Đồ án tốt nghiệp ngành cnkt công trình xây dựng the black building

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG

THE BLACK BUILDING

GVHD: ThS. NGUYỄN TỔNG
SVTH: NGUYỄN PHI TỒN

SKL 0 0 8 3 9 8

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG

-----

-----

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THE BLACK BUILDING
(PHẦN THUYẾT MINH)

SVTH

GVHD
MSSV
KHĨA

: NGUYỄN PHI TỒN
: ThS. NGUYỄN TỔNG
: 13149180
: 2013 - 2018


LỜI CÁM ƠN
Qua hơn bốn năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí
Minh, được sự chỉ bảo và giảng dạy nhiệt tình của q thầy cơ, đặc biệt là các thầy cô trong Khoa
Xây Dựng đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức về lý thuyết và thực hành trong suốt thời gian
học ở trường.Cùng với sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp của
mình.Thơng qua đó đã giúp em ơn lại kiến thức đã học và áp dụng vào thực tế. Hơn nữa, đây
cũng là cơ hội để em học hỏi thêm nhiều kiến thức mới, sẵn sàng để bước chân vào ngưỡng cửa
mới phía trước.
Từ những kết quả đạt được, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Tổng. Dưới sự
giúp đỡ hướng dẫn tận tình của thầy đã giúp em hoàn thành luận văn đúng tiến độ. Hơn nữa lời
động viên của thầy giúp em vượt qua những trở ngại khó khăn trong suốt thời gian làm luận văn.
Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa và nhà trường đã dạy
dỗ và truyền đạt kiến thức lẫn kinh nghiệm trong những năm qua. Xin cảm ơn đến các anh chị,
bạn bè khóa trước đã giúp đỡ giải đáp các thắc mắc, các phần mềm và tài liệu phục vụ cho luận
văn.
Do khối lượng luận văn tương đối lớn, thời gian thực gấp rút, và kiến thức bản thân còn hạn chế
nên luận văn khơng tránh khỏi sai sót. Rất mong sự thơng cảm, chỉ dạy và đóng góp ý kiến của
các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn.
Tp.HCM, Tháng 7 năm 2018

Sinh viên
NGUYỄN PHI TOÀN

i


CAPSTONE PROJECT’S TASK
Student name: NGUYEN PHI TOAN
Student ID: 13149180
Faculty: Civil of Engineerings
Major: Construction Engineering Technology
Project’s name: THE BLACK BUILDING
1. Initial documentation:
+ Architectural profile (provided thesis advisor)
+ Soil profile
2. Content
2.1: Architecture:
+ Illustrate architectural drafts again (0%)
2.2: Structure:
+ Modelling, analysis, and design typical slab
+ Modelling, analysis, and design of stairscase
+ Modelling, analysis, and design 2 frame grid and beams of typycal floor
+ Modelling, analysis, and design elevator
+ Foundation: Modelling, analysis, and design bored pile method
3. Explication and drafts (Drawings)
01 thesis and 01 appendix
21 drawings A1 (03 architecture drawwings, 18 structure drawing)
4. Advisor: MSc. NGUYEN TONG
5. Assigned date: 21/02/2018
6. Deadline: 29/06/2018

HEAD OF FACULTY

Ho Chi Minh city, June 29th, 2018
ADVISOR

ii


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sinh viên : NGUYỄN PHI TỒN
MSSV: 13149180
Khoa : Xây Dựng
Ngành : Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơng Trình Xây Dựng
Tên đề tài: THE BLACK BIULDING
1. Số liệu ban đầu:
Hồ sơ kiến trúc (cung cấp bởi GVHD)
Hồ sơ khảo sát địa chất (cung cấp bởi GVHD)
2. Nội dung các phần lý thuyết và tính tốn:
2.1: Kiến trúc:
Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc (0%)
2.2: Kết cấu:
Tính tốn, thiết kế sàn tầng điển hình khối chung cư.
Tính tốn, thiết kế cầu thang bộ và bể nước.
Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung trục 3, trục 6 và tầng 14
Nền móng: Phương án cọc khoan nhồi
3. Thuyết minh và bản vẽ:
01 Thuyết minh và 01 Phụ lục
21 bản vẽ A1 (03 Kiến trúc, 18 Kết cấu)
4. Cán bộ hướng dẫn
: ThS. NGUYỄN TỔNG

5. Ngày giao nhiệm vụ
: 21/02/2018
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 29/06/2018

Xác nhận của GVHD

Tp. HCM ngày..... tháng….. năm 2016
Xác nhận của BCN Khoa

iii


MỤC LỤC
̀
LƠI CÁM ƠN ..................................................................................................................................... i
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN ........................................................................ Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................................ ix
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH ....................................................... 1
1.1. Giới thiệu về cơng trình ..................................................................................................... 1
1.2. Quy mơ và phân khu chức năng cơng trình ....................................................................... 1
1.3. Giải pháp kiến trúc ............................................................................................................. 1
1.3.1
Thiết kế mặt bằng....................................................................................................... 1
1.3.2
Thiết kế mặt đứng ...................................................................................................... 2
1.3.3
Kết cấu ....................................................................................................................... 2
1.4
Giải pháp kỹ thuật khác ..................................................................................................... 2
1.4.1

Thơng gió và chiếu sáng tự nhiên .............................................................................. 2
1.4.2
Hệ thống điện ............................................................................................................. 2
1.4.3
Hệ thống nước ............................................................................................................ 2
1.4.4
Hệ thống chống cháy nổ ............................................................................................ 2
CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU ............................................................................................... 3
2.1
Phân tích và lựa chọn giải pháp kết cấu ............................................................................. 3
2.1.1
Mục đích .................................................................................................................... 3
2.1.2
Hệ kết cấu theo phương đứng .................................................................................... 3
2.1.3
Hệ kết cấu theo phương ngang .................................................................................. 3
2.1.4
Kết luận ...................................................................................................................... 3
2.2
Cơ sở thiết kế ..................................................................................................................... 3
2.2.1
Hồ sơ khảo sát và thiết kế .......................................................................................... 4
2.2.2
Quy chuẩn , tiêu chuẩn thiết kế .................................................................................. 4
2.2.3
Phần mềm ứng dụng .................................................................................................. 4
2.3
Vật liệu sử dụng ................................................................................................................. 4
2.3.1
Bê tông ....................................................................................................................... 4

2.3.2
Cốt thép ...................................................................................................................... 4
2.3.3
Chọn chiều dày sàn .................................................................................................... 4
2.3.4
Chọn kích thước vách ................................................................................................ 5
2.3.5
Chọn sơ bộ kích thước cột ......................................................................................... 5
2.3.6
Chọn sơ bộ kích thước dầm ....................................................................................... 5
2.4
Tải trọng tác động .............................................................................................................. 6
2.4.1
Tĩnh tải ....................................................................................................................... 6
2.4.2
Hoạt tải ....................................................................................................................... 7
2.4.3
Tải trọng gió ............................................................................................................... 8
2.4.4
Tải trọng động đất .................................................................................................... 14
2.5
Tổ hợp tải trọng................................................................................................................ 17
2.5.1
Sàn............................................................................................................................ 17
2.5.2
Khung....................................................................................................................... 17
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ................................................................... 19
3.1
Mặt bằng sàn tầng điển hình ............................................................................................ 19
iv

3.2
Mơ hình tính..................................................................................................................... 19
3.3
Phân tích, kiểm tra mơ hình ............................................................................................. 20
3.3.1
Chia dải Strip ........................................................................................................... 20
3.3.2
Kết quả nội lực ......................................................................................................... 21
3.3.3
Kiểm tra chuyển vị ngắn hạn ................................................................................... 23
3.4
Tính tốn, bố trí thép ........................................................................................................ 23
3.5
Kiểm tra độ võng dài hạn. ................................................................................................ 34
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CẦU THANG ..................................................................................... 36
4.1
Tổng quan ........................................................................................................................ 36
4.2
Sơ bộ kích thước tiết diện ................................................................................................ 36
4.3
Tải trọng tác dụng lên bản thang...................................................................................... 37
4.3.1
Tỉnh tải ..................................................................................................................... 37
4.3.2
Hoạt tải ..................................................................................................................... 37
4.3.3
Tổng tải trọng ........................................................................................................... 37
4.4

Sơ đồ tính và nội lực bản thang ....................................................................................... 38
4.5
Thiết kế cốt thép bản thang .............................................................................................. 39
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KHUNG KHƠNG GIAN.................................................................... 40
5.1
Mơ hình khung khơng gian .............................................................................................. 40
5.2
Phân tích, kiểm tra các điều kiện sử dụng cơng trình ...................................................... 40
5.2.1
Kiểm tra chuyển vị đỉnh ........................................................................................... 40
5.2.2
Kiểm tra dao động .................................................................................................... 41
5.2.3
Kiểm tra ổn định chống lật....................................................................................... 41
5.3
Tính tốn, thiết kế dầm .................................................................................................... 43
5.3.1
Mặt bằng dầm .......................................................................................................... 43
5.3.2
Tính tốn cốt thép dọc.............................................................................................. 45
5.3.3
Tính tốn cốt thép đai .............................................................................................. 45
5.3.4
Cấu tạo kháng chấn .................................................................................................. 45
5.3.5
Neo và nối thép ........................................................................................................ 46
5.3.6
Kết quả tính tốn và bố trí thép ................................................................................ 46
5.4
Tính tốn, thiết kế vách .................................................................................................... 55

5.4.1
Phương pháp vùng biên chịu moment ..................................................................... 55
5.4.2
Tính tốn, thiết kế vách W1 ( V1 - Story 14) .......................................................... 57
5.4.3
Kết quả tính tốn bố trí thép cho vách trục 3, trục 6, lõi cầu thang. ........................ 58
CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ MÓNG ................................................................................................... 63
6.1. Số liệu địa chất cơng trình ............................................................................................... 63
6.2. Tính tốn phương án móng cọc khoan nhồi .................................................................... 65
6.2.1.
Thống kê cọc khoan nhồi ......................................................................................... 65
6.2.2.
Tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi D1000 ......................................................... 66
6.2.3.
Sơ bộ số lượng cọc ................................................................................................... 70
6.2.4.
Mặt bằng bố trí cọc .................................................................................................. 71
6.2.5.
Xác định độ cứng cọc .............................................................................................. 73
6.3. Tính tốn – thiết kế hệ móng ........................................................................................... 73
6.3.1.
Chọn kích thước đài cọc và bố trí các cọc trong đài ................................................ 73
v


6.3.2.
Thiết kế móng cọc khoan nhồi F7 (C28) ................................................................. 74
6.3.3.
Thiết kế móng cọc khoan nhồi F1............................................................................ 81
6.3.4.

Thiết kế móng cọc khoan nhồi F2............................................................................ 87
6.3.5.
Thiết kế móng cọc khoan nhồi F3............................................................................ 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................. 101

vi


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2-1 Kích thước sơ bộ dầm tầng điển hình. ............................................................................... 5
Bảng 2-2 Tải do các lớp hoàn thiện sàn ............................................................................................. 6
Bảng 2-3 Tải do các lớp hoàn thiện sàn vệ sinh ................................................................................ 7
Bảng 2-4 Tải do trọng lượng bản thân tường..................................................................................... 7
Bảng 2-5 Bảng hoạt tải sàn ................................................................................................................ 7
Bảng 2-6 Giá trị tính tốn của tải trọng gió tĩnh quy về tải tập trung ................................................ 8
Bảng 2-7 Chu kì và tần số dao động của cơng trình .......................................................................... 9
Bảng 2-8 Giá trị tính tốn của tải trọng gió động theo phương X .................................................. 12
Bảng 2-9 Giá trị tính tốn của tải trọng gió động theo phương Y ................................................... 13
Bảng 2-10 Chu kì và tần số dao động của cơng trình ...................................................................... 16
Bảng 2-11 Các loại hình tải trọng (Load Pattems) .......................................................................... 17
Bảng 2-12 Các trường hợp tải trọng (Load Case)............................................................................ 17
Bảng 2-13 Các loại hình tải trọng (Load Pattems) .......................................................................... 17
Bảng 2-14 Các tổ hợp tải trọng ( Load Combinations).................................................................... 17
Bảng 3-1 Kết quả tính thép sàn ........................................................................................................ 23
Bảng 4-1 Tĩnh tải hoàn thiện bản chiếu nghỉ ................................................................................... 37
Bảng 4-2 Tĩnh tải hoàn thiện bản thang nghiêng ............................................................................. 37
Bảng 4-3 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên cầu thang ....................................................................... 38
Bảng 4-4 Kết quả bố trí thép cầu thang ........................................................................................... 39
Bảng 5-1 Tổng hợp chuyển vị đỉnh ................................................................................................. 41
Bảng 5-2 Kiểm tra chống lật theo phương X ................................................................................... 42

Bảng 5-3 Kiểm tra chống lật theo phương Y ................................................................................... 42
Bảng 5-4 Kết quả thép dầm DX1-B248 ........................................................................................... 45
Bảng 5-5 Bảng tính tốn và bố trí thép ............................................................................................ 47
Bảng 5-6 Kết quả tính tốn và bố trí thép vách W1......................................................................... 59
Bảng 5-7 Kết quả tính tốn và bố trí thép vách W2......................................................................... 60
Bảng 5-8 Kết quả tính tốn và bố trí thép vách W3......................................................................... 61
Bảng 5-9 Kết quả tính tốn và bố trí thép vách W4......................................................................... 62
Bảng 6-1: Biểu đồ trị số SPT ........................................................................................................... 63
Bảng 6-1: Thống kê địa chất ............................................................................................................ 64
Bảng 6-2: Thống kê cọc khoan nhồi ................................................................................................ 65
Bảng 6-3: Hệ số tỷ lệ từng lớp đất ................................................................................................... 66
Bảng 6-4: Xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý đất nền ................................................... 67
Bảng 6-5: Xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cường độ đất nền ............................................ 69
Bảng 6-6: Xác định sức kháng ma sát theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ............................... 70
Bảng 6-7: Tổng hợp sức chịu tải của cọc......................................................................................... 70
Bảng 6-8: Tổng hợp móng cọc D1000............................................................................................. 71
Bảng 6-9: Độ cứng cọc đơn của từng móng .................................................................................... 73
Bảng 6-10: Kết quả Pmax(j), Pmin(j) móng F4 ............................................................................... 74
Bảng 6-11: Tổng hợp các kết quả tính tốn móng F4 ...................................................................... 76
Bảng 6-12: Kết quả cốt thép móng F7 ............................................................................................. 81
Bảng 6-13: Kết quả Pmax(j), Pmin(j) móng F1 ............................................................................... 82
vii


Bảng 6-14: Tổng hợp các kết quả tính tốn móng F1 ...................................................................... 84
Bảng 6-15: Ứng suất gây lún móng F1 ............................................................................................ 86
Bảng 6-16: Kết quả cốt thép móng F1 ............................................................................................. 87
Bảng 6-17: Kết quả Pmax(j), Pmin(j) móng F2 ............................................................................... 87
Bảng 6-18: Tổng hợp các kết quả tính tốn móng F2 ...................................................................... 90
Bảng 6-19: Ứng suất gây lún móng F2 ............................................................................................ 92

Bảng 6-20: Kết quả cốt thép móng F2 ............................................................................................. 92
Bảng 6-21: Tổng hợp các kết quả tính tốn móng F1 ...................................................................... 95
Bảng 6-22: Ứng suất gây lún móng F4 ............................................................................................ 97
Bảng 6-23: Kết quả cốt thép móng F4 ........................................................................................... 100

viii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1-1: Vị trí tịa nhà THE BLACK BUILDING .......................................................................... 1
Hình 2-1 Sơ đồ tính tốn động lực tải gió tác dụng lên cơng trình .................................................... 9
Hình 2-2 Biểu đồ phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang .......................................................... 16
Hình 3-1 Mặt bằng sàn tầng điển hình ............................................................................................. 19
Hình 3-2 Mơ hình sàn trong safe ..................................................................................................... 19
Hình 3-3 Dải strip theo phương X .................................................................................................. 20
Hình 3-4 Dải strip theo phương Y ................................................................................................... 20
Hình 3-5 Momen M11 phân bố trong sàn ........................................................................................ 21
Hình 3-6 Momen M22 phân bố trong sàn ........................................................................................ 21
Hình 3-7 Momen dải strip theo phương X ....................................................................................... 22
Hình 3-8 Momen dải strip theo phương Y ....................................................................................... 22
Hình 3-9 Kết quả độ võng ngắn hạn sàn tầng điển hình .................................................................. 23
Hình 3-10 Kết quả độ võng dài hạn sàn tầng điển hình ................................................................... 35
Hình 4-1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình ................................................................................... 36
Hình 4-2 Tổng tải trọng tác dụng lên cầu thang .............................................................................. 38
Hình 4-3 Biểu đồ momen của bản thang ......................................................................................... 38
Hình 4-4 Biểu đồ lực cắt của bản thang ........................................................................................... 39
Hình 5-1 Mặt bằng dầm tầng điển hình ........................................................................................... 44
Hình 5-2 Sơ đồ phân bố momen về vùng biên ................................................................................ 56
Hình 6-1: Cao độ mũi cọc D1000 .................................................................................................... 65
Hình 6-2: Mặt bằng móng F4........................................................................................................... 74

Hình 6-3: Phản lực đầu cọc móng F7 (Comb1) ............................................................................... 75
Hình 6-4: Phản lực đầu cọc móng F7 (Comb5) ............................................................................... 75
Hình 6-5: Khối móng quy ước ......................................................................................................... 76
Hình 6-6: Sơ đồ móng 1 cọc ............................................................................................................ 78
Hình 6-7: Sơ đồ làm việc của cọc chịu tải ngang ............................................................................ 79
Hình 6-8: Mặt bằng móng F1........................................................................................................... 81
Hình 6-9: Phản lực đầu cọc móng F1(Comb8) ................................................................................ 83
Hình 6-10: Phản lực đầu cọc móng F1 (Comb5) ............................................................................. 83
Hình 6-11: Khối móng quy ước ....................................................................................................... 84
Hình 6-12: Mơ men phương X (Comb1) và mơ men phương Y (Comb1) ...................................... 86
Hình 6-13: Phản lực đầu cọc móng F2(Comb8) .............................................................................. 88
Hình 6-14: Phản lực đầu cọc móng F2 (Comb5) ............................................................................. 89
Hình 6-15: Khối móng quy ước ....................................................................................................... 89
Hình 6-16: Mơ men phương X (Comb8) và mơ men phương Y (Comb8) ...................................... 92
Hình 6-17: Mặt bằng móng F3......................................................................................................... 93
Hình 6-18: Phản lực đầu cọc móng F3(Comb10) ............................................................................ 94
Hình 6-19: Phản lực đầu cọc móng F3 (Comb5) ............................................................................. 94
Hình 6-20: Khối móng quy ước ....................................................................................................... 95
Hình 6- 21 : Tháp xuyên thủng móng F3 ......................................................................................... 99

ix


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH
1.1.Giới thiệu về cơng trình
Chức năng sử dụng của cơng trình là kinh doanh căn hộ cao cấp.
Dự án cao ốc THE BLACK BUILDING tại Lê Thánh Tơng, Thành phố Hạ Long.
ao
®i c
x an

h
ờ
đng
lê
th
án
h
tô
ng
đi
cộ

t đ
ồn

g

hồ

k h u đất x ây d ự n g
b Ưn h v iƯn ®a k h o a q u è c t Õ v in me c h ạ l o n g

ến
t uy
ng
đ- ờ

Biển h ạ l o n g

v en

g
- ờn
n (đ
b iể
q uy

ờn
đĐi

g

á
th
lê

nh

n
tô

g

ho ạ
c h)
qu

ản

g

t

e
g
ựn
ỗ x
y d bà i đ
xâ
ất h ợ p
u đ t
kh g kế
ờn
r-

ng

ầm

Đi
à
ub
cầ
ith
ơ

Hỡnh 1-1: V trớ tũa nh THE BLACK BUILDING
1.2. Quy mô và phân khu chức năng công trình
Cơng trình có kết cấu 2 tầng hầm và 14 tầng , 1 tầng mái được phân chia chức năng như
sau:
• Tầng hầm 1, 2: Bố trí các bãi giữ xe và các phòng kĩ thuật điện - nước, phòng máy biến

thế, phòng máy lạnh trung tâm, phòng máy bơm, bể nước ngầm, PCCC, bể chứa nước
thải và sử lí nước thải.
• Tầng 1-2: khu trung tâm thương mại dịch vụ, siêu thị, nhà hàng.
• Tầng 3- 14:căn hộ cao cấp.
• Tầng mái: Sử dụng mái che cho hệ thống máy móc.
1.3. Giải pháp kiến trúc
1.3.1 Thiết kế mặt bằng
- Hầm 1 và hầm 2 của cao ốc: công năng của cơng trình là chung cư cao cấp nên phần lớn
diện tích được dùng cho việc để xe đi lại vì khách hàng hướng đến của cơng trình là người
có thu nhập cao nên việc bố trí khơng gian để xe ô tô là hết sức cần thiết. các trạm bơm,
phịng kỹ thuật, trạm sử lí nước thải được bố trí hợp lý nhằm tạo khơng gian thống mát
nhất có thể cho tầng.
- Tầng 1 đến tầng 2: được sử dụng làm khu mua sắm, của hàng siêu thị, các dịch vụ ăn uống
phục vụ cho cư dân tại cao ốc.
- Tầng 3 đến tầng 14: Các căn hộ được bố trí hợp lý xung quanh lối đi chung giúp cho giao
thông chung được tiện lợi cùng với việc hiệu quả trong q trình sử dụng cơng trình.
1


Tầng 15 và tầng mái: được bố trí các phịng kỹ thuật và bể nước dùng cho sinh hoạt và
chửa cháy.
1.3.2 Thiết kế mặt đứng
- Lựa chọn chiều cao tầng phù hợp với công năng và tiết kiệm tối đa vật liệu và khối tích cần
điều hịa khơng khí. Chiều cao các tầng cụ thể như sau:
• Tầng hầm 1 : 3 (m)
• Tầng hầm 2 : 2.5 (m)
• Tầng 1 shop house : 7 (m)
• Tầng 2 shop house : 5.5 (m)
• Tầng 3-13 : 3.4 (m)
- Cơng trình có hình khối kiến trúc hiện đại phù hợp với tính chất một chung cư cao cấp.Với

những nết ngang và thẳng đứng tạo nên sự bề thế và vững vàng cho cơng trình, hơn nữa kết
hợp với việc sử dụng vật liệu mới cho cơng trình như đá Granite, gạch ốp cao cấp tạo nên
sự sang trọng cho một công trình kiến trúc.
- Sử dụng khai thác triệt để nết hiện đại với cửa kính lớn, tường ngồi được hồn thiện bằng
sơn nước. Mái BTCT có lớp chống thấm và cách nhiệt. Tường gạch trát vữa, sơn nước, lớp
chớp nhôm xi mờ.
1.3.3 Kết cấu
- Hệ kết cấu của cơng trình là hệ khung-vách BTCT toàn khối.
- Mái phẳng bằng BTCT và được chống thấm.
- Cầu thang bằng BTCT toàn khối, tường bao che và tường ngăn giữa các căn hộ dày
200mm, tường ngăn phòng dày 100mm.
1.4 Giải pháp kỹ thuật khác
1.4.1 Thơng gió và chiếu sáng tự nhiên
- Thơng gió: Kết hợp giữa hệ thống điều hồ khơng khí và thơng gió tự nhiên. Gió tự nhiên
được lấy bằng hệ thống cửa sổ, các khoảng trống được bố trí ở các mặt của cơng trình.
Ngồi ra, để tăng thêm độ thơng thống tự nhiên cho cơng trình, ta sử dụng biện pháp
thông tầng.
- Chiếu sáng: Tận dụng tối đa chiếu sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ các mặt đều được lắp
kính. Với giải pháp thơng tầng ánh sáng có thể được lấy từ bên trên khi ta bố trí vịm kính
bên trên lỗ thơng tầng.
1.4.2 Hệ thống điện
Sử dụng mạng điện quốc gia thống qua hệ thống đường dây và máy phát điện dự phòng.
Việc thiết kế phải tuân theo qui phạm thiết kế hiện hành, chú ý đến nguồn dự trữ cho việc
phát triển và mở rộng. Hệ thống đường dây điện được chơn ngầm trong tường có hộp nối.
1.4.3 Hệ thống nước
- Cấp nước: Nước từ hệ thống cấp nước của thủ đô đi vào bể ngầm đặt tại tầng hầm của cơng
trình. Sau đó được bơm lên bể nước mái, quá trình điều khiển bơm được thực hiện hoàn
toàn tự động. Nước sẽ theo các đường ống kĩ thuật chạy đến các vị trí lấy nước cần thiết.
- Thốt nước: Nước mưa trên mái cơng trình, nước thải sinh hoạt được thu vào các ống thu
nước và đưa vào bể xử lý nước thải. Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra hệ thống

thoát nước của thủ đô.
1.4.4 Hệ thống chống cháy nổ
- Hệ thống báo cháy: Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi phịng và mỗi tầng, ở nơi
cơng cộng của mỗi tầng. Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát
hiện được cháy phịng quản lý nhận được tín hiệu thì kiểm sốt và khống chế hoả hoạn cho
cơng trình.
- Hệ thống chữa cháy: Thiết kế tuân theo các yêu cầu phòng chống cháy nổ và các tiêu
chuẩn liên quan khác (bao gồm các bộ phận ngăn cháy, lối thoát nạn, cấp nước chữa cháy).
Tất cả các tầng đều đặt các bình CO2, đường ống chữa cháy tại các nút giao thông.
-

2


2.1
2.1.1

2.1.2
-

-

2.1.3
-

-

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU
Phân tích và lựa chọn giải pháp kết cấu
Mục đích

Việc phân tích phương án kết cấu cơng trình để đảm bảo các kết cấu thỏa mãn những yêu cầu
cơ bản trong thiết kế cơ sở như tính đơn giản, tính đều đặn và đối xứng, độ cứng.. .Khi cơng
trình thỏa mãn các u cầu thiết kế cơ sở, cơng trình có nhiều khả năng sẽ làm việc họp lí
tránh xảy ra những trường họp bất lợi cho các kết cấu trong cơng trình. Điều này sẽ giúp tiết
kiệm thời gian và công sức khi đi vào phân tích và tính tốn từng bộ phận kết cấu cũng như
đảm bảo cho q trình thi cơng được thực hiện đơn giản và thuận tiện. Đối với những cơng
trình, do u cầu kiến trúc nên kết cấu khơng thỏa mãn được các yêu cầu của thiết kế cơ sở,
việc phân tích và điều chỉnh kết cấu cơng trình giúp hạn chế những khó khăn trong tính tốn
kết cấu do sự sai khác đó gây ra
Hệ kết cấu theo phương đứng
Kết cấu theo phương thẳng đứng có vai trị rất lớn trong kết cấu nhà cao tầng quyết định gần
như toàn bộ giải pháp kết cấu. Trong nhà cao tầng, kết cấu phương thẳng đứng có vai trị:
Cùng với dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần khơng chịu lực của cơng
trình, tạo nên khơng gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng.
Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyền xuống móng, xuống nền đất.
Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên cơng trình (phân phối giữa các cột, vách và truyền
xuống móng).
Giữ vai trị trong ổn định tổng thể cơng trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh và
chuyển vị đỉnh.
Các hệ kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao
gồm : Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình
ống và hệ kết cấu hình hộp.Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào
điều kiện cụ thể của cơng trình, cơng năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng
ngang (động đất, gió).
Cơng trình căn hộ Lucky Palace được sử dụng hệ chịu lực chính là hệ kết cấu khung vách hỗn
họp đồng thời kết hợp với lõi cứng. Lõi cứng được bố trí ở giữa mỗi tháp, cột và vách được
bố trí ở xung quanh cơng trình, với nhiều vách nhỏ giúp tăng khả năng chống xoắn đối với
mặt bằng công trình dạng dài
Hệ kết cấu theo phương ngang
Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang (sàn, sàn dầm) có vai trò:

Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn (tải trọng bản thân sàn, người đi lại,
làm việc trên sàn, thiết bị đặt trên sàn...) và truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng để truyền
xuống móng, xuống đất nền.
Đóng vai trị như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng để chúng
làm việc đồng thời với nhau.

Trong cơng trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu.
Việc lựa chọn phương án sàn họp lý là điều rất quan trọng. Do vậy cần phải có sự phân tích
đúng để lựa chọn ra phương án phù họp với kết cấu của cơng trình.
2.1.4 Kết luận
Đối với cơng trình Căn hộ Black Building, sinh viên chọn:
- Phương án chịu lực theo phương đứng là hệ kết cấu khung vách hỗn hợp đồng thời kết hơp
với lõi cứng.
- Phương án chịu lực theo phương ngang là hệ sàn dầm.
2.2 Cơ sở thiết kế
-

3


2.2.1
2.2.2

2.2.3
2.3
2.3.1

-

Hồ sơ khảo sát và thiết kế

01 bản vẽ kiến trúc.
01 hồ sơ địa chất.
Quy chuẩn , tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9368 – 2012 : Thiết kế cơng trình chịu động đất.
TCXDVN 356 - 2005 : Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCXD 198 – 1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế bê tơng cốt thép tồn khối.
TCXD 10304 – 2014 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCXD 229 – 1999 : Chỉ dẫn tính tốn thành phần động của tải trọng gió theo TCVN
TCVN 5574 – 2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bê tông và bê tông cốt thép.
Phần mềm ứng dụng
Autocad, Safe 2016, Etabs 9.7.4.
Bảng tính gió, động đất, sàn, dầm, vách, cầu thang, móng : Excel.
Vật liệu sử dụng
Bê tông
Bê tông sàn, dầm, cột, vách, móng, cọc sử dụng bêtơng có cấp độ bền B25 có
chỉ tiêu sau:
Khối lượng riêng: γ = 25 kN/m3
Cường độ chịu nén tính tốn: Rb = 14.5 MPa.

-

Cường độ chịu kéo tính tốn: Rbt = 1.05 MPa. Mơđun đàn hồi: Eb = 30000MPa.

2.3.2

Cốt thép
Cốt thép loại AI(   10 ) cho sàn, dầm, cột, vách, móng, cọc có các chỉ tiêu sau:
- Cường độ chịu kéo tính tốn của thép dọc: Rs = 225MPa.
- Cường độ chịu nén tính tốn của thép dọc: Rsc = 225MPa.

- Mơđun đàn hồi của cốt thép dọc: Es = 210000MPa.
- Cường độ chịu kéo tính tốn của cốt thép đai: Rsw = 175MPa
Cốt thép loại AII (   10 ) cho sàn có các chỉ tiêu sau:
- Cường độ chịu kéo tính tốn của thép dọc: Rs = 280MPa.
-

Cường độ chịu nén tính tốn của thép dọc: Rsc = 280MPa.

-

Mơđun đàn hồi của cốt thép dọc: Es = 210000MPa.

Cốt thép loại AIII (   10 ) cho dầm, cột, vách, móng, cọc có chỉ tiêu sau:

2.3.3
-

-

-

Cường độ chịu kéo tính toán của thép dọc: Rs = 365MPa.

-

Cường độ chịu nén tính tốn của thép dọc: Rsc = 365MPa.

-

Mơđun đàn hồi của cốt thép dọc: Es = 200000MPa.

Chọn chiều dày sàn
Theo TCVN 5574 : 2012 ( Điều 8.2.2) quy định
hmin = 40mm đối với sàn mái, hmin = 50mm đối với sàn nhà ở và cơng trình cơng cộng.
hmin = 40mm đối với sàn nhà sản xuất, hmin = 70mm đối với bản làm từ bê tông nhẹ.
Đặt hs là chiều dày của bản sàn phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản sàn và đặt trưng
làm việc của bản sàn.
Chiều dày bản sàn được xác định sơ bộ theo công thức kinh nghiệm sau:
D
hs = L  h
min
m 1
4


Trong đó :
D = 0.8  1.4 phụ thuộc vào tải trọng.
m = 30  35 cho loại bản dầm.
m = 40  45 cho bản kê bốn cạnh.
L1 là kích thước cạnh ngắn.
- Chọn ơ sàn làm việc 2 phương có cạnh ngắn lớn nhất Li= 9330 mm để tính
0.8
1.4
Do đó
 9330  h s 
 9330  166 ( mm )  h s  327 ( mm )
45
40
 Chọn hs = 250(mm)
2.3.4 Chọn kích thước vách

Chọn chiều dày vách cứng 300 mm với kích thước cụ thể trình bày trong kiến trúc.
2.3.5 Chọn sơ bộ kích thước cột
N
- Khung vách: Ac =
R + μR s
b
- Tiết diện cột có thể thay đổi tiết diện 3 đến 4 tầng 1 lần.
Chọn sơ bộ kích thước dầm
Kích thước sơ bộ của dầm được chọn theo công thức kinh nghiệm sau
1 1
1 1
h = (  ) L
b = ( ÷ )× h
d
d
d
16 12
2 4
Trong đó L là nhịp dầm
Bảng 2-1 Kích thước sơ bộ dầm tầng điển hình.

2.3.6

STT

Tên dầm

1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

B1
B2
B3
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11

B12
B13
B14
B15
B16
B17
B18
B19
B20
B21
B22
B23

Nhịp
Mm
1630
4900
8150
6200
6530
6880
6380
6450
3700
6250
3150
4600
1235
6100
4450

2535
1200
2280
850
1725
3650
9800

Chiều cao h(mm)
(1/12)*L (1/16)*L
135.8
101.9
408.3
306.3
679.2
509.4
516.7
387.5
544.2
408.1
573.3
430.0
531.7
398.8
537.5
403.1
308.3
231.3
520.8
390.6

262.5
196.9
383.3
287.5
102.9
77.2
508.3
381.3
370.8
278.1
211.3
158.4
100.0
75.0
190.0
142.5
70.8
53.1
143.8
107.8
304.2
228.1
816.7
612.5

h chọn
(mm)
400
400
600

600
600
600
600
600
400
600
400
400
400
600
400
400
400
400
400
400
400
700

Bề rộng b(mm)
0.25h
0.5h
100
200
100
200
150
300
150

300
150
300
150
300
150
300
150
300
100
200
150
300
100
200
100
200
100
200
150
300
100
200
100
200
100
200
100
200
100

200
100
200
100
200
175
350

b chọn
(mm)
200
200
300
300
300
300
300
300
200
300
200
200
200
300
200
200
200
200
200
200

200
350

Tiết
diện
400x200
400x200
600x300
600x300
600x300
600x300
600x300
600x300
400x200
600x300
400x200
400x200
400x200
600x300
400x200
400x200
400x200
400x200
400x200
400x200
400x200
700x350

5

STT

Tên dầm

23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37

B24
B25
B26
B27
B28
B29
B30
B31
B32

B33
B34
B35
B36
B37
B38

Nhịp
Mm
8550
8150
4500
6930
4550
6300
7030
5250
3900
4800
4300
3400
10350
6450
1250

Chiều cao h(mm)
(1/12)*L (1/16)*L
712.5
534.4
679.1667 509.375

375
281.25
577.5
433.125
379.1667 284.375
525
393.75
585.8333 439.375
437.5
328.125
325
243.75
400
300
358.3333 268.75
283.3333
212.5
862.5
646.875
537.5
403.125
104.1667 78.125

h chọn
(mm)
600
600
400
600
400

400
600
600
400
400
400
400
700
600
400

Bề rộng b(mm)
0.25h
0.5h
150
300
150
300
100
200
150
300
100
200
100
200
150
300
150
300

100
200
100
200
100
200
100
200
175
350
150
300
100
200

b chọn
(mm)
300
300
200
300
200
200
300
300
200
200
200
200
350

300
200

Tiết
diện
600x300
600x300
400x200
600x300
400x200
400x200
600x300
600x300
400x200
400x200
400x200
400x200
700x350
600x300
400x200

2.4 Tải trọng tác động
2.4.1 Tĩnh tải
❖ Tĩnh tải trọng lượng bản thân cấu kiện
Khi tính bằng phần mềm safe, etabs trọng lượng bản than cấu kiên do phần mềm tính với
hệ số vượt tải.
❖ Trọng lượng bản thân lớp hoàn thiện

STT

1
2
3
4
5

Bảng 2-2 Tải do các lớp hoàn thiện sàn
Tải
Trọng
Chiều
trọng
Hệ số
lượng
Các lớp cấu tạo
dày
tiêu
vượt tải
riêng
(mm)
chuẩn
n
(kN/m³)
(kN/m²)
Lớp gạch Ceramic
20
22
0.44
1.2
Lớp vữa lót
20

18
0.36
1.3
Bản BTCT
0
25
0.00
1.1
Lớp vữa trát
15
18
0.27
1.3
Đường ống thiết bị
0.20
1.2
Tổng tĩnh tải
1.27

Tải
trọng
tính
tốn
(kN/m²)
0.53
0.47
0.00
0.35
0.24
1.59

6


STT

1
2
3
4
5
6

Bảng 2-3 Tải do các lớp hoàn thiện sàn vệ sinh
Tải
Trọng
Chiều
trọng
Hệ số
lượng
Các lớp cấu tạo
dày
tiêu
vượt tải
riêng
(mm)
chuẩn
n
(kN/m³)
(kN/m²)

Gạch chống trơn
20
22
0.44
1.2
Vữa xi măng tạo
20
18
0.36
1.3
dốc
Bản BTCT
0
25
0.00
1.1
Chống thấm
0.04
1.3
Lớp vữa trát
15
18
0.27
1.3
Đường ống thiết bị
0.20
1.2
Tổng tĩnh tải
1.31

Tải
trọng
tính
tốn
(kN/m²)
0.53
0.47
0.00
0.05
0.35
0.24
1.64

Tĩnh tải do trọng lượng bản thân tường
Các ơ bản có tường xây vách ngăn sẽ chịu tải trọng tập trung do tường truyền vào. Để
thuận tiện cho việc tính tốn ta quy đổi tải tập trung thành phân bố đều.
Bảng 2-4 Tải do trọng lượng bản thân tường
Tải
Trọng
Hệ số
Tải
Chiều
Chiều
trọng
lượng
vượt
trọng
Loại tường
dày
cao

tiêu
riêng
tải
tính toán
(mm)
(mm)
chuẩn
(kN/m³)
n
(kN/m)
(kN/m)
Tường trên dầm
200
3000
18
10.8
1.1
11.88
Tường trên sàn
200
3200
18
11.52
1.1
12.672
Tường trên dầm
100
3000
18
5.4

1.1
5.94
Tường trên sàn
100
3200
18
5.76
1.1
6.34
2.4.2
-

Hoạt tải
Dựa vào chức năng của từng loại phịng trong cơng trình ta tra trong TCVN 2737-1995 ta
được hoạt tải tác dụng lên các ô sàn như sau:
Bảng 2-5 Bảng hoạt tải sàn
Hoạt
Hệ số
Hoạt tải
tải tiêu
Cơng dụng
vượt
tính tốn
chuẩn
tải
(kN/m)
(kN/m)
Phịng ở
1.5
1.3

1.95
Phịng vệ sinh
1.5
1.3
1.95
Hành lang
3
1.2
3.6
Lơ gia
2
1.3
2.6
Phòng sinh hoạt cộng dồng
4
1.2
4.8

Hoạt tải
dài hạn
(kN/m)

Hoạt tải
ngắn hạn
(kN/m)

0.3
0.3
1
0.7

1.4

1.2
1.2
2
1.3
2.6
7


Cơng dụng

Hoạt
tải tiêu
chuẩn
(kN/m)
4
4
4
5

Hệ số
vượt
tải

Hoạt tải
tính tốn
(kN/m)

Hoạt tải

dài hạn
(kN/m)

Hoạt tải
ngắn hạn
(kN/m)

Phịng GYM
1.2
4.8
1.4
2.6
Siêu thị
1.2
4.8
1.4
2.6
Shop House
1.2
4.8
1.4
2.6
Gara ơ tơ
1.2
6
1.8
3.2
2.4.3 Tải trọng gió
2.4.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió
- Giá trị tính tốn cuat tải trọng gió tĩnh quy về tải tập trung của từng tầng được tính theo

cơng thức ( TCVN 2737:1995)
W = Wo × kz × c × n × B (kN)
- Trong đó:
• Wo: giá trị của áp lực gió láy theo bản đồ phân vùng phục lục D và điều 6.4 TCVN
2737:1995 cơng trình xây dựng ở Hạ Long thuộc khu vực II-B, W0 = 0.95 kN/m2
• kz: hệ số tính đến sự thây đổi của áp lực gió theo độ cao, lấyy theo bảng 5
TCVN:1995 dạng địa hình C.
• c : hệ số khí động đối với mặt đón gió c = +0.8, mặt hút gió c= -0.6
• n : hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, n = 1.2
• B : diện tích đón gió (m2)
- Tải trọng gió tĩnh được quy về thành lực tập trung tại các cao trình đỉnh sàn, lực tập trung
này được đặc tại tâm hình học của mỗi tầng.
Bảng 2-6 Giá trị tính tốn của tải trọng gió tĩnh quy về tải tập trung
Phương X
Phương Y
Chiều Cao
H
STORY
cao
độ
đón
K
Wt.đón
Wt.hút
WtX
Wt.đón
Wt.hút
WtY
tầng tầng gió
MAI

3.4
49.9
1.7 1.34 104.8686 78.65144 183.520 208.6989 156.5242 365.223
STORY14
3.4
46.5
3.4 1.32 206.5427 154.9071 361.450 411.0405 308.2804 719.321
STORY13
3.4
43.1
3.4 1.30 203.3483 152.5112 355.860 404.6832 303.5124 708.196
STORY12
3.4
39.7
3.4 1.28 200.1538 150.1154 350.269
398.326 298.7445 697.070
STORY11
3.4
36.3
3.4 1.26 196.9594 147.7196 344.679 391.9687 293.9765 685.945
STORY10
3.4
32.9
3.4 1.24 193.765 145.3237 339.089 385.6115 289.2086 674.820
STORY9
3.4
29.5
3.4 1.22 190.3356 142.7517 333.087 378.7868 284.0901 662.877
STORY8
3.4

26.1
3.4 1.18 185.544
139.158 324.702 369.2509 276.9381 646.189
STORY7
3.4
22.7
3.4 1.15 180.7523 135.5642 316.317
359.715 269.7862 629.501
STORY6
3.4
19.3
3.4 1.12 175.851 131.8883 307.739 349.9609 262.4707 612.432
STORY5
3.4
15.9
3.4 1.09 170.5269 127.8952 298.422 339.3655 254.5241 593.890
SH2
5
12.5
3.4 1.04 162.854 122.1405 284.995 324.0956 243.0717 567.167
SH1
7
7
3.4 0.93 145.3159 108.9869 254.303
289.193 216.8948 506.088
2.4.3.2 Thành phần động của tải trọng gió
- Cơng trình có chiều cao lớn hơn 40m nên ta tiến hành tính thành phần động của gió. Để
xác định thành phần động của gió ta cần xác định tần số dao động riêng của cơng trình.
- Thiết lập sơ đồ tính tốn động lực học và các bước tính tốn:
• Sơ đồ tính tốn là hệ thanh công xôn hữu hạn điểm tập trung khối lượng

8


•
•
•

•

Chia cơng trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên bề mặt
cơng trình khơng đổi.
Vị trí các điểm tập trung khối lượng đặt tại cao trình sàn.
Giá trị khối lượng tập trung bằng tổng khối lượng của bản thân kết cấu, tải trọng
các lớp cấu tạo sàn và hoạt tải tham gia vào cơng trình để tính thành phần động của
gió TCVN 2737:1995 và TCXD 229:1999 cho phép sử dụng hệ số chiết giảm khối
lượng đối với hoạt tải là 0.5 ( bảng 1, TCXD 229:1999)
Khai báo Mass Source trong mơ hình: 1TT + 0.5HT

Hình 2-1 Sơ đồ tính tốn động lực tải gió tác dụng lên cơng trình
-

-

Việc tính tốn dao động riêng rất phức tạp, cần sự hỗ trợ của phần mềm. Ta sử dụng phần
mềm ETABS 9.7.4 để phân tích các dạng dao động của mơ hình.
Trong TCXD 229:1999 có quy định chỉ cần tính tốn thành phần dao động của tải trọng
gió ứng với S dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ S thỏa mãng
bất đẳng thức: fs < fL • Trong đó:
fL: được tra trong bản 2 TCXD 229:1999 đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt

thép, láy δ = 0.3, fL= 1.3Hz
Gió động của cơng trình được tính theo 2 phương X và Y mỗi dạng dao động chỉ xét
phương có chuyển vị lớn hơn.
• Bước 1: Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát 12 Mode dao động đầu tiên, kết quả
chu kì và tần số của 10 dạng dao động lấy từ ETABS được trình bày trong bảng
sau:
Bảng 2-7 Chu kì và tần số dao động của cơng trình
Mode
Period Tần số
1
1.501
0.666
2
1.359
0.736
3
1.122
0.891
4
0.405
2.468
5
0.363
2.757
6
0.290
3.453
7
0.256
3.906

8
0.184
5.437
9


Mode
9
10
11
12

•

Period
0.164
0.130
0.107
0.105

Tần số
6.108
7.667
9.317
9.493

Ta thấy fs = f3 =0.917 < fL= 1.3 < f4=2.709 nên chỉ xét 3 dao động đầu tiên
Mode 1 cơng trình dao động xoắn ( khơng xét)
Mode 2 cơng trình dao động theo phương Y
Mode 3 cơng trình dao động theo phương X

Bước 2: Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần tử
thứ J với dạng dao động thứ I được xác định theo công thức:

Wp( ji) = M j  i   i  y ji

Trong đó:
▪ Wp(ji): lực đơn vị tính tốn ( kN)
▪ Mj: Khối lượng tập trung của phần cơng trình thứ j (T)

i : hệ số động lực ứng với dao động thứ i, không thứ nguyên phụ thuộc vào

▪

thông số  i và độ giảm của dao động.

-

▪

 i hệ số được xác định bằng cách chia cơng trình thành n phần trong phạm

▪

vi phần tải trọng gió có thể coi như khơng đổi.
yji: dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với
dạng dao động riêng thứ i, không thứ nguyên.

Xác định hệ số động lực:

i

Phụ thuộc vào thông số  i và độ giảm loga của dao động

i =

  W0
,
940  f i

Trong đó:

 : hệ số độ tin cậy của tải gió láy bằng 1.2

▪
▪
▪
▪

-

Wo: giá trị của áp lực gió Wo= 0.95 kN/m2
fi: tần số dao động riêng thứ I (Hz)
Cơng trình bằng BTCT  =0.95 tra theo đường số 2 trên đồ thị (hình 2
trang 10- TCXD 229:1999) ta được:
Xác định hệ số  i:

( y
n

i =

j=1
n

ji

( y
j=1

2
ji

 WFj )
 Mj )

Trong đó:
▪
▪
▪

Mj: khối lượng tập trung của phần công trinh thứ J.
Yji: dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm cơng trình thứ J ứng với dao
dộng thứ i.
Wfi: giá trị tính tốn của thành phần động của tải gió tác dụng lên phần thứ j
của cơng trình, ứng với các dạng dao dộng khác nhau khi kể đến ảnh hưởng
của xung vận tốc gió, có thứ nguyên là lực, xác định theo công thức:
10


▪

▪
▪

WFj = Wj   j  S j  i

(kN)

Wj: là giá trị tính tốn thành phần tĩnh của áp lực gió, tác dụng lên phần thứ
j của cơng trình.
 j : Là hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của
cơng trình khơng thứ ngun các giá trị

▪

j

láy theo TCVN 2737: 1995 và

được cho trong bảng 3 ( trang 8 TCXD 229:1999).
V: hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các
dạng dao động khác nhau của cơng trình, khơng thứ ngun xác định phụ
thuộc vào tham số  :  ứng với dạng dao động thứ nhất v = v1 (xác định
như bản 4,5 TCXD 229:1999 )

11


Bảng 2-8 Giá trị tính tốn của tải trọng gió động theo phương X
STORY
MAI

STORY14
STORY13
STORY12
STORY11
STORY10
STORY9
STORY8
STORY7
STORY6
STORY5
SH2
SH1

Z
49.9
46.5
43.1
39.7
36.3
32.9
29.5
26.1
22.7
19.3
15.9
12.5
7

Mj
2896.119

3552.886
3552.886
3552.885
3552.885
3552.885
3552.885
3552.885
3552.885
3552.885
3552.885
3353.990
3282.402

Wj
183.520
361.449
355.859
350.269
344.678
339.088
333.087
324.701
316.316
307.739
298.422
284.994
254.302

ξj
0.422

0.424
0.427
0.429
0.434
0.439
0.444
0.448
0.453
0.459
0.469
0.479
0.505

v
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717

WFj
55.476

109.92
108.874
107.853
107.308
106.725
105.973
104.413
102.796
101.291
100.334
97.8350
92.0126

UX
0.0068
0.0064
0.0060
0.0055
0.0050
0.0045
0.0040
0.0035
0.0030
0.0024
0.0019
0.0014
0.0007

yji
0.00012274

0.00012308
0.00012346
0.00012168
0.00011962
0.00011719
0.00011429
0.00011076
0.00010638
9.6774E-05
8.8785E-05
7.7778E-05
0.000056
Tổng

yjiWFj
0.00680937
0.01352906
0.01344126
0.01312375
0.01283594
0.01250688
0.01211125
0.01156482
0.01093585
0.00980241
0.00890822
0.00760939
0.00515271
0.13833091

y2jiMj
4.3633E-05
5.38189E-05
5.41516E-05
5.26053E-05
5.08357E-05
4.87915E-05
4.6405E-05
4.35856E-05
4.02092E-05
3.32736E-05
2.80066E-05
2.02896E-05
1.02936E-05
0.000525899

Ψ1
263.036
263.036
263.036
263.036
263.036
263.036
263.036
263.036
263.036
263.036
263.036
263.036
263.036

263.036

ε1
1.469
1.469
1.469
1.469
1.469
1.469
1.469
1.469
1.469
1.469
1.469
1.469
1.469

WpjiX
137.343
168.946
169.467
167.030
164.197
160.861
156.878
152.038
146.030
132.840
121.874
100.788

71.018

12


Bảng 2-9 Giá trị tính tốn của tải trọng gió động theo phương Y
STORY
MAI
STORY14
STORY13
STORY12
STORY11
STORY10
STORY9
STORY8
STORY7
STORY6
STORY5
SH2
SH1

Z
49.9
46.5
43.1
39.7
36.3
32.9
29.5
26.1

22.7
19.3
15.9
12.5
7

Mj
2896.119
3552.886
3552.886
3552.885
3552.885
3552.885
3552.885
3552.885
3552.885
3552.885
3552.885
3353.990
3282.402

Wj
365.223
719.320
708.195
697.070
685.945
674.820
662.876
646.189

629.501
612.431
593.889
567.167
506.087

ξj
0.422
0.424
0.427
0.429
0.434
0.439
0.444
0.448
0.453
0.459
0.469
0.479
0.505

v
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717
0.717

0.717
0.717
0.717
0.717
0.717

WFj
110.403
218.758
216.670
214.638
213.554
212.394
210.897
207.793
204.576
201.580
199.676
194.701
183.1143

UX
0.0066
0.0063
0.0059
0.0055
0.0051
0.0046
0.0041
0.0036

0.0031
0.0025
0.0020
0.0015
0.0007

yji
0.00011913
0.00012115
0.0001214
0.00012168
0.00012201
0.00011979
0.00011714
0.00011392
0.00010993
0.00010081
9.3458E-05
8.3333E-05
0.000056
Tổng

yjiWFj
0.01315275
0.02650349
0.02630362
0.02611755
0.02605568
0.02544304
0.02470514

0.02367271
0.02248886
0.02032059
0.01866131
0.01622512
0.0102544
0.27990428

y2jiMj
4.11041E-05
5.21502E-05
5.23616E-05
5.26053E-05
5.28894E-05
5.09841E-05
4.87543E-05
4.61118E-05
4.29345E-05
3.61042E-05
3.10323E-05
2.32916E-05
1.02936E-05
0.000540617

Ψ1
517.749
517.749
517.749
517.749
517.749

517.749
517.749
517.749
517.749
517.749
517.749
517.749
517.749
517.749

ε1
1.526
1.526
1.526
1.526
1.526
1.526
1.526
1.526
1.526
1.526
1.526
1.526
1.526

WpjiX
272.515
339.984
340.673
341.465

342.386
336.162
328.729
319.696
308.485
282.885
262.264
220.760
145.185

13


2.4.4 Tải trọng động đất
❖ Khái quát về động đất
- Động đất được xem như là một trong những yêu cầu bắt buộc không thể thiếu và là yêu cầu
quan trọng nhất khi thiết kế các cơng trình cao tầng. Do đó bất kì cơng trình xây dựng nào
nằm ở phân vùng về động đất phải tính tốn tải trọng động đất.
- Theo TCVN 9368:2012 có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất là phương pháp tĩnh
lực ngang tương đương và phương pháp phân tích phổ dao động.
- Trong đồ án này tải trọng động đất sẽ được tính theo phương pháp phân tích phổ phản ứng
dao động ( theo điều 4.3.3.3 TCVN 9368:2012 ) việc tính tốn tải trọng động đất được thực
hiện theo TCVN 9368:2012 và sự trợ giúp của phần mềm ETABS.
❖ Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động
- Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động là phương pháp động lực học
kết cấu sử dụng phổ phản ứng động lực của tất cả các dạng dao động ảnh
hưởng đến phản ứng tổng thể của kết cấu.
- Điều kiện áp dụng : Phương pháp phân tích phổ phản ứng là phương pháp có
thể áp dụng cho tất cả các loại nhà (4.3.3.3.1 TCVN 9386 – 2012).
- Số dạng dao động cần xét đến trong phương pháp: Phải xét đến phản ứng của

tất cả dao động góp phần đáng kể vào phản ứng tổng thể của cơng trình. Điều
này có thể được thoả mãn một trong hai điều kiện sau:
• Tổng các trọng lượng hữu hiệu của các dạng dao động (Mode) được
xét chiếm ít nhất 90% tổng trọng lượng kết cấu.
• Tất cả các dạng dao động có trọng lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của
tổng trọng lượng đều được xét tới.
• Quy trình tính tốn tiến hành theo các điều 3.2.2.2 và 3.2.2.5 TCVN 9386 – 2012
❖ Thơng số cơng trình
- Xác định tỉ số agR/g
• Căn cứ vào phụ lục H “Bảng phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính”
củaTCVN 9386 – 2012 : gia tốc nền ứng với vị trí xây dựng cơng trình tại Hạ
Long,Quảng Ninh:
agR = 0.0882 x g= 0.0882 x 9.81 = 0.8652 (m/s2)
Trong đó:
▪ agR : là đỉnh gia tốc nền
▪ g là gia tốc trọng trường g= 9.81 ( m/s2)
- Xác định hệ số tầm trọng
• Cơng trình thiết kế theo TCVN 9368:2012, phụ lục F “ Mức độ và hệ số tầm
trọng quan trọng” thuộc cấp cơng trình II.
• Ứng với cấp cơng trình trên hệ số tầm trọng γI = 1.00
- Xác định gia tốc nền thiết kế
• Ag =agR x  = 0.8652 x 1 = 0.8652 (m/s2) > 0.08 x g = 0.785 (m/s2)
- Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu BTCT
• Giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q để tính đến khả năng làm tiêu hao năng
lượng , phải được tính cho từng phương khi thiết kế.
q= qo x kw
trong đó:
▪ qo : là giá trị cơ bản của hệ số ứng xử, phụ thuộc vào loại kết cấu và tính đều
đặn của nó theo mặt đứng.
▪ kw: là hệ số phản ánh dạng phá hoại phổ biến trong hệ kết cấu có tường.

▪ Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực của cơng trình là: Hệ kết cấu hỗn hợp tương
đương tường, hoặc hệ tường kép. Từ hệ kết cấu trên ta xác định được tỷ số

Trang 14