Thuyết minh đồ án tốt nghiệp kĩ sư xây dựng

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÖC CÔNG TRÌNH
I. NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, mức sống và nhu
cầu của ngƣời dân ngày càng đƣợc nâng cao kéo theo nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải
trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn.
Mặt khác với xu hƣớng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nƣớc hoà
nhập với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tƣ xây dựng các công trình nhà ở
cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cƣ đã xuống cấp là rất cần
thiết.
Vì vậy chung cƣ An Phú ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của ngƣời dân cũng nhƣ
thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tƣơng xứng với tầm vóc của một đất nƣớc đang
trên đà phát triển.

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

III. GIẢI PHÁP KIẾN TRÖC
1. MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Mặt bằng công trình hình chứ nhật, chiều dài 51,0 m, chiều rộng 29,0 m
chiếmdiện tích đất xây dựng là 1479 m2.
Công trình gồm 12 tầng(kể cả mái) và 1 tầng hầm. Cốt ±0,00 m đƣợc chọn đặt tại
mặt sàntầng trệt. Mặt đất tự nhiên tại cốt -1,50 m, mặt sàn tầng hầm tại cốt -3,00 m.
Chiềucao công trình là 44 m tính từ cốt mặt đất tự nhiên.
Tầng hầm: thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ôtô xung quanh. Các hệ thống
kỹthuật nhƣ bể chứa nƣớc sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nƣớc thải đƣợc bố trí
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 1


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

hợplý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn. Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ
thuậtvề điện nhƣ trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió.
Tầng trệt, tầng lửng: dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các
dịchvụ giải trí... cho các hộ gia đình cũng nhƣ nhu cầu chung của khu vực.
Tầng kỹ thuật: bố trí các phƣơng tiện kỹ thuật, điều hòa, thiết bị thông tin…
Tầng 3 – 11: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở.
Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn
hộbên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian
linhhoạt rất phù hợp với xu hƣớng và sở thích hiện tại, có thể dể dàng thay đổi
trongtƣơng lai.
2. MẶT ĐỨNG
Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tƣờng ngoài đƣợc
hoànthiện bằng sơn nƣớc.

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

IV. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
1. HỆ THỐNG ĐIỆN
Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đô thị vào nhà thông
quaphòng máy điện. Từ đây điện đƣợc dẫn đi khắp công trình thông qua mạng
lƣớiđiện nội bộ.
Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt
ởtầng ngầm để phát.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 2


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

2. HỆ THỐNG NƢỚC
Nguồn nƣớc đƣợc lấy từ hệ thống cấp nƣớc khu vực và dẫn vào bể chứa nƣớc
ởtầng hầm rồi bằng hệ bơm nƣớc tự động nƣớc đƣợc bơm đến từng phòng thôngqua
hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ.

Giải pháp kết cấu sàn là sàn không dầm, không có mũ cột, chỉ đóng trần ở
khuvực sàn vệ sinh mà không đóng trần ở các phòng sinh hoạt và hành lang
nhằmgiảm thiểu chiều cao tầng nên hệ thống ống dẫn nƣớc ngang và đứng đƣợc
nghiêncứu và giải quyết kết hợp với việc bố trí phòng ốc trong căn hộ thật hài hòa.
Sau khi xử lý, nƣớc thải đƣợc đẩy vào hệ thống thoát nƣớc chung của khu vực.
3. THÔNG GIÓ CHIẾU SÁNG
Bốn mặt của công trình đều có bancol thông gió chiếu sáng cho các phòng.
Ngoàira còn bố trí máy điều hòa ở các phòng.
4. PHÕNG CHÁY THOÁT HIỂM
Công trình BTCT bố trí tƣờng ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách
nhiệt.Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2.Các tầng lầu
đều có 3 cầu thang đủ đảm bảo thoát ngƣời khi có sự cố về cháy nổ.Bên cạnh đó
trên đỉnh mái còn có bể nƣớc lớn phòng cháy chữa cháy.
5. CHỐNG SÉT
Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere đƣợc thiết lập
ởtầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng đƣợc thiết kế để tối thiểu hóa nguy
cơbị sét đánh.
6. HỆ THỐNG THOÁT RÁC
Rác thải ở mỗi tầng đƣợc đổ vào gen rác đƣa xuống gian rác, gian rác đƣợc bố
tríở tầng hầm và có bộ phận đƣa rác ra ngoài. Gian rác đƣợc thiết kế kín đáo,
kỹcàng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trƣờng.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 3


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

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

2. HỆ KẾT CẤU SÀN
Trong công trình hệ sàn có ảnh hƣởng rất lớn tới sự làm việc không gian của
kếtcấu. Việc lựa chọn phƣơng án sàn hợp lý là rất quan trọng. Do vậy, cần phải có
sựphân tích đúng để lựa chọn ra phƣơng án phù hợp với kết cấu của công trình.
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 4


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

Ta xét các phƣơng án sàn sau:
a. Hệ sàn sƣờn
Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
Ƣu điểm:
- Tính toán đơn giản.
- Đƣợc sử dụng phổ biến ở nƣớc ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận
tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công.
Nhƣợc điểm:
- Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vƣợt khẩu độ lớn, dẫn đến
chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải
trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu.
- Không tiết kiệm không gian sử dụng.
b. Hệ sàn ô cờ
Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phƣơng, chia bản sàn thành
cácô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các

dầmkhông quá 2m.
Ƣu điểm:
- Tránh đƣợc có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm đƣợc không gian sử dụng
và có kiến trúc đẹp,thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian
sử dụng lớn nhƣ hội trƣờng, câu lạc bộ...
Nhƣợc điểm:
- Không tiết kiệm, thi công phức tạp.
- Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng
không tránh đƣợc những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng.
c. Sàn không dầm (không có mũ cột)
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
Ƣu điểm:
- Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm đƣợc chiều cao công trình.
- Tiết kiệm đƣợc không gian sử dụng.
- Dễ phân chia không gian.
- Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nƣớc…
- Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 5


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

- Việc thi công phƣơng án này nhanh hơn so với phƣơng án sàn dầm bởi không
phải mất công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép đƣợc đặt tƣơng đối định

hình và đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản.
- Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu
cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành.
- Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm
so với phƣơng án sàn dầm.
Nhƣợc điểm:
- Trong phƣơng án này các cột không đƣợc liên kết với nhau để tạo thành khung
do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phƣơng án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực
theo phƣơng ngang phƣơng án này kém hơn phƣơng án sàn dầm, chính vì vậy tải
trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu.
- Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc
thủngdo đó dẫn đến tăng khối lƣợng sàn.
d. Sàn không dầm ứng lực trƣớc
Ƣu điểm:
Ngoài các đặc điểm chung của phƣơng án sàn không dầm thì phƣơng ánsàn
không dầm ứng lực trƣớc sẽ khắc phục đƣợc một số nhƣợc điểm của phƣơngán sàn
không dầm:
- Giảm chiều dày sàn khiến giảm đƣợc khối lƣợng sàn dẫn tới giảm tải
trọngngang tác dụng vào công trình cũng nhƣ giảm tải trọng đứng truyền xuống
móng.
- Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thƣờng.
- Sơ đồ chịu lực trở nên tối ƣu hơn do cốt thép ứng lực trƣớc đƣợc đặt phù hợp
với biểu đồ mômen do tính tải gây ra, nên tiết kiệm đƣợc cốt thép.
Nhƣợc điểm:
Tuy khắc phục đƣợc các ƣu điểm của sàn không dầm thông thƣờngnhƣng lại xuất
hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phƣơng án này nhƣ sau:
- Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải
chínhxác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện
đại hoá hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu.
- Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nƣớc chƣa sản xuất đƣợc.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 6


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

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

II. LỰA CHỌN VẬT LIỆU
- Vật liệu xây có cƣờng độ cao, trọng lƣợng nhỏ, khả năng chống cháy tốt.
- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho
tính năng chịu lực thấp.
- Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng
lặp lại (động đất, gió bão).
- Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trƣờng hợp tải trọng có tính
chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình.
- Vật liệu có giá thành hợp lý.

Nhà cao tầng thƣờng có tải trọng rất lớn. Nếu sử dụng các loại vật liệu trên
tạođiều kiện giảm đƣợc đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng
cũngnhƣ tải trọng ngang do lực quán tính.
Trong điều kiện nƣớc ta hiện nay thì vật liệu BTCT hoặc thép là loại vật liệu
đangđƣợc các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng.

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

IV. LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN
- Chọn chiều dày các vách chịu lực là 300 mm,vách lõi thang chọn chiềudày là
300 mm.
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

- Chọn bản sàn bêtông cốt thép toàn khối dày 25 cm.
- Chọn cầu thang dạng bản có chiều dày 12 cm.
- Bể nƣớc mái có chiều dày bản thành là 12 cm, bản đáy là 12 cm, bản nắp là 10
cm.

Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu: không bị chọc thủng, đảm bảo cho
giảthuyết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (để truyền tải ngang, chuyển
vị…).
Do đó trong các công trình nhà cao tầng, chiều dày bản sàn có thể tăng đến
50%so với các công trình khác mà sàn chỉ chịu tải đứng.

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

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 8


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

3. PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Hiện nay trên thế giới có ba trƣờng phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng
thểhiện theo ba mô hình sau:
-Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phƣơng trình vi phân bậc cao, chủ yếu
làdựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh. Khi
giảiquyết theo mô hình này, không thể giải quyết đƣợc hệ có nhiều ẩn. Đó chính
làgiới hạn của mô hình này.
-Mô hình rời rạc (Phƣơng pháp phần tử hữu hạn): Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu
lựccủa nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tƣơng thích về
lựcvà chuyển vị. Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có
thểgiải quyết đƣợc tất cả các bài toán. Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho
việcgiải quyết các bài toán kết cấu nhƣ ETABS, SAP, SAFE...
-Mô hình rời rạc - liên tục (Phƣơng pháp siêu khối): Từng hệ chịu lực đƣợc xem
làrời rạc, nhƣng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên
kếttrƣợt xem là phân bố liên tục theo chiều cao. Khi giải quyết bài toán này ta
thƣờngchuyển hệ phƣơng trình vi phân thành hệ phƣơng trình tuyến tính bằng
phƣơngpháp sai phân. Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực.
Giới thiệu về phƣơng pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH)

Trong các phƣơng pháp kể trên, phƣơng pháp phần tử hữu hạn hiện đƣợc sử
dụngphổ biến hơn cả do những ƣu điểm của nó cũng nhƣ sự hỗ trợ đắc lực của một
sốphần mềm tính toán dựa trên cơ sở phƣơng pháp tính toán này.
Theo phƣơng pháp phần tử hữu hạn, vật thể thực liên tục đƣợc thay thế bằng
mộtsố hữu hạn các phần tử rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích thƣớc càng
nhỏcàng tốt nhƣng hữu hạn, chúng đƣợc nối với nhau bằng một số điểm quy
địnhđƣợc gọi là nút. Các vật thể này vẫn đƣợc giữ nguyên là các vật thể liên tục
trongphạm vi của mỗi phần tử, nhƣng có hình dạng đơn giản và kích thƣớc bé nên
chophép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở quy luật về sự phân bố chuyển vị
vànội lực (chẳng hạn các quan hệ đƣợc xác lập trong lý thuyết đàn hồi). Các
đặctrƣng cơ bản của mỗi phần tử đƣợc xác định và mô tả dƣới dạng các ma trận
độcứng (hoặc ma trận độ mềm) của phần tử. Các ma trận này đƣợc dùng để ghépcác
phần tử lại thành một mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dƣới dạngmột ma
trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của cả kết cấu. Các tác động ngoàigây ra nội
lực và chuyển vị của kết cấu đƣợc quy đổi về các thành các ứng lực tạicác nút và
đƣợc mô tả trong ma trận tải trọng nút tƣơng đƣơng. Các ẩn số cần tìmlà các chuyển
vị nút (hoặc nội lực) tại các điểm nút đƣợc xác định trong ma trậnchuyển vị nút
(hoặc ma trận nội lực nút). Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọngnút và ma trận
chuyển vị nút đƣợc liên hệ với nhau trong phƣơng trình cân bằngtheo quy luật tuyến
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 9


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

tính hay phi tuyến tùy theo ứng xử thật của kết cấu. Sau khigiải hệ phƣơng trình tìm

đƣợc các ẩn số, ngƣời ta có thể tiếp tục xác định đƣợc cáctrƣờng ứng suất, biến
dạng của kết cấu theo các quy luật đã đƣợc nghiên cứutrong cơ học.
Sau đây là thuật toán tổng quát của phƣơng pháp PTHH:
Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lƣới các phần tử chọn trƣớc cho phù
hợpvới hình dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài toán.
Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma trận tải
trọngnút, ma trận chuyển vị nút…) theo trục tọa độ riêng của phần tử.
Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ
chungcủa cả kết cấu.
Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy biến
củanó.
Giải hệ phƣơng trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu.
Từ chuyển vị nút tìm đƣợc, xác định nội lực cho từng phần tử.
Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu.
Thuật toán tổng quát trên đƣợc sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích
kếtcấu: phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu.
4. LỰA CHỌN CÔNG CỤ TÍNH TOÁN
a. Phần mềm ETABS 9.7.0
Dùng để giải nội lực và phân tích động cho hệ công trình bao gồm các dạng và
giátrị dao động, kiểm tra các dạng ứng xử của công trình khi chịu tải trọng động đất.
Do ETABS là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho nhà cao tầng
nênviệc nhập và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác.
b. Phần mềm SAP 12
Dùng để giải nội lực cho các cấu kiện đơn giản của hệ kết cấu nhằm đơn giản
hoá
trong quá trình tính toán.
c. Một số lƣu ý
Khi sử dụng các phần mềm SAP, ETABS… cần chú ý đến quan niệm từng cấu
kiệncủa phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực khi đƣa vào
môhình.

Quan niệm khối (solid): khi 3 phƣơng có kích thuớc gần nhƣ nhau, và có kích
thƣớclớn hơn nhiều so với các phần tử khác.
Quan niệm bản, vách (shell): khi kích thƣớc 2 phƣơng lớn hơn rất nhiều so
vớiphƣơng còn lại.
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 10


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

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

VI. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1.VẬT LIỆU
Bêtông cho kết cấu bên trên và đài cọc dùng Mác 350 (B25) với các chỉ tiêu nhƣ
sau:
- Khối lƣợng riêng:  = 2,5 T/m3
- Cƣờng độ tính toán:Rn = 145 kG/cm2
- Cƣờng độ chịu kéo tính toán:Rk = 10,5 kG/cm2
- Môđun đàn hồi:Eb = 300000 kG/cm2
Bêtông cọc khoan nhồi dùng Mác 250 (B20) với các chỉ tiêu nhƣ sau:
- Khối lƣợng riêng:  = 2,5 T/m3
- Cƣờng độ tính toán: Rn = 110 kG/cm2
- Cƣờng độ chịu kéo tính toán:Rk = 8,8 kG/cm2
- Môđun đàn hồi:Eb = 265.103 kG/cm2
Cốt thép gân  ≥10 cho kết cấu bên trên và đài cọc dùng loại AIII với các chỉ
tiêu:
- Cƣờng độ chịu nén tính toán:Ra’ = 3600 kG/cm2
- Cƣờng độ chịu kéo tính toán:Ra = 3600 kG/cm2
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 11


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

- Cƣờng độ tính cốt thép ngang:Rđ = 2800 kG/cm2
- Môđun đàn hồi:Ea = 2,1.106 kG/cm2

Cốt thép gân  ≥10 cho cọc khoan nhồi dùng loại AII với các chỉ tiêu:
- Cƣờng độ chịu nén tính toán:Ra’ = 2800 kG/cm2
- Cƣờng độ chịu kéo tính toán:Ra = 2800 kG/cm2
- Cƣờng độ tính cốt thép ngang:Rđ = 2200 kG/cm2
- Môđun đàn hồi:Ea = 2,1.106 kG/cm2
Cốt thép trơn  <10 dùng loại AI với các chỉ tiêu:
- Cƣờng độ chịu nén tính toán:Ra’ = 2300 kG/cm2
- Cƣờng độ chịu kéo tính toán:Ra = 2300 kG/cm2
- Cƣờng độ tính cốt thép ngang:Rđ = 1800 kG/cm2
- Môđun đàn hồi:Ea = 2,1.106 kG/cm2
Vữa ximăng-cát, gạch xây tƣờng:  = 1,8 T/m3
Gạch lát nền ceramic:  = 2,0 T/m3
2. TẢI TRỌNG
Kết cấu nhà cao tầng đƣợc tính toán với các loại tải trọng chính sau đây:
- Tải trọng thẳng đứng (thƣờng xuyên và tạm thời tác dụng lên sàn).
- Tải trọng gió (gió tĩnh và nếu có cả gió động).
-Ngoài ra khi có yêu cầu kết cấu nhà cao tầng cũng cần phải đƣợc tính toán
kiểmtra với các trƣờng hợp tải trọng sau:
- Do ảnh hƣởng của sự thay đổi nhiệt độ.
- Do ảnh hƣởng của từ biến.
- Do sinh ra trong quá trình thi công.
- Do áp lực của nƣớc ngầm và đất.
Khả năng chịu lực của kết cấu cần đƣợc kiểm tra theo từng tổ hợp tải trọng,
đƣợcquy định theo các tiêu chuẩn hiện hành.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 12

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ BỂ NƢỚC MÁI
I. SỐ LIỆU TÍNH TỐN
1. KÍCH THƢỚC SƠ BỘ
Hồ nƣớc đƣợc đặt tại lõi thangmáy; có kích thƣớc mặt bằng LB = 7,4 m 4 m.
Bể nƣớc mái có kích thƣớc 4 × 7,4 × 1,5 (m3). Cao trình nắp bể là +43,0 m.Bể
nƣớc (gồm đáy bể, thành bể, nắp bể) đƣợc đúc BTCT tồn khối. Sơ bộ chọnchiều
dày nắp bể là 10 cm, chiều dày thành bể là 12 cm, chiều dày đáy bể là 12 cm.
2. VẬT LIỆU
Bêtơng mác 350: Rn = 145 kG/cm2, Rk = 10,5 kG/cm2.
Thép AIII (  ≥10): Ra = Ra’ = 3600 kG/cm2, Rad = 2800 kG/cm2.
Thép AI (  <10): Ra = Ra’ = 2300 kG/cm2, Rad = 1800 kG/cm2.

II. TÍNH TỐN NẮP BỂ
Nắp bể đúc bêtơng tồn khối với thành bể và có kích thƣớc nhƣ sau:
300

300

300

300

B

4000

3400

200

B'

300

600

600

200

7000

200

7400

3

4

MB NẮ
P BỂNƯỚ
C . TL 1/ 50
1. TẢI TRỌNG
Tải trọng bản thân: qbt=n.  .h=1,1.2500.0,1=275 kG/m2.

GVHD: THẦY ĐINH HỒNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 13


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

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

A

M
M
F




0,5[1

1

2
A
]
;
;
a
Rn .b.h02
Ra . .h0

Hệ số tra
Momen
A
Fa
Chọn
Fchọn
2
bảng
(kGm/m)
(cm )
thép
(cm2)
m91=0,01912 M1=104 0,0095 0,995 0,47  6a200
1,41
m92=0,0165

M2=90 0,0083 0,996
0,4
1,41
 6a200
k91=0,0444
MI=240
0,022 0,988 1,08  6a200 1,41
k92=0,038
MII=206 0,019 0,99
0,93  6a200 1,41
Thép cấu tạo chọn  6a200.
Tại cửa nắp có kích thƣớc 60 cm × 60 cm, đƣợc gia cố bằng 2  8.

%
0,141
0,141
0,141
0,141

III. TÍNH TOÁN THÀNH BỂ
1. TẢI TRỌNG
d. Tải trọng ngang của nƣớc
Biểu đồ áp lực nƣớc có dạng tam giác tăng dần theo độ sâu.
Tại đáy bể (z = 1,5 m): pn = n.  .h = 1,1.1000.1,5 = 1650 kG/ m2
e. Tải trọng gió
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 14

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

TPHCM thuộc vùng áp lực gió II-A, lấy giá trị áp lực gió là W0 = 83 kG/m2.
Công trình thuộc vùng địa hình B (đất trống trải).
Cao trình nắp bể: z = 44 m → k =1,3.
Xem áp lực gió không đổi suốt chiều cao thành bể.
Tải trọng gió hút: ph = n.Wo .k.c = 1,2.83.1,3.0,6 = 77,7 kG/m2
Xét trƣờng bất lợi nhất, ô bản chịu tác dụng của áp lực nƣớc và gió hút nên
tảitrọng tác dụng có dạng hình thang.
Tại cao trình nắp bể (z = 0): q = ph.1 = 83.1 = 83 kG/m.
Tại cao trình đáy bể (z = 1,5 m): q = (ph + pn).1 = (1650 + 83).1 = 1733 kG/m.
2. SƠ ĐỒ TÍNH
Thành bể là cấu kiện chịu nén lệch tâm, để đơn giản tính toán thiên về an toàn,
bỏqua trọng lƣợng bản thân của thành bể, xem thành bể là cấu kiện chịu uốn cócạnh
dƣới ngàm vào bản đáy, cạnh bên đƣợc ngàm vào các thành vuông góc,cạnh trên
tựa đơn vào bản nắp. Cắt 1 dải rộng b = 1m theo phƣơng cạnh ngắn, tínhnhƣ một
dầm có 1 đầu ngàm và 1đầu tựa đơn.

SƠ ĐỒ TÍNH THÀNH BỂ.
3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
ql12 1733.1,52
M1 

 260kGm
15
15
M2 

ql12 1733.1,52

 116kGm
33, 6
33, 6

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

A

M
M
Fa 
2 ;   0,5[1  1  2 A ] ;
Rn .b.h0
Ra . .h0

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 15


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

Momen
(kGm/m)
M1=260

M2=116

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

A



Fa(cm2)

0,015
0,007

0,992
0,996

0,94
0,42

Chọn
thép
 8a200
 8a200

Fchọn
(cm2)
2,52
2,52

%

0,252
0,252

Thép cấu tạo chọn  6a200.

IV. TÍNH TỐN BẢN ĐÁY

4000

3400

300

B

B'

300

300

300

300

200

7000

200

7400

3

4

MB ĐÁ
Y BỂNƯỚ
C . TL 1/ 50
1. TẢI TRỌNG
f. Tải trọng bản thân
TT

1
2
3
4
5

Vật liệu

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

GVHD: THẦY ĐINH HỒNG NAM

SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214



Chiều dày
(m)

(kG/m )

Hệ số độ
tin cậy

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

1000
1800
2000
2500
1800

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

3

Tĩnh tải tính
tốn
p(kG/m2)
11
46
120
330
23
530

Page 16


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

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

g. Hoạt tải
Đối với bản đáy không kể đến hoạt tải sửa chữa, vì khi sửa chữa bể không
chứanƣớc (theo TCVN 5574-1991).
Tổng tải trọng: q = p + pn = 530 + 1650 = 2180 kG/m2.
2. SƠ ĐỒ TÍNH
Tỉ số l2/l1 = 4/3,7 = 1,08< 2 → bản đáy làm việc theo hai phƣơng.
Tính toán đáy bể theo dạng bản kê có 4 cạnh ngàm (dạng sơ đồ 9).

3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Momen tại giữa bản: M1 = mi1.P; M2 = mi2.P
Momen tại gối: MI = ki1.P; MII = ki2.P
Trong đó: P = q.l1.l2 = 2180.4.3,7 = 32264 kG ; mij, kij tra bảng phụ thuộc l2/l1.
4. TÍNH CỐT THÉP
Chọn a = 2 cm, ho = h – a = 12 – 2 = 10 cm.

A

M
M
Fa 
2 ;   0,5[1  1  2 A ] ;
Rn .b.h0
Ra . .h0

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

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

A



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

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

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

Fchọn
(cm2)
2,52
2,52
4,71

4,71

%
0,252
0,252
0,471
0,471

Thép cấu tạo chọn  6a200.

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 17


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

5. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG BẢN ĐÁY
Dùng phần mềm SAP 2000 để tính toán kiểm tra độ võng bản đáy. Khai báo ô
bảncó kích thƣớc và tải trọng nhƣ trên, cùng các thông số cần thiết về vật liệu,
đặctrƣng hình học nhƣ thiết kế. Kết quả kiểm tra tại vị trí có độ võng lớn nhất nhƣ
sau.

Dựa vào hình vẽ nhận thấy chuyển vị fmax=1,6mm<<[f]=

Lmax 740


 2,8cm
250 250

=>Thỏa mãn điều kiện cho phép.

V. TÍNH TOÁN DẦM NẮP VÀ DẦM ĐÁY
Chọn kích thƣớc dầm nắp:
DN1 (60x30) cm và DN2 (30x20) cm
Chọn kích thƣớc dầm đáy:
DD1 (70x30) cm và DD2 (50x 30) cm
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 18


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

300

300

300

300

B

4000

3400

200

B'

300

600

600

200

7000

200

7400

3

4

DẦM NẮP BỂ NƢỚC MÁI.

3400

4000

300

B

B'

300

300

300

300

200

7000

200

7400

3

4

DẦM ĐÁY BỂ NƢỚC MÁI.

1. TẢI TRỌNG
Tải trọng bản thân dầm chƣơng trình SAP 2000 tự tính.
 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM NẮP:
+DN1: Tải trọng phân bố tam giác q=675,25kG/m.
+DN2: Tải trọng phân bố hình thang q=1350,5kG/m(tính cho dầm DN2 ở giữa).
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 19


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

4000

q=675,25kG/m

3700

3700
7400

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

4000

q=4033kG/m

3700

3700
7400

2. TÍNH CỐT THÉP DỌC
+DD70x30 :
Chọn a = 5 cm =>ho = 70-5 = 65 cm
+DD50x30 :
Chọn a = 5 cm =>ho = 50-5 = 45 cm
+DN60x30 :
Chọn a = 5 cm =>ho = 60-5 = 55 cm
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 20


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

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

A

M
Rn .b.h02

  0,5[1  1  2 A]

;

Dầm

Vị trí Momen

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

Nhịp
Gối
Nhịp
Gối
Nhịp
Gối
Nhịp
Gối

27970
16411
13432
3530

5192
4502
1468
1380

;

Fa 

A



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

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

M
Ra . .h0

Fa
(cm2)
12,55
7,31
8,49
2,15
2,67
2,31
1,56
1,46

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

Fchọn
(cm2)
12,72
7,63

10,18
3,39
3,39
3,39
2,26
2,26

%

0,65
0,4
0,75
0,25
0,2
0,2
0,42
0,42

3. TÍNH THÉP CHỊU CẮT
a. Kiểm tra điều kiện hạn chế :
Bêtông không bị phá hoại do ứng suất nén chính
Dầm DN1 QDN1 = 0,35.Rn.b.h0 = 0,35.170.30.55 = 98175 kG
Dầm DN2 QDN1 = 0,35.Rn.b.h0 = 0,35.170.20.27 = 32130 kG
Dầm DD1 QDD1 = 0,35.Rn.b.h0 = 0,35.170.30.65 = 116025 kG
Dầm DD2 QDD1 = 0,35.Rn.b.h0 = 0,35.170.30.45 = 80325 kG
+
Khả năng chịu cắt của bêtông :
Dầm DN1 : Q0 = 0,6.Rk.b.h0 = 0,6.12.30.55 = 11880 kG > Q = 2603 kG
Dầm DN2 : Q0 = 0,6.Rk.b.h0 = 0,6.12.20.27 = 3888 kG > Q = 2331 kG
Dầm DD1 : Q0 = 0,6.Rk.b.h0 = 0,6.12.30.65 =14040 kG < Q = 14874 kG

Dầm DD2 : Q0 = 0,6.Rk.b.h0= 0,6.12.30.45 = 9720 kG < Q = 13307 kG
Với dầm DN1, DN2 thì bêtông đủ khả năng chịu cắt và do đó chỉ cần đặt cốt đai
cấutạo.Còn dầm DD1 và DD2 thì bêtông không có khả năng chịu cắt và phải tính
cốt đai chịu cắt.
+

b. Tính cốt đai
utt 


Chọn u  uct 
u 
 max 
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 21


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

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

qd 

1,5.Rk .bh02

Q

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

Qdb  8 Rk  b  h02  qd
Bảng 4.7 Bảng tính toán thép đai chịu cắt
Dầm
DN1
DN2
DD1
b(cm)
30
20
30
h0(cm)
55
27
65
Qmax(kG)
2603
2331
14874
Uct(mm)
200
150
300

DD2

30
45
13307
250

Umax(mm) 6275,4514 1125,869 1533,8846 821,74795
 6a200
 6a200
 6a200
 6a200
Chọn đai
qđ(kG/cm)
50.94
50.94
50.94
50.94
Qđb (kG)
Kiểm tra

21066.307 8443.915 24896.544 17236.069
Thỏa
Thỏa
Thỏa
Thỏa

4. TÍNH CỐT TREO
Hệ dầm trực giao DN2 và DD2 ( dầm phụ) đƣợc gác trực tiếp lên hệ dầm chính
DN1 và DD1 nên tại chổ này xuất hiện một lực tập trung khả lớn từ dầm phụ truyền
vào dầm chính nên phải bố trí cốt treo để tránh sự phá hoại cục bộ.
- Hệ dầm nắp : do chiều cao hai dầm hDN2 = 30cm

Diện tích cốt thép Ftr =

P1
3510,25
2

 1,52 cm
Ra.
2800

Chọn 8 đai 6(Ftr = 2,26 cm2)bố trí mổi bên 4 đai trong khoảng b = 25cm
Hệ dầm đáy :
Ta có : h1 = hDN1 – hDN2 = 70 – 50 = 20 cm
Chọn 6 đai 8 a50 bố trí mỗi bên mép dầm DN2 là 3 đai.
Diện tích cốt thép chữ V :
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 22


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

Ftr1 =

P1  2.nd .fd .Ra
2.Ra sin



THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

19154.53  2  6  0,503  2800
2
 1,62 cm
0
2  2800  sin45

Chọn 2  12(Ftr = 2,26 cm2) uốn V bố trí dƣới DD2.
5. TÍNH ĐỘ VÕNG CỦA DẦM
 740

 3,7cm 


-Độ võng cho phép của dầm [f] = l   200

200  400
 2cm 
 200




-Độ võng lớn nhất của 2 dầm đƣợc xác định theo mô hình Sap2000:
+ ĐỘ VÕNG DN1 : 0.08 cm <[f] = 3,7 cm
+ ĐỘ VÕNG DN2 : 0.22 cm <[f] = 2 cm
+ ĐỘ VÕNG DD1 : 0,4 cm <[f] = 3,7 cm
+ ĐỘ VÕNG DD2 : 0.6 cm <[f] = 2 cm
Căn cứ vào các giá trị trên ta nhận xét độ võng của các dầm thỏa điều kiện.

6. TÍNH TOÁN CỘT BỂ NƢỚC MÁI
Để đơn giản trong tính toán và xem kết quả gần đúng ta xem cột nhƣ một cấu
kiện chịunén đúng tâm và bỏ qua mômen do tải trọng gió. Chọn tiết diện ngang của
cột là 300x300, bố trí 4  22( Fa = 15,200 cm2).
Lực nén của cột từ kết quả SAP 2000: 25300 kG
Kiểm tra khả năng chịu lực của cột
[N] = 0,3 . 0,3 . 170 + 3600 . 15,20 = 54731,70 kG > N= 25300 kG (thoả)
7. KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT THÀNH VÀ ĐÁY BỂ
Theo Qui định về cấp chống nứt và bề rộng khe nứt giới hạn thì hồ nƣớc mái
sẽ có cấp chống nứt là cấp 3 và bề rộng khe nứt giới hạn là :[an] = 0.2 mm
Thành hồ & đáy hồ đƣợc tính theo cấu kiện chịu uốn. Vết nứt đƣợc tính
theo sự hình thành vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện.
c. Cơ sở lý thuyết
Theo TCVN 365 - 2005, mục 7.1.2 bề rộng khe nứt đƣợc xác định theo công
thức :
GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 23


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

acrc   .1..

a
Ea

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

.20.(3,5 100 ).3 d

Trong đó:
- δ: Hệ số lấy đối với
Cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm: 1,0
Cấu kiện chịu kéo: 1,2
- θ1= 1 Hệ sốlấy khi có tác dụng của tải trọng tạm thời ngắn hạn và tác
dụng ngắn hạn của tải trọng thƣờng xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn.
- ε : Hệ số lấy nhƣ sau:
Với cốt thép thanh có gờ: 1,0
Với thanh thép tròn trơn: 1,3
Với cốt thép sợi có gờ hoặc cáp: 1,2
Với cốt thép trơn: 1,4
- d: đuờng kính cốt thép
- µ: Hàm lƣợng cốt thép
- ζa : Ứng suất của thanh cốt thép S ngoài cùng đƣợc tính theo công thức
a 

M
As z

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



h1
 f  2 

h

 h0  1  0

2



f









h1 = 2a: đối với cấu kiện chữ nhật
Chiều cao vùng chịu nén tƣơng đối của bêtông đƣợc tính nhƣ sau:



1



GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

1  5  '  
10



1,5   f
e
11,5 s.tot 5
h0

Page 24


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2006-2011

Số hạng thứ 2 của công thức trên lấy dấu “+” khi có lực nén trƣớc, ngƣợc
lại lấy dấu “-“ khi có lực kéo trƣớc, do tính toán cho cấu kiện chịu uốn nên số hạng
thứ 2 này bằng 0.
θf : đƣợc xác định theo công thức:
b' f  b  h' f   As '
2
f 
bh0





Trong đó:
β: Hệ số lấy nhƣ sau:
Đối với bêtông nặng & bêtông nhẹ: 1,8
Đối với bêtông hạt nhỏ: 1,6
Đối với bêtông rỗng và bêtông tổ ong: 1,4
δ’ 

M
bh 2 0 Rn

 f


h' f 
1 

 2h0 

es tot: Độ lệch tâm của lực dọc N đối với trọng tâm tiết diện cốt thép, tƣơng
ứng với nó là momen M. (Do tính theo cấu kiện chịu uốn nên cho es tot = 0).
α

Ea
Eb

hf’ = 2a’
As' : diện tích cốt thép căng trƣớc As' = 0

bf’ : Phần chiều cao chịu nén của cánh tiết diện chữ I, T bf’ = 0
υ: Hệ số đặc trƣng trạng thái đàn dẻo của bêtông vùng chịu nén, phụ
thuộcvà độ ẩm môi trƣờng và tính chất dài hạn & ngắn hạn của tải trọng. υ = 0,15 đối
với tải trọng dài hạn, υ =0,45 Đối với tải trọng ngắn hạn trong môi trƣờng có độ ẩm lớn
hơn 40%.
µ

Fa
hàm lƣợng cốt thép.
bh0

GVHD: THẦY ĐINH HOÀNG NAM
SVTH: LÊ ANH DUY MSSV:X060214

Page 25