Thuyết ninh đồ án tốt nghiệp xây dựng kiến trúc công trình

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH
NHU CẦU XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH
Trong những năm gần đây, mức độ đơ thị hóa ngày càng tăng, mức sống và nhu
cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải
trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn.
Mặt khác với xu hướng hội nhập, cơng nghiệp hố hiện đại hố đất nước hồ
nhập với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các cơng trình nhà ở
cao tầng thay thế các cơng trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần
thiết.
Vì vậy chung cư An Phú ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như
thay đổi bộ mặt cảnh quan đơ thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang
trên đà phát triển.

ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH
Tọa lạc tại trung tâm khu đô thị mới Thảo Điền, quận 2, cơng trình nằm ở vị
tríthống và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà hợp lý và hiện đại
chotổng thể quy hoạch khu dân cư.
Công trình nằm trên trục đường giao thơng chính thuận lợi cho việc cung cấp vật
tưvà giao thơng ngồi cơng trình.
Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu
cầucho công tác xây dựng.
Khu đất xây dựng cơng trình bằng phẳng, hiện trạng khơng có cơng trình
cũ,khơng có cơng trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho cơng việc thi cơng
vàbố trí tổng bình đồ.

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Mặt bằng cơng trình hình chứ nhật, chiều dài 51,0 m, chiều rộng 29,0 m
chiếmdiện tích đất xây dựng là 1479 m2.
Cơng trình gồm 12 tầng(kể cả mái) và 1 tầng hầm. Cốt ±0,00 m được chọn đặt tại
mặt sàntầng trệt. Mặt đất tự nhiên tại cốt -1,50 m, mặt sàn tầng hầm tại cốt -3,00 m.
Chiềucao cơng trình là 44 m tính từ cốt mặt đất tự nhiên.
Tầng hầm: thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ôtô xung quanh. Các hệ thống
kỹthuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí
GVHD: THẦY ĐINH HỒNG NAM

Page 1


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

hợplý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn. Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ
thuậtvề điện như trạm cao thế, hạ thế, phịng quạt gió.
Tầng trệt, tầng lửng: dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các
dịchvụ giải trí... cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực.
Tầng kỹ thuật: bố trí các phương tiện kỹ thuật, điều hịa, thiết bị thơng tin…
Tầng 3 – 11: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở.
Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo khơng gian rộng để bố trí các căn
hộbên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian
linhhoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dể dàng thay đổi
trongtương lai.
MẶT ĐỨNG
Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngồi được
hồnthiện bằng sơn nước.
HỆ THỐNG GIAO THƠNG

Giao thơng ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang.
Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm 01 thang bộ,
03thang máy trong đó có 02 thang máy chính và 01 thang máy chở hàng và phục
vụy tế có kích thước lớn hơn. Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí
xungquanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi,
hợplý và bảo đảm thơng thống.

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
1.HỆ THỐNG ĐIỆN
Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đơ thị vào nhà thơng
quaphịng máy điện. Từ đây điện được dẫn đi khắp cơng trình thơng qua mạng
lướiđiện nội bộ.
Ngồi ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phịng đặt
ởtầng ngầm để phát.

GVHD: THẦY ĐINH HỒNG NAM

Page 2


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HỆ THỐNG NƯỚC
Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước
ởtầng hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phịng thơngqua
hệ thống gen chính ở gần phịng phục vụ.
Giải pháp kết cấu sàn là sàn không dầm, khơng có mũ cột, chỉ đóng trần ở
khuvực sàn vệ sinh mà khơng đóng trần ở các phịng sinh hoạt và hành lang

nhằmgiảm thiểu chiều cao tầng nên hệ thống ống dẫn nước ngang và đứng được
nghiêncứu và giải quyết kết hợp với việc bố trí phịng ốc trong căn hộ thật hài hòa.
Sau khi xử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thốt nước chung của khu vực.
THƠNG GIĨ CHIẾU SÁNG
Bốn mặt của cơng trình đều có bancol thơng gió chiếu sáng cho các phịng.
Ngồira cịn bố trí máy điều hịa ở các phịng.
PHỊNG CHÁY THỐT HIỂM
Cơng trình BTCT bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách
nhiệt.Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO 2.Các tầng lầu
đều có 3 cầu thang đủ đảm bảo thốt người khi có sự cố về cháy nổ.Bên cạnh đó
trên đỉnh mái cịn có bể nước lớn phịng cháy chữa cháy.
CHỐNG SÉT
Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được thiết lập
ởtầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy
cơbị sét đánh.
HỆ THỐNG THOÁT RÁC
Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố
tríở tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngồi. Gian rác được thiết kế kín đáo,
kỹcàng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 3


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH

I.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

1. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH
Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:
- Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi
cứngvà kết cấu ống.
- Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu
ốnglõi và kết cấu ống tổ hợp.
- Các hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền,kết
cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép.
Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu
vàkhả năng thi công thực tế của từng cơng trình.
Trong đó kết cấu tường chịu lực (hay cịn gọi là vách cứng) là một hệ thống
tườngvừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang.
Đây làloại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngồi đã chỉ ra rằng rất thích hợp cho
cácchung cư cao tầng. Ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này là không cần sử dụng
hệthống dầm sàn nên kết hợp tối ưu với phương án sàn không dầm. Điều này
làmcho không gian bên trong nhà trở nên đẹp đẽ, không bị hệ thống dầm cản trở,
dovậy chiều cao của ngôi nhà giảm xuống. Hệ kết cấu tường chịu lực kết hợp với
hệsàn tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng khơng gian lớn, tính liền
khốicao, độ cứng phương ngang tốt khả năng chịu lực lớn, đặc biệt là tải trọng
ngang.
Kết cấu vách cứng có khả năng chịu động đất tốt. Theo kết quả nghiên cứu
thiệthại các trận động đất gây ra, ví dụ trận động đất vào tháng 2/1971 ở
California,trận động đất tháng 12/1972 ở Nicaragoa, trận động đất năm 1977 ở
Rumani… chothấy rằng công trình có kết cấu vách cứng chỉ bị hư hỏng nhẹ trong
khi các cơngtrình có kết cấu khung bị hỏng nặng hoặc sụp đổ hồn tồn. Vì vậy đây
là giảipháp kết cấu được chọn sử dụng cho cơng trình.

HỆ KẾT CẤU SÀN
Trong cơng trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của
kếtcấu. Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng. Do vậy, cần phải có
sựphân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình.
GVHD: THẦY ĐINH HỒNG NAM

Page 4


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ta xét các phương án sàn sau:
Hệ sàn sườn
Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
Ưu điểm:
- Tính tốn đơn giản.
- Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận
tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công.
Nhược điểm:
- Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến
chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu cơng trình khi chịu tải
trọng ngang và khơng tiết kiệm chi phí vật liệu.
- Khơng tiết kiệm khơng gian sử dụng.
Hệ sàn ơ cờ
Cấu tạo gồm hệ dầm vng góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành
cácô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các
dầmkhơng q 2m.

Ưu điểm:
- Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng
và có kiến trúc đẹp,thích hợp với các cơng trình u cầu thẩm mỹ cao và khơng gian
sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ...
Nhược điểm:
- Không tiết kiệm, thi công phức tạp.
- Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng
khơng tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng.
Sàn khơng dầm (khơng có mũ cột)
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
Ưu điểm:
- Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao cơng trình.
- Tiết kiệm được không gian sử dụng.
- Dễ phân chia không gian.
- Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…
- Thích hợp với những cơng trình có khẩu độ vừa.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 5


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không
phải mất công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định
hình và đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản.
- Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu

cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành.
- Tải trọng ngang tác dụng vào cơng trình giảm do cơng trình có chiều cao giảm
so với phương án sàn dầm.
Nhược điểm:
- Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung
do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực
theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải
trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu.
- Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc
thủngdo đó dẫn đến tăng khối lượng sàn.
Sàn khơng dầm ứng lực trước
Ưu điểm:
Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn khơng dầm thì phương ánsàn
khơng dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phươngán sàn
không dầm:
- Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn dẫn tới giảm tải
trọngngang tác dụng vào cơng trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống
móng.
- Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thường.
- Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp
với biểu đồ mômen do tính tải gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép.
Nhược điểm:
Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn khơng dầm thơng thườngnhưng lại
xuất hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phương án này như sau:
- Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải
chínhxác do đó u cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện
đại hố hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu.
- Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 6


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3. KẾT LUẬN
Do cơng trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo vẽ
mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của cơng trình được lựa
chọnnhư sau:
- Kết cấu móng cọc khoan nhồi, đài băng hay bè.
- Kết cấu sàn khơng dầm (khơng có mũ cột).
- Kết cấu cơng trình là kết cấu tường chịu lực, bao gồm hệ thống vách cứng và
các cột vách, tạo hệ lưới đỡ bản sàn khơng dầm và được nằm ẩn tại các góc căn hộ.
Hệ thống vách cứng và cột vách được ngàm vào hệ đài.

LỰA CHỌN VẬT LIỆU
- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt.
- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho
tính năng chịu lực thấp.
- Vật liệu có tính thối biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng
lặp lại (động đất, gió bão).
- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính
chất lặp lại khơng bị tách rời các bộ phận cơng trình.
- Vật liệu có giá thành hợp lý.
Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn. Nếu sử dụng các loại vật liệu trên
tạođiều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho cơng trình, kể cả tải trọng đứng
cũngnhư tải trọng ngang do lực quán tính.

Trong điều kiện nước ta hiện nay thì vật liệu BTCT hoặc thép là loại vật liệu
đangđược các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng.

CÁC TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM DÙNG TRONG TÍNH TỐN
- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bêtông cốt thép TCVN 356:2005.
- Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737:1995.
- Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình TCVN 45:1978.
- Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 205:1998.
- Tiêu chuẩn thiết kế và thi công nhà cao tầng TCXD 198:1997.

LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN
- Chọn chiều dày các vách chịu lực là 300 mm,vách lõi thang chọn chiềudày là
300 mm.
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Chọn bản sàn bêtơng cốt thép tồn khối dày 25 cm.
- Chọn cầu thang dạng bản có chiều dày 12 cm.
- Bể nước mái có chiều dày bản thành là 12 cm, bản đáy là 12 cm, bản nắp là 10
cm.
Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu: không bị chọc thủng, đảm bảo cho
giảthuyết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (để truyền tải ngang, chuyển
vị…).
Do đó trong các cơng trình nhà cao tầng, chiều dày bản sàn có thể tăng đến

50%so với các cơng trình khác mà sàn chỉ chịu tải đứng.

LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN
1. SƠ ĐỒ TÍNH
Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã
cónhữngthay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính tốn cơng
trình.Khuynhhướng đặc thù hố và đơn giản hoá các trường hợp riêng lẻ được thay
thếbằng khuynh hướng tổng qt hố. Đồng thời khối lượng tính tốn số học
khơngcịn là một trở ngại nữa. Các phương pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát
vớithực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan
hệphụ thuộc khác nhau trong khơng gian. Việc tính tốn kết cấu nhà cao tầng nên
ápdụng những cơng nghệ mới để có thể sử dụng mơ hình khơng gian nhằm tăng
mứcđộ chính xác và phản ánh sự làm việc của cơng trình sát với thực tế hơn.
2. CÁC GIẢ THUYẾT DÙNG TRONG TÍNH TỐN NHÀ CAO TẦNG
Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết
ngàmvới các phần tử cột, vách cứng ở cao trình sàn. Khơng kể biến dạng cong
(ngoàimặt phẳng sàn) lên các phần tử (thực tế khơng cho phép sàn có biến dạng
cong).
Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên.
Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau.
Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt
đàimóng.
Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽ truyền vào cơng
trìnhdưới dạng lực phân bố trên các sàn (vị trí tâm cứng của từng tầng) vì có sàn
nêncác lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách.
Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 8

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính tốn hệ chịu lực nhà nhiều tầng
thểhiện theo ba mơ hình sau:
-Mơ hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu
làdựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh. Khi
giảiquyết theo mơ hình này, khơng thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn. Đó chính
làgiới hạn của mơ hình này.
-Mơ hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn): Rời rạc hố tồn bộ hệ chịu
lựccủa nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về
lựcvà chuyển vị. Khi sử dụng mơ hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có
thểgiải quyết được tất cả các bài toán. Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho
việcgiải quyết các bài tốn kết cấu như ETABS, SAP, SAFE...
-Mơ hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối): Từng hệ chịu lực được xem
làrời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên
kếttrượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao. Khi giải quyết bài tốn này ta
thườngchuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng
phươngpháp sai phân. Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực.
Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH)
Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện được sử
dụngphổ biến hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một
sốphần mềm tính tốn dựa trên cơ sở phương pháp tính tốn này.
Theo phương pháp phần tử hữu hạn, vật thể thực liên tục được thay thế bằng
mộtsố hữu hạn các phần tử rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích thước càng
nhỏcàng tốt nhưng hữu hạn, chúng được nối với nhau bằng một số điểm quy

địnhđược gọi là nút. Các vật thể này vẫn được giữ nguyên là các vật thể liên tục
trongphạm vi của mỗi phần tử, nhưng có hình dạng đơn giản và kích thước bé nên
chophép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở quy luật về sự phân bố chuyển vị
vànội lực (chẳng hạn các quan hệ được xác lập trong lý thuyết đàn hồi). Các
đặctrưng cơ bản của mỗi phần tử được xác định và mô tả dưới dạng các ma trận
độcứng (hoặc ma trận độ mềm) của phần tử. Các ma trận này được dùng để ghépcác
phần tử lại thành một mơ hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạngmột ma
trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của cả kết cấu. Các tác động ngoàigây ra nội
lực và chuyển vị của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực tạicác nút và
được mô tả trong ma trận tải trọng nút tương đương. Các ẩn số cần tìmlà các chuyển
vị nút (hoặc nội lực) tại các điểm nút được xác định trong ma trậnchuyển vị nút
(hoặc ma trận nội lực nút). Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọngnút và ma trận
chuyển vị nút được liên hệ với nhau trong phương trình cân bằngtheo quy luật tuyến
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 9


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

tính hay phi tuyến tùy theo ứng xử thật của kết cấu. Sau khigiải hệ phương trình tìm
được các ẩn số, người ta có thể tiếp tục xác định được cáctrường ứng suất, biến
dạng của kết cấu theo các quy luật đã được nghiên cứutrong cơ học.
Sau đây là thuật tốn tổng qt của phương pháp PTHH:
Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lưới các phần tử chọn trước cho phù
hợpvới hình dạng hình học của kết cấu và u cầu chính xác của bài tốn.
Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma trận tải
trọngnút, ma trận chuyển vị nút…) theo trục tọa độ riêng của phần tử.

Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ
chungcủa cả kết cấu.
Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy biến
củanó.
Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu.
Từ chuyển vị nút tìm được, xác định nội lực cho từng phần tử.
Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu.
Thuật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài tốn phân tích
kếtcấu: phân tích tĩnh, phân tích động và tính tốn ổn định kết cấu.
LỰA CHỌN CƠNG CỤ TÍNH TOÁN
a.

Phần mềm ETABS 9.7.0

Dùng để giải nội lực và phân tích động cho hệ cơng trình bao gồm các dạng và
giátrị dao động, kiểm tra các dạng ứng xử của cơng trình khi chịu tải trọng động đất.
Do ETABS là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho nhà cao tầng
nênviệc nhập và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác.
Phần mềm SAP 12
Dùng để giải nội lực cho các cấu kiện đơn giản của hệ kết cấu nhằm đơn giản
hoá
trong q trình tính tốn.
Một số lưu ý
Khi sử dụng các phần mềm SAP, ETABS… cần chú ý đến quan niệm từng cấu
kiệncủa phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực khi đưa vào
mơhình.
Quan niệm khối (solid): khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích
thướclớn hơn nhiều so với các phần tử khác.
Quan niệm bản, vách (shell): khi kích thước 2 phương lớn hơn rất nhiều so
vớiphương cịn lại.

GVHD: THẦY ĐINH HỒNG NAM

Page 10


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Quan niệm thanh (frame): khi kích thước 2 phương nhỏ hơn rất nhiều so với
phươngcòn lại.
Quan niệm điểm (point): khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có
kíchthước rất bé.
Khi ta chia càng mịn các cấu kiện thì kết quả sẽ càng chính xác. Do phần tử
hữuhạn truyền lực nhau qua các điểm liên kết của các phần tử với nhau. Nếu ta
chiacác cấu kiện ra nhưng không đúng với quan niệm của phần mềm thì các cấu
kiệnđó sẽ có độ cứng tăng đột ngột và làm việc sai với chức năng của chúng
trongquan niệm tính, từ đó dẫn đến các kết quả tính của cả hệ kết cấu sẽ thay đổi.
NỘI DUNG TÍNH TỐN
Hệ kết cấu nhà cao tầng cần được tính tốn cả về tĩnh lực, ổn định và động lực.
Các bộ phận kết cấu được tính tốn theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH 1).
Trong trường hợp đặc biệt do yêu cầu sử dụng thì mới tính tốn theo trạng thái
giớihạn thứ hai (TTGH 2).
Khác với nhà thấp tầng, trong thiết kế nhà cao tầng thì tính chất ổn định tổng
thểcơng trình đóng vai trị hết sức quan trọng và cần phải được tính tốn kiểm tra.

SỐ LIỆU TÍNH TỐN
1.VẬT LIỆU
Bêtơng cho kết cấu bên trên và đài cọc dùng Mác 350 (B25) với các chỉ tiêu như
sau:

- Khối lượng riêng: γ = 2,5 T/m3
- Cường độ tính tốn:Rn = 145 kG/cm2
- Cường độ chịu kéo tính tốn:Rk = 10,5 kG/cm2
- Mơđun đàn hồi:Eb = 300000 kG/cm2
Bêtông cọc khoan nhồi dùng Mác 250 (B20) với các chỉ tiêu như sau:
- Khối lượng riêng: γ = 2,5 T/m3
- Cường độ tính tốn: Rn = 110 kG/cm2
- Cường độ chịu kéo tính tốn:Rk = 8,8 kG/cm2
- Môđun đàn hồi:Eb = 265.103 kG/cm2
Cốt thép gân φ ≥10 cho kết cấu bên trên và đài cọc dùng loại AIII với các chỉ
tiêu:
- Cường độ chịu nén tính tốn:Ra’ = 3600 kG/cm2
- Cường độ chịu kéo tính tốn:Ra = 3600 kG/cm2
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 11


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Cường độ tính cốt thép ngang:Rđ = 2800 kG/cm2
- Môđun đàn hồi:Ea = 2,1.106 kG/cm2
Cốt thép gân φ ≥10 cho cọc khoan nhồi dùng loại AII với các chỉ tiêu:
- Cường độ chịu nén tính tốn:Ra’ = 2800 kG/cm2
- Cường độ chịu kéo tính tốn:Ra = 2800 kG/cm2
- Cường độ tính cốt thép ngang:Rđ = 2200 kG/cm2
- Mơđun đàn hồi:Ea = 2,1.106 kG/cm2
Cốt thép trơn φ <10 dùng loại AI với các chỉ tiêu:

- Cường độ chịu nén tính tốn:Ra’ = 2300 kG/cm2
- Cường độ chịu kéo tính tốn:Ra = 2300 kG/cm2
- Cường độ tính cốt thép ngang:Rđ = 1800 kG/cm2
- Môđun đàn hồi:Ea = 2,1.106 kG/cm2
Vữa ximăng-cát, gạch xây tường: γ = 1,8 T/m3
Gạch lát nền ceramic: γ = 2,0 T/m3
2. TẢI TRỌNG
Kết cấu nhà cao tầng được tính tốn với các loại tải trọng chính sau đây:
- Tải trọng thẳng đứng (thường xuyên và tạm thời tác dụng lên sàn).
- Tải trọng gió (gió tĩnh và nếu có cả gió động).
-Ngồi ra khi có u cầu kết cấu nhà cao tầng cũng cần phải được tính tốn
kiểmtra với các trường hợp tải trọng sau:
- Do ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ.
- Do ảnh hưởng của từ biến.
- Do sinh ra trong q trình thi cơng.
- Do áp lực của nước ngầm và đất.
Khả năng chịu lực của kết cấu cần được kiểm tra theo từng tổ hợp tải trọng,
đượcquy định theo các tiêu chuẩn hiện hành.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 12


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI
I.

SỐ LIỆU TÍNH TỐN

1. KÍCH THƯỚC SƠ BỘ
Hồ nước được đặt tại lõi thangmáy; có kích thước mặt bằng L×B = 7,4 m× 4 m.
Bể nước mái có kích thước 4 × 7,4 × 1,5 (m 3). Cao trình nắp bể là +43,0 m.Bể
nước (gồm đáy bể, thành bể, nắp bể) được đúc BTCT toàn khối. Sơ bộ chọnchiều
dày nắp bể là 10 cm, chiều dày thành bể là 12 cm, chiều dày đáy bể là 12 cm.
VẬT LIỆU
Bêtông mác 350: Rn = 145 kG/cm2, Rk = 10,5 kG/cm2.
Thép AIII ( φ ≥10): Ra = Ra’ = 3600 kG/cm2, Rad = 2800 kG/cm2.
Thép AI ( φ <10): Ra = Ra’ = 2300 kG/cm2, Rad = 1800 kG/cm2.

TÍNH TỐN NẮP BỂ
Nắp bể đúc bêtơng tồn khối với thành bể và có kích thước như sau:
300

300

300

300

B

3400

4000

200

B'

300

600

600

200

7000

200

7400

3

4

MB NẮP BỂ NƯỚC . TL 1/50
1. TẢI TRỌNG
Tải trọng bản thân: qbt=n. γ .h=1,1.2500.0,1=275 kG/m2.
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 13


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nắp bể chỉ có hoạt tải sữa chữa, khơng có hoạt tải sử dụng, ta lấy hoạt tải phân
bốlà 75 kG/m² (theo TCVN 2737-1995).
Hoạt tải sửa chữa: p=1,2.75=90 kG/m2.
Tổng tải trọng: q= qbt + p = 365 kG/m2.
SƠ ĐỒ TÍNH
Tỉ số l2/l1 = 4/3,7 = 1,08< 2 → bản nắp làm việc theo hai phương.
Tính tốn nắp bể theo dạng bản kê có 4 cạnh ngàm (dạng sơ đồ 9).
XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Momen tại giữa bản: M1 = mi1.P; M2 = mi2.P
Momen tại gối: MI = ki1.P; MII = ki2.P
Trong đó: P = q.l1.l2 = 365.4.3,7 = 5402 kG ; mij, kij tra bảng phụ thuộc l2/l1.
TÍNH CỐT THÉP
Chọn a = 2 cm, ho = h – a = 10 – 2 = 8 cm.

A=

M
M
; γ = 0,5[1 + 1 − 2 A ] ; Fa =
2
Ra .γ.h0
Rn .b.h0

γ
Hệ số tra
Momen
A

Fa
Chọn
Fchọn
2
bảng
(kGm/m)
(cm )
thép
(cm2)
m91=0,01912 M1=104 0,0095 0,995 0,47 φ 6a200
1,41
φ 6a200
m92=0,0165
M2=90 0,0083 0,996
0,4
1,41
φ 6a200
k91=0,0444
MI=240
0,022 0,988 1,08
1,41
k92=0,038
MII=206 0,019 0,99
0,93 φ 6a200 1,41
Thép cấu tạo chọn φ 6a200.
Tại cửa nắp có kích thước 60 cm × 60 cm, được gia cố bằng 2 φ 8.

TÍNH TỐN THÀNH BỂ
1. TẢI TRỌNG
Tải trọng ngang của nước

Biểu đồ áp lực nước có dạng tam giác tăng dần theo độ sâu.
Tại đáy bể (z = 1,5 m): pn = n. γ .h = 1,1.1000.1,5 = 1650 kG/ m2
Tải trọng gió
GVHD: THẦY ĐINH HỒNG NAM

Page 14

µ%
0,141
0,141
0,141
0,141


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TPHCM thuộc vùng áp lực gió II-A, lấy giá trị áp lực gió là W0 = 83 kG/m2.
Cơng trình thuộc vùng địa hình B (đất trống trải).
Cao trình nắp bể: z = 44 m → k =1,3.
Xem áp lực gió khơng đổi suốt chiều cao thành bể.
Tải trọng gió hút: ph = n.Wo .k.c = 1,2.83.1,3.0,6 = 77,7 kG/m2
Xét trường bất lợi nhất, ô bản chịu tác dụng của áp lực nước và gió hút nên
tảitrọng tác dụng có dạng hình thang.
Tại cao trình nắp bể (z = 0): q = ph.1 = 83.1 = 83 kG/m.
Tại cao trình đáy bể (z = 1,5 m): q = (ph + pn).1 = (1650 + 83).1 = 1733 kG/m.
SƠ ĐỒ TÍNH
Thành bể là cấu kiện chịu nén lệch tâm, để đơn giản tính tốn thiên về an tồn,
bỏqua trọng lượng bản thân của thành bể, xem thành bể là cấu kiện chịu uốn cócạnh

dưới ngàm vào bản đáy, cạnh bên được ngàm vào các thành vng góc,cạnh trên
tựa đơn vào bản nắp. Cắt 1 dải rộng b = 1m theo phương cạnh ngắn, tínhnhư một
dầm có 1 đầu ngàm và 1đầu tựa đơn.

SƠ ĐỒ TÍNH THÀNH BỂ.
2.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
M1 =

ql12 1733.1,52
=
= 260kGm
15
15

ql12 1733.1,52
M2 =
=
= 116kGm
33, 6
33, 6

TÍNH CỐT THÉP
Chọn a = 2 cm, ho = h – a = 12 – 2 = 10 cm.

A=

M
M
; γ = 0,5[1 + 1 − 2 A ] ; Fa =
2

Ra .γ.h0
Rn .b.h0

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 15


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

A

γ

Fa(cm2)

0,015
0,007

Momen
(kGm/m)
M1=260
M2=116

0,992
0,996

0,94

0,42

Chọn
thép
φ 8a200
φ 8a200

Fchọn
(cm2)
2,52
2,52

µ%
0,252
0,252

Thép cấu tạo chọn φ 6a200.

TÍNH TỐN BẢN ĐÁY

4000

3400

300

B

300

300

300

300

B'

200

7000

200

7400

3

4

MB ĐÁY BỂ NƯỚC . TL 1/50
1. TẢI TRỌNG
b. Tải trọng bản thân

TT

1
2
3
4

5

Vật liệu

Gạch men
Lớp vữa tạo dốc
Lớp chống thấm
Bản BTCT
Lớp vữa trát

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 16

γ

Chiều dày
(m)

(kG/m )

Hệ số độ
tin cậy

0,01
0,02
0,05
0,12
0,01

1000
1800
2000
2500
1800

1,1
1,3
1,2
1,1
1,3

3

Tĩnh tải tính
tốn
p(kG/m2)
11
46
120
330
23


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

Tổng cộng

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 17

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

530


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tải trọng khối nước khi đầy bể (h =1,5 m): p n = n.γ.h = 1,1.1000.1,5 = 1650 kG/
m .
2

Hoạt tải
Đối với bản đáy không kể đến hoạt tải sửa chữa, vì khi sửa chữa bể khơng
chứanước (theo TCVN 5574-1991).
Tổng tải trọng: q = p + pn = 530 + 1650 = 2180 kG/m2.
2. SƠ ĐỒ TÍNH
Tỉ số l2/l1 = 4/3,7 = 1,08< 2 → bản đáy làm việc theo hai phương.
Tính tốn đáy bể theo dạng bản kê có 4 cạnh ngàm (dạng sơ đồ 9).
3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Momen tại giữa bản: M1 = mi1.P; M2 = mi2.P
Momen tại gối: MI = ki1.P; MII = ki2.P
Trong đó: P = q.l1.l2 = 2180.4.3,7 = 32264 kG ; mij, kij tra bảng phụ thuộc l2/l1.
TÍNH CỐT THÉP
Chọn a = 2 cm, ho = h – a = 12 – 2 = 10 cm.

A=

M
M
Fa =
2 ; γ = 0,5[1 + 1 − 2 A ] ;
Ra .γ.h0
Rn .b.h0

Hệ số tra
bảng
m91=0,01912
m92=0,0165
k91=0,0444
k92=0,038

Momen
(kGm/m)
M1=617
M2=533
MI=1433
MII=1226

A

γ

0,0363
0,0314
0,0843
0,0721

0,9815
0,9841
0,9559
0,9625

Thép cấu tạo chọn φ 6a200.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 18

Fa
Chọn thép
2
(cm )
φ 8a200
2,25
φ 8a200
1,93
4,16 φ 10a150
3,54 φ 10a150

Fchọn
(cm2)
2,52
2,52
4,71
4,71

µ%
0,252
0,252
0,471
0,471


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KIỂM TRA ĐỘ VÕNG BẢN ĐÁY
Dùng phần mềm SAP 2000 để tính tốn kiểm tra độ võng bản đáy. Khai báo ơ
bảncó kích thước và tải trọng như trên, cùng các thơng số cần thiết về vật liệu,
đặctrưng hình học như thiết kế. Kết quả kiểm tra tại vị trí có độ võng lớn nhất như
sau.

Dựa vào hình vẽ nhận thấy chuyển vị fmax=1,6mm<<[f]=
=>Thỏa mãn điều kiện cho phép.

TÍNH TỐN DẦM NẮP VÀ DẦM ĐÁY
Chọn kích thước dầm nắp:
DN1 (60x30) cm và DN2 (30x20) cm
Chọn kích thước dầm đáy:
DD1 (70x30) cm và DD2 (50x 30) cm
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 19

Lmax 740

=
= 2,8cm
250 250


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

300

300

300

300

B

3400

4000

200

B'

300

600

600

200

7000

200

7400

3

4

DẦM NẮP BỂ NƯỚC MÁI.

3400

4000

300

B

B'

300

300

300

300

200

7000

200

7400

3

4

DẦM ĐÁY BỂ NƯỚC MÁI.

1. TẢI TRỌNG
Tải trọng bản thân dầm chương trình SAP 2000 tự tính.
 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM NẮP:
+DN1: Tải trọng phân bố tam giác q=675,25kG/m.
+DN2: Tải trọng phân bố hình thang q=1350,5kG/m(tính cho dầm DN2 ở giữa).
GVHD: THẦY ĐINH HỒNG NAM

Page 20


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4000

q=675,25kG/m

3700

3700
7400

 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM ĐÁY:
+DD1: Tải trọng phân bố tam giác q1 = 4033 kG/m.
Tải trọng bản thành q2 = 1,1.2500.0,12.(1,5-0,6) =297 kG/m.
=>Tổng tải trọng: q = q1 + q2 = 4330 kG/m
+DD2: Tải trọng phân bố hình thang q=8066 kG/m (tính cho dầm DN2 ở giữa).

4000

q=4033kG/m

3700

3700
7400

TÍNH CỐT THÉP DỌC
+DD70x30 :
Chọn a = 5 cm =>ho = 70-5 = 65 cm

+DD50x30 :
Chọn a = 5 cm =>ho = 50-5 = 45 cm
+DN60x30 :
Chọn a = 5 cm =>ho = 60-5 = 55 cm
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 21


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+DD30x20 :
Chọn a = 3 cm =>ho = 30-3 = 27 cm

A=

M
2
Rn .b.h0

γ = 0,5[1 + 1 − 2 A ]

;

Dầm

Vị trí Momen

DD1(70x30)
DD2(50x30)
DN1(60x30)
DN2(30x20)

Nhịp
Gối
Nhịp
Gối
Nhịp
Gối
Nhịp
Gối

27970
16411
13432
3530
5192
4502
1468
1380

;

Fa =

A

γ

0,118
0,067
0,124
0,033
0.023
0.022
0.059
0.056

0,937
0,965
0,934
0,983
0.988
0.989
0.97
0.971

M
Ra .γ.h0

Fa
(cm2)
12,55
7,31
8,49
2,15
2,67
2,31

1,56
1,46

Chọn
thép
5 φ 18
3 φ 18
4 φ 18
3 φ 12
3 φ 12
3 φ 12
2 φ 12
2 φ 12

Fchọn
(cm2)
12,72
7,63
10,18
3,39
3,39
3,39
2,26
2,26

µ%

0,65
0,4
0,75

0,25
0,2
0,2
0,42
0,42

TÍNH THÉP CHỊU CẮT
a. Kiểm tra điều kiện hạn chế :

+

Bêtơng khơng bị phá hoại do ứng suất nén chính
Dầm DN1 QDN1 = 0,35.Rn.b.h0 = 0,35.170.30.55 = 98175 kG
Dầm DN2 QDN1 = 0,35.Rn.b.h0 = 0,35.170.20.27 = 32130 kG
Dầm DD1 QDD1 = 0,35.Rn.b.h0 = 0,35.170.30.65 = 116025 kG
Dầm DD2 QDD1 = 0,35.Rn.b.h0 = 0,35.170.30.45 = 80325 kG
+
Khả năng chịu cắt của bêtông :
Dầm DN1 : Q0 = 0,6.Rk.b.h0 = 0,6.12.30.55 = 11880 kG > Q = 2603 kG
Dầm DN2 : Q0 = 0,6.Rk.b.h0 = 0,6.12.20.27 = 3888 kG > Q = 2331 kG
Dầm DD1 : Q0 = 0,6.Rk.b.h0 = 0,6.12.30.65 =14040 kG < Q = 14874 kG
Dầm DD2 : Q0 = 0,6.Rk.b.h0= 0,6.12.30.45 = 9720 kG < Q = 13307 kG
Với dầm DN1, DN2 thì bêtơng đủ khả năng chịu cắt và do đó chỉ cần đặt cốt đai
cấutạo.Cịn dầm DD1 và DD2 thì bêtơng khơng có khả năng chịu cắt và phải tính
cốt đai chịu cắt.
Tính cốt đai
utt 


Chọn u ≤ uct 

u 
 max 
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 22


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trong đó uct = min(h/2; 150mm) khi chiều cao dầm h ≤ 450mm
uct = min(h/3 ; 300mm) khi chiều cao dầm h > 450mm
umax =

qd =

2
1 Rk .bh0
,5.
Q

Rad .n. f d
trong đó Rađ = 1800 kG/cm2 Rk= 12 kG/cm2
u

Qdb = 8 × Rk × b × h02 × qd
Bảng 4.7 Bảng tính tốn thép đai chịu cắt
Dầm
DN1

DN2
DD1
DD2
b(cm)
30
20
30
30
h0(cm)
55
27
65
45
Qmax(kG)
2603
2331
14874
13307
Uct(mm)
200
150
300
250
Umax(mm) 6275,4514 1125,869 1533,8846 821,74795
φ 6a200
φ 6a200
φ 6a200
φ 6a200
Chọn đai
qđ(kG/cm)

50.94
50.94
50.94
50.94
Qđb (kG) 21066.307 8443.915 24896.544 17236.069
Kiểm tra
Thỏa
Thỏa
Thỏa
Thỏa
TÍNH CỐT TREO
Hệ dầm trực giao DN2 và DD2 ( dầm phụ) được gác trực tiếp lên hệ dầm chính
DN1 và DD1 nên tại chổ này xuất hiện một lực tập trung khả lớn từ dầm phụ truyền
vào dầm chính nên phải bố trí cốt treo để tránh sự phá hoại cục bộ.
- Hệ dầm nắp : do chiều cao hai dầm hDN2 = 30cm
Diện tích cốt thép Ftr =

P1

Ra .

=

3510,25
= 1 cm2
,52
2800

Chọn 8 đai φ6(Ftr = 2,26 cm2)bố trí mổi bên 4 đai trong khoảng b = 25cm
Hệ dầm đáy :

Ta có : h1 = hDN1 – hDN2 = 70 – 50 = 20 cm
Chọn 6 đai φ8 a50 bố trí mỗi bên mép dầm DN2 là 3 đai.
Diện tích cốt thép chữ V :

GVHD: THẦY ĐINH HỒNG NAM

Page 23


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

Ftr1 =

P1 − 2.nd .fd .Ra
2.Ra sin α

=

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

19154.53 − 2 × 6 × 0,503 × 2800
=1
,62 cm2
2 × 2800 × sin 450

Chọn 2 φ 12(Ftr = 2,26 cm2) uốn V bố trí dưới DD2.
TÍNH ĐỘ VÕNG CỦA DẦM
 740

= 3,7cm 


l


=  200
-Độ võng cho phép của dầm [f] =

200  400
= 2cm 
 200




-Độ võng lớn nhất của 2 dầm được xác định theo mơ hình Sap2000:
+ ĐỘ VÕNG DN1 : 0.08 cm <[f] = 3,7 cm
+ ĐỘ VÕNG DN2 : 0.22 cm <[f] = 2 cm
+ ĐỘ VÕNG DD1 : 0,4 cm <[f] = 3,7 cm
+ ĐỘ VÕNG DD2 : 0.6 cm <[f] = 2 cm
Căn cứ vào các giá trị trên ta nhận xét độ võng của các dầm thỏa điều kiện.
TÍNH TỐN CỘT BỂ NƯỚC MÁI
Để đơn giản trong tính tốn và xem kết quả gần đúng ta xem cột như một cấu
kiện chịunén đúng tâm và bỏ qua mơmen do tải trọng gió. Chọn tiết diện ngang của
cột là 300x300, bố trí 4 φ 22( Fa = 15,200 cm2).
Lực nén của cột từ kết quả SAP 2000: 25300 kG
Kiểm tra khả năng chịu lực của cột
[N] = 0,3 . 0,3 . 170 + 3600 . 15,20 = 54731,70 kG > N= 25300 kG (thoả)
KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT THÀNH VÀ ĐÁY BỂ
Theo Qui định về cấp chống nứt và bề rộng khe nứt giới hạn thì hồ nước mái
sẽ có cấp chống nứt là cấp 3 và bề rộng khe nứt giới hạn là :[an] = 0.2 mm

Thành hồ & đáy hồ được tính theo cấu kiện chịu uốn. Vết nứt được tính
theo sự hình thành vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện.
b. Cơ sở lý thuyết

Theo TCVN 365 - 2005, mục 7.1.2 bề rộng khe nứt được xác định theo công
thức :
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Page 24


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

acrc = δ .ϕ1.η .

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

σa
.20.(3,5 − 100µ ).3 d
Ea

Trong đó:
- δ: Hệ số lấy đối với
Cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm: 1,0
Cấu kiện chịu kéo: 1,2
- φ1= 1 Hệ sốlấy khi có tác dụng của tải trọng tạm thời ngắn hạn và tác
dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn.
- η : Hệ số lấy như sau:
Với cốt thép thanh có gờ: 1,0
Với thanh thép trịn trơn: 1,3

Với cốt thép sợi có gờ hoặc cáp: 1,2
Với cốt thép trơn: 1,4
- d: đuờng kính cốt thép
- µ: Hàm lượng cốt thép
- σa : Ứng suất của thanh cốt thép S ngoài cùng được tính theo cơng thức
σa =

M
As z

Trong đó:
+M: Momen tiêu chuẩn tác dụng trên thành hồ trong 1 m chiều
rộng.
+As : Diện tích cốt thép
+z: Khoảng cách từ trọng tâm diện tích cốt thép S đến điểm đặt của
hợp lực trong vùng chịu nén của tiết diện bêtơng phía trên vết nứt được xác định
như sau:
z



h1
ϕ +ξ2 

h0 f

=h0 ×1 −

2 ϕf +ξ 








(

)

h1 = 2a: đối với cấu kiện chữ nhật
Chiều cao vùng chịu nén tương đối của bêtông được tính như sau:

ξ=

1

GVHD: THẦY ĐINH HỒNG NAM

Page 25

1 +5 ( δ '+ λ)
10αµ

β+

±

1,5 +ϕf
e

11,5 s.tot m
5
h0