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 2.1GY

TH5 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.47GX + 1.47GY

TH6 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT1 + 1.17HT2

TH7 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT1 + 1.89GX

TH8 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT1 + 1.89GY

TH9 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT1 + 1.323GX + 1.323GY

TH10 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT2 + 1.89GX

TH11 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT2 + 1.89GY

TH12 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT2 + 1.323GX + 1.323GY

TH13 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT1 + 1.17HT2 + 1.47GX

TH14 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT1 + 1.17HT2 + 1.47GY

TH15 = 1.1TLBT + 1.2CTS + 1.2TTTX + 1.3HT1 + 1.17HT2 + 1.029GX +

THBAO = ENVE(TH1 + TH2 + TH3 + TH4 + TH5 + TH6 + TH7 + TH8 + TH9 +TH10 + TH11 + TH12 + TH13 + TH14 + TH15)

Mô hình tính toán bằng phần mềm Etabs

B1: Khởi tạo model mới và tạo lưới trục

Chuyển về đơn vị kN.m

Tạo hệ lưới trục và điều chỉnh khoảng cách bản vẽ thiết kế

53 Hình 3.1 Khai báo lưới trục

Bước 2: Khai báo vật liệu cột, dầm, sàn

54 Hình 3.2 Khai báo bê tông B25

Hình 3.3 Khai báo tiết diện cột

56 Hình 3.6 Khai báo tĩnh tải, hoạt tải, tải gió

Hình 3.7 Khai báo tổ hợp tải

Hiển thị kết quả

Hình 3.10 Xuất biểu đồ momen dầm

Hình 3.11 Biểu đồ momen dầm

59Hình 3.12 Moment tổ hợp tải trong THBAO trục 1

62 Đối với dầm: Xuất 3 vị trí trong nội lực để thiết kế cốt thép.

Vị trí thứ nhất: Nằm ở nhịp dầm - lấy momen lớn nhất ứng với THBAOMAX

Vị trí thứ hai: Năm ở gối đầu dầm

Ví trí thứ ba: Nằm gối cuối đầm Để xuất nội lực thiết kế cột: Xuất 2 vị trí

Vị trí 1: Nằm ở chân cột

Vị trí 2: Nằm ở định cột

Thiết kế cốt thép cột cần tính toán cho mọi tổ hợp tải trọng (P, M2, M3) Lượng thép sử dụng là giá trị lớn nhất thu được từ các tổ hợp này.

Tính toán cốt thép dầm

Đối với dầm: Xuất 3 vị trí trong nội lực để thiết kế cốt thép.

Vị trí thứ nhất: Nằm ở nhịp dầm - lấy momen lớn nhất ứng với THBAOMAX

Vị trí thứ hai: Năm ở gối đầu dầm

Ví trí thứ ba: Nằm gối cuối đầm

Về vật liệu sử dụng

Bê tông B25 có Rb.5 (Mpa), Rbt=1.05 (Mpa), Eb0000 (Mpa)

Cốt thép CB240-V có Rs=Rsc!0 (Mpa), Eb= 200000 (Mpa)

Cốt thép đai CB240-T có Rsw!0 (Mpa)

3.7.1 Tính toán cốt thép dọc

Cốt thép dầm được thiết kế theo cấu kiện chịu uốn Riêng dầm có bản sàn trên (trừ dầm móng), bản sàn đóng vai trò chịu nén khi moment dương, tính toán tiết diện chữ T.

Kích thước tiếc diện chữ T;

= ℎ𝑏 = 100(𝑚𝑚) Xác định vị trí trục trung hòa : 𝑀 𝑓 = 𝑅 𝑏 × 𝑏 𝑓 ′ × ℎ𝑓 ′ × (ℎ0 − 0.5ℎ𝑓 ′ )

Nhận xét: M < Mf nên trục trung hòa qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật lớn có kích thước: b'f x hb.

Ta sử dụng công thức

Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật nhỏ có kích thước như bảng bên dưới.

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: μ = 0.1%  μ =

Dầm Vị trí ho b M am e As Chọn thép As chọn

Gối trái 360 200 33.72 0.09 0.094 378.1 2 14 307.88 Nhịp 360 1400 33.95 0.013 0.013 365.1 2 14 307.88 Gối phải 360 200 37.36 0.099 0.105 421.2 2 18 508.94 B17

Gối trái 360 200 30 0.08 0.083 334.4 2 14 307.88 Nhịp 360 1400 24.29 0.009 0.009 260.7 2 14 307.88 Gối phải 360 200 35.59 0.095 0.1 400.2 2 18 508.94 B25

Gối trái 360 200 40.99 0.109 0.116 464.8 2 18 508.94 Nhịp 360 1400 55.31 0.021 0.021 597.3 2 20 628.32 Gối phải 360 200 11.43 0.03 0.031 124 2 14 307.88 B27

Gối trái 360 200 33.29 0.089 0.093 373 2 18 508.94 Nhịp 360 1400 12.98 0.005 0.005 139 2 14 307.88 Gối phải 360 200 29.59 0.079 0.082 329.7 2 18 508.94 B29

Gối trái 360 200 26.02 0.069 0.072 288.3 2 14 307.88Nhịp 360 1400 27.42 0.01 0.01 294.5 2 14 307.88Gối phải 360 200 29.48 0.078 0.082 328.4 2 14 307.88

Gối trái 360 200 27.98 0.0744 0.0774 311 2 14 307.88 Nhịp 360 1400 27.48 0.0104 0.0105 295.1 2 14 307.88 Gối phải 360 200 27.36 0.0728 0.0757 303.8 2 14 307.88 B32

Gối trái 360 200 52 0.1384 0.1495 600.5 2 22 760.27 Nhịp 360 1400 56 0.0213 0.0215 604.8 2 22 760.27 Gối phải 360 200 32.16 0.0856 0.0896 359.7 2 14 307.88 B49

Gối trái 360 200 47.27 0.1258 0.1349 541.5 2 20 628.32 Nhịp 360 1400 49.44 0.0188 0.019 533.3 2 20 628.32 Gối phải 360 200 29.47 0.0784 0.0818 328.3 2 14 307.88 Với những dầm có diện tích gần bằng nhau sẽ gom lại và đặt tên như sau: Đối với những dầm sau:

+ B2, B3, B4, B6, B7, B8, B11, B16, B17, B18, B21, B22, B23, B24, B29, B30, B31, B32, B34, B35, B36, B37, B39, B42, B43, B46, B50, B51 ,B52 B54, B55, B56, B56,B59, B62, B63, B66, B67 có kích thước tương tự nhau.

Gối trái 360 200 9.3 0.02474 0.02506 100.62 2 14 307.88 Nhịp 360 1400 31 0.01178 0.01185 333.171 2 14 307.88 Gối phải 360 200 25.83 0.06873 0.07127 286.158 2 14 307.88

Gối trái 360 200 29.2 0.07769 0.08097 325.129 2 14 307.88 Nhịp 360 1400 2.2 0.00084 0.00084 235.141 2 14 307.88 Gối phải 360 200 31.04 0.08259 0.08631 346.581 2 14 307.88

Chọn thép đai  8 Chọn thép đai ở nhịp là  8a200 Tại gối là  8a100. l

Bố trí thép cột

a) Tính toán thép dọc Độ lệch tâm tĩnh học: e 1 =M N Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e =max  L

  Độ lệch tâm ban đầu, đối với cấu kiện siêu tĩnh: e 0 =max(e 1 ,e a )

Tính hệ số uốn dọc: η1-

Dπ 2 Tính lực dọc tới hạn

, để đơn giản cho việc tính toán, ta lấy M L1

, lấy không nhỏ hơn 0.15 và không lớn hơn 1.5 e h

N+R A - R A ' N Xác định chiều cao vùng nén tương đối: x = 1 s s sc s + x1  2a’ (trường hợp lệch tâm lớn đặc biệt) e’ = e - Z a

Ne-R bh - x 1  b  0 2  + 2a’  x1  ξ h0 (trường hợp lệch tâm lớn), lấy x = x1: A =A ' =  

+ ξ R h0 < x1 (trường hợp lệch tâm bé), xác định lại x: x = R

Sau khi tính diện tích cốt thép, kiểm tra lại hàm lượng thép: μ

Tiêu đề	Bài Tập Lớn Chuyên Đề Kết Cấu Công Trình Tính Toán Và Thiết Kế Bản Sàn Tầng Điển Hình (Phương Pháp Mô Hình Bằng Phần Mềm Safe)
Tác giả	Nguyễn Thành Đạt
Người hướng dẫn	Phạm Đức Thiện
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM
Chuyên ngành	Quản lý xây dựng
Thể loại	Bài Tập Lớn
Năm xuất bản	2022-2023
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	3,69 MB