ĐỒ án tốt NGHIỆP khoa công trình thủy công trình nhà làm việc công ty than uông bí 8t

Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương 1
Tổng quan về kiến trúc
Ý nghĩa, vai trò của công trình
+ Nghỉ ngơi tái tạo sức lao động
+ Thoả mãn nhu cầu về tâm sinh lý
+ Giao tiếp xã hội
+ Giáo dục con cái
+ Kết tụ các thành viên trong gia đình.
Đặc biệt với con người trong đô thị hiện đại, nơi mà các hoạt động xã hội, điều
kiện khí hậu v.v.. rất nhạy cảm đến nhiều con người, thì những tính năng trên càng cần
phải đáp ứng với yêu cầu cao để văn minh thủ đô dần tiến kịp với khu vực và châu lục.
Từ điều kiện thực tế ở Việt Nam và cụ thể là ở Tỉnh.Quảng Ninh đang trong quá
trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa, đồng thời nhằm giải quyết vấn đề thiếu nhà, xây
dựng nhà chung cư (do các căn hộ hợp thành) sẽ tiết kiệm đất đai, tài chính, hạ tầng kỹ
thuật. Nhất là sự phát triển theo chiều cao cho phép các đô thị tiết kiệm đất xây dựng,
tăng khu vực cây xanh, vui chơi giải trí. Đồng thời thu hẹp bớt một cách hợp lý diện tích
của chúng, giảm bớt quá trình lấn chiếm đất đai nông nghiệp – một vấn đề lớn đặt ra cho
một nước đông dân cư như Việt Nam.
Vị trí xây dựng công trình.
Công trình :"Nhà làm việc Công Ty than Uông Bí-8T’’được xây dựng trên khu đất trên
đường ngã tư Mạo khê, thuộc Thành Phố Uống Bí, Tỉnh.Quảng ninh. Khu đất xây dựng
công trình nằm trong dự án quy hoạch và sử dụng của Tỉnh.
1.1 Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội.
1.1.1 Điều kiện tự nhiên.

Khí hậu:

Công trình nằm ở Tỉnh.Quảng Ninh Khí hậu mang tính chất cận nhiệt đới ẩm,
nhiệt độ trung bình 25,5oC.
Gió mùa Quảng Ninh thổi từ Đông Nam qua Tây Bắc hết sức mát mẻ.
Điều kiện địa chất thủy văn.
Khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng không san lấp nhiều nên thuận tiện cho
việc bố trí kho bãi, xưởng sản xuất, nằm kề đường giao thông
1.1.2 Điều kiện xã hội.

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 1
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tình hình an ninh chính trị xung quanh khu vực xây dựng rất đảm bảo, không có
gì gây ảnh hưởng tới công tác tổ chức thi công dự án.
1.2 Quy mô và đặc điểm công trình.
Hiện nay, công trình kiến trúc cao tầng đang được xây dựng khá phổ biến ở Việt Nam
với chức năng phong phú: nhà ở, nhà làm việc, văn phòng, khách sạn, ngân hàng, trung
tâm thương mại. Những công trình này đã giải quyết được phần nào nhu cầu về làm việc
đồng thời phản ánh sự phát triển của các đô thị ở nước ta hiện nay Công trình xây
dựng“Nhà làm việc công ty than Uông Bí” là một phần thực hiện mục đích này.
Nhằm mục đích phục vụ nhu cầu làm việc và là địa điểm giao dịch của công ty than . Do
đó, kiến trúc công trình không những đáp ứng được đầy đủ các công năng sử dụng mà

còn thể hiện được sự lớn mạnh và phiết triển mạnh của công ty. Đồng thời công trình góp
phần tăng thêm vẻ đẹp khu đô thị đang phát triển
Công trình “Nhà làm việc công ty than Uụng Bí”gồm 8 tầng, gồm 1 tầng trệt và 7 tầng
làm việc và giao dịch.
1.3 Giải pháp kiến trúc.
1.3.1 Giải pháp về mặt đứng công trình.

Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạo thành
quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc. Mặt
đứng công trình được trang trí trang nhã , hiện đại với hệ thống cửa kính khung nhôm tại
cầu thang bộ,; với các phòng làm việc có cửa sổ mở ra không gian rộng tạo cảm giác
thoáng mát, làm tăng tiện nghi tạo cảm giác thoải mái cho người sử dụng.Giữa các phòng
làm việc được ngăn chia bằng tường xây , trát vữa xi măng hai mặt và lăn sơn 3 nước
theo chỉ dẫn kỹ thuật .
Hình thức kiến trúc công trình mạch lạc rõ ràng. Công trình bố cục chặt chẽ và qui
mô phù hợp chức năng sử dụng góp phần tham gia vào kiến trúc chung của toàn khu .Mặt
đứng phía trước đối xứng qua trục giữa nhà
Chiều cao tầng 1 là 4,5m ; tầng trệt 3m các tầng từ tầng 2-7 mỗi tầng cao 3,4m.
1.3.2 Giải pháp về mặt bằng công trình.

-

Mặt bằng của công trình là 1 đơn nguyên liền khối hình chữ nhật
46,4 m x 25,6 m đối xứng qua trục giữa. Mặt bằng kiến trúc có sự thay đổi theo
phương chiều dài tạo cho các phòng có các mặt tiếp xúc vơí thiên nhiên là nhiều nhất.
Phần giữa các trục 4 – 5 có sự thay đổi mặt bằng nhằm tạo điểm nhấn kiến trúc, phá
vỡ sự đơn điệu.
- Công trình gồm 1 tầng trệt+ 7 tầng làm việc.
- Tầng trệt gồm sảnh dẫn lối vào , nơi để xe, các phòng kỹ thuật và kho
- Các tầng từ tầng 1 đến tầng 7 là các phòng làm việc và giao dịch của công ty.

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 2
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

Tầng mái có lớp chống nóng, chống thấm, chứa bể nuớc và lắp đặt một số phương
tiện kỹ thuật khác.
- Để tận dụng cho không gian ở giảm diện tích hành lang thì công trình bố trí 1
- Đảm bảo giao thông theo phương đứng bố trí 2 thang máy giữa nhà và 2 thang bộ
bố trí cuối hành lang đảm bảo việc di chuyển người khi có hoả hoạn xảy ra.
- Tại mỗi tầng có bố trí các khoảng không gian đủ lớn làm sảnh nghỉ ngơi sau mỗi
giờ làm việc. Đồng thời cũng là tiền phòng tiền sảnh giúp người sử dụng dễ dàng
xác định được các phòng làm việc.
Mỗi tầng có phòng thu gom rác thông từ tầng trên cùng xuồng tầng trệt, phòng
này đặt ở giữa nhà, sau thang máy
1.3.3 Giải pháp về giao thông công trình.

Theo phương đứng, công trình được bố trí 2 cầu thang máy, 2 thang bộ phục vụ
giao thông và thoát hiểm.
1.3.4 Hệ thống thông gió.

Công trình ở Hải Dương nên có điều kiện khí hậu chung và cũng cụ thể nên các
giải pháp phải bao gồm đầy đủ các yếu tố cho một ngôi nhà với đặc thù là chung cư
.Trước hết là vấn đề chống nóng, chủ yếu bằng cách tránh hướng gió nóng.Vấn đề cách
nhiệt chống nóng không yêu cầu cao nên ta chọn kết cấu bao che là tường gạch rỗng,
không cần dùng kết cấu dày và nặng hoặc dùng lớp vật liệu cách nhiệt ngay cả khi sử
dụng thiết bị sưởi ấm.
Vì công trình có mặt chính quay về hướng Bắc nên tạo điều kiện thuận lợi cho
việc chống nóng.
Vì vậy ta lựa chọn giải pháp chống nóng sau:
+ Để che BXMT trực tiếp lên mái ta lát 2 lớp gạch lá nem trên mái, đồng thời sử
dụng các kết cấu che nắng hợp lý như ban công,lanh tô,cửa sổ, rèm,dùng sơn chống
nóng ...
+Giải pháp cách nhiệt: Các kết cấu được sử dụng sao cho cách nhiệt tốt về ban
ngày và thải nhiệt nhanh về cả ban ngày lẫn đêm.Vì vậy chọn biện pháp như trên là hợp
lý và hiệu quả về mạt thẩm mỹ của một công trình điển hình.
Công trình được thiết kế tận dụng tốt khả năng chiếu sáng tự nhiên. Tất cả các
phòng ở đều có cửa sổ kính lấy sáng
Thông gió tự nhiên được đặc biệt chú ý trong thiết kế kiến trúc. Với các cửa sổ lớn
có vách kính, các phòng đều được tiếp xúc với không gian ngoài nhà, tận dụng tốt khả
năng thông gió tự nhiên.
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 3
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Công trình có mặt đứng quay về hướng Bắc là một thuận lợi rất cơ bản cho việc sử
dụng gió tự nhiên để thông gió cho ngôi nhà .
Bố trí mặt bằng tiểu khu: Xét đến những vấn đề cơ bản trong tổ chức thông gió tự
nhiên cho công trình có gió xuyên phòng.Công trình hướng nằm trong quần thể kiến trúc
của một khu vực quy hoạch có 2 mặt giáp đường lớn tạo điều kiện thuận lợi cho việc
thông gió.
Về mặt bằng: Chọn lựa kích thước cửa đi và cửa sổ phù hợp với tính toán để đảm
bảo lưu lượng thông gió qua lỗ cửa cao thì vận tốc gió cũng tăng. Cửa sổ ba lớp: Chớp
-song -kính ...
Bố trí chiều cao cửa sổ bằng 0,4 – 0,5 chiều cao phòng là hợp lý và khi đó cửa sổ
cách mặt sàn 0,8m.
Bên cạnh đó còn tận dụng cầu thang làm giải pháp thông gió và tản nhiệt theo
phương đứng.
1.3.5 Giải pháp chiếu sáng.
1.3.5.1 Chiếu sáng tự nhiên :

Yêu cầu chung khi sử dụng ánh sáng tự nhiên để chiếu sáng các phòng là đạt được
sự tiện nghi cuả môi trường sáng phù hợp với hoạt động của con người trong các phòng
đó. Chất lượng môi trường sáng liên quan đến việc loại trừ sự chói loá, sự phân bố không
gian và hướng ánh sáng, tỷ lệ phản quang nội thất để đạt được sự thích ứng tốt của mắt.
Độ rọi tự nhiên theo yêu cầu: Là độ rọi tại thời điểm tắt đèn buổi sáng và bật đèn
buổi chiều; Vậy công trình phải tuân theo các yếu tố để đảm bảo :
+Sự thay đổi độ rọi tự nhiên trong phòng một ngày
+Kích thước các lỗ cửa chiếu sáng.
+Số giờ sử dụng chiếu sáng tự nhiên trong một năm.
+Độ đồng đều của ánh sáng trên mặt phẳng làm việc.
+Phân bố không gian và hướng ánh sáng.
+Tỷ lệ độ chói nội thất.

+Loại trừ độ chói loá mất tiện nghi.
+Tránh ánh nắng chiếu vào phòng lên mặt phẳng làm việc, lên các thiết bị gây
chói loá.
+Hướng cửa sổ, hướng làm việc không về phía bầu trời quá sáng hoặc phía có các
bề mặt tường sáng bị mặt trời chiếu vào.
+Không sử dụng các kết cấu che nắng có hệ số phản xạ quá cao
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 4
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tổ chức chiếu sáng hợp lý đạt được sự thích ứng tốt của mắt.
Vì vậy có thể sử dụng:
+Hướng cửa sổ, vị trí cửa sổ, chiều dài và góc nghiêng của ô văng, lanh tô...
+Chiều rộng phòng, hành lang, cửa mái ...
1.3.5.2 Chiếu sáng nhân tạo:
Ngoài công trình có sẵn: Hệ đèn đường và đèn chiếu sáng phục vụ giao thông tiểu
khu.Trong công trình sử dụng hệ đèn tường và đèn ốp trần, bố trí tại các nút hành lang
….
Chiếu sáng nhân tạo cho công trình phải giải quyết ba bài toán cơ bản sau:
-Bài toán công năng: Nhằm đảm bảo đủ ánh sáng cho các công việc cụ thể, phù
hợp với chức năng các nội thất.
-Bài toán nghệ thuật kiến trúc: Nhằm tạo được một ấn tượng thẩm mỹ của nghệ

thuật kiến trúc và vật trưng bày trong nội thất.
-Bài toán kinh tế: Nhằm xác định các phương án tối ưu của giải pháp chiếu sáng
nhằm thoả mãn cả công năng và nghệ thuật kiến trúc.
1) Giải pháp che mưa:
Để đáp ứng tốt yêu cầu này, ta sử dụng kết hợp với giải pháp che nắng.Lưu ý phaỉ
đảm bảo yêu cầu cụ thể: Che mưa hắt trong điều kiện gió xiên.
1.3.6 Hệ thống điện và thông tin liên lạc.

Hệ thống điện cấp nguồn cho toàn nhà thông qua hai nguồn chính.
Một nguồn cung cấp điện của công trình là điện 3 pha 4 dây 380V/ 220V cung cấp
điện động lực và chiếu sáng cho toàn công trình được lấy từ trạm biến thế đã xây dựng
cạnh công trình. Phân phối điện từ tủ điện tổng đến các bảng phân phối điện của các
phòng bằng các tuyến dây đi trong hộp kỹ thuật điện. Dây dẫn từ bảng phân phối điện
đến công tắc, ổ cắm điện và từ công tắc đến đèn, được luồn trong ống nhựa đi trên trần
giả hoặc chôn ngầm trần, tường. Tại tủ điện tổng đặt các đồng hồ đo điện năng tiêu thụ
cho toàn nhà, thang máy, bơm nước và chiếu sáng công cộng. Mỗi phòng đều có 1 đồng
hồ đo điện năng riêng đặt tại hộp công tơ tập trung ở phòng kỹ thuật của từng tầng.
Nguồn thứ hai để dự phòng cấp nguồn cho công trình khi mất điện ở lưới điện lực,
nguồn này sử dụng là một máy điện diesel công suất 1250kVA, cosϕ = 0.8, Pđm =
1000kW. Hai nguồn cấp sẽ được chuyển đổi hoàn toàn tự động thông qua bộ ATS, với
thứ tự ưu tiên như sau: ưu tiên sử dụng nguồn từ lưới trung thế 22kV, nếu nguồn lưới
không có sẽ sử dụng nguồn từ máy phát diesel
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 5
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải

Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Dây điện thoại dùng loại 4 lõi được luồn trong ống PVC và chôn ngầm trong
tường, trần. Dây tín hiệu angten dùng cáp đồng, luồn trong ống PVC chôn ngầm trong
tường. Tín hiệu thu phát được lấy từ trên mái xuống, qua bộ chia tín hiệu và đi đến từng
phòng. Trong mỗi phòng có đặt bộ chia tín hiệu loại hai đường, tín hiệu sau bộ chia được
dẫn đến các ổ cắm điện
1.3.7 Hệ thống cấp thoát nước.

Hệ thống cấp nước sinh hoạt: Nước được lấy từ nguồn nước thành phố, được bơm
lên các bể nước ở tầng mái, được hệ thống đường ống dẫn nước đưa đến từng khu vực sử
ở từng tầng. Nước nóng sẽ được cung cấp bởi các bình đun nước nóng đặt độc lập tại mỗi
khu vệ sinh của từng tầng. Lượng nước dự trữ được tính toán đảm bảo nhu cầu sử dụng,
cứu hoả và dự phòng khi cần thiết.
Hệ thông thoát nước: Nước mưa từ tầng mái được thu qua sênô và đường ống
thoát đưa về bể phốt. Nước thải công trình được thu gom toàn bộ về các bể xử lý nội bộ
ở tầng hầm, trước khi được thải ra hệ thống chung của thành phố.
Nước thoát chia làm hai hệ thống riêng biệt nước xí tiểu theo ống đứng xuống bể
phốt và thoát ra sau khi đã được sử lý sinh học; nước mưa ... được dẫn theo ống PVC
xuống rãnh thoát nước quanh công trình và ra ống chung của tiểu khu, ống cấp được
dùng loại ống tráng kẽm, ống thoát dùng ống nhựa Tiền Phong.Đường ống sau khi lắp
đặt xong đều phải được thử áp lực và khử trùng trước khi sử dụng, điều này đảm bảo yêu
cầu lắp đặt và yêu cầu vệ sinh.
1.3.8 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy.

Công trình được thiết kế hệ thống chuông báo cháy tự động, kết hợp với các họng
nước cứu hoả được bố trí trên tất cả các tầng. Lượng nước dùng cho chữa cháy được tính
toán và dự trữ trong các bể nước cứu hoả ở tầng hầm. Hệ thống máy bơm luôn có chế độ

dự phòng trong các trường hợp có cháy xảy ra sẽ tập trung toàn bộ cho công tác cứu hoả.
Bố trí hộp vòi chữa cháy ở mỗi sảnh cầu thang của từng tầng. Vị trí của hộp vòi
chữa cháy được bố trí sao cho người đứng thao tác được dễ dàng. Các hộp vòi chữa cháy
đảm bảo cung cấp nước chữa cháy cho toàn công trình khi có cháy xảy ra. Mỗi hộp vòi
chữa cháy được trang bị 1 cuộn vòi chữa cháy đường kính 50mm, dài 30m, vòi phun
đường kính 13mm có van góc.
Bố trí một bơm chữa cháy đặt trong phòng bơm bơm nước qua ống chính, ống
nhánh đến tất cả các họng chữa cháy ở các tầng trong toàn công trình. Bố trí một máy
bơm chạy động cơ điezel để cấp nước chữa cháy khi mất điện. Bơm cấp nước chữa cháy
và bơm cấp nước sinh hoạt vệ sinh được đấu nối kết hợp để có thể hỗ trợ lẫn nhau khi
cần thiết.
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 6
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bể chứa nước chữa cháy được dùng kết hợp với bể chứa nước sinh hoạt vệ sinh
luôn đảm bảo dự trữ đủ lượng nước cứu hoả yêu cầu, trong bể có lắp bộ điều khiển khống
chế mức hút của bơm sinh hoạt.
Bố trí hai họng chờ bên ngoài công trình. Họng chờ này được lắp đặt để nối hệ
thống đường ống chữa cháy bên trong với nguồn cấp nước chữa cháy từ bên ngoài. Trong
trường hợp nguồn nước chữa cháy ban đầu không đủ khả năng cung cấp, xe chữa cháy sẽ
bơm nước qua họng chờ này để tăng cường thêm nguồn nước chữa cháy, cũng như

trường hợp bơm cứu hoả bị sự cố hoặc nguồn nước chữa cháy ban đầu đã cạn kiệt.
1.3.9 Giải pháp chống sét
1.3.9.1
Công trình có hệ thống chống sét đảm bảo cho các thiết bị điện,thông tin

liên lạc không bị ảnh hưởng : Kim thu sét, lưới dây thu sét chạy xung quanh mái, hệ
thống dây dẫn và cọc nối đất theo quy phạm chống sét hiện hành .
1.3.10 Giải pháp hoàn thiện:

-Vật liệu hoàn thiện sử dụng các loại vật liệu tốt đảm bảo chống được mưa nắng
sử dụng lâu dài. Nền lát gạch Ceramic. Tường được quét sơn chống thấm.
-Các khu phòng vệ sinh, nền lát gạch chống trượt, tường ốp gạch men trắng cao
2m .
-Vật liệu trang trí dùng loại cao cấp, sử dụng vật liệu đảm bảo tính kĩ thuật cao,
màu sắc trang nhã trong sáng tạo cảm giác thoải mái khi nghỉ ngơi.
- Hệ thống cửa dùng cửa kính khuôn nhôm.
1.4 Giải pháp kết cấu:
Kết cấu bê tông cốt thép là một trong những hệ kết cấu chịu lực được dùng nhiều
nhất trên thế giới. Các nguyên tắc quan trọng trong thiết kế và cấu tạo kết cấu bê tông cốt
thép liền khối cho nhà nhiều tầng có thể tóm tắt như sau:
+ Kết cấu phải có độ dẻo và khả năng phân tán năng lượng lớn (Kèm theo việc giảm
độ cứng ít nhất ).
+ Dầm phải bị biến dạng dẻo trước cột.
+ Phá hoại uốn phải xảy ra trước phá hoại cắt.
+ Các nút phải khoẻ hơn các thanh (cột và dầm )qui tụ tại đó.
- Việc thiết kế công trình phải tuân theo những tiêu chuẩn sau:
+ Vật liệu xây dựng cần có tỷ lệ giữa cường độ và trọng lượng càng lớn càng tốt .
+ Tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể khắc phục được tính chịu
lực thấp của vật liệu hoặc kết cấu .
+ Tính thoái biến thấp nhất là khi chịu tải trọng lặp.

+ Tính liền khối cao: Khi bị dao động không nên xảy ra hiện tượng tách rời các bộ
phận công trình.
+ Giá thành hợp lý: Thuận tiện cho khả năng thi công ...
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 7
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtông cốt thép
trong xây dựng trở nên rất phổ biến. Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng, bêtông cốt
thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điếm sau:
+ Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép thường rẻ hơn kết cấu thép đối với
những công trình có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau.
+ Bền lâu, ít tốn tiền bảo dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian. Có
khả năng chịu lửa tốt.
+ Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu của kiến trúc.
Chính vì các lý do trên mà công trình sử dụng giải pháp hệ khung bằng BTCT đổ
toàn khối.

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 8

GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương 2
Giải pháp kết cấu công trình.
2.1 Sơ bộ phương án kết cấu.
2.1.1 2.1.1Đặc điểm thiết kế.

Việc chọn hệ kết cấu khác nhau có liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng , hình thể
khối đứng , độ cao các tầng , thiết bị điện , đường ống , yêu cầu vẽ kĩ thuật thi công , tiến
độ thi công , giá thành công trình.
Đặc điểm chủ yếu của nhà là
2.1.1.1 2.1.1.1Tải trọng ngang
Tải trọng ngang bao gồm : áp lực gió và động đất là nhân tố chủ yếu của thiết kế
kết cấu . Nhà ở phải đồng thời chịu tác động của tải trọng đứng và tải trọng ngang .
Trong kết cấu nhà thấp tầng , ảnh hưởng của tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ , nói chung
có thể bỏ qua .Theo sự tăng lên của độ cao , nội lực và chuyển vị do tải trọng ngang sinh
ra tăng lên rất nhanh .
2.1.1.2 2.1.1.2Chuyển vị ngang
Dưới tác dụng của tải trọng ngang , chuyển vị ngang của công trình cao tầng cũng
là 1 vấn đề cần quan tâm . Cũng như trên , nếu xem công trình như một thanh công xôn
ngàm cứng tại mặt đất thì chuyển vị do tải trọng ngang tỷ lệ thuận với luỹ thừa bậc 4 của
chiều cao .
Chuyển vị ngang của công trình làm tăng thêm nội lực phụ do tạo ra độ lệch tâm
cho lực tác dụng thẳng đứng , làm ảnh hưởng đến tiện nghi của người làm việc trong

công trình , làm phát sinh các nội lực phụ sinh ra do các rạn nứt các kết cấu như cột , dầm
, tường , làm biến dạng các hệ htống kĩ thuật như các đường ống nước , đường điện .
Chính vì thế khi thiết kế công trình không những chỉ quan tâm đến cường độ của các
cấu kiện mà còn quan tâm đến độ cứng tổng thể của công trình khi công trình chịu tải
trọng ngang.
2.1.1.3 2.1.1.3Giảm trọng lượng bản thân
Công trình càng cao , trọng lượng bản thân càng lớn thì càng bất lợi về mặt chịu
lực .Trước hết , tải trọng đứng từ các tầng trên truyền xuống tầng dưới cùng làm cho nội
lực dọc trong cột tầng dưới lớn lên , tiết diện cột tăng lên vùa tốn vật liệu làm cột ,vừa
chiếm không gian sử dụng của tầng dưới , tải trọng truyền xuống kết cấu móng lớn thì sẽ
phải sử dụng loại kết cấu móng có khả năng chịu tải cao do đó càng tăng chi phí cho
công trình . Mặt khác nếu trọng lượng bản thân lớn , sẽ làm tăng tác dụng của các tải
trọng động như là tải trọng gió động , tải trọng động đất . Đây là 2 loại tải trọng nguy
hiểm thường quan tâm trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng .
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 9
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Vì vậy thiết kế nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm tối đa trọng lượng bản thân
kết cấu , chẳng hạn như sử dụng các loại vách ngăn có trọng lượng riêng nhỏ như vách
ngăn thạch cao , các loại trần treo nhẹ ,vách kính khung nhôm ...
2.1.2 2.1.2Phân tích các dạng kết cấu

Theo TCXD 198 : 1997, các hệ kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng
phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ
khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp. Việc lựa chọn hệ kết
cấu dạng nào phụ thuộc vào điều kiện làm việc cụ thể của công trình, công năng sử dụng,
chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang như gió và động đất.
2.1.2.1 2.1.2.1Hệ kết cấu khung chịu lực
Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, thích hợp với các công
trình công cộng. Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng nhưng lại có nhược điểm là
kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn.
Trong thực tế, hệ kết cấu khung được sử dụng cho các ngôi nhà dưới 20 tầng với
cấp phòng chống động đất ≤ 7; 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp
8; 10 tầng đối với cấp 9.
2.1.2.2 2.1.2.2Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng
Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo 1 phương, 2 phương
hoặc liên kết lại thành các hệ không gian gọi là lõi cứng. Đặc điểm quan trọng của loại
kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình
cao trên 20 tầng.
Tuy nhiên, độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra là hiệu quả rõ rệt
ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có
kích thước đủ lớn, mà điều đó thì khó có thể thực hiện được.
Trong thực tế, hệ kết cấu vách cứng được sử dụng có hiệu quả cho các ngôi nhà
dưới 40 tầng với cấp phòng chống động đất cấp 7; độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấp
phòng chống động đất cao hơn.
2.1.2.3 2.1.2.3Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng)
Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp hệ
thống khung và hệ thống vách cứng. Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực
cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vực vệ sinh chung hoặc ở các tường biên, là các khu
vực có tường nhiều tầng liên tục. hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của
ngôi nhà. Trong hệ thống kết cấu này, hệ thống vách chủ yếu chịu tải trọng ngang còn hệ

thống khung chịu tải trọng thẳng đứng.

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 10
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hệ kết cấu khung - giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao
tầng. Loại kết cấu này được sử dụng cho các ngôi nhà dưới 40 tầng với cấp phòng chống
động đất ≤ 7; 30 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp 8; 20 tầng đối
với cấp 9.
2.1.2.4 2.1.2.4 Hệ thống kết cấu đặc biệt
(Bao gồm hệ thống khung không gian ở các tầng dưới, phía trên là hệ khung
giằng) Đây là loại kết cấu đặc biệt, được ứng dụng cho các công trình mà ở các tầng dưới
đòi hỏi các không gian lớn; khi thiết kế cần đặc biệt quan tâm đến tầng chuyển tiếp từ hệ
thống khung sang hệ thống khung giằng. Nhìn chung, phương pháp thiết kế cho hệ kết
cấu này khá phức tạp, đặc biệt là vấn đề thiết kế kháng chấn.
2.1.2.5 2.1.2.5 Hệ kết cấu hình ống
Hệ kết cấu hình ống có thể được cấu tạo bằng một ống bao xung quanh nhà bao
gồm hệ thống cột, dầm, giằng và cũng có thể được cấu tạo thành hệ thống ống trong ống.
Trong nhiều trường hợp, người ta cấu tạo hệ thống ống ở phía ngoài, còn phía trong nhà
là hệ thống khung hoặc vách cứng.
Hệ kết cấu hình ống có độ cứng theo phương ngang lớn, thích hợp cho các công

trình cao từ 25 đến 70 tầng.
2.1.2.6 2.1.2.6 Hệ kết cấu hình hộp
Đối với các công trình có độ cao và mặt bằng lớn, ngoài việc tạo ra hệ thống
khung bao quanh làm thành ống, người ta còn tạo ra các vách phía trong bằng hệ thống
khung với mạng cột xếp thành hàng.
Hệ kết cấu đặc biệt này có khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho những công
trình rất cao, có khi tới 100 tầng.
2.1.3 2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu:
2.1.3.1
Kết cấu khung chịu lực.

Với loại kết cấu này hệ thống chịu lực chính của công trình là hệ khung bao gồm
cột dầm sàn toàn khối chịu lực , lõi thang máy được đổ bê tông . Ưu điểm của loại kết
cấu này là tạo được không gian lớn và bố trí linh hoạt không gian sử dụng . Mặt khác đơn
giản việc tính toán khi giải nội lực và thi công đơn giản.

2.1.4 2.1.4Chọn vật liệu
2.1.4.1 2.1.4.1 Đối với dầm sàn:
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 11
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bê tông cấp độ bền theo cường độ chịu nén B20, cốt thép của bản và cốt đai của
dầm dùng nhóm AI, cốt dọc của dầm dùng nhóm AII hoặc AIII(có gân). Các loại cường
độ tính toán:
Bêtông mác ( B20) có Rn = 115 kG/cm2, Rk = 0,9 kG/cm2.Eb = 2,7.106 kG/cm2
Cốt thép sàn nhóm AI có Ra = 2250 kG/cm2 , Rad = 1750 kG/cm2
Cốt thép dầm nhóm AII có Ra = 2800 kG/cm2 , Rad = 2250 kG/cm2
Cốt thép cột nhóm AIII có Ra = 3650 kG/cm2 , Rad = 2900 kG/cm2
2.1.5 2.1.5 Sơ bộ kích thước các cấu kiện
2.1.5.1 2.1.5.1Mặt bằng kết cấu

2.1.3.1.1 Mặt bằng kết cấu tầng điển hình.

2.1.5.2 2.1.5.2 Dầm ngang Nhịp AB,BC,CD

* Chọn dầm ngang
Nhịp của dầm chính ld =760 cm
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 12
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

Dầm trục 2:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 1
1 1
h = ( ÷ )l = ( ÷ )7600 = (633 ÷ 950)
8 12
8 12

÷

÷

÷

=> chọn

hdc1

=650mm

bdc=(0,3 0,5)hdc=(0,3 0,5).650=(195 325)mm => chọn bdc=300mm
Vậy kết luận chọn tiết diện dầm chính là: bxh(300x650)mm
*Nhịp của dầm chính ld =240 cm
*Chọn hdc =65 cm, bdc = 30 cm
2.1.5.3 2.1.5.3 Dầm dọc

* Chọn dầm dọc
Nhịp của dầm ld = 600 cm
1 1  1 1 
=  ÷ ÷l =  ÷ ÷600 = (50 ÷ 75)cm
 8 12   8 12 

Dầm trục 2: h
Chọn hd = 65 cm, bd = 30 cm
* Các dầm sàn chọn 300x650
* Các dầm phụ chọn 200x500
* Dầm thang chọn kích thước 220x400
2.1.5.4 2.1.5.4 Bản sàn

;

Chọn ô bản 2 phương có phương cạnh ngắn lớn nhất S1(3800x3800mm) để tính

Nhận thấy

l2 3800
=
=1< 2
l1 3800

1
1
÷
35 40

=> đây là bản kê 4 cạnh:

1
1
÷
35 40

95 ÷ 108

hb =(
)x l1 =(
)x3800 =(
)mm
Chọn hb = 100mm để đảm bảo khả năng cách âm, chống ồn

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 13
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.1.5.5 2.1.5.4 Cột (C2)

a. Cột giữa.
Cột từ tầng 1-4 trục: (B) và (C)

Hình 1: Diện chịu tải của cột giữa
Fc1 =

kN 1,1nqF
=

Rb
Rb

Trong đó: +Bê tông B20 – Rb=115 (daN/cm2)
+ k =1.1÷1.5 hệ số kể đến các ảnh hưởng khác như mômen uốn,hàm
lượng cốt thép , độ mảnh của cột , độ lệch tâm của cấu kiện.
÷

+q=(1 1,4) T/m2 => chọn q=1 T/m2 (vì mác bê tông là B20)
660 x500 = 322080cm 2

+F=
+n=8: số tầng
Fc1 =

=>

1,1.8.0,1.322080
= 2464cm 2
115

Chọn tiết diện cột giữa là: ( 700x400)mm =2800

cm 2

thỏa mãn

2.1.5.5Cột (A2)
c. Cột biên.

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 14
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 2: Diện chịu tải của cột biên
Cột biên này nhỏ không thay đổi tiết diện.(vì cột biên chịu tải lệnh tâm lớn nên ta
nhân với hệ số k là 1,2)
Fc 3 =

kN 1, 2nqF
=
Rb
Rb

Trong đó: +Bê tông B20 – Rb=115 (daN/cm2)
÷

+q=(1 1,4) T/m2 => chọn q=1 T/m2
(660 x380) = 237600cm 2

+F=
+n=8: số tầng

Fc 3 =

=>

1, 2.8.0,1.237600
= 1983cm 2
115
cm 2

Chọn tiết diện cột biên là:(600x400)mm=2400
Ta có bảng chọn vật liệu và sơ bộ kích thước các cấu kiện như sau:
Chọn vật liệu và sơ bộ kích thước các cấu kiện
Tầng
Cột C1
Cột C2
1-4

700x400

600x400

5-8

600x300

500x300

2.2 Xác định tải trọng tác động lên công trình
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 15
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.1.6 2.2.1Tĩnh tải.
2.1.6.1 2.2.1.1Tải trọng bản thân kết cấu.

-

Trọng lượng bản thân cấu kiện không cần phải tính vì ta đã khai báo để phần mềm
Etabs tự tính.

-

Sàn căn hộ,hành lang :
Các lớp cấu tạo
G¹ch l¸t nÒn
V÷a lãt
Sµn BTCT
V÷a tr¸t trÇn
TrÇn th¹ch cao
Tæng céng

-

δ (cm)
10.0
30.0
0.0
15.0

g tc ( kg / m 2 )

2000.0
1800.0
2500.0
1800.0

20.0
54.0
0.0
27.0
30.0
131

γ (kg / m3 )

g tc ( kg / m 2 )

n
1.10
1.30
1.10
1.30

1.10

g tt (kg / m 2 )
22.0
70.2
0.0
35.1
33.0
160.3

Sàn phòng vệ sinh :
Các lớp cấu tạo
sàn

δ (cm)

n

g tt (kg / m 2 )

G¹ch l¸t nÒn

10.0

2000.0

20.0

1.10

22.0

V÷a lãt

30.0

1800.0

54.0

1.30

70.2

Vữa chèng
thÊm
V÷a tr¸t trÇn

15.0

1800.0

27.0

1.30

35.1

10.0

1800.0

18.0

1.30

23.4

2500.0

0.0

1.10

0.0

ThiÕt bÞ vÖ sinh

50.0

1.05

52.50

Tæng céng

169

Sµn BTCT

-

γ (kg / m3 )

203.2

Sàn mái sân thượng :
Các lớp cấu tạo

δ (cm)

γ (kg / m3 )

g tc ( kg / m 2 )

n

g tt (kg / m 2 )

Sµn BTCT

0.0

2500.0

0.0

1.10

0.0

G¹ch l¸ nem
Líp v÷a lãt+
chèng thÊm

30.0

1800.0

54.0

1.20

64.8

60.0

1800.0

108.0

1.30

140.4

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 16
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành

Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Líp v÷a t¹o dèc

30.0

1800.0

54.0

1.30

70.2

V÷a tr¸t trÇn

15.0

1800.0

27.0

1.30

35.1

Tæng céng

-

243.0

Thang bộ :
Các lớp cấu tạo

δ (cm)

γ (kg / m3 )

n

g tc ( kg / m 2 )

g tt (kg / m 2 )

§¸ granite

15.0

2200.0

33.0

1.10

36.3

V÷a lãt

20.0

1800.0

36.0

1.30

46.8

BËc x©y g¹ch

150.0

1800.0

270.0

1.10

297.0

2500.0

0.0

1.10

0.0

1800.0

27.0

1.30

35.1

Sµn BTCT
V÷a tr¸t trÇn

15.0

Tæng céng

-

310.5

366.0

415.2

Tĩnh tải tường :
Tường 110mm không có cửa:

Các lớp cấu tạo

δ (cm)

γ (kg / m3 )

g tc ( kg / m 2 )

n

g tt (kg / m 2 )

2 lớp trát

3

2000

60

1.3

78

Tường

11

1800

198

1.1

217,8

Tổng cộng

295,8

Chiều cao tường ( m )

(3,4-0.65)=2,75m

Tải trọng phân bố trên 1m

kg / m

2,75x295,8 = 813 (

)=0,813T/m

Tường 220mm không có cửa:

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 17
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành

Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Các lớp cấu tạo

δ (cm)

γ (kg / m3 )

g tc ( kg / m 2 )

n

g tt (kg / m 2 )

2 lớp trát

3

2000

60

1.3

78

Tường

22

1800

369

1.1

435.6

Tổng cộng

513.6

Chiều cao tường ( m )

2,75m

Tải trọng phân bố trên 1m

kg / m

2,75x513.6 = 1412 (

)=1,41T/m

Tường 110mm có cửa:
Các lớp cấu tạo

δ (cm)

γ (kg / m3 )

g tc ( kg / m 2 )

n

g tt (kg / m 2 )

2 lớp trát

3

2000

60

1.3

78

Tường

11

1800

198

1.1

217,8

Tổng cộng

295,8

Chiều cao tường ( m )

2,75m

Tải trọng phân bố trên 1m

kg / m

0,7x2,75x295,8 =569 (

)=0,57T/m

Tường 220mm có cửa:
Các lớp cấu tạo

δ (cm)

γ (kg / m3 )

g tc ( kg / m 2 )

n

g tt (kg / m 2 )

2 lớp trát

3

2000

60

1.3

78

Tường

22

1800

369

1.1

435.6

Tổng cộng

513.6

Chiều cao tường ( m )

2,75m

Tải trọng phân bố trên 1m

kg / m

0,7x2,75x513.6 = 988 (

)=1T/m

Tường 220mm xây cao 1,5m trên mái :
Tải trọng tác dụng trên 1m dài dầm là : 1x1,5x513,6 = 770,4 (kg/m)
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 18
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.1.7 2.2.2 Hoạt tải

-

Giá trị hoạt tải cho sàn từng sàn :

Phòng chức năng

p tc (kg / m 2 )

n

p tt (T/ m 2 )

Phòng khách

200

1.2

240=0,24

Phòng ngủ

200

1.2

240

Phòng WC

200

1.2

240

Thang bộ

300

1.2

360

Hành lang

300

1.2

360

Mái không sử dụng

75

1.3

0,0975

-

Hoạt tải nước trong bể nước mái : (7,6x3,8)m cao 1,6m

Chiều cao chứa nước trong bể là 1,6m.
p tt = n.γ nc .h = 1.1000.1, 6 = 1600( kg / m 2 ) = 1, 6 T/ m 2 (HT)

Trong đó : γnc = 1000 (kg/m3).(Tĩnh tải)
n = 1 là hệ số tin cậy của tải trọng do áp lực chất lỏng.
2.1.8 Tải trọng gió.
2.1.8.1 Tính toán tải trọng gió

Tải trọng gió tính toán tác dụng lên mỗi mét vuông bề mặt thẳng đứng của công
trình là : W = n. Wo.k.C,
Trong đó:
Wo – Áp lực gió ở độ cao 10m, theo TCVN 2737 – 1995 thì Quảng Ninh thuộc
vùng II– B nên áp lực gió Wo là 95 kG/m2.
K - Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc vào dạng địa
hình ,ở đây áp dụng địa hình B . Hệ số k xác định ở các mức:
C - Hệ số khí động , c = +0,8 đối với phía gió đẩy và – 0,6 đối với phía gió hút.
n - Hệ số vượt tải, n = 1,2.
Ta sử dụng phương án dồn tải gió về các dầm.
Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang lấy là phân bố đều :
p = W.h = n. Wo.k.C.h
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 19
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành

Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trong đó: h là diện chịu tải của dầm thep phương ngang
Đối với dầm tầng 1 độ cao là 3m( h=3,75m)
Đối với dầm tầng 2: h= 3,95m
Đối với dầm các tầng giữa: h=3,4m
Đối với dầm thượng: h=2,45m
Đối với dầm tường vây trên cùng: h=0,75m
Bảng thống kê kết quả tính toán áp lực gió đẩy và hút

Tầng
1
2

Chiề Chiều
u cao cao
hi(m) z(m)
3
3
4,5
7,5

3

3,4

10,9

4

3,4

14,3

5
6
7
Tầng
thượng
Tường
vây

3,4
3,4
3,4

17,7
21,1
24,5

3,4

27,9

1,5

29,4

k
0.8
0.94
1.01
4
1.06
9
1.10
7
1.14
1.17
1.20
1
1.21
5

Diện
truyề
n tải
h=
3.75
3.95

Hệ số
W0
vượt
2
(daN/m )

tải
95
1.2
95
1.2

c
0.8
0.8

c'
0.6
0.6

Wđ
Wh
(T/m) (T/m)
0.27 0.21
0.34 0.25

3.4

95

1.2

0.8

0.6

0.31

0.24

3.4

95

1.2

0.8

0.6

0.33

0.25

3.4
3.4
3.4

95
95
95

1.2
1.2
1.2

0.8
0.8
0.8

0.6
0.6
0.6

0.34
0.35
0.36

0.26
0.27
0.27

2.45

95

1.2

0.8

0.6

0.27

0.20

0.75

95

1.2

0.8

0.6

0.08

0.06

*Lưu ý : Phần tải trọng cầu thang được tính toán riêng tại chương tính cầu thang.
2.3 Tính toán nội lực
2.1.9 2.3.1 Lựa chọn phần mềm tính toán

Để tính toán kết cấu một công trình xây dựng dân dụng có nhiều phần mềm kết
cấu trong và ngoài nước để các nhà thiết kế lựa chọn như: SAP 2000 (CSI-Mỹ), STAAD
III/PRO (REI-Mỹ), PKPM (Trung Quốc), ACECOM (Thái Lan), KPW (CIC - Việt
Nam), VINASAS (CIC - Việt Nam). Song việc tính toán và thiết kế nhà cao tầng sẽ phức
tạp hơn rất nhiều bởi trong quá trình tính toán phải kể đến các thành phần tải trọng động
như: gió động, động đất tác dụng lên công trình, cũng như việc thiết kế kiểm tra các cấu
kiện dầm, cột, vách cứng, sàn sau khi đã có kết quả nội lực. Do đó việc lựa chọn một
phần mềm kết cấu đáp ứng được các điều kiện như: dễ sử dụng, độ tin cậy cao và đáp
ứng được các yêu cầu thực tế trong tính toán và thiết kế kết cấu nhà cao tầng là một lựa
chọn cần cân nhắc đối với các kĩ sư kết cấu.
Ra đời từ đầu những năm 70, ETABS (Extended 3D Analysis of Building
Systems) là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và thiết kế nhà cao tầng.

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 20
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ETABS có xuất xứ từ trường Đại học Berkeley (Mỹ) và cùng họ với SAP 2000. Điểm nổi
bật của ETABS ở đây mà các phần mềm kết cấu khác (SAP 2000, STAAD III/PRO)
không có như:
- ETABS là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và thiết kế nhà cao
tầng.
- Giao diện được tích hợp hoàn toàn với môi trường Windows 95/98/NT/2000/XP.
- Tất cả các thao tác được thực hiện trên màn hình đồ hoạ thân thiện.
- Tính năng vượt trội khi vào số liệu, chỉnh sửa và sao chép dễ dàng, thuận tiện
theo khái niệm tầng tương tự.
- Tối ưu mô hình hoá nhà nhiều tầng. Có thể mô hình các dạng kết cấu nhà cao
tầng: Hệ kết cấu dầm, sàn, cột, vách toàn khối; Hệ kết cấu dầm, cột, sàn lắp ghép, lõi toàn
khối…
- Các thư viện kết cấu sẵn có hoặc xây dựng sơ đồ kết cấu: dầm, sàn, cột, vách
trên mặt bằng hoặc mặt đứng công trình bằng các công cụ mô hình đặc biệt.
- Kích thước chính xác với hệ lưới và các lựa chọn bắt điểm giống AutoCAD. Đặc
biệt là hệ trục định vị mặt bằng kết cấu.
- Xuất và nhập sơ đồ hình học từ môi trờng AutoCAD (file *.DXF)
- Tự động tính toán tải trọng cho các kiểu tải sau: tải trọng bản thân, gió tĩnh, động

đất theo tiêu chuẩn UBC, BS8110, BOCA96, hàm tải trọng phổ (Response Spectrum
Function), hàm tải trọng đáp ứng theo thời gian (Time History Function)…
- Tự động xác định khối lượng và trọng lượng các tầng.
- Tự động xác định tâm hình học, tâm cứng và tâm khối lượng công trình.
- Tự động xác định chu kì và tần số dao động riêng theo hai phương pháp Eigen
Vectors và Ritz Vectors theo mô hình kết cấu không gian thực tế của công trình.
- Đặc biệt có thể can thiệp và áp dụng các tiêu chuẩn tải trọng khác như: tải trọng
gió động theo TCVN 2737-95, tải trọng động đất theo dự thảo tiêu chuẩn tính động đất
Việt Nam hoặc tải trọng động đất theo tiêu chuẩn Nga (SNIPII-87 hoặc SNIPII-95).
- Phân tích và tính toán kết cấu theo phương pháp phần tử hữu hạn với lựa chọn
phân tích tuyến tính hoặc phi tuyến.
- Thời gian thực hiện phân tích, tính toán công trình giảm một cách đáng kể so với
các chương trình tính kết cấu khác.
- Đặc biệt việc kết xuất kết quả tính toán một cách rõ ràng, khoa học giúp cho việc
thiết kế, kiểm tra cấu kiện một cách nhanh chóng, chính xác.
- Thiết kế và kiểm tra cấu kiện dầm, sàn, cột, vách theo các tiêu chuẩn: ACI31899, UBC97, BS8110-89, EUROCODE 2-1992, INDIAN IS 456-2000, CSA-A23.3-94 …
Trong đó: cấu kiện dầm tính ra đến diện tích thép Fa, cấu kiện cột tính ra đến diện tích
thép As (có thể thực hiện bài toán thiết kế hoặc kiểm tra cấu kiện cột), cấu kiện vách tính
ra đến diện tích thép Fa theo tiêu chuẩn ACI318-99, UBC97, BS8110 (có thể thực hiện
bài toán thiết kế hoặc kiểm tra cấu kiện vách).
- Thiết lập một cách nhanh chóng, chính xác, ngắn gọn thuyết minh tính toán công
trình.
- Kết xuất dữ liệu ra các môi trường khác như: SAP 2000, SAFE, AUTOCAD,
ACCESS, WORD, NOTEPAD.

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 21
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành

Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Đặc biệt là việc kết xuất các mức sàn tầng của công trình sang chương trình phụ
trợ SAFE để tính toán sàn bê-tông cốt thép. Kết quả cuối cùng đạt được là biểu đồ nội
lực, diện tích thép Fa, bố trí triển khai thép sàn.
Ghi chú: SAFE là phần mềm kết cấu chuyên dụng tính toán cho các loại bản sàn
bê-tông cốt thép theo phương pháp phần tử hữu hạn như sàn giao thoa, sàn không dầm,
sàn nấm, … ngoài ra SAFE còn có thể tính nội lực và tính thép cho đài móng đơn hoặc
móng tổ hợp, móng bè. SAFE nằm trong bộ phần mềm SAP, ETABS, SAFE của trường
Đại học Berkeley (Mỹ).
- Ngoài ra, ETABS có thể tính toán và thiết kế cho cấu kiện dầm tổ hợp
(Composite Beam), thực hiện thiết kế chi tiết liên kết tại các nút đối với kết cấu thép
(Joint Steel Design) theo các tiêu chuẩn thông dụng trên thế giới.
ETABS là phần mềm kết cấu nổi trội và tiện dụng hơn hẳn so với các phần mềm
kết cấu khác như: SAP 2000, STAAD III/PRO, PKPM trong việc tính toán và thiết kế
nhà cao tầng.
Mục tiêu của việc phát triển và xây dựng nhà cao tầng ngoài việc đảm bảo các yêu
cầu về kiến trúc, môi trường, cảnh quan, … thì vấn đề tính toán thiết kế kết cấu công
trình vẫn được đặt lên hàng đầu. Do đó việc lựa chọn một phần mềm phù hợp, rút ngắn
thời gian, tiết kiệm tiền bạc và có độ tin cậy cao hoàn toàn do các kĩ sư kết cấu và các
đơn vị tư vấn quyết định.
2.1.10 Sơ đồ tính
2.1.10.1 2.3.2.1Tĩnh tải

Chương trình ETABS tự động dồn tải trọng bản thân của các cấu kiện nên đầu

vào ta chỉ cần khai báo kích thước của các cấu kiện dầm sàn cột và lõi …đặc trưng của
vật liệu được dùng thiết kế như mô đun đàn hồi, trọng lượng riêng, hệ số poatxông, nếu
5

2

không theo sự ngầm định của máy: với bê tông B20 ta nhập E = 2,7.10 T/m ;
T/m3 chương trình tự động dồn tải dồn tĩnh tải về khung nút.

γ

=2,5

Do vậy trong trường hợp Tĩnh tải ta đưa vào hệ số Selfweigh = 1; có nghĩa là hệ
số vượt tải đã được thêm vào tính sẵn ở các giá trị bên trên;
Tải trọng tường ngoài và vách ngăn đã tính và đưa về dải phân bố trên đơn vị dài
tác dụng lên các dầm tương ứng có tường ngăn
Tĩnh tải được chất lên sơ đồ tính bao gồm có tĩnh tải sàn phòng ở, sàn phòng vệ
sinh, sàn hành lang, mái, tường 110, tường 220 và tường lan can, trong đó trọng lượng
bản thân dầm và cột được ETABS tự động tính.

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 22
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 1: Mô hình khung không gian

Hình 2:Sơ đồ tĩnh tải sàn tầng điển hình
SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 23
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.1.10.2 Hoạt tải

Để tính toán ta sử dụng cách chất hoạt tải cách ô(HT1, HT2) để tìm ra Momen lớn
nhất sinh ra trong dầm và chất hoạt tải toàn bộ (HT3) để tìm ra lực dọc lớn nhất trong cột.
Sơ đồ tính hoạt tải được thể hiện ở các hình sau.

Hình 3:Sơ đồ hoạt tải 1 tầng điển hình

Hình 4:Sơ đồ hoạt tải 2 tầng điển hình

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 24
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành


Trường Đại Học Hàng Hải
Khoa Công Trình Thủy

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 5:Sơ đồ hoạt tải 3 tầng điển hình
2.1.10.3 Hoạt tải gió

Hình 6:Sơ đồ tính gió Y tầng 1

SVTH: Mai Văn Ba
Lớp: XDD52-ĐH1

GVHD-KC: ThS. Đoàn Thị Hồng NhungTrang 25
GVHD-KT: KTS. Nguyễn Thiện Thành