đồ án khách sạn hoàng đế tp huế

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

CHƯƠNG MỞ ĐẦU
TỔNG QUAN VỀ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC
I. Hệ kết cấu chịu lực chính:
-Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:
I.1. Hệ kết cấu khung:
-Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp
với các công trình công cộng. Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng có
nhược điểm là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn. trong thực tế kết cấu khung
BTCT được sử dụng cho các công trình có chiều cao đến 20 tầng đối với cấp phòng
chống động đất cấp 7; 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp 8 và
10 tầng đối với cấp 9.
I.2. Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng:
-Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương, hai
phương hoặc có thể liên kết lại thành các hệ không gian gọi 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 có chiều cao trên 20 tầng. Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của
các vách cứng tỏ ra là hiệu quả 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. Ngoài ra, hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo ra các không
gian rộng. Trong thực tế hệ kết cấu vách cứng thường được sử dụng có hiệu quả cho
các công trình nhà ở, khách sạn với độ cao không quá 40 tầng đối với cấp phòng chống
động đất £ 7. Độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấp phòng chống động đất của nhà cao
hơn.
I.3. Hệ kết cấu khung-giằng (khung và vách cứng):
-Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) được tạo ra tại khu vực cầu
thang
bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hơặc ở các tường biên là các khu vực có tường

liên tục nhiều tầng. Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà.
Hai hệ thống khung và vách được liền kết với nhau qua hệ kết cấu sàn. Trong trường
hợp này hệ sàn liền kết có ý nghĩa rất lớn. Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống
vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu được thiết kế để chịu
tải trọng thẳng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện tối ưu hóa các cấu kiện,

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu kiến trúc.
Hệ kết cấu khung - giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao
tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng. Nếu công trình
được thiết kế cho vùng động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30
tầng, cho vùng động đất cấp 9 là 20 tầng.
I.4. Hệ kết cấu đặc biệt
(Bao gồm hệ thống khung không gian ở các tầng dưới, còn phía trên là hệ kết
cấu khung giằng):
-Đây là hệ kết cấu đặc biệt được ứng dụng cho các công trình mà ở tầng dưới
đòi hỏi không gian lớn. Hệ kết cấu kiểu này có phạm vi ứng dụng giống hệ kết cấu
khunggiằng, nhưng trong thiết kế cần đặc biệt quan tâm đến hệ thống khung không
gian ởcác tầng dưới và kết cấu của tầng chuyển tiếp từ hệ thống khung không gian
sang hệ kết cấu khung giằng. Phương pháp thiết kế cho hệ kết cấu này nhìn chung là
phức tạp,đặc biệt là vấn đề kháng chấn.
II.5. Hệ kết cấu hình ống:
-Hệ kết cấu hình ống có thể được cấu tạo bằng một ống bao xung quanh nhà
gồm hệ thống cột, dầm, giằng và cũng có thể được cấu tạo thành hệ thống trong ống .

Trong nhiều trường hợp người ta cấu tạo ống ở phía ngoài, còn phía trong là hệ
thống khung, vách cứng hoặc kết hợp khung và vách cứng. Hệ thống kết cấu hình ống
có độ cứng theo phương ngang lớn, thích hợp cho loại công trình có chiều cao trên 25
tầng, các công trình có chiều cao nhỏ hơn 25 tầng loại kết cấu này ít được sử dụng. Hệ
kết cấu hình ống có thể được sử dụng cho loại công trình có chiều cao tới 70 tầng.
II.6. Hệ kết cấu hình hộp:
-Đối với các công trình có độ cao lớn và có kích thước 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 dặc biệt này có
khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho các công trình rất cao. Kết cấu hình hộp có
thể sử dụng cho các công trình cao tới 100 tầng.
II. Hệ kết cấu sàn:
-Hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của hệ kết cấu và giá
thành của toàn công trình. Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng. Do

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

vậy cần phải có sự phân tích so sánh để lựa chọn được phương án phù hợp với hệ kết
cấu và đặc điểm của công trình. Là kết cấu bêtông cốt thép toàn khối ta xét các phương
án sau:
II.1. Hệ sàn có dầm:
-Trong sơ đồ sàn có dầm (sàn sườn) có thể chia ra:
II.1.1. Sàn sườn toàn khối có bản loại dầm hoặc có bản kê bốn cạnh:
-Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản dầm.
Ưu điểm:

- Tính toán đơn giản.
- Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận
tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công.
Nhược điểm:
- Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt 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, lãng phí nguồn nhiên liệu để sưởi ấm
hay làm mát đối với những phòng có nhu cầu.
II.1.2. Hệ sàn ô cờ:
-Cấu tạo gồm hệ dầm vuông gốc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành
các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm
không quá 2m.
Ưu điểm:
- Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được 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 như hội trường, câu lạc bộ…
Nhược 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
cũngkhông tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ
võng.Để khắc phục nhược điểm của hai loại dầm trên có thể sử dụng phương án dầm
mỏng. Dầm mỏng là loại dầm có chiều rộng lớn hơn chiều cao do vậy có thể hạn chế

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

được chiều cao tầng.
II.2. Hệ sàn không dầm:
II.2.1. Sàn không dầm không ứng lực trước:
Bản sàn được tựa trực tiếp lên cột, có thể có mũ cột hoặc không.
Ưu điểm:
- Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình.
- Tiết kiệm được không gian sử dụng.
- Dễ phân chia không gian.
- Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật, điện nước..
- Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa từ 4m đến 8m.
- Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không
phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương 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 giá thành công trình hạ.
- Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm
so với phương án dầm.
Nhược điểm:
- Trong phương án này các cột không đựợc liên kết với nhau để tạo thành
khung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án dầm, do vậy khả năng chịu lực
theo phương ngang phương án này kém hơn phương án có 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
thủng, do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn.
II.2.2. Sàn không dầm ứng lực trước:
Ưu điểm:
-Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương
án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án
sàn không dầm.

- Giảm chiều dày sàn khiến khối lượng được giảm dẫn đến giảm tải trọng ngang
tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng.

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

- Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thỏa mãn về yêu cầu sử dụng bình
thường.
- Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp
với biểu đồ mômen do tĩnh tải gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép.
Nhược điểm:
-Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thường
nhưng lại xuất hiện một số khó khăn cho việc lựa chọn phương án:
- Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính
xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hóa
hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu.
-Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được.

CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU KẾT CẤU CÔNG TRÌNH VÀ NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN
I. Giới thiệu kết cấu công trình:
- Khách sạn Hoàng Đế là công trình được xây dựng ở thành phố Huế với quy
mô 1 tầng hầm và 16 tầng nổi.
- Công trình được xây dựng bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ với hệ thống
khung, sàn ứng lực trước và vách cứng chịu lực.
- Hệ kết cấu khung – vách được tạo ra bằng sự kết hợp giữa hệ thống khung và

vách cứng tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy và thang thoát hiểm.
- Hai hệ thống khung và vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn ứng lực
trước.
- Thường trong hệ kết cấu này, hệ thống vách cứng đóng vai trò chủ yếu chịu tải
trọng ngang, hệ khung chủ yếu được thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng.
- Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt
kích thước cột, dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc.
II. Nhiệm vụ tính toán kết cấu công trình:
Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, với khối lượng phần tính toán kết cấu
là 50%, nhiệm vụ của em được giao bao gồm:
1. Tính toán và bố trí cốt thép sàn tầng 5 của tòa nhà chính .

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

2. Tính toán và bố trí cốt thép cầu thang số 1 từ tầng 5 lên tầng 6.
3. Tính toán và bố trí cốt thép cho khung không gian, tính cột.
4. Tính móng trục H.

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

CHƯƠNG II:
TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

750 5500

5500

5500

34500

5500

5500 750

5500

D15
D17

D13

J

Ô 14

D19

D10

D20

5500

5500

Ô 11

D9

H

Ô 10

D21

5500

I

D11

Ô 13

5500

D12

D18

5500

Ô 12
5500

5500

D14

Ô 15

D16

5500

K

5500

5500

G

55000

D8

Ô9

F

5500

Ô8

5500

55000

D22

Ô7

E

Ô4
D4

C

B

D2

D28

Ô1

5500

D3

D27
5500

5500

D5
Ô3

D26

Ô2
5500

D

D6

D25

5500

D24

D75500

Ô6

5500

5500

D23

Ô5

A

D1
5500

4

5500

5

5500

6

5500

7

5500

8

5500

9

10

SÀN TẦNG 5 - 17
I.Tổng quan về phương án sàn ứng lực trước:
I.1. Phương án sàn phẳng:
- Do các cột không có dầm liên kết lại thành khung, do đó tổng độ cứng của các
cột theo các phương chịu lực nhỏ hơn nhiều so với sàn dầm. Vì vậy, khi cùng chịu tải
trọng ngang thì độ cứng của các cột rất nhỏ so với độ cứng của lõi và vách cứng (vách

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

và lõi chiếm đến 97% lực ngang tác dụng vào công trình). Như vậy khi tính toán bỏ
qua tải trọng ngang tác dụng vào cột, các cột hầu như chỉ chịu tải trọng đứng, còn vách
và lõi chịu tải trọng ngang.

- Qua tính toán cho thấy, khối lượng bê tông của phương án sàn phẳng gần bằng
hoặc bé hơn so với sàn dầm. Trong khi đó chiều cao lại giảm đáng kể, như vậy có thể
giảm được đáng kể tải trọng ngang do gió bão tác động vào công trình.
- Sàn phẳng thi công nhanh, đơn giản do dễ lắp dựng và tháo dỡ ván khuôn.
Các ván khuôn không phải gia công các hình dạng phức tạp và bị cắt vụn (dầm, cột).
Đồng thời việc lắp đặt và gia công cốt thép cũng dễ dàng, nhanh chóng, dễ định hình
hơn nhiều so với sàn dầm.
- Nhược điểm lớn nhất của sàn phẳng là độ cứng chống uốn theo phương
ngang nhỏ, do đó chuyển vị lớn tại đỉnh công trình. Để đảm bảo yêu cầu về chuyển vị
cần phải bố trí hợp lý sao cho tăng độ cứng công trình lên cao nhất (bố trí vách cứng
xung quanh và biên).
I.2. Phương án sàn bê tông cốt thép ứng lực trước:
-Sàn bê tông cốt thép ứng lực trước là 1 dạng của sàn không dầm nhưng có
những ưu điểm nổi bật so với sàn không dầm:
- Có khả năng chịu lực cao nên vượt được nhịp lớn.
- Bề dày bản sàn thường mỏng hơn sàn phẳng không dầm nên tăng được chiều
cao sử dụng: rất thích hợp với tòa nhà văn phòng, chung cư, khách sạn…
II. Phương pháp tính toán:
-Phương pháp tính toán và kiểm tra sàn bê tông cốt thép ứng lực trước ở đây
chính là phương pháp “phần tử hữu hạn” (PTHH), cáp không bám dính, căng sau.
-Cần xét đến sự làm việc tổng thể của toàn bộ sàn và áp dụng phương pháp
phần tử hữu hạn với sự hỗ trợ của phần mềm Safe V12 để tính toán.
-Do việc mô hình hóa cáp trong phương pháp PTHH là rất khó khăn, nhất là
việc tính toán, phân tích phải trải qua các giai đoạn làm việc khác nhau của kết cấu nên
ở đây sử dụng phương pháp cân bằng tải trọng.
-Các tải trọng cân bằng được qui về tải phân bố trên 1m 2 sàn. Sàn được chia
thành các dải có bề rộng tùy thuộc vào quy định của người thiết kế (Ở đây bề rộng dải
do chương trình Safe mặc định).

TRANG:54

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

-Tùy thuộc vào hình dạng cáp, lực ứng lực trước (ƯLT) sẽ gây ra tải trong cân
bằng tác dụng lên sàn hướng xuống hoặc hướng lên.
-Tải trọng cân bằng phụ thuộc vào quỹ đạo bố trí bố trí cáp.

s2

e1

s1

P

e2

Mô hình cáp trong phương pháp cân bằng tải trọng

L'/2

L

1

2

W b1

Wb1 =

W b2

8.P.s1
8.P.s 2
; Wb 2 =
2
L
L'2

Tuy nhiên trong thực tế, cáp không thể bố trí tại gối B như mô hình tính toán

s2

e1

s1

P

e2

trên mà phải bố trí như sau:

0,1L 0,1L'
L'/2

L

1

2

W b3

W b1

W b2

Wb1 =

8.P.s1
8.P.e2
8.P.s 2
; Wb 2 =
; Wb 3 =
2
2
L
(0,1L + 0,1L' )
L'2

Phương pháp PTHH có thể dễ dàng mô hình được tải trọng cân bằng tương ứng
theo quỹ đạo cáp.
III. Sơ bộ chọn kích thước các cấu kiện, loại vật liệu sử dụng:
III.1. Vật liệu sử dụng:
2

Bê tông B30 Mác 350có cường độ chịu nén Rb = 17( MPa) = 17000( KN / m ).

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

Quy về cường độ cường độ theo tiêu chuẩn ACI –f’c=22,75(MPa)
Cáp ƯLT không bám dính loại T15 có đường kính d = 15,24 mm đặt trong ống
nhựa đường kính 20 mm có:
Giới hạn bền : f pu = 1860( MPa).
Giới hạn chảy : f py = 1690( MPa).
Diện tích Aps = 140 mm2; Es = 195.103 (MPa).
Cốt thép thường dùng loại AIII có fy = 365 (MPa).
III.2. Tiết diện các cấu kiện:
1.Tiết diện sàn:
Theo chuyên đề “Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước”-PGS.Phan Quang Vinh.
Nhiệm vụ thiết kế sàn tầng điển hình của khách sạn chức năng phục vụ chỗ
nghỉ ngơi cho du khách .Tải trọng trung bình như vậy chiều dày sàn hợp lý nên chọn
trong khoảng:
hs = (

1
1
→ )l n = 262 → 323(mm) .
34
42

Nhưng ở đây do nhịp và tải trọng lớn nên để đảm bảo điều kiện chọc thủng, sơ
bộ chọn chiều dày sàn là 280 mm.
2.Tiết diện dầm biên:
Kích thước dầm biên :
-Loại 1 :
hd = (1/12 → 1/20).l = (1/12 → 1/20).11000=550 → 917 .Chọn hd =600 mm
bd = (1/2 → 1/4).h = (1/2 → 1/4).600 =150 → 300 Chọn bd = 300 mm.
3.Tiết diện mũ cột: Tính khi không đảm bảo chọc thủng.
4.Tiết diện cột:
-Tiết diện cột được chọn sơ bộ theo công thức: A0 =

k t .N
.
Rb

-Trong đó:
kt : Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như moment uốn M u, hàm lượng cốt thép, độ
mảnh của cột. Khi ảnh hưởng của moment là lớn, độ mảnh cột lớn thì k t lớn, vào
khoảng 1,3 → 1,5. Ngược lại lấy kt = 1,1 → 1,2. Cột làm việc đúng tâm kt = 1.
N: Lực nén, tính toán gần đúng như sau: N = m s .q. As .
ms là số sàn phía trên tiết diện đang xét.

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

As là diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét.

q là tải trọng tương đương tính trên mỗi m 2 mặt sàn gồm tải trọng thường
xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột, đem ra phân bố đều trên
sàn. Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế.
-Với nhà có bề dày sàn bé (10-14cm, kể cả các lớp cấu tạo mặt sàn), có ít
tường,kích thước dầm cột bé: q=10-14 kN/m2 .
-Với nhà có bề dày sàn trung bình (15-20cm), tường dầm cột trung bình hoặc
lớn, q=15-18 kN/m2 .
-Với nhà có bề dày sàn lớn (trên 20cm), q có thể đến 20 kN/m2 hoặc hơn nữa.
-kt : hệ số kể đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng thép, độ mảnh
của cột. (“Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép”- GS Nguyễn Đình Cống, NXB Xây
Dựng, trang 21).
-Sau khi sơ bộ tính được A0 tiến hành chọn kích thước của cột. Với tiết diện chữ
nhật, tỷ lệ giữa cạnh dài và cạnh ngắn nhỏ hơn 4, nếu lớn hơn hoặc bằng 4 thì coi đó là
vách.
-Kích thước tiết diện cột có được xem là hợp lý hay không về mặt chịu lực chỉ
được đánh giá sau khi đã tính toán bố trí cốt thép, và dựa vào tỷ lệ phần trăm cốt thép.
Nếu phát hiện kích thước quá bất hợp lý, quá lớn hoặc quá bé thì nên chọn lại và tính
lại. Trong nhà nhiều tầng, người ta thường giảm tiết diện cột theo chiều cao từ móng
đến mái. Lý do là lực nén trong cột giảm dần, để hợp lý về sử dụng vật liệu thì càng
lên cao càng giảm khả năng chịu lực của cột.
-Các cột trong khách sạn của em có tiết diện không đổi từ tầng hầm đến tầng

mái. Sự lựa chọn như vậy xuất phát từ những lý do sau:
+Công trình đang tính có kết cấu sàn không dầm, độ cứng của cột vách
ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân phối nội lực trong sàn. Việc thay đổi tiết diện cột sẽ
phải tính toán lại cấu tạo sàn, gây khó khăn cho cả thiết kế và thi công công trình.
+ Trong phương án sàn không dầm, các cột không được liên kết với
nhau theo 2phương tạo nên hệ khung, nên độ cứng ngoài mặt phẳng nhỏ hơn so với
phương án có dầm.
+ Việc giảm kích thước tiết diện cột có vẻ hợp lý về mặt chịu lực nhưng

làm phức tạp cho thi công và ảnh hưởng không tốt đến sự làm việc tổng thể của công

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

trình khi tính toán dao động dưới tác dụng của tải trọng ngang (“Tính toán tiết diện
cột
bê tông cốt thép”- GS Nguyễn Đình Cống, NXB Xây Dựng, trang 21). Để đảm bảo sử
dụng hợp lý vật liệu, “nên thay đổi mác bê tông và cốt thép hơn là thay đổi tiết diện
cột” (“Kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép” –PGS. TS Lê Thanh Huấn, NXB Xây
Dựng, trang 142).
+Trong bài toán kinh tế cho nhà cao tầng, việc giảm tiết diện cột chưa
hẳn đã đem lại lợi ích, khi mà thi công khó khăn, hệ số luân chuyển ván khuôn bị giảm
đi. Thực tế việc thay đổi cấp bền của bê tông và cốt thép đang được áp dụng cho nhà
cao tầng ngày càng phổ biến.
+ Càng lên cao lực nén tác dụng lên cột càng giảm, nhưng tải trọng
ngang do gió và động đất lại càng lớn, việc giảm tiết diện cột không thỏa đáng có thể
dẫn đến sự mất ổn định khi cột làm việc lệch tâm lớn dưới tác dụng của mô men lớn.
+ Công trình tính toán có kể đến động đất. Các nút liên kết giữa cột vách
và dầm sàn là những vị trí tập trung nội lực lớn . Dưới tác dụng của động đất, tại vị trí
các nút, lực cắt có thể gia tăng một cách đột ngột, có thể dẫn đến sự phá hoại theo các
tiết diện nghiêng mà trong tính toán, thiết kế chưa định lượng được. Sự thay đổi tiết
diện cột sẽ tăng sự nguy hiểm ở các nút và khó đảm bảo các cấu tạo kháng chấn.
+ Để đảm bảo chống chọc thủng cho sàn ULT và đơn giản trong tính
toán cho phép không thay đổi tiết diện cột trên suốt chiều cao nhà.
-Tuy vậy, sự lựa chọn trên cũng chỉ là sơ bộ, nhất định phải đánh giá lại sau khi

đã tính toán bố trí cốt thép cho công trình dựa trên các chỉ tiêu kĩ thuật và kinh
tế.Trong đồ án của mình ,em dùng phương án sàn không dầm ứng lực trước nên chiều
dày sàn lớn vì không có các dầm vượt nhịp lớn .Vì vậy, em chọn sơ bộ tải trọng
q=16 kN/m2 và hệ số kt=1,1
a) Đối với cột trên tòa nhà chính:
*Đối với cột biên:
-Cột E-4,E-10,G-4,G-10 ; B-6,B-8,J-6,J-8 :
As = 5,5.2,5 + 5,5.5,5 = 44(m 2 ).
N = m s .q. As = 17.16.44 = 11968(kN ).
⇒ A0 =

1,1.11968
= 0,774m 2 ). Chọn 900x 900 (mm).
17000

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

-Các cột còn lại lấy sơ bộ :
As = 5,5.2,5 + 2,5.2,5 = 20(m 2 ).
N = m s .q. As = 17.16.20 = 5440kN ).
⇒ A0 =

1,1.5440
= 0,352m 2 ). Chọn 600x600 (mm).
17000

*Đối với cột giữa:
As = 5,5.5,5 + 5,5.2,5 + 1,55.2 + 1,55.5,5 = 55,625(m 2 ).
N = ms .q. As = 17.16.55,625 = 15130(kN ).
⇒ A0 =

1,1.15130
= 0,979(m 2 ). Chọn 900 x 900 (mm)
17000

b) Riêng khối đơn nguyên hai bên :
*Cột giữa:
As = 5,5.5,5.3 + 5,5.2,5 = 104,5(m 2 ).
N = ms .q. As = 4.20.104,5 = 8360(kN ).
⇒ A0 =

1,1.8360
= 0,541(m 2 ). Chọn 1000 x 1000 (mm)
17000

Do yêu cầu kiến trúc nên cột tại đại sảnh phải lớn

*Cột biên :
As = 5,5.2,5.2 = 27,5(kN ).
N = ms .q. As = 4.(5,5.2,5.2).20 = 2200(kN ).
⇒ A0 =

1,1.2200
= 0,142( m 2 ). Chọn 400 x 400 (mm)
17000

5.Tiết diện vách:
-Chiều

dày

thành

vách

t

chọn

theo

các

điều

kiện

150mm



t≥1

 20 .H = 165mm

-Chọn chiều dày vách ngoài 300 mm,vách trong dày 250mm .
IV. Xác định tải trọng tác dụng lên sàn:
(Sàn tầng điển hình là sàn tầng 5 của tòa nhà 17 tầng).
IV.1. Tĩnh tải sàn:
a) Trọng lượng bê tông sàn:

TRANG:54

sau:


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

g stc = 25.0,25 = 6,25( kN / m 2 )
g stt = n. γ .δ = 1,1.25.0,25= 6,875 (kN/m2).

-Với : γ (kN/m3): Trọng lượng riêng của bê tông.
n: Hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995.
δ : Chiều dày sàn.

b) Trọng lượng các lớp lót và trần treo: gttreo
* Ô sàn bình thường:
Chiều

Lớp vật liệu

dày(m)

Gạch lát sàn ceramic 0.01
Vữa lót và trát trần
0.04
Thiết bị và trần treo
Tổng tải trọng

•

Trọng lượng riêng
2

(kN/m )
22
16

gtc(kN/m2)
0.22
0.64

Hệ số vượt
tải n
1.1
1.3

gtt(kN/m2)
0.242
0.832
0.35
1.424

sàn phòng vệ sinh:
Chiều

Lớp vật liệu
Gạch lát sàn ceramic
Vữa lót
Lớp chống thấm
Vữa xi măng trát trần
Thiết bị và trần treo
Tổng tải trọng

dày(m)
0.01
0.02
0.03
0.01

Trọng lượng
2

riêng(kN/m )
22
16
16
16

gtc (kN/m2)
0.22
0.32
0.48

0.16

Hệ số vượt
tải n
1.1
1.3
1.3
1.3

gtt (kN/m2)
0.242
0.416
0.624
0.208
0.35
1.84

-Sau khi có tải trọng phân bố trên sàn vệ sinh ta tính tải trọng tập trung
tại sàn vệ sinh:
Q = qvs.Fsàn VS (Lấy trung bình 1 ô sàn vệ sinh có diện tích 8,5m2).
⇒ Qtt = 1,84.8,5 = 15,64(kN ) .

-Tải trọng tập trung ở các sàn vệ sinh được chia đều cho toàn sàn nhà:
-Diện tích sàn:
F’sàn = 5,5.11.2+(11+5,5.2)(5,5.2).2 + (5,5.2)(11+5,5.4).2= 1331 (m2).
-Diện tích sàn trừ lỗ cầu thang và lồng thang máy:
Fsàn= F’sàn- Fcầu thang và lõi thang =1331-5,9.7,9.2=1237,78 (m2).
-Mỗi tầng có 18 sàn vệ sinh:

TRANG:54

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

⇒ qvstt = Qtt / Fsàn =

18.15,64
= 0,23(kN / m 2 )
1237,78

c) Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn:
Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 110 mm.
Tường ngăn xây bằng gạch rỗng có γ = 1500 (Kg/m3).
Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì
xem tải trọng đó phân bố đều trên sàn. Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi
thành tải trọng phân bố truyền vào dầm.
Chiều cao tường được xác định: ht = H - hds.
Trong đó:
ht: Chiều cao tường.
H: Chiều cao tầng nhà.
hds:Chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng.
⇒ h1 = H - hds = 3,3 – 0,25 = 3,05 (m).
⇒ h2 = H - hds = 3,3 – 0,8 = 2,5 (m).

Công thức qui đổi tải trọng tường và cửa trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô
sàn :
g ttt−c =

nt .( S t − S c ).δ t .γ t + nc .S c .γ c
(kG/m2).
Si

Trong đó:
St (m2): Diện tích bao quanh tường.
Sc(m2): Diện tích cửa.
nt, nc: Hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa.(nt=1,1; nc=1,3).
δ t = 0,11 (m): Chiều dày của mảng tường.
γ t = 1500 (kG/m3): Trọng lượng riêng của tường .
γ c = 18 (kG/m2): Trọng lượng của 1m2 cửa.

Si (m2): Diện tích ô sàn đang tính toán.
Để đơn giản cho tính toán và thiên về an toàn xem như chỉ gồm tải trọng do tường
truyền vào sàn .
=> g ttt−c =

nt γ t .∑ δ i .l i .hi
S

St (dày 110mm) =335 (m)

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

St (dày 210mm) =125 (m)

tt
=> g t −c =

1,1.1500.(335.0,11 .3,05 + 125.0,21.2,5)
= 237,3(kG / m 2 )
1237,78

tt
2
Hay g t −c = 2,373(kN / m )

Vậy tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn là:
tt
+ g ttt−c .
G = g stt + g vstt + g ttreo

=6,875+1,424+0,23+2,373=10,9(kN/m 2)
IV.2. Hoạt tải sàn:
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (KN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995.
Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau. Căn cứ
vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra bảng xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau
đó nhân với hệ số vượt tải n. Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt (kN/m2).
Theo TCXDVN 2737-1995, khi thiết kế nhà cao tầng thì hoạt tải sử dụng được
nhân với hệ số giảm tải theo chiều cao. Theo TCVN 2737-1995 hệ số giảm tải được
quy định như sau:
Khi diện tích ô sàn A>A1=9m2, theo điều 4.3.4.1 TCVN 2737-1995:
n1=0,4+0,6/ A / A1
*Ta lập bảng tính toán sau:
Loại
căn

hộ

Phòng chức
năng
Nhà vệ sinh

Diện
tích
(m2)

HT
toàn
phần
daN/m2

10,5

200
200
200
Lối đi
3,34
200
200
Phòng Nhà vệ sinh 9,28
Phòng ngủ 1 39,435 200
loại B Lối đi
6,09
200
200

Phòng Nhà vệ sinh 9,28
Phòng ngủ 2 37,13 200
loại C Lối đi
10,08 200
Phòng Phòng ngủ 1 23,75
loại A Phòng ngủ 2 23,75

Hành
lang

224,74 300

HT dài
hạn
daN/m2

A1
(m2)

n

ψA1

70
70
70
70
70
70
70

70
70
70

9
9
9
9
9
9
9
9
9
9

1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3

0,955
0,769
0,769
1,385

0,991
0,687
1,129
0,991
0,695
0,967

70

9

1,3 0,52

Tổng

Ptt

P

kN/m2
2,483
1,999
1,999
3,601
2,577
1,786
2,935
2,577
1,807
2,514

(kN)
26,072
47,476
47,476
12,027
23,915
70,431
17,874
23,915
67,094
25,341

2,028

455,77 455,77

P
(kN)
133,05

112,22
116,35

Ta có bảng tính tải trọng tác dụng lên sàn tầng điển hình (tầng 5) :

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tổng hoạt Tổng hoạt

Hoạt

tải

phân

bố

kN

Số lượng tải từng tải
trên
bằng sàn
phòng
loại
tầng
kN
kN
m2

133,05

2

266,102

2,06

112,22

8

897,76

116,35

8

930,8

455,77

1

455,773

Loại
phòn
g
Phòng
loại A
Phòng
loại B
Phòng
loại C
Hành
lang

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

Ptt

2550,44

Diện tích mặt

trung bình
kN

1237,78

Tổng tĩnh tải tính toán lên 1m2 trừ đi trọng lượng bản thân sàn :
qTtt = G − g stt = 10,9 − 6,875 = 4,025(kN / m 2 )

Tổng hoạt tải tính toán lên 1m2 :
Ptt = 2,060(kN / m 2 )

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1m2 sàn (Tính gần đúng):
q tc =

G
10,9 2,06
+ Ptc =
+
= 11,63(kN / m 2 ) .
n
1,1

1,2

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên 1m2 sàn trừ đi trọng lượng sàn :
q tt = G + Ptt = 10,9 + 2,06 = 12,96(kN / m 2 ) .

V. Kiểm tra sơ bộ chọc thủng của cột đối với sàn:
Theo tiêu chẩn thiết kế TCXDVN 356-2005 thì điều kiện để đảm bảo chống
chọc thủng là: P ≤ Rbt .b.h0 (Trang 344 sách kết cấu BTCT1 phần cấu kiện cơ bản).
Với P là tải trọng gây nên sự phá hoại theo kiểu đâm thủng
P = q[ Axq − (c + 2.ho ) 2 ]

Trong đó: q là tổng tải trọng tính toán tác dụng lên 1m2 sàn.
Axq : diện tích truyền tải lên cột .
c là kích thước cột :
+c = 1m , đối với cột giữa
+ c = 0,6 m đối với cột biên
h0 là chiều dày hữu ích của bản: h0 = h – a = 0,25 – 0,02 = 0,23 (m).

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

a = 2 cm: Chiều dày lớp bảo vệ.
b là chu vi trung bình của mặt đâm thủng: b = 4.(c + h0)

Loại cột

q

(kN/m2)
Cột biên1 12,962
Cột biên2 12,962
Cột giữa 12,962

Axq

c

ho

Rbt

(m2)
44
20
55,625

(m)
0,9
0,6
0,9

(m)
0,23
0,23
0,23

(MPa)
1,2
1,2
1,2

b
4,52
3,32
4,52

Rbtbho

P

(kN)
1247,52
916,32
1247,52

(kN)
559,83
254,57
710,51

-Vậy sơ bộ kết luận rằng chiều dày sàn đã chọn đảm bảo khả năng chống chọc
thủng. Sau khi tính toán kiểm tra xong điều kiện chịu uốn sẽ kiểm tra lại. Lúc đó mới
khẳng định chắc chắn về khả năng chống chọc thủng của sàn.
VI. Trình tự tính toán:

VI.1. Xác định tải trọng cân bằng Wb; lực ứng lực trước yêu cầu:

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

- Thường thì tải trọng cân bằng lấy vào khoảng (0,8-1) lần trọng lượng bản thân
của sàn. Lấy Wb = 0,9.25.0,28 = 6.3 (kN/m2).
- Đưa tải trọng Wb này vào mô hình tính toán sàn bằng phần mềm Safe-V12
Khai báo nó là tĩnh tải tác dụng lên sàn, khai báo đầy đủ các đặc trưng vật liệu.

Mô Hình 3D trong phần mềm Safe
Sau khi chạy chương trình có được biểu đồ moment của từng dải và biểu đồ
biến dạng do tải trọng cân bằng gây ra như sau:

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

CHIA DẢI THEO PHƯƠNG X

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

NỘI LỰC SÀN THEO PHƯƠNG X

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

NỘI LỰC TRONG CÁC DẢI THEO PHƯƠNG X

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

CHIA DẢI THEO PHƯƠNG Y

TRANG:54


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHÁCH SẠN HOÀNG ĐẾ -TP. HUẾ

NỘI LỰC TRONG CÁC DẢI THEO PHƯƠNG Y

TRANG:54