Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp, kết cấu sàn bê tông cốt thép toàn khối đóng vai trò tiếp nhận trực tiếp tải trọng sử dụng (hoạt tải) và trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo kiến trúc (tĩnh tải) để truyền về hệ thống chịu lực thẳng đứng gồm dầm, cột, tường và móng. Đồng thời, sàn nhiều tầng còn đóng vai trò là vách cứng nằm ngang phân phối tải trọng ngang (như gió, động đất) đến các cấu kiện chịu lực chính. Đồ án "Kết cấu bê tông cốt thép 1: Sàn sườn toàn khối" của tác giả Nguyễn Thanh Lâm, dưới sự hướng dẫn của giảng viên Nguyễn Thành Chung (Khoa Xây dựng, Bộ môn Kết cấu công trình, Trường Đại học Xây dựng Miền Trung), giải quyết bài toán thiết kế kết cấu sàn tầng điển hình cho một công trình nhà xưởng công nghiệp.
Nhiệm vụ và mục tiêu tính toán trong đồ án được xác lập cụ thể như sau:
- Xác lập sơ đồ kết cấu mặt bằng và phân loại sự làm việc của các ô bản sàn dựa trên tỷ lệ kích thước hình học.
- Chọn sơ bộ kích thước tiết diện và xác định các chỉ tiêu cơ lý tính toán của vật liệu bê tông, cốt thép.
- Thiết kế bản sàn theo sơ đồ khớp dẻo: xác định tải trọng, lập sơ đồ tính toán dải bản liên tục nhiều nhịp, tính toán nội lực, bố trí cốt thép chịu lực và cốt thép cấu tạo.
- Thiết kế dầm phụ theo sơ đồ khớp dẻo: lập sơ đồ tính dầm liên tục, xác định tải trọng phân bố, vẽ biểu đồ bao mômen và lực cắt, tính toán cốt thép dọc và cốt đai.
- Thiết kế dầm chính theo sơ đồ đàn hồi: quy đổi tải trọng tập trung, xét các trường hợp chất hoạt tải bất lợi để thiết lập biểu đồ bao nội lực, tính toán cốt thép dọc chịu uốn tại các tiết diện nguy hiểm và kiểm tra khả năng chịu cắt.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đồ án là hệ sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối của mặt bằng tầng điển hình nhà công nghiệp có tổng kích thước $23,05\text{ m} \times 27,60\text{ m}$. Hệ kết cấu gồm 4 nhịp dầm chính theo phương ngang (mỗi nhịp dài $6,90\text{ m}$, tương ứng với 3 khoảng dầm phụ $2,30\text{ m}$) và 4 nhịp dầm phụ theo phương dọc (mỗi nhịp dài $5,80\text{ m}$). Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn là $p^c = 820\text{ daN/m}^2$ ($8,20\text{ kN/m}^2$).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán kết cấu
Hồ sơ tính toán áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành tại Việt Nam cùng các lý thuyết cơ học kết cấu chuyên ngành:
- Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 5574:2018 ("Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép") cho việc tính toán tiết diện, cường độ vật liệu, khả năng chịu lực cắt, uốn và quy định chiều dày lớp bê tông bảo vệ; TCVN 2737:1995 ("Tải trọng và tác động") để xác định các hệ số độ tin cậy tải trọng ($\gamma_f$).
- Lý thuyết tính toán theo sơ đồ khớp dẻo: Áp dụng cho bản sàn và dầm phụ. Phương pháp này cho phép kể đến sự phân phối lại nội lực khi bê tông bị nứt và cốt thép đạt đến trạng thái chảy dẻo, giúp giảm mômen uốn tại gối và tiết kiệm vật liệu cốt thép.
- Lý thuyết tính toán theo sơ đồ đàn hồi: Áp dụng cho dầm chính. Nội lực được xác định dựa trên nguyên lý xếp các trường hợp hoạt tải lệch tầng, cách nhịp để tìm tổ hợp bao nội lực nguy hiểm nhất tại từng tiết diện.
- Chỉ tiêu vật liệu sử dụng trong tính toán:
- Bê tông cấp độ bền B20: Cường độ chịu nén tính toán $R_b = 11,5\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 0,9\text{ MPa}$, môđun đàn hồi $E_b = 27,5 \times 10^3\text{ MPa}$, hệ số điều kiện làm việc $\gamma_b = 1,0$.
- Cốt thép nhóm CB240-T (thép trơn, dùng cho bản sàn và cốt đai dầm): $R_s = 210\text{ MPa}$, $R_{sw} = 170\text{ MPa}$, $E_s = 20 \times 10^4\text{ MPa}$, hệ số giới hạn chiều cao vùng nén $\alpha_R = 0,426$, $\xi_R = 0,6154$.
- Cốt thép nhóm CB300-V (thép có gờ, dùng làm cốt dọc chịu lực dầm phụ và dầm chính): $R_s = 260\text{ MPa}$, $R_{sw} = 210\text{ MPa}$, $E_s = 20 \times 10^4\text{ MPa}$, $\alpha_R = 0,4132$, $\xi_R = 0,5833$, hệ số dẻo $\alpha_{pl} = 0,302$, $\xi_{pl} = 0,37$.
| Cấu kiện | Kích thước sơ bộ lựa chọn | Cơ sở công thức xác định |
|---|---|---|
| Bản sàn | $h_b = 100\text{ mm}$ | $h_b = \frac{D}{m} l_1 = \frac{1,2}{30} \times 2,3\text{ m} = 92\text{ mm}$ (với $D = 0,8 \div 1,4; m = 30 \div 35$) |
| Dầm phụ | $b_{dp} \times h_{dp} = 200 \times 400\text{ mm}$ | $h_{dp} = (\frac{1}{20} \div \frac{1}{12}) l_2 = 265 \div 441\text{ mm}$; $b_{dp} = (\frac{1}{4} \div \frac{1}{2}) h_{dp}$ |
| Dầm chính | $b_{dc} \times h_{dc} = 300 \times 650\text{ mm}$ | $h_{dc} = (\frac{1}{12} \div \frac{1}{8}) l_{dc} = 525 \div 788\text{ mm}$; $b_{dc} = (\frac{1}{4} \div \frac{1}{2}) h_{dc}$ |
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Thiết kế sàn bản dầm theo sơ đồ khớp dẻo
Ô bản có kích thước $l_1 \times l_2 = 2,30\text{ m} \times 5,80\text{ m}$. Xét tỷ số cạnh $l_2 / l_1 = 5,8 / 2,3 = 2,52 > 2$, kết cấu làm việc theo mô hình bản dầm (uốn một phương theo phương cạnh ngắn). Tải trọng được quy ước truyền toàn bộ vào dầm phụ; phần tải trọng truyền về dầm chính được cân bằng thông qua việc bố trí cốt thép mũ cấu tạo.
Tải trọng tác dụng lên dải bản rộng $b = 1\text{ m}$ gồm có:
- Tĩnh tải: $g_s = \sum (\delta_i \times \gamma_i \times \gamma_{f,i}) = 4,023\text{ kN/m}^2$ (bao gồm gạch ceramic dày $10\text{ mm}$, vữa lót dày $30\text{ mm}$, bản bê tông cốt thép dày $100\text{ mm}$, vữa trát dày $15\text{ mm}$).
- Hoạt tải tính toán: $p_s = p^c \times \gamma_{f,p} = 8,20 \times 1,2 = 9,84\text{ kN/m}^2$.
- Tổng tải trọng phân bố tính toán: $q_s = g_s + p_s = 13,863\text{ kN/m}$.
Sơ đồ tính là dầm liên tục 12 nhịp gối lên tường biên và các dầm phụ. Nhịp tính toán nhịp biên $l_{0b} = 2095\text{ mm}$, nhịp giữa $l_0 = 2100\text{ mm}$ (độ chênh nhịp $< 10%$). Nội lực và cốt thép được tính toán đặt cốt đơn với chiều cao làm việc $h_0 = 75\text{ mm}$ (lớp bảo vệ $C_0 = 20\text{ mm}$, giả thiết $a = 25\text{ mm}$):
| Tiết diện bản sàn | Công thức mômen dẻo | Giá trị mômen ($M$) | $\alpha_m$ | $\xi$ | $A_s$ tính toán ($\text{mm}^2$) | Cốt thép chọn | $A_s$ bố trí ($\text{mm}^2$) | Hàm lượng $\mu$ (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nhịp biên | $M_{nb} = \frac{q_s l_{0b}^2}{11}$ | $5,531\text{ kNm}$ | 0,085 | 0,089 | 365,54 | $\phi 8\text{a}130$ | 387 | 0,516% |
| Gối thứ 2 | $M_{g2} = -\frac{q_s [\max(l_{0b},l_0)]^2}{11}$ | $-5,558\text{ kNm}$ | 0,086 | 0,090 | 369,64 | $\phi 8\text{a}130$ | 387 | 0,516% |
| Nhịp giữa | $M_{ng} = \frac{q_s l_0^2}{16}$ | $3,821\text{ kNm}$ | 0,059 | 0,061 | 249,71 | $\phi 8\text{a}200$ | 250 | 0,330% |
| Gối giữa | $M_{gg} = -\frac{q_s l_0^2}{16}$ | $-3,821\text{ kNm}$ | 0,059 | 0,061 | 249,71 | $\phi 8\text{a}200$ | 250 | 0,330% |
Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản bê tông: $Q_{\max} = 17,426\text{ kN} \le 0,75 R_{bt} b h_0 = 0,75 \times 0,9 \times 10^3 \times 1,0 \times 0,075 = 50,625\text{ kN}$. Bê tông đủ khả năng chịu cắt, không cần bố trí cốt đai cho bản sàn. Cốt thép cấu tạo mũ chịu mômen âm dọc tường bố trí $\phi 6\text{a}200$ với chiều dài đoạn neo $l_{an} = 350\text{ mm}$; dọc dầm chính bố trí $\phi 6\text{a}200$ vươn ra $l_{an} = 600\text{ mm}$ (ứng với $\alpha = 0,25$ do tỷ số $p_s / g_s = 2,038$); cốt thép phân bố đặt $\phi 6\text{a}200$ ở nhịp và $\phi 6\text{a}250$ ở gối.
Chương 2: Thiết kế dầm phụ theo sơ đồ dẻo
Dầm phụ có nhịp hình học $l_2 = 5,80\text{ m}$, khoảng cách giữa các dầm phụ $l_1 = 2,30\text{ m}$. Kết cấu gồm 4 nhịp liên tục; nhịp tính toán nhịp biên $l_{0b} = 5595\text{ mm}$, nhịp giữa $l_0 = 5500\text{ mm}$.
- Tải trọng tác dụng lên dầm phụ:
- Trọng lượng bản thân: $g_0 = \gamma_{bt} b_{dp} (h_{dp} - h_b) \gamma_{f,b} = 25 \times 0,2 \times (0,4 - 0,1) \times 1,1 = 1,65\text{ kN/m}$.
- Tĩnh tải từ sàn truyền vào: $g_1 = g_s \times l_1 = 4,023 \times 2,3 = 9,253\text{ kN/m}$.
- Tổng tĩnh tải: $g_{dp} = g_0 + g_1 = 10,903\text{ kN/m}$.
- Hoạt tải từ sàn truyền vào: $p_{dp} = p_s \times l_1 = 8,20 \times 2,3 = 18,86\text{ kN/m}$.
- Tổng tải trọng phân bố: $q_{dp} = g_{dp} + p_{dp} = 29,763\text{ kN/m}$.
- Tỷ số hoạt tải / tĩnh tải: $p_{dp} / g_{dp} = 1,730 \rightarrow$ hệ số triệt tiêu mômen âm $k = 0,238$.
Tiết diện tính toán ở giữa nhịp là tiết diện chữ T có cánh chịu nén ($b'f = 1200\text{ mm}, h'f = 100\text{ mm}, h_0 = 360\text{ mm}$). Do mômen giới hạn của cánh $M_f = 427,8\text{ kNm} > M{\max} = 84,785\text{ kNm}$ nên trục trung hòa qua cánh, tính toán như tiết diện chữ nhật $b'f \times h{dp}$. Tại các gối chịu mômen âm, cánh nằm ở vùng kéo nên tính toán theo tiết diện chữ nhật $b{dp} \times h_{dp} = 200 \times 400\text{ mm}$.
| Vị trí tiết diện dầm phụ | Mômen tính toán ($M$) | $\alpha_m$ | $\xi$ | $A_s$ tính toán ($\text{mm}^2$) | Cốt dọc lựa chọn | $A_s$ chọn ($\text{mm}^2$) | $\mu$ thực tế (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nhịp biên | $84,785\text{ kNm}$ | 0,047 | 0,048 | 917,16 | $3\phi 20$ | 942 | 1,30% |
| Nhịp giữa | $56,031\text{ kNm}$ | 0,031 | 0,0315 | 601,89 | $2\phi 20$ | 628 | 0,87% |
| Gối 2 | $66,223\text{ kNm}$ | 0,223 | 0,255 | 812,07 | $2\phi 18 + 1\phi 20$ | 823 | 1,43% |
| Gối giữa | $56,270\text{ kNm}$ | 0,189 | 0,211 | 671,95 | $2\phi 18 + 1\phi 16$ | 710 | 1,06% |
Tính toán cốt đai dầm phụ với lực cắt cực đại $Q_{\max} = 99,914\text{ kN}$:
- Khả năng chịu ứng suất nén chính của dải bê tông bụng dầm: $Q_{\max} = 99,914\text{ kN} \le 0,3 R_b b h_0 = 248,4\text{ kN}$ (Đạt).
- Khả năng chịu cắt của bê tông ở mép gối: $Q_{\max} \le Q_{b,\max} = 2,5 R_{bt} b h_0 = 162\text{ kN}$ (Đạt).
- Khả năng chịu cắt ở cuối tiết diện nghiêng không đủ, tính toán cốt đai 2 nhánh $\phi 6$ ($A_{sw} = 56,6\text{ mm}^2, R_{sw} = 170\text{ MPa}$):
- Đoạn gần gối tựa ($l/4$): bố trí đai $\phi 6\text{a}110$.
- Đoạn giữa dầm: bố trí đai $\phi 6\text{a}200$.
Chương 3: Thiết kế dầm chính theo sơ đồ đàn hồi
Dầm chính là dầm liên tục 4 nhịp, mỗi nhịp dài $l = 3 l_1 = 6,90\text{ m}$, tiết diện $b_{dc} \times h_{dc} = 300 \times 650\text{ mm}$. Tỷ số độ cứng đơn vị giữa dầm và cột thỏa mãn điều kiện $i_d / i_c \ge 4$, do đó các liên kết giữa dầm chính và cột được mô hình hóa tương đương gối tựa khớp đơn giản.
Tải trọng từ dầm phụ và trọng lượng bản thân dầm chính được quy đổi về các lực tập trung đặt tại các nút giao (khoảng cách $2,30\text{ m}$):
- Trọng lượng bản thân dầm chính (đã trừ phần giao với bản và dầm phụ): $G_0 = \gamma_b b_{dc} S_0 \gamma'_{f,b} = 25 \times 0,3 \times 1,205 \times 1,1 = 9,941\text{ kN}$.
- Tĩnh tải từ dầm phụ truyền vào: $G_1 = g_{dp} \times l_2 = 10,903 \times 5,8 = 63,237\text{ kN}$.
- Tổng tĩnh tải tập trung: $G_{dc} = G_0 + G_1 = 73,178\text{ kN}$.
- Hoạt tải tập trung từ dầm phụ truyền vào: $P_{dc} = p_{dp} \times l_2 = 18,86 \times 5,8 = 109,388\text{ kN}$.
Để xác định đường bao nội lực nguy hiểm nhất, đồ án thiết lập 6 sơ đồ chất hoạt tải (từ HT1 đến HT6) kết hợp cùng tĩnh tải (TT):
- TT: Tĩnh tải tác dụng trên toàn bộ 4 nhịp dầm.
- HT1: Hoạt tải đặt trên nhịp 1 và nhịp 3 (tìm mômen dương cực đại tại nhịp 1 và 3).
- HT2: Hoạt tải đặt trên nhịp 2 và nhịp 4 (tìm mômen dương cực đại tại nhịp 2 và 4).
- HT3: Hoạt tải đặt trên nhịp 1 và nhịp 2 (tìm mômen âm cực đại tại gối B).
- HT4: Hoạt tải đặt trên nhịp 2 và nhịp 3 (tìm mômen âm cực đại tại gối C).
- HT5 & HT6: Các trường hợp chất tải bổ trợ để xác định đường bao mômen dương giữa các nhịp và lực cắt lớn nhất tại các gối.
Nội lực từng sơ đồ được giải bằng phương pháp tra bảng hệ số kết hợp phương pháp treo biểu đồ mômen tam giác của Cơ học kết cấu ($M_0 = P \times l_1$). Sau khi thiết lập tổ hợp bao nội lực, mômen tính toán cốt thép tại các gối được giảm trừ về mép cột ($b_c = 300\text{ mm}$):
- Mômen mép gối B: $M_{mg}^B = 353,786\text{ kNm}$.
- Mômen mép gối C: $M_{mg}^C = 311,963\text{ kNm}$.
Kết quả và đóng góp kỹ thuật
Đồ án đã hoàn thiện toàn bộ quy trình thiết kế hệ kết cấu sàn sườn toàn khối nhà công nghiệp với các thông số định lượng cụ thể:
| Cấu kiện | Kích thước tiết diện ($b \times h$) | Tải trọng tính toán | Nội lực nguy hiểm nhất | Cốt thép chịu lực lựa chọn | Cốt đai / Cốt phân bố |
|---|---|---|---|---|---|
| Bản sàn | $1000 \times 100\text{ mm}$ | $q_s = 13,863\text{ kN/m}$ | $M_{\max} = 5,558\text{ kNm}$ $Q_{\max} = 17,426\text{ kN}$ |
Nhịp biên & Gối 2: $\phi 8\text{a}130$ Nhịp giữa & Gối giữa: $\phi 8\text{a}200$ |
Cốt phân bố: $\phi 6\text{a}200/\text{a}250$ Cốt mũ cấu tạo: $\phi 6\text{a}200$ |
| Dầm phụ | $200 \times 400\text{ mm}$ | $q_{dp} = 29,763\text{ kN/m}$ | $M_{\max} = 84,785\text{ kNm}$ $Q_{\max} = 99,914\text{ kN}$ |
Nhịp biên: $3\phi 20$ Nhịp giữa: $2\phi 20$ Gối 2: $2\phi 18 + 1\phi 20$ Gối giữa: $2\phi 18 + 1\phi 16$ |
Gần gối: $\phi 6\text{a}110$ Giữa dầm: $\phi 6\text{a}200$ |
| Dầm chính | $300 \times 650\text{ mm}$ | $G_{dc} = 73,178\text{ kN}$ $P_{dc} = 109,388\text{ kN}$ |
$M_{mg}^B = 353,786\text{ kNm}$ $M_{mg}^C = 311,963\text{ kNm}$ |
Cốt thép dọc CB300-V bố trí theo biểu đồ bao mômen | Bố trí cốt đai và cốt treo tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính |
Các đóng góp kỹ thuật chính của đồ án gồm:
- Tối ưu hóa sự làm việc của vật liệu: Phân tách rõ ràng phương pháp tính toán: sử dụng sơ đồ khớp dẻo cho bản sàn và dầm phụ nhằm tận dụng khả năng biến dạng dẻo của bê tông cốt thép, giảm mômen uốn gối; áp dụng sơ đồ đàn hồi cho dầm chính để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho hệ dầm khung đỡ chính.
- Tuân thủ cấu tạo kháng nứt: Bố trí đầy đủ hệ thống cốt thép mũ chịu mômen âm cục bộ dọc theo tường biên và dầm chính ($l_{an} = 350\text{ mm}$ và $l_{an} = 600\text{ mm}$), xử lý triệt để nguy cơ xuất hiện vết nứt do giả thiết bỏ qua sự làm việc theo phương cạnh dài của bản dầm.
- Tính toán chi tiết điều kiện chịu cắt: Thực hiện kiểm tra đầy đủ ứng suất nén chính thân dầm, khả năng chịu cắt của bê tông mép gối và thiết kế bước đai thay đổi ($\text{a}110$ và $\text{a}200$) nhằm đảm bảo khả năng chịu lực cắt theo tiết diện nghiêng.
Hạn chế và hướng mở rộng
Dựa trên phạm vi và các giả thiết tính toán được trình bày trong thuyết minh:
- Hạn chế về mô hình tải trọng: Đồ án chỉ tập trung giải quyết hệ tải trọng thẳng đứng (tĩnh tải phân bố đều và hoạt tải sử dụng). Ảnh hưởng của tải trọng ngang (áp lực gió, động đất) và các tác động thứ cấp như co ngót bê tông, biến thiên nhiệt độ và lún không đều mới chỉ được xử lý định tính thông qua các biện pháp cấu tạo cốt thép.
- Giả thiết đơn giản hóa liên kết: Độ cứng của cột được coi là khớp tự do khi tính dầm chính dựa trên tỷ số $i_d / i_c \ge 4$, bỏ qua sự truyền mômen uốn cục bộ từ dầm vào đầu cột khung.
- Hướng phát triển tiếp theo: Mở rộng bài toán thiết kế sang mô hình khung không gian 3D toàn khối (kết hợp sàn - dầm - cột - móng), kiểm tra trạng thái giới hạn thứ hai về độ võng và bề rộng khe nứt theo TCVN 5574:2018, đồng thời so sánh kết quả tính tay với các phần mềm phân tích phần tử hữu hạn.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn cho:
- Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng công trình (Dân dụng và Công nghiệp) trong quá trình thực hiện Đồ án Bê tông cốt thép 1, Đồ án Bê tông cốt thép 2 và Đồ án tốt nghiệp kỹ sư.
- Kỹ sư thiết kế kết cấu trong việc tra cứu các bước tính toán truyền tải trọng sàn bản dầm, nguyên lý lập biểu đồ bao mômen theo phương pháp dẻo và đàn hồi, cùng các quy định neo nối cốt thép theo TCVN 5574:2018.
- Phần đáng tham khảo nhất là quy trình kiểm tra khả năng chịu cắt dầm phụ trên tiết diện nghiêng và phương pháp quy đổi mômen mép gối dầm chính để tối ưu hóa diện tích cốt thép.
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao ô bản sàn kích thước $2,3\text{ m} \times 5,8\text{ m}$ lại được tính toán theo sơ đồ bản dầm làm việc một phương?
Ô bản có cạnh dài $l_2 = 5,8\text{ m}$ và cạnh ngắn $l_1 = 2,3\text{ m}$. Tỷ số $l_2 / l_1 = 5,8 / 2,3 = 2,52 > 2$. Theo nguyên lý kết cấu, khi tỷ số chiều dài trên chiều rộng lớn hơn 2, tải trọng tác dụng chủ yếu uốn theo phương cạnh ngắn truyền vào dầm phụ; phần tải truyền theo phương cạnh dài rất nhỏ nên được bỏ qua trong tính toán chịu uốn và được bù đắp bằng thép mũ cấu tạo.
2. Tiết diện tính toán dầm phụ ở nhịp và ở gối khác nhau như thế nào?
Tại giữa nhịp, do chịu mômen dương (thớ dưới kéo, thớ trên nén), bản sàn đổ toàn khối nằm trong vùng nén đóng vai trò là bản cánh, tạo thành tiết diện chữ T với bề rộng cánh tính toán $b'f = 1200\text{ mm}$. Tại các gối, do chịu mômen âm (thớ trên kéo, thớ dưới nén), bản cánh nằm trong vùng kéo nên bị bỏ qua, dầm phụ được tính toán theo tiết diện chữ nhật $b{dp} \times h_{dp} = 200 \times 400\text{ mm}$.
3. Tại sao bản sàn không cần bố trí cốt thép đai chịu cắt?
Lực cắt lớn nhất trong dải bản tính toán là $Q_{\max} = 17,426\text{ kN}$. Giá trị này nhỏ hơn nhiều so với khả năng chịu cắt thuần túy của bê tông tiết diện $b \times h_0 = 1000 \times 75\text{ mm}$ là $0,75 R_{bt} b h_0 = 0,75 \times 0,9 \times 10^3 \times 1,0 \times 0,075 = 50,625\text{ kN}$. Do bê tông đủ khả năng chịu lực cắt nên không cần bố trí cốt đai.
4. Vì sao dầm chính được tính toán theo sơ đồ đàn hồi thay vì sơ đồ khớp dẻo như dầm phụ và bản sàn?
Dầm chính là cấu kiện chịu lực chủ chốt của khung kết cấu, trực tiếp đỡ toàn bộ dầm phụ và truyền tải trọng lớn xuống hệ cột. Việc áp dụng sơ đồ đàn hồi với các tổ hợp hoạt tải lệch nhịp đảm bảo mức độ an toàn cao hơn, kiểm soát chặt chẽ trạng thái biến dạng và ngăn ngừa sự hình thành khớp dẻo quá sớm tại các vị trí nút khung quan trọng.
5. Bước cốt đai dầm phụ được phân bố như thế nào dọc theo chiều dài nhịp?
Dầm phụ sử dụng cốt đai 2 nhánh $\phi 6$ (CB240-T). Ở đoạn gần gối tựa có chiều dài $l/4$ (nơi lực cắt $Q$ lớn), bước đai được bố trí dày là $\phi 6\text{a}110$; ở đoạn giữa dầm (nơi lực cắt giảm nhỏ), bước đai được đặt thưa hơn theo điều kiện cấu tạo là $\phi 6\text{a}200$.
Kết luận
Đồ án "Kết cấu bê tông cốt thép 1: Sàn sườn toàn khối" của sinh viên Nguyễn Thanh Lâm là một công trình tính toán kỹ thuật hoàn chỉnh, chuẩn xác theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 và TCVN 2737:1995. Tác giả đã kết hợp linh hoạt lý thuyết khớp dẻo cho bản sàn và dầm phụ cùng lý thuyết đàn hồi cho dầm chính, mang lại giải pháp thiết kế hợp lý và tiết kiệm vật liệu. Các kết quả tính toán tiết diện, nội lực và bản vẽ bố trí cốt thép cung cấp cơ sở dữ liệu mẫu tin cậy cho việc học tập và ứng dụng thực hành kết cấu công trình.