Thiết kế chung cư cao tầng avalon

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
HỆ ĐÀO TẠO CHÍNH QUY
NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ XÂY DỰNG
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ
CHUNG CƯ CAO TẦNG
AVALON
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KẾT CẤU (70%)
TH.S. KHỔNG TRỌNG TOÀN
THAÙNG1 - 2009
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NỀN MÓNG (30%)
TH.S. KHỔNG TRỌNG TOÀN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
PHẠM ĐỨC THUẬN
LỚP :04DXD1
MSSV :103104166
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
HỆ ĐÀO TẠO CHÍNH QUY
NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

PHỤ LỤC THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ
CHUNG CƯ CAO TẦNG
AVALON
GVHD: TH.S. KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN
LỚP : 04DXD1
MSSV : 103104166
THAÙNG1 - 2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
HỆ ĐÀO TẠO CHÍNH QUY
NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ XÂY DỰNG
ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ
CHUNG CƯ CAO TẦNG
AVALON
GVHD: TH.S. KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN
LỚP : 04DXD1
MSSV : 103104166
THAÙNG1 - 2009
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG C Ư CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN

SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN



















……………………………………
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2009
Ký tên
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG C Ư CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 ii
LỜI CẢM ƠN
- Với tất cả lòng chân thành, em xin cảm ơn Ban giám hiệu nhà

trường, và các thầy cô trong Khoa Kỹ thuật Công Trình, đã tạo mọi
thuận lợi để em có thể học hỏi nhiều kiến thức quí báu trong suốt
hơn 4 năm qua.
- Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn
Th.S Khổng Trọng Toàn và Cô Trần Thạch Linh, đã tận tình giúp
đỡ, truyền đạt cho em có được những kiến thức, kinh nghiệm và
những lời khuyên quí báu để em có thể hoàn thành đồ án này.
- Và với lượng kiến thức còn hạn chế, do vậy không thể tránh khỏi
những thiếu sót trong quá trình làm đề tài, em xin đón được nhận
những lời phê bình của quý thầy cô cùng các bạn, để kiến thức của
em ngày càng hoàn thiện hơn.
- Lời cuối, em xin kính chúc các Thầy Cô và đặc biệt là Thầy Khổng
Trọng Toàn và Cô Trần Thạch Linh lời chúc sức khỏe và hạnh
phúc.
Tp. HCM Tháng 01/2009
Sinh Viên
PHẠM ĐỨC THUẬN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG C Ư CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 iii
MỤC LỤC
PHẦN I: KIẾN TRÚC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH .2
1.1 . Sự cần thiết phải đầu tư………………………………………………………… 3
1.2 .Sơ lược về công trình ………………………………………………………………… 3
1.3 .Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng………………………………………….3
1.4 .Giải pháp đi lại………………………………………………………………………… 3
1.5 .Đặc điểm khí hậu, khí tượng, thuỷ văn tại TP.Hồ Chí Minh……………………… 4
1.6 .Các giải pháp kỹ thuật………………………………………………………………….5

PHẦN II: TÍNH TOÁN KẾT CẤU
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH 6
1.1 . Những đặc điểm cơ bản của nhà cao tầng ……………………………………………7
1.2 .Hệ chịu lực chính cua nhà cao tầng…………………………………………………….7
1.3 .Lựa chọn vật liệu cho công trình…………………………………………………… 10
1.4 .Phương pháp xác định nội lực……………………………………………………… 10
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ………………………………………… 13
2.1 .Sàn sườn bê tông cốt thép có hệ dầm trực giao………………………………………14
2.2 .Lựa chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn………………………………………….14
2.1. .Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm……………………………………… 14
2.2. .Chiều dày bản sàn h
b
……………………………………………………… 15
2.3. .Xác định tải trọng tác dụng lên bản sàn…………………………………………….16
2.3.1 .Tải trọng thường xuyên…………………………………………………… 16
2.3.2 .Hoạt tải……………….…………………………………………………… 17
2.3.3 .Trọng lượng tường ngăn……………….……………………………………18
2.4. .Tính toán các ô bản sàn……………… …………………………………………….19
2.4.1 .Tính toán ô bản kê 4 cạnh S1……………………………………………… 19
2.4.2 .Tính toán ô bản 1 phương S2……………………………………………… 21
2.4.3 .Tính toán biến dạng(độ võng)……………………………………………….23
2.4.4 .Kết luận…………………………………………………………………… 27
2.4.5 .Bố trí cốt thép sàn tấng điển hình……………………………………………28
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG 30
3.1. Cấu tạo cầu thang 29
3.2. Xác định tải trọng 30
3.2.1. Tải trọng thường xuyên 31
3.2.2. Hoạt tải 33
3.2.3. Tải trọng toàn phần 34
3.3. Tính toán các bộ phận cầu thang 33

3.3.1. Bản thành, bản chiếu nghĩ và và bản chiếu tới 34
3.3.2. Dầm thang 36
3.3.3. Kết luận 40
3.4. Bố trí cốt thép cầu thang tầng điển hình 41
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 42
4.1. Công năng và kích thước hồ nước mái 43
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG C Ư CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 iv
4.2. Xác định sơ bộ kích thước các bộ phận hồ nước mái 42
4.2.1. Xác định sơ bộ chiều dày bản nắp, bản thành và bản đáy 42
4.2.2. Xác định kích thước các dầm hồ nước 44
4.2.3. Xác định sơ bộ kích thước cột hồ nước 44
4.3. Tính toán các bộ phận hồ nước mái 46
4.3.1. Tính toán bản nắp 46
4.3.2. Tính toán dầm đỡ bản nắp 48
4.3.3. Tính toán bản đáy 50
4.3.4. Tính toán dầm đỡ bản đáy 53
4.3.5. Tính toán bản thành 60
4.3.6. Kết luận 64
4.4. Bố trí cốt thép hồ nước mái 64
CHƯƠNG 5: CÁC ĐẶC TRƯNG ĐỘNG LỰC HOẠC CÔNG TRÌNH VÀ XÁC
ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ TÁC ĐÔNG VÀO CÔNG TRÌNH 66
5.1. Trình tự tính toán 66
5.2. Xác định dao động riêng của công trình 66
5.2.1. Khai báo đặc trưng vật liêu 69
5.2.2. Khai báo tiết diện phần tử cột và dầm 67
5.2.3. Khai báo tiết diện vách cứng và sàn 72
5.2.4. Mô hình tổng thể khung không gian 73

5.2.5. Xác định tải trọng tác dụng lên công trình 74
5.2.6. Khai báo hệ số chiết giảm khối lượng 75
5.2.7. Khai báo khối lượng tham gia dao động 76
5.2.7. Kết quả phân tích dao động 77
5.3. Kiểm tra chu kỳ, tần số của các dao động riêng và độ cứng của vách 77
5.4. Xác định thành phần tĩnh của tải trọng gió 80
5.5. Xác định thành phần động của tải trọng gió 81
5.5.1. Xác định
i

82
5.5.2. Xác định hệ số động lực 
i
88
5.5.3. Xác định thành phần động của tải trọng gió 91
5.6. Kết quả tải trọng gió tác động vào công trình theo từng phương 94
5.7. Các chỉ tiêu kiểm tra kết cấu 95
5.7.1. Kiểm tra ổn định chống lật 95
5.7.1. Kiểm tra chuyển vị ngang 95
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC D 96
6.1. Trình tự tính toán 97
6.2. Hệ chịu lực chính của công trình 97
6.2.1. Sàn 97
6.2.2. Cột 97
6.2.3. Vách cứng 94
6.3. Xác định giá trị tải trọng tác dụng lên công trình 97
6.3.1. Tĩnh tải 97
6.3.2. Hoạt tải 98
6.3.3. Tải trọng gió 98
6.3.3. Tải trọng hồ nước 98

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG C Ư CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 v
6.4. Xác định nội lực công trình 98
6.4.1. Các trường hợp tải trọng tác dụng lên công trình 98
6.4.2. Các cấu trúc tổ hợp 99
6.5. Tính toán cốt thép cho khung trục D 99
6.5.1. Phương pháp tính cốt thép cho khung trục D 99
6.5.2. Chọn cặp nội lực để tính toán 102
6.5.3. Tính toán cốt thép cho cột chịu lệch tâm xiên 104
6.5.4. Tính toán cốt đai 113
6.6. Tính toán cốt thép cho dầm khung trục D 114
6.6.1. Chọn nội lực để tính toán 114
6.6.2. Tính cốt thép dọc cho dầm khung trục D 114
6.6.3. Tính toán cốt thép đai cho dầm khung trục D 121
6.7. Bố trí cốt thép cho khung trục D 125
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG 126
7.1. Sơ đồ bố trí vách cứng trên bề mặt công trình 127
7.2. Khái niện về vách cứng 131
7.3. Sự làm việc của vách cứng 131
7.4. Phương pháp xác định nội lực vách cứng 131
7.5. Tính toán vách cứng 131
7.5.1. Một số phương pháp tính cốt thép dọc cho vách 131
7.5.2. Kiểm tra lại với M
22
141
7.5.3. Kiểm tra khả năng chịu lực của vách 142
7.5.4. Tính toán cốt thép ngang cho vách 144
7.5.5. Kiểm tra tiết diện vách 144

7.6. Kết luận 144
7.7. Bố trí cốt thép vách cứng 144
PHẦN III: TÍNH TOÁN NỀN MÓNG
CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH 146
8.1. Số liệu địa chất công trình 147
8.2. Phân tích và lựa chọn phương án móng cho công trình 149
8.2.1. Móng cọc ép 150
8.2.2. Móng cọc barrette 150
8.2.3. Móng cọc khoan nhồi 150
8.3. Thiết kế móng cọc khoan nhồi đài đơn (2-D) 151
8.3.1. Tải trọng tác dụng lên móng 152
8.3.2. Xác định sơ bộ chiều sâu đặt mũi cọc, đường kính cọc, chiều sâu đặt đài
cọc………………………………………………………………………………. 152
8.3.3. Xác định sức chịu tải của cọc theo đặc trưng cơ lý đất nền(Phụ lục A) 152
8.3.4. Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền(Phụ lục B) 155
8.3.5. Xác đinh số lượng cọc và sơ đồ bố trí cọc trong đài 157
8.3.6. Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm 159
8.3.7. Xác định độ lún(Theo trạng thái giới hạn 2) 160
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG C Ư CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 vi
8.3.8. Tính toán cọc chịu tác dụng lực ngang và moment 164
8.3.9. Tính khả năng chịu lực của cọc theo vật liệu 172
8.3.10. Tính toán đài cọc đơn 172
8.4. Thiết kế móng cọc khoan nhồi đài bè khu vực thang máy và thang bộ 175
8.4.1. Tải trọng tác dụng lên móng 175
8.4.2. Xác định sơ bộ chiều sâu đặt mũi cọc, đường kính cọc, chiều sâu đặt đài
cọc………………………………………………………………………………. 175
8.4.3. Xác định sức chịu tải của cọc theo đặc trưng cơ lý đất nền(Phụ lục A) 176

8.4.4. Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền(Phụ lục B) 179
8.4.5. Xác đinh số lượng cọc và sơ đồ bố trí cọc trong đài 181
8.4.6. Kiểm tra tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm 182
8.4.7. Xác định độ lún(Theo trạng thái giới hạn 2) 183
8.4.8. Tính toán cọc chịu tác dụng lực ngang và moment 187
8.4.9. Tính khả năng chịu lực của cọc theo vật liệu 195
8.4.10. Tính toán đài cọc bè khu vực thang máy và thang bộ 196
8.4. Kết luận 203
8.5. Bố trí cốt thép 203
PHẦN IV: CHUYÊN ĐỀ BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC
CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC 205
9.1. Đại cương về bê tông ưng suất trước 206
9.1.1. Đăc điểm của kết cấu bê tông cốt thép thường 206
9.1.2. Khái niệm bê tông ứng suất trước 206
9.1.3. Ưu điểm – khuyết điểm của bê tông ứng suất trước 207
9.2. Các phương pháp gây ứng lực trước 208
9.2.1. Phương pháp căng trước 208
9.2.2. Phương pháp căng sau 209
9.3. Lựa chọn phương pháp tính 211
9.4. Sơ đồ tính 212
9.5. Ký hiệu và đơn vị sử dụng teo tiêu chuẩn ACI318-02 213
9.5.1. Ký hiệu sử dụng 213
9.5.2. Chuyển đổi đơn vị tự hệ US sang hệ SI 215
9.6. Trình tự thiết kế 215
9.6.1. Xác định các đặc trưng hình học sàn và tải trọng của khung tương đương 216
9.6.2. Chọn sơ bộ chiều dày sàn 216
9.6.3. Chon sơ bộ cáp 216
9.6.4. Xác định các đặc tính của khung tương đương 216
9.6.5. Xác định hệ số phân bố mômen cho sàn 217
9.6.6. Lập bảng phân bố moment, điều chỉnh moment phân bố tại các tiết diện

tới hạn của cột 217
9.6.7. Tính moment ngàm của tải trọng cân bằng 217
9.6.8. Tính moment ngàm của tải trong đã nhân hệ số 217
9.6.9. Xác định cường độ moment danh nghĩa 218
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG C Ư CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 vii
9.6.10. Kiểm tra cường độ chịu căt của sàn tại mỗi cột 218
9.6.11. Xác định ứng suất cắt giới hạn dựa vào chu vi chịu cắt 219
9.7. Tính toán bằng phương pháp giải tích 222
9.8. Tính toán bằng phần mềm ADAPT-PT version8.0 256
9.9. So sánh 2 phương pháp tính toán bằng giải tích và bằng phần mềm 272
9.10.Một số hình ảnh thi công sàn ứng suất trước tại công trường 272
9.11.Bố trí cốt thép cho sàn ứng lực trước 277
Tài liệu tham khảo 278
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 1 -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 2 -
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC
CÔNG TRÌNH AVALON
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN

SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 3 -
1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ
Trong một vài năm trở lại đây, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của đất nước
nói chung và của thành phố nói riêng, mức sống của người dân cũng được nâng
cao, nhất là về nhu cầu nhà ở, giao thông, cơ sở hạ tầng…. Trong đó, về nhà ơ,
không còn đơn thuần là nơi để ở, mà nó còn phải đáp ứng một số yêu cầu về
tiện nghi, về mỹ quan, … mang lại tâm trạng thoải mái cho người ở. Và sự xuất
hiện ngày càng nhiều các cao ốc chung cư, văn phòng trong các thành phố
không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về nơi ở cho một thành phố đông
dân như Thành Phố Hồ Chí Minh, nhu cầu về cơ sở hạ tầng … (để tạo điều
kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư nước ngoài) mà còn góp phần tích cực vào
việc tạo nên một bộ mặt mới của các thành phố: một thành phố hiện đại, văn
minh, xứng đáng là trung tâm số 1 về kinh tế, khoa học kỹ thuật của cả nước.
Bên cạnh đó, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào
việc phát triển ngành xây dựng ở các thành phố và cả nước thông qua việc áp
dụng các kỹ thuật, công nghệ mới trong thiết kế, tính toán , thi công và xử lý
thực tế. Chính vì thế mà CAO ỐC CHUNG CƯ CAO CẤP AVALON,53
Nguyễn Thị Minh Khai ra đời đã tạo được qui mô lớn cho cơ sở hạ tầng, cũng
như cảnh quan đẹp của thành phố.
1.2 SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH
Mặt chính công trình tiếp giáp với đường Nguyễn Thị Minh Khai, các mặt bên
tiếp giáp với công trình lân cận. Mặt bằng công trình hình chữ nhật, có tổng
diện tích khoảng 960m
2
. Toàn bộ bề mặt chính diện công trình được lắp các
cửa sổ bằng nhôm để lấy sáng (cao 2m) xen kẽ với tường xây (cao1,2m), các
vách ngăn phòng bằng tường xây, kiếng hoặc nhôm.
1.3 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG
- Số tầng : 1 tầng trệt + 17 tầng lầu +1 tầng thượng
- Phân khu chức năng:

công trình được chia khu chức năng từ dưới lên
 Tầng trệt: dùng làm văn phòng, sảnh, và nơi để xe;
 Tầng 1- 17: dùng làm căn hộ, có 3 căn hộ mỗi tầng;
 Tầng thượng: có hệ thống thoát nước mưa cho công trình và hồ nước
sinh hoạt, cây thu lôi chống sét.
1.4 GIẢI PHÁP ĐI LẠI
1.4.1. Giao thông đứng
Toàn công trình sử dụng 2 thang máy và 1 cầu thang bộ. Bề rộng cầu thang bộ
là 1.2m được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố
xảy ra. Cầu thang máy, thang bộ này được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 4 -
khoảng cách xa nhất đến cầu thang < 20m để giải quyết việc phòng cháy chữa
cháy.
1.4.2. Giao thông ngang
Bao gồm các hành lang đi lại, sảnh, hiên.
1.5 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU –KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN TẠI THÀNH PHỐ
HỒ CHÍ MINH.
- Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các
đặc trưng của vùng khí hậu miền Nam Bộ, chia thành 2 mùa rõ rệt:
 Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10;
 Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau.
- Các yếu tố khí tượng:
 Nhiệt độ trung bình năm: 26
0
C;
 Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 22
0

C;
 Nhiệt độ cao nhất trung bình năm : 30
0
C.
 Lượng mưa trung bình: 1000 - 1800 mm/năm
 Độ ẩm tương đối trung bình : 78%;
 Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô: 70 -80%;
 Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa: 80 -90%;
 Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên
4 giờ/ngày, vào mùa khô là trên 8giờ /ngày.
- Hướng gió chính thay đổi theo mùa:
 Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng Bắc chuyển dần sang Đông, Đông
Nam và Nam;
 Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng Tây – Nam và Tây;
 Tần suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 8
(34%), nhỏ nhất là tháng 4 (14%). Tốc độ gió trung bình 1,4 –1,6m/s;
 Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xóay thường xảy ra vào đầu
và cuối mùa mưa (tháng 9).
- Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tượng đột biến về dòng nước. Hầu
như không có lụt chỉ ở những vùng ven thỉnh thoảng có ảnh hưởng.
1.6 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
1.6.1. Điện
Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện thành phố và
máy phát điện riêng có công suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả
được đặt dưới tầng trệt để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh
hoạt). Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời
khi thi công). Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong
tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện
dễ dàng khi cần sữa chữa. Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON

KHOÁ 2004 PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 5 -
thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực
(đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ).
1.6.2. Hệ thống cung cấp nước
- Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy. Tất cả
được chứa trong bể nước ngầm đặt ngầm dưới sảnh. Sau đó máy bơm sẽ đưa
nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của
công trình theo các đường ống dẫn nước chính.
- Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp Gaine. Hệ thống cấp
nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật. Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí
ở mỗi tầng.
1.6.3. Hệ thống thoát nước
Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái được tạo dốc )
và chảy vào các ống thoát nước mưa ( =140mm) đi xuống dưới. Riêng hệ
thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng.
1.6.4. Hệ thống thông gió và chiếu sang
Chiếu sáng
Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và bằng điện. Ở tại
các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt
thêm đèn chiếu sáng.
Thông gió
Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên. Ở tầng lửng có khoảng
trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tầng trệt là nơi có mật độ
người tập trung cao nhất. Riêng tầng hầm có bố trí thêm các khe thông gió và
chiếu sáng.
1.6.5. An toàn phòng cháy chữa cháy
Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài
khoảng 20m, bình xịt CO

2
, ). Bể chứa nước trên mái, khi cần được huy động
để tham gia chữa cháy. Ngoài ra, ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy
(báo nhiệt) tự động.
1.6.6. Hệ thống thoát rác
Rác thải được chứa ở gian rác, bố trí ở tầng hầm, có bộ phận đưa rác ra ngoài.
Gaine rác được thiết kế kín đáo, tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 5 -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 6 -
CHƯƠNG 1
PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU
LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 7 -
1.1. NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NHÀ CAO TẦNG
“Ngôi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kế,
thi công hoặc sử dụng khác với ngôi nhà thông thường thì gọi là nhà cao
tầng”. Đó là định nghĩa về nhà cao tầng do Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế đưa ra.
Đặc trưng chủ yếu của nhà cao tầng là số tầng nhiều, độ cao lớn, trọng lượng
nặng. Đa số nhà cao tầng lại có diện tích mặt bằng tương đối nhỏ hẹp nên các giải
pháp nền móng cho nhà cao tầng là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Tùy thuộc môi
trường xung quanh, địa thế xây dựng, tính kinh tế, khả năng thực hiện kỹ thuật,…

mà lựa chọn một phương án thích hợp nhất. Ở Việt Nam, phần lớn diện tích xây
dựng nằm trong khu vực đất yếu nên thường phải lựa chọn phương án móng sâu để
chịu tải tốt nhất. Cụ thể ở đây là móng cọc.
Tổng chiều cao của công trình lớn, do vậy ngoài tải trọng đứng lớn thì tác
động của gió và động đất đến công trình cũng rất đáng kể. Do vậy, đối với các nhà
cao hơn 40m thì phải xét đến thành phần động của tải trọng gió và cần để ý đến các
biện pháp kháng chấn một khi chịu tác động của động đất. Kết hợp với giải pháp
nền móng hợp lý và việc lựa chọn kích thước mặt bằng công trình (B và L) thích
hợp thì sẽ góp phần lớn vào việc tăng tính ổn định, chống lật, chống trượt và độ bền
của công trình.
Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang là yếu tố rất quan trọng,
chiều cao công trình tăng, các nội lực và chuyển vị của công trình do tải trọng
ngang gây ra cũng tăng lên nhanh chóng. Nếu chuyển vị ngang của công trình quá
lớn sẽ làm tăng giá trị các nội lực, do độ lệch tâm của trọng lượng, làm các tường
ngăn và các bộ phận trong công trình bị hư hại, gây cảm giác khó chịu, hoảng sợ,
ảnh hưởng đến tâm lý của người sử dụng công trình. Vì vậy, kết cấu nhà cao tầng
không chỉ đảm bảo đủ cường độ chịu lực, mà còn phải đảm bảo đủ độ cứng để
chống lại các tải trọng ngang, sao cho dưới tác động của các tải trọng ngang, dao
động và chuyển vị ngang của công trình không vượt quá giới hạn cho phép. Việc
tạo ra hệ kết cấu để chịu các tải trọng này là vấn đề quan trọng trong thiết kế kết
cấu nhà cao tầng.
Mặt khác, đặc điểm thi công nhà cao tầng là theo chiều cao, điều kiện thi công
phức tạp, nguy hiểm. Do vậy, khi thiết kế biện pháp thi công phải tính toán kỹ, quá
trình thi công phải nghiêm ngặt, đảm bảo độ chính xác cao, đảm bảo an toàn lao
động và chất lượng công trình khi đưa vào sử dụng.
Như vậy, khi tính toán và thiết kế công trình, đặc biệt là công trình nhà cao
tầng thì việc phân tích lựa chọn kết cấu hợp lý cho công trình đóng vai trò vô cùng
quan trọng. Nó không những ảnh hưởng đến độ bền, độ ổn định của công trình mà
còn ảnh hưởng đến sự tiện nghi trong sử dụng và quyết định đến giá thành công
trình.

1.2. HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG
- Chung cư AVALON là một công trình nhiều tầng, với chiều cao 65.9m, diện
tích mặt bằng tầng điển hình nhỏ 30mx30m, do vậy, không những sẽ chịu tải
trọng đứng lớn, mômen lật do tải trọng tải trọng gió gây ra cũng tăng lên đáng
kể. Do đó, đòi hỏi móng và nền đất phải đủ khả năng chịu lực đứng và lực
ngang lớn. Đồng thời, sự lún và nghiêng của công trình phải được khống chế
trong một phạm vi cho phép, đảm bảo công trình đủ ổn định dưới tác dụng của
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 8 -
tải trọng gió. Nên, thường phải chọn những phương án móng sâu cho nhà nhiều
tầng, cụ thể là phương án móng cọc cho công trình này.
- Do công trình được xây dựng trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh là vùng hầu như
không xảy ra động đất, nên không xét đến ảnh hưởng của động đất, mà chỉ xét
đến ảnh hưởng của gió bão. Vì vậy, việc tính toán gió động cho công trình là
thật sự cần thiết.
- Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang là yếu tố rất quan trọng, chiều
cao công trình tăng, các nội lực và chuyển vị của công trình do tải trọng ngang
gây ra cũng tăng lên nhanh chóng. Nếu chuyển vị ngang của công trình quá lớn
sẽ làm tăng giá trị các nội lực, do độ lệch tâm của trọng lượng, làm các tường
ngăn và các bộ phận trong công trình bị hư hại, gây cảm giác khó chịu, hoảng
sợ, ảnh hưởng đến tâm lý của người sử dụng công trình. Vì vậy, kết cấu nhà
cao tầng không chỉ đảm bảo đủ cường độ chịu lực, mà còn phải đảm bảo đủ độ
cứng để chống lại các tải trọng ngang, sao cho dưới tác động của các tải trọng
ngang, chuyển vị ngang của công trình không vượt quá giới hạn cho phép. Việc
tạo ra hệ kết cấu để chịu các tải trọng này là vấn đề quan trọng trong thiết kế
kết cấu nhà cao tầng.
- Do đó, việc lựa chọn một hệ chịu lực hợp lý cho công trình là điều rất quan
trọng.Xét một số hệ chịu lực đã được sử dụng cho nhà nhiều tầng như:

 Hệ khung chịu lực
Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng thẳng
đứng vừa chịu tải trọng ngang. Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu quả
cho các công trình có yêu cầu không gian lớn, bố trí nội thất linh hoạt,
phù hợp với nhiều loại công trình. Yếu điểm của kết cấu khung là khả
năng chịu cắt theo phương ngang kém. Ngoài ra, hệ thống dầm của kết
cấu khung trong nhà cao tầng thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến
công năng sử dụng của công trình và tăng độ cao của ngôi nhà, kết cấu
khung bê tông cốt thép thích hợp cho ngôi nhà cao không quá 20 tầng
[17]. Vì vậy, kết cấu khung chịu lực không thể chọn để làm kết cấu chịu
lực chính cho công trình này.
 Hệ tường chịu lực
Trong hệ kết cấu này, các tấm tường phẳng, thẳng đứng là cấu kiện chịu
lực chính của công trình. Dựa vào đó, bố trí các tấm tường chịu tải trọng
đứng và làm gối tựa cho sàn, chia hệ tường thành các sơ đồ: tường dọc
chịu lực; tường ngang chịu lực; tường ngang và dọc cùng chịu lực.
Trường hợp tường chịu lực chỉ bố trí theo một phương, sự ổn định của
công trình theo phương vuông góc được bảo đảm nhờ các vách cứng. Khi
đó, vách cứng không những được thiết kế để chịu tải trọng ngang và cả
tải trọng đứng. Số tầng có thể xây dựng được của hệ tường chịu lực đến
40 tầng[18].
Tuy nhiên, việc dùng toàn bộ hệ tường để chịu tải trọng ngang và tải
trọng đứng có một số hạn chế:
 Gây tốn kém vật liệu;
 Độ cứng của công trình quá lớn không cần thiết;
 Thi công chậm;
 Khó thay đổi công năng sử dụng khi có yêu cầu.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN

SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 9 -
Nên cần xem xét kỹ khi chọn hệ chịu lực này.
 Hệ khung - tường chịu lực
Là một hệ hỗn hợp gồm hệ khung và các vách cứng, hai loại kết cấu này
liên kết cứng với nhau bằng các sàn cứng, tạo thành một hệ không gian
cùng nhau chịu lực:
Khi các liên kết giữa cột và dầm là khớp, khung chỉ chịu một phần tải
trọng đứng, tương ứng với diện tích truyền tải đến nó, còn toàn bộ tải
trọng ngang do hệ tường chịu chịu lực (vách cứng) gọi là sơ đồ giằng;
Khi các cột liên kết cứng với dầm, khung cùng tham gia chịu tải trọng
đứng và tải trọng ngang với tường, gọi là sơ đồ khung giằng;
Sự bù trừ các điểm mạnh và yếu của hai hệ kết cấu khung và vách như
trên, đã tạo nên hệ kết cấu hỗn hợp khung – vách những ưu điểm nổi bật,
rất thích hợp cho các công trình nhiều tầng, số tầng hệ khung – tường
chịu lực có thể chịu được lớn nhất lên đến 50 tầng.
- Do vậy, trong đồ án này ngoài các bộ phận tất yếu của công trình như: cầu
thang, hồ nước ,hệ chịu lực chính của công trình được chọn là khung – tường
chịu lực theo sơ đồ giằng, vì hệ này có những ưu điểm như trên, phù hợp với
qui mô công trình, và sơ đồ này có thể cho phép giảm kích thước cột tối đa
trong phạm vi cho phép,vì khung có độ cứng chống uốn tốt, nhưng độ cứng
chống cắt kém, còn vách cứng thì ngược lại, có độ cứng chống cắt tốt nhưng độ
cứng chống uốn kém. Sự tương tác giữa khung và vách khi chịu lực tải trọng
ngang đã tạo ra một hiệu ứng có lợi cho sự làm việc của kết cấu hỗn hợp khung
– vách. Tuy nhiên, trong hệ kết cấu này các vách cứng chỉ chịu lực trong mặt
phẳng. Vì vậy, để đảm bảo độ cứng không gian cho công trình, thì phải bố trí
các vách cứng theo cả hai phương và được liên kết với nhau tạo thành lõi cứng.
- Việc bố trí vách trong nhà cao tầng rất quan trọng, ứng với đặc điểm của mặt
bằng công trình, trong đồ án bố trí các vách theo cả hai phương, liên kết với
nhau tạo thành lõi cứng được đặt tại tâm công trình, và có độ cứng EJ theo hai
phương gần bằng nhau, tránh hiện tượng công trình bị xoắn khi dao động.[14]

- Và để tận dụng hết khả năng chịu lực của vách cứng, sàn là một trong những
kết cấu truyền lực quan trọng trong nhà nhiều tầng kiểu khung giằng. Không
những có chức năng đảm bảo ổn định tổng thể của hệ thống cột, khung, đồng
thời truyền các tải trọng ngang khác sang hệ vách cứng. Sàn cứng còn có khả
năng phân phối lại nội lực trong hệ vách cứng. Do đó, phải lựa chọn các
phương án sàn sao cho công trình kinh tế nhất, ổn định nhất, và mỹ quan
nhất… Trong đồ án này chọn 2 phương án sàn để thiết kế:
 Phương án sàn sườn có hệ dầm trực giao, (vì diện tích các ô sàn lớn);
 Phương án sàn bê tông ứng lực trước (theo tiêu chuẩn ACI318-02).
- Đồ án chọn thêm phương án sàn bê tông ứng lực trước để thiết kế vì: hiện nay,
xu hướng xây dựng các công trình cao tầng ngày càng nhiều, và sàn căng cũng
là một trong những giải pháp kết cấu mang lại nhiều thuận lợi cho công trình
cao tầng như :
 Giảm được chiều dày của cấu kiện và tăng được chiều dài nhịp dầm, tạo
được khoảng không sử dụng theo yêu cầu;
 Giảm được trọng lượng bản thân của công trình, đưa đến giảm được tải
trọng tác dụng lên móng;
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 10 -
 Giảm giá thành xây dựng;
 Nâng cao chất lượng thẩm mỹ, kiến trúc của công trình;
 Giảm thời gian thi công và có nhiều thuận lợi hơn trong lúc thi công;
 Nâng cao được số tầng, khống chế được chiều cao mà vẫn đảm bảo được
số tầng qui định….
Kết luận:
Hệ chịu lực chính của công trình là hệ gồm có sàn sườn và khung kết hợp
với lõi cứng.
Ngoài ra, xét thêm phương án 2: sàn bê tông cốt thép ứng suất trước

phương pháp căng sau theo tiêu chuẩn AC318-02.
1.3. LỰA CHỌN VẬT LIỆU CHO CÔNG TRÌNH
Vật liệu cho kết cấu chịu lực của công trình có thể dùng kết cấu thép, hoặc
dùng :
 Kết cấu thép: ưu điểm của kết cấu thép là cường độ chịu lực cao, tải
trọng bản thân tương đối nhẹ, tính đàn hồi tốt, chống động đất tốt, độ
chính xác cao do chế tạo trong nhà máy, tốc độ lắp dựng nhanh, ít tốn
công, hiện trường gọn nhẹ và ngăn nắp, thích hợp với các loại nhà cao
tầng và siêu cao tầng.Nhưng công trình cao tầng-kết cấu thép, lượng
thép sử dụng lớn, phải quét thêm lớp sơn bảo vệ phòng hoả, trong khi
công nghệ thi công công trình cao tầng kết cấu thép chưa phổ biến ở nước
ta nên giá thành cao hơn công cùng loại bằng BTCT gấp 3 lần;
 Kết cấu bê tông cốt thép: trong kiến trúc cao tầng chiếm vị trị chủ đạo
do nguồn nguyên liệu phong phú, lượng thép sử dụng tương đối thấp, độ
cứng kết cấu lớn, khả năng phòng hoả tốt, giá thành vừa phải. Song kết
cấu loại này có nhược điểm là trọng lượng bản thân lớn, số công nhân sử
dụng tại hiện trường nhiều, thời gian thi công tương đối dài.
 Vậy vật liệu sử dụng cho kết cấu chịu lực chính của công trình AVALON
là BTCT: B30, R
n
=170daN/cm
2
, E=3,2.5x10
5
daN/cm
2
.
1.4. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
- Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể
hiện theo ba mô hình như sau :

- Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu
là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh. Khi giải
quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn. Đó chính là
giới hạn của mô hình này. Tuy nhiên, mô hình này chính là cha đẻ của các
phương pháp tính toán hiện nay.
- Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn): Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu
lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về
lực và chuyển vị. Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 11 -
thể giải quyết được tất cả các bài toán. Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho
việc giải quyết các bài toán kết cấu như STAADPRO, FEAP, ETABS,
SAP2000
- Mô hình Rời rạc - Liên tục: Từng hệ chịu lực được xem là Rời rạc , nhưng các
hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt (lỗ cửa, mạch
lắp ghép , ) xem là liên tục phân bố liên tục theo chiều cao. Khi giải quyết bài
toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến
tính bằng phương pháp sai phân. Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực.
- Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH): Trong phương pháp phần tử
hữu hạn vật thể thực liên tục được thay thế bằng một số hữu hạn các phần tử rời
rạc có hình dạng đơn giản, có kích thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu hạn,
chúng được nối với nhau bằng một số điểm quy định được gọi là nút. Các vật thể
này vẫn được giữ nguyên là các vật thể liên tục trong phạm vi của mỗi phần tử,
nhưng có hình dạng đơn giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng
hơn dựa trên cơ sở quy luật về sự phân bố chuyển vị và nội lực (chẳng hạn các
quan hệ được xác lập trong lý thuyết đàn hồi). Các đặc trưng cơ bản của mỗi phần
tử được xác định và mô tả dưới dạng các ma trận độ cứng ( hoặc ma trận độ
mềm) của phần tử. Các ma trận này được dùng để ghép các phần tử lại thành một

mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng một ma trận độ cứng (hoặc
ma trận độ mềm) của cả kết cấu. Các tác động ngoài gây ra nội lực và chuyển vị
của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực tại các nút và được mô tả trong
ma trận tải trọng nút tương đương. Các ẩn số cần tìm là các chuyển vị nút (hoặc
nội lực) tại các điểm nút được xác định trong ma trận chuyển vị nút (hoặc ma trận
nội lực nút). Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút và ma trận chuyển vị nút
được liên hệ với nhau trong phương trình cân bằng theo quy luật tuyến tính hay
phi tuyến tùy theo ứng xử thật của kết cấu. Sau khi giải hệ phương trình tìm được
các ẩn số, người ta có thể tiếp tục xác định được các trường ứng suất, biến dạng
của kết cấu theo các quy luật đã được nghiên cứu trong cơ học. Sau đây là thuật
toán tổng quát của phương pháp PTHH.
1. Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lưới các phần tử chọn trước cho phù
hợp với hình dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài toán.
2. Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma trận tải
trọng nút, ma trận chuyển vị nút ) theo trục tọa độ riêng của phần tử.
3. Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ chung
của cả kết cấu.
4. Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy biến của
nó.
5. Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu.
6. Từ chuyển vị nút tìm được, xác định nội lực cho từng phần tử.
7. Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu.
Thật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết
cấu: phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu.
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển và thuận lợi của máy vi tính,
ta có rất nhiều chương trình tính toán khác nhau, với các quan niệm tính toán và
sơ đồ tính khác nhau. Trong nội dung của đồ án tốt nghiệp này với sự trợ giúp
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN

SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 12 -
của phần mềm SAP 2000 vesion 10.0.1, ETABS vesion 9.14, SAFE 8.0.8,
ADAPT-PT version 8.00 để xác định nội lực của hệ kết cấu.
- Đôi nét về phần mềm SAP2000: SAP (Structural Analysis Program) là chương
trình phân tích thiết kế kết cấu chịu tác động của tải trọng: tĩnh di động, động lực
học, ổn định công trình, nhiệt độ, động đất , với giả thuyết kết cấu có biến dạng
nhỏ (tuyến tính) hoặc có biến dạng lớn (phi tuyến). Sap được khởi thảo từ năm
1970 của một nhóm các nhà khoa học do giáo sư Edward L.Winlson chủ trì thực
hiện tại Trường đại học Berkley bang California. Hệ thống Sap đã qua nhiều thế
hệ, từ các chương trình SAP, SOLID SAP, SAPIII và SAPIV – chạy trên các máy
tính điện tử thế hệ cũ có trước những năm 80 và sau đó là SAP80, SAP86, SAP90
và sau cùng là SAP2000 chạy trên WINDOWS. SAP2000 là một đột phá của họ
phần mềm SAP do hãng CSI đưa ra vào cuối những năm 90 đầu năm 2000.
- Đôi nét về phần mềm ETABS: là phần mềm rất mạnh để tính toán kết cấu nhà
cao tầng, cũng như SAP phần mềm ETABS do hãng CSI đưa ra vào những năm
80 được phát triển từ TABS. Cũng dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn nhưng
ETABS có đặc điểm nổi trội hơn so với SAP là có thể mô hình nhà cao tầng một
cách dễ dàng nhờ tính năng “similar”, có thể phân biệt dầm, sàn, cột, vách cứng
làm điều này giảm thời gian mô hình và thiết kế kết cấu.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 13 -
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
PHƯƠNG ÁN 1
SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP
CÓ HỆ DẦM TRỰC GIAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON
KHOÁ 2004 PHẦN II-CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

GVHD: TH.S KHỔNG TRỌNG TOÀN
SVTH : PHẠM ĐỨC THUẬN MSSV : 103104166 - 14 -
2.1. SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ HỆ DẦM TRỰC GIAO.
Trong thực tế thường gặp các ô có kích thuớc mỗi cạnh lớn hơn 6m, về
nguyên tắc ta vẫn có thể tính toán được. Nhưng với nhịp lớn, nội lực trong
bản lớn, chiều dày bản tăng lên, độ võng của bản cũng tăng, đồng thời trong
quá trình sử dụng, bản sàn dễ bị rung. Để khắc phục nhược điểm này, người
ta thường bố trí thêm các dầm ngang và các dầm dọc thẳng góc giao nhau,
để chia ô bản thành nhiều ô bản nhỏ có kích thước nhỏ hơn. Trường hợp
này gọi là sàn có hệ dầm trực giao[9].
Trình tự tính toán bản sàn bao gồm:
1. Xác định kích thước dầm và bản sàn;
2. Phân loại ô sàn tính toán;
3. Xác định tải trọng tác dụng lên bản sàn;
4. Chọn sơ đồ tính bản sàn;
5. Xác định nội lực các ô sàn;
6. Tính toán cốt thép ô sàn;
7. Lựa chọn và bố trí cốt thép;
8. Tính toán, kiểm tra độ võng ô sàn.
2.2. LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẦN SÀN
- Việc bố trí mặt bằng kết cấu của sàn phụ thuộc vào mặt bằng kiến trúc và
việc bố trí các kết cấu chịu lực chính;
- Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác
dụng của chúng trên mặt bằng.
- Xác định sơ bộ kích thước tiết các bộ phận sàn được dựa theo [17], [18].
2.2.1. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm
- Chiều cao tiết diện dầm h
d
được chọn theo nhịp:
(2.1)

trong đó:
m
d
- hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng;
m
d
= 8  12 - đối với hệ dầm chính, khung một nhịp;
m
d
= 12  16 - đối với hệ dầm chính, khung nhiều nhịp;
m
d
= 16  20 - đối với hệ dầm phụ;
l
d
- nhịp dầm đang xét.
- Chiều rộng tiết diện dầm b
d
chọn trong khoảng:
dd
hb .
4
1
2
1








(2.2)
d
d
d
l
m
h .
1
