Đồ án chung cư cao tầng tân tạo i15 tầng

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

CHUNG CƯ CAO TẦNG TÂN TẠO I 15 TẦNG

GVHD:TS. NGUYỄN THANH TÚ
SVTH: NGUYỄN TẤN QUỐC

SKL 0 0 8 3 9 5

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12/2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

-----------***-----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHUNG CƯ CAO TẦNG TÂN TẠO I 15 TẦNG

GVHD: TS. NGUYỄN THANH TÚ
SVTH: NGUYỄN TẤN QUỐC

GVHD: Th.S. HUỲNH PHƯỚC SƠN
TP. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2017

MỤC LỤC

MỤC LỤC .............................................................................................................. 1
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ 8
TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN ........................................................................... 9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .............................................................................. 11
1.1. Đặc điểm kiến trúc cơng trình. ..................................................................... 11
1.1.1. Mục đích xây dưng cơng trình................................................................11
1.1.2.Đặc điểm khu vực xây dựng. ...................................................................11
1.1.3.Đặc điểm kiến trúc cơng trình. ................................................................11
1.1.4.Giải pháp lưu thơng nội bộ. .....................................................................12
1.1.5.Các giải pháp khác...................................................................................12
1.2.Ngun tắc tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép. ............................................... 12
1.3.Ngun tắc tính tốn tải trọng. ....................................................................... 13
1.3.1. Xác định tải trọng. ..................................................................................13
1.3.2. Nguyên tắc truyền tải trọng. ...................................................................13
1.4.Cơ sở tính tốn. ............................................................................................... 14
1.5.Vật liệu sử dụng. ............................................................................................. 14
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG .................................. 15
2.1. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC ....................................................................... 15
2.1.1. Sơ bộ kích thước sàn ..............................................................................15
2.1.2. Chọn kích thước tiết diện dầm ............................................................... 17
2.1.3. Chọn kích thước tiết diện cột ................................................................. 19
2.1.4. Chọn kích thước vách và lõi. ............................................................... 20
2.2. Phương pháp tính tốn. .................................................................................. 21
2.3. Xác định tải trọng tác dụng lên sàn. ............................................................... 22
2.3.1.Tỉnh tải. ................................................................................................. 22
2.3.2.Hoạt tải. ................................................................................................. 26

2.3.3.Tải trọng tường truyền lên dầm. ........................................................... 30
2.3.4. Xác định tải trọng ngang tác dụng vào công trình.( tải trọng gió ) ...... 32
2.3.4.1.Thành phần gió tĩnh. .......................................................................... 32
2.3.4.2.Thành phần gió động. ........................................................................... 33
2.3.5. Tải trọng động đất. .................................................................................38
2.4.Tổ hợp tải trọng ............................................................................................... 51

1


2.5.Kiểm tra chuyển vị ngang của đỉnh cơng trình. .............................................. 52
2.6. Tính tốn dầm. ............................................................................................... 52
2.6.1. Phương pháp tính tốn cốt thép dầm. ..................................................... 52
2.6.2. Neo và nối cốt thép .................................................................................56
2.7. Tính thép cột. ................................................................................................. 58
2.7.1 Nội lực tính tốn. .................................................................................. 58
2.7.2. Phương pháp tính tốn cốt thép cột...................................................... 58
2.8. Tính tốn thiết kế Vách .................................................................................. 65
2.8.1. Bố trí cốt thép trong vách: ......................................................................67
2.8.2. Tính tốn cốt ngang cho vách:................................................................67
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH ....................... 69
3.1. Số liệu tính tốn. ............................................................................................ 69
3.1.1.Bố trí kết cấu. ..........................................................................................69
3.1.2.Tải trọng . ................................................................................................69
3.2.Tính tốn bản thang. ....................................................................................... 71
3.2.1.Xác định nội lực . ......................................................................................... 71
3.2.2.Tính cốt thép . ..........................................................................................73
3.3.Tính tốn dầm chiếu nghĩ . ............................................................................. 74
3.3.1.Tải trọng tính tốn . .................................................................................74
3.3.2.Tính tốn cốt thép . ..................................................................................75

CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .................................... 78
4.1. SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN SÀN ........................................................ 78
4.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN .............................................................. 78
4.3. TÍNH TỐN BỐ TRÍ CỐT THÉP TẦNG ĐIỂN HÌNH ................................. 78
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI ............................................ 83
5.1.Chuẩn bị số liệu tính tốn. .............................................................................. 83
5.1.1.Điều kiện địa chất,thủy văn................................................................... 83
5.1.2. Lựa chọn giải pháp nền móng và các giả thiết tính tốn. .................... 87
5.2.Thiết kế nền móng theo phương án cọc khoan nhồi. ...................................... 87
5.2.1.Chọn chiều sâu chôn móng và chiều dày đài . ...................................... 87
5.2.2.Chọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc. ............................................... 88
5.2.3.Tính sức chịu tải của cọc....................................................................... 88
5.2.4.Xác định số cọc và bố trí trong cọc . ..................................................... 94
5.3. Thiết kế móng cọc M1 cột F-4 ....................................................................... 95
2


5.3.1. Xác định sức chịu tải của cọc. ...............................................................96
5.3.2. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc. ......................................................96
5.3.3. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc. .................................................96
5.3.4. Kiểm tra khả năng chịu tải dưới đáy khối móng quy ước. .....................98
5.3.5. Xác định chiều cao và tính thép cho đài cọc. .......................................101
5.4. Thiết kế móng lõi thang M6. ....................................................................... 104
5.4.1. Xác định sức chịu tải của cọc. .............................................................104
5.4.2. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc. ....................................................104
5.4.3. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc................................................105
5.4.4. Kiểm tra khả năng chịu tải dưới khối móng quy ước. ..........................106
5.4.5. Xác định chiều cao và tính thép cho đài cọc. .......................................110
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................... 113

3


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Mặt bằng ơ sàn ..........................................................................................17
Hình 2.2:Mặt bằng kết cấu sàn. .................................................................................18
Hình 2.3. Mặt bằng sàn tầng điển hình .....................................................................21
Hình 2.4: Cấu tạo sàn ...............................................................................................23
Hình 2.5 Mặt bằng kết cấu ........................................................................................30
Hình 2.6: Khai báo phổ phản ứng trong etabs .........................................................48
Hình 2.7 Khai báo tải trọng động đất .......................................................................50
Hình 2.8 : Mơ hình khơng gian của kết cấu ..............................................................50
Hình 2.9. Sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất trên tiết diện thẳng góc so với trục dọc
cấu kiện bê tơng cốt thép chịu uốn khi tính tốn theo độ bền ...................................53
Hình 2.10. Vị tí biên vùng chịu nén trên tiết diện chữ T của cấu kiện bê tơng cốt
thép chịu uốn .............................................................................................................55
Hình 2.11. Qui ước chiều mơ men trong cột. ............................................................61
Hình 2.12: Mặt cắt và mặt đứng của vách ................................................................66
Hình 3.1: Mặt cắt cấu tạo thang bộ. ..........................................................................69
Hình 4.1: Chia dãy strip theo layer A ( phương X) ..................................................78
Hình 4. 2: Chia dãy strip theo layer B ( phương Y) ..................................................79
Hình 4. 3: Kết quả nội lực theo phương ngang .........................................................80
Hình 4. 4: Kết quả nội lực theo phương đứng ..........................................................81
Hình 4. 5: Kết quả chuyển vị ....................................................................................82
Hình 5.1: Mặt cắt địa chất khu đất ............................................................................86
Hình 5.2 Bảng tra các hệ số fL và anpha ..................................................................92
Hình 5.3: Biểu đồ sức kháng cắt khơng thốt nước ..................................................93
Hình 5.4 Mặt bằng bố trí móng cọc khoang nhồi .....................................................94
Hình 5.5 Mặt bằng bố trí cọc móng M1 ....................................................................96
Hình 5. 2: Phản lực đầu cọc CA1 ..............................................................................97

Hình 5. 6: Hình dạng móng khối quy ước cột ..........................................................98
Hình 5.7: Moment theo phương X ..........................................................................102
Hình 5.8: Momen theo phương Y ...........................................................................103

4


Hình 5.9: Sơ đồ bố trí cọc dưới móng lõi thang .....................................................104
Hình 5.10: Phản lực đầu cọc của lõi thang..............................................................105
Hình 5.11: Hình dạng móng khối quy ước của lõi thang ........................................106
Hình 5.12: Biểu đồ ứng suất bản thân và ứng suất gây lún dưới đáy khối
móng quy ước ..........................................................................................................110
Hình 5.13: Momen các dải phương X .....................................................................111
Hình 5.14: Momen các dải phương Y .....................................................................112

5


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1- Kích thước các ơ sàn ...............................................................................16
Bảng 2.2: Kích thước tiết diện cột ............................................................................20
Bảng 2.3: Chú thích vật liệu sử dụng ........................................................................22
Bảng 2.5: Tĩnh tải phịng vệ sinh ..............................................................................23
Bảng 2.6: Tải trọng do tường xây .............................................................................24
Bảng 2.7: Tĩnh tải trên sàn ........................................................................................25
Bảng 2.8: Hoạt tải các phòng (TCVN 2737-1995) ...................................................27
Bảng 2.9: Hoạt tải trên sàn ........................................................................................27
Bảng 2.10: Tổng tải trọng tác dụng lên sàn ..............................................................28
Bảng 2.11 . Kết quả tính tốn tải trọng tường truyền lên dầm tầng 2-15 .................31
Bảng 2.12. Áp lực gió tĩnh tác dụng lên cơng trình tại các mức sàn ........................33

Bảng 2.13: Các dạng dao động của cơng trình. ........................................................34
Bảng 2.14. Áp lực gió động tác dụng lên cơng trình theo phương x ........................37
Bảng 2.15. Áp lực gió động tác dụng lên cơng trình theo phương y ........................38
Bảng 2.16: Giá trị các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi theo phương thẳng đứng
...................................................................................................................................41
Bảng 2.17: Xây dựng phổ thiết kế Sd (T), Svd (T) dùng cho phân tích đàn hồi theo
phương đứng và phương ngang. ...............................................................................43
Bảng 2.18 Bảng tổ hợp các hệ quả của các thành phần tác động động đất ..............49
Bảng 2.19. Chiều dài đoạn neo cốt thép. ..................................................................57
Bảng 2.20. Điều kiện tính tốn theo phương x, y .....................................................58
Bảng 3.1: Kết quả tính tốn cốt thép bản thang ........................................................74
Bảng 3.2: Kết quả tính tốn cốt thép dầm chiếu nghĩ ...............................................76
Bảng 5. 1- Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất .........................................................................83
Bảng 5.2: Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc ..................................90
Bảng 5.3: Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc ..................................93
Bảng 5.4: chọn móng thiết kế ...................................................................................95

6


Bảng 5.5: tính lún M1 .............................................................................................101
Bảng 5.6: nội lực và chọn thép đài móng M1 .........................................................103
Bảng 5.7: Những trường hợp tải nguy hiểm cho lõi thang .....................................104
Bảng 5.8: Kết quả tính lún móng lõi thang .............................................................109
Bảng 5.9 Nội lực và tính thép đài móng lõi thang ..................................................112

7


LỜI CẢM ƠN

Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là cơng việc kết
thúc q trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt mỗi người một hướng
đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai. Thơng qua q trình làm luận văn đã tạo điều
kiện để em tổng hợp, hệ thống lại những kiến thức đã được học, đồng thời thu thập bổ sung
thêm những kiến thức mới mà mình cịn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính tốn và giải
quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế.
Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình, em đã nhận được rất
nhiều sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy NGUYỄN THANH TÚ. Em xin gửi lời cảm ơn
chân thành, sâu sắc của mình đến quý Thầy. Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến
tồn thể q Thầy Cơ khoa Xây Dựng đã hướng dẫn em trong 4 năm học tập và rèn luyện
tại trường. Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em là nền
tảng, chìa khóa để em có thể hồn thành luận văn tốt nghiệp này.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, những người thân trong gia đình, sự giúp đỡ
động viên của các anh chị khóa trước, những người bạn thân giúp tơi vượt qua những khó
khăn trong suốt q trình học tập và hồn thành luận văn.
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm cịn hạn chế, do đó
luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự chỉ
dẫn của quý Thầy Cô để em cũng cố, hồn hiện kiến thức của mình hơn.
Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có
thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau.
Em xin chân thành cám ơn.
TP.HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2017
Sinh viên thực hiện

8


TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Sinh viên: NGUYỄN TẤN QUỐC
MSSV:13149129

Khoa: Xây Dựng
Ngành: Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp
Tên đề tài: CHUNG CƯ CAO TẦNG TÂN TẠO I 15 TẦNG
1.
Số liệu ban đầu.

Hồ sơ kiến trúc : bao gồm các bản vẽ kiến trúc của cơng trình.

Hồ sơ khảo sát địa chất.
2. Nội dung các phần học lý thuyết và tính tốn.
a. Kiến trúc.

Thể hiện lại các bản vẽ kiến trúc theo yêu cầu của giáo viên hướng dẫn.
b. Kết cấu bên trên.

Mơ hình tính tốn và thiết kế dầm, cột, vách cơng trình.

Tính tốn và thiết kế cầu thang bộ tầng điển hình

Tính tốn và thiết kế sàn tầng điển hình theo phương án sàn sườn.
c. Kết cấu nền móng..

Thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi.
3. Chuyên đề nghiên cứu.

Tính tốn và thiết kế dầm, cột, vách bằng phần mềm ETABS.

Tính tốn và thiết kế cầu thang bộ tầng điển hình bằng phần mềm SAP2000

Tính tốn và thiết kế sàn tầng điển hình theo phương án Sàn sườn bằng phần mềm

SAFE.

Tính tốn và thiết kế móng bằng cọc khoan nhồi bằng phần mềm SAFE.
4. Thuyết minh và bản vẽ.

Thuyết minh: bao gồm 01 thuyết minh và 01 Phụ lục

Bản vẽ: 13 bản vẽ A1 (03 bản vẽ về kiến trúc, 10 bản vẽ kết cấu,)
5.
Cán bộ hướng dẫn : TS. NGUYỄN THANH TÚ.
6.
Ngày giao nhiệm vụ : 03/07/2017
7.
Ngày hoàn thành nhiệm vụ :21/012/2017
Xác nhận của BCN Khoa
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2017
Giáo viên hướng dẫn
( Ký ghi rõ họ và tên )

9


SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT
Student
: NGUYEN TAN QUOC
ID: 13149129
Faculty: CIVIL ENGINEERING
Speciality
: CONSTRUCTION ENGINEERING AND TECHNOLOGY
Topic : TAN TAO 1

1. Content theoretical and computational parts
a.
Architecture
Reproduction of architectural drawings.
b.
Structure
Calculate and design the typical floor.
Calculate and design the typical staircase.
Make model, calculate and design the typical frame wall.
c.
Foundation
Synthesis of geological data
Design of bored pile foundation
2. Present and drawing
01 Present and 01 Appendix.
13 drawings A1
3. Instructor
: Dr. NGUYEN THANH TU
4. Date of start of the task
: 2017
5. Date of completion of the task
: 12/2017
HCMC December ,2017
Confirm of instructor

Confirm of faculty

10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Đặc điểm kiến trúc cơng trình.
1.1.1. Mục đích xây dưng cơng trình.
Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam đang có những bước phát triển mạnh
mẽ của thời kỳ cơng nghiệp hố và hiện đại hoá đất nước. Song song với những thành tựu
vượt bậc về kinh tế, những sức ép của nó lên xã hội cũng ngày càng nặng nề. Đặc biệt ở
những thành phố lớn như Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, nhu cầu về lao động tăng đã dẫn đến
sự bùng nổ dân số đô thị. Trong điều kiện đất đai còn hạn hẹp, việc đảm bảo điều kiện ăn ở
sinh hoạt của công nhân viên chức làm việc trong các nhà máy, các khu công nghiệp là vấn
đề cấp thiết đặt ra không chỉ cho các công ty mà cịn là vấn đề của tồn xã hội. Để đáp ứng
nhu cầu đó, giải pháp xây dựng các khu chung cư cao tầng dành cho người dân có thu nhập
thấp và trung bình chắc chắn sẽ là giải pháp mang tính khả thi hơn cả. Cũng như hàng loạt
các khu chung cư cao tầng khác đã, đang và sẽ được xây dựng, khu chung cư cao tầng Tân
Tạo I là một cơng trình kiến trúc nhằm phục vụ cho u cầu đó.
1.1.2. Đặc điểm khu vực xây dựng.
Chủ đầu tư là Công ty cổ phần đầu tư và xây dựng Bình Chánh (BCCI). Cơng trình
được xây dựng trên khu đất dành cho dự án xây dung khu căn hộ của cơng ty BCCI ,tại
P.Tân Tạo A , Q. Bình Tân , TP. Hồ Chí Minh. Cơng trình được xây dựng ở ngoại thành
thành phố Hồ Chí Minh. Được xây dựng trên một diện tích đất khoảng 3800m2, cơng trình
là một toà nhà cao 13tầng , toà nhà là một quần thể kiến trúc khang trang và thuận lợi cho
nhu cầu sinh hoạt cũng như giải trí của người dân trong khu vực. Toà nhà cùng với các khu
nhà cao tầng khác chắc chắn sẽ tạo nên một quần thể kiến trúc mới của thành phố mang
dáng
vẻ công nghiệp, hiện đại, phù hợp với lối sống mới hiện nay ở nước ta.
Cơng trình nằm trong quy hoạch tổng thể, phù hợp với cảnh quan đơ thị và có mối
liên hệ chặt chẽ với các cơng trình xung quanh, thuận lợi cho việc bố trí hệ thống giao
thơng, điện, nước, thơng tin liên lạc và an ninh.
1.1.3. Đặc điểm kiến trúc công trình.
Với đặc thù là một khu chung cư cao tầng phục vụ chủ yếu cho nhu cầu sinh hoạt của
tầng lớp cơng nhân viên chức có thu nhập vào loại trung bình và tương đối khá của xã hội,

cơng trình được phân chia thành các khu chức năng như sau :
Khu dịch vụ, giải trí:
+ Bao gồm một tầng hầm dùng làm ga-ra để xe với sức chứa 20 xe ô tô.
+ Tầng 1 là khu vực dịch vụ có diện tích 1400m2 bao gồm có sơ giao dịch ngân hàng, văn
phòng cho thuê , quầy dịch vụ ,văn phòng ban quản lý chung cư và khu vệ sinh công cộng.
Tầng 1 được bố trí rất 2 lối vào theo hai hướng đối diện nhau nhằm đem lại sự thuận tiện
tối đa cho khách hàng đến mua sắm cũng như những người dân sinh sóng trong chung cư

11


Khu nhà ở:
+ Từ tầng 3 đến tầng 15 là khu nhà ở với diện tích 1200m2 dành cho người dân có thu
nhập tương đối khá . Mỗi tầng có 8 căn hộ, gồm: 4 căn loại A diện tích khoảng 89 m 2 và 4
căn hộ loại B diện tích khoảng 90,5 m2 . Bố trí các phịng trong căn hộ cũng như bố trí các
căn hộ trong 1 tầng vừa đảm bảo tính riêng tư của người sử dụng xong vẫn có sự liên hệ
cần thiết phù hợp với truyền thống của người Việt Nam.
+ Với đặc thù là một khu chung cư cao tầng, toà nhà đã được thiết kế theo nguyên tắc đảm
bảo tối đa nhu cầu của người sử dụng, mọi sự bố trí đều có tính tốn kỹ nhằm đem lại sự
thoải mái nhất trong mức có thể cho người dân.
Với quy mơ như trên, theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Phân loại , phân cấp cơng
trình xây dựng dân dụng, cơng nghiệp và hạ tầng kỹ thuật đơ thị thì cơng trình là cơng trình
cấp II (xét theo số tầng và chiều cao).
1.1.4. Giải pháp lưu thông nội bộ.
. Hệ thống cầu thang máy gồm một hệ thống thang máy gồm có 4 buồng được bố trí
cùng với hệ thống thang bộ. Thang máy cùng với thang bộ được bố trí ngay ở giữa nhà
thuận tiện cho việc giao thông liên hệ giữa các tầng. Có 2 thang thốt hiểm bố trí đối xứng
nhau đảm bảo thốt hiểm an tồn khi có sự cố hoả hoạn xảy ra. Mỗi tầng đều có 1 cửa đổ
rác được bố trí trong khu vực vách thang máy đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trường.
1.1.5. Các giải pháp khác.

Hệ thống điện : hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn, có thể
lắp đặt hệ thống phát điện riêng phục vụ cho cơng trình khi cần thiết .
Hệ thống cấp nước : nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố kết hợp
với nguồn nước ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và được bơm lên hồ
nước mái . Từ đó nước được dẫn đến mọi nơi trong cơng trình .
Hệ thống thốt nước : nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh , sau đó tập trung
tại các ống thu nước chính bố trí thơng tầng . Nước được tập trung ở tầng hầm , được xử lý
và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố .
Hệ thống thoát rác : ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn
chứa ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi .
Hệ thống thơng thống, chiếu sáng : các phịng đều đảm bảo thơng thoáng tự nhiên
bằng các cửa sổ, cửa kiếng được bố trí ở hầu hết các phịng . Các phịng đều được chiếu
sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo .
Hệ thống phòng cháy, chữa cháy : tại mỗi tầng đều được trang bị thiết bị cứu hoả đặt ở
hành lang.
1.2. Ngun tắc tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép.
Lập sơ đồ tính.
+ Dạng kết cấu dầm, cột, khung, dàn.
+ Dạng liên kết.
+ Chiều dài nhịp, chiều cao tầng.

12


+ Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cấu kiện.
Xác định tải trọng tác dụng.
+ Căn cứ vào qui phạm hướng dẫn về tải trọng tác động xác định tải tác dụng vào cấukiện.
+ Xác định tất cả các tải trọng và tác động tác dụng lên kết cấu.
Xác định nội lực.
+ Đặt tất cả các trường hợp tải tác dụng có thể xảy ra tác dụng vào cấu kiện.

+ Xác định nội lực do từng trường hợp đặt tải gây ra.
Tổ hợp nội lực.
+ Tìm giá trị nội lực nguy hiểm nhất có thể xảy ra bằng cách thiết lập các sơ đồ đặt tải và
giải nội lực do các sơ đồ này gây ra.
+ Một sơ đồ tĩnh tải.
+ Các sơ đồ hoạt tải nguy hiểm có thể xảy ra.
+ Tại mỗi tiết diện tính tìm giá trị nội lực bất lợi nhất do tĩnh tải và một hay vài hoạt tải :
T=T0 +  Ti .
Trong đó: T - giá trị nội lực của tổ hợp.
T0 - giá trị đặt nội lực từ sơ đồ đặt tĩnh tải.
Ti - giá trị nội lực từ sơ đồ đặt hoạt tải thứ i.



- một trường hợp hay các trường hợp hoạt tải nguy hiểm ( tuỳ loại tổ hợp tải trọng

thiết lập).
Tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép theo TTGH I và TTGH II
+ Tính tốn theo trạng thái giới hạn I: sau khi đã xác định được các nội lực tính tốn M, N,
Q tại các tiết diện cấu kiện, tiến hành tính khả năng chịu lực của các tiết diện thẳng góc với
trục cũng như các tiết diện nghiêng. Việc tính tốn theo một trong hai dạng sau:
Kiểm tra khả năng chịu lực : Tiết diện cấu kiện, tiết diện cốt thép là có sẵn cần xác định
khả năng chịu lực của tiết diện.
Tính cốt thép: xác định tiết diện cấu kiện, diện tích cốt thép cần thiết sao cho cấu kiện đảm
bảo khả năng chịu lực.
+ Tính tốn kiểm tra theo trạng thái giới hạn II: kiểm tra độ võng.
1.3. Ngun tắc tính tốn tải trọng.
1.3.1. Xác định tải trọng.
Tĩnh tải:
+ Trọng lượng bản thân: chọn sơ bộ tiết diện của cấu kiện từ đó tính ra trọng lương bản

thân.
+ Trọng lương lớp hồn thiện: căn cứ vào yêu cầu cấu tạo tính ra trọng lượng lớp hồn
thiện.
+ Đối với dầm cịn có tính đến trọng lượng tường xây trên dầm (nếu có).
Hoạt tải : căn cứ vào yêu cầu của từng loại cấu kiện, yêu cầu sử dụng mà qui phạm qui
định từng giá trị hoạt tải cụ thể.
1.3.2. Nguyên tắc truyền tải trọng.

13


Tải từ sàn truyền vào khung dưới dạng tải hình thang và hình tam giác.
Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dưới dạng tải tập trung (phản lực tập
trung và mơmen tập trung).
Tải từ dầm chính truyền vào cột. Sau cùng tải trọng từ cột truyền xuống móng.
1.4. Cơ sở tính tốn.
Cơng việc thiết kế được tn theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà
nước Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng.
TCVN 2737-1995 : Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động.
TCVN 229-1999 : Chỉ dẫn tính tốn thành phần động của tải trọng gió .
TCVN 5574-2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bêtông cốt thép.
TCVN 198-1997 : Nhà cao tầng –Thiết kế bêtơng cốt thép tồn khối.
TCVN 195-1997 : Nhà cao tầng- thiết kế cọc khoan nhồi.
TCVN 10304-2014 : Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình
TCVN 9386-2012 : Thiết kế cơng trình chịu động đất.
Bên cạnh các tài liệu trong nước, để giúp cho q trình tính tốn được thuận lợi, đa
dạng về nội dung tính tốn, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính tốn) chưa được tiêu
chuẩn thiết kế trong nước qui định như :Thiết kế các vách cứng, lõi cứng….. nên trong
q trình tính tốn có tham khảo các tiêu chuẩn nước ngoài như :UBC 97, ACI 99, ACI

318_2002.
Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài liệu chuyên ngành
của nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài liệu tham khảo).
1.5. Vật liệu sử dụng.
Bê tông cấp độ bền B25 với các chỉ tiêu như sau:
Trọng lượng riêng: =25 kN/m3
Cường độ chịu nén tính tốn:Rb=14.5 Mpa
Cường độ chịu kéo tính tốn: Rbt=1,0 Mpa
Trọng lượng riêng: =25 kN/m3
Cường độ chịu nén tính tốn:Rb=14.5 Mpa
Cường độ chịu kéo tính tốn: Rbt=1,0 Mpa
Modul đàn hồi Eb=300000 Mpa
Cốt thép loại AI với các chỉ tiêu :
Cường độ chịu nén tính tốn: Rsc =225 Mpa
Cường độ chịu kéo tính tốn: Rs = 225 Mpa
Cừơng độ chịu kéo tính cốt thép ngang: Rsw=175 Mpa
Modul đàn hồi Es=210000 Mpa

14


CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG
2.1. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC
2.1.1. Sơ bộ kích thước sàn
Đặt hb là chiều dày bản. Chọn hb theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho
thi cơng. Ngồi ra cũng cần hb  hmin theo điều kiện sử dụng.


Tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 (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  60mm đối với sàn của nhà sản xuất.



hmin  70mm đối với bản làm từ bê tông nhẹ.

-

Để thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10 mm.

Quan niệm tính : Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang. Sàn không bị
rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang. Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn
là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang.
Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng. Có thể chọn
chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức : hb  D lt
m

+ D = 0,8 ÷1,4 :Phụ thuộc vào tải trọng,chọn D=1,1
+ Với bản làm việc theo 1 phương (sàn bản dầm) lấy m  30  35
+ Với ô bản làm việc theo 2 phương(sàn bản kê ) lấy m  40  50 và lt là nhịp theo phương
cạnh ngắn.
+ Với bản console: m = (10 - 18)
Dựa vào tỉ số l2/l1 để xác định loại ô bản:

l2- / l1  2 : sàn làm việc theo hai phương ( sàn bản kê)
l2 / l1  2 : sàn làm việc theo một phương(sàn bản dầm)

15


Bảng 2.1- Kích thước các ơ sàn
Tên
ơ bản
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
16
17
18
19
20
21
22

l1
(m)
3.8
3.8
4.2
4.2
3.8
3.2
2.6
3.8
3.8
4.2
3.2
2.6
3.2
2.6
2.8
1.4
3.45
2.55
2.8
1.4
2

l2
(m)
7.5
7.5
6

6
3.8
6
6
4.2
4.2
4.2
3.8
3.8
4.8
4.2
3.8
5.8
8
2.6
3.25
2.25
2.95

l 2/l1
1.9
1.9
1.42
1.42
1.00
1.87
2.3
1.1
1.1
1

1.18
1.46
1.5
1.62
1.36
4.14
2.3
1.02
1.16
1.61
1.48

Loại
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản dầm
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản dầm
Bản dầm

Bản kê
Bản kê
Bản kê
Bản kê

16


Hình 2.1: Mặt bằng ơ sàn
Chọn ơ bản làm việc theo 2 phương có phương cạnh ngắn lớn nhất
S 3(4200  6000mm) để tính.
 1 1 
 1 1 
hb  1,1.    lt  1,1.    4200  (92,5  115,5)mm
 50 40 
 50 40 
 Chọn hb  120(mm) .

-

-

Chọn ô bản 1 phương có phương cạnh ngắn lớn nhất S 7(2600  5500mm) để tính.

 1 1 
 1 1 
hb  1,1   lt  1,1   2600  (81, 6  95,3) mm  Chọn
 35 30 
 35 30 
hb  120(mm) .

-

-

Vậy chọn bản sàn có chiều dày hb  120(mm) .

2.1.2. Chọn kích thước tiết diện dầm
Căn cứ vào điều kiện kiến trúc, bước cột và cơng năng sử dụng của cơng trình mà chọn
giải pháp dầm cho pù hợp.

17


C65x65

-

C50x60

C65x65

C60x60

C65x65

Hình 2.2:Mặt bằng kết cấu sàn.
Dựa vào cuốn “ Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình ” Trang 151 ta có :
KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM
Chiều cao h

Loại dầm
Nhịp L (m)
Chiều rộng b
Một nhịp
Nhiều nhịp
Dầm phụ

 6m

1 1
  L
 15 12 

 1 1
 10m
Dầm chính
  L
 12 8 
Chọn nhịp của dầm chính để tính L=9 m.

h

1
L
20

1
h L
15

-

 1 1
 1 1
h dc      L      9000   750  1125 mm
 12 8 
 12 8 

-

1 1
1 1
bdc      h dc      600  (150  300)mm
4 2
4 2

1 2
  h
3 3

 1 1
 1 1
h dp      L      4200   210  350  mm
 20 12 
 20 12 

18


1 1

1 1
bdp      h dp      400  (100  200)mm
4 2
4 2
Từ đó ta chọn được kích thước sơ bộ dầm chính – dầm phụ như sau :
+ Dầm chính : 300  600mm .
+ Dầm phụ : 200  400mm .
2.1.3. Chọn kích thước tiết diện cột
Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật, vng, trịn. Cùng có thể gặp cột có tiết
diện chữ T, chữ I hoặc vịng khun.
Việc chọn hình dáng, kích thước tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết
cấu và thi cơng.
Về kiến trúc, đó là u cầu về thẩm mỹ và yêu cầu về sử dụng không gian. Với các
yêu cầu này người thiết kế kiến trúc định ra hình dáng và kích thước tối đa, tối thiểu có thể
chấp nhận được, thảo luận với người thiết kế kết cấu để sơ bộ chọn lựa.
Về kết cấu, kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền và độ ổn định.
Về thi cơng, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp
dựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đổ bê tông. Theo yêu cầu kích thước tiết diện nên
chọn là bội số của 2;5 hoặc 10 cm.
Việc chọn kích thước sơ bộ kích thước tiết diện cột theo độ bền theo kinh nghiệm
thiết kế hoặc bằng công thức gần đúng.
Theo công thức (1 – 3) trang 20 sách “ Tính tốn tiết diện cột bê tông cốt thép ” của
GS.TS Nguyễn Đình Cống, tiết diện cột Ayc  A0 được xác định theo cơng thức :
A0 

kt N
Rb

+

Trong đó :
Rb - Cường độ tính tốn về nén của bê tơng.

+

N - Lực nén, được tính tốn bằng cơng thức như sau : N  ms qFs

+

Fs - Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét.

+

m s - Số sàn phía trên tiết diện đang xét kể cả tầng mái.

+

q - Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vng mặt sàn trong đó gồm tải trọng

thường xun và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố
đều trên sàn. Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế.
+

Với nhà có bề dày sàn là bé ( 10  14cm kể cả lớp cấu tạo mặt sàn), có ít tường, kích

thước của dầm và cột thuộc loại bé q  10  14(kN / m2 )
+

Với nhà có bề dày sàn nhà trung bình ( 15  20cm kể cả lớp cấu tạo mặt sàn) tường,

dầm, cột là trung bình hoặc lớn q  15  18(kN / m2 )

19


+

Với nhà có bề dày sàn khá lớn (  25cm ), cột và dầm đều lớn thì q có thể lên đến

20(kN / m 2 ) hoặc hơn nữa.

+

kt - Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mô men uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh

của cột. Xét sự ảnh hưởng này theo sự phân tích và kinh nghiệm của người thiết kế, khi
ảnh hưởng của mômen là lớn, độ mảnh cột lớn thì lấy kt lớn, vào khoảng 1,3 1,5 . Khi ảnh
hưởng của mômen là bé thì lấy kt  1,1  1, 2 .

Tên cột

C1

C2

C3

C4

Bảng 2.2: Kích thước tiết diện cột

Chọn
Tầng
Cx (cm)
Cy (cm)
Tầng 1-5
65
65
Tầng 6-10
60
60
Tầng 11-15
55
55
Tầng 1-5
65
65
Tầng 6-10
60
60
Tầng 11-15
55
55
Tầng 1-5
60
60
Tầng 6-10
55
55
Tầng 11-15
50

50
Tầng 1-5
60
60
Tầng 6-10
55
55
Tầng 11-15
50
50

2.1.4. Chọn kích thước vách và lõi.
- Kích thước của các cấu kiện vách, lõi lấy theo các quy định TCXD 198-1997:
+Độ dày vách không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng.
Với tầng 1, H t = 3,6 m

b  150cm và b  3600 / 20=180mm .
Với các tầng còn lại, H t = 3,3 m

b  150cm và b  3300 / 20=165mm .
+ Vách được thiết kế có chiều cao chạy suốt từ móng lên tới mái và có độ cứng khơng đổi
trên suốt chiều cao của nó.
+ Ngồi ra, khi thiết kế kết cấu vách có u cầu phịng chống động đất, nếu đầu vách
khơng có vách cắt thẳng góc với nó, hoặc khơng có cánh mà chiều rộng khơng nhỏ hơn 1/5
chiều cao tường thơng thuỷ thì trong phạm vi hai đầu vách phải tăng chiều dày, chiều dày
không nhỏ hơn 1/10 chiều cao tầng.

20

+ Lỗ cửa trên kết cấu vách cứng nếu có nên bố trí đều, tác dụng của động đất sẽ tập trung
vào chân vách nào có độ cứng tương đối nhỏ.
- Chọn chiều dày vách tw = 0.3m cho cách vách của cơng trình.

-

Hình 2.3. Mặt bằng sàn tầng điển hình
Chiều dày bản sàn đã được chọn sơ bộ hb  120mm . Tính tốn sàn điển hình Tầng

7 và bố trí tương tự cho sàn tầng Trệt – Tầng 15.
2.2. Phương pháp tính tốn.
Bản sàn được tính tốn như ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi (nhịp tính toán lấy theo
trục), cụ thể :
L
Bản thuộc loại dầm : 2  2 (bản làm việc theo phương cạnh ngắn).
L1
+
Để tính tốn, ta cắt theo phương cạnh ngắn một dải có bề rộng 1m, phân tích liên
kết 2 đầu bản để đưa ra sơ đồ kết cấu kiểu dầm tương ứng.

21


Bản kê bốn cạnh :

-

L2
 2 (bản làm việc theo hai phương).
L1

+
Tùy theo điều kiện liên kết của 4 cạnh mà ta chọn sơ đồ bản tương ứng, nội suy các
giá trị dùng để tính tốn. Trong đó :
+
Liên kết được xem là tựa đơn khi :
Bản kê lên tường, bản lắp ghép.
h
Bản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) có : d  3 .
hb
+

Liên kết được xem là ngàm khi :

Bản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) có :

hd
3.
hb

2.3. Xác định tải trọng tác dụng lên sàn.

Tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình bao gồm tĩnh tải (g) và hoạt tải (p).

Trong đó tĩnh tải tính tốn gồm trọng lượng bản thân sàn BTCT, trọng lượng các
lớp hoàn thiện và trọng lượng tường xây trên sàn.
 Giá trị hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng. Giá trị hoạt
tải lấy theo TCVN 2737-1995 (Bảng 3)

Nếu ơ bản có chứa nhiều tĩnh tải hoặc hoạt tải khác nhau thì phân bố lại cho đều

trên tồn bộ diện tích ơ bản :
g S  g 2 S2  ...  g n Sn
p S  p2 S2  ...  pn Sn
g 1 1
hoặc p  1 1
S1  S2  ...  Sn
S1  S2  ...  Sn
2.3.1.Tỉnh tải.
 Dựa vào cấu tạo mặt cắt sàn, ta xác định tải trọng tác dụng lên sàn theo công thức:
g=



fi

. i . i (kN / m2 )

+ Hệ số vượt tải γfi: Tra bảng 1, trang 10 TCVN 2737-1995
+  i : chiều dày các lớp cấu tạo sàn
+  i : khối lượng riêng lớp cấu tạo sàn


Vật liệu sử dụng
Bảng 2.3: Chú thích vật liệu sử dụng

Vật liệu

Khối lượng riêng, kN/m3

Hệ số độ tin cậy

Bê tơng

25

1,1

Vữa trát,vữa lót các loại
Gạch lát
Khối xây

18
20
18

1,3
1,1
1,1

Ở đây hệ số độ tin cậy lấy theo tiêu chuẩn 2737-1995.

22


a). Phòng ngủ, phòng sinh hoạt chung, hành lang và bếp.
Gạch ceramic
Vữa XM lót dày 20
Sàn BTCT B25
Vữa trát trần dày 15

Hình 2.4: Cấu tạo sàn
Bảng 2.4: Tĩnh tải phịng ngủ ,phòng sinh hoạt chung, hành lang và bếp
Chiều
dày

γ

gtc

HSVT

gtt

(m)

(kN/m3)

(kN/m2)

γfi

(kN/m2)

Gạch ceramic

0.01

20

0.2

1.1

0.22

Ximăng lót B5

0.02

18

0.36

1.3

0.468

Lớp trát trần

0.015

18

0.27

1.3

0.351

Hệ thống kĩ thuật

0.3

1.1

0.33

Tổng cộng các lớp hồn thiện

1.13

Lớp vật liệu

Sàn BTCT B25

0.12

25

Tổng cộng

3

1.369
1.1

3.3

4.13

4.669

b). Phịng vệ sinh.
Bảng 2.5: Tĩnh tải phòng vệ sinh
Lớp vật liệu

Chiều dày

γ

gtc

HSVT

gtt

(m)
0.01
0.02
0.005
0.015

(kN/m3)
20
18
18
18

(kN/m2)
0.2

0.36
0.09
0.27
0.3
1.22
2.5
3.72

γfi
1.1
1.3
1.3
1.3
1.1

(kN/m2)
0.22
0.468
0.117
0.351
0.33
1.486
2.75
4.236

Gạch chống trơn
Ximăng lót B5
Lớp chống thấm
Lớp trát trần
Hệ thống kĩ thuật

Tổng cộng các lớp cấu tạo
Sàn BTCT B25
0.10
Tổng cộng

25

1.1

23