Tkc q5 chuong 02 thiết kế kết cấu bê tông cốt thép (rev3)

Chương

2
THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

Tháng 10/2017
Người thực hiện:

Nguyễn Hoàng Minh

Người kiểm tra:

Nguyễn Văn Huy Hoàng

Ngày

Ký tên


MỤC LỤC
1.
YÊU CẦU THIẾT KẾ............................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
1.1.
Đặc trưng của bê tông cốt thép trong nhà máy điệnError!
Bookmark
not
defined.
1.2.
Yêu cầu thiết kế cấu kiện bê tơng ................................................................................................. 2
2.
TIÊU CHÍ THIẾT KẾ ............................................................................................................................ 5

2.1.
Thông số thiết kế .................................................................................................................................. 5
2.2.
Quy chuẩn và tiêu chuẩn áp dụng ............................................................................................. 19
2.3.
Phần mềm áp dụng ........................................................................................................................... 21
2.4.
Sai số cho phép ................................................................................................................................... 22
3.
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT .................................................................. 24
3.1.
Bê tông khối lớn và biện pháp chống nứt.............................................................................. 24
3.2.
Chống thấm và chống ăn mòn cho bê tông ........................................................................... 28
3.3.
Yêu cầu đổ và đầm bê tông ........................................................................................................... 35
3.4.
Các giải pháp nối thép ..................................................................................................................... 36
3.5.
Yêu cầu về thí nghiệm (độ sụt, cấp phối…) ........................................................................... 40
3.6.
Hiện tượng phân tầng trong bê tông và giải pháp............................................................. 46
3.7.
Sữa chữa khuyết tật trong bê tông ........................................................................................... 47
4.
PHỤ LỤC THAM KHẢO ................................................................................................................... 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

1.

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

TỔNG QUAN

Bê tông cốt thép là loại vật liệu phức hợp sử dụng 2 loại vật liệu bê tơng và thép có đặt
trưng cơ học khác nhau cùng phối hợp chịu lực với nhau.
Bê tông là loại vật liệu phức hợp bao gồm xi măng (chất kết dính), cát, sỏi - đá (cốt liệu)
kết lại với nhau dưới tác dụng của nước. Cường độ chịu kéo của bê tông nhỏ hơn
cường độ chịu nén rất nhiều (8 - 15 lần).
Cốt thép là loại vật liệu chịu kéo hoặc chịu nén đều rất tốt. Do đó nếu đặt lượng cốt thép
thích hợp vào tiết diện của kết cấu thì khả năng chịu lực của kết cấu tăng lên rất nhiều.
Phân loại:
 Theo phương pháp thi cơng có thể chia thành 3 loại sau:
+ Bê tơng cốt thép tồn khối: ghép cốp pha và đổ bê tơng tại cơng trình, điều này đảm
bảo tính chất làm việc tồn khối (liên tục) của bê tơng, làm cho cơng trình có cường
độ và độ ổn định cao.
+ Bê tông cốt thép lắp ghép: chế tạo từng cấu kiện (móng, cột, dầm, sàn,…) tại nhà
máy, sau đó đem lắp ghép vào cơng trình. Cách thi công này đảm bảo chất lượng
bê tông trong từng cấu kiện, thi cơng nhanh hơn, ít bị ảnh hưởng của thời tiết, nhưng
độ cứng toàn khối và độ ổn định của cả cơng trình thấp
+ Bê tơng cốt thép bán lắp ghép: có một số cấu kiện được chế tạo tại nhà máy, một số
khác đổ tại công trình để đảm bảo độ cứng tồn khối và độ ổn định cho cơng trình.
Thương thì sàn được lắp ghép sau, cịn móng, cột, dầm được đổ tồn khối
 Nếu phân loại theo trạng thái ứng suất khi chế tạo ta có:
+ Bê tơng cốt thép thường: khi chế tạo, cốt thép ở trạng thái khơng có ứng suất, ngồi
nội ứng suất do co ngót và giãn nở nhiệt của bê tông. Cốt thép chỉ chịu ứng suất khi
cấu kiện chịu lực ngoài (kể cả trọng lượng bản thân).

+ Bê tông cốt thép ứng suất trước: căng trước cốt thép đến ứng suất cho phép, khi
bng cốt thép, nó sẽ co lại, tạo ứng suất nén trước trong tiết diện bê tơng, nhằm
mục đích khử ứng suất kéo trong tiết diện bê tơng khi nó chịu lực ngồi, hạn chế
vết nứt và độ võng.
Bê tông nằm trong môi trường xâm thực.


Nhà máy nhiệt điện thường nằm gần bờ biển nên các kết cấu bê tông thường xuyên
bị xâm thực bởi nước biển. Để đảm bảo tuổi thọ lâu dài của cơng trình xây dựng
trong mơi trường xâm thực, các yếu tố cần được quan tâm đặc biệt đối với các cấu
kiện bê tông như loại xi măng, cấp phối, thi công đầm dùi và không kém phần quan
trọng là công tác bảo dưỡng.

Bê tông khối lớn.


Đối với nhà máy điện đặc biệt là các kết cấu móng thường là kết cấu bê tông khối
lớn. Trong các cấu kiện bê tông khối lớn này, nhiệt thủy hóa của xi măng tại tâm
khối đổ sẽ tăng đột biến. Trong q trình đóng rắn, nhiệt độ này có thể lên đến 85 –

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 1 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

100 0C đối với các khối đổ có chiều dày lớn nếu sử dụng xi măng thông thường.
Khi bê tơng đã đóng rắn thì nhiệt độ trong lịng khối đổ giảm dần, sự chênh lệch
nhiệt độ trong lòng khối bê tông tạo ra ứng suất nội trong cấu kiện, gây ra các vết
nứt nhiệt. Do đó các biện pháp giảm nguy cơ gây nứt trong cấu kiện khối lớn cần
đặt biệt lưu tâm.
2.

YÊU CẦU THIẾT KẾ CẤU KIỆN BÊ TƠNG

Chỉ dẫn thiết kế này nhằm mục đích trình bày các yêu cầu thiết kế và giải pháp kỹ thuật
cho kết cấu bê tông cốt thép thuộc dự án nhà máy nhiệt điện. Tiêu chí thiết kế cho các
kết cấu bê tông trong nhà máy Nhiệt điện phải theo sát các quy định trong Hợp đồng và
các tiêu chuẩn áp dụng được quy định. Các yêu cầu cụ thể cho công tác thiết kế được
liệt kê như sau:
 Yêu cầu về tải trọng tác động lên các cấu kiện bê tơng cốt thép (Tĩnh tải, hoạt tải,
tải trọng gió, tải trọng động đất, tải áp lực nước, đất, tải trọng động, các loại tải
trọng khác …)
 Yêu cầu về cường độ vật liệu sử dụng cho từng loại cấu kiện.
 Yêu cầu về các tiêu chuẩn áp dụng cho kết cấu bê tông cốt thép.
 Yêu cầu về đổ bê tơng, nối cố thép, thí nghiêm,…
 u cầu về chống nứt cho các loại móng bê tơng khối lớn (móng ống khói, móng tua
bin, móng máy phát tua bin…).
 Yêu cầu về chống thấm cho các bể bê tông cốt thép.
 Yêu cầu về chống ăn mòn cho các loại kết cấu chôn trong đất, tiếp xúc môi trường
nước biển, hóa chất…
Tùy theo từng loại cấu kiện bê tơng mà các yêu cầu thiết kế được mô tả như bên dưới.
2.1.1. Móng
Tất cả các loại móng bê tơng cốt thép sẽ được thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam
hoặc tiêu chuẩn nước ngoài tương đương.

Yêu cầu về lún và lún lệch cho móng cần được tuân thủ theo TCVN 10304-2014 hoặc
các quy định trong Hợp đồng và các tiêu chuẩn áp dụng được quy định.

Cơng trình

Độ lún (mm)

Độ lún lệch

Móng đơn khu nhà máy chính

50 mm

12.5 mm

Móng bè khu nhà máy chính

50 mm

25 mm

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 2 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Móng nhà bê tơng

40 mm

20 mm

Móng khu phụ trợ

40 mm

20 mm

Các loại móng khác

40 mm

20 mm
Lún lệch của tấm đáy bể với

Móng bể

80mm

mép khơng được lớn hơn
kích thước đáy bể /90

Móng máy phát Tua Bin

25 mm

Chuyển vị ngang

15 mm

Theo dung sai nhà cung cấp

* - Lún lệch phải nhỏ hơn 75% tổng độ lún và đáp ứng các yêu cầu của nhà cung cấp
thiết bị.

Loại móng sử dụng cho kết cấu cơng trình (móng nơng, móng sâu) sẽ được lựa chọn
dựa trên các thông số về báo cáo địa chất, tải trọng từ kết cấu bên trên và tải thiêt bị từ
nhà sản xuất. Phân tích tải trọng động sẽ được áp dụng cho móng các thiết bị chính như
móng máy phát tua bin, móng bơm cấp lị hơi, móng máy nghiền, móng quạt PA & FD,
móng máy quạt ID.
Bệ đỡ móng Tua bin là móng bê tơng cốt thép, được thiết kế phù hợp với tiêu chuẩn
TCVN 5574: 2012 (Bê tông cốt thép – tiêu chuẩn thiết kế) hoặc ACI 318 và hướng dẫn
của ASCE “Design of Large Steam Turbine-Generator Foundations”. Bên cạnh đó, thiết
kế móng cũng phải đáp ứng yêu cầu nghiêm ngặt của ISO 10816-1 và nhà sản xuất thiết
bị về độ rung và độ nhạy.
Móng nhà Tua bin sẽ được thiết kế chịu được tải trọng chân cột của kết cấu bên trên và
đảm bảo các yêu cầu về chuyển vị, ứng suất, độ bề và khả năng chịu lực.
Móng bơm cấp lị hơi là loại móng bê tơng cốt thép sẽ được thiết kết đủ độ cứng để chịu
được tải trọng động của máy trong lúc vận hành. Đồng thời các yêu cầu về chuyển vị,
ứng suất, độ bề và khả năng chịu lực cũng phải thõa mãn. Trừ khi có chỉ dẫn từ nhà cung
cấp thiết bị, tần số cơ bản cho thiết kế móng sẽ được lấy bằng ít nhất 20% tốc độ vận
hành của thiết bị.
Móng máy nghiền được thiết kế từ các thông số tải trọng được cung cấp bởi nhà cung
cấp thiết bị. Trừ trường hợp có chỉ định khác từ phía nhà cung cấp các tần số cơ bản cho

thiết kế móng sẽ được lấy bằng ít nhất 20% tốc độ hoạt động của thiết bị.
Móng quạt PA & FD sẽ được thiết kế từ các thông số tải trọng được cung cấp bởi nhà
cung cấp thiết bị. Trừ trường hợp có chỉ định khác từ phía nhà cung cấp các tần số cơ
bản cho thiết kế móng sẽ được lấy bằng ít nhất 20% tốc độ hoạt động của thiết bị.
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 3 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Sàn nền và các móng thiết bị khác:
Tất cả các móng thiết bị khác sẽ được đặt trên nền đất đầm chặt hoặc đất nền tự nhiên
trừ trường hợp móng cọc cần thiết.
Móng ESP và đường ống dẫn khói sẽ nằm trên móng cọc. Móng hệ thống ESP sẽ được
thiết kế dựa trên các tải trọng cột và tải trọng thiết bị được cung cấp bởi nhà sản xuất.
Móng quạt ID sẽ được thiết kế dựa vào thơng số tải trọng và các thông tin liên quan
được cung cấp bởi nhà sản xuất. Trừ trường hợp có chỉ định khác từ phía nhà cung cấp
sản phẩm, tần số cơ bản của móng sẽ biến thiên từ tốc độ quay của thiết bị ít nhất 20%.
Hệ thống FGD sẽ nằm trên móng cọc. Móng hệ thống FGD sẽ được thiết kế dựa trên
các tải trọng cột và tải trọng thiết bị được cung cấp bởi nhà sản xuất.
Móng máy biến áp chính được thiết kế là móng khối bê tông cốt thép với một ngăn chứa
dầu. Mỗi máy biến áp sẽ được trang bị một ngăn chứa riêng.
Móng ống khói chịu tải trọng rất lớn nên biện pháp móng bè trên nền cọc sẽ được cân
nhắc sử dụng cho ống khói.
Móng bồn sẽ được đặt trên nền nhựa cát hoặc cát sạch trên móng bê tơng cốt thép được

đỡ bởi hệ cọc hoặc móng bê tơng cốt thép vành khăn.
2.1.2. Kết cấu bên trên
Kết cấu khung bê tông cốt thép được sử dụng cho các hạng mục có nhịp vừa và nhỏ
dưới 14m (phù hợp với các nhà điều khiển, văn phòng, nhà ở…), khả năng chịu lửa và
cách nhiệt cao, sử dụng phổ biến, dễ tạo hình và chi phí thấp hơn nhiều so với kết cấu
thép. Các hạng mục thường áp dụng kết cấu bê tông cốt thép trong nhà máy nhiệt điện
như nhà điều kiển trung tâm, nhà điều khiển hệ thống than, nhà hóa chất, nhà châm clo,
nhà bơm nước, nhà kho, các nhà ở vận hành cho các bộ công nhân viên, nhà căn teen,
nhà bảo vệ…
Đối với nhà máy nhiệt điện, các nhà điều khiển và văn phịng thường dưới 5 tầng, có
nhịp <10m, thiêt kế khung bê tông cốt thép là phù hợp, so với kết cấu thép thì việc lựa
chọn kết cấu bê tông cho các hạng mục nêu trên sẽ tiết kiệm được chi phí mà vẫn đáp
ứng được các yêu cầu về kỹ thuật, công năng cũng như yêu cầu thẫm mỹ về kiến trúc
cũng như tiến độ. Thiết kế kết cấu khung bê tông cốt thép cần phải lưu ý vấn đề về độ
võng và nứt. Do đó, ngoài các yêu cầu về khả năng chịu lực, đảm bảo độ võng, chuyển
vị... các yêu cầu về cấu tạo cũng cần phải được đảm bảo (tham khảo phụ lục).
2.1.3. Bể nước
Kết cấu bể nước bằng bê tông cốt thép sẽ được áp dụng cho các hạng mục chứa và thu
gom nước, dầu trong nhà máy nhiệt điện…Khu xử lý nước của nhà máy bao gồm xử lý
nước và xử lý nước thải, hệ thống FGD (bể sục khí, đường ống dẫn nước…) và các bể
chứa nước của nhà bơm lấy nước tuần hoàn…đều sử dụng kết cấu bể bê tơng cốt thép.
Bể bê tơng cốt thép có ưu điểm vượt trội hơn bồn thép về độ bền vững, chống ăn mịn
trong mơi trường biển cao và dễ dàng bảo trì, sữa chữa. Tuy nhiên các bể này cần phải
đảm bảo yêu cầu về chống nứt, chông thấm và chống ăn mòn. Tất cả các bể chứa nước
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 4 / 48

Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

biển hoặc có thành phần hóa chất như bể lắng, bể xử lý nước thô, bể ngưng tụ cần phải
có biện pháp chống ăn mịn thích hợp để bảo vệ cố thép bên trong.
Bể sục khí trong hệ thống FGD cần phải có lớp cấu tạo đặc biệt chống ăn mòn cơ học
của dòng nước trong bể.
Kết cấu bể gồm bể ngầm, bể nổi và bể nữa ngầm. Tất cả đều bể cần phải kiểm tra các
điều kiện về chuyển vị, trượt, đặc biệt các bể ngầm và nữa ngầm cần được kiểm tra đẩy
nổi.
2.1.4. Ống khói
Vỏ ống khói hiện nay thường áp dụng là kết cấu bê tơng cốt thép có chiều cao trung
bình khoản trên 150m (tùy theo cơng suất của nhà máy). Ống khói cần phải chị được tải
trọng gió, động đất, tải trọng nhiệt và tải trọng các thiết bị như lõi thép, cầu thang,
platform, hệ thống đường ống…
Về cấu tạo, lõi ống khói thép có thể được treo trực tiếp vào phần vỏ bê tông cốt thép
(loại 1) hoặc được đặt trực tiếp trên nền móng cọc cùng với vỏ ống khói (loại 2). Loại 1
cần xem xét điều kiện làm việc đồng thời của lõi thép và vỏ bê tông. Trường hợp này
cần có hệ treo và support platform giúp liên kết lõi thép và vỏ ống khói. Tuy nhiên sẽ
giảm được chiều dày của lõi thép. Hiện nay hai loại cấu tạo này vẫn được sử dụng trong
các nhà máy điện điển hình như loại 1 đã sử dụng tại Mong Dương, Duyên Hải 3, Vĩnh
Tân 4… và loại 2 đã được dùng cho các nhà máy nhiệt điện như Vĩnh Tân 2, Vĩnh Tân
1, Duyên Hải 1...
Thiết kế vỏ ống khói cần đảm bảo các yêu cầu về khả năng chịu lực, chuyển vị và cấu
tạo theo tiêu chuẩn ACI 307-08: “Code Requirements for Reinforced Concrete
Chimneys”, ACI 318-14: “Building Code Requirements for Structural Concrete” và các
tài liệu liên quan;
Bên ngoài cần được sơn cảnh báo để đảm bảo an toàn theo các yêu cầu cảnh báo chướng

ngại hàng không nghị định 32-2016. Đối với các ống khói có chiều cao khoản 210m
trong các nhà máy nhiệt điện hiện nay sẽ được sơn 9 khoang màu trắng/đỏ xem kẽ, kích
thước bằng nhau. Khoang màu đỏ là khoang cao nhất sát đỉnh ống khói.
3.
3.1.

TIÊU CHÍ THIẾT KẾ
Thơng số thiết kế

3.1.1. Thành phần của bê tông
a) Xi măng
Đối với các loại bê tông khơng có u cầu đặc biệt, loại xi măng thơng dụng nhất tại
Việt Nam là xi măng Portland hỗn hợp, loại PCB40, tuân thủ theo tiêu chuẩn Việt Nam
(TCVN 6260). Đối với các ứng dụng vữa, hồ và bê tông dân dụng cho các cơng trình
nhỏ, sản phẩm xi măng
mác thấp hơn (PCB30) cũng được sử dụng. Một vài loại vật liệu được sử dụng để trộn
trong xi măng như là: đá vơi, puzzolan hay xỉ lị cao, việc lựa chọn vật liệu trộn phụ
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 5 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

thuộc vào nguồn vật liệu sẵn có ở mỗi vùng. Những tiêu chuẩn quốc tế tương đương cho
xi măng Portland hỗn hợp tuân theo TCVN 6260 bao gồm:

• Tiêu chuẩn Mỹ ASTM C1157: loại GU (Ứng dụng thông thường)
• Tiêu chuẩn châu Âu EN 197-1 : CEM II/A hoặc CEM II/B 42.5
Các loại xi măng khác đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới như:
• Xi măng Portland thường OPC (TCVN 2682, ASTM C150, EN197-1 CEM I)
• Xi măng xỉ lò cao (TCVN 4316, ASTM C1157, EN 197-1 CEM III) nhưng không
được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam như là xi măng thông dụng.
Đối với bê tông thông thường, loại xi măng được đề xuất sử dụng để đảm bảo an toàn
trong cung ứng đối với các dự án nhà máy là:
• TCVN 6260:2009 – PCB 40
• ASTM C1157:2008 – GU
b) Nước trộn bê tơng
Nước dùng để trộn vữa và bê tông phải tuân theo tiêu chuẩn kỹ thuật quy định trong
TCXDVN 302: 2004 hoặc ASTM C1602.
Theo tiêu chuẩn TCXDVN 302 : 2004, nước trộn bê tơng phải đáp ứng được những u
cầu sau đây:
• Khơng chứa cặn dầu và váng dầu
• Hàm lượng hữu cơ < 15mg/l
• 4 < pH < 12.5
• Khơng màu
• Tùy theo từng loại bê tông, hàm lượng sun-phát và hàm lượng clo phải tuân theo yêu
cầu được quy định trong bảng I.1 (TCXDVN 302 : 2004)

Mục đích sử dụng

Muối
hồ tan

Mức cho phép
Ion Clo
Ion sunfat

-2
(SO4 )
(Cl-)

Cặn không
tan

1. Nước trộn bê tông và
nước trộn vữa bơm bảo
vệ cốt thép cho các kết
cấu bê tông cốt thép ứng
lực trước.

2000

600

350

200

2. Nước trộn bê tông và
nước trộn vữa chèn mối
nối cho các kết cấu bê
tông cốt thép.

5000

2000

1000

200

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 6 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

3. Nước trộn bê tông
cho các kết cấu bê tông
không cốt thép. Nước
trộn vữa xây và trát.

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

10000

2700

3500

300

3.1.2. Cường độ vật liệu
a) Cường độ bê tông

Cường độ bê tông theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN-5574 : Kết cấu bê tông và bê tông
cốt thép- Tiêu chuẩn thiết kế được quy định như sau:
M150 M200 M250 M350 M400 M450 M500 M600 M700 M700 M800
Bê tơng

B12.5

B15

B20

B25

B30

B35

B40

B45

B50

B55

B60

Cường Rb
độ tính
tốn

Rbt
kG/cm2

75

85

115

145

170

195

220

250

275

300

330

6.6

7.5

9

10.5

12

13

14

14.5

15.5

16

16.5

Lưu ý:
Cấp độ bền ký hiệu bằng chữ B: là giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu nén
tức thời, tính bằng đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không dưới 95 %, xác định trên
các mẫu lập phương kích thước tiêu chuẩn (150 mm x 150 mm x 150 mm) được chế tạo,
dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm nén ở tuổi 28 ngày (giống Eurocode
2 và BS 8110_ “not more than 5% of the test results are expected to fall”).
Khi thiết kế theo tiêu chuẩn nước ngồi cười độ bê tơng sử dụng là cường độ nén mẫu
hình trụ. Do đó cần chuyển đổi để đồng nhất khi sử dụng. Theo TCVN 3118:1993Phương pháp xác định cường độ chịu nén bê tơng có bảng hệ số quy đổi như sau:

Có thể sử dụng hệ số quy đổi theo các tài liệu nước ngoài chuyển từ mẫu lập phương
sang mẫu lăng trụ tròn như sau:
Fcyl = 0.8fcube

Rev.3

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 7 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Cường độ bê tông nên dùng cho các hạng mục trong nhà máy theo TCVN tương ứng
như sau:
 B45 : Bê tơng móng, kết cấu ngầm nằm trong hoặc tiếp xúc với nước biển (hệ thống
nước làm mát, Cảng …)
 B35 : Sử dụng cho kết cấu móng, bồn bể, bê tông cọc đổ tại chỗ
 B30 : Sử dụng cho kết cấu bê tông vỉa hè, kết cấu khung của các hạng mục bê tông
cốt thép.
 B15 : Sử dụng cho bê tơng lót và bê tơng các khối chặn, bê tông bao phủ ống luồn
cáp.
Nếu sử dụng tiêu chuẩn nước ngồi, mẫu nén bê tơng là mẫu hình trụ (theo tiêu chuẩn
ACI). cường độ bê tơng nên dùng cho các hạng mục trong nhà máy tương ứng như sau:
 f’c = 80Mpa : Bê tông cọc ly tâm PHC loại B và C
 f’c = 35Mpa : Bê tơng móng, kết cấu ngầm nằm trong hoặc tiếp xúc với nước biển
(hệ thống nước làm mát, Cảng …)
 f’c = 30 Mpa : sử dụng cho kết cấu móng, bồn bể, kết cấu hệ thống nước làm mát,
bể sục khí, bệ đỡ Tua bin, vỏ ống khói
 f'c = 24 Mpa : sử dụng cho kết cấu bê tông vỉa hè, kết cấu khung của các hạng mục

bê tông cốt thép.
 f'c = 21 Mpa : sử dụng cho mương thoát nước và các hố cáp điện
 f’c = 13 Mpa : sử dụng cho bê tông lót và bê tơng các khối chặn, bê tơng bao phủ
ống luồn cáp.
Với f'c = cường độ nén bê tông khối trụ sau 28 ngày

Rev.3

Ghi chú: Cọc PHC loại B và loại C được sử dụng và sản xuất theo tiêu chuẩn TCVN
7888:2008 – Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước hoặc tiêu chuẩn JIS A5373 – Precast
prestressed concrete products.
b) Cường độ cố thép
Cường độ cốt thép theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN-5574: Kết cấu bê tông và bê tơng cốt

thép- Tiêu chuẩn thiết kế
Nhóm thép

Rs

Rsw

CI

2250

1750

CII

2800

2250

CIII

3650

2900

AI

2250

1750

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 8 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

AII

2800

2250

AIII

3650

2900

Cường độ cốt thép theo các tiêu chuẩn nước ngồi
 Thép trịn: TCVN 1651-1:2008 Grade CB300-T hoặc JIS 3112 grade SR295, fy =
300 MPa
 Thép gân: TCVN 1651-2:2008 Grade CB400-V hoặc JIS 3112 grade SD390, fy =
400 MPa
 Thép lưới: TCVN 1651-2:2008 Grade CB500-V hoặc JIS 3112 grade SD490, fy =
500 Mpa
Đường kính

Diện tích

Trọng lượng riêng

(mm)

(mm2)

(kg/m)

10

78.5

0.617

12

113

0.888

14

154

1.21

16

201

1.58

18

254.5

2.00

20

314

2.47

22

380

2.98

25

490.9

3.85

28

615.8

4.83

32

804.2

6.31

36

1017.9

7.99

3.1.3. Chiều dày bê tông bảo vệ
Lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép chịu lực cần đảm bảo sự làm việc đồng thời của cốt
thép và bê tông trong mọi giai đoạn làm việc của kết cấu, cũng như bảo vệ cốt thép khỏi
tác động của khơng khí, nhiệt độ và các tác động tương tự.
Chiều dày bê tông bảo vệ theo TCVN được yêu cầu như sau:
Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo
trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy khơng nhỏ hơn đường kính cốt thép
hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 9 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Trong bản và tường có chiều dày:
 Từ 100 mm trở xuống: 10 mm (15 mm)
 Trên 100 mm:
15 mm (20 mm)Trong d(20 mm)5 mm (20 mm)m (15
mm)
 Nhỏ hơn 250 mm:
15 mm (20 mm)
 Lớn hơn hoặc bằng 250 mm: 20 mm (25 mm)

Trong cột:

20 mm (25 mm)

Trong dầm móng:

30 mm

Trong móng:
 lắp ghép:
30 mm
 tồn khối khi có lớp bê tơng lót:
35 mm
 tồn khối khi khơng có lớp bê tơng lót:
70 mm
Đối với các kết cấu trong vùng ngập nước và nước lên xuống có yêu cầu niên hạn sử
dụng trên 50 năm tăng thêm 20 mm chiều dày lớp bê tơng bảo vệ.
CHÚ THÍCH 1: Giá trị trong ngoặc (...) áp dụng cho kết cấu ngồi trời hoặc những nơi
ẩm ướt.
CHÚ THÍCH 2: Đối với kết cấu trong vùng chịu ảnh hưởng của môi trường biển, chiều
dày lớp bê tông bảo vệ lấy theo quy định của tiêu chuẩn hiện hành TCVN 9346:2012.
Lớp bê tông bảo vệ (mm) theo ACI-318
Điều kiện tiếp xúc

Bê tông khơng dự ứng lực
Móng

Bê tơng trong nhà

Bê tơng tiếp xúc với đất hoặc ngồi trời (nước

ngầm hoặc nước biển)

Bê tơng đổ lại hoặc chôn trong đất

Cột, dầm Sàn, tường

-

40

20

75(75)

40(75)

40(75)

75

75

75

3.1.4. Tải trọng thiết kế
a) Tĩnh tải
Tĩnh tải dùng trong thiết kế là trọng lượng của các thành phần kết cấu và tất cả các vật
liệu, thiết bị gắn cùng hoặc hỗ trợ, được tính tốn phù hợp với các u cầu của mã thiết
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 10 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

kế phù hợp. Trừ khi được quy định riêng, những đơn vị trọng lượng vật liệu dưới đây
phải được dùng trong tính tốn tĩnh tải:
 Nhựa đường (Đường bộ và vỉa hè):

23.0 kN/m3 (2,347 kg/m3)

 Tường khối (Dày 100mm):

1.34 kN/m2 ( 137 kg/m3)

 Tường khối (Dày 150mm):

2.01 kN/m2 ( 205 kg/m3)

 Tường khối (Dày 200mm):

2.68 kN/m2 ( 273 kg/m3)

 Tường gạch (dày 100mm):

2.26 kN/m2 ( 231 kg/m3)

 Bê tơng cốt thép:

24.0 kN/m3 (2,450 kg/m3)

 Bê tơng lót :

22.5 kN/m3 (2,300 kg/m3)

 Đất:

17.7 kN/m3 (1,800 kg/m3)

 Thép:

77.0 kN/m3 (7,850 kg/m3)

 Nước ngọt:

9.8 kN/m3 (1,000 kg/m3)

 Nước biển:

10.1 kN/m3 (1,030 kg/m3)

b) Hoạt tải
Hoạt tải được hiểu là tải trọng thêm vào thơng qua việc sử dụng và vận hành tịa nhà
hoặc kết cấu khác, nhưng khơng có tác dụng vĩnh viễn. Đối với thiết kế cơng nghiệp,
hoạt tải có thể được định nghĩa là tải trọng mà các thiết bị di động, người, công cụ và
các vật khác đặt trên kết cấu sinh ra, nhưng khơng có tác dụng vĩnh viễn.

Khu vực

Tải (tấn/m2)

Tổng qt
- Tầng trệt

1,0

- Văn phịng, phịng thí nghiệm, kho chứa…

0,5

- Phịng vệ sinh

0,2

- Khu HVAC

0,5

- Mái khơng lên được

0,1

- Mái có thể lên được

0,15

- Cầu thang

0,5

- Sàn cho khung (bao gồm lối đi)

0,2

- Lối đi bộ

0,3

- Sàn thép grating

0,5

- Nắp đây mương cáp ngoài trời

1,0

- Tải đắp do đất đắp gây ra

1,0

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 11 / 48


Tổng công ty Phát điện 3

Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Khu vực

Tải (tấn/m2)

- Tải bánh xe nhỏ nhất đối với đường hầm qua đường

7,5tấn

- Nhà xưởng, phòng chứa, lắp đặt

0,75

Nhà tuabin
- Tầng trệt (Khu cẩu lắp)

3,0

- Tầng trệt (Khác)

2,0

- Tầng trệt (Sàn Grating)

1,0

- Sàn lửng

0,5

- Sàn vận hành (Gian Tuabin)

2,0

Gian Tuabin (Grating)

0,5

Sàn vận hành (gian gia nhiệt)

1,0

- Sàn khử khí

1,0

- Phịng trạm, Phịng điều khiển MCC

0,75

Nhà điều khiển trung tâm
- Tầng trệt

2,0

- Tầng cáp, các khu vực khác

0,5

- Phòng trạm, Phòng điều khiển MCC

0,5

- Phòng điều khiển

0,75

- Phòng Ắc quy

1,2

Các hạng mục khác
- Tầng trệt

1,0

- Khu cẩu lắp

1,0

- Các sàn thiết bị

0,75

- Khu bảo trì và kho chứa

0,75

- Khu xử lý nước

1,0

- Nhà kho

1,25

Móng Tua bin
- Sàn trệt
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

0,75
Trang 12 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Khu vực

Tải (tấn/m2)

- Sàn lửng (Grating)

0,55

- Sàn vận hành (Ống, bao gồm tải cáp)

1,25

c) Tải trọng gió
Đặc điểm số liệu áp lực và vận tốc gió
Bản đồ phân vùng áp lực gió lãnh thổ Việt Nam được thiết lập cho chu kỳ lặp 20 năm.
Các số liệu trong bản đồ đã được xử lý từ số liệu của các trạm khí tượng như sau:
 Vận tốc gió V0 (m/s) được lấy trung bình trong thời gian 3 giây, ở độ cao 10 m
so với mốc chuẩn, ứng với địa hình dạng B (là địa hình tương đối trống trải, có
một số vật cản thưa thớt cao khơng q 10m).
 b) Vận tốc gió V0 được lấy trung bình theo xác suất với chu kỳ lặp 20 năm. Nó
khơng phải là vận tốc lớn nhất trong tập hợp các số liệu mà nó có thể bị vượt 1
lần trong 20 năm.
 c) Giá trị của áp lực gió W0 (kN/m2) xác định từ vận tốc gió V0 (m/s) theo
cơng thức:
W0  0 ,613 .V02 .10 3

Đối với áp lực gió tại từng khu vực dự án có thể xác định theo Bảng 4.1 Phân vùng áp
lực gió theo địa danh hành chính QCVN 02:2009/BXD “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng”
Đối với tiêu chuẩn sử dụng áp lực gió trên cơ sở chu kỳ lặp khác 20 năm cần thực hiện
chuyển đổi áp lực gió trên cơ sở chu kỳ lặp 20 năm.
Bảng 4.1

Hệ số chuyển đổi áp lực gió từ chu kỳ lặp 20 năm sang các chu kỳ lặp
khác

Chu kỳ lặp ( năm)

Hệ số chuyển

5

10

20

30

40

50

100

0,74

0,87

1,00

1,10

1,16

1,20

1,37

Đối với tiêu chuẩn sử dụng vận tốc gió trên cơ sở chu kỳ lặp khác 50 năm cần thực hiện
chuyển đổi vận tốc gió trên cơ sở chu kỳ lặp 50 năm.
Bảng 4.2

Hệ số chuyển đổi vận tốc gió từ chu kỳ lặp 50 năm sang các chu kỳ lặp khác

Chu kỳ lặp ( năm)
Hệ số chuyển

5

10

20

30

40

50

100

0,78

0,85

0,91

0,95

0,98

1,00

1,06

Thông số đầu vào cơ bản của tải trọng gió theo TCVN 2737_1995 và tiêu chuẩn quốc
tế ASCE 7-10
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 13 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Theo TCVN 2737-1995:
Bước 1: Xác định giá trị của áp lực gió W0 (chu kỳ 3 giây, 20 năm) và phân vùng địa
hình (A, B, C) theo Bảng 4.1 Phân vùng áp lực gió theo địa danh hành chính QCVN
02:2009/BXD “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong
xây dựng”
 Địa hình dạng A là địa hình trống trải, khơng có hoặc có rất ít vật cản cao khơng
q 1,5m (bờ biển thống, mặt sơng, hồ lớn, đồng muối, cánh đồng khơng có cây
cao..).
 Địa hình dạng B là địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản thưa thớt cao
khơng q 10m (vùng ngoại ơ ít nhà, thị trấn, làng mạc, rừng thưa hoặc rừng

non,vùng trồng cây thưa…)
 Địa hình dạng C là địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao từ
10m trở lên (trong thành phố, vùng rừng rậm..)
 Cơng trình được xem là thuộc dạng địa hình nào nếu tính chất của dạng địa hình
đó khơng thay đổi trong khoảng cách 30h khi h < 60m và 2km khi h > 60m tính
từ mặt đón gió của cơng trình, h là chiều cao cơng trình.
Bước 2: Tính tốn áp lực gió theo quy định trong tiêu chuẩn theo TCVN 2737-1995
Wt=W0 x ct x k x S





W0 - Áp lực gió lấy theo bảng 4 tính bằng daN/m2;
ct - hệ số ma sát cho trong bảng 6 (TCVN 2737)
k -hệ số lấy theo bảng 5
S - diện tích hình chiếu bằng (đối với răng cưa, lượn sóng và má có cửa trời) hoặc
diện tích hình chiếu đứng (đối với tường có lơgia và các kết cấu tương tự) (m2)

Theo ASCE 7-10
Bước 1: Xác định giá trị của áp lực gió W0 (chu kỳ 3 giây, 20 năm) và phân vùng địa
hình (A, B, C) theo Bảng 4.1 Phân vùng áp lực gió theo địa danh hành chính QCVN
02:2009/BXD “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong
xây dựng”
Bước 2: xác định tốc độ gió cơ bản V0 (chu kỳ 3 giây, 20 năm) từ áp lực gió W0
W0  0 ,613 .V 02 .10 3

Bước 3: quy đổi vận tốc gió cơ bản V0 (chu kỳ 3 giây, 20 năm) sang cơ bản V0 (chu kỳ
3 giây, 50 năm) để áp dụng tính tốn theo ASCE 7-10
Bảng quy đổi tham khảo bảng 4.2

Bảng 4.2: Hệ số chuyển đổi vận tốc gió từ chu kỳ lặp 50 năm sang các chu kỳ lặp khác
Chu kỳ lặp ( năm)

5

10

20

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

30

40

50

100
Trang 14 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Hệ số chuyển

0,78

0,85

Thiết kế chuẩn công trình Nhà máy Nhiệt điện

0,91

0,95

0,98

1,00

1,06

Bước 4: Chuyển đổi vận tốc gió cơ bản sang vận tốc gió tới hạn để tính tốn
Vận tốc gió cơ bản V0 sẽ được chuyển sang vận tốc gió giới hạn (theo tiêu chuẩn ASCE
7-10) để tính tốn.
V = V0 x (1.6)0.5 (ASCE 7-10 Table C26.5-6)
Ghi chú: Đối với các tiêu chuẩn quốc tế khác sẽ được xem xét cụ thể theo quy định của
từng hệ tiêu chuẩn
d) Tải trọng động đất
Tải trọng động đất được thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9386-2: 2012 hoặc
các tiêu chuẩn nước ngoài như IBC.
Khi thiết kế kháng chấn cơng trình theo gia tốc nền, đỉnh gia tốc nền agR tham chiếu
của địa điểm xây dựng được xác định bằng một trong hai cách:
 Theo bảng 6.1_Phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính_QCVN
02:2009/BXD “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về số liệu điều kiện tự nhiên dùng
trong xây dựng”
 Bản đồ phân vùng gia tốc nền lãnh thổ Việt Nam.
Khi tiêu chuẩn thiết kế áp dụng cho tính tốn kháng chấn cơng trình u cầu sử dụng
giá trị đỉnh gia tốc nền có chu kỳ lặp khác 500 năm hoặc ở các loại nền khác nền loại A

như nêu trong Quy chuẩn QCVN 02_2009 thì các giá trị nêu trên được quy đổi bằng
đỉnh gia tốc nền chu kỳ lặp 500 năm nền loại A của Quy chuẩn QCVN 02_2009 nhân
với các hệ số tương ứng. Các hệ số này lấy theo quy định của tiêu chuẩn thiết kế.
Khi thiết kế kháng chấn công trình theo cấp động đất cần chuyển đổi giá trị đỉnh gia tốc
nền agR trong bảng 6.1 sang cấp động đất theo thang MSK – 64
Những cơng trình đặc biệt không cho phép hư hỏng do động đất như đập bê tông chịu
áp chiều cao trên 100 m; nhà máy điện ngun tử; cơng trình cột, tháp cao hơn 300 m;
nhà cao tầng hơn 60 tầng; các cơng trình ngồi khơi ... khi thiết kế phải sử dụng các số
liệu động đất theo các nghiên cứu riêng nhưng không nhỏ hơn các số liệu động đất của
Quy chuẩn QCVN 02_2009.
Một số thông số đầu vào tiêu biểu khi áp dụng các tiêu chuẩn tính tốn động đất quốc tế
UBC_97 và IBC_2012 như sau
Tính tốn động đất theo UBC_97
Bước 1: Xác định gia tốc nền tính tốn agR tại địa điểm xây dựng cơng trình theo bảng
6.1_Phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính_QCVN 02:2009/BXD “Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng”
Bước 2: Xác định phân vùng tính tốn động đất Z theo bảng 16-I tiêu chuẩn UBC_97
và giá trị gia tốc nền tính tốn agR tại địa điểm xây dựng
Bảng 16-I: Phân vùng động đất
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 15 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

Phân vùng

I

2A

2B

3

4

Z

0.075

0.15

0.2

0.3

0.4

Bước 3: Xác định loại nền tại khu vực dự án dự theo Báo cáo khảo sát tại địa điểm
Bước 4: Tính tốn theo các cơng thức/ u cầu quy định theo tiêu chuẩn UBC_97
Tính tốn động đất theo IBC_2012
Bước 1: Xác định gia tốc nền tính tốn agR tại địa điểm xây dựng cơng trình theo bảng
6.1_Phân vùng gia tốc nền theo địa danh hành chính_QCVN 02:2009/BXD “Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng”

Bước 2: Xác định hệ số phổ gia tốc Ss, S1 theo bảng 1615(1) và 1615(2) tiêu chuẩn
IBC_2012 hoặc tham khảo bản đồ phổ gia tốc tại website cung cấp thông tin giá trị địa
chấn />Bước 3: Tính tốn theo các cơng thức/ u cầu quy định theo tiêu chuẩn IBC_2012
Ghi chú: Đối với các tiêu chuẩn quốc tế khác sẽ được xem xét cụ thể theo quy định của
từng hệ tiêu chuẩn
e) Tải trọng cẩu lắp
Tải trọng cẩu lắp bao gồm trọng lượng bản thân cẩu, trọng lượng nâng và lực hãm theo
Phương ngang. Những tải trọng này sẽ được cung cấp bởi nhà cung cấp hoặc được tính
tốn từ lý thuyết tiêu chuẩn.
Hệ số ảnh hưởng 25% của tải trọng tối đa của bánh xe sẽ được xem xét trong tải trọng
đứng. Tải trọng ngang sẽ được xem xét là 20% của (trọng lượng nâng + trong lượng xe)
theo phương ngang và 10% tải trọng tối đa của bánh xe theo phương đứng. Tải trọng
theo phương ngang sẽ được phân phối trên 2 ray.
Tải trọng bản thân cẩu sẽ được xem xét như tải trọng tĩnh trong khu đó tải trọng nâng
va tải ngang sẽ được xem xét như là hoạt tải.
f) Tải nhiệt độ (T)
Tải tác dụng xuất phát từ sự co giãn gây ra bởi nhiệt độ môi trường thay đổi sẽ được
xem xét trong thiết kế khung kết cấu. Với tải này, nhiệt độ trung bình nhỏ nhất sẽ được
xem xét là 13.10C và nhiệt độ trung bình nhỏ nhất sẽ được xem xét là 32.70C. Hệ số
giãn nở nhiệt (t) đối với kết cấu bê tông là 10x10-6/0C đối với kết cấu thép 12x106/0C.
g) Áp lực đất (HL)
Áp lực đát tác dụng lên kết cấu ngầm sẽ được xem xét theo các yêu cầu theo sau.
Cao độ nước ngầm sẽ được xem xét tại đỉnh san lấp cũng như đáy móng mà gây ra ảnh
hưởng xấu nhất. Giá trị của hệ số áp lực tĩnh của đất (K0) sẽ được lấy là 0.5 nếu không
được chỉ định khác trong báo cáo khảo sát. Tải trọng này sẽ được xem xét như hoạt tải
trong tổ hợp tải trọng.
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 16 / 48

Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

h) Tải trọng chất lỏng (FL)
Tải trọng chất lỏng là tải trọng gây ra bởi trọng lượng và áp lực của nước hoặc hcất lỏng
với trọng lượng được xác định và chiều cao tổi đa có thể kiểm soát. Thiết kế kết cấu sẽ
bao gồm tải trọng chất lỏng khi áp dụng.
i) Tải trọng đặc biệt (SPL)
Tải trọng đặc biệt xuất phát từ sự vận hành của thiết bị như tải trọng động, tải trọng ảnh
hưởng, tải trọng khẩn cấp, v.v… sẽ được xem xét theo dữ liệu tải trọng của nha sản xuất.
Các tải trọng này sẽ được nhấn mạnh rõ đối với kết cấu mà cần được xem xét với hệ số
tải trọng thích hợp khi tổ hợp với các tải trọng khác.
j) Tải trọng ổn định
Các kết cấu sẽ được xem xét để chống nhổ, lật và trượt gây ra bởi tải ngang theo tiêu
chuẩn thiết kế được quy định bởi các tiêu chuẩn và quy chuẩn áp dụng.
Hệ số an toàn tối thiểu:
1.

Nhổ - gió, động đất, thủy lực: 1.5

2.

Lật – gió, động đất, tải khác: 1.5

3.

Trượt – gió, động đất, tải khác: 1.5

4.

Đẩy nổi: 1.2

k) Tải trọng gây ra bởi mưa (Lw)
Mái và máng thu nước mưa sẽ được tạo dốc phù hợp để đảm bảo thoát nước sau khi
chuyển vị dài hạn bởi tải trọng tĩnh. Các tải trọng bổ sung do tích tụ nước (đọng nước)
từ bất cứ nguồn nào thì khơng cần xem xét.
l) Tải trọng móc cẩu
Tải trọng móc cẩu bao gồm tải thiết kế cùng với trọng lượng móc và xe, nếu cần thiết,
thêm ảnh hưởng cho phép theo yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất. Tải trọng đứng, dọc
và ngang sẽ là:
Tải trọng đứng

15% of (tải+ móc + xe)

Tải trọng dọc

10% of (tải + móc)

Tải trọng ngang

10% of (tải + móc)

3.1.5. Tổ hợp tải trọng
Các trường hợp tải trọng cơ bản
 D : Tĩnh tải
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 17 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện








L : Hoạt tải
Lr : Hoạt tải mái
T : Tải trọng do sức căng bản thân
W : Tải trọng gió
E : Tải trong động đất
F : tải trọng do tác dụng của chất lỏng được xác định bằng áp lực và chiều cao tối
đa.
 H : tải trọng do tác động của áp lực đất, áp lực nước ngầm hoặc áp lực của khối đắp
Tổ hợp tải trọng trong thiết kế sẽ tn theo Tiêu chuẩn tính tốn áp dụng cho dự án.
Một số tổ hợp tải trọng sơ bộ sẽ được nêu như sau:
Tổ hợp tải trọng theo TCVN 2737-1995
 COMB1: Dead
 COMB2: Dead + Live

Rev.3

 COMB3: Dead + Wx
 COMB4: Dead + Wxx
 COMB5: Dead + Wy
 COMB6: Dead + Wyy
 COMB7: Dead + 0.9(Live + Wx)
 COMB8: Dead + 0.9(Live + Wxx)
 COMB9: Dead + 0.9(Live + Wy)
 COMB10: Dead + 0.9(Live + Wyy)
Trong đó:
Tĩnh tải

Dead

Hoạt tải chất đầy
Gió X trái

Wx

Gió X phải

Wxx

Live

Gió Y trước Wy
Gió Y sau

Wyy

Tổ hợp tải trong theo phương pháp Hệ số tải trọng và sức kháng (Tiêu chuẩn ASCE
7-10)
Tổ hợp

D

1. D+F

1.4

2. D+L+Lr+F+T

1.2

L

Lr

T

F

W

E

1.4
1.6

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

0.5

1.0

1.2
Trang 18 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Tổ hợp

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

D

L

Lr

T

F

W

3-1. D+Lr+L+F

1.2

1.0

1.6

1.2

3-2. D+Lr+W+F

1.2

1.6

1.2

0.5

4. D+W+L+Lr+F

1.2

1.0

0.5

1.2

1.0

5. D+E+L+F

1.2

1.0

6. D+W

0.9

7. D+E+F

0.9

1.2

E

1.0
1.0

0.9

1.0

Tổ hợp tải trong theo phương pháp Ứng suất cho phép (Tiêu chuẩn ASCE 7- 10)
Tổ hợp

D

L

Lr

T

F

1. D+F

1.0

2. D+L+F

1.0

3. D+Lr+F

1.0

4. D+L+Lr+F+T

1.0

5-1. D+W+F

1.0

1.0

5-2. D+E+F

1.0

1.0

6a. D+L+W+Lr+F

1.0

0.75

6b. D+L+E+F

1.0

0.75

7. D+W

0.6

8. D+E+F

0.6

3.2.

W

E

1.0
1.0

1.0
1.0

0.75

0.75

0.75

1.0
0.75

1.0

1.0

0.6
0.7
0.45

1.0

0.53

0.6

0.6

0.7

Quy chuẩn và tiêu chuẩn áp dụng

3.2.1. Hệ thống các quy chuẩn áp dụng
STT
1
2
3
4

QUY CHUẨN ÁP DỤNG
QCVN 02:2009/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam: Số liệu điều kiện tự
nhiên dung trong xây dựng
QCVN 06:2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy nổ trong
các tịa nhà và cơng trình xây dựng
QCVN 07:2011/BKHCN – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về thép làm cốt bê
tông
QCVN 03:2012/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phân loại và phân cấp
các cơng trình dân dựng và công nghiệp và cơ sở hạ tầng đô thị.

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 19 / 48

Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

3.2.2. Tiêu chuẩn Việt Nam
STT
1
2
3
4
5
6
7
8

STT
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

12
13
14
15
16
17

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9386-1: 2012: Thiết kế cơng trình chịu động đất –Phần 1: Quy định
chung, tác động động đất và quy định với kết cấu nhà
TCVN 9386-2: 2012: Thiết kế công trình chịu động đất – Phần 2: Nền móng,
tường chắn và các vấn đề địa kỹ thuật
TCVN 5574 : 2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 9362:2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình.
TCVN 5718-1993: Mái và sàn bê tơng cốt thép trong xây dựng - Yêu cầu kỹ
thuật chống thấm
TCVN 2622 – 1995: Phòng cháy, chống cháy cho nhà và cơng trình – u
cầu thiết kế.
TCN : Các tiêu chuẩn ngành Việt Nam và những tiêu chuẩn khác có liên quan

TIÊU CHUẨN THI CƠNG VÀ NGHIỆM THU
TCVN 9394:2012 : Đóng và ép cọc - Thi công và nghiệm thu.
TCXDVN 296-2004: Dàn giáo – Các yêu cầu về an toàn.
TCVN 4506 :2012: Nước trộn bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật
TCVN 9377-1:2012: Cơng tác hồn thiện trong xây dựng –Thi công và
nghiệm thu – Phần 1: Công tác lát và láng trong xây dựng
TCVN 9377-2:2012: Cơng tác hồn thiện trong xây dựng –Thi công và
nghiệm thu – Phần 2: Công tác trát trong xây dựng
TCXDVN 305-2004: Bê tông khối lớn – Quy phạm thi công và nghiệm thu.

TCVN 4033-1995: Xi măng Portland Puzolan– Yêu cầu kỹ thuật.
TCXD 65-1989: Quy định sử dụng hợp lý xi măng trong xây dựng.
TCVN 7570:2006- Cốt liệu cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật.
TCVN 3118-1993: Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ nén.
TCVN 3119-1993: Bê tông nặng – Phương pháp xác định cường độ kéo khi
uốn.
TCVN 4055-1985: Tổ chức thi công
TCVN 4085-1985: Kết cấu gạch đá quy phạm thi công và nghiệm thu.
TCVN 4087:1985: Sử dụng máy xây dựng – Yêu cầu chung.
TCVN 4091-1985: Nghiệm thu các công trình xây dựng
TCVN 4459-1987: Hướng dẫn pha trộn và sử dụng vữa xây dựng.
TCVN 5641-1991: Bể chứa bằng bê tông cốt thép – Quy phạm thi công và
nghiệm thu.
TCVN 4453-1995: Kết cấu bê tơng và bê tơng cốt thép tồn khối – Quy phạm
thi công và nghiệm thu.

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Trang 20 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

STT
18
19

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

TIÊU CHUẨN THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU
TCXD 170-1989: Kết cấu thép – Gia công lắp ráp và nghiệm thu – Yêu cầu
kỹ thuật
TCN : Các tiêu chuẩn ngành Việt Nam và các tiêu chuẩn khác có liên quan

3.2.3. Tiêu chuẩn quốc tế
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
3.3.
STT

TIÊU CHUẨN
AASHTO : American Association of State Highway and Transportation
Officials

ACI : American Concrete Institute
ASCE : American Society of Civil Engineers
ASTM : American Society for Testing and Materials
CICIND
(COMITÉ
INTERNATIONAL
DES
CHEMINÉES
INDUSTRIELLES = INTERNATIONAL COMMITTEE ON INDUSTRIAL
CHIMNEYS)
DIN : German Standardization Institute
EN : European Standards
ISO : International Organization for Standardization
IBC : International Building Code
IPC : International Plumbing Code
JIS : Japanese Industrial Standards
JRA : Japan Road Association
JSCE : Japan Society of Civil Engineers
KS : Korean Standard
UBC : Uniform Building Codes
Các tiêu chuẩn khác được quy định trong hợp đồng
Phần mềm áp dụng
PHẦN MỀM
SAP2000 (Computers &
Structures Inc. America)
STAAD PRO (Research
Engineering, Inc. America)
SAFE (Computers & Structures
Inc. America)

ÁP DỤNG

4

MIDAS/GEN (MIDAS IT, Korea)

Tính tốn và phân tích kết cấu cơng trình

5

MIDAS/DESIGN + (MIDAS IT,
Korea)

Tính tốn liên kết kết cấu thép và các cấu
kiện đơn lẻ (dầm, cột, cầu thang…)

1
2
3

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

Tính tốn và phân tích kết cấu cơng trình
Tính tốn và phân tích kết cấu cơng trình
Tính tốn kết cấu móng, cọc, sàn

Trang 21 / 48

Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

STT

7

PHẦN MỀM
MIDAS/CIVIL (MIDAS IT,
Korea)
MIDAS/SDS (MIDAS IT, Korea)

8

MIDAS/SET (MIDAS IT, Korea)

6

9
10
11
12

13
14
15
16
17
18
19

3.4.

GT STRUDL (Georgia Tech.,
America)
AUTODESK ROBOT
STRUCTURAL ANALYSIS
(Autodesk, America)
TEKLA STRUCTURE
AUTODESK REVIT
ARCHITECTURE (Autodesk,
America)
AUTODESK REVIT
STRUCTURE (Autodesk,
America)
INTERGRAPH_SMART 3D
(Intergraph, America)
AUTODESK NAVIS WORK
(Autodesk, America)
MICROSOFT EXCEL (Microsoft,
America)
MICROSOFT WORD (Microsoft,
America)
AUTODESK AUTO CAD
(Autodesk, America)
Các phần mềm hỗ trợ khác

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

ÁP DỤNG
Tính tốn kết cấu cầu và các kết cấu xây

dựng khác
Tính tốn kết cấu tấm vỏ, sàn, vách…
Thiết kế các cấu kiện dầm, cột, móng,
v.v. Theo các Tiêu chuẩn khác nhau như
ACI, AISC, BS, v.v.
Tính tốn và phân tích kết cấu cơng trình
Tính tốn và phân tích kết cấu cơng trình
Lên mơ hình 3D kết cấu, liên kết, bản vẽ
lắp dựng và chế tạo
Lên mơ hình 3D và xuất bản vẽ kiến trúc
hạng mục
Lên mơ hình 3D và xuất bản vẽ kết cấu
hạng mục
Lên mơ hình 3D tồn bộ nhà máy, hỗ trợ
kiểm tra va chạm
Lên mơ hình 3D tồn bộ nhà máy, hỗ trợ
kiểm tra va chạm
Hỗ trợ lập bảng tính, thuyết minh tính
tốn
Hỗ trợ lập thuyết minh tính tốn, thuyết
minh báo cáo
Lập bản vẽ Xây dựng, Cơng Nghệ, Điện
…

Sai số cho phép

3.4.1. Sai số cho phép của kết cấu bê tông cốt thép

Rev.3

Cốt thép phải được cắt uốn phù hợp với hình dáng, kích thước của thiết kế. Sản phẩm
cốt thép đã cắt và uốn được tiến hành kiểm tra và khống chế độ sai lệch như sau:
Các sai lệch

Mức cho phép, mm

1. Sai lệch về kích thước theo chiều dài của cốt thép chịu
lực
a) Mỗi mét dài
Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

5
Trang 22 / 48


Tổng công ty Phát điện 3
Công ty Cổ phần Tư vấn Xây Dựng Điện 2

Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhiệt điện

b) Toàn bộ chiều dài

20

2. Sai lệch về vị trí điểm uốn

20

3. Sai lệch về chiều dài cốt thép trong kết cấu bê tông khối

lớn:
a) Khi chiều dài nhỏ hơn 10m

+d

b) Khi chiều dài lớn hơn 10m

+ (d + 0,2a)

4. Sai lệch về góc uốn của cốt thép

30

5. Sai lệch về kích thước móc uốn

+a

Trong đó: d) Đường kính cốt thép;
a) Chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cốt thép.
3.4.2. Sai số cho phép của kết cấu bê tông cốt thép
Sau khi thi công sự sai khác về kích thước của kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối so với
thiết kế không được vượt quá các giá trị sau:
Tên các sai lệch

Mức cho phép, mm

1. Độ lệch của các mặt phẳng và các đường cắt nhau của
các mặt phẳng đó so với đường thẳng đứng hoặc so với độ
nghiêng thiết kế:

5

a) Trên 1m chiều cao kết cấu;
b) Trên tồn bộ chiều cao kết cấu;
- Móng
- Tường đổ trong cốp pha cố định và cột đổ liền với sàn
- Kết cấu khung cột
- Các kết cấu thi công bằng cốp pha trượt hoặc cốp pha
leo

20
15
10
1/500 chiều cao cơng
trình nhưng không vượt
quá 100mm.

1. Độ lệch của mặt bê tông so với mặt phẳng ngang;

5

a) Tính cho 1m mặt phẳng về bất cứ hướng nào

20

b) Trên toàn bộ mặt phẳng cơng trình.
2. Sai lệch trục của mặt phẳng bê tơng trên cùng, so với
thiết kế khi kiểm tra bằng thước dài 2m áp sát mặt bê
tông.

20

3. Sai lệch theo chiều dài hoặc nhịp của các kết cấu;

8

4. Sai lệch tiết diện ngang của các bộ phận kết cấu

5

Quyển 5, Chương 2 – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Ấn bản 03, tháng 10/2017

8

Trang 23 / 48