Chuyên Đề Kết Cấu Nhà Cao Tầng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG

BÀI TIỂU LUẬN
HỌC PHẦN: CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:
SVTH:
MSSV:
LỚP:

TP. HỒ CHÍ MINH, Ngày 14 Tháng 07 Năm 2023


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

MỤC LỤC
Trang

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH

01
03
04

I.1. Vị trí và đặc điểm cơng trình
I.2 Tổng quan về giải pháp kiến trúc

II. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CỦA CƠNG TRÌNH

10

II.1. Vật liệu sử dụng
II.2. Tổng quan về giải pháp kết cấu chịu lực của cơng trình
II.3.Giải pháp kết cấu chịu lực của cơng trình đã chọn
III. TÍNH TỐN GIÁ TRỊ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

17

III.1. Tiêu chuẩn thiết kế
III.2. Tải trọng đứng tác dụng lên cơng trình
III.3. Tính tốn nội lực cho ơ bản sàn điển hình
III.4. Tải trọng gió tĩnh tác dụng vào cơng trình
III.5. Tải trọng gió động tác dụng vào cơng trình
III.6. Tải trọng động đất
III.7. Cấu trúc tổ hợp nội lực cho hệ khung cơng trình
III.8. Chuyển vị tổng thể của hệ khung cơng trình

SVTH:

1

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

IV. TỔNG QUAN BIỆN PHÁP THI CÔNG CHO HỆ KẾT

54

CẤU CHỊU LỰC
IV.1. Tổng quan về điều kiện thi công
IV.2. Các giai đoạn thi công
V. CẢM NGHĨ VỀ MÔN HỌC CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU NHÀ

57

CAO TẦNG

LỜI CẢM ƠN

SVTH:

2

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy ThS.KS – giảng viên khoa Xây Dựng trường
ĐH Kiến Trúc TP.HCM. Đã giảng dạy nhiệt tình và hỗ trợ nhiều tài liệu quan

trọng để em có thể hồn thành bài báo cáo một cách tốt nhất. Vì thời gian
nghiên cứu ngắn hạn và hiểu biết còn hạn chế nên bài tiểu luận của em cịn
nhiều thiếu sót, mong thầy thông cảm. Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH

SVTH:

3

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

Hình 1: Ảnh cơng trình

SVTH:

4

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

I.1. Vị trí và đặc điểm cơng trình
I.1.1. Vị trí cơng trình
- Tên cơng trình: Cao ốc văn phịng HAPPY HOME
- Địa chỉ: 21-23 Tơ Hiệu, Phường Hiệp Tân, Quận Tân Phú, TP.HCM

Hình 2: Vị trí cơng trình

SVTH:

5

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

I.1.2. Quy mơ cơng trình
- Chiều cao cơng trình: 45,1m.
- Tổng số tầng: 12 tầng, trong đó 1 hầm +11 tầng nổi +1 sân thượng + 1 tầng mái
- Chiều cao tầng 1: 4,3m.
- Chiều cao tầng (10 tầng cịn lại): 3,6m.
- Chiều dài cơng trình: 27m.
+ Bước cột 9m.
- Chiều rộng cơng trình: 24.3m.
+ Bước cột 8m; 8,3m; 8m
-Cao độ mặt đất tự nhiên: +0.000m.
-Cao độ sàn tầng 1: +1.200m
-Tổng diện tích sàn tầng điển hình là 760m2

I.2 Tổng quan về giải pháp kiến trúc

Hình 3: Tổng quan giải pháp kiến trúc

SVTH:

6

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

Hình 4. Tổng quan về kiến trúc bên ngồi cơng trình
I.2.1. Giao thơng
- Áp dụng theo TCVN 6260:1996, phòng cháy chữa cháy – Nhà cao tầng – Yêu cầu
thiết kế.
Giao thông đứng: cầu thang bộ được thiết kế theo tiêu chuẩn phòng cháy chữa
cháy cho nhà cao tầng với một số yêu cầu được trích dẫn sau: Trong nhà cao tầng
phải có ít nhất 2 lối thoát nạn để đảm bảo cho người thoát nạn an tồn khi có cháy,
đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho lực lượng chữa cháy hoạt động. Khoảng cách
xa nhất cho phép tính từ cửa đi của phịng xa nhất đén lối thốt gần nhất (khơng kể
phịng vệ sinh, nhà tắm) không được lớn hơn:

SVTH:

7

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

• 50 m đối với phịng giữa hai thang hay lối ra ngồi, 25 m đối với phịng chỉ có một
thang hay một lối ra ngồi của nhà phụ trợ.
• 40 m đối với phịng giữa 2 lối ra ngồi, 25 m đối với phịng chỉ có 1 thang hay 1
lối ra ngồi của nhà công cộng, nhà tập thể, hay căn hộ.
Giao thông ngang (sảnh, hành lang): Trong nhà ca tầng có diện tích mỗi tầng lớn
hơn 300m2 thì hành lang chung hoặc lối đi phải có ít nhất 2 lối thốt ra cầu thang
thoát nạn. Cho phép thiết kế một cầu thang thoát nạn một phía cịn bên kia phải thiết
kế ban cơng nối với thang thốt nạn bên ngồi nếu diện tích mỗi tầng nhỏ hơn
300m2. Lối thoát nạn được coi là an toàn khi bảo đảm một trong các điều kiện sau:
 Đi từ các phòng ở tầng 1 trực tiếp ra ngoài hay qua tiền sảnh ra ngoài.
 Đi từ phịng bất kỳ nào đó (trừ tầng 1) ra hành lang có lối ra.
 Cầu thang an tồn hay hành lang an tồn từ đó có lối đi ra khỏi nhà.
 Cầu thang ngồi nhà, hành lang ngồi nhà, có lối đi ra khỏi nhà.
I.2.2. Hệ thống điện
Hệ thống điện cho toàn nhà được đặt ở tầng hầm. Điện từ hệ thống thành phố vào
tịa nhà thơng qua hệ trụ diện và hệ thống ống dẫn ngầm vào phòng máy điện đặt tại
tầng hầm. từ đây, điện sẽ được dẫn khắp tịa nhà thơng qua mạng lưới điện được
thiết kế đảm bảo u cầu:
• An tồn: Khơng đặt đi qua nhưng khu vực ẩm ướt như vệ sinh,…
• Dễ dàng sửa chữa khi có sự cố hỏng dây điện, … cũng như dễ cắt dịng điện khi
xảy ra sự cố.
• Dễ dàng khi thi cơng
Ngồi ra tầng hầm cũng thiết kế phòng máy phát điện dự phòng và phòng máy biến

áp cung cấp nếu nguồn điện thành phố bị cúp hoặc hư hỏng.
I.2.3. Hệ thống cấp nước
Nguồn nước được lấy từ hệ thống nước thủy cục của thành phố, dẫn vào bể nước
ngầm (phần này khơng tính trong đồ án) và phòng máy bơm ở tầng hầm sẽ bơm
nước cung cấp nước cho hồ nước mái để sử dụng toàn bộ cơng trình.

SVTH:

8

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

Bể chứa nước là loại bể nước mái trên cơng trình, được thiết kế cụ thể trong hạng
mục kết cấu.
I.2.4. Hệ thống thơng gió, chiếu sáng
Bốn mặt cơng trình được bố trí nhiều cửa sổ để thơng gió, lấy sáng cho cơng trình
phía trong. Nhằm đảm bảo tận dụng tối đa nguồn sáng tự nhiên cho từng căn hộ.
I.2.5. Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Hệ thống phịng cháy chữa cháy được bố trí tồn khu vực nhà với thệ thống cảm
biến có khói và hệ thống chữa cháy tự động dẫn khắp tòa nhà. Các bình chữa cháy,
cịi bào cháy cũng được bố trí theo u cầu của cơng trình. Hệ thống thốt hiểm khi
có cháy là cầu thang bộ.
I.2.6. Hệ thống thoát nước và xử lý chất thải
Cửa lấy rác được đặt cạnh khu thang máy ở tất cả các tầng. rác được đưa xuống
tầng hầm thông qua hệ thống đường ống dẫn.

Nước mưa trên mái thông qua hệ thống sê nô thu nước mái được dẫn vào các đường
ống đưa xuống hệ thống mương thoát nước xung quanh nhà, rồi xả trực tiết ra hệ
thống thoát nước chung của thành phố.
Đối với nước sinh hoạt được dẫn theo một hệ thống đường ống riêng rồi tập trung
về các hầm tự hoại (phần này khơng tính).
I.2.7. Hệ thống chống sét

Đư c trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnng chống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnng sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnu và tiêu chuẩnn
về chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84). chống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnng sét nhà cao tầu và tiêu chuẩnng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).t kết kế theo TCVN 46 – 84). theo TCVN 46 – 84).

SVTH:

9

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

II. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CỦA CƠNG TRÌNH
II.1. Vật liệu sử dụng
II.1.1. Bê tơng
- Theo TCVN 5574-2018
- Chọn bêtông cấp độ bền B25 với các thơng số sau:
 Cường độ chịu nén tính tốn Rb= 14,5MPa
 Cường độ chịu kéo tính tốn Rbt=1,05 MPa
 Module đàn hồi của vật liệu Eb=30x103MPa
II.1.2. Cốt thép

- Theo TCVN 5574-2012
- Sử dụng cốt thép nhóm CB240T (Ø < 10mm ) với các thông số:
 Cường độ chịu kéo, nén tính tốn Rs = Rsc = 210 MPa
 Cường độ chịu cắt tính tốn Rsw = 170MPa
 Module đàn hồi Es = 2x105 MPa
Sử dụng cốt thép nhóm CB400 - V ( Ø ≥ 10mm ) với các thông số:
 Cường độ chịu kéo, nén tính tốn Rs = Rsc = 350 MPa
 Cường độ chịu cắt tính tốn Rsw = 280 MPa
 Module đàn hồi Es = 2x105 MPa
II.2. Tổng quan về giải pháp kết cấu chịu lực của cơng trình
II.2.1.Cơng năng của lõi vách
Vách là cấu kiện chịu lực theo phương ngang và phương thẳng đứng, làm tăng
độ cứng theo phương ngang của cơng trình. Vách thường có dạng tấm phẳng
mỏng.
Lõi là kết cấu chịu lực được tổ hợp theo các dạng khác nhau từ các vách.
Kết cấu lõi-vách có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong nhà cao tầng, vì nó gánh
chịu phần lớn các tải trọng nguy hiểm như Gió và Động đất. Do đó, cần thiết kế
lõi-vách (bố trí, tính tốn và cấu tạo) một cách hợp lý.

SVTH:

10

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

Không gian bên trong lõi cứng thường được bố trí hệ thống giao thơng theo
phương đứng như thang máy, thang bộ.
II.2.2.Bố trí lõi vách trên mặt bằng
Trong khi tải trọng thẳng đứng của nhà cao tầng có thể coi là tăng đều theo
chiều cao, tải trọng ngang (gió và động đất) tăng nhanh theo chiều cao.
Khi chiều cao nhà tăng, để đảm bảo độ bền, độ cứng và độ ổn định, có hai biện
pháp cơ bản như sau:
 Tăng tiết diện các cấu kiện chịu lực để thỏa mãn các điều kiện trên. Cách
tiếp cận này có thể dẫn đến việc hao phí vật liệu, ảnh hưởng lớn đến kiến
trúc và đôi khi phi thực tế.
 Chọn lựa hình dáng của kết cấu sao cho nó cứng hơn, ổn định hơn mà
khơng hao phí thêm nhiều vật liệu. Lựa chọn vị trí lõi-vách là một yếu tố
cấu thành hết sức quan trọng của cách tiếp cận này. Thông thường, trong
thiết kế nhà cao tầng, việc lựa chọn hình dáng kết cấu có ý nghĩa chủ đạo.
Lựa chọn hợp lý là đảm bảo cho việc thiết kế chuẩn xác và giảm thiểu chi
phí xây lắp.
Bố trí kết cấu hợp lý
 Giảm thiểu độ xoắn của kết cấu
 Tăng cường độ cứng ngang và độ ổn định của kết cấu
 Giảm mô men uốn và lực cắt trong mặt phẳng sàn
 Tận dụng khả năng làm việc của vách
 Đối xứng
II.3.Giải pháp kết cấu chịu lực của cơng trình đã chọn
- Về mặt bằng : Sử dụng hệ kết cấu mặt bằng điển hình đơn giản, đối xứng, mặt
bằng hình chữ nhật có L/B <6 ( thõa mãn về cấp phòng chống động đất).
- Do trọng lượng bản thân lớn, tăng dần theo số tầng và chịu tải trọng động khá cao
nên giải pháp sử dụng mặt bằng như trên là hợp lý, có độ chống xoắn cao, làm tăng
khả năng kháng chấn tốt.

SVTH:

11

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

Hình 5. Mặt bằng kết cấu điển hình của cơng trình
II.3.1.Móng
- Móng là kết cấu kỹ thuật xây dựng nằm dưới cùng của cơng trình xây dựng đảm
nhiệm chức năng trực tiếp tải trọng của cơng trình vào nền đất bảo đảm cho cơng
trình chịu được sức ép của trọng lực từng các tầng, lầu khối lượng của cơng trình
đảm bảo sự chắc chắn của cơng trình. Móng phải được thiết kế và xây dựng và thi
cơng cơng trình khơng bị lún gây ra nứt hoặc đổ vỡ các cơng trình xây dựng.
- Nền móng là phần đất nằm dưới đáy móng chịu tồn bộ hoặc phần lớn tải trọng
cơng trình đè xuống, cịn gọi là nền đất, nơi chịu toàn bộ tải trọng của cơng trình, lại
là thành phần của cơng trình được chơn sâu và kỹ..

SVTH:

12

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

- Móng nhà là một trong những yếu tố quan trọng nhất cần được lưu ý khi xây nhà
hoặc các cơng trình khác. Đây là nơi quyết định cho sự kiên cố, bền vững và là nền
tảng nâng đỡ cả cơng trình.
- Vì cơng trình đã chọn có số tầng tương đối và chiều cao cơng trình có kể đến tải
trọng động của gió. Thơng qua việc đã khảo sát địa chất cơng trình sử dụng phương
án móng cọc ép, đóng có giằng móng đỡ tường tầng và chống lún lệch cho đài cọc.
Thông số vật liệu cọc ép, đóng:
 Chọn thép 8Ø22 có As = 30,41 cm2, Thép CB400V
 Cốt đai và thép móc cẩu chọn CB240T
 Bê tông B25
II.3.2. Hệ cột – vách cứng
Hệ cột – vách cứng: Mặt bằng bố trí hệ lưới cột kết hợp với hệ vách cứng ở 4 góc
cơng trình (loại kết cấu bê tơng cốt thép khung – vách chịu lực). Độ cứng chống
xoắn tốt do vách bố trí đối xứng, khơng lệch tâm. Độ cứng theo phương ngang được
đảm bảo bởi vách và hệ khung.
Ta sơ bộ vách cứng với chiều dày 250mm để đảm bảo ổn định tổng thể cho cơng
trình
Theo TCVN 198-1997 mục 3.3.2 tiết diện cột nên chọn sao cho tỉ số giữa chiều
cao thông thủy của tầng và chiều cao tiết diện cột không lớn quá 25, chiều rộng tối
thiểu của tiết diện khơng nhỏ hơn 220mm.
Có thể giảm tiết diện cột với các tầng bên trên, tuy nhiên mức độ giảm sao cho độ
cứng của kết cấu tầng trên không nhỏ hơn 70% độ cứng của kết cấu tầng dưới nó.
Nếu 3 tầng giảm độ cứng liên tục thì tổng mức giảm khơng vượt q 50%. Ngồi ra,
theo TCVN 198:1997 tiết diện cột được chọn nên có độ cứng lớn hơn độ cứng của
dầm.
II.3.3. Sơ bộ kích thước tiết diện
II.3.3.1. Sơ bộ kích thước tiết diện sàn

SVTH:

13

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

Để thỏa mãn điều kiện về đơ võng, ơ sàn với kích thước lớn 8m * 7.5m làm việc
theo sơ đồ sàn 2 phương, ta cần đặt thêm dầm phụ gác qua dầm chính để giảm võng
sàn.
Sơ bộ sàn theo cơng thức:
h s=

D
×l
m 1

Trong đó
D= ( 0.8÷ 1.4 )phụ thuộc tải trọng, lấy D = 1.
m=( 30 ÷ 35 )đối với sàn 1 phương, l1 là cạnh của phương chịu lực.
m=( 40 ÷50 )đối với sàn 2 phương, l1 là cạnh ngắn.
m=( 10 ÷ 15 )đối với bản console.

Chiều dày sàn tối thiểu:
h s min ≥50 mm với mái bằng.
h s min ≥50 mm đối với sàn nhà dân dụng.

h s min ≥50 mm đối với sàn nhà cơng nghiệp.

Tính tốn :
h s=

D
1
×l 1= × 8000=150( mm)
m
50

Để thuận tiện cho việc tính tốn và thi công, ta chọn chiều dày sàn căn hộ, sàn nhà
vệ sinh, logia, sàn sân thượng và sàn hành lang hs = 120 (mm).
II.3.3.2. Sơ bộ kích thước tiết diện dầm

h d=

( 161 ữ 121 ) ìl b =( 14 ữ 12 ) ×h
1

d

d

Chọn dầm chính có kích thước b x h = 400 x 700 mm.n dầu và tiêu chuẩnm chính có kích thước b x h = 400 x 700 mm.c b x h = 400 x 700 mm.
Chọn dầm chính có kích thước b x h = 400 x 700 mm.n dầu và tiêu chuẩnm phụ có kích thước b x h = 300 x 500 mm. có kích thước b x h = 400 x 700 mm.c b x h = 300 x 500 mm.
II.3.3.2. Sơ bộ kích thước tiết diện cột
Hàm lư ng thép tống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩni thiểu trong cột (đối với cột đặt cốt thép theo chuu trong cột (đối với cột đặt cốt thép theo chut (đống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩni vớc b x h = 400 x 700 mm.i cột (đối với cột đặt cốt thép theo chut đặt cốt thép theo chut cống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnt thép theo chu
vi) μmin =0.1 %

SVTH:

14

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

Tiết kế theo TCVN 46 – 84).t diệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnn cột (đối với cột đặt cốt thép theo chut đư c sơ bộ theo công thức sau (có kể đến khả năng chịu bột (đối với cột đặt cốt thép theo chu theo công thức sau (có kể đến khả năng chịuc sau (có kểu trong cột (đối với cột đặt cốt thép theo chu đết kế theo TCVN 46 – 84).n khả năng chịu năng ch ị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnu
nén của cốt thép cấu tạo):a cống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnt thép cấu tạo):u tạo):o):
F C =k ×

N
; N =n × q × S
Rb + μ Rs

Trong đó
q : tả năng chịui trọn dầm chính có kích thước b x h = 400 x 700 mm.ng phân bống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn trên 1m2 sàn
s : diệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnn tích truyề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).n tả năng chịui của cốt thép cấu tạo):a sàn
n : sống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn tầu và tiêu chuẩnng
k : hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn sống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn kểu trong cột (đối với cột đặt cốt thép theo chu đết kế theo TCVN 46 – 84).n ả năng chịunh hưởng của mô men ng của cốt thép cấu tạo):a mô men
k = 1.1 đống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩni vớc b x h = 400 x 700 mm.i cột (đối với cột đặt cốt thép theo chut giữaa
k = 1.2 đống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩni vớc b x h = 400 x 700 mm.i cột (đối với cột đặt cốt thép theo chut biên
Rb : cường độ chịu nén của bêtôngng đột (đối với cột đặt cốt thép theo chu chị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnu nén của cốt thép cấu tạo):a bêtông
II.3.3.2. Sơ bộ kích thước tiết diện vách
Theo TCXD 198-1997: Nhà cao tầu và tiêu chuẩnng – Thiết kế theo TCVN 46 – 84).t kết kế theo TCVN 46 – 84). kết kế theo TCVN 46 – 84).t cấu tạo):u bê tông cống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnt thép toàn
khống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩni:

Khi thiết kế theo TCVN 46 – 84).t kết kế theo TCVN 46 – 84). các cơng trình sử dụng vách và lõi cứng chịu tải trọng ngang, phải dụ có kích thước b x h = 300 x 500 mm.ng vách và lõi cức sau (có kể đến khả năng chịung chị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnu tả năng chịui tr ọn dầm chính có kích thước b x h = 400 x 700 mm.ng ngang, ph ả năng chịui
bống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn trí ít nhấu tạo):t 3 vách cức sau (có kể đến khả năng chịung trong 1 đơ bộ theo công thức sau (có kể đến khả năng chịun nguyên. Trụ có kích thước b x h = 300 x 500 mm.c của cốt thép cấu tạo):a 3 vách này không g ặt cốt thép theo chup
nhau tạo):i một (đối với cột đặt cốt thép theo chut điểu trong cột (đối với cột đặt cốt thép theo chum.
Nên thiết kế theo TCVN 46 – 84).t kết kế theo TCVN 46 – 84). các vách không thay đổi về độ cứng cũng như kích thước hìnhi về chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84). đột (đối với cột đặt cốt thép theo chu cức sau (có kể đến khả năng chịung cũng nh ư kích th ước b x h = 400 x 700 mm.c hình
họn dầm chính có kích thước b x h = 400 x 700 mm.c.
Vách cức sau (có kể đến khả năng chịung có chiề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).u cao chạo):y suống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnt từ móng đến mái, đồng thời để đảm bảo móng đết kế theo TCVN 46 – 84).n mái, đồng thời để đảm bảong thờng độ chịu nén của bêtôngi đểu trong cột (đối với cột đặt cốt thép theo chu đả năng chịum bả năng chịuo
điề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).u kiệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnn đột (đối với cột đặt cốt thép theo chu cức sau (có kể đến khả năng chịung không đổi về độ cứng cũng như kích thước hìnhi trên tồn bột (đối với cột đặt cốt thép theo chu chiề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).u cao của cốt thép cấu tạo):a lõi, nên chiề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).u dày
vách của cốt thép cấu tạo):a lõi cức sau (có kể đến khả năng chịung sẽ không thay đổi về độ cứng cũng như kích thước hìnhi theo suống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnt chiề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).u cao nhà.
Chiề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).u dày vách của cốt thép cấu tạo):a lõi đư c lựa chọn sơ bộ theo chiều cao nhà, số tầng…a chọn dầm chính có kích thước b x h = 400 x 700 mm.n sơ bộ theo cơng thức sau (có kể đến khả năng chịu bột (đối với cột đặt cốt thép theo chu theo chiề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).u cao nhà, sống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn tầu và tiêu chuẩnng…
Đồng thời để đảm bảong thờng độ chịu nén của bêtôngi phả năng chịui đả năng chịum bả năng chịuo các quy đị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnnh của cốt thép cấu tạo):a điề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).u 3.4.1 TCXD 198-1997 như sau:
¿ ∑ F v =0.015 F san tan g
¿ t ≥ 150 mm
ℎ tan g 3800
¿t≥
=
=270 mm
13
13

{
Trong đó:

SVTH:

15

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

-

ΣFv: tổng diện tích mặt cắt ngang của vách và lõi cứng.Fv: tổi về độ cứng cũng như kích thước hìnhng diệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩnn tích mặt cốt thép theo chut cắt ngang của vách và lõi cứng.t ngang của cốt thép cấu tạo):a vách và lõi cức sau (có kể đến khả năng chịung.

-

t: bề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84). dày vách.

-

Chọn dầm chính có kích thước b x h = 400 x 700 mm.n chiề chống sét nhà cao tầng. (Thiết kế theo TCVN 46 – 84).u dày vách biên và lõi thang tvách = 300 mm.

- Dầm chính là cấu kiện truyền lực của sàn lên cột, đi qua cột và vách. Còn dầm phụ
là cấu kiện chịu uốn, xoắn và không đi qua cột. Dầm phụ nằm trên dầm chính.
- Trong hệ kết cấu cơng trình, mỗi bộ phận trong kết cấu đều liên hệ chặt chẽ với
nhau. Sàn truyền lực vào dầm, dầm phụ truyền lực xuống dầm chính, dầm chính
truyền xuống cột, cột truyền lực xuống móng và cuối cùng móng truyền lực xuống
nền đất. Dầm chính là dầm nối từ cột qua cột, dầm phụ nối từ dầm qua dầm.
Sử dụng giải pháp hệ dầm - sàn bê tông cốt thép
Sơ bộ chọn sàn điển hình có chiều dày 120mm
Sơ bộ chọn kích thước dầm chính là 400x700, dầm phụ có kích thước 300x500

Hình 6. Mặt bằng mơ hình dầm sàn điển hình của cơng trình

SVTH:

16

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

III. TÍNH TỐN GIÁ TRỊ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
III.1. Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 5574:2012 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế .
TCVN 2737:1995 - Tải trọng và Tác động.
TCXD 229:1999 - Chỉ dẫn tính tốn thành phần động của tải trọng gió theo TCVN
2737:1995.
TCXD 198:1997 - Nhà cao tầng- thiết kế kết cấu bê tông cốt thép tồn khối.
TCXD 10304:2014 - Móng cọc- Tiêu chuẩn thiết kế.
III.1.1. Tải trọng và tác dụng
- Khi thiết kế tính tốn nhà cao tầng, hai đặc trưng cơ bản của tải trọng là tải trọng
tiêu chuẩn và tải trọng tính tốn. Tải trọng tính tốn là tích của tải trọng tiêu chuẩn
với hệ số tin cậy tải trọng. Hệ số này tính đến khả năng sai lệch bất lợi có thể xảy ra
của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn và được xác định phụ thuộc vào trạng thái giới
hạn được tính đến.
Hệ số vượt tải:
 Khi tính tốn cường độ và ổn định, hệ số vượt tải lấy theo các điều 3.2;
4.2.2; 4.3.3; 4.4.2; 6.3; 6.17 TCVN 2737 – 1995 “ Tải trọng và tác động”.
 Khi tính độ bền mỏi lấy bằng 1.
 Khi tính tốn theo biến dạng và chuyển vị lấy bằng 1.
- Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737 – 1995 “Tải trọng và tác động”, tải trọng
được chia thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời. Ngoài ra ta cần phải
xét tới tải trọng đặc biệt tác dụng lên nhà cao tầng cụ thể như gió động…

III.1.1. Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải).
- Là tải trọng tác dụng không đổi trong quá trình xây dựng và sử dụng cơng trình.
Tải trọng thường xuyên gồm có:
 Khối lượng bản thân các thành phần nhà và cơng trình, gồm khối lượng các
kết cấu chịu lực và các kết cấu bao che.
 Khối lượng và áp lực của đất do lấp hoặc đắp.

SVTH:

17

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

Trọng lượng bản thân được xác định theo cấu tạo kiến trúc của cộng trình bao gồm
tường, cột, dầm, sàn các lớp vữa trát, ốp, lát, các lớp cách âm, cách nhiệt…v.v và
theo trọng lượng đơn vị vật liệu sử dụng. Hệ số vượt tải của trọng lượng bản thân
thay đổi từ 1.05 ÷ 1.3 tùy theo loại vật liệu sử dụng và phương pháp thi công.
III.1.2. Tải trọng tạm thời (hoạt tải).
Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể khơng có trong một giai đoạn nào đó của
q trình xây dựng và sử dụng.
Tải trọng tạm thời được chia làm hai loại: tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn.
3.1.1.2.1. Tải trọng tạm thời dài hạn.
Tải trọng tạm thời dài hạn gồm có:
 Khối lượng vách tạm thời, khối lượng phần đất và khối lượng bêtông đệm
dưới thiết bị.

 Khối lượng các thiết bị, thang máy, ống dẫn …
 Tác dụng của biến dạng nền không kèm theo sự thay đổi cấu trúc đất.
 Tác dụng do sự thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của vật liệu.
3.1.1.2.2. Tải trọng tạm thời ngắn hạn.
Tải trọng tạm thời ngắn hạn gồm có:
 Trọng lượng người, vật liệu sửa chữa, phụ kiện, dụng cụ và đồ gá lắp trong
phạm vi phục vụ và sửa chữa thiết bị.
 Tải trọng do thiết bị sinh ra trong quá trình hoạt động, đối với nhà cao tầng
đó là do sự hoạt động lên xuống của thang máy.
 Tải trọng gió lên cơng trình bao gồm gió tĩnh và gió động.
Khi thiết kế tính tốn nhà cao tầng, hai đặc trưng cơ bản của tải trọng là tải trọng
tiêu chuẩn và tải trọng tính tốn.
Tải trọng tính tốn là tích của tải trọng tiêu chuẩn với hệ số tin cậy tải trọng.
Hệ số này tính đến khả năng sai lệch bất lợi có thể xảy ra của tải trọng so với giá trị
tiêu chuẩn và được xác định phụ thuộc vào trạng thái giới hạn được tính đến.

SVTH:

18

MSSV:


CĐ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

GVHD:

III.1.3. Hệ số vượt tải
• Khi tính tốn cường độ và ổn định, hệ số vượt tải lấy theo các điều 3.2; 4.2.2;
4.3.3; 4.4.2; 5.8; 6.3; 6.17 TCVN 2737 – 1995 “Tải trọng và tác động”.

• Khi tính độ bền mỏi lấy bằng 1.
• Khi tính tốn theo biến dạng và chuyển vị lấy bằng 1.
• Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737 – 1995 “Tải trọng và tác động”, tải trọng
được chia thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời. Ngoài ra ta cần phải
xét tới tải trọng đặc biệt tác dụng lên nhà cao tầng cụ thể như động đất…
Là tải trọng tác dụng khơng đổi trong q trình xây dựng và sử dụng cơng trình.
Tải trọng thường xun gồm có:
Khối lượng bản thân các phần nhà và cơng trình, gồm khối lượng các kết cấu chịu
lực và các kết cấu bao che.
• Khối lượng và áp lực của đất do lấp hoặc đắp.
Trọng lượng bản thân được xác định theo cấu tạo kiến trúc của cộng trình bao gồm
tường, cột, dầm, sàn các lớp vữa trát, ốp, lát, các lớp cách âm, cách nhiệt…v.v và
theo trọng lượng đơn vị vật liệu sử dụng.
Hệ số vượt tải của trọng lượng bản thân thay đổi từ 1.05 ÷ 1.3 tùy theo loại vật liệu
sử dụng và phương pháp thi cơng
❖ Theo nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I):
- Tính tốn độ bền:
Tính tốn độ bền kết cấu bê tơng và bê tông cốt thép cần được tiến hành theo điều
kiện mà trong đó nội lực, ứng suất và biến dạng trong kết cấu do các tác động khác
nhau có kể đến trạng thái ứng suất ban đầu (ứng suất trước, tác động nhiệt độ và tác
động khác) không được vượt quá các giá trị mà kết cấu có thể chịu được.
- Tính tốn ổn định hình dạng (đối với kết cấu thành mỏng):
Tính tốn ổn định hình dạng kết cấu, cũng như ổn định vị trí (có kể đến sự làm việc
đồng thời của kết cấu và nền, các tính chất biến dạng của chúng, khả năng chống
trượt tại bề mặt tiếp xúc với nền và các đặc điểm riêng khác) cần được tiến hành
theo các chỉ dẫn của các tiêu chuẩn áp dụng cho các loại kết cấu riêng.
- Tính tốn ổn định ví trí (lật, trượt, đẩy nổi)

SVTH:

19

MSSV: