THIẾT KẾ HỆ KẾT CẤU CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN CỪ  THẢO LOAN PLAZA  THEO PHƯƠNG ÁN KHUNG CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG (CFT) – DẦM S

MỤC LỤC
1
Chương 1: KIẾN TRÚC
CHƯƠNG 1
KIẾN TRÚC
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
2
Chương 1: KIẾN TRÚC
CÔNG TRÌNH:
CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN CỪ - THẢO LOAN PLAZA
ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG:
KHU DÂN CƯ TRUNG SƠN MỞ RỘNG, ĐƯỜNG NGUYỄN VĂN CỪ NỐI DÀI,
BÌNH CHÁNH, TPHCM
1. DẪN NHẬP
Các toà nhà ngày càng mọc cao hơn trước. Đó là xu hướng tất yếu của một xã hội đề
cao công năng. Cụ thể nhất là việc tiết kiệm đất xây dựng vốn rất căng thẳng ở những đô thị
lớn cùng nhiều yếu tố khác. Thành phố Hồ Chí Minh trong vai trò là trung tâm kinh tế lớn
nhất của Việt Nam trở thành một minh chứng sống động cho sự phát triển của các toà nhà.
Khu căn hộ chung cư Nguyễn Văn Cừ - Thảo Loan Plaza cũng không nằm ngoài xu hướng
đó.
2. ĐẶC ĐIỂM XÂY DỰNG
2.1 Vị trí
Thảo Loan Plaza là khu phức hợp gồm 9 cao ốc, từ 14 đến 20 tầng, tổng diện tích sàn
khoảng 116.600 m
2
, sau khi hoàn thành sẽ cung ứng cho thị trường 557 căn hộ, 3 tầng thương
mại, dịch vụ, văn phòng cho thuê.
Nằm trong tổng thể khu dân cư Trung Sơn đã hoàn chỉnh cơ sở hạ tầng, bên cạnh rạch Ông
Lớn, Thảo Loan Plaza có ưu thế tọa lạc trong khu vực giao thông thuận tiện, đi về trung tâm
thành phố với 10 phút chạy xe và chỉ cách khu đô thị kiểu mẫu Phú Mỹ Hưng chưa đầy 5
phút.

GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
3
Chương 1: KIẾN TRÚC
Vị trí khu chung cư Nguyễn Văn Cừ - Thảo Loan Plaza
Công trình được thực hiện qua nhiều giai đoạn, trong đố giai đoạn 1, chủ đầu tư sẽ xây
dựng trước hia khối nhà 3 và 4 (14 tầng nổi và 1 tầng hầm).
Tầng hầm với diện tích hơn 1.600 m
2
(thông hai khối nhà), sau khi xây dựng xong sẽ
được dùng làm bãi để xe, tầng trệt và lửng (2.770 m2) được dành làm khu thương mại và nhà
trẻ.
Từ tầng 2 đến tầng 13 sẽ là các căn hộ cao cấp, riêng tầng 14 sẽ có 8 căn hộ biệt thự trên cao
(penthouse).
3. GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG
Toàn nhà gồm 17 tầng với những đặc điểm:
- Mỗi tầng điển hình cao 3.6m
- Mặt bằng hình chữ nhật 26 x 56m được thiết kế dạng hình tháp tận dụng hết mặt bằng
và không gian
- Tổng chiều cao công trình 67.5m
Chức năng các tầng như sau:
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
4
Chương 1: KIẾN TRÚC
- Tầng hầm:
o Diện tích tầng hầm lớn hơn các tầng khác được dùng làm bãi đỗ xe của tòa
nhà, có các phòng thang, phòng thiết bị kỹ thuật thang máy, phòng xử lý nước
cấp và nước thải
o Tầng trệt và tầng lửng được dùng làm khu thương mại và nhà trẻ
o Tầng 2 – tầng 13 bao gồm các căn hộ cao cấp
o Tầng 14 có 8 căn hộ biệt thự trên cao

4. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
4.1. Thông thoáng
Ngoài việc thông thoáng bằng hệ thống cửa mỗi phòng còn sử dụng hệ thống thông gió
nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng.
4.2. Chiều sáng
Ngoài hệ thống chiếu sáng ở các phòng và hành lang, nhà còn được chiếu sáng từ bên
ngoài thông qua hệ thống cửa kính bao che.
4.3. Hệ thống điện
Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống điện dự
phòng đàm bảo cho các hoạt động sinh hoạt.
Hệ thống điện chính di chuyển trong các họp kỹ thuật đặt ngầm trong tường.
4.4. Hệ thống cấp thoát nước
Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố.
Các đường ống đứng qua tầng hầm đều được bọc gain, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật.
4.5. Di chuyển và phòng hỏa hoạn
Tòa nhà gồm 2 cầu thang bộ, 4 thang máy chính nhằm đảm bảo thoát người khi xảy ra hỏa
hoạn.
Tại mỗi tầng đều có hệ thống báo cháy, các thiết bị chữa cháy.
Dọc theo các thang bộ đều có hệ thống ống vòi rồng cứu hỏa.
Ngoài ra tòa nhà còn được hệ thống chống sét.
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
5
Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN
HỢP THÉP – BÊ TÔNG
CHƯƠNG 2
GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN HỢP
THÉP – BÊ TÔNG
1. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH
1.1. Phân loại nhà nhiều tầng

1.1.1. Theo hệ kết cấu chịu lực
Hệ kết cấu khung cứng chịu lực:
Hệ được tạo từ các thanh đứng và thanh ngang, liên kết cứng tại các nút tạo thành hệ
khung phẳng hoặc khung không gian tạo ra các không gian lớn, thích hợp với các công trình
công cộng. Hệ có sự làm việc rõ ràng nhưng khả năng chịu lực của công trình giảm đi nhiều
khi chiều cao công trình lớn.
Hệ kết cấu vách cứng – lõi cứng:
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN
HỢP THÉP – BÊ TÔNG
Hệ có các cấu kiện thẳng đứng chịu tải trọng là các vách cứng được bố trí theo một hay
hai phương, có hoặc không có liên kết các vách cứng tạo thành lõi cứng. Hệ kết cấu này có
đặc điểm chịu tải trọng ngang tốt nên thường sử dụng cho các công trình từ 20-40 tầng. Đối
với những nhà có chiều cao lớn hơn, kích thước vách cứng lớn nên thường ít dùng. Hệ vách-
lõi cứng giảm không gian sử dụng nhà, không được linh hoạt như hệ khung.
Hệ kết cấu khung-giằng:
Hệ kết cấu kết hợp giữa hai hệ đã kể ở trên để tạo ra kết cấu vững chắc cho công trình.
Hệ thống vách cứng được bố trí tại các tường biên, lỗ thang máy, thang bộ, các tường biên là
những nơi tường liên tục trong nhà,… Trong hệ kết cấu này, thường vách cứng chịu tải trọng
ngang là chủ yếu tải trọng đứng được thiết kế chịu bởi hệ khung, nhờ vậy mà hệ kết cấu này
có khả năng chịu lực tốt nhưng vẫn đảm bảo có được không gian sử dụng lớn.
1.1.2. Theo vật liệu sử dụng
Kết cấu bê tông truyền thống:
Ưu điểm: dễ tạo hình, có thể sản xuất tại công trường, chịu nhiệt tốt, chống phá hoại
ăn mòn tốt.
Nhược điểm: tỷ số trọng lượng riêng và cường độ cao c = 2.4x10
-3
(1/m) , mất nhiều
thời gian cho thi công, lắp dựng coppha, chờ bê tông đạt cường độ chịu lực. Khả năng chịu
kéo kém và phải có sự hỗ trợ của cốt thép.

Kết cấu thép:
Ưu điểm: khả năng chịu lực tốt, trọng lượng nhẹ, tỷ số trọng lượng riêng và cường độ
thấp c=3.7x10
-4
(1/m), thi công nhanh, chú trọng độ chính xác cao, thích hợp điều kiện công
nghiệp hóa.
Nhược điểm; chống ăn mòn và chịu nhiệt kém
Kết cấu liên hợp thép – bê tông:
Sau khi so sánh hai phương án kết cấu bê tông và kết cấu thép, việc kết hợp hai loại kết
cấu trên là điều dễ thấy vì các ưu điểm của hai loại kết cấu trên sẽ kết hợp bổ khuyết cho
nhau.
Thời gian thi công nhanh hơn kết cấu bê tông, chi phí tiết kiệm hơn khung hoàn toàn
thép, khả năng chịu lực tăng lên so với kết cấu bê tông và kết cấu thép, tiết diện cấu kiện liên
hợp sẽ giảm đi rất nhiều so với cấu kiện bê tông, đọ cứng và sự làm việc dẻo có thể đạt được
bằng cách kết hợp thép với bê tông.
1.2. Lựa chọn giải pháp kết cáu công trình
1.2.1. Hệ kết cấu chịu lực
Công trình chung cư có chiều cao lớn (55m), tải trọng ngang lớn do gió sinh ra nên lựa
chọn hệ kết cấu khung – giẳng là điêu hợp lí về khả năng chịu lực và không gian sử dụng.
1.2.2. Vật liệu
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN
HỢP THÉP – BÊ TÔNG
Trong tương lai, vấn đề không gian ngày càng yêu cầu cao cùng với chất lượng công
trình nên việc áp dụng một loại vật liệu tương đối mới và có khả năng đáp ứng nhanh nhu cầu
cấp thiết từ người dùng là một điều đáng quan tâm, vì vậy việc sử dụng vật liệu liên hợp
(composite) vào công trình xây dựng là một điều hợp lí
2. GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
2.1. Giới thiệu
Trong kết cấu công trình xây dựng, sự kêt hợp giữa các loại vật liệu khác nhau thường

thấy nhất là giữa thép và bê tông, mặc dù tính chất có khác nhau nhưng hai loại vật liệu này
lại bổ trợ cho nhau:
- Bê tông chịu kéo kém nhưng chịu nén tốt
- Thép chịu kéo và nén tốt
- Cấu kiện thép thường tương đối mảnh và có xu hướng mất ổn định, nếu kết hợp với bê
tông sẽ tăng cường độ ổn định
- Bê tông có thể chống được sự ăn mòn và có thể chịu được nhiệt độ cao, trong khi thép
rất dễ bị rỉ sét và dễ dàng biến dạng dưới tác động của nhiệt độ và dẫn đến mất khả
năng chịu lực
Từ lâu người ta đã sử dụng kết cấu thép cho nhà cao tầng, khung thép được tạo thành từ
các cột và dầm thép và thép hình cán nóng có tiết diện chữ I, H. Các dâm thép tạo thành một
hệ lưới để đỡ sàn bê tông. Nếu có sự trượt tự do giữa cánh dầm thép và bản sàn bê tông thì
chúng sẽ làm việc độc lập, tiết diện dầm thép sẽ được thiết kế chịu toàn bộ tải trọng từ sàn
truyền vào. Nếu sự trượt được hạn chế hoặc giảm thiểu thì tiết diện thép và bê tông sẽ làm
việc cùng nhau.
Kể từ năm 1950, người ta băt đầu tạo liên kết giữa sàn bê tông và dầm thép hình đỡ sàn
bằng các liên kết cơ học. Những liên kết đó loại trừ hoặc là giảm sự trượt tại bề mặt tiếp xúc
giữa bê tông và thép, vì thế sàn bê tông và dầm thép sẽ làm việc chung tạo thành một kết cấu
liên hợp gọi làm “dầm liên hợp”
Dầm thép thường và dầm liên hợp
Khi làm việc liên hợp, dưới tác dụng của momen dương, khả năng chịu lực của dầm sẽ
tăng lên do có thêm phần bê tông của sàn chịu nén, còn đối với momen âm, khả năng chịu lực
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN
HỢP THÉP – BÊ TÔNG
của dầm cũng sẽ tăng lên do có côt thép trong sàn chịu kéo. Rõ ràng dầm liên hợp có độ cứng
cao hơn, chịu lực tốt hơn, dùng tiết diện nhỏ hơn, vượt nhịp lớn hơn so với dầm thép bình
thường.
Trong thực tế, các liên kết giữa thép và bê tông tạo ra từ chốt neo hoặc các liên kết cơ
học khác hàn vào cấu kiện thép và nằm trọn trong sàn bê tông. Lúc đầu, khi tính toán, người

thiết kế giả thiết liên kết là tuyệt đối cứng triệt tiêu hoàn toàn sự trượt giữa thép và bê tông.
Trong thực tế, để đạt đến một liên kết lý tưởng như thế thì cần phải có một lượng lớn chốt neo
hoặc các liên kết cơ học khác dẫn đến sự không kinh tế. Nhưng nếu xem khả năng chống trượt
là không có hoặc chỉ có khả năng chống trượt không hoàn toàn hoặc khả năng chịu lực của
tiết diện liên hợp sẽ không đạt hoặc đạt được không hoàn toàn, đòi hỏi phải tăng kích thước
tiết diện cũng như cường độ vật liệu cũng dẫn đến sự không kinh tế. Ngày nay có rất nhiều
nghiên cứu “Liên kết chống trượt không hoàn toàn” giữa bê tông và thép dựa trên các thí
nghiệm, mô phỏng để tìm ra cách tính toán kinh tế nhất.
2.2. Đặc tính của kết cấu liên hợp
Khi thiết kế một công trình, ngoài việc đảm bảo khả năng chịu lực, độ cứng dẻo của kết
cấu mà còn phải đảm bảo các yêu cầu về kiên trúc, kinh tế, thi công, chịu nhiệt
2.2.1. Kiển trúc
Kết cấu liên hợp có phép sự đa dạng trong kiến trúc bằng cách kết hợp các cấu kiện liên
hợp theo nhiều kiểu
Ngoài ra, với tiết diện nhỏ của dầm cho phép tạo ra:
- Nhịp lớn hơn
- Sàn mỏng hơn
- Cột mảnh hơn
Những yếu tố trên tạo điều kiện thuận lợi cho thiết kế không gian kiến trúc
2.2.2. Kinh tế
Tiết kiệm được nhiều chi phí do sử dụng cấu kiện có tiết diện nhỏ hơn (độ cứng lớn có khả
năng vượt nhịp lớn, giảm độ võng, giảm chiều cao tiết diện) và lắp đặt nhanh trong thi công
Lợi ích tỷ số nhịp và chiều cao (l/h=35) thể hiện
- Giảm chiều cao tiết diện dẫn đến giảm chiều cao toàn bộ công trình và tiết kiệm được
diện tích bao che
- Nhịp lớn hơn so với các kết cấu khác có cùng chiều cao dẫn đến tạo ra những không
gian rộng lớn, giảm số lượng cột trong mặt bằng
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN
HỢP THÉP – BÊ TÔNG

- Nhiều tầng hơn so với các kết cấu khác có cùng chiều cao
Kết cấu liên hợp được lắp đặt dễ dàng và nhanh hơn nên:
- Tiết kiệm chi phí thi công, thời gian hoàn thành công trình sớm
- Đưa công tình vào sử dụng dần đến thu hồi vốn nhanh hơn
2.2.3. Chịu nhiệt
Các công trình kết cấu thép cổ điển tốn rất nhiều chi phí để bảo vệ thép kết cấu dưới tác
dụng nhiệt của lửa. Các kết cấu hiện đại và kết cấu liên hợp có thể chịu lửa bằng cách kết hợp
với bê tông cốt thép, bê tông sẽ bảo vệ thép do bê tông có khối lượng lớn và dẫn nhiệt kém
Các dầm và cột thép sẽ được bao bọc hoàn toàn hoặc một phần. Điều này không chỉ giúp duy
trì nhiệt độ thấp trong thép mà còn tăng khả năng chịu lực, tăng độ ổn định của cấu kiện.
2.2.4. Thi công
Ngày nay sàn composite được sử dụng rộng rãi trong các công trình do các tiện lợi đem
đến cho chủ đầu tư và đơn vị thầu
- Sàn công tác: Trước khi đổ bê tông, các tấm tôn sóng phục vụ như một sàn công tác
rất an toàn
- Coppha cố định: Các tấm tôn sóng được phủ lên các dầm theo một phương, các tấm
tôn đóng vai trò coppha trong quá trình đổ bê tông, có thể không cần các cây chống
phụ trong khi thi công, ngoài ra tấm tôn còn giữ nước rất tốt trong quá trình đổ bê tông
Mặt dưới tấm thép vẫn giữ được sạch sẽ sau khi đổ bê tông và nếu sử dụng các tấm
thép màu sẽ tăng tính thảm mỹ.
- Cốt thép trong sàn: Cốt thép được đặt trong sàn sẽ tăng khả năng chịu momen dương,
chống co ngót, nút do nhiệt độ, chịu momen âm là bản liên tục.Sự làm việc liên hợp
đạt được khi sử dụng tấm thép sóng.
- Tốc độ thi công nhanh, đơn giản: Thép tấm có trọng lượng nhẹ thuận lợi vận chuyển
và cât giữ ở công trường. Một xe có thể vận chuyển 1500m
2
thép tấm làm sàn, một đội
có thể lắp đặt 400m
2
thép tấm trong ngày

- Chất lượng cấu kiện: các cấu kiện bằng thép được chế tạo tại nhà máy dưởi sự quản lí
nghiêm ngặt, giảm thiểu được các yếu tố phát sinh, tăng độ chính xác cao
Thi công, xây lắp một công trình kết cấu liên hợp thép – bê tông rất nhanh và kinh tế chia
ra thành các quá trình sau:
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN
HỢP THÉP – BÊ TÔNG
- Đầu kiên khung thép có giằng hoặc không giằng sẽ được lắp dựng, nếu các ống thép
được lắp vào trong kết cấu thì các lồng cốt thép đã được lắp đặt cố định ở xường sản
xuất
- Các chi tiết truyền lực giữa bê tông và cốt thép như bracket, tấm thép đệm, neo chống
trượt đã được chuẩn bị tại công xưởng để tăng tốc độ xây lắp và phải được lên kế
hoạch chi tiết.Sau khi lắp đặt các cột xong, các dầm thép sẽ được lắp vào giữa các cột
(có thể chỉ gác lên các cột)
- Sàn bê tông đúc sẵn hoặc tấm thép tôn để làm sàn được gác lên phục vụ như sàn công
tác, tấm coppha
- Cuối cùng đúc bê tông sàn và cột cùng một lúc. Sau khi bê tông đông cứng, độ cứng
và khả năng chịu lực của cột và dầm sẽ tăng lên, liên kết sẽ tự động chuyển sang liên
kết nửa cứng.
2.3. So sánh với các phương pháp khác
Bảng so sánh dầm liên hợp và dầm thép thông thường
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN
HỢP THÉP – BÊ TÔNG
Khả năng chịu lực ba loại dầm tương đương nhau nhưng khác nhau về độ cứng và
chiều cao công trình, diện tích tiết diện dàm liên hợp có thể nói là tiết kiệm hơn dầm thép
bình thường.
Bảng so sánh tiết diện cột, dầm liên hợp với cột dầm bê tông cốt thép
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN

HỢP THÉP – BÊ TÔNG
2.4. Các cấu kiện cơ bản của khung liên hợp thép – bê tông
Khung liên hợp thép – bê tông
2.4.1. Sàn
Sàn bê tông cốt thép
Sàn bê tông ứng suất trước
Tấm thép tôn
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN
HỢP THÉP – BÊ TÔNG
Liên kết bằng ma sát trong sàn composite
Liên kết bằng cơ học trong sàn composite
Liên kết bằng neo trong sàn composite
2.4.2. Dầm
Dầm composite
Các kiểu liên kết chống trượt
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH – GIỚI THIỆU KẾT CẤU LIÊN
HỢP THÉP – BÊ TÔNG
2.4.3. Cột
Tiết diện cột composite
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 3: SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
CHƯƠNG 3
SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 3: SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
1. GIỚI THIỆU
Sàn composite sử dụng phổ biến trong nhà cao tầng bao gồm các thành phần: tấm thép
tôn định hình, cốt thép và bê tông đổ tại chỗ. Ban đầu tấm thép tôn đóng vai trò như coppha

và sàn công tác trong quá trình thi công. Sau khi bê tông đã đông cứng, tấm thép tôn đóng vai
trò thành phần chịu kéo trong bản sàn liên hợp, sự làm việc liên hợp là nhờ vào liên kết tiết
xúc giữa bê tông và thép.
Sàn coposite là bản sàn một phương, các bản sàn gác lên các dầm phụ, các dầm phụ gác
lên các dầm chính vuông góc, các dầm chính thì gác lên cột. Tùy theo ô bản lớn hay bé mà sử
dụng cây chống trong quá trình thi công, các ô bản có nhịp nhỏ hơn 3.5m thì không cần sử
dụng cây chống.
Ưu điểm sàn composite:
- Thi công nhanh, an toàn
- Làm sàn công tác an toàn cho công nhân bên dưới
- Nhẹ hơn sàn bê tông cốt thép
- Chất lượng cao do sai số kỹ thuật ít
2. TÍNH TOÁN TẤM THÉP TÔN LÀM VIỆC NHƯ COPPHA SÀN
2.1. Trạng thái giới hạn thứ nhất
Sơ đồ tính
Tấm thép sóng xem như dầm đơn giản có momen quán tính không đổi theo chiều dài
nhịp.
Tải trọng
Khi làm việc như sàn công tác, coppha sàn, tấm thép tôn chịu các tải trọng
- Trọng lượng bê tông ướt và tấm thép
- Tải trọng thi công
- Tải thiết bị nếu có
- Tải trọng bê tông tăng lên do sóng tấm thép tôn võng xuống và bê tông ướt trong quá
trình thi công
Theo Eurocode 4, trong phạm vi 3x3m (hoặc nhịp tấm tôn nhỏ hơn 3m), tải trọng thi
công tập trung là 1.5 kN/m
2

và tải trọng thi công phần bố là 0.75 kN/m
2

, điều này kể đến ảnh
hưởng của quá trình thi công và do cấu tạo tấm thép tôn võng xuống, các tải này sẽ được đặt
tại vị trí gây momen lớn nhất trên tấm tôn
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 3: SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
Tải trọng trên tấm tôn một nhịp và nhiều nhịp
Trong điều kiện thi công thực tế ở Việt Nam, để đơn giản và an toàn trong quá trình
tính toán, tải thi công được đề nghị có giá trị 2.5 kN/m
2
và phân bố đều trên toàn bộ nhịp tấm
tôn, điều này sẽ phản ánh đúng thực tế thi công và an toàn trong thiết kế
Khả năng chịu lực
Khả năng chịu uốn của tiết diện
,
eff yp
pl Rd
ap
W f
M
γ
=
f
yp
: giới hạn chảy của thép tấm tôn
W
eff
: modun chống uốn tính toán của tiết diện
γap: hệ số an toàn tấm thép tôn,lấy bằng 1.1
2.2. Trạng thái giới hạn thứ hai
Độ võng

Độ võng được xác định bởi công thức
4
ax
185
e
m
a p
wL
E I
δ
=
Độ võng tấm tôn dưới tải trọng bản thân và bê tông ướt, không kể đến tải thi công không
được vượt quá L/180 nhưng không nhỏ hơn 20mm, với L là nhịp tính toán của tấm tôn.
3. TÍNH TOÁN BẢN SÀN KHI LÀM VIỆC LIÊN HỢP
3.1. Trạng thái giới hạn thứ nhất
3.1.1. Phân tích
Bản sàn composite làm việc như dầm đơn giản và dầm liên tục, tính toán theo phương
pháp đàn hồi, momen quán tính tiết diện không nứt không đổi theo chiều dài dầm
Tác dụng bê tông bị nứt có thể xem đến trong những trường hợp sau:
- Phân phối lại momen,giảm momen âm tại gối (tối đa 30%), tăng momen nhịp sao cho
biểu đồ momen hợp lí
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 3: SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
- Bỏ qua khả năng chịu lực cốt thép tại gối, xem sàn làm việc như dầm đơn giản. Lượng
cốt thép tối thiểu được đặt vào theo cấu tạo
- Tính sàn như dầm với momen quán tính tiết diện thay đổi trên chiều dài dầm có tính
đến sự nứt của tiết diện bê tông
3.1.2. Tải trọng
- Tải trọng bản thân sàn liên hợp (tấm thép tôn và bê tông)
- Tải trọng bản thân tác dụng dài hạn

- Hoạt tải
3.1.3. Kiểm tra khả năng chịu momen dương
- Sự làm việc vật liệu được lí tưởng với ứng suất dẻo cứng, biểu đồ phân bố ứng suất
dạng chữ nhật
- ứng suất thép được tính toán với cường độ tính toán f
yp
/γ
yp
, ứng suất trong bê tông
được tính toán với cường độ 0.85f
ck
/γ
c
, ứng suất trong cốt thép được tính toán với
cường độ f
sk
/γ
s
- Cố thép chống nứt hay cốt thép chịu momen ân có thể được đặt trọng phần sàn bê tông
- Cốt thép trong vùng nén khi tiết diện chịu momen dương có thể bỏ qua trong thành
phần chịu momen dương
Trường hợp 1: Trục trung hòa phía trên tấm tôn
Phân bố ứng suất chịu momen dương khi trục trung hòa nằm phía trên sóng tôn
Bỏ qua khả năng chịu lực của bê tông trong vùng chịu kéo
Chiều cao vùng bê tông chịu nén từ phương trình cân bằng hợp lực kéo trong tấm tôn N
p
, và
lực nén trong bê tông N
cf
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN

Chương 3: SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
0.85
p yp
ap
pl
ck
c
A f
x
b f
γ
γ
=
×
dp: khoảng cách từ đỉnh sàn đến trọng tâm tấm thép tôn
Khả năng chịu momen dương
2
yp pl
Rd p p p
ap
f x
M N z A d
γ
 
= = −
 ÷
 
A
p
: diện tích tính toán tiết diện tấm thép tôn không kể đến lớp mạ kẽm 2x0.02 (mm) và những

phần lồi lõm do chế tạo
Trường hợp 2: Trục trung hòa nằm trong tấm thép tôn
Phân bố ứng suất chịu momen dương khi trục trung hòa nằm trong sóng tôn
Bỏ qua khả năng chịu lực của bê tông trong vùng chịu kéo
Bỏ qua khả năng chịu lực của bê tông trong sườn tấm thép tôn
Biểu đồ ứng suất chia thành hai biểu đồ biểu diển khả năng chịu uốn
- Biểu đồ 1: cân bằng lực nén Ncf trong bê tông và lực kéo Np phần thép chịu kéo phía
trên trọng tâm tấm thép tôn
- Biểu đồ 2: cặp lực cân bằng trong tấm thép tôn, momen tương ứng Mpr là momen dẻo
giảm của tấm thép tôn được xác định từ khả năng chịu momen của tấm thép tôn Mpa
thông qua thực nghiệm
1.25 1
cf
p yp
pr pa pa
ap
N
A f
M M M
γ
 
 ÷
 ÷
= − ≤
 ÷
 ÷
 
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 3: SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
Mối quan hệ thí nghiệm giữa Mpr và Mpa

Khả năng chịu uốn tính toán
( )
,
0.5
/
ps Rd cf pr
cf
c p p
p yp ap
M N z M
N
z h h e e e
A f
γ
= +
= − − + −
ep: khoảng cách từ trục trung hòa đến mép dưới tấm tôn
e: khoảng cách từ trọng tâm tấm tôn đén mép dưới tấm tôn
3.1.4. Kiểm tra khả năng chịu momen âm
- Trục trung hòa thường qua tấm thép tôn đối với dạng phá hoại dẻo âm
- Bỏ qua khả năng chịu nén của tấm thép tôn trong vùng nén do tấm mỏng dễ mất ổn
định
- Bỏ qua khả năng chịu kéo của bê tông trong vùng chịu kéo nếu xét đến tấm sàn bê
tông dày không có tấm thép tôn
- Các cốt thép trong vùng chịu kéo sẽ nhận toàn bộ lực kéo
Phân bố ứng suất tiết diện chịu momen âm
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 3: SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
Khả năng chịu momen âm của tiết diện
s

,
A
sk
pl Rd
s
f
M z
γ
=
3.1.5. Kiểm tra khả năng chịu lực cắt đứng (Vertical Shear)
Khả năng chịu lực cắt thẳng đứng
3
1
2
1
2
0 0
2
min
200
0.035 1
Rd p p ck
p
b b
V d v d f
b b d
 
 
 
= × × = × × × + ×

 ÷
 
 ÷
 
 
 
Tính toán lực cắt đứng
3.1.6. Kiểm tra khả năng chịu lực cắt ngang của sàn (Longitudinal Shear)
Nhằm đánh giá khả năng chịu lực trung bình dưới tác dụng của lực cắt τ
u
dọc theo chiều
dài cắt L
s
, τ
u
phụ thuộc vào loại tôn và chỉ được xác định với một loại tôn đã biết (hướng của
gờ, trạng thái bề mặt…).
Ta không tính toán cụ thể lực cắt τ
u
mà sử dụng lực cắt đứng (Vertical Shear) để thay
thế cho lực cắt ngang (Longitudinal Shear) trên chiều dài L
s
. Mối quan hệ giữa hai lực cắt này
có thể tính toán cụ thể khi sàn làm việc đàn hồi. Khi sàn làm việc đàn dẻo hoặc dẻo, mối quan
hệ trên không còn rõ ràng nữa và ta sử dụng phương pháp m-k. Đó là một phương pháp gần
đúng được xây dừng trên các thí nghiệm.
Dựa trên các thí nghiệm xác định được m và k phụ thuộc vào đặc trưng tấm tôn sử dụng
Công thức tính đưa ra
,
p

p
s
l Rd
Vs
m A
b d k
b L
V
γ
×
 
× × +
 
×
 
=
Chiều dai cắt Ls phụ thuốc vào dạng chất tải
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 3: SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
- Tải trọng phân bố đều Ls=L/4
- Tải trọng tập trung Ls là khoảng cách từ vị trí chất tải đến gối tựa gần nhất
3.1.7. Kiểm tra khả năng chống xuyên thủng
Dưới tác dụng của lực tập trung lớn, sàn có thể bị phá hoại bởi lực chọc thủng bởi lực cắt
trên chu vi tác dụng của lực tập trung
Chu vi phá hoại chọc thủng (punching shear)
Khả năng chống xuyên thủng của sàn được tính bởi công thức
Rd Rd p
V v c d= × ×
Trong đó c
p

là chu vi phá hoại của lực tập trung tính theo góc 45
0
từ mặt trên sàn
3.2. Trạng thái giới hạn thứ hai
3.2.1. Độ võng
Độ võng sàn liên hợp được quy định theo tiêu chuẩn EC3
- Độ võng toàn phần do tĩnh tải và hoạt tải
ax
/ 250
m
L
δ
≤
- Độ võng do hoạt tải dài hạn
2
/ 300L
δ
≤
Nếu sàn đỡ các cấu kiện dòn như (vữa sàn, vách ngăn)
2
/ 350L
δ
≤
- Độ võng sàn được tính toán theo phương pháp đàn hồi với độ cứng là độ cứng trung
bình của tiết diện nứt và chưa nứt
3.2.2. Vết nứt
Bề rộng vết nứt không vượt quá 0.3mm
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 3: SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
Tại tiết diện chịu momen dương, đã có tấm thép tôn phía dưới nên chỉ cần kiểm tra tại

vùng momen âm.
Bản sàn liên tục được tính toán như một dãy các dầm đơn giản thì diện tích tiết diện thép
chống nứt không nhỏ hơn:
- 0.2% diện tích bê tông phía trên sóng tôn trong trường hợp thi công không có cây
chống
- 0.4% diện tích bê tông phía trên sóng tôn trong trường hợp thi công có cây chống
4. ÁP DỤNG TÍNH TOÁN
4.1. Mặt bằng sàn
2000 3250 2000325070007000 7000 3500 7000 7000 7000
1 2 3 4 5 6 7 8
A
B
C
D
9000
26000
8000 9000
7000 7000 9000 10000 700070009000
56000
970
B
200040002000
2000
300030003000 300030003000
Mặt bằng tấm tôn sàn Decking
4.2. Đặc trưng vật liệu cấu tạo sàn liên hợp
4.2.1. Thép tôn (Decking)
Thép tôn được chọn có dạng như sau:
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN
Chương 3: SÀN LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG

b
o
=162
t
p
=0.96
325
e=20.41
29.59
70
120
51
Tiết diện tấm thép tôn điển hình và sàn liên hợp
Giới hạn chảy f
yp
= 350 N/mm
2
Modun đàn hồi E
s
= 210 kN/mm
2
Chiều dày t = 1.0 mm
Chiều dày thiết kế t
p
= 0.96 mm
Diện tích tiết diện A
p
= 1300 mm
2
/m

Chiều cao sàn liên hợp h
t
= 120 mm
Chiều cao tấm thép h
p
= 50 mm
Chiều cao bê tông sàn h
c
= 70 mm
Khoảng cách trọng tâm từ đáy tôn e = 20.4 mm
Chiều sâu hữu hiệu d
p
= 99.6 mm
Chiều cao sàn liên hợp h
t
= 120 mm
Chiều cao thép tôn h
p
= 50 mm
Chiều cao bê tông sàn h
c
= 70 mm
Chiều cao sàn hoàn thiện h
f
= 20 mm
Momen quán tính đối với trọng tâm I = 0.72x10
6
mm
4
/m

Momen tới hạn M
pa
= 7.7 kNm/m
Lực cắt dọc tới hạn V
pa
= 59.8 kN/m
Khả năng chịu lực cắt ngang m = 161 N/mm
2
(Catalogue Corus) k = 0.036 N/mm
2

Thể tích bê tông trên 1m
2
sàn V
c
= 0.098 m
3
/m
2
Trọng lượng tấm tôn w
ap
= 0.102 kN/m
2
4.2.2. Bê tông
Cấp độ bền C20/25
Tương đương cấp độ bền B25 (M350) theo TCXDVN 356-2005
GVHD: TS. NGÔ HỮU CƯỜNG SVTH: VÕ CHÍ HUÂN