Giáo trình đồ án môn học kết cấu Bê-Tông cốt thép theo TCVN 5574 2018.pdf

1. NHAØ XUAÁT BAÛN
ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP. HOÀ CHÍ MINH
GIÁO TRÌNH
NGUYỄN VĂN HẬU
BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH
NAÊM XAÂY DÖÏNG VAØ PHAÙT TRIEÅN
60
ĐỒÁNMÔNHỌCKẾTCẤU
BÊ-TÔNGCỐTTHÉPTHEOTCVN5574:2018
(Giáo trình dùng cho sinh viên ngành Xây dựng)

2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
*******************
TS. NGUYỄN VĂN HẬU
GIÁO TRÌNH
ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU
BÊ-TÔNG CỐT THÉP THEO TCVN 5574:2018
(Giáo trình dùng cho sinh viên ngành Xây dựng)
hát hành nội tộc
các Họ Lê Công, Lê Quý
Đại diện các Họ tộc Lê Công, Lê Quý:
Họ Lê An Thạch, Kiếnhiết, Tiên Lãng, Hải Phòng.
Ba họ có tác phẩm giữ bản quyền gốc
Tá giả giữ bản quyền nghiên cứu
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2021

3. 2

4. 3
LỜI MỞ ĐẦU
Giáo trình “Đồ án môn học kết cấu bê-tông cốt thép theo TCVN
5574:2018” cung cấp cho ngƣời đọc những kiến thức cơ bản về nguyên
lý làm việc, sơ đồ tính, tải trọng tác dụng cũng nhƣ nguyên tắc cấu tạo
của các cấu kiện: sàn, dầm phụ, dầm chính, v.v. trong các công trình bê-
tông cốt thép theo các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành và theo nhiều
nguồn tài liệu tham khảo trong và ngoài nƣớc.
Sách đƣợc dùng làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên chuyên
ngành Xây dựng thuộc các trƣờng đại học, cao đẳng và là nguồn tài
liệu hƣớng dẫn, tham khảo cho kỹ sƣ thiết kế và thi công công trình
bê-tông cốt thép.
Do đây là tài liệu chuyên ngành rất cơ bản, tiếp cận với kiến thức
liên quan đến công trình thực tế nên giáo trình chủ yếu trích dẫn, cập
nhật lại theo TCVN 5574:2018 cho phù hợp với nội dung môn học và
cũng để tƣơng thích với công tác thiết kế thực hành.
Giáo trình biên soạn bao gồm hai phần chính.
Sau phần giới thiệu, Phần I là lý thuyết tính toán, bao gồm: nguyên
lý thiết kế kết cấu bê-tông cốt thép (Chƣơng I), thiết kế sàn (Chƣơng II),
thiết kế dầm phụ (Chƣơng III), thiết kế dầm chính (Chƣơng IV), cấu tạo
cốt thép, biểu đồ bao vật liệu, cách thể hiện bản vẽ (Chƣơng V) và Phần
II bao gồm Chƣơng VI là ví dụ áp dụng.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Kết cấu Công
trình, Khoa Xây dựng - Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP HCM đã
đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình biên soạn và mong nhận
đƣợc nhiều nhận xét, góp ý từ các bạn đọc.
Tác giả
TS Nguyễn Văn Hậu

5. 4

6. 5
MỤC LỤC
PHẦN I .....................................................................................................9
LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN....................................................................9
Chƣơng I...................................................................................................9
NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ-TÔNG CỐT
THÉP ........................................................................................................9
1.1. YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI KẾT CẤU BÊ-TÔNG
CỐT THÉP ..................................................................................9
1.2. YÊU CẦU ĐỐI VỚI TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ-
TÔNG CỐT THÉP......................................................................9
1.2.1 Yêu cầu tính toán kết cấu bê-tông cốt thép theo độ bền ............10
1.2.2 Yêu cầu tính toán kết cấu bê-tông cốt thép theo sự hình
thành vết nứt........................................................................................11
1.2.3 Yêu cầu tính toán kết cấu bê-tông cốt thép theo sự mở
rộng vết nứt .........................................................................................11
1.2.4 Yêu cầu tính toán kết cấu bê-tông cốt thép theo
biến dạng............................................................................................11
1.2.5 Phƣơng pháp xác định nội lực trong kết cấu bê-tông
cốt thép...............................................................................................12
1.3. YÊU CẦU CẤU TẠO KẾT CẤU BÊ-TÔNG CỐT
THÉP .........................................................................................15
1.3.1 Yêu cầu chung............................................................................15
1.3.2 Yêu cầu về kích thƣớc hình học.................................................15
1.3.3 Yêu cầu về bố trí cốt thép ..........................................................15

7. 6
Chƣơng II ...............................................................................................25
THIẾT KẾ SÀN.....................................................................................25
2.1. SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHỊP TÍNH TOÁN SÀN ...........................25
2.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG........................................................27
2.2.1 Tĩnh tải.......................................................................................27
2.2.2 Hoạt tải.......................................................................................28
2.3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC..............................................................28
2.4. TÍNH TOÁN CỐT THÉP.........................................................29
2.5. BỐ TRÍ CỐT THÉP..................................................................30
2.6. THỐNG KÊ CỐT THÉP ..........................................................32
Chƣơng III..............................................................................................33
THIẾT KẾ DẦM PHỤ..........................................................................33
3.1. SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHỊP TÍNH TOÁN DẦM PHỤ .................33
3.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG.........................................................33
3.3. BIỂU ĐỒ MÔ-MEN VÀ LỰC CẮT........................................34
3.4. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU MÔ-MEN.............................35
3.5. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU LỰC CẮT............................37
Chƣơng IV..............................................................................................40
THIẾT KẾ DẦM CHÍNH.....................................................................40
4.1 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHỊP TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH ............40
4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG.........................................................41
4.3 BIỂU ĐỒ BAO MÔ-MEN VÀ LỰC CẮT ..............................41
4.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU MÔ-MEN.............................44
4.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU LỰC CẮT............................45
4.6 TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH THEO CÁC TRẠNG
THÁI GIỚI HẠN THỨ HAI ..............................................................46

8. 7
4.6.1 Tính toán hình thành và mở rộng khe nứt.................................46
4.6.2 Tính toán độ võng cho dầm.......................................................49
4.7 LƢU ĐỒ TÍNH TOÁN ............................................................41
Chƣơng V ...............................................................................................60
CẤU TẠO CỐT THÉP, BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU VÀ
CÁCH THỂ HIỆN BẢN VẼ.................................................................60
5.1 CẤU TẠO CỐT THÉP.............................................................60
5.2 BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU......................................................64
5.3 CÁCH THỂ HIỆN BẢN VẼ ....................................................66
PHẦN II..................................................................................................68
VÍ DỤ ÁP DỤNG...................................................................................68
Chƣơng VI..............................................................................................68
VÍ DỤ SỐ................................................................................................68
6.1 ĐỀ BÀI .........................................................................................68
6.1.1 Sơ đồ sàn (Hình 6.1) ..................................................................68
6.1.2 Kích thƣớc..................................................................................69
6.1.3 Hoạt tải.......................................................................................69
6.1.4 Vật liệu.......................................................................................69
6.1.5 Số liệu tính toán .........................................................................69
6.2 TÍNH SÀN ....................................................................................69
6.2.1 Sơ đồ tính và nhịp tính toán sàn.................................................69
6.2.2 Xác định tải trọng.......................................................................70
6.2.3 Xác định nội lực.........................................................................71
6.2.4 Tính toán cốt thép ......................................................................71
6.2.5 Chọn và bố trí cốt thép...............................................................73
6.3 TÍNH DẦM PHỤ.......................................................................75
6.3.1 Sơ đồ tính...................................................................................75

9. 8
6.3.2 Xác định tải trọng.......................................................................76
6.3.3 Vẽ biểu đồ bao mô-men.............................................................77
6.3.4 Tính toán cốt thép chịu uốn........................................................78
6.3.5 Tính toán cốt thép chịu cắt.........................................................80
6.3.6 Tính toán và vẽ biểu đồ bao vật liệu ..........................................82
6.4 TÍNH DẦM CHÍNH .....................................................................88
6.4.1 Sơ đồ tính...................................................................................88
6.4.2 Xác định tải trọng.......................................................................89
6.4.3 Tính và vẽ biểu đồ bao nội lực...................................................89
6.4.4 Tính toán cốt thép chịu uốn........................................................93
6.4.5 Tính toán cốt thép chịu cắt.........................................................95
6.4.6 Biểu đồ bao vật liệu ...................................................................99
6.4.7 Tính toán dầm chính theo trạng thái giới hạn thứ hai ..............102
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................142

10. 9
PHẦN I
LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN
Chương I
NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ-TÔNG
CỐT THÉP
1.1. YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI KẾT CẤU BÊ-TÔNG CỐT
THÉP
Kết cấu bê-tông cốt thép (BTCT) cần phải thỏa mãn:
- Các yêu cầu về an toàn.
- Các yêu cầu về điều kiện sử dụng bình thƣờng.
- Các yêu cầu về độ bền lâu.
- Các yêu cầu bổ sung nêu trong nhiệm vụ thiết kế.
Sự an toàn, điều kiện sử dụng, độ bền lâu của kết cấu BTCT và các
yêu cầu khác đặt ra trong nhiệm vụ thiết kế cần đƣợc đảm bảo bởi việc
thực hiện:
- Các yêu cầu đối với bê-tông và các thành phần của nó.
- Các yêu cầu đối với cốt thép.
- Các yêu cầu đối với tính toán kết cấu.
- Các yêu cầu cấu tạo.
- Các yêu cầu công nghệ.
- Các yêu cầu sử dụng.
1.2. YÊU CẦU ĐỐI VỚI TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ-TÔNG CỐT
THÉP
Tính toán kết cấu BTCT nói chung đƣợc tiến hành theo các trạng thái
giới hạn, bao gồm:

11. 10
- Các trạng thái giới hạn thứ nhất, dẫn tới mất hoàn toàn khả năng sử
dụng kết cấu.
- Các trạng thái giới hạn thứ hai, làm khó khăn cho sử dụng bình
thƣờng hoặc giảm độ bền lâu của nhà và công trình so với thời hạn sử
dụng đã dự định.
Các tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ nhất bao gồm:
- Tính toán độ bền.
- Tính toán ổn định hình dạng (đối với kết cấu thành mỏng).
- Tính toán ổn định vị trí (lật, trƣợt, đẩy nổi).
Các tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ hai bao gồm:
- Tính toán hình thành vết nứt.
- Tính toán mở rộng vết nứt.
- Tính toán biến dạng.
Để đạt đƣợc các bƣớc tính toán, thông thƣờng cần phải xác định các nội
lực và biến dạng trong kết cấu BTCT. Điều đó có đƣợc bằng cách dựa
trên các sơ đồ (mô hình) tính toán và yêu cầu phải phản ánh đƣợc thực
chất đặc điểm vật lý về sự làm việc của các kết cấu, vật liệu ở trạng thái
giới hạn đang xét.
Tính toán kết cấu BTCT cần đƣợc tiến hành với tất cả các loại tải trọng
theo chức năng của nhà và công trình.
Tính toán kết cấu BTCT đƣợc tiến hành dƣới tác dụng của mô-men uốn, lực
dọc, lực cắt và mô-men xoắn, cũng nhƣ dƣới tác dụng cục bộ của tải trọng.
1.2.1 Yêu cầu tính toán kết cấu bê-tông cốt thép theo độ bền
Tính toán kết cấu bê-tông cốt thép theo độ bền đƣợc tiến hành:
- Theo các tiết diện thẳng góc (khi có tác dụng của mô-men uốn và
lực dọc).
- Theo tiết diện nghiêng (khi có tác dụng của lực cắt), theo tiết diện
không gian (khi có tác dụng của mô-men xoắn), chịu tác dụng cục bộ
của tải trọng (nén cục bộ, chọc thủng).

12. 11
Tính toán độ bền cấu kiện BTCT theo nội lực giới hạn đƣợc tiến hành
theo điều kiện mà nội lực do tải trọng và tác động ngoài F trong tiết
diện đang xét không vƣợt quá nội lực giới hạn u
F mà cấu kiện có thể
chịu đƣợc trong tiết diện này:
u
F F
 (1.1)
1.2.2 Yêu cầu tính toán kết cấu bê-tông cốt thép theo sự hình thành
vết nứt
Tính toán theo sự hình thành các vết nứt của các cấu kiện bê-tông cốt
thép theo nội lực giới hạn đƣợc tiến hành theo điều kiện mà nội lực do
tải trọng và tác động ngoài F trong tiết diện đang xét không vƣợt quá
nội lực giới hạn ,
crc u
F mà cấu kiện BTCT có thể chịu đƣợc khi hình
thành vết nứt:
,
crc u
F F
 (1.2)
1.2.3 Yêu cầu tính toán kết cấu bê-tông cốt thép theo sự mở rộng
vết nứt
Tính toán theo sự mở rộng vết nứt đƣợc tiến hành theo điều kiện mà
chiều rộng vết nứt crc
a do ngoại lực không đƣợc vƣợt quá giá trị chiều
rộng vết nứt giới hạn cho phép ,
crc u
a :
,
crc crc u
a a
 (1.3)
1.2.4 Yêu cầu tính toán kết cấu bê-tông cốt thép theo biến dạng
Tính toán cấu kiện BTCT theo biến dạng đƣợc tiến hành theo điều kiện
mà độ võng hoặc chuyển vị của kết cấu f do ngoại lực không đƣợc vƣợt
quá giá trị giới hạn cho phép của độ võng hoặc chuyển vị u
f :
u
f f
 (1.4)
Độ võng hoặc chuyển vị của kết cấu BTCT đƣợc xác định theo các
nguyên tắc chung của cơ học kết cấu phụ thuộc vào các đặc trƣng biến
dạng uốn, biến dạng trƣợt và biến dạng dọc trục của cấu kiện bê-tông
cốt thép tại các tiết diện dọc theo chiều dài cấu kiện (độ cong, góc
xoay, v.v.).

13. 12
1.2.5 Phƣơng pháp xác định nội lực trong kết cấu bê-tông cốt thép
1.2.5.1 Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi
Tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi dựa trên các giả thiết là vật liệu đàn
hồi, đồng chất và đẳng hƣớng, có thể vận dụng các phƣơng pháp của lý
thuyết đàn hồi, sức bền vật liệu và cơ học kết cấu để tìm ra nội lực và
ứng suất. Tuy nhiên, BTCT là vật liệu đàn hồi dẻo, mô-đun đàn hồi của
bê-tông phụ thuộc vào trạng thái ứng suất, giai đoạn tải trọng tác dụng,
sự thay đổi độ cứng khi vùng kéo của tiết diện bê-tông xuất hiện vết nứt,
v.v. nhƣng do tính toán đơn giản, thiên về an toàn nên đây là cách lựa
chọn phổ biến trong tính toán nội lực kết cấu hiện nay.
1.2.5.2 Tính toán nội lực theo sơ đồ khớp dẻo
Tính toán nội lực theo sơ đồ biến dạng dẻo là phƣơng pháp tính toán
tận dụng hết khả năng chịu lực của vật liệu, nghĩa là ứng suất chịu nén
trong bê-tông đạt đến b
R và ứng suất chịu kéo trong cốt thép đạt đến
s
R , giai đoạn chảy dẻo cốt thép. Đây là quá trình mở rộng vết nứt, tiết
diện bị xoay tại vị trí trục trung hòa. Mô-men uốn mà tiết diện có thể
chịu đƣợc gọi là mô-men khớp dẻo ph
M , giá trị đƣợc xác định
1
ph s s
M R A z
 (Hình 1.1).
Hình 1.1. Sơ đồ ứng suất xác định mô-men khớp dẻo
Cách xác định mô-men khớp dẻo đƣợc ví dụ thực hiện bằng cách xét một
dầm BTCT bị ngàm hai đầu chịu tải trọng phân bố đều q thay đổi tăng
dần nhƣ Hình 1.2. Giả sử diện tích cốt thép chịu kéo giống nhau đặt tại
ba tiết diện nguy hiểm A, B, C. Mô-men khớp dẻo hình thành và đƣợc
thể hiện nhƣ Hình 1.2c. Có thể phân tích quá trình chịu tải của kết cấu
dầm nhƣ sau: Khi tải trọng còn nhỏ, mô-men uốn tại tiết diện A và C

14. 13
luôn luôn lớn hơn tại tiết diện B (Hình 1.2b), do vậy cốt thép tại A và C
sẽ bị chảy dẻo trƣớc. Giá trị mô-men mà tiết diện A và C chịu đƣợc tại
thời điểm này gọi là mô-men khớp dẻo ph
M . Nếu tải trọng tiếp tục tăng
thì giá trị nội lực tại A và C không tăng nữa (do cốt thép đã chảy dẻo)
trong khi mô-men tại tiết diện B sẽ đạt đến ph
M . Lúc này dầm không còn
chịu lực đƣợc nữa do bị biến hình tức thời. Điều kiện cân bằng tĩnh học
đối với giá trị tuyệt đối:
2
2 8
A C
B
M M ql
M

  (1.5)
với A B C ph
M M M M
   thì độ lớn của các thành phần mô-men
nhƣ sau:
2
16
A B C
ql
M M M
   (1.6)
Hình 1.2. Sơ đồ tính dầm theo khớp dẻo
a) Sơ đồ dầm; b) Biểu đồ M theo sơ đồ đàn hồi; c) Biểu đồ M theo sơ
đồ khớp dẻo.
Tƣơng tự, xét dầm BTCT có một đầu ngàm, một đầu khớp chịu tải trọng
phân bố đều nhƣ Hình 1.3a.

15. 14
Hình 1.3. Sơ đồ tính dầm theo trạng thái cân bằng giới hạn
a) Sơ đồ dầm; b) Biểu đồ M theo sơ đồ đàn hồi; c) Cơ cấu phá hủy.
Dùng phƣơng pháp cân bằng giới hạn để xác định các thành phần mô-
men dẻo B
M , C
M . Phƣơng trình cân bằng có dạng:
1 3 2
2
A B C
ql
f M M M
  
   (1.7)
với 1
f
a
  ; 2
f
b
  ;
 
3
f a b
ab


 . Kết quả nhận đƣợc:
  1
2
B C
a b
ql
M M
ab b

  (1.8)
Khớp dẻo sẽ hình thành cách gối tựa biên trong khoảng từ 0,375l đến
0,5l , lấy giá trị 0,425l để tính toán. Khi đó Phƣơng trình (1.8) có dạng:
1 1
2 0.244 0.575
B C
ql
M M
l l
  (1.9)

16. 15
Nếu cho B C ph
M M M
  thì 2
/11.66
ph
M ql

Thiên về an toàn, làm tròn giá trị mô-men khớp dẻo, thu đƣợc giá trị mô-
men tại nhịp và gối thứ hai:
2
11
ql
M   (1.10)
1.3. YÊU CẦU CẤU TẠO KẾT CẤU BÊ-TÔNG CỐT THÉP
1.3.1 Yêu cầu chung
Để đảm bảo an toàn và sử dụng bình thƣờng của kết cấu BTCT thì ngoài
các yêu cầu tính toán, cũng cần thực hiện các yêu cầu cấu tạo về kích
thƣớc hình học và bố trí cốt thép.
Các yêu cầu cấu tạo đƣợc quy định đối với các trƣờng hợp khi mà:
- Bằng tính toán chƣa đảm bảo đủ chính xác và xác định hoàn toàn về
khả năng kết cấu chịu đƣợc các tải trọng và tác động bên ngoài.
- Các yêu cầu cấu tạo xác định đƣợc các điều kiện biên mà trong phạm
vi đó có thể sử dụng các giả thiết tính toán đã lựa chọn.
- Các yêu cầu cấu tạo đảm bảo cho việc thực hiện công nghệ chế tạo kết
cấu BTCT.
1.3.2 Yêu cầu về kích thƣớc hình học
Các kích thƣớc hình học của kết cấu BTCT phải đảm bảo khả năng bố trí
cốt thép, neo cốt thép và sự làm việc đồng thời của cốt thép với bê-tông.
1.3.3 Yêu cầu về bố trí cốt thép
1.3.3.1 Lớp bê-tông bảo vệ
Lớp bê-tông bảo vệ cần phải đảm bảo đƣợc:
- Sự làm việc đồng thời của cốt thép với bê-tông.
- Sự neo cốt thép trong bê-tông và khả năng bố trí các mối nối của các
chi tiết cốt thép.
- Tính toàn vẹn của cốt thép dƣới các tác động của môi trƣờng xung
quanh.

17. 16
- Khả năng chịu lửa của kết cấu.
Giá trị tối thiểu của chiều dày lớp bê-tông bảo vệ của cốt thép chịu lực
( 1
c ) lấy theo Phụ lục 1.
Đối với cốt thép cấu tạo thì giá trị tối thiểu của chiều dày lớp bê-tông bảo
vệ ( 2
c ) đƣợc lấy giảm bớt 5 mm so với giá trị yêu cầu đối với cốt thép
chịu lực.
Trong mọi trƣờng hợp, chiều dày lớp bê-tông bảo vệ cũng cần đƣợc lấy
không nhỏ hơn đƣờng kính thanh cốt thép và không nhỏ hơn 10 mm
(Hình 1.4a, 1.4b).
Hình 1.4. Lớp bê-tông bảo vệ và khoảng cách thông thủy giữa cốt thép
1.3.3.2 Khoảng cách thông thủy tối thiểu giữa các thanh cốt thép
Khoảng cách thông thủy tối thiểu giữa các thanh cốt thép (t ) nhƣ Hình
1.4c cần đƣợc lấy sao cho đảm bảo đƣợc sự làm việc đồng thời giữa cốt
thép với bê-tông và có kể đến sự thuận tiện khi đổ và đầm hỗn hợp bê-
tông, nhƣng không nhỏ hơn đƣờng kính lớn nhất của thanh cốt thép, đồng
thời không nhỏ hơn:
25 mm - đối với các thanh cốt thép dƣới đƣợc bố trí thành một hoặc
hai lớp và nằm ngang hoặc nghiêng trong lúc đổ bê-tông.
30 mm - đối với các thanh cốt thép trên đƣợc bố trí thành một hoặc
hai lớp và nằm ngang hoặc nghiêng trong lúc đổ bê-tông.
50 mm - đối với các thanh cốt thép dƣới đƣợc bố trí thành ba lớp trở
lên (trừ các thanh của hai lớp dƣới cùng) và nằm ngang hoặc nghiêng
trong lúc đổ bê-tông, cũng nhƣ đối với các thanh nằm theo phƣơng đứng
trong lúc đổ bê-tông.

18. 17
1.3.3.3 Bố trí cốt thép dọc
Trong các cấu kiện BTCT, diện tích tiết diện của cốt thép dọc chịu kéo,
cũng nhƣ chịu nén nếu cần theo tính toán, tính theo phần trăm diện tích
tiết diện bê-tông (bằng tích của chiều rộng tiết diện chữ nhật hoặc chiều
rộng sƣờn của tiết diện chữ T hoặc chữ I và chiều cao làm việc của tiết
diện),  
0 100%
s s
A bh
 
 , cần lấy không nhỏ hơn 0,1% - đối với các
cấu kiện chịu uốn.
Trong các kết cấu BTCT dạng bản thì khoảng cách tối đa giữa trục các
thanh cốt thép dọc để đảm bảo đƣa chúng vào làm việc cùng với bê-tông,
đảm bảo cho ứng suất và biến dạng đƣợc phân bố đều, cũng nhƣ để hạn
chế chiều rộng vết nứt giữa các thanh cốt thép, không đƣợc lớn hơn (dầm
và bản):
200 mm khi chiều cao tiết diện ngang h ≤ 150 mm.
1,5h và 400 mm khi chiều cao tiết diện ngang h > 150 mm.
Trong dầm và sƣờn có chiều rộng lớn hơn 150 mm, số lƣợng cốt thép dọc
chịu lực kéo trong tiết diện ngang không đƣợc ít hơn 2 thanh. Khi chiều
rộng tiết diện từ 150 mm trở xuống thì cho phép đặt 1 thanh cốt thép dọc
chịu lực trong tiết diện ngang.
Trong dầm cần kéo vào gối tựa các thanh cốt thép dọc chịu lực với diện
tích tiết diện không nhỏ hơn 1/2 diện tích tiết diện các thanh trong nhịp
và không ít hơn 2 thanh.
Trong bản cần kéo vào gối tựa các thanh cốt thép dọc chịu lực với diện
tích tiết diện không nhỏ hơn 1/3 diện tích tiết diện các thanh trên 1 m
chiều rộng bản trong nhịp.
1.3.3.4 Bố trí cốt thép ngang
Cốt thép ngang cần đƣợc đặt theo tính toán để chịu nội lực, cũng nhƣ để
hạn chế vết nứt phát triển, để giữ các thanh thép dọc ở vị trí thiết kế và
giữ chúng không bị phình theo bất kỳ phƣơng nào.
Cốt thép ngang cần đƣợc bố trí ở tất cả các mặt bên (nơi có bố trí cốt thép
dọc) của cấu kiện BTCT.

19. 18
Đƣờng kính cốt thép ngang trong các khung cốt thép buộc của các cấu
kiện chịu uốn lấy không nhỏ hơn 6 mm (8 mm khi sử dụng bê-tông từ
B70 đến B100).
Trong các khung cốt thép hàn, đƣờng kính cốt thép ngang lấy không nhỏ
hơn đƣờng kính đã đƣợc chọn theo điều kiện để có thể hàn đƣợc đối với
đƣờng kính lớn nhất của cốt thép dọc.
Trong các cấu kiện bê-tông cốt thép mà lực cắt tính toán không thể chỉ do
mỗi bê-tông chịu thì cần đặt cốt thép ngang với bƣớc không lớn hơn
0
0,5h và không lớn hơn 300 mm (250 mm khi sử dụng bê-tông từ B70
đến B100).
Trong các bản đặc, cũng nhƣ trong các bản nhiều sƣờn có chiều cao nhỏ
hơn 300 mm và trong các dầm (sƣờn) có chiều cao nhỏ hơn 150 mm thì
không cần đặt cốt thép ngang trên đoạn cấu kiện mà lực cắt tính toán chỉ
cần do bê-tông chịu.
Trong các dầm và sƣờn cao 150 mm trở lên, cũng nhƣ trong các bản
nhiều sƣờn có chiều cao từ 300 mm trở lên thì cần đặt cốt thép ngang với
bƣớc không lớn hơn 0
0,75h và không lớn hơn 500 mm (400 mm khi sử
dụng bê-tông từ B70 đến B100) trên các đoạn cấu kiện mà có lực cắt tính
toán chỉ cần do bê-tông chịu.
1.3.3.5 Neo cốt thép
Neo cốt thép đƣợc thực hiện bằng một hoặc tổ hợp các biện pháp sau
đây:
- Đầu các thanh thép để thẳng (neo thẳng).
- Uốn một đầu thanh thép dƣới dạng móc, uốn chữ L hoặc uốn chữ U
(chỉ đối với cốt thép không ứng suất trƣớc).
- Hàn hoặc đặt các thanh thép ngang (chỉ đối với cốt thép không ứng
suất trƣớc).
- Sử dụng các chi tiết neo đặc biệt ở đầu thanh thép.
Neo thẳng và neo chữ L chỉ đƣợc phép sử dụng đối với cốt thép có
gân. Đối với các thanh trơn chịu kéo thì cần uốn móc, uốn chữ U, hoặc

20. 19
hàn với các thanh thép ngang hoặc phải có các chi tiết neo đặc biệt
(Hình 1.5).
Hình 1.5. Neo cốt thép vào gối
a) Neo thanh cốt thép để thẳng; b) Móc chữ L; c) Móc chữ U.
Neo chữ L, neo có móc hoặc uốn chữ U không nên sử dụng để neo cốt
thép chịu nén, trừ trƣờng hợp cốt thép trơn mà có thể phải chịu kéo trong
một số tổ hợp tải trọng.
Khi tính toán chiều dài neo cốt thép, cần kể đến biện pháp neo, loại cốt
thép và hình dạng của nó, đƣờng kính cốt thép, cƣờng độ của bê-tông và
trạng thái ứng suất của nó trong vùng neo, giải pháp cấu tạo vùng neo
của cấu kiện (có hay không có cốt thép ngang, vị trí các thanh thép trong
tiết diện cấu kiện, v.v.).
Chiều dài neo cơ sở cần để truyền lực trong cốt thép với toàn bộ giá trị
tính toán của cƣờng độ s
R vào bê-tông đƣợc xác định theo công thức:
0,
s s
an
bond s
R A
L
R u
 (1.11)
trong đó:
s
A và s
u lần lƣợt là diện tích tiết diện ngang của thanh cốt thép đƣợc
neo và chu vi tiết diện của nó, đƣợc xác định theo đƣờng kính danh nghĩa
của thanh cốt thép.
bond
R là cƣờng độ bám dính tính toán của cốt thép với bê-tông, với
giả thiết là độ bám dính này phân bố đều theo chiều dài neo, và đƣợc xác
định theo công thức:

21. 20
1 2
bond bt
R R

 (1.12)
trong đó:
bt
R là cƣờng độ chịu kéo dọc trục tính toán của bê-tông.
1
 là hệ số, kể đến ảnh hƣởng của loại bề mặt cốt thép, lấy bằng:
1,5 - đối với cốt thép thanh trơn theo TCVN 1651-1:2008.
2,0 - đối với cốt thép kéo (hoặc cán) nguội có gân.
2,5 - đối với cốt thép cán nóng có gân và cốt thép gia công cơ nhiệt
có gân.
2
 là hệ số, kể đến ảnh hƣởng của cỡ đƣờng kính cốt thép, lấy bằng:
1,0 - khi đƣờng kính cốt thép 32
s
d  mm.
0,9 - khi đƣờng kính cốt thép s
d là 36 mm, 40 mm và lớn hơn.
Chiều dài neo tính toán yêu cầu của cốt thép, có kể đến giải pháp cấu tạo
vùng neo của cấu kiện, đƣợc xác định theo công thức:
,
0,
,
s cal
an an
s ef
A
L L
A

 (1.13)
trong đó:
0,an
L là chiều dài neo cơ sở, đƣợc xác định theo Công thức (1.11).
,
s cal
A , ,
s ef
A là diện tích tiết diện ngang của cốt thép lần lƣợt theo tính
toán và theo thực tế.
 là hệ số, kể đến ảnh hƣởng của trạng thái ứng suất của bê-tông và
của cốt thép và ảnh hƣởng của giải pháp cấu tạo vùng neo của cấu kiện
đến chiều dài neo.
Đối với cốt thép không ứng suất trƣớc, khi neo các thanh thép có gân với
các đầu để thẳng (neo thẳng) hoặc neo cốt thép trơn có móc hoặc uốn chữ
U mà không có các chi tiết neo bổ sung thì lấy 1,0

 đối với các thanh
cốt thép chịu kéo và lấy 0,75

 đối với các thanh chịu nén; Đối với cốt
thép ứng suất trƣớc lấy 1,0

 .

22. 21
Cho phép giảm chiều dài neo của các thanh thép không ứng suất trƣớc
phụ thuộc vào số lƣợng và đƣờng kính cốt thép ngang, loại chi tiết neo
(hàn thêm cốt thép ngang, uốn đầu các thanh thép có gân) và giá trị lực
nén ngang của bê-tông trong vùng neo (ví dụ, do phản lực gối tựa),
nhƣng không giảm quá 30%.
Trong bất kỳ trƣờng hợp nào, chiều dài neo thực tế lấy không nhỏ hơn
15 s
d và 200 mm, còn đối với thanh thép không ứng suất trƣớc thì còn
phải không nhỏ hơn 0,
0.3 an
L .
Lực chịu bởi thanh cốt thép đƣợc neo s
N xác định theo công thức:
s
s s s s s
an
L
N R A R A
L
  (1.14)
trong đó:
an
L là chiều dài neo tính toán, xác định theo Công thức (1.13), với
, , 1
s cal s ef
A A  .
s
L là khoảng cách từ đầu mút thanh thép đƣợc neo đến tiết diện
ngang đang xét của cấu kiện.
1.3.3.6 Nối cốt thép
Mối nối chồng không hàn:
- Với đầu các thanh thép có gân để thẳng (Hình 1.6a).
- Với đầu các thanh thép để thẳng đƣợc hàn hoặc buộc các thanh thép
ngang trên đoạn nối chồng.
- Với đầu các thanh thép đƣợc uốn (dạng móc, chữ L, chữ U); Khi đó
đối với các thanh thép trơn chỉ sử dụng uốn móc và uốn chữ U
(Hình 1.6b).
Hình 1.6. Nối chồng cốt thép

23. 22
a) Nối thanh thép để thẳng; b) Nối thanh thép uốn móc.
Mối nối đối đầu bằng hàn và cơ khí:
- Với cốt thép đƣợc hàn.
- Sử dụng các chi tiết cơ khí chuyên dụng (mối nối ép dập, mối nối ren,
v.v.).
Mối nối chồng (không hàn) cốt thép thanh đƣợc sử dụng khi nối các
thanh thép đƣờng kính không lớn hơn 40 mm.
Các mối nối cốt thép thanh chịu kéo hoặc chịu nén phải có chiều dài nối
chồng không nhỏ hơn giá trị chiều dài lap
L xác định theo công thức:
,
0,
,
s cal
lap an
s ef
A
L L
A

 (1.15)
trong đó:
0,an
L là chiều dài neo cơ sở, đƣợc xác định theo Công thức (1.11).
,
s cal
A , ,
s ef
A là diện tích tiết diện ngang của cốt thép lần lƣợt theo tính
toán và theo thực tế.
 là hệ số, kể đến ảnh hƣởng của trạng thái ứng suất của cốt thép
thanh, giải pháp cấu tạo của cấu kiện trong vùng nối các thanh thép, số
lƣợng thanh thép đƣợc nối trong một tiết diện so với tổng số thanh thép
trong tiết diện này, khoảng cách giữa các thanh thép đƣợc nối.
Khi nối cốt thép có gân với các đầu để thẳng, cũng nhƣ nối các thanh
thép trơn có móc hoặc uốn chữ U mà không có chi tiết neo bổ sung thì hệ
số  đối với cốt thép chịu kéo lấy bằng 1,2, còn đối với cốt thép chịu nén
lấy bằng 0,9. Khi đó, phải tuân theo các điều kiện sau:
- Số lƣợng cốt thép có gân chịu lực kéo đƣợc nối trong một tiết diện
tính toán không đƣợc lớn hơn 50%, cốt thép trơn có móc hoặc uốn chữ
U - không lớn hơn 25%.

24. 23
- Nội lực chịu bởi toàn bộ cốt thép ngang bố trí trong phạm vi mối nối
không đƣợc nhỏ hơn một nửa nội lực chịu bởi cốt thép chịu lực kéo
đƣợc nối trong một tiết diện tính toán.
- Khoảng cách giữa các thanh cốt thép chịu lực đƣợc nối không đƣợc
vƣợt quá 4 s
d .
- Khoảng cách giữa các mối nối chồng kề nhau (theo chiều rộng của
cấu kiện bê-tông cốt thép) không đƣợc nhỏ hơn 2 s
d và không nhỏ
hơn 30 mm.
Để lấy làm một tiết diện tính toán của cấu kiện đang xét nhằm xác định
số lƣợng cốt thép đƣợc nối trong một tiết diện thì lấy một đoạn cấu kiện
dài 1,3 lap
L dọc theo cốt thép đƣợc nối. Các mối nối cốt thép đƣợc coi là
nằm trong một tiết diện tính toán nếu tâm của các mối nối này nằm trong
phạm vi chiều dài đoạn này.
Cho phép tăng số lƣợng cốt thép chịu kéo đƣợc nối trong một tiết diện
tính toán đến 100% khi lấy giá trị hệ số α bằng 2,0. Khi số lƣợng thanh
thép đƣợc nối trong một tiết diện tính toán lớn hơn 50% đối với cốt thép
có gân và lớn hơn 25% đối với cốt thép trơn thì hệ số α lấy theo nội suy
tuyến tính.
Khi có các chi tiết neo bổ sung ở đầu các thanh thép đƣợc nối (hàn thêm
cốt thép ngang, uốn đầu các thanh thép có gờ đƣợc nối, v.v.) thì chiều dài
đoạn nối chồng của các thanh thép đƣợc nối có thể giảm xuống, nhƣng
không giảm quá 30%.
Trong mọi trƣờng hợp, chiều dài đoạn nối chồng thực tế không đƣợc nhỏ
hơn 0,
0,4 an
L
 , 20 s
d và 250 mm.
Số lƣợng các thanh cốt thép (có gân) chịu kéo hoặc chịu nén đƣợc nối
trong một tiết diện cấu kiện bằng các mối nối cơ khí cho phép lấy
bằng 100% khi hàm lƣợng cốt thép dọc 3,0%
s 
 và không lớn hơn
50% trong các trƣờng hợp còn lại. Khoảng cách giữa các tiết diện của
cốt thép đƣợc nối lấy bằng chiều dài đoạn nối chồng lap
L (xem Công
thức (1.15)).

25. 24
1.3.3.7 Các thanh thép uốn
Khi sử dụng thanh thép uốn thì đƣờng kính uốn tối thiểu của một thanh
đơn lẻ phải sao cho tránh đƣợc sự phá hoại hoặc nứt vỡ bê-tông nằm phía
trong phần uốn của thanh thép và sự phá hoại thanh thép tại vị trí uốn.
Hình 1.7. Chi tiết gối uốn
Đƣờng kính tối thiểu của gối uốn bend
d (Hình 1.7) đối với cốt thép thanh
phụ thuộc vào đƣờng kính thanh thép s
d và lấy không nhỏ hơn:
- Đối với thanh thép trơn:
2,5
bend s
d d
 khi 20
s
d  mm.
4
bend s
d d
 khi 20
s
d  mm.
- Đối với thanh thép có gân:
5
bend s
d d
 khi 20
s
d  mm.
8
bend s
d d
 khi 20
s
d  mm.
Đƣờng kính gối uốn cũng có thể đƣợc quy định theo các điều kiện kỹ
thuật đối với từng loại cốt thép cụ thể.

26. 25
Chương II
THIẾT KẾ SÀN
2.1. SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHỊP TÍNH TOÁN SÀN
Xét mặt bằng và mặt cắt kết cấu với hệ chịu lực lần lƣợt là: sàn, dầm phụ,
dầm chính và cột nhƣ Hình 2.1 và 2.2 (Sơ đồ 1), các sơ đồ mặt bằng khác
xem Phụ lục 2. Do yêu cầu đặt ra là bố trí mặt bằng với điều kiện
2 1 2
l l  nên thứ tự truyền lực sẽ là sàn truyền lên dầm phụ, dầm phụ
truyền tải trọng cho dầm chính, dầm chính truyền tải trọng xuống cột, cột
truyền tải trọng xuống móng và cuối cùng móng sẽ truyền tải trọng
xuống nền.
A B C D
1
2
3
4
5
Hình 2.1. Mặt bằng kết cấu dầm sàn (Sơ đồ 1)

27. 26
Đối với sàn loại này, do nội lực lớn chủ yếu xuất hiện theo phƣơng cạnh
ngắn nên khi tính toán cắt một dải rộng 1 mét theo phƣơng 1
l . Do các ô
sàn đổ toàn khối, liên tiếp và hoàn toàn gần giống nhau nên trong tính
toán xem là một dầm liên tục (Hình 2.3).
Sàn là bộ phận kết cấu chịu lực bé nhất trong công trình, do đó để tìm nội
lực trong sàn, phƣơng pháp tính toán nội lực theo sơ đồ khớp dẻo đƣợc
lựa chọn nên nhịp tính toán đƣợc xác định:
- Đối với các nhịp giữa: 0 1 sb
l l b
 
- Đối với nhịp biên:
0 1 1
3
2 2
sb
b sb sb
b
l l b l b
    
Để xác định đƣợc nhịp tính toán của sàn, cần phải biết đƣợc bề rộng dầm
phụ sb
b . Có thể chọn kích thƣớc dầm phụ kể cả dầm chính và cột theo
các công thức chọn sơ bộ:
- Đối với dầm phụ:
1 1
12 16
sb sb
h l
 
 
 
 
và
1 1
2 4
sb sb
b h
 
 
 
 
, với 2
sb
l l

- Đối với dầm chính:
1 1
8 12
mb mb
h l
 
 
 
 
và
1 1
2 4
mb mb
b h
 
 
 
 
, với 1
3
mb
l l

- Đối với cột: c mb
b b
 và c c
h b
 (do đồ án không yêu cầu thiết kế cột nên
chỉ chọn gần đúng theo kích thƣớc hình học của mặt bằng công trình).
- Các giá trị sb
h , mb
h và c
h là bội số của 50 mm.
- Các giá trị sb
b = 200, 220, 250, 280 mm; mb
b = 200, 250, 300, 350, 400
mm; c
b = 200, 250, 300, 350, 400 mm.
- Đối với sàn:
1 1
30 35
s s
h l
 
 
 
 
, với 1
s
l l

- Các giá trị s
h = 80, 90, 100, 110, 120 mm tùy thuộc vào hoạt tải c
p .

28. 27
Lưu ý: Các giá trị kích thƣớc sàn, dầm phụ, dầm chính và cột theo công
thức chọn sơ bộ ở trên chỉ là gần đúng ứng với các thông số ban đầu, bạn
đọc cũng có thể chọn các giá trị khác nằm bên ngoài các khoảng nêu trên
tùy theo yêu cầu thiết kế chi tiết cho cấu kiện.
Hình 2.2. Mặt cắt A-A
Hình 2.3. Sơ đồ tính dải sàn
2.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
2.2.1 Tĩnh tải
Tĩnh tải phụ thuộc vào các lớp cấu tạo sàn, thông thƣờng gồm có các lớp
nhƣ sau (Hình 2.4):
Hình 2.4. Cấu tạo các lớp sàn
- Lớp gạch lát:
 Đá hoa cƣơng, 1 20
  mm, 1 27.5
  kN/m3
 Gạch ceramic, 1 10 20
   mm: 1 16
  kN/m3
 Gạch bông, 1 20
  mm, 1 18
  kN/m3
A B

29. 28
- Lớp vữa lót, 2 20
  mm, 2 20
  kN/m3
- Sàn BTCT, 3 s
h
  , 3 25
  kN/m3
- Lớp vữa trát, 4 15
  mm, 2 20
  kN/m3
Tĩnh tải tính toán: i i i
g n 
 
với n là hệ số vƣợt tải: 1,1
n  đối với lớp gạch, BTCT; 1,2
n  đối với
lớp vữa, vách ngăn cách.
2.2.2 Hoạt tải
Hoạt tải lấy theo TCVN 2737:1995 phụ thuộc vào công năng sử dụng của
công trình hoặc theo yêu cầu của đồ án: c
p
p n p
 , với p
n là hệ số vƣợt
tải: 1,3
p
n  khi hoạt tải tiêu chuẩn nhỏ hơn 2,0 kN/m2
, 1,2
p
n  khi hoạt
tải tiêu chuẩn lớn hơn hoặc bằng 2.0 kN/m2
.
Tải trọng tính toán tổng cộng: q g p
 
2.3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Đối với dải sàn đang xét trên mặt bằng (cắt theo phƣơng 1
l ), sẽ làm việc
nhƣ dầm liên tục chịu tải phân bố đều s
q và biểu đồ mô-men trong dải
sàn nhƣ Hình 2.5.
Các thành phần mô-men lần lƣợt đƣợc xác định:
- Mô-men tại nhịp biên:
2
0
11
s b
q l
M  (2.1)
- Mô-men tại gối thứ 2:
2
0
11
s b
q l
M  hay
2
0
11
s
q l
M  (2.2)
(Chọn giá trị lớn để thiết kế).
- Mô-men tại các nhịp giữa và gối còn lại:

30. 29
2
0
16
s
q l
M  (2.3)
Hình 2.5. Sơ đồ dầm và biểu đồ mô-men của dải sàn
Trong sàn, không tính và vẽ biểu đồ lực cắt Q , vì thƣờng thỏa mãn điều
kiện: 0
0.5 bt
Q R bh
 (không cần bố trí cốt đai trong sàn).
2.4. TÍNH TOÁN CỐT THÉP
Do dải sàn tính toán có bề rộng 1 mét nên tiết diện tính toán cốt thép là
hình chữ nhật, có bề rộng 1000
b  mm và chiều cao là s
h h
 . Bài toán
cốt đơn thƣờng đƣợc dùng để tính toán cốt thép cho sàn do hầu hết các
trƣờng hợp đều thỏa mãn R
 
 .
Trong đó
0
x
h
  , với 0 s
h h a
  (a là khoảng cách từ mép bê-tông chịu
kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo và x là chiều cao vùng nén của tiết
diện nhƣ Hình 2.6).
Hình 2.6. Mặt cắt xác định a và x trong tiết diện tính toán cốt thép sàn

31. 30
,
2
0.8
1
R
s el
b





, với ,
s
s el
s
R
E
  ( s
R , s
E là cƣờng độ chịu kéo, mô-đun đàn
hồi của cốt thép); 2
b
 là biến dạng tƣơng đối của bê-tông chịu nén, lấy
bằng 0,0035 khi cấp độ bê-tông từ B60 trở xuống và khi có tác dụng
ngắn hạn của tải trọng.
Tính 2
0
m
b
M
R bh
   1 1 2 m
 
   (  
1
1 1 2
2
m
 
   )
0
b
s
s
R bh
A
R

 (
0
s
s
M
A
R h

 )
Kiểm tra min max
0
s
s
A
bh
  
  
Cốt thép sàn tính toán đƣợc, ngoài việc đảm bảo vai trò chịu lực cũng
phải đảm bảo yêu cầu cấu tạo và thi công, đƣợc bố trí theo dạng lƣới và
việc lựa chọn cốt thép thƣờng dựa vào Phụ lục 3 và 4.
2.5. BỐ TRÍ CỐT THÉP
Một số phƣơng án bố trí cốt thép cho sàn:
- Phƣơng án 1 (PA1):
Hình 2.7. Bố trí cốt thép bụng và mũ độc lập

32. 31
- Phƣơng án 2 (PA2):
Hình 2.8. Bố trí phối hợp giữa cốt thép bụng và mũ
- Phƣơng án 3 (PA3):
Hình 2.9. Bố trí phối hợp giữa cốt thép bụng và mũ có thêm mũ bù
Thông thƣờng cốt thép bụng và mũ bố trí độc lập với nhau, phƣơng án
này đơn giản trong thi công và đƣợc sử dụng rộng rãi trong thực tế (Hình
2.7). Trƣờng hợp muốn tiết kiệm cốt thép thì có thể phối hợp giữa cốt
thép bụng và mũ tại những vị trí mà giá trị mô-men dƣơng và âm liền kề
chênh lệch nhau không đáng kể (Hình 2.8). Nếu lƣợng cốt thép bụng uốn
lên không đủ thì có thể bố trí thêm cốt thép mũ để bù cho đủ lƣợng cốt
thép tính toán yêu cầu (Hình 2.9). Giá trị 1 4

 khi 3
p g  và
1 3

 khi 3
p g  (bạn đọc tham khảo cách vẽ nhánh âm biểu đồ mô-
men nhịp biên khi thiết kế dầm phụ).

33. 32
Khoảng cách tối đa giữa các thanh thép chịu lực lấy theo các quy định
hiện hành (không lớn hơn 200 mm khi 150
s
h  mm), cốt thép theo
phƣơng dọc (phƣơng 2
l ) không tính toán chịu lực thƣờng chọn
d6a200300. Ngoài ra, để đảm bảo điều kiện thi công cốt thép mũ, cần
phải có cốt thép cấu tạo để giữ ổn định và cố định cốt thép mũ, thƣờng
lấy d6a250300.
Tại vị trí giao nhau giữa sàn và dầm chính cần đặt thép không bé hơn
d6a200 và 1/3 diện tích cốt thép chịu lực tại giữa nhịp, chiều dài đoạn
vƣơn cốt thép mũ không bé hơn 1/4 0
l ( 0
l là nhịp tính toán theo phƣơng
cạnh ngắn).
2.6. THỐNG KÊ CỐT THÉP
Để thuận lợi cho việc triển khai thi công cũng nhƣ nhằm xác định chính
xác lƣợng cốt thép cần thiết để tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cho
công trình, cần thiết phải có bảng thống kê cốt thép. Bảng thống kê cốt
thép đƣợc quy định theo TCVN 6084:2012.

34. 33
Chương III
THIẾT KẾ DẦM PHỤ
3.1. SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHỊP TÍNH TOÁN DẦM PHỤ
Dầm phụ là dầm liên tục truyền trực tiếp tải trọng lên dầm chính nên gối
tựa là các dầm chính trực giao với nó. Để tận dụng hết khả năng làm việc
của vật liệu, dầm phụ cũng đƣợc lựa chọn tính toán theo sơ đồ biến dạng
dẻo. Do đó, nhịp tính toán dầm phụ là khoảng cách giữa các mép dầm
chính (Hình 3.1).
1 2 3
Hình 3.1. Sơ đồ tính toán dầm phụ
- Đối với các nhịp giữa: 0 2 mb
l l b
 
- Đối với nhịp biên: 0 2
3
2
b mb
l l b
 
3.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
Tải trọng tác dụng lên dầm phụ phụ thuộc vào vị trí và tiết diện thiết kế
dầm phụ, giả sử lựa chọn dầm phụ giữa để thiết kế đại diện.

35. 34
Hình 3.2. Phần diện tích tính trọng lƣợng bản thân cho dầm phụ
Tĩnh tải: 1 0
sb
g gl g
 
trong đó 0
g là trọng lƣợng bản thân dầm phụ (Hình 3.2).
 
0 bt sb sb s
g n b h h

 
Hoạt tải: 1
sb
p pl

Tổng tải trọng: sb sb sb
q g p
 
3.3. BIỂU ĐỒ MÔ-MEN VÀ LỰC CẮT
Hình 3.3. Tung độ các hệ số xây dựng biểu đồ bao mô-men
của dầm 5 nhịp
Do giá trị 0
l và 0b
l chênh lệch không lớn (thƣờng nhỏ hơn 10%) nên cho
phép xem là dầm liên tục đều nhịp. Hình 3.3 thể hiện các hệ số xây dựng
biểu đồ bao mô-men của dầm 5 nhịp. Trƣờng hợp, đối với dầm lớn hơn 5
nhịp thì giá trị hệ số tại các nhịp và gối giữa sẽ giống nhau và tính toán
giống nhƣ các hệ số tại nhịp và gối giữa của dầm 5 nhịp, còn đối với dầm

36. 35
4 nhịp thì lấy kết quả 2 nhịp đầu tiên của dầm 5 nhịp sau đó lấy đối xứng.
Cuối cùng, đối với dầm 3 nhịp thì lấy 1,5 nhịp đầu tiên của dầm 5 nhịp
sau đó lấy đối xứng.
Tung độ của biểu đồ bao mô-men tƣơng ứng với các hệ số của
nhánh dƣơng:
    
2 2 2 2
1 1
, ,
sb ob o sb sb ob o
M q l l g p l l
 
   (3.1)
Tung độ của biểu đồ bao mô-men tƣơng ứng với các hệ số của nhánh âm:
    
2 2 2 2
2 2
, ,
sb ob o sb sb ob o
M q l l g p l l
 
   (3.2)
Hệ số 2
 phụ thuộc vào tỷ số sb sb
p g và xác định bằng cách tra Phụ
lục 5.
Khoảng cách từ điểm mô-men âm bằng không ở nhịp biên đến gối tựa
thứ 2 là 0b
kl , hệ số k cũng xác định bằng cách tra Phụ lục 5.
Hình 3.4. Tung độ biểu đồ bao lực cắt cho dầm 5 nhịp (đối xứng về độ
lớn)
Biểu đồ lực cắt của dầm phụ nhƣ Hình 3.4. Độ lớn giá trị lực cắt trong
dầm đƣợc xác định:
0
0,4
A sb b
Q q l
 (3.3)
0
0,6
T
B sb b
Q q l
 (3.4)
0
0,5
P T P
B C C sb
Q Q Q q l
   (3.5)
3.4. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU MÔ-MEN
Tiến hành tính toán tại các tiết diện có mô-men lớn nhất tại nhịp và
gối dầm.

37. 36
- Ở nhịp, mô-men tính toán là mô-men căng thớ dƣới, nên tiết diện tính
toán là chữ T (Hình 3.5) sẽ có cánh nằm trong vùng nén, xét sự làm
việc của cánh:
2
f f sb
b S b
   (3.6)
với  
1
1 1
, ,6
2 6
f sb sb s
S l b l h
 
 
 
 
trong đó sb
l là nhịp tính toán dầm phụ.
Hình 3.5. Tiết diện tính toán cốt thép dọc tại nhịp
- Ở gối, mô-men tính toán là mô-men căng thớ trên, nên tiết diện tính
toán là hình chữ nhật (vì cánh nằm trong vùng kéo nên không kể đến
trong tính toán).
Để cho dầm đảm bảo điều kiện phá hoại dẻo khi thiết kế phải có đƣợc
các yêu cầu:
- Cốt thép phải có khả năng chảy dẻo. Ví dụ các loại thép CB240-T,
CB300-T, CB300-V, CB400-V, v.v.
- Bê-tông không bị phá hoại sớm, tức là phải hạn chế chiều cao vùng
nén của bê-tông. Nếu 0 R
x h
 
  sẽ xảy ra phá hoại dẻo. Quá trình
chảy dẻo của cốt thép càng dài khi  càng nhỏ. Nên cần hạn chế
chiều cao vùng nén 0,3
  ( 0
0,3
x h
 ).
Các bƣớc tính toán cốt thép lần lƣợt tiến hành:

38. 37
- Giả thiết 35 50
a   mm  0 sb
h h a
 
- Đối với mô-men căng thớ dƣới (mô-men dƣơng), tiết diện tính toán là
hình chữ T, cần kiểm tra vị trí trục trung hòa qua cánh hay qua sƣờn.
Nên chọn bài toán cốt đơn để cho việc tính toán đƣợc thuận lợi. Giá trị
mô-men tính toán để kiểm tra (lƣu ý f s
h h
  ):
0
2
f
f b f f
h
M R b h h

 
 
 
 
 
(3.7)
Nếu f
M M
 , trục trung hòa qua cánh, tiết diện tính toán cốt thép là tiết
diện hình chữ nhật lớn f sb
b h
  , hầu hết các kết quả tính toán cho thấy
đều thuộc trƣờng hợp này.
Tính 2
0
m
b f
M
R b h
 

 1 1 2 m
 
   (  
1
1 1 2
2
m
 
   )
0
b
s
s
R bh
A
R

 (
0
s
s
M
A
R h

 )
Kiểm tra: min max
0
s
s
A
bh
  
  
- Đối với mô-men âm, tiết diện tính toán là hình chữ nhật nhỏ sb sb
b h
 .
3.5. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU LỰC CẮT
Không giống nhƣ tính toán mô-men, khi tính toán lực cắt chỉ cần chọn vị
trí có giá trị lực cắt lớn nhất max
Q để thiết kế cốt đai. Các bƣớc tính toán
lần lƣợt:
- Kiểm tra điều kiện bền trên dải nghiêng:
0
0,3 b
Q R bh
 (3.8)
Nếu không thỏa mãn thì phải tăng kích thƣớc tiết diện, nên tăng h và
phải tính toán lại giá trị tải trọng nhƣ ban đầu.
- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

39. 38
0 0
0,5 0,3
bt b
R bh Q R bh
  (3.9)
Điều kiện chịu cắt của tiết diện nghiêng khi có tải trọng phân bố đều:
 
2
max 2 0
2 0,65
DB b bt sw sw
Q Q R bh q q p
 
    (3.10)
Lực phân bố trong cốt đai theo đơn vị chiều dài:
 
2
max
2
2 0
1
0,65
4
sw
sw b bt
Q
q q p
R bh
 
 
  
 
 
(3.11)
trong đó:
2
b
 là hệ số, kể đến ảnh hƣởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc
điểm trạng thái ứng suất của bê-tông, lấy bằng 1,5.
sw
 là hệ số, kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu
của tiết diện nghiêng, lấy bằng 0,75.
q là tổng tải phân bố đều tác dụng lên dầm phụ.
p là hoạt tải toàn phần phân bố đều tác dụng lên dầm phụ, trong
Công thức (3.10) bỏ qua sự tham gia của thành phần hoạt tải trọng ngắn
hạn (thành phần dài hạn và ngắn hạn của tải trọng đƣợc quy định theo
TCVN 2737:1995, tùy thuộc vào công năng và yêu cầu công nghệ, trong
đồ án này lấy thành phần ngắn hạn bằng 65% giá trị hoạt tải toàn phần).
Chọn đƣờng kính cốt đai sw
d ( sw
a ), số nhánh đai n , bƣớc cốt đai
tính toán:
,
sw sw
w tt
sw
R na
s
q
 (3.12)
trong đó:
sw
a là diện tích của một nhánh đai.
sw
R là cƣờng độ chịu kéo của cốt đai.
- Khoảng cách cốt đai lớn nhất:

40. 39
2
,max 0
1
w bt
s R bh
Q
 (3.13)
- Khoảng cách cốt đai theo yêu cầu cấu tạo:
Gần gối ( 0
1 4l tính từ mép gối đối với dầm chịu tải phân bố đều):
 
,ct 0
0,5 ,300mm
w
s h

Giữa nhịp (tại những vị trí thỏa điều kiện 0
0,5 bt
Q R bh
 ):
 
,ct 0
0,75 ,500mm
w
s h


41. 40
Chương IV
THIẾT KẾ DẦM CHÍNH
4.1 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHỊP TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH
Dầm chính là dầm nhiều nhịp truyền trực tiếp tải trọng lên cột nên gối
tựa là các cột liên kết với chúng, tải trọng tác dụng lên dầm chính là các
lực tập trung do dầm phụ trực giao truyền vào. Thực tế, dầm chính liên
kết với cột tạo thành kết cấu khung, việc giải khung cho dầm chính sẽ có
kết quả chính xác hơn. Tuy nhiên, việc mô hình dầm chính là dầm liên
tục sẽ thiên về an toàn do một phần mô-men phân phối tại gối dầm sẽ
truyền bớt cho cột nếu mô hình tính toán là hệ kết cấu khung tƣơng ứng.
Do dầm chính chịu tải trọng lớn nên để tăng mức độ an toàn, dầm chính
đƣợc lựa chọn tính toán theo sơ đồ đàn hồi. Do đó, nhịp tính toán của
dầm chính là khoảng cách giữa các trục cột, trƣờng hợp các nhịp tính
toán có sai khác không quá 10% thì có thể xem là dầm liên tục đều nhịp
(Hình 4.1).
A B
Hình 4.1. Sơ đồ tính toán dầm chính

42. 41
4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
Tải trọng tác dụng lên dầm chính là tải trọng tập trung (gồm có tĩnh tải
G và hoạt tải P ) do dầm phụ truyền xuống.
Hình 4.2. Phần diện tích tính trọng lƣợng bản thân cho dầm chính
Tĩnh tải: 1 0
G G G
 
trong đó 0
G là trọng lƣợng bản thân của dầm chính đƣợc quy đổi thành
tải trọng tập trung tại vị trí giao giữa dầm phụ với dầm chính (Hình 4.2).
   
0 1
bt mb mb s bt sb sb s mb
G n b h h l n b h h b
 
   
1 2
sb
G g l
 (do dầm phụ truyền vào).
Hoạt tải: 2
sb
P p l

4.3 BIỂU ĐỒ BAO MÔ-MEN VÀ LỰC CẮT
Dầm chính đƣợc tính toán theo sơ đồ đàn hồi nên nội lực xuất hiện
trong dầm chính phụ thuộc vào loại, độ lớn và vị trí đặt tải trọng tác
dụng (chỉ xét cho hoạt tải). Thông thƣờng, xét riêng trƣờng hợp tĩnh
tải và các trƣờng hợp có thể đặt hoạt tải lên dầm chính, mục đích của
việc làm này là để tìm đƣợc trƣờng hợp nội lực nguy hiểm nhất có thể
xuất hiện trong dầm chính. Phƣơng pháp này gọi là tổ hợp tải trọng
(nội lực).

43. 42
Hình 4.3. Các trƣờng hợp đặt tải lên dầm chính
Cần phát huy tính chất đối xứng trong phân tích kết cấu để khối lƣợng
tính toán đƣợc giảm nhẹ. Trong trƣờng hợp dầm chính có 3 nhịp thì cần
xét 5 trƣờng hợp tải trọng (Hình 4.3).
Trƣờng hợp tải trọng Sơ đồ (a) là do tĩnh tải tác dụng lên dầm, trƣờng
hợp này sẽ xuất hiện trong tất cả các trƣờng hợp tổ hợp.
Trƣờng hợp tải trọng Sơ đồ (b) là do hoạt tải đặt tại nhịp 1 và 3 (cách
nhịp) sẽ cho mô-men dƣơng (căng thớ dƣới) lớn nhất tại nhịp 1 và 3.
Trƣờng hợp tải trọng Sơ đồ (c) là do hoạt tải đặt tại nhịp 2 sẽ cho mô-
men dƣơng lớn nhất tại nhịp 2.
Trƣờng hợp tải trọng Sơ đồ (d) là do hoạt tải đặt tại nhịp 1 và 2 sẽ cho
mô-men âm (căng thớ trên) lớn nhất tại gối 2.
Trƣờng hợp tải trọng Sơ đồ (e) là do hoạt tải đặt tại nhịp 3 sẽ cho mô-
men dƣơng lớn nhất tại gối 2. Mục đích của trƣờng hợp này là nhằm xác

44. 43
định mô-men dƣơng tại gối, thực tế mô-men dƣơng tại gối của hoạt tải sẽ
bị triệt tiêu bởi mô-men âm do tĩnh tải nếu thỏa mãn điều kiện: 3
P G
 ,
lúc này trƣờng hợp (e) sẽ không cần xét đến.
Đối với dầm chính không phải 3 nhịp thì việc tính toán cũng hoàn toàn
giống nhƣ đối với dầm 3 nhịp.
Tung độ của biểu đồ mô-men tại các tiết diện, trong tất cả các trƣờng hợp
tải trọng đƣợc xác định theo công thức:
M Gl

 hay M Pl

 (4.1)
với  là hệ số tra từ Phụ lục 6, 1
3
l l

Lần lƣợt cộng biểu đồ mô-men do tĩnh tải G với từng biểu đồ mô-men
do hoạt tải P thu đƣợc các biểu đồ mô-men tổ hợp thành phần: 1
M , 2
M ,
3
M , v.v. tƣơng ứng với (a) + (b), (a) + (c), (a) + (d), v.v.
Vẽ chồng biểu đồ mô-men tổ hợp thành phần 1
M , 2
M , 3
M , v.v. lên
cùng đồ thị, vẽ lấy đƣờng viền bên ngoài thì thu đƣợc biểu đồ bao mô-
men M của dầm chính.
Xác định mô-men âm tại mép cột ce
M :
Do dầm chính đƣợc tính toán theo sơ đồ đàn hồi, nhịp tính toán đƣợc lấy
từ trục cột đến trục cột liền kề, nên giá trị mô-men âm lớn nhất tính toán
đƣợc là tại vị trí trục cột trong khi tiết diện nguy hiểm nhất đầu tiên của
dầm chính tại khu vực này là vị trí mép cột (Hình 4.4).
Hình 4.4. Cách xác định ce
M

45. 44
Cách tính ce
M chủ yếu dựa vào biểu đồ bao mô-men M và quy luật tam
giác đồng dạng:
 
1
2
c
ce B B E
h
M M M M
l
   (4.2)
với B
M và E
M là các đại lƣợng đã biết, c
h là chiều cao cột (bề rộng
gối đỡ).
Biểu đồ bao lực cắt Q của dầm chính đƣợc suy ra trực tiếp từ biểu đồ
bao mô-men M theo đúng quy luật của mối quan hệ giữa mô-men và lực
cắt theo nguyên tắc “sức bền vật liệu” và “cơ học kết cấu”. Lƣu ý chỉ cần
quan tâm đến những biểu đồ mô-men thành phần gây ra lực cắt lớn nhất
max
Q tại các tiết diện nguy hiểm nhất.
4.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU MÔ-MEN
Tính toán cốt thép dọc cho dầm chính tƣơng tự nhƣ tính toán cốt thép dọc
cho dầm phụ nhƣng cần một số lƣu ý:
- Cốt thép dọc vẫn tính tại các vị trí nhịp và gối, nơi có giá trị mô-men
lớn nhất.
- Giả thiết 50 60
a   mm tại nhịp, 70 80
a   mm tại gối.
- Thứ tự ƣu tiên cốt thép tại vị trí giao nhau giữa sàn, dầm phụ và dầm
chính (Hình 4.5).
Hình 4.5. Cốt thép giao nhau tại gối dầm chính

46. 45
4.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU LỰC CẮT
Các bƣớc tính toán tiết diện chịu lực cắt cho dầm chính tƣơng tự nhƣ đối
với dầm phụ nhƣng ngoài yếu tố chịu lực cũng phải đảm bảo yêu cầu
kinh tế. Một số điểm cần lƣu ý:
- Tiết diện ngang bố trí cốt thép của dầm phải đảm bảo tính chất đối
xứng (cốt thép dọc, cốt thép đai và cốt thép xiên).
- Điểm uốn đầu tiên cách mép cột một khoảng 1 max
S S
 nếu cốt thép
xiên chỉ dùng để chịu lực cắt (Hình 4.6a).
- Trƣờng hợp kết hợp cốt thép xiên vừa chịu lực cắt vừa chịu mô-men
hoặc chỉ uốn cốt thép xiên để chịu mô-men thì phải đảm bảo
1 0 2
S h
 (Hình 4.6b).
- Nếu tính toán cốt thép xiên chịu lực cắt trong đoạn 1
l thì phải bố trí đủ
số lớp cốt thép xiên cần thiết (Hình 4.6c).
- Góc uốn cho cốt thép xiên: 45
   khi 800
dc
h  mm; 60
   khi
800
dc
h  mm (Hình 4.6c).
Hình 4.6. Nguyên tắc bố trí cốt thép xiên cho dầm chính

47. 46
4.6 TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH THEO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI
HẠN THỨ HAI
4.6.1 Tính toán hình thành và mở rộng khe nứt
4.6.1.1 Tính toán sự hình thành khe nứt
Hình 4.7. Sơ đồ trạng thái ứng suất - biến dạng kiểm tra
sự hình thành khe nứt
Mô-men hình thành vết nứt có kể đến biến dạng không đàn hồi của bê-
tông chịu kéo đƣợc tính toán theo sơ đồ ứng suất - biến dạng nhƣ Hình
4.7.
Tính toán theo sự hình thành vết nứt của cấu kiện bê-tông cốt thép đƣợc
tiến hành trong các trƣờng hợp khi mà điều kiện sau đƣợc tuân thủ:
c
crc
M M
 (4.3)
trong đó:
c
M là mô-men uốn tiêu chuẩn do tải trọng ngoài.
crc
M là mô-men uốn do tiết diện thẳng góc của cấu kiện chịu khi hình
thành vết nứt.
,
crc pl bt ser
M W R
 (4.4)
trong đó:
,
bt ser
R là cƣờng độ chịu kéo tính toán của bê-tông đối với trạng thái
giới hạn thứ hai.

48. 47
pl
W là mô-men kháng uốn đàn dẻo của tiết diện đối với thớ bê-tông
chịu kéo ngoài cùng.
pl red
W W

 (4.5)
trong đó:
 là hệ số, lấy bằng 1,3.
red
W là mô-men kháng uốn đàn hồi của tiết diện quy đổi.
red
red
t
I
W
y
 (4.6)
trong đó:
red
I là mô-men quán tính của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với
trọng tâm của nó:
red s s
I I I I
  
   (4.7)
I , s
I , s
I là mô-men quán tính lần lƣợt của tiết diện bê-tông, của tiết
diện cốt thép chịu kéo và của cốt thép chịu nén.
 là hệ số quy đổi cốt thép về bê-tông, s b
E E


t
y là khoảng cách từ thớ bê-tông chịu kéo nhiều nhất đến trọng tâm
tiết diện quy đổi của cấu kiện:
,
t red
t
red
S
y
A
 (4.8)
trong đó:
red
A là diện tích của tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện, đƣợc xác
định theo công thức:
red s s
A A A A
  
   (4.9)
A , s
A , s
A là diện tích tiết diện ngang lần lƣợt của bê-tông, của cốt
thép chịu kéo và của cốt thép chịu nén.
,
t red
S là mô-men tĩnh của diện tích tiết diện quy đổi của cấu kiện đối
với thớ bê-tông chịu kéo nhiều hơn.
Cho phép xác định mô-men kháng uốn red
W mà không kể đến cốt thép.

49. 48
4.6.1.2 Tính toán sự mở rộng khe nứt
Tính toán chiều rộng vết nứt đƣợc tiến hành theo điều kiện:
,
crc crc u
a a
 (4.10)
trong đó:
crc
a là chiều rộng vết nứt do tải trọng ngoài.
,
crc u
a là chiều rộng vết nứt giới hạn cho phép lấy Phụ lục 7.
Tính toán cấu kiện bê-tông cốt thép cần đƣợc tiến hành theo sự mở rộng
dài hạn và ngắn hạn của các vết nứt thẳng góc.
- Chiều rộng vết nứt dài hạn đƣợc xác định theo công thức:
,1
crc crc
a a
 (4.11)
- Chiều rộng vết nứt ngắn hạn đƣợc xác định theo công thức:
,1 ,2 ,3
crc crc crc crc
a a a a
   (4.12)
trong đó:
,1
crc
a là chiều rộng vết nứt do tác dụng dài hạn của tải trọng thƣờng
xuyên và tạm thời dài hạn.
,2
crc
a là chiều rộng vết nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thƣờng
xuyên và tạm thời (dài hạn và ngắn hạn).
,3
crc
a là chiều rộng vết nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thƣờng
xuyên và tạm thời dài hạn.
Chiều rộng vết nứt thẳng góc ,
crc i
a (i = 1, 2, 3) đƣợc xác định theo
công thức:
, 1 2 3
s
crc i s s
s
a L
E

   
 (4.13)
trong đó:
s
 là ứng suất trong cốt thép dọc chịu kéo tại tiết diện thẳng góc có
vết nứt do ngoại lực tƣơng ứng.
 
0
1
c
c
s s
red
M h y
I
 

 (4.14)

50. 49
với 1 ,
s s b red
E E


, , 1,
b red b n b red
E R
  ( 1, 0.0015
b red
  )
s
L là khoảng cách cơ sở (không kể đến ảnh hƣởng của loại bề mặt cốt
thép) giữa các vết nứt thẳng góc kề nhau (Hình 4.8).
s
 là hệ số, kể đến sự phân bố không đều biến dạng tƣơng đối của
cốt thép chịu kéo giữa các vết nứt; Đối với cấu kiện chịu uốn thì:
1 0.8 crc
s c
M
M
   (4.15)
1
 là hệ số, kể đến thời hạn tác dụng của tải trọng, lấy bằng:
1,0 - khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng.
1,4 - khi có tác dụng dài hạn của tải trọng.
2
 là hệ số, kể đến loại hình dạng bề mặt của cốt thép dọc, lấy bằng:
0,5 - đối với cốt thép có gân và cáp.
0,8 - đối với cốt thép trơn.
3
 là hệ số, kể đến đặc điểm chịu lực, lấy bằng:
1,0 - đối với cấu kiện chịu uốn và chịu nén lệch tâm.
1,2 - đối với cấu kiện chịu kéo.
Hình 4.8. Sơ đồ ứng suất - biến dạng của dầm có khe nứt
4.6.2 Tính toán độ võng cho dầm
Độ võng lớn nhất của cấu kiện tự do hoặc công-xôn xác định theo
công thức:

51. 50
2
max
1
m
f sL
r
 
  
 
(4.16)
trong đó:
s là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ tính toán cấu kiện và loại tải trọng, hệ
số này đƣợc xác định theo các nguyên tắc cơ học kết cấu. Khi có tác
dụng của tải trọng phân bố đều thì giá trị s lấy bằng:
5
48
- đối với dầm tựa tự do.
1
4
- đối với dầm công-xôn.
max
1
r
 
 
 
là độ cong toàn phần tại tiết diện có mô-men uốn lớn nhất do
tải trọng dùng để tính độ võng.
Đối với cấu kiện chịu uốn khi 10
L h  thì cần kể đến ảnh hƣởng của lực
cắt đến độ võng. Trong trƣờng hợp này thì độ võng toàn phần bằng tổng
độ võng do biến dạng uốn m
f và độ võng do biến dạng trƣợt q
f .
Độ võng do biến dạng trƣợt q
f đƣợc xác định theo công thức:
0
d
l
q x
x
f Q x

  (4.17)
trong đó:
x
Q là lực cắt trong tiết diện x do lực đơn vị, đặt tại tiết diện cần xác
định độ võng, tác dụng theo phƣơng độ võng này;
x
 là biến dạng trƣợt (góc trƣợt) của cấu kiện tại tiết diện x do tác
dụng của ngoại lực dùng để xác định độ võng, đƣợc xác định theo
công thức:
0
1,2 c
x b
x crc
Q
Gbh

 
 (4.18)

52. 51
trong đó:
c
x
Q là lực cắt tiêu chuẩn trong tiết diện x do tác dụng của ngoại lực;
G là mô-đun trƣợt của bê-tông, lấy bằng 0,4 b
E ;
b
 là hệ số, kể đến ảnh hƣởng từ biến của bê-tông, lấy nhƣ sau:
Khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng: 1,0
b
  .
Khi có tác dụng dài hạn của tải trọng: ,
1
b b cr
 
  .
crc
 là hệ số, kể đến ảnh hƣởng của nứt đến biến dạng trƣợt, lấy
nhƣ sau:
Trên các đoạn dọc theo chiều dài cấu kiện không có vết nứt thẳng
góc và vết nứt xiên với trục dọc cấu kiện: 1,0
crc
  .
Trên các đoạn chỉ có vết nứt xiên với trục dọc cấu kiện: 4,0
crc
  .
Trên đoạn chỉ có vết nứt thẳng góc hoặc có đồng thời vết nứt thẳng
góc và vết nứt xiên với trục dọc cấu kiện, tính theo công thức:
3 1
b red
crc c
x
x
E I
M r

 
  
 
(4.19)
trong đó:
c
x
M ,  
1 x
r lần lƣợt là mô-men uốn tiêu chuẩn và độ cong do ngoại
lực tác dụng ngắn hạn;
red
I là mô-men quán tính của toàn bộ tiết diện quy đổi với hệ số quy
đổi cốt thép về bê-tông s b
E E

 .
Vết nứt xiên hình thành khi thỏa mãn điều kiện:
, 0
0,5 bt ser
Q R bh
 (4.20)
- Đối với các đoạn cấu kiện không có vết nứt trong vùng chịu kéo:
1 2
1 1 1
r r r
   
 
   
   
(4.21)
trong đó:
1
1
r
 
 
 
là độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng tạm thời
ngắn hạn.

53. 52
2
1
r
 
 
 
là độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thƣờng xuyên và
tạm thời dài hạn.
- Đối với các đoạn cấu kiện có vết nứt trong vùng chịu kéo:
1 2 3
1 1 1 1
r r r r
     
  
     
     
(4.22)
trong đó:
1
1
r
 
 
 
là độ cong do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng mà dùng
để tính toán biến dạng.
2
1
r
 
 
 
là độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thƣờng xuyên và
tạm thời dài hạn.
3
1
r
 
 
 
là độ cong của tác dụng dài hạn của tải trọng thƣờng xuyên và
tạm thời dài hạn.
Độ cong của cấu kiện bê-tông cốt thép  
1 r do tác dụng của các tải
trọng tƣơng ứng đƣợc xác định theo công thức:
1 c
M
r D
 (4.23)
trong đó:
c
M là mô-men uốn do ngoại lực.
D là độ cứng chống uốn của tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện,
đƣợc xác định theo công thức:
1
b red
D E I
 (4.24)
trong đó:
1
b
E là mô-đun biến dạng của bê-tông chịu nén, đƣợc xác định phụ
thuộc vào thời hạn (ngắn hạn hoặc dài hạn) tác dụng của tải trọng và có
kể đến sự có hay không có các vết nứt.

54. 53
red
I là mô-men quán tính của tiết diện ngang quy đổi đối với trọng
tâm của nó, đƣợc xác định có kể đến sự có hay không có các vết nứt.
- Độ cứng của các cấu kiện bê-tông cốt thép trên các đoạn không có vết
nứt trong vùng chịu kéo:
Mô-men quán tính red
I của tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện đối với
trọng tâm của nó đƣợc xác định nhƣ đối với vật thể đặc theo các nguyên
tắc chung về sức bền của các cấu kiện đàn hồi có kể đến toàn bộ diện tích
tiết diện bê-tông và diện tích tiết diện cốt thép với hệ số quy đổi cốt thép
về bê-tông :
red s s
I I I I
  
   (4.25)
I , s
I , s
I là mô-men quán tính lần lƣợt của tiết diện bê-tông, của tiết
diện cốt thép chịu kéo và của cốt thép chịu nén.
 là hệ số quy đổi thép về bê-tông, 1
s b
E E

 .
Khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng:
1 0,85
b b
E E
 (4.26)
Khi có tác dụng dài hạn của tải trọng:
1 ,
,
1
b
b b
b cr
E
E E 

 

(4.27)
trong đó ,
b cr
 là hệ số từ biến của bê-tông, lấy theo Phụ lục 8.
- Độ cứng của cấu kiện bê-tông cốt thép trên các đoạn có vết nứt trong
vùng chịu kéo:
Độ cứng của cấu kiện bê-tông cốt thép D trên các đoạn có vết nứt đƣợc
xác định theo Công thức (4.24) và lấy không lớn hơn độ cứng khi không
có vết nứt.
Giá trị mô-đun biến dạng của bê-tông chịu nén 1
b
E lấy bằng giá trị mô-
đun biến dạng quy đổi ,
b red
E đƣợc xác định theo Công thức (4.28) với giá

55. 54
trị cƣờng độ chịu nén tính toán ,
b ser
R đối với các tải trọng tƣơng ứng
(ngắn hạn và dài hạn).
,
1,
b
b red
b red
R
E

 (4.28)
trong đó:
1,
b red
 là biến dạng tƣơng đối của bê-tông, đƣợc lấy nhƣ sau:
Khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng:
Đối với bê-tông nặng: 1, 0,0015
b red
  .
Đối với bê-tông nhẹ: 1, 0,0022
b red
  .
Khi có tác dụng dài hạn của tải trọng lấy theo Phụ lục 9.
Mô-men quán tính red
I của tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện đối với
trọng tâm của nó đƣợc xác định theo các nguyên tắc chung về sức bền
của các cấu kiện đàn hồi có kể đến diện tích của bê-tông chỉ ở vùng chịu
nén, diện tích tiết diện cốt thép chịu nén với hệ số quy đổi cốt thép về bê-
tông 1
s
 và diện tích tiết diện cốt thép chịu kéo với hệ số quy đổi cốt
thép về bê-tông 2
s
 :
2 1
red b s s s s
I I I I
 

   (4.29)
trong đó:
b
I , s
I , s
I là mô-men quán tính của diện tích tiết diện lần lƣợt của
vùng bê-tông chịu nén, của cốt thép chịu kéo và của cốt thép chịu nén
đối với trọng tâm tiết diện ngang quy đổi không kể đến bê-tông vùng
chịu kéo.
Các giá trị s
I và s
I đƣợc xác định theo nguyên tắc chung của sức bền vật
liệu với khoảng cách từ thớ bê-tông chịu nén nhiều nhất đến trọng tâm
tiết diện ngang quy đổi (có kể đến các hệ số quy đổi 1
s
 và 2
s
 ) mà
không kể đến bê-tông vùng chịu kéo (Hình 4.9). Đối với cấu kiện chịu
uốn thì:
cm m
y x
 (4.30)

56. 55
trong đó, m
x là chiều cao trung bình của vùng chịu nén của bê-tông, kể
đến ảnh hƣởng của sự làm việc của bê-tông chịu kéo giữa các vết nứt.
Giá trị các hệ số quy đổi cốt thép về bê-tông đƣợc lấy bằng:
- Đối với cốt thép chịu nén:
1
,
s
s
b red
E
E
  (4.31)
- Đối với cốt thép chịu kéo:
,
1
,
s red
s
b red
E
E
  (4.32)
trong đó:
,
s red
E là mô-đun biến dạng quy đổi của cốt thép chịu kéo, đƣợc xác
định có kể đến ảnh hƣởng của sự làm việc của bê-tông chịu kéo giữa các
vết nứt theo công thức:
,
s
s red
s
E
E

 (4.33)
trong đó s
 là hệ số, lấy theo (4.15).
,
b red
E là mô-đun biến dạng quy đổi của bê-tông chịu nén.
Hình 4.9. Tiết diện ngang quy đổi và sơ đồ trạng thái ứng suất - biến
dạng của cấu kiện có vết nứt khi tính toán biến dạng cấu kiện dƣới tác
dụng của mô-men uốn

57. 56
Đối với cấu kiện chịu uốn thì vị trí trục trung hòa (chiều cao trung bình
của vùng bê-tông chịu nén) đƣợc xác định từ phƣơng trình:
0 2 0 1 0
b s s s s
S S S
  
  (4.34)
trong đó 0
b
S , 0
s
S và 0
s
S là mô-men tĩnh lần lƣợt của vùng bê-tông chịu
nén, của cốt thép chịu kéo và của cốt thép chịu nén đối với trục trung
hòa.
Đối với tiết diện chữ nhật chỉ có cốt thép chịu kéo thì chiều cao vùng
chịu nén của bê-tông đƣợc xác định theo công thức:
 
 
2
0 2 2 2
2
m s s s s s s
x h      
   (4.35)
trong đó
0
s
s
A
bh
  .
Đối với tiết diện chữ nhật có cả cốt thép chịu kéo và chịu nén thì chiều
cao vùng chịu nén của bê-tông đƣợc xác định theo công thức:
   
2
0 2 1 2 1 2 1
0
2
m s s s s s s s s s s s s
a
x h
h
           
 
 

 
  
     
 
 
 
 
(4.36)
trong đó
0
s
s
A
bh


  .
Đối với tiết diện chữ T (có cánh nằm trong vùng chịu nén) và tiết
diện chữ I thì chiều cao vùng chịu nén của bê-tông đƣợc xác định theo
công thức:
   
2
0 2 1 2 1 2 1
0 0
2
2
f
m s s s s f s s s s f s s s s f
h
a
x h
h h
              
 

 

 
     
        
 
 
 
 
(4.37)
trong đó
0
f
f
A
bh


  với f
A là diện tích tiết diện phần vƣơn của cánh nén.

58. 57
4.7 LƢU ĐỒ TÍNH TOÁN
Hình 4.10. Cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ nhật, tính toán cốt thép
cho bài toán cốt đơn

59. 58
Yes
No
Yes
No
Start
, , , , , , ,
b b s s R
b h a R A R
 
0
s s
b b
R A
R bh



R
 

 
1 0,5
m
  
 
R
 

End
  2
0
m b b
M R bh
 

 
M M
 , , , ,
b s s
b h R A R

Hình 4.11. Cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ nhật, kiểm tra khả năng
chịu mô-men cho bài toán cốt đơn

60. 59
Hình 4.12. Cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ nhật, tính toán cốt đai
cho dầm chịu tải phân bố đều

61. 60
Chương V
CẤU TẠO CỐT THÉP, BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU
VÀ CÁCH THỂ HIỆN BẢN VẼ
5.1 CẤU TẠO CỐT THÉP
Cấu tạo cốt thép trong dầm phụ, dầm chính phải tuân thủ đúng theo các
tiêu chuẩn BTCT hiện hành và đồng thời cần lƣu ý một số nguyên tắc:
- Cốt thép dọc có đƣờng kính 12
d  mm.
- Cốt thép đai có đƣờng kính 6
d  mm và không nhỏ hơn 0,25 lần
đƣờng kính cốt dọc lớn nhất trong dầm tƣơng ứng.
- Để tiện cho việc thi công, trong một mặt cắt cấu kiện không nên dùng
quá 3 loại đƣờng kính cốt thép và các đƣờng kính không chênh nhau
quá 8 mm ( 8
d
  mm).
- Cốt thép phải bố trí đối xứng trên trục thẳng đứng theo phƣơng chịu
lực của tiết diện cấu kiện.
- Khi bố trí cốt thép trong một tiết diện phải đảm bảo khoảng cách giữa
các thanh cốt thép theo quy định.
- Trong cùng một tiết diện nếu bố trí nhiều lớp cốt thép thì các thanh cốt
thép phải đảm bảo thẳng hàng theo cả phƣơng ngang và phƣơng đứng
(Hình 5.1a).
- Không nên bố trí cốt thép gây bất lợi cho thi công (Hình 5.1b).
- Các thành cốt thép bố trí không cho phép hình thành hình tam giác
giữa hai lớp cốt thép liên tiếp (Hình 5.1c).
- Cốt thép giá (cốt thép cấu tạo) tại vị trí giữa dầm cần đặt thêm vào cho
trƣờng hợp khoảng cách giữa trục các hàng cốt thép dọc lớn hơn 400
mm (Hình 5.1d). Trong trƣờng hợp nếu chiều cao tiết diện lớn
( 600
h  mm) thì nên tăng cƣờng thêm cốt thép số 1 ( 6 400
d a ) để giữ
ổn định khung thép khi vận chuyển (Hình 5.1e).

62. 61
Hình 5.1. Mặt cắt bố trí cốt thép dọc
- Cốt thép dọc nếu không đủ chiều dài thì không nên nối tại vùng bê-
tông chịu kéo, trƣờng hợp bắt buộc phải nối cốt thép tại vùng bê-tông
chịu kéo thì phải đảm bảo tại một vị trí nối thép thì số lƣợng cốt thép
không đƣợc vƣợt quá 50% đối với cốt thép có gân và không quá 25%
đối với cốt thép trơn.
- Nên tận dụng cốt thép ở nhịp chịu mô-men dƣơng, uốn lên gối để chịu
mô-men âm (hoặc kết hợp chịu cả lực cắt) mà không cần phải đặt thêm
cốt thép khác. Nhƣ vậy, cốt thép xiên đƣợc tận dụng bởi cốt thép dọc.
Hình 5.2. Uốn cốt thép xiên từ nhịp lên gối
a) Uốn trong mặt phẳng (cho phép); b) Uốn ngoài mặt phẳng (không cho
phép).
- Khi bố trí, uốn cốt thép dọc cần đảm bảo:
 Cốt thép xiên phải uốn trong mặt phẳng thẳng đứng (Hình 5.2a) và
không đƣợc uốn theo mặt phẳng xiên (Hình 5.2b).
 Bốn thanh cốt thép dọc nằm ở 4 góc cốt thép đai không đƣợc uốn mà
bắt buộc phải neo vào gối.
 Diện tích cốt thép từ nhịp uốn lên gối làm cốt thép xiên có thể nhiều
hơn diện tích cốt thép xiên tính toán yêu cầu.
 Nếu lƣợng cốt thép dọc uốn lên không đủ làm cốt thép xiên, có thể
tăng cƣờng thêm cốt thép chịu cắt độc lập dạng vai bò (Hình 5.3).

63. 62
Hình 5.3. Cốt thép xiên tăng cƣờng
 Khi chọn cốt thép, có thể chọn và so sánh nhiều phƣơng án sao cho tối
ƣu nhất.
 Tại vị trí dầm phụ giao với dầm chính, do có lực tập trung lớn, cần
phải đặt thêm cốt gia cƣờng để chịu lực tập trung đó. Chúng đƣợc gọi
là cốt treo.
Hình 5.4. Gia cƣờng cốt thép treo chịu lực tập trung
Phá hoại cục bộ tại vị trí giao nhau giữa dầm phụ và dầm chính đƣợc gọi
là phá hoại chọc thủng, phải tiến hành kiểm tra theo điều kiện:
, ,
b u sw u
F F F
  (5.1)
trong đó:
F là lực tập trung do ngoại lực từ dầm phụ truyền vào:
1 0
F G P P G G
     (5.2)
,
b u
F là lực giới hạn do bê-tông chịu, đƣợc xác định thông qua mặt phá
hoại theo tiết diện 1 (Hình 5.4a):
, 1
b u bt
F uh R
 (5.3)
trong đó:
u là chu vi đƣờng bao của tiết diện tính toán:

64. 63
2 mb
u b
 (5.4)
1
h là khoảng cách từ mép dƣới dầm phụ đến trọng tâm cốt thép chịu
kéo dầm chính.
mb
b là bề rộng tiết diện dầm chính.
,
sw u
F là lực giới hạn do cốt thép treo chịu khi tính chọc thủng (lấy
không lớn hơn lực giới hạn do bê-tông chịu ,
b u
F ) và đƣợc xác định theo
công thức:
, 1
0.8
sw u sw
F q u
 (5.5)
trong đó:
1
u là chu vi đƣờng bao bố trí cốt thép treo cho dầm chính, lấy bằng
1
2h .
sw
q là nội lực trong cốt thép treo trên một đơn vị chiều dài trong
đƣờng bao, đƣợc xác định theo công thức:
sw sw
sw
w
R A
q
s
 (5.6)
trong đó:
sw
A là diện tích tiết diện cốt thép treo với bƣớc w
s .
Để đảm bảo yêu cầu thi công thì bƣớc cốt đai tính toán đƣợc ,
w tt
s phải
đảm bảo 50
 mm và đƣợc bố trí trong phạm vi đƣờng bao tính toán 1
h .
Bên cạnh đó, theo yêu cầu cấu tạo của TCVN 5574:2018 thì bƣớc cốt
thép đai còn phải đƣợc bố trí mở rộng trong phạm vi 1
sb
h h
 (trƣờng hợp
1
sb
h h
 ) nhƣ Hình 5.4b.
Trƣờng hợp bố trí cốt thép treo dạng vai bò (Hình 5.5) thì phải tiến hành
kiểm tra theo điều kiện:
, ,
b u sh u
F F F
  (5.7)

65. 64
trong đó:
,
b u
F lấy theo (5.3).
,
sh u
F là khả năng chịu lực của cốt thép vai bò đƣợc xác định bằng
cách chiếu lên phƣơng lực F và đƣợc tính toán theo công thức:
, 1,6 sin
sw u sw sh
F R A 
 (5.8)
với sh
A là diện tích cốt thép treo bố trí một bên.
Hình 5.5. Gia cƣờng cốt treo dạng vai bò
Có thể kết hợp đồng thời cả cốt treo và cốt vai bò cùng tham gia chịu lực
cục bộ, lúc này khả năng chịu lực (vế bên phải của công thức kiểm tra)
tại vị trí tính toán lần lƣợt sẽ là lực giới hạn do bê-tông, cốt treo và cốt
vai bò. Lƣu ý rằng lực giới hạn tính toán cho cốt treo và cốt vai bò lấy
không lớn hơn lực giới hạn do bê-tông chịu.
5.2 BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU
Biểu đồ bao vật liệu là đồ thị thể hiện khả năng chịu mô-men  
M của
dầm. Muốn vẽ đƣợc biểu đồ bao vật liệu thì cần phải có biểu đồ bao mô-
men và mặt cắt bố trí cốt thép tại gối và bụng của tất cả các nhịp dầm.
Nguyên tắc, tung độ của biểu đồ bao vật liệu phải bao trùm lên toàn bộ
biểu đồ bao mô-men nhƣng độ chênh lệch giữa hai biểu đồ không đƣợc
quá lớn (trừ những vị trí bắt buộc nhƣ tung độ nhánh dƣơng tại gối và
tung độ nhánh âm tại giữa nhịp) nhằm đảm bảo yêu cầu kinh tế cho bài
toán thiết kế.
Tại mỗi tiết diện, tung độ biểu đồ bao vật liệu phụ thuộc vào kích thƣớc
tiết diện, số lƣợng cốt thép và cƣờng độ vật liệu.

66. 65
Cách xác định tung độ biểu đồ bao vật liệu dựa trên cơ sở tính toán
khả năng chịu lực cho cấu kiện chịu uốn bài toán cốt đơn. Xét hai
trƣờng hợp tính toán tung độ (khả năng chịu lực) của dầm cho một
mặt cắt nhƣ Hình 5.6.
Hình 5.6. Mặt cắt xác định các thông số tính toán cho tung độ biểu đồ
bao vật liệu
- Xét trƣờng hợp vùng kéo nằm ở thớ dƣới (mô-men dƣơng):
Tính 1
01
s s
b f
R A
R b h
 

 Nếu 01 f
x h h
 
  thì trục trung hòa qua cánh.
Tính  
1 0,5
m
  
    2
1 01
m b f
M R b h
 

 Nếu f
x h
 thì trục trung hòa qua sƣờn.
   
2
1 01 01
2
f
m b b f f
h
M R bh R b b h h


 
 
   
 
 
- Xét trƣờng hợp vùng kéo nằm ở thớ trên (mô-men âm):
Tính 2
02
s s
b
R A
R bh
    
1 0,5
m
  
     2
2 02
m b
M R bh


Trình tự các bƣớc tiến hành vẽ biểu đồ bao vật liệu:
- Xác định  
M tại tất cả các tiết diện nguy hiểm theo trục dầm.

67. 66
- Dự kiến cốt thép sẽ cắt và uốn theo trục dầm tại mỗi tiết diện nguy
hiểm, tính lần lƣợt các  i
M tại các tiết diện nguy hiểm, phối hợp cốt
thép lớp trên và lớp dƣới để làm cốt xiên nếu có thể.
- Xác định rõ các vị trí cắt (uốn) lý thuyết là giao điểm của các biểu đồ
bao vật liệu  i
M với biểu đồ bao mô-men trong dầm hoặc những
điểm có tung độ nằm bên ngoài biểu đồ bao mô-men.
- Tại mỗi vị trí cắt lý thuyết, tính toán đoạn kéo dài ra khỏi tiết diện cắt
lý thuyết (W ).
- Nối tất cả các tung độ của các biểu đồ  i
M lại với nhau theo cùng
một tỷ lệ sẽ thu đƣợc biểu đồ bao vật liệu.
- Biểu đồ bao vật liệu càng ôm sát biểu đồ bao mô-men thì càng tiết
kiệm. Muốn vậy, cần phải có nhiều phƣơng án lựa chọn cốt thép rồi
tìm ra phƣơng án hợp lý nhất.
- Vận dụng tính chất đối xứng của dầm phụ và dầm chính để thể hiện
các biểu đồ bao vật liệu một cách hợp lý nhất.
5.3 CÁCH THỂ HIỆN BẢN VẼ
Tất cả thiết kế của đồ án bao gồm sàn, dầm phụ, dầm chính, bảng thống
kê cốt thép đƣợc thể hiện trên bản vẽ khổ A1, cụ thể gồm:
- Mặt bằng dầm sàn (tỷ lệ 1/200), có đặt tên dầm phụ và dầm chính.
- Thể hiện 2 mặt cắt sàn vuông góc nhau (tỷ lệ 1/20 hoặc 1/25) với đầy
đủ cốt thép chịu lực, cốt thép cấu tạo.
- Thể hiện chi tiết và mặt cắt dầm phụ (tỷ lệ 1/20 hoặc 1/25).
- Thể hiện chi tiết và mặt cắt dầm chính (tỷ lệ 1/20 hoặc 1/25); vẽ biểu
đồ bao vật liệu dầm chính.
- Đánh số hiệu cho toàn bộ cốt thép có trong bản vẽ.
- Bảng thống kê thép cho sàn, dầm phụ và dầm chính.
- Bảng tổng hợp cốt thép và bê-tông cho sàn, dầm phụ và dầm chính.
- Ghi chú vật liệu, các chỉ dẫn kỹ thuật cần thiết khi thi công, v.v.

68. 67
- Kích thƣớc cho sàn, dầm phụ, dầm chính trong bản vẽ thống nhất là
mi-li-mét.
- Các bảng biểu có trong đồ án:
Bảng thống kê cốt thép
Bảng tổng hợp cốt thép
Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

69. 68
PHẦN II
VÍ DỤ ÁP DỤNG
Chương VI
VÍ DỤ SỐ
6.1 ĐỀ BÀI
6.1.1 Sơ đồ mặt bằng sàn (Hình 6.1)
A B C D
1
2
3
4
5
Hình 6.1. Sơ đồ mặt bằng sàn (Sơ đồ 1)

70. 69
6.1.2 Kích thƣớc
1 2,5
l  m; 2 6,2
l  m.
6.1.3 Hoạt tải
9,5
c
p  kN/m2
, hệ số vƣợt tải 1,2
p
n  .
6.1.4 Vật liệu
Bê-tông B20, cốt thép sàn loại CB240-T, cốt thép dọc của dầm loại
CB300-V, cốt thép đai của dầm CB240-T.
6.1.5 Số liệu tính toán
Bê-tông B20: 11,5
b
R  MPa; , 15,0
b ser
R  MPa; 0,9
bt
R  MPa;
, 1,35
bt ser
R  MPa; 1,0
b
  ; 3
27,5 10
b
E   MPa
Cốt thép CB240-T: 210
s
R  MPa; , 240
s ser
R  MPa; 170
sw
R  MPa;
4
20 10
s
E   MPa
Cốt thép CB300-V: 260
s
R  MPa; , 300
s ser
R  MPa; 210
sw
R  MPa;
4
20 10
s
E   MPa
6.2 TÍNH SÀN
6.2.1 Sơ đồ tính và nhịp tính toán sàn
- Kích thƣớc dầm phụ: 200
sb
b  mm; 500
sb
h  mm
- Kích thƣớc dầm chính: 300
mb
b  mm; 900
mb
h  mm
- Kích thƣớc cột: 300
c
b  mm; 300
c
h  mm
- Kích thƣớc sàn: 100
s
h  mm
(Kích thƣớc cấu kiện lấy theo công thức chọn sơ bộ và có hiệu chỉnh theo
yêu cầu thiết kế).
Xét tỷ số hai cạnh sàn: 2 1 6,2 2,5 2,48 2
l l     sàn loại bản dầm.
Cắt theo phƣơng cạnh ngắn 1
l dải sàn rộng 1,0 m để tính (Hình 6.2).

71. 70
A B
Hình 6.2. Mặt cắt A-A
Sàn làm việc nhƣ dầm liên tục, tính sàn theo sơ đồ biến dạng dẻo với
nhịp tính toán nhƣ sau:
- Nhịp biên:
0 1 1,5 2,5 1,5 0,2 2,2
b sb
l l b
      m
- Nhịp giữa:
0 1 2,5 0,2 2,3
sb
l l b
     m
- Sơ đồ tính (Hình 6.3):
Hình 6.3. Sơ đồ tính sàn
6.2.2 Xác định tải trọng
Tĩnh tải là trọng lƣợng bản thân của các lớp cấu tạo sàn (Hình 6.4).
Hình 6.4. Cấu tạo sàn
- Tĩnh tải tính toán:
0,02 18 1,1 0,02 20 1,2 0,10 25 1,1 0,015 20 1,2 3,986
g             
kN/m2

72. 71
- Hoạt tải tính toán:
1,2 9,5 11,400
p    kN/m2
- Tổng tải tính toán:
3,986 11,400 15,386
q g p
     kN/m2
- Tải trọng gán vào dầm liên tục:
1,0 m 15,386 1,0 15,386
s
q q
     kN/m
6.2.3 Xác định nội lực
- Mô-men nhịp biên:
2 2
0 15,386 2,2
6,770
11 11
s b
q l
M

   kNm
- Mô-men ở gối 2:
2 2
0 15,386 2,3
7,399
11 11
s
q l
M

   kNm
- Mô-men ở các nhịp giữa, gối giữa:
2 2
0 15,386 2,3
5,087
16 16
s
q l
M

   kNm
6.2.4 Tính toán cốt thép
- Tiết diện tính toán cốt thép cho dải sàn (Hình 6.5).
- Chiều cao tính toán của sàn:
0 100 25 75
h h a
     mm
Hình 6.5. Tiết diện tính toán sàn
- Tính 2
0
m
b
M
R bh
   1 1 2 m
 
  

73. 72
- So sánh 5
,
2
2
0,8 0,8 0,8
0,615
210 2 10
1
1 1
0,0035
R
s el s s
b
b
R E
    


 
 



- Diện tích cốt thép 0
b
s
s
R bh
A
R


Bảng 6.1. Kết quả tính toán cốt thép sàn
Tiết diện
M
(kNm)
m 
As
(mm2
)
Chọn thép
PA1 PA2 PA3
Nhịp biên 6,770 0,105 0,111 455
d8s110
(457)
d8/10s125
(515)
d8s100
(503)
Gối thứ 2 7,399 0,114 0,122 500
d8s100
(503)
d8/10s125
(515)
d8s100
(503)
Nhịp giữa 5,087 0,079 0,082 337
d8s150
(335)
d8s125
(402)
d8s150
(335)
Gối giữa 5,087 0,079 0,082 337
d8s150
(335)
d8s125
(402)
d8s150
(335)
- Hàm lƣợng cốt thép:
 Gối 2: min
0
500
100% 100% 0,667% 0,1%
1000 75
s
A
bh
    

 
 Nhịp giữa: min
0
337
100% 100% 0,449% 0,1%
1000 75
s
A
bh
    

 
max
11,5
100% 0,615 100% 3,37%
210
b
R
s
R
R
    
 
Các giá trị hàm lƣợng đều thỏa mãn yêu cầu.
Lưu ý: Giá trị cốt thép chọn ( sc
A ) nên lớn hơn hoặc bằng giá trị cốt thép
tính toán ( s
A ). Trƣờng hợp chọn nhỏ hơn cần thực hiện bài toán kiểm tra
khả năng chịu lực của tiết diện. Ví dụ tại nhịp giữa và gối giữa của PA1
và PA3 (Bảng 6.1) có cốt thép chọn 335
sc
A  mm2
nhỏ hơn cốt thép tính

74. 73
337
s
A  mm2
nên cần phải kiểm tra lại khả năng chịu lực của tiết diện bố
trí cốt thép:
0 100 24 76
tt tt
h h a
     mm ( 0 20
a  mm)
- Tính
0
210 335
0,080
11,5 1000 76
s sc
tt
b tt
R A
R bh


  
 
    
1 0,5 0,080 1 0,5 0,080 0,077
mtt tt tt
  
      
  2 2
0 0,077 11,5 1000 76 5,131
mtt b
M R bh

      kNm  5,087
M 
kNm (thỏa).
6.2.5 Chọn và bố trí cốt thép
Cốt thép chọn đƣợc tổng hợp trong Bảng 6.1.
Tỷ số
11,400
2,86 3
3,986
p
g
    1 4

 nên đoạn kéo dài cốt thép mũ
đối với nhịp 2200 mm là 550 mm, còn đối với nhịp 2300 mm là 575 mm
(lấy tròn 580 mm).
Chi tiết cách xác định chiều dài thanh thép nhƣ Hình 6.6.
Hình 6.6. Chi tiết cấu tạo cốt thép sàn
Bạn đọc đƣợc chỉ định chọn PA3 để trình bày trong bản vẽ.
Hình 6.7, 6.8 và 6.9 thể hiện mặt cắt A-A của mặt bằng sàn.
Cốt thép mũ giao giữa sàn và dầm chính lấy không bé hơn 1/3 diện tích
cốt thép lớn nhất tại nhịp 1 3 455 152
s
A    mm2
(chọn d6a150, bố trí
nhƣ Hình 6.10).

75. 74
A
Hình 6.7. Mặt cắt chi tiết thép sàn (PA1)
A
Hình 6.8. Mặt cắt chi tiết thép sàn (PA2)

76. 75
A
Hình 6.9. Mặt cắt chi tiết thép sàn (PA3)
1 2 3
Hình 6.10. Mặt cắt thép vuông góc dầm chính (PA3)
6.3 TÍNH DẦM PHỤ
6.3.1 Sơ đồ tính
- Kích thƣớc dầm phụ: 200
sb
b  mm; 500
sb
h  mm.
- Kích thƣớc dầm chính: 300
mb
b  mm; 900
mb
h  mm.

77. 76
Sơ đồ tính dầm phụ (Hình 6.11):
1 2 3
Hình 6.11. Sơ đồ tính dầm phụ
Dầm phụ là dầm liên tục 4 nhịp, có nhịp tính toán nhƣ sau:
- Nhịp biên:
0 2 1,5 6,2 1,5 0,3 5,75
b dc
l l b
      m
- Nhịp giữa:
0 2 6,2 0,3 5,9
dc
l l b
     m
6.3.2 Xác định tải trọng
Tĩnh tải:
- Do sàn truyền xuống:
1 1 3,986 2,5 9,965
g gl
    kN/m
- Do trọng lƣợng bản thân dầm phụ:
   
0 0,2 0,5 0,1 25 1,1 2,200
dp dp s bt
g b h h n

       kN/m
1 0 9,965 2,200 12,165
dp
g g g
     kN/m
Hoạt tải:
1 11,4 2,5 28,500
dp
p pl
    kN/m

78. 77
Tổng tải tính toán:
12,165 28,500 40,665
dp dp dp
q g p
     kN/m
6.3.3 Vẽ biểu đồ bao mô-men
Tỷ số
28,500
2,34
12,165
dp
dp
p
g
 
Tung độ của biểu đồ mô-men đối với nhánh dƣơng:
    
2 2 2 2
1 1
, ,
dp ob o dp dp ob o
M q l l g p l l
 
  
Tung độ của biểu đồ mô-men đối với nhánh âm:
    
2 2 2 2
2 2
, ,
dp ob o dp dp ob o
M q l l g p l l
 
  
Kết quả tính ghi trong Bảng 6.2.
Bảng 6.2. Kết quả mô-men tính toán trong dầm phụ
Nhịp Vị trí
Hệ số 
qdp( 2 2
,
ob o
l l )
Tung độ biểu đồ M
(kNm)
1 2
Nhánh
dƣơng
Nhánh
âm
1
0
1
2
0,425l0
3
4
5
0
0,065
0,090
0,091
0,075
0,020
-0,0715
1344,487
0
87,392
121,004
122,348
100,836
26,890
-96,131
2
5’
6
7
0,5l0
8
9
10
0,018
0,058
0,0625
0,058
0,018
-0,0715
-0,032
-0,011
-0,008
-0,026
-0,0625
1415,549
25,480
82,102
88,472
82,102
25,480
-101,212
-45,298
-15,571
-11,324
-36,804
-88,472

79. 78
Ở nhịp biên, M âm triệt tiêu ở tiết diện cách mép gối thứ 2 một đoạn:
0 0,264 5,75 1,518
b
x kl
    m
M dƣơng triệt tiêu cách gối tựa một đoạn
0
0,15 0,15 5,75 0,8625
b
l    m
Tung độ biểu đồ lực cắt tại các gối của dầm phụ:
0
0,4 0,4 40,665 5,75 93,530
A sb b
Q q l
     kN
0
0,6 0,6 40,665 5,75 140,294
T
B sb b
Q q l
        kN
0
0,5 0,5 40,665 5,9 119,962
P T
B C sb
Q Q q l
       kN
Hình 6.12 thể hiện biểu đồ bao mô-men và biểu đồ bao lực cắt của
dầm phụ.
Hình 6.12. Biểu đồ bao nội lực dầm phụ
a) Biểu đồ bao mô-men (kNm); b) Biểu đồ bao lực cắt (kN).
6.3.4 Tính toán cốt thép chịu uốn
Kiểm tra lại tiết diện đã chọn (lấy mô-men âm lớn nhất):
6
0
101,212 10
2 2 420
11,5 200
b
M
h
R b

  

mm 0 450 465
gt
h
   mm