Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đề tài "Đồ án Bê tông" (học phần Đồ án Kết cấu bê tông, mã nhóm học phần CN532) được thực hiện tại Bộ môn Kỹ thuật Xây dựng, Trường Bách Khoa – Trường Đại học Cần Thơ trong học kỳ I năm học 2023–2024. Bối cảnh thực tiễn của đồ án xuất phát từ yêu cầu đào tạo kỹ sư xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp, đòi hỏi người học phải vận dụng các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành để giải quyết bài toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối cho một công trình nhiều tầng chịu các tổ hợp tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang.

Mục tiêu tổng quát của đồ án là hoàn thành hồ sơ thiết kế kỹ thuật kết cấu bao gồm một quyển thuyết minh tính toán và hai bản vẽ khổ A1 theo các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Tiếp nhận và phân tích số liệu thiết kế từ mã đề số 8A1c & 18.
  2. Xác định hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng, thiết lập cơ sở dữ liệu tải trọng (tĩnh tải kết cấu, tĩnh tải hoàn thiện, tĩnh tải tường, hoạt tải sử dụng và hoạt tải gió) cùng chỉ tiêu cơ lý của vật liệu bê tông và cốt thép.
  3. Thiết kế và tính toán chi tiết hệ sàn bê tông cốt thép toàn khối: lựa chọn sơ bộ chiều dày bản sàn, phân loại các ô bản làm việc 1 phương và 2 phương, tính toán nội lực theo sơ đồ đàn hồi và sơ đồ khớp dẻo, bố trí cốt thép cho ô bản đại diện và lập bảng tính cho toàn bộ hệ sàn từ S1 đến S12.
  4. Thiết kế và tính toán hệ khung chịu lực phẳng trục 8: lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm và cột, thiết lập sơ đồ hình học và điều kiện biên, quy đổi tải trọng sàn truyền vào dầm, xác định tải trọng tập trung tại các nút khung và tính toán hoạt tải gió tác dụng lên công trình.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống kết cấu bê tông cốt thép toàn khối (bao gồm hệ bản sàn, hệ dầm và khung phẳng trục 8) của công trình nhà dân dụng cao 5 tầng. Phạm vi không gian nghiên cứu được giới hạn tại mặt bằng sàn các tầng và khung phẳng trục 8 của công trình đặt tại địa điểm có vùng áp lực gió II, dạng địa hình B. Phạm vi thời gian nghiên cứu tương ứng với thời điểm thực hiện đồ án vào tháng 8 năm 2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng quy trình tính toán dựa trên hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia của Việt Nam và tài liệu tham khảo quốc tế:

  • TCVN 2737:2023 (Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế): Áp dụng để xác định hệ số độ tin cậy tải trọng do khối lượng kết cấu, phân loại hoạt tải sử dụng theo công năng phòng, xác định áp lực gió cơ sở $W_0$, hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình $k(z_e)$, hệ số khí động $c$, hệ số chuyển đổi áp lực gió từ chu kỳ lặp 20 năm xuống 10 năm ($\gamma_T = 0.85$) và hệ số hiệu ứng giật ($G_f = 0.85$).
  • TCVN 5574:2018 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế): Áp dụng để tra cứu các chỉ tiêu cường độ tính toán chịu nén ($R_b$), cường độ tính toán chịu kéo ($R_{bt}$), mô đun đàn hồi ($E_b$) của bê tông; cường độ chịu kéo ($R_s$), cường độ chịu nén ($R_{sc}$), cường độ cốt đai ($R_{sw}$), mô đun đàn hồi ($E_s$) của cốt thép; các công thức tính toán cấu kiện chịu uốn, xác định hệ số vị trí trục trung hòa ($\xi$, $\alpha_m$), giới hạn chiều cao vùng nén ($\xi_R = 0.426$), diện tích cốt thép yêu cầu ($A_s$) và hàm lượng cốt thép tối thiểu ($\mu_{min} = 0.1%$).
  • Tiêu chuẩn ACI (American Concrete Institute): Được đối chiếu trong bước tính toán và lựa chọn sơ bộ chiều dày bản sàn $h_s$.

Phương pháp nghiên cứu trong đồ án là phương pháp giải tích kỹ thuật kết cấu công trình kết hợp công cụ lập trình tính toán tự động:

  • Phương pháp phân tích bản sàn: Sử dụng phương pháp cắt dải bản đơn vị rộng $b = 1\text{ m}$ theo phương cạnh ngắn đối với sàn 1 phương (mô hình dầm đơn ngàm hai đầu) và theo cả hai phương đối với sàn 2 phương (sơ đồ 9 bản kê 4 cạnh ngàm) để xác định các mômen uốn dương giữa nhịp ($M_1, M_2$) và mômen uốn âm tại gối tựa ($M_I, M_{II}$) thông qua bảng tra hệ số.
  • Phương pháp diện tích truyền tải: Phân chia tải trọng sàn tác dụng lên hệ dầm theo quy tắc góc $45^\circ$ (tải trọng phân bố dạng tam giác theo phương cạnh ngắn và dạng hình thang theo phương cạnh dài), sau đó quy đổi về tải trọng phân bố đều tương đương thông qua hệ số chuyển đổi $k = 1 - 2\beta^2 + \beta^3$ (với $\beta = L_1 / 2L_2$). Tính toán lực dọc dồn tải theo diện tích truyền tải từ các tầng để chọn sơ bộ tiết diện cột.
  • Công cụ tính toán: Ứng dụng phần mềm bảng tính Microsoft Excel để tự động hóa quá trình tính toán nội lực, tính diện tích cốt thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép cho toàn bộ các cấu kiện bản sàn (từ S1 đến S12) và dầm khung.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Số liệu thiết kế

Chương 1 thiết lập các thông số hình học và điều kiện biên ban đầu của công trình theo mã đề 8A1c & 18. Các kích thước nhịp của mặt bằng kết cấu bao gồm nhịp $L_1 = 6.0\text{ m}$, $L_2 = 4.8\text{ m}$, $L_3 = 2.4\text{ m}$. Chiều cao hình học công trình gồm tầng trệt có chiều cao $H_1 = 3.4\text{ m}$ (tính từ mặt móng đến sàn lầu 1) và các tầng lầu có chiều cao điển hình $H_2 = 3.6\text{ m}$, tổng số tầng là 5 tầng. Vị trí xây dựng công trình thuộc vùng áp lực gió II, dạng địa hình B. Mặt bằng kết cấu thể hiện vị trí các trục định vị từ trục A đến trục F theo phương ngang và các trục số theo phương dọc.

Chương 2: Tiêu chuẩn và tải trọng thiết kế

Chương 2 trình bày chi tiết số liệu tải trọng và đặc trưng cơ lý của vật liệu xây dựng:

  • Tĩnh tải vật liệu hoàn thiện: Trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn gồm bê tông cốt thép ($2500\text{ daN/m}^3$), vữa lát gạch dày 40 mm ($1800\text{ daN/m}^3$), gạch Ceramic $40\times 40\text{ cm}$ chống trơn dày 10 mm ($2000\text{ daN/m}^3$), vữa trát trần dày 15 mm ($1800\text{ daN/m}^3$), màng chống thấm ($1800\text{ daN/m}^3$). Khối lượng tường biên và tường ngăn cách giữa các căn hộ dày 200 mm là $330\text{ daN/m}^2$, tường ngăn trong căn hộ dày 100 mm là $180\text{ daN/m}^2$. Hệ số vượt tải (hệ số độ tin cậy) lấy bằng 1.05 đối với thép, 1.1 đối với bê tông cốt thép và 1.3 đối với các lớp trát hoàn thiện.
  • Hoạt tải sử dụng: Phòng ngủ và phòng khách có hoạt tải tiêu chuẩn $P^{tc} = 150\text{ daN/m}^2$, hệ số độ tin cậy $n = 1.3$, cho ra hoạt tải tính toán $P^{tt} = 195\text{ daN/m}^2$. Khu vực hành lang và cầu thang có $P^{tc} = 300\text{ daN/m}^2$, hoạt tải tính toán $P^{tt} = 390\text{ daN/m}^2$.
  • Tải trọng gió: Vùng áp lực gió II có áp lực gió cơ sở $W_0 = 95\text{ daN/m}^2$. Giá trị hoạt tải gió tính toán được xác định qua biểu thức $W_k = W_{3s,10} \times G_f$, kết hợp hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao $k(z_e)$ và hệ số khí động $c$ (đón gió $c = +0.8$, hút gió $c = -0.6$).
  • Đặc trưng vật liệu: Cường độ tính toán của bê tông cấp độ bền B15 (M200) có $R_b = 8.5\text{ MPa} = 85\text{ daN/cm}^2$, $R_{bt} = 0.75\text{ MPa} = 7.5\text{ daN/cm}^2$, $E_b = 23\times 10^3\text{ MPa}$; bê tông cấp B25 (M350) có $R_b = 14.5\text{ MPa} = 145\text{ daN/cm}^2$, $R_{bt} = 1.05\text{ MPa} = 10.5\text{ daN/cm}^2$, $E_b = 30\times 10^3\text{ MPa}$. Cốt thép nhóm CB240-T có $R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa} = 2100\text{ daN/cm}^2$, $R_{sw} = 170\text{ MPa} = 1700\text{ daN/cm}^2$, $E_s = 21\times 10^4\text{ MPa}$; cốt thép nhóm CB400-V có $R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa} = 3500\text{ daN/cm}^2$, $R_{sw} = 280\text{ MPa} = 2800\text{ daN/cm}^2$, $E_s = 21\times 10^4\text{ MPa}$.

Chương 3: Thiết kế và tính toán sàn bê tông cốt thép

Chương 3 trình bày các bước tính toán hệ sàn toàn khối của công trình:

  • Lựa chọn kích thước sơ bộ: Chiều dày bản sàn được chọn thống nhất $h_s = 10\text{ cm}$ (đáp ứng điều kiện $h_s \ge h_{min} = 50\text{ mm}$ đối với sàn nhà ở theo TCVN 5574:2018 và công thức thực hành). Kích thước tiết diện dầm phụ được chọn sơ bộ với chiều cao $h_d = 35\text{ cm}$ và bề rộng $b_d = 15\text{ cm}$. Tỷ số $h_d / h_s = 35 / 10 = 3.5 > 3$ xác lập điều kiện biên ngàm cứng cho 4 cạnh của các ô bản sàn (sơ đồ 9).
  • Tổng hợp tải trọng sàn: Tĩnh tải tính toán của sàn tầng sinh hoạt là $g^{tt} = 518\text{ daN/m}^2$, sàn tầng mái là $g^{tt} = 496\text{ daN/m}^2$, sàn khu vệ sinh là $g^{tt} = 535\text{ daN/m}^2$. Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên các ô sàn dao động từ $713\text{ daN/m}^2$ (phòng ngủ, phòng khách, phòng bếp) đến $730\text{ daN/m}^2$ (vệ sinh), $871 - 951\text{ daN/m}^2$ (ô sàn có tường xây trực tiếp) và $908\text{ daN/m}^2$ (hành lang).
  • Phân loại ô sàn: Mặt bằng kết cấu được chia thành 12 loại ô sàn (từ S1 đến S12). Các ô sàn S5 ($L_2/L_1 = 4.8 / 1.2 = 4 > 2$) và S11 ($L_2/L_1 = 5.4 / 2.4 = 2.25 > 2$) là sàn làm việc 1 phương; các ô sàn còn lại (S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9, S10, S12) có tỷ số $L_2/L_1 \le 2$ là sàn làm việc 2 phương.
  • Tính toán ô sàn 1 phương đại diện (S5): Kích thước ô bản $1.2\text{ m} \times 4.8\text{ m}$, tải trọng toàn phần $q = 713\text{ daN/m}^2$. Mômen uốn tại giữa nhịp $M_1 = 67\text{ daN}\cdot\text{m}$, mômen âm tại gối $M_I = 134\text{ daN}\cdot\text{m}$. Sử dụng bê tông B15, thép CB240-T, chiều dày $h_s = 10\text{ cm}$, chiều cao làm việc $h_0 = 8.5\text{ cm}$. Diện tích cốt thép yêu cầu tại nhịp là $A_s = 0.378\text{ cm}^2$, tại gối là $A_s = 0.86\text{ cm}^2$. Bố trí cốt thép chịu mômen dương và mômen âm bằng 25 thanh $\phi 8a200\text{ mm}$ ($A_s = 2.51\text{ cm}^2$), hàm lượng cốt thép $\mu = 0.3%$, thỏa mãn điều kiện hàm lượng tối thiểu.
  • Tính toán ô sàn 2 phương đại diện (S10): Kích thước ô bản $4.8\text{ m} \times 6.0\text{ m}$, tỷ số $\alpha = 1.25$, tải trọng toàn phần $P = 20534.4\text{ daN}$. Mômen tính toán nội suy theo sơ đồ 9: $M_1 = 364\text{ daN}\cdot\text{m}$, $M_2 = 287\text{ daN}\cdot\text{m}$, $M_I = 841\text{ daN}\cdot\text{m}$, $M_{II} = 666\text{ daN}\cdot\text{m}$. Bố trí cốt thép: nhịp phương ngắn chọn 28 thanh $\phi 8a200\text{ mm}$ ($A_s = 2.51\text{ cm}^2$), nhịp phương dài chọn 28 thanh $\phi 8a200\text{ mm}$ ($A_s = 2.51\text{ cm}^2$), gối phương ngắn chọn 28 thanh $\phi 10a150\text{ mm}$ ($A_s = 5.24\text{ cm}^2$), gối phương dài chọn 28 thanh $\phi 10a200\text{ mm}$ ($A_s = 3.93\text{ cm}^2$).
Ô sàn Loại sàn Kích thước $L_1 \times L_2$ (m) Tổng tải $q$ ($\text{daN/m}^2$) Thép nhịp phương ngắn Thép nhịp phương dài Thép gối phương ngắn Thép gối phương dài
S5 1 phương $1.2 \times 4.8$ 730 $\phi 8a200$ Cấu tạo $\phi 8a200$ Cấu tạo
S10 2 phương $4.8 \times 6.0$ 713 $\phi 8a200$ $\phi 8a200$ $\phi 10a150$ $\phi 10a200$

Chương 4: Tính toán khung trục 8

Chương 4 thực hiện thiết kế khung phẳng chịu lực trục 8 của công trình 5 tầng:

  • Sơ đồ tính và vật liệu khung: Sử dụng bê tông cấp độ bền B25 và thép CB400-V cho cốt dọc, CB240-T cho cốt đai. Khung gồm 5 nhịp: nhịp A–B ($6.0\text{ m}$), nhịp B–C ($4.8\text{ m}$), nhịp C–D ($2.4\text{ m}$), nhịp D–E ($4.8\text{ m}$), nhịp E–F ($6.0\text{ m}$). Cao độ tầng trệt $H = 3.4\text{ m}$ (chân cột ngàm tại mặt trên giằng móng ở cốt $-1.3\text{ m}$, cốt nền tự nhiên $-0.3\text{ m}$), các tầng lầu cao $3.6\text{ m}$. Giả thiết chuyển vị và góc xoay của móng bằng 0.
  • Xác định sơ bộ tiết diện dầm và cột:
    • Dầm chính nhịp $6.0\text{ m}$ (đoạn A–B, E–F): chọn $b_d \times h_d = 200 \times 400\text{ mm}$.
    • Dầm chính nhịp $4.8\text{ m}$ (đoạn B–C, D–E): chọn $b_d \times h_d = 200 \times 350\text{ mm}$.
    • Dầm chính nhịp $2.4\text{ m}$ (đoạn C–D): chọn $b_d \times h_d = 100 \times 200\text{ mm}$.
    • Cột biên (trục A, F tầng 1–4): lực dọc tính toán $N = 60588\text{ daN}$, diện tích yêu cầu $F = 417.84\text{ cm}^2$, chọn tiết diện $b \times h = 20 \times 30\text{ cm}$ ($F = 600\text{ cm}^2$).
    • Cột giữa (trục B, C, D, E tầng 1–4): lực dọc tính toán $N = 96940.8\text{ daN}$, diện tích yêu cầu $F = 668.55\text{ cm}^2$, chọn tiết diện $b \times h = 20 \times 40\text{ cm}$ ($F = 800\text{ cm}^2$).
  • Quy đổi tải trọng và xác định lực tập trung tại các nút khung:
    • Tĩnh tải phân bố trên dầm số 6 gồm: tải sàn S10 truyền vào dạng hình thang, sàn S9 truyền vào dạng tam giác, tải tường 100 mm ($q_t = 180 \times 1.1 \times (3.6 - 0.35) = 643.5\text{ daN/m}$), trọng lượng bản thân dầm ($q_d = 0.35 \times 0.20 \times 2500 \times 1.1 = 192.5\text{ daN/m}$).
    • Tải tập trung tại nút 8B: nhận tải từ dầm 3 ($Q_{tt} = 2412\text{ daN/m}$, phản lực $P_{tt} = 5789\text{ daN}$) và dầm 4 ($Q_{tt} = 2158\text{ daN/m}$, phản lực $P_{tt} = 5827\text{ daN}$), tổng lực tập trung tĩnh tải tại nút 8B là $P_{tt} = 5789 + 5827 = 11616\text{ daN}$.
    • Tải tập trung tại nút 8C: nhận tải từ dầm 5 ($Q_{tt} = 2024\text{ daN/m}$, phản lực $P_{tt} = 4858\text{ daN}$) và dầm 9/7 ($Q_{tt} = 2024\text{ daN/m}$, phản lực $P_{tt} = 5465\text{ daN}$), tổng lực tập trung tĩnh tải tại nút 8C là $P_{tt} = 4854 + 5464 = 10318\text{ daN}$.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã đạt được các kết quả kỹ thuật định lượng cụ thể:

  • Thiết lập hoàn chỉnh bảng phân loại và bảng tính nội lực, cốt thép cho 12 ô bản sàn (từ S1 đến S12) của công trình; giải quyết cụ thể giải pháp bố trí thép sàn với cốt thép $\phi 8$ (khoảng cách $a = 200\text{ mm}$) cho vùng mômen dương và cốt thép $\phi 8, \phi 10$ (khoảng cách $a = 150 - 200\text{ mm}$) cho vùng mômen âm tại gối.
  • Xác định tải trọng tiêu chuẩn và tính toán cho toàn bộ công trình 5 tầng: tĩnh tải sàn đạt $518\text{ daN/m}^2$ (sàn tầng), $496\text{ daN/m}^2$ (sàn mái), $535\text{ daN/m}^2$ (sàn vệ sinh); hoạt tải tính toán từ $195\text{ daN/m}^2$ đến $390\text{ daN/m}^2$; áp lực gió cơ sở đạt $W_0 = 95\text{ daN/m}^2$.
  • Xác lập kích thước tiết diện dầm khung trục 8 ($200\times 400\text{ mm}$, $200\times 350\text{ mm}$, $100\times 200\text{ mm}$) và cột khung ($200\times 300\text{ mm}$ cho cột biên, $200\times 400\text{ mm}$ cho cột giữa); tính toán chính xác lực tập trung truyền về các nút khung tầng điển hình ($P_{8B} = 11616\text{ daN}$, $P_{8C} = 10318\text{ daN}$).

Về giải pháp đề xuất, tác giả đã ứng dụng việc mô hình hóa dầm liên kết cứng với cột tạo thành khung phẳng và thiết lập các bảng tính mẫu trên phần mềm Excel để giải quyết khối lượng tính toán lớn cho hệ sàn và hệ khung, đảm bảo kiểm soát hàm lượng cốt thép nằm trong giới hạn kinh tế và kỹ thuật.

Đóng góp chính của đồ án là việc tích hợp và áp dụng trực tiếp tiêu chuẩn tải trọng mới TCVN 2737:2023 song hành cùng tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép TCVN 5574:2018 vào quy trình thiết kế kết cấu công trình dân dụng nhiều tầng, cung cấp một trường hợp tính toán mẫu chuẩn xác về mặt quy phạm kỹ thuật.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án gắn liền với phạm vi tính toán được quy định trong đề bài:

  • Quy trình tính toán chi tiết bằng tay trong thuyết minh chỉ dừng lại ở các cấu kiện đại diện (ô sàn 1 phương S5, ô sàn 2 phương S10, các đoạn dầm và nút khung 8B, 8C), các cấu kiện còn lại được xử lý hàng loạt qua bảng tính phụ trợ.
  • Mô hình tính toán khung chịu lực mới chỉ thực hiện trên khung phẳng 2D (trục 8), chưa xét đến sự làm việc không gian tổng thể 3D của toàn bộ kết cấu công trình khi chịu tác động đồng thời của tải trọng ngang theo hai phương vuông góc.
  • Sơ đồ tính khung phẳng dựa trên giả thiết chân cột ngàm cứng hoàn toàn tại mặt trên của giằng móng, bỏ qua ảnh hưởng của lún lệch và chuyển vị xoay của hệ thống móng dưới nền đất.

Hướng phát triển tiếp theo của đề tài là mở rộng mô hình hóa toàn bộ kết cấu không gian 3D trên các phần mềm phân tích kết cấu chuyên dụng, thực hiện tổ hợp tải trọng không gian đầy đủ và triển khai thiết kế chi tiết hệ thống kết cấu móng (móng cọc hoặc móng nông) tương thích với hệ phản lực chân cột đã xác định.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng và Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp đang thực hiện đồ án môn học Kết cấu bê tông cốt thép hoặc đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng.

Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu trong văn bản bao gồm:

  • Quy trình xác định tải trọng và tính toán hệ số khí động, áp lực gió theo tiêu chuẩn mới TCVN 2737:2023.
  • Phương pháp phân loại, tra bảng hệ số sơ đồ 9 và tính toán bố trí cốt thép cho hệ bản sàn bê tông cốt thép toàn khối.
  • Kỹ thuật quy đổi tải trọng sàn dạng tam giác và hình thang về tải phân bố đều tương đương và quy trình dồn tải tập trung về nút khung phẳng.

Câu hỏi thường gặp

1. Đồ án sử dụng các tiêu chuẩn thiết kế và cấp độ bền vật liệu nào cho công trình?
Đồ án áp dụng tiêu chuẩn TCVN 2737:2023 để tính toán tải trọng và tác động, TCVN 5574:2018 để thiết kế kết cấu bê tông cốt thép. Vật liệu được sử dụng gồm bê tông cấp độ bền B15 ($R_b = 8.5\text{ MPa}$) cho bản sàn; bê tông cấp B25 ($R_b = 14.5\text{ MPa}$) cho hệ dầm và cột; cốt thép nhóm CB240-T ($R_s = 210\text{ MPa}$) cho bản sàn và cốt đai; cốt thép nhóm CB400-V ($R_s = 350\text{ MPa}$) cho cốt dọc dầm và cột.

2. Tiêu chí phân loại ô sàn 1 phương và ô sàn 2 phương trong đồ án được xác định như thế nào?
Tác giả căn cứ vào tỷ số giữa cạnh dài và cạnh ngắn ($L_2/L_1$): nếu $L_2/L_1 > 2$ thì ô sàn làm việc 1 phương theo phương cạnh ngắn (như ô sàn S5, S11); nếu $L_2/L_1 \le 2$ thì ô sàn làm việc 2 phương (như ô sàn S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9, S10, S12). Tất cả các ô bản đều được tính toán theo sơ đồ 9 (ngàm 4 cạnh) do tỷ số chiều cao dầm trên chiều dày sàn $h_d / h_s = 35 / 10 = 3.5 > 3$.

3. Phương án bố trí cốt thép cho hai ô sàn đại diện S5 và S10 được tính toán ra sao?

  • Ô sàn 1 phương S5 ($1.2\text{ m} \times 4.8\text{ m}$): bố trí 25 thanh $\phi 8a200\text{ mm}$ ($A_s = 2.51\text{ cm}^2$) cho cả vùng chịu mômen dương nhịp ($M_1 = 67\text{ daN}\cdot\text{m}$) và mômen âm gối ($M_I = 134\text{ daN}\cdot\text{m}$).
  • Ô sàn 2 phương S10 ($4.8\text{ m} \times 6.0\text{ m}$): nhịp phương ngắn và phương dài đều bố trí 28 thanh $\phi 8a200\text{ mm}$ ($A_s = 2.51\text{ cm}^2$); gối phương ngắn bố trí 28 thanh $\phi 10a150\text{ mm}$ ($A_s = 5.24\text{ cm}^2$); gối phương dài bố trí 28 thanh $\phi 10a200\text{ mm}$ ($A_s = 3.93\text{ cm}^2$).

4. Kích thước tiết diện dầm và cột của khung phẳng trục 8 được lựa chọn sơ bộ với giá trị bao nhiêu?
Tiết diện dầm khung gồm: dầm nhịp $6.0\text{ m}$ chọn $200 \times 400\text{ mm}$, dầm nhịp $4.8\text{ m}$ chọn $200 \times 350\text{ mm}$, dầm nhịp $2.4\text{ m}$ chọn $100 \times 200\text{ mm}$. Tiết diện cột từ tầng 1 đến tầng 4 gồm: cột biên (trục A, F) chọn $200 \times 300\text{ mm}$ chịu lực dọc $N = 60588\text{ daN}$; cột giữa (trục B, C, D, E) chọn $200 \times 400\text{ mm}$ chịu lực dọc $N = 96940.8\text{ daN}$.

5. Tổng giá trị lực tập trung tĩnh tải truyền về các nút khung 8B và 8C tầng điển hình là bao nhiêu?
Tại nút 8B, tổng lực tập trung tĩnh tải là $P_{tt} = 11616\text{ daN}$ (hợp thành từ phản lực dầm 3 là $5789\text{ daN}$ và dầm 4 là $5827\text{ daN}$). Tại nút 8C, tổng lực tập trung tĩnh tải là $P_{tt} = 10318\text{ daN}$ (hợp thành từ phản lực dầm 5 là $4858\text{ daN}$ và dầm 9/7 là $5465\text{ daN}$).

Kết luận

Đồ án đã giải quyết hoàn chỉnh nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật kết cấu bê tông cốt thép cho công trình dân dụng 5 tầng theo mã đề 8A1c & 18. Nghiên cứu đã thực hiện đầy đủ các bước tính toán tải trọng, thiết kế bố trí thép cho 12 ô bản sàn toàn khối và xác lập sơ đồ tính, tải trọng tác dụng cho hệ khung phẳng trục 8 dựa trên hai tiêu chuẩn TCVN 2737:2023 và TCVN 5574:2018. Kết quả nghiên cứu cung cấp hệ thống số liệu kết cấu chi tiết, đảm bảo độ tin cậy chịu lực và tính khả thi thi công cho toàn bộ công trình.