Thiết kế công trình nhà cao tầng

CHƯƠNG 2:
TỔNG QUAN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
I. TỔNG GIẢI PHÁP KẾT CẤU BÊN TRÊN:
1. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG:
Hệ kết cấu chịu lực của nhà cao tầng có thể phân loại như sau:
 Hệ kết cấu cơ bản (hệ kết cấu thuần) : gồm hệ thuần khung, hệ kết cấu lõi
cứng, hệ ống … Trong đó, hệ thuần khung là hệ kết cấu phổ biến nhất trong kết cấu bê
tông cốt thép. Hệ gồm cấu kiện thẳng đứng ( cột ) và cấu kiện ngang ( dầm khung ) liên
kết với nhau thành các khung chịu lực. Khung chịu toàn bộ tải trọng thẳng đứng và tải
trọng ngang tác động vào công trình. Tường đóng vai trò kết cấu bao che. Hệ thuần
khung nếu tính toán và sử dụng vật liệu hợp lý thì có thể đạt đến 15 tầng.
 Hệ kết cấu hỗn hợp : là hệ chịu lực kết hợp từ 2 hệ cơ bản trở lên, mang
nhiều điểm ưu việt của các kết cấu cơ bản, khả năng chịu lực khá lớn : hệ khung giằng,
hệ khung – vách, hệ khung – lõi… Trong đó hệ kết cấu khung - vách và khung – lõi là 2
dạng hệ kết cấu được sử dụng phổ biến hiện nay cho nhà cao tầng. Trong hệ kết cấu có
vách và lõi, vách và lõi có chức năng chịu tải trọng ngang là chủ yếu. Hệ kết cấu vách và
lõi tỏ ra thích hợp cho các công trình có yêu cầu thiết kế sàn phẳng vì vách và lõi kết hợp
với sàn tạo thành những hộp có độ cứng không gian lớn, có thể chịu tải trong ngang cực
kỳ tốt.
2. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC THẲNG ĐỨNG (CỘT – VÁCH – LÕI):
Đây là những bộ phận kết cấu chịu lực quan trọng nhất của công trình, có ảnh
hưởng lớn đến việc lực chọn các giải pháp kết cấu cho toàn bộ công trình.
 Vai trò của hệ kết cấu thẳng đứng :
 Là gối tựa nâng đỡ và tiếp nhận tải trọng từ hệ kết cấu ngang (dầm, sàn) và
cùng với dầm, sàn tạo thành những khung cứng, tạo không gian sử dụng bên trong công
trình.
 Là bộ phận trực tiếp tiếp nhận tải trọng từ hệ dầm, sàn và truyền xuống móng
công trình.
 Là bộ phận tiếp nhận chính tải trọng ngang tác động vào công trình, phân phối
vào từng cấu kiện cột, vách và truyền xuống móng.

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A11


 Đóng vai trò quan trọng trong việc giữ ổn định tổng thể công trình, hạn chế sự
dao động của công trình, quyết định dạng dao động của công trình khi chịu tải trọng
ngang.

 Trong thực tế hiện nay, bộ phận kết cấu thẳng đứng cho kết cấu nhà cao tầng
gồm những loại cấu kiện sau :
 Cột : là cấu kiện đứng phổ biến và điển hình nhất. Xuất hiện trong hệ kết cấu
thuần khung, kết cấu khung kết hợp.
 Vách cứng chịu lực : là kết cấu chịu lực được sử dụng ngày càng nhiều trong
kết cấu nhà cao tầng. Vách chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang đều tốt, khá thích hợp
với kết cấu sàn phẳng trong việc kết hợp chịu lực, phù hợp với công trình có yêu cầu kiến
trúc cao. Vách cũng là giải pháp để hạn chế chuyển vị ngang công trình rất tốt. Tùy vào
quy mô và yêu cầu công trình mà có thể sử dụng hệ khung vách kết hợp hoặc hệ thuần
vách. Hình dạng vách thường là vách đơn hoặc vách gồm 2 vách đơn kết hợp theo hình
chữ L hoặc chữ T.
 Lõi : là một tổ hợp vách theo 2 phương, dạng chữ C, chữ E hoặc phức tạp hơn.
Mang nhiều ưu điểm của vách. Bên cạnh đó còn tăng cường khả năng chống xoắn.
 Kết cấu ống.
 Các hệ kết cấu hỗn hợp: kết cấu khung giằng, khung - vách, ống - lõi,…
 Các hệ kết cấu đặc biệt: kết cấu có tầng cứng, kết cấu có dầm truyền, kết cấu
có hệ giằng liên tầng, kết cấu có khung ghép.
Lựa chọn kết cấu chịu lực theo phương thẳng đứng chủ yếu dựa vào các yếu tố:
-

Các yêu cầu của kiến trúc công trình: công năng – thẩm mỹ - kinh tế.

Khả năng đảm bảo bền vững, khả năng ổn định của công trình;
Tính khả thi.

3. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC NẰM NGANG (DẦM – SÀN):
Sàn là kết cấu nằm ngang chịu các tải trọng thẳng đứng vuông góc với mặt sàn. Kết
cấu sàn tựa lên các gối đỡ và làm việc như cấu kiện chịu uốn. Ngoài ra, trong các nhà có
chiều cao lớn, sàn còn làm việc như vách cứng nằm ngang để truyền tải trọng gió lên các
kết cấu chịu lực chính là các khung, vách cứng đứng và lõi.

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A12


Xem xét đánh giá sơ bộ một số phương án sàn phổ biến hiện nay:

Hệ sàn sườn:

Hình 2.1- Sàn sườn toàn khối
Gồm hệ dầm và bản sàn. Hệ dầm có thể chỉ gồm dầm chính ( dầm khung ) với
những sàn có khẩu độ không lớn, hoặc bố trí thêm hệ dầm phụ trực giao, dầm sàn để hạn
chế độ võng sàn khi sàn có khẩu độ lớn.
 Ưu điểm :
-

Tính toán đơn giản ( có thể sử dụng các bảng tra ), Tiêu chuẩn Việt Nam hướng

dẫn tính toán rõ ràng.
-

Chiều dày sàn bé.

-

Được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất.

 Nhược điểm :
-

Hệ dầm chiếm không gian, làm tăng chiều cao tầng, không thích hợp cho nhà

có chiều cao tầng thấp (từ 3.5m trở xuống). Không phù hợp với nhà cao tầng cần hạn chế
chiều cao công trình để hạn chế ảnh hưởng tải trọng gió.
-

Thi công tốn cốp pha dầm

Hệ sàn sườn kiểu ô cờ:

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A13


Hình 2.2 – Sàn ô cờ
Gồm hệ dầm và bản sàn. Hệ dầm khá dày chia ô sàn thành những ô bản 2 phương
nhịp khá bé.
 Ưu điểm :
-

Vượt nhịp lớn, độ cao dầm nhỏ

-

Chiều dày sàn bản bé, khối lượng sàn nhẹ hơn sàn sườn bình thường.

-

Có tính thẩm mỹ.

 Nhược điểm :
-

Hệ dầm thi công qua phức tạp, tốn kém.

Hệ sàn phẳng không dầm:

Hình 2.3 – Sàn phẳng không dầm
Là sàn có liên kết điểm với cột hoặc liên kết trực tiếp vào vách, lõi cứng , có thể
bố trí thêm hệ dầm biên theo chu vi công trình. Tùy vào điều kiện tải trọng, nhịp làm việc
và yêu cầu kiến trúc mà có thể bố trí mũ cột (sàn nấm).
 Ưu điểm :

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A14


-

Giảm đáng kể không gian chiều cao tầng nhà do không tốn không gian cho

dầm. Từ đó giảm chiều cao toàn công trình, giảm tác dụng của tải trọng ngang.
-

Có tính thẩm mỹ cao, thông thoáng và lấy sáng tốt.

-

Thuận tiện khi bố trí trần kỹ thuật.

-

Linh hoạt trong phân chia không gian bên dưới.

-

Thi công nhanh vì không tốn thời gian cho cốp pha và cốt thép dầm, bố trí thép

trong sàn trở nên đơn giản hơn.

 Nhược điểm :
-

Chiều dày sàn khá lớn để đảm bảo khả năng chịu cắt và biến dạng, làm tăng tải

trọng bản thân của công trình tích lũy xuống cột và móng.
-

Chi phí bê tông tăng.

-

TCVN chưa quy định và hướng dẫn cụ thể trong tính toán sàn phẳng cũng như

mũ cột và drop panel. Khi tính toán có thể áp dụng các tiêu chuẩn phổ biến trên thế giới
như: ACI của Mỹ, BS của Anh, …
Hệ sàn không dầm ứng lực trước:
Kết cấu tương tự sàn không dầm, khác biệt là ở BTCT đã ứng suất trước.
 Ưu điểm :
-

Mang toàn bộ những ưu điểm của sàn không dầm thông thường, bê cạnh đó

còn khắc phục 1 số hạn chế sau của sàn không dầm.
-

Giảm chiều dày sàn do vật liệu có cường độ cao nhờ ứng suất trước. Từ đó

giảm trọng lượng bản thân kết cấu.
-

Vật liệu ứng suất trước làm việc tối ưu vì phù hợp với đặc điểm chịu lực ( biểu

đồ Moment).
 Nhược điểm :
-

Thi công sàn ứng suất trước đòi hỏi thiết bị chuyên dụng phức tạp, chưa phổ

biến ở Việt Nam. Đồng thời quá trình thi công phải chính xác nên đòi hỏi tay nghể thợ
cao. Chi phí thi công do vậy tăng lên.

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A15


Sàn bê tông Bubble deck:

Hình 2.4 – Sàn bóng (bubble deck)
Cấu tạo tương tự như sàn bê tông cốt thép đặc nhưng ở những nơi bê tông ít
chịu lực được thay bằng các bóng nhựa.


-

Ưu điểm:
Giảm bớt trọng lượng sàn, giảm kích thước các kết cấu đỡ sàn.
Tạo ra không gian sử dụng lớn.
Thời gian thi công ngắn.
Cách âm, cách nhiệt tốt.
Nhược điểm:
Lý thuyết tính toán chưa hoàn chỉnh.
Khả năng chống uống, chịu cắt bé hơn các sàn khác có cùng bề dày.

Sàn U-Boot beton:

Hình 2.5 – Sàn U-Boot beton
Có cấu tạo đặc biệt với 4 chân hình côn và phụ kiện liên kết giúp tạo ra hệ dầm

vuông góc nằm giữa các lớp sàn bê tông trên và dưới.
 Ưu điểm:

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A16



-

Giảm bớt trọng lượng sàn, giảm kích thước các kết cấu đỡ sàn.
Tạo ra không gian sử dụng lớn.
Thời gian thi công ngắn nhờ trọng lượng nhẹ, tính cơ động và modun đa dạng.
Cách âm, cách nhiệt tốt.
Nhược điểm:
Công nghệ chưa phổ biến ở Việt Nam, chỉ mới thi công ở vài công trình.
Lý thuyết tính chưa hoàn chỉnh.

II. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU BÊN TRÊN:
1. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC ĐỨNG:
Công trình chung cư Spirita có chiều cao trên 40m nên ảnh hưởng của tải trọng
ngang đối với công trình được đánh giá là đáng kể và phải tính toán thêm tác động của
thành phần gió động. Mặt khác, công trình có sử dụng thang máy làm hệ giao thông đứng
nên lựa chọn hệ chịu lực hỗn hợp khung – vách là khá phù hợp. Căn cứ vào mặt bằng
kiến trúc và các yêu cầu cơ bản khi thiết kế hệ khung – vách, bố trí các vách tạo thành lõi
thang máy và thang bộ ở bên trong công trình, chạy dọc từ móng đến mái. Hệ cột truyền
tải trọng ngang vào vách thông qua hệ dầm hoặc sàn. Hệ vách được thiết kế để chịu các tải
trọng ngang, hệ cọt chịu lực đứng.
2. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC NGANG:

Lựa chọn giải pháp kết cấu nằm ngang tựu chung lại là lựa chọn phương án sàn
cho công trình. Cơ bản nhất là hệ sàn sườn (sàn liên kết tuyến trên hệ dầm sàn và dầm
khung, dầm liên kết với cột, vách và lõi với nhau cùng làm việc để truyền tải trọng thẳng
đứng xuống móng ) hoặc sàn phẳng không dầm (sàn liên kết điểm trực tiếp lên cột, vách
và lõi). Khi đó sàn thay dầm đóng vai trò liên kết cột, vách và või làm việc với nhau.
Điểm khác biệt cơ bản của 2 phương án sàn trên là ở tính chất làm việc chịu lực
của sàn.
 Sàn sườn : bản sàn được tính toán chủ yếu là cấu kiện chịu uốn.
 Sàn phẳng : bên cạnh sự làm việc chịu uốn, sàn phẳng còn là cấu kiện chịu nén
khi chịu tải trọng ngang, đặc biệt là sàn liên kết với vách và lõi. Bên cạnh đó còn phải
đảm bảo khả năng chống cắt tại vị trí đầu cột cho sàn. Do đó tính toán sàn phẳng tương
đối phức tạp hơn sơ với sàn phẳng.

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A17


Lựa chọn phương án sàn là bước lựa chọn vô cùng quan trọng, bởi nó quyết định
lớn đến sự làm việc hợp lý và tính kinh tế cho công trình. Theo thống kê, khối lượng bê
tông trong sàn chiếm khoảng 30 ÷ 40 % tổng khối lượng bê tông công trình đồng thời tải
trọng bản thân sàn là tải trọng tĩnh chính tác động lên khung. Thi công sàn cũng khá phức
tạp, vì vậy cần cân nhắc các giải pháp sàn để tìm ra giải pháp tối ưu phù hợp với yêu cầu
và đặc điểm công trình.
Chiều cao các tầng điển hình của công trình là H t = 3.5m, thông số này cũng ảnh
hưởng đến việc lựa chọn phương án sàn. Đặc biệt đối với công trình chung cư cao cấp
như Spirita với yêu cầu sử dụng là nhà ở, yếu tố thông thoáng chiếu sáng và rộng rãi, tiện
nghi được đặt trên hàng đầu. Phương án sàn không dầm đảm bảo các điều kiện trên
nhưng thông thường sẽ tăng tải trọng sàn hơn so với phương án sàn dầm; ảnh hướng đến
kết cấu móng, phần ngầm bên dưới.

Vì vậy, để có phương án sàn hợp lý cho công trình cũng như có thêm kinh nghiệm
thiết kế quí báu cho bản thân, sinh viên đề xuất tính toán với 2 phương án sàn:
 Sàn dầm.
 Sàn không dầm không ứng suất trước.
III.

LỰA CHỌN VẬT LIỆU:

1. TỔNG QUAN:
Trong thực tế xây dựng hiện nay, các kết cấu trong công trình nhà cao tầng thường
sử dụng 3 loại vật liệu phổ biến: thép, bê tông cốt thép, liên hợp thép – bê tông.
Kết cấu thép:

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A18


Hình 2.6 – Kết cấu khung thép
 Ưu điểm:
- Cường độ chịu lực cao kể cả nén, kéo, uốn , cắt.
- Trọng lượng của kết cấu thép tương đối nhẹ, độ dẻo cao và khả năng
-

chống động đất tốt .
Cấu kiện của kết cấu thép có thể được chế tạo trong công xưởng với độ

chính xác cao , dễ lắp ráp tại hiện trường.
- Tiết kiệm lao động , dễ quản lí chất lượng , rút ngắn thời gian thi công.
 Khuyết điểm

- Giá thành cao nhất so với các kết cấu khác.
- Khả năng phòng hỏa kém, cần phải có biện pháp phòng hỏa.
Kết cấu bê tông cốt thép:

Hình 2.7 – Kết cấu khung bê tông cốt thép
 Ưu điểm:
- Nguồn nguyên liệu phong phú.
- Lượng thép sử dụng ít hơn nên chi phí thấp hơn so với kết cấu thép.
- Khả năng chịu lực cao, độ cứng lớn, khả năng phòng hỏa tốt.
- Tiết kiệm lao động , dễ quản lí chất lượng , rút ngắn thời gian thi công.
 Khuyết điểm
- Trọng lượng kết cấu lớn.
- Tốn nhiều nhân công tại hiện trường, thời gian thi công lâu hơn.
Kết cấu liên hợp thép – bê tông cốt thép:

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A19


Hình 2.8 – Kết cấu khung bê tông cốt thép
 Ưu điểm:
- Lượng thép ít hơn, độ cứng lớn hơn, khả năng phòng hỏa cao hơn, giá
cả thấp hơn so với kết cấu thép.
- Kích thước cấu kiện nhỏ hơn, trọng lượng nhẹ hơn, khả năng chịu lực
lớn hơn so với kết cấu bê tông cốt thép.
- Tiện lợi thi công, rút ngắn thời gian thi công công trình.
 Khuyết điểm:
- Yêu cầu cao trong việc đảm bảo sự làm việc chung giữa các cấu kiện
bê tông và thép.

2. LỰA CHỌN VẬT LIỆU:
Kết cấu bê tông cốt thép là loại kết cấu cơ bản nhất trong lĩnh vực xây dựng dân
dụng. Trải qua lịch sử phát triển của công nghệ xây dựng và công nghệ vật liệu cho đến
nay vẫn được sử dụng phổ biến và rộng rãi trên thế giới. Riêng tại Việt Nam, ngoài
những công trình mang tính biểu tượng biểu trưng, cần đòi hỏi những yêu cầu đặc biệt về
kiến trúc, hầu hết các công trình cao tầng hiện nay và trong tương lai gần sắp tới thì bê
tông cốt thép vẫn luôn là sự lựa chọn hàng đầu bởi tính thông dụng, những đặc điểm tốt
của bê tông về chịu lực, chống ăn mòn, vật liệu phổ biến…và khả năng thi công tương
đối hoàn thiện của các đơn vị thi công. Vật liệu thép trong nhà cao tầng còn hạn chế và
rất ít do nhiều nguyên nhân trong đó phải kể đến là sự khan hiếm của nguồn vật liệu, ít
đơn vị có khả năng thi công cũng như kinh nghiệm thiết kế đủ khả năng.
Từ những cơ sở kiến thức hiện có, sinh viên lựa chọn vật liệu bê tông cốt thép để
tính toán toàn bộ kết cấu của công trình. Để thuận tiện tính toán và đồng nhất, sinh viên
chọn vật liệu bê tông cấp độ bền B25, cốt thép AI và AIII. Cụ thể:

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A110


2.1.

Bê tông:

Cấp độ bền và giá trị quan tâm : Số liệu tra từ bảng 12, 13, 17 TCXDVN 356 :
2005.
-

Cấp độ bền B25 ( tương đương Mac M350).

-

Trọng lượng riêng: γ = 2500 (kG/m3).

-

Cường độ tiêu chuẩn nén dọc trục : Rbn = Rb,ser : 18.5 MPa.

-

Cường độ tiêu chuẩn kéo dọc trục : Rbtn = Rbt,ser: 1.6 MPa.

-

Cường độ tính toán nén dọc trục : Rb : 14.5 MPa.

-

Cường độ tính toán kéo dọc trục : Rbt : 1.05 MPa.

-

Module đàn hồi khi kéo và nén : Eb = 30000 MPa.

Một số hệ số điều kiện làm việc của cấu kiện BTCT cần quan tâm :
-

Bê tông đóng rắn tự nhiên được dưỡng hộ và đóng rắn trong môi trường đảm

bảo độ ẩm để bê tông được tăng cường độ theo thời gian : γb2= 1 ( lấy cho Rb và Rbt ).

-

Bê tông đóng rắn tự nhiên được dưỡng hộ và đóng rắn trong môi trường không

đảm bảo độ ẩm để bê tông được tăng cường độ theo thời gian ( môi trường khô ):
γb2= 0.9 ( lấy cho Rb và Rbt ).
-

Bê tông đổ theo phương đứng mỗi lớp dày trên 1.5 m : : γb3= 0.85 (lấy cho

-

Bê tông cột đổ theo phương đứng, cạnh lớn cột bé hơn 30cm : γb5= 0.85(lấy cho

Rb).
Rb).

Các hệ số này được lấy tích số nếu chúng xảy ra đồng thời nhưng tích của chúng
không bé hơn 0.45. Số liệu tra từ bảng 15 TCXDVN 365 : 2005.
2.2.

Cốt thép:

Mác thép và giá trị cường độ : Số liệu tra từ bảng 18, 21, 28TCXDVN 356 : 2005.
 Thép gân đường kính 10mm trở lên.
-

Cốt thép AIII.

-

Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn : Rsn = Rs,ser : 390 MPa

-

Cường độ chịu kéo tính toán : Rs : 365 MPa.

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A111


-

Cường độ chịu nén tính toán : Rsc : 365 MPa.

-

Cường độ tính toán cốt đai, cốt xiên, cốt chịu cắt : Rsw : 290 MPa.

-

Module đàn hồi : Es = 200000 MPa.

 Thép trơn đường kính 6, 8 mm.
-

Cốt thép AI.

-

Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn : Rsn = Rs,ser : 335 MPa.

-

Cường độ chịu kéo tính toán : Rs : 225 MPa.

-

Cường độ chịu nén tính toán : Rsc : 225 MPa.

-

Cường độ tính toán cốt đai, cốt xiên, cốt chịu cắt : Rsw : 175 MPa.

-

Module đàn hồi : Es = 210000 MPa.

IV. LỰA CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN:
Khung là hệ kết cấu siêu tĩnh, nội lực của nó phụ thuộc kích thước tiết diện. Lựa
chọn sơ bộ kích thước tiết diện cần phù hợp để đạt được hàm lượng cốt thép trong khung
hợp lý. Ngoài ra còn phải chú ý đến lớp bảo vệ bê tông. Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt
thép chịu lực chính được chọn căn cứ vào điều 8.3 của TCXDVN 356:2005 .
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép chịu lực được chọn lớn hơn mức tối thiểu
cho trong quy phạm nhằm đảm bảo lớp bê tông bảo vệ các cốt thép cấu tạo ( cùng được
quy định trong phần 8.3 của tiêu chuẩn này ).
Lớp bê tông bảo vệ cụ thể cho từng cấu kiện được chọn giá trị lớn hơn giữa đường
kính cốt thép và các giá trị sau :
 Sàn :

Không tiếp xúc trực tiếp với đất , không đặt trong môi trường tác động nhiều bởi
thời tiết : 20(mm). Tiếp xúc trực tiếp với đất, hoặc đặt trong môi trường tác động nhiều
bởi thời tiết : 30(mm).
 Dầm :
Không tiếp xúc trực tiếp với đất , không đặt trong môi trường tác động nhiều bởi
thời tiết : 25(mm). Tiếp xúc trực tiếp với đất , hoặc đặt trong môi trừơng tác động nhiều
bởi thời tiết : 30(mm).
 Cột :

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A112


Không tiếp xúc trực tiếp với đất , không đặt trong môi trường tác động nhiều bởi
thời tiết : 20(mm). Tiếp xúc trực tiếp với đất , hoặc đặt trong môi trừơng tác động nhiều
bởi thời tiết : 30(mm).
1. SƠ BỘ CỘT:
Theo kinh nghiệm, phương pháp lựa chọn sơ bộ tiết diện cột dựa trên lực dọc
truyền lên đầu cột bởi các sàn tầng bên trên. Hệ kết cấu có lõi cứng đối xứng với khả
năng chịu lực khá lớn, nhưng ta tính toán an toàn và xem sự phân bố diện truyền tải vào
cột và lõi là như nhau.
Chọn tiết diện cột sơ bộ theo công thức :
Fc =

k * ns * qs * S
Rb

-

k : hệ số tăng tiết diện kể đến ảnh hưởng của Momen trong cột. k = (1.1 ÷ 1.5).

-

ns : số sàn trên cột cần tính ( kể cả sàn mái và mái).

-

qs : tải trọng phân bố tính toán ước lượng trên sàn.

-

S : diện truyền tải lên đỉnh cột.

-

Rb : cường độ bê tông chịu nén.

Dựa vào diện truyền tải từ sàn vào cột và lõi, có diện tích cần thiết ta chọn kích
thước cột. Vì công trình có chiều dài 2 bằng nhau nên để đảm bảo độ cứng theo 2 phương
tương đương nhau. Chọn cột hình vuông với tỉ số giữa h/b cho cột : 1.1. Tải trọng phân
bố tính toán ước lượng lên sàn lấy theo kinh nghiệm, chọn giá trị qs = 15kN/m2
Để phù hợp với sự giảm lực dọc tác dụng lên cột khi càng lên các tầng cao, sinh
viên chọn phương án giảm dần tiết diện cột. Để đảm yêu cầu chọc thủng cột có thể xem
xét phương án phương án thiết kế thêm mũ cột hoặc đặt lưới thép chống cắt đầu cột. Tiến
hành tính toán sơ bộ tiết diện cột lớn nhất ở tầng dưới cùng để đưa vào mô hình Etabs.
Sau khi có nôi lực, dựa vào điều kiện cấu tạo trong Tiêu chuẩn Việt Nam để giảm tiết
diện cột cho phù hợp tổng thể công trình.
 Cột giữa:
-

N = n.S.q = 13x(8.2x8.2)x12 = 10489 ( kN ) với q = 12 kN/m2

-

Suy ra: F = k.(N/Rb) = 1.1x(10489/14500) = 7957 ( cm 2)

-

Chọn h×b = 100×80 cm = 8000 ( cm2 )

 Cột biên:

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A113


-

N = n.S.q = 13x(8.2x4.0)x12 = 5117 ( kN ) với q=12 kN/m2

-

Suy ra: F = k.(N/R) = 1.3x5117/14500 = 4587 ( cm2 )

-

Chọn h×b = 70×70 cm = 4900 ( cm2 )

2. SƠ BỘ HỆ VÁCH – LÕI:
Lõi cứng là 1 tổ hợp nhiều vách cứng liên kết với nhau theo 2 phương khác nhau,
được tính toán tương tự vách cứng - cấu kiện chịu nén lệch tâm (chịu tải thẳng đứng và
tải trọng ngang).
Bề dày vách có thể chọn theo công thức (3.17) TCVN 198 : 1997- Tính toán nhà
cao tầng :

Fv = fvl x Fs
Trong đó:
Fv là diện tích mặt cắt vách cứng
Fs : diện tích 1 sàn trên vách cứng
fvl = 0.015

Theo điều kiện cấu tạo: Vách cứng không bé hơn
-

120 (mm)
1/20*Ht = 1/20*3500 = 175 (mm).

Chọn sơ bộ bề dày vách t = 200mm, V20.
3. SƠ BỘ DẦM:
Như đã trình bày trong phần lựa chọn phương án sàn. Trong đồ án này sinh viên sẽ
tính toán và so sánh giữa hai phương án: sàn sườn thông thường và sàn phẳng không ứng
suất. Vì vậy trong phần này sinh viên sẽ lựa chọn tiết diện cho cả hai phương án.
3.1.

Dầm sàn sườn:

Tiết diện dầm được chọn sơ bộ theo kinh nghiệm:
hd = (1/12 ~1/18)Lnhịp = (1/12 ~ 1/18)x8200 = 455 ~ 683 ( mm )

 Chọn hd = 600mm
bd = (1/2 ~ 2/3)hd = 150 ~ 400 ( mm ).
 Chọn bd = 400 mm
Vậy: Chọn dầm D400x600, dầm môi Dm300x400, dầm console Dc400x400.

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A114


3.2.

Dầm biên sàn phẳng:

Dầm biên bố trí theo chu vi khối nhà, gối lên các cột biên nên không ảnh hưởng
đến chiều cao tầng nhà. Kích thước dầm biên chọn sơ bộ như 1 dầm thông thường dựa
trên yêu càu đảm bảo độ võng dầm . Vậy chọn tiết diện dầm D400x600.
4. SƠ BỘ SÀN:
4.1.

Sàn dầm:

Chiều dày sàn phải thõa mãn điều kiện về độ bền, độ cứng và kinh tế. Để chọn
chiều dày sàn của một ô bản chữ nhật có kích thước cạnh ngắn L 1 có thể tham khảo công
thức chọn chiều dày sàn trong sách [1]:
h=

D
L1 ≥ hmin
m

Trị số hmin qui định đối với từng loại sàn: 4cm với mái, 5cm đối với sàn nhà dân
dụng, 6cm đối với sàn nhà công nghiệp.
Trị số D = 0.8 ~ 1.4, phụ thuộc vào tải trọng. Lấy giá trị D =1
Trị số m chọn trong khoảng 40 ~ 50 đối với bản kê bốn cạnh.
h = (1/40 ~ 1/50)x8200 = 164 ~ 205 ( mm ) .
 Chọn bề dày sàn h = 18 cm. S18
4.2.

Sàn phẳng:

Lựa chọn sơ bộ chiều dày sàn phẳng theo TC Mỹ ACI, lựa chọn này dựa trên yêu
cầu về biến dạng của sàn khi chịu tải trọng đứng và đồng thời đảm bảo khả năng chống
chọc thủng của sàn tại vị trí cột.
CHIỀU DÀY TỐI THIỂU CỦA SÀN PHẲNG
Sàn phẳng không Drop Panel

Thép
Rs (kG/cm2)

Ô sàn biên có dầm biên

Ô sàn giữa

2800
4200

1/36*ln
1/33*ln

1/36*ln
1/33*ln

Nhịp ln = 8.2 m →chiều dày sàn tối thiểu : hsmin= 1/36*ln = 227 (mm).
Kết hợp với thiết kế và thi công thực tế của công trình đã thực hiện, chọn chiều
dày sàn δs = 26 (cm), S26.
-

Chiều dày sàn thiết kế : hs = 26 cm, S26.

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A115


5. MẶT BẰNG BỐ TRÍ KẾT CẤU:
V. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN:
Ngày nay, nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là sự phát triển mạnh
của các công cụ, phần mềm tính toán kết cấu, việc giải quyết bài toán nội lực trong thiết
kế trở nên dễ dàng, chính xác và nhanh chóng hơn. Điều này cũng là sự đáp ứng cho nhu
cầu phát triển của lĩnh vực xây dựng, khi mà độ phức tạp của các mô hình cần tính toán
ngày càng tăng, đòi hỏi sự mô phỏng và cơ chế giải quyết vấn đề càng sát thực tế càng
tốt, đó là cơ sở để các chương trình tính toán kết cấu ngày càng được phát triển và sử
dụng rộng rãi.
Bên cạnh đó, các phương pháp tính toán kết cấu bằng tay là rất cần thiết. Nắm
vững những kiến thức giải bài toán cơ học bằng phương pháp thuần túy là yếu tố bổ sung
và kiểm soát kết quả tính toán từ các phần mềm tính toán.
1. CÁC GIẢ THUYẾT TÍNH TOÁN:
-

Sàn, dầm được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó.

-

Biến dạng dọc trục của sàn dầm được bỏ qua.

-

Chuyển vị ngang của các cấu kiện trên sàn là như nhau.

-

Thân công trình được xem là liên kết ngàm với móng tại vị trí mặt trên đài móng.

2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KẾT CẤU:
Khi tính toán cả công trình, do khối lượng công việc cần giải quyết từ việc tính
toán xác định nội lực, chuyển vị, đặc trưng động học công trình là rất lớn, không thể giải
quyết bằng tính toán thủ công. Do đó cần đến sự trợ giúp của các phần mềm chuyên dụng
được viết riêng cho mỗi nhu cầu tính toán cụ thể. Phương pháp tính toán và giải quyết mô
hình trên máy tính hiện nay chủ yếu dựa trên 3 mô hình sau :
-

Mô hình liên tục : giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu dựa trên

lý thuyết tấm vỏ. Phương pháp này phản ánh tốt nhất sự làm việc của kết cấu nhưng khối
lượng tính toán rất lớn và phức tạp và không thể giải quyết các bài toán lớn.
-

Mô hình rời rạc : rời rạc hóa toàn bộ hệ kết cấu chịu lực cả công trình thành

những phần tử cơ bản ( thanh, tấm, khối ). Mỗi phần tử được xác định bởi các nút và liên
kết với nhau tại các nút. Mỗi phần tử được mang một phương trình nội suy nội lực,
chuyển vị riêng. Các chuyển vị nút được xác định trước tiên dựa vào kết quả giải được

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A116


của những hệ phương trình cực lớn.Sau đó, giá trị nội lực, chuyển vị tại các vị trí bất kỳ
trên mỗi phần tử được xác định thông qua các phương trình nội suy đặc trưng của mỗi
loại phần tử đã đề cập ở trên.
-

Mô hình rời rạc liên tục : rời rạc hóa từng hệ chịu lực, liên kết các hệ chịu lực

này thông qua các liên kết trượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao. Giải quyết các 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.
Trong 3 phương pháp trên, phương pháp phần tử hữu hạn trên mô hình rời rạc
được sử dụng phổ biến hiện nay. Xem xét nội dung cơ bản nhất của phương pháp này
như sau :
-

Phân tích phần tử hữu hạn là giải quyết kết cấu phức tạp bất kỳ chịu tải bất kỳ

bằng cách chia các hình dạng phức tạp thành những hình dạng đơn giản và nhỏ hơn.
-

Hình dạng mỗi phần tử được định nghĩa bởi các nút của nó.

-

Phản ứng của mỗi phần tử được xác định dựa vào bậc tự do thể hiện ở các nút.

-

Ứng xử của toàn bộ hệ kết cấu được xác định bằng cách ghép toàn bộ các phần

tử nhỏ vào một phương trình với bậc tự do của mỗi điểm là chưa xác định. Những
phương trình này được giải bằng kỹ thuật ma trận.
3. CÔNG CỤ - CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN:
Phần mềm hỗ trợ trong tính toán kết cấu hiện nay khá đa dạng, với mỗi loại kết
cấu riêng biệt ta sử dụng một phần mềm chuyên dành cho nó. Trong đồ án này sinh viên
thực hiện tính toán trên các chương trình sau:
-

Phần mềm SAP v.12 của CSi : phần mềm tính toán các cấu kiện tổng quan.
Phần mềm SAFE v.12 của CSi : phần mềm chuyên tính toán các phần tử bản,

-

sử dụng cho tính toán kết cấu sàn phẳng, bản móng…
Phần mềm ETABS v.9.7.2 của CSi : phần mềm chuyên dụng để phân tích và
tính toán nhà cao tầng.

Kết hợp sử dụng 3 phần mềm trên có khả năng tính toán nội lực, chuyển vị, và đặc
trưng động học công trình. Bên cạnh đó là khả năng thiết kế cấu kiện thép lẫn bê tông cốt
thép. Sinh viên chỉ khai thác tính năng tính toán của các phần mềm.

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A117


VI.NỘI DUNG TÍNH TOÁN:
1. CÁC NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN:
Việc tính toán kết cấu cần phải thoả mãn các yêu cầu về tính toán theo độ bền
(các trạng thái giới hạn thứ nhất) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (các
trạng thái giới hạn thứ hai), theo đó:
 Yêu cầu đảm bảo về cường độ của kết cấu (TTGH I)
Đây là điều kiện cần khi thiết kế mọi kết cấu, phải đảm bảo nội lực phát sinh
trong các phần tử kết cấu không làm phá hoại kết cấu và liên kết giữa các phần tử
(Trạng thái giới hạn I).


Yêu cầu đảm bảo về ổn định và chuyển vị của kết cấu (TTGH II)

Đây là điều kiện đủ khi tính toán kết cấu, phải đánh giá và đảm bảo chuyển vị và ổn
định của kết cấu không ảnh hƯởng đến việc sử dụng một cách bình thƯờng kết cấu
(Trạng thái giới hạn II).
-

Trong cấu kiện chịu uốn ( dầm, sàn, bản ):

f [f ]
≤
L L

(f: chuyển vị của cấu kiện; L: nhịp của cấu kiện)

-

Trong tổng thể công trình:

f [f ]
≤
H H

(f: chuyển vị lớn nhất tại đỉnh nhà f = 2 u x +u y ; H: chiều cao của công trình)


Yêu cầu về khống chế vết nứt cấu kiện bê tông trong môi trường ẩm ướt (TTGH
II).



Yêu cầu về ổn định vị trí công trình (chống trượt, chống lật) (TTGH II).



Yêu cầu về khống chế dao động và rung lắc: tính toán kiểm tra độ rung lắc trong
giới hạn cho phép, gia tốc chuyển vị ngang nhỏ hơn 150 mm/s2

 Yêu cầu thiết kê, kiểm tra kết cấu nền móng:
-

Cường độ đất nền đảm bảo áp lực do công trình truyền xuống Pmax (TTGH I).
Cường độ phần tử kết cấu đài móng.
Biến dạng của nền đất (lún, lún lệch) (TTGH II).

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A118


2. NỘI DUNG TÍNH TOÁN:
Trong nội dung đồ án, những nhiệm vụ thiết kế cơ bản mà sinh viên thực hiện gồm
-

Thiết kế sàn tầng điển hình.

-

Thiết kế cấu kiện cầu thang

-

Thiết kế cấu kiện bể nước.

-

Thiết kế khung.

-

Thiết kế phần móng : lựa chọn, tính toán kiểm tra SCT cọc ép, tính toán đài

cọc, tính toán móng bè trên nền thiên nhiên tính lún.
-

Phần thi công.

3. CÁC TIÊU CHUẨN QUI PHẠM:
Trong phần tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép phía sau, sinh viên tuân
thủ các quy định, quy phạm, các hướng dẫn và tiêu chuẩn thiết kế của Bộ Xây Dựng và
Nhà nước Việt Nam bao gồm:
-

Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu Bê tông & Bê tông cốt thép
Tiêu chuẩn thiết kế Tải trọng & Tác động
Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu BTCT toàn khối
Tiêu chuẩn thiết kế Móng cọc
Tiêu chuẩn thiết kế cọc khoan nhồi nhà cao tầng
Các giáo trình, hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác.

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A119

TCXDVN 356-2005
TCVN 2737-1995
TCXD 198-1997
TCXD 205-1998
TCXD 195-1997


CHƯƠNG III

TẢI TRỌNG

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A120


I.

TỔNG QUAN VỀ TẢI TRỌNG:
Khi thiết kế nhà và công trình phải tính đến các tải trọng sinh ra trong quá trình sử
dụng , xây dựng cũng như trong quá trình chế tạo , bảo quản và vận chuyển kết cấu .
Khi thiết kế tính toán nhà nhiều tầng , hai đặc trưng cơ bản của tải trọng là tải
trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán . Tải trọng tính toán là tích của tải trọng tiêu chuẩn
với hệ số tin cậy tải trọng . Hệ số này tính đến khả năng sai lệch bất lợi có thể xảy ra của
tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn và được xác định phụ thuộc vào trạng thái giới hạn được
tính đến .
 Hệ số vượt tải γ :
- Khi tính toán cường độ và ổn định, hệ số vượt tải lấy theo các điều 3.2; 4.2.2;
4.3.3; 4.4.2; 5.8; 6.3; 6.17 TCVN 2737-1995 - Tải trọng và tác động
- Khi tính độ bền mỏi lấy bằng 1
- Khi tính toán theo biến dạng và chuyển vị lấy bằng 1.
- Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737-1995 - Tải trọng và tác động , tải trọng được
chia thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời . Ngoài ra ta cần phải xét tới tải
trọng đặc biệt tác dụng lên nhà nhiều tầng cụ thể như động đất …
1. TẢI TRỌNG:
I.1.

Tải trọng thường xuyên

Là tải trọng tác dụng không biến đổi trong quá trình xây dựng và sử dụng công
trình, bao gồm các thành phần:

I.2.

Trọng lượng bản thân kết cấu chịu lực và kết cấu bao che.
Trọng lượng đất đắp và áp lực đất đắp.
Tải trọng tạm thời

Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó
của quá trình xây dựng và sử dụng. Tải trọng tạm thời gồm tải trọng tạm thời dài hạn và
tải trọng tạm thời ngắn hạn:
 Tải trọng tạm thời dài hạn:
- Khối lượng vách tạm thời, khối lượng phần đất và khối lượng bê tông đệm dưới
thiết bị.
- Khối lượng các thiết bị cố định: máy cái, mô tơ, thùng chứa, ống dẫn…
- Áp lực hơi, chất lỏng, chất rời trong bể chứa và đường ống trong quá trình sử
dụng.

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A121



-

Tác động của biến dạng nền không kèm theo sự thay đổi cấu trúc của đất.
Tác động do thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của vật liệu.
Tải trọng tạm thời ngắn hạn:
Khối lượng người, vật liệu sửa chữa, phụ kiện, dụng cụ và đồ gá lắp trong phạm

vi phục vụ và sửa chữa thiết bị.

- Tải trọng sinh ra khi chế tạo, vận chuyển và xây lắp các kết cấu xây dựng, khi
lắp ráp và vận chuyển các thiết bị kể cả tải trọng gây ra do khối lượng của các thành
phần và vật liệu chất kho tạm thời, tải trọng tạm thời do đất đắp.Tải trọng do thiết bị sinh
ra trong các giai đoạn khởi động, đóng máy, chuyển tiếp…(có kể cả thang máy).
- Tải trọng gió lên công trình.
I.3.
-

Tải trọng đặc biệt:

Tải trọng động đất.
Tải trọng do nổ, cháy.
Tải trọng do biến dạng nền gây ra do thay đổi cấu trúc đất như biến dạng do

sụt lở, lún ướt, ảnh hưởng của các công trình xây dựng xung quanh.
2. TỔ HỢP TẢI TRỌNG:
Tuỳ theo thành phần các tải trọng tính đến, tổ hợp tải trọng gồm có tổ hợp cơ bản
và tổ hợp đặc biệt. Tổ hợp tải trọng cơ bản gồm có các tải trọng thường xuyên, tải
trọng tạm thời dài hạn và ngắn hạn.Tổ hợp tải trọng đặc biệt gồm các tải trọng thường
xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, tải trọng tạm thời ngắn hạn có thể xảy ra và một trong
các tải trọng đặc biệt.
 Tổ hợp cơ bản được chia làm hai loại gồm tổ hợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản 2:
 Tổ hợp cơ bản 1: tổ hợp có một tải trọng tạm thời thì giá trị của tải trọng
tạm thời được lấy toàn bộ.
 Tổ hợp cơ bản 2: tổ hợp có hai tải trọng tạm thời trở lên nên tải trọng tạm
thời hoặc nội lực được nhân với hệ số tổ hợp như sau:
-

Tải trọng tạm thời dài hạn và ngắn hạn được nhân với hệ số ψ = 0.9

-

Khi có thể phân tích ảnh hưởng riêng biệt cuả từng tải trọng tạm thời
ngắn hạn lên nội lực, chuyển vị trong kết cấu và nền móng thì ảnh hưởng
của tải trọng lớn nhất không giảm, tải trọng thứ hai nhân với hệ số 0.8 ;
các tải trọng còn lại nhân với hệ số 0.6

 Tổ hợp tải trọng đặc biệt có hai tải trọng tạm thời trở lên, giá trị của tải trọng đặc
biệt không giảm, giá trị tính toán của tải trọng tạm thời hoặc nội lực tương ứng của chúng
được nhân với hệ số tổ hợp như sau : Tải trọng tạm thời dài hạn nhân với ψ1 = 0.95 ; tải

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A122


trọng tạm thời ngắn hạn nhân với hệ số ψ 2 = 0,8 ; trừ những trường hợp đã nói rõ trong
các tiêu chuẩn thiết kế các công trình trong vùng động đất hoặc các tiêu chuẩn thiết kế
kết cấu và nền móng khác .
Khi tính toán kết cấu hoặc nền móng theo cường độ và ổn định với các tổ hợp tải
trọng cơ bản và đặc biệt trong trường hợp tác dụng đồng thời của ít nhất hai tải trọng tạm
thời ( dài hạn và ngắn hạn) , thì nội lực tính toán cho phép lấy theo các chỉ dẫn ở phụ lục
A (TCVN 2737-1995).
II.

TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN
1. TẢI TƯỜNG:
Tường là kết cấu bao che, tạo vách ngăn cho các không gian khác nhau. Tường có
thể xây trực tiếp trên dầm hoặc sàn. Tải trọng tường trên dầm xác định theo công thức:
G = S γ i × δ i × hi × ni × k

Trong đó: -

γ: khối lượng riêng của tường trên 1 mét dài
δ : bề dày tường, mm
h: chiều cao tường tính đến mặt dưới sàn hay dầm, m
n: hệ số tin cậy
k: hệ số giảm tải khi tường có lỗ cửa
Bảng3.1- Giá trị hệ số k
Tường

1 cửa

2 cửa

200

0.85-0.9

0.7-0.8

100

0.8-0.85 0.7-0.75

Bảng 3.2: Giá trị tính toán tải tường trên 1 đơn vị diện tích
Tường T100
δ
γ
Gi
n

3
(m) (kN/m )
(kN/m2)
0.02
18
1.3
0.468

(m)
0.02

Tường gạch xây

0.1

18

1.1

1.98

0.2

16.5

1.1

3.63

Vữa trát

0.02

18

1.3

0.468

0.02

18

1.3

0.468

Cấu tạo
Vữa trát

Gti

Gt100= 2.894 (kN/m2)

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A123

δ

Tường T200
γ
Gi
n
3
(kN/m )
(kN/m2)
18
1.3
0.468

Gt200= 4.566 (kN/m2)


Trong đồ án sinh viên tính toán với 2 phương án sàn dầm và sàn phẳng không ứng
suất nên tải trọng tường cũng thay đổi do chiều cao tường thay đổi tùy theo phương án
sàn. Vì vậy, tải tường được tính với hai trường hợp.
1.1.

Tải tường trên sàn sườn:

Tường trên dầm:
Bảng 3.3 - Giá trị tính toán tải trọng tường trên dầm

Tường

δ Chiều cao tường Tải trọng
mm
m
kN/m

Tường 200 trệt

200

4

15.52

Tường 200 lầu

200

2.9

11.26

Tường 200 hầm 200

3

11.64

Tường 100 trệt

100

4

9.84

Tường 100 lầu

100

2.9

7.13

3

7.38

Tường 100 hầm 100
Tường balcone

200

1.2

5.48

Tường bao mái

200

1.2

5.48

Ghi chú: Xem như tường có 1 lỗ cửa với hệ số k = 0.85
Tường trên sàn:
Bảng3.4 - Giá trị tính toán tải trọng tường trên sàn
Tường

δ Chiều cao tường Tải trọng
mm
m
kN/m

Tường 200 trệt 200

4.42

17.15

Tường 200 lầu 200

3.32

12.89

Tường 100 trệt 100

4.42

10.87

Tường 100 lầu 100

3.32

8.17

Ghi chú: Xem như tường có 1 lỗ cửa với hệ số k = 0.85

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A124


Đối với tường trên sàn, ta qui tải tường thành lực phân bố đều trên tất cả các sàn
-

Tổng chiều dài các loại tường trên sàn của 1 tầng (lấy tròn):
+Tường 100: 200m
+ Tường 200: 125m

-

Tải phân bố do tường trên sàn lên sàn tầng trệt:
Gttret = (17.15 ×125 + 10.87 × 200) / 40.6 × 40.6 = 2.65( KN / m 2 )

-

Tải phân bố do tường trên sàn lên sàn tầng điển hình:
Gttt = (12.89 ×125 + 8.17 × 200) / 40.6 × 40.6 = 2.00( KN / m 2 )

1.2.

Tải tường trên sàn phẳng:

Tường trên dầm biên:
Bảng 3.5 - Giá trị tính toán tải trọng tường trên dầm
Tường

δ Chiều cao tường Tải trọng
mm
m
kN/m

Tường 200 trệt

200

4

15.52

Tường 200 lầu

200

2.9

11.26

Tường 200 hầm 200

3

11.64

Tường 100 trệt

100

4

9.84

Tường 100 lầu

100

2.9

7.13

Tường 100 hầm 100

3

7.38

Tường balcone* 200

1.2

5.48

Tường bao mái* 200

1.2

5.48

Ghi chú: Xem như tường có 1 lỗ cửa với hệ số k = 0.8, (*): không nhân hệ số k 5

Tường trên sàn:

GVHD KẾT CẤU: THẦY TẠ TRUNG HẬU
GVHD THI CÔNG: THẦY VIỆT ANH
SVTH: NGUYỄN HỮU TÙNG – XD08A125