Thiết kế bản vẽ thi công ký túc xá trường cao đẳng xây dựng bắc giang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
LỜI MỞ ĐẦU
Đồ án tốt nhiệp là 1 nhiệm vụ rất là quan trọng đối với 1 sinh viên khi chuẩn bị ra
trường. Đây là 1 môn tổng hợp tất cả các kiến thức của các môn học trong suốt quá
trình học tập tại trường. Đây cũng là giai đoạn để mỗi sinh viên học hỏi và tập duyệt
và cũng là cơ hội để biết sinh viên đã tiếp thu được những gì trong thời gian học vừa
qua.
Đối với đất nước ta hiện nay, ngoài nhu cầu nhà ở, văn phòng trong các dự án khu
đô thị thuộc trung tâm các thành phố mới đang được đầu tư phát triển mạnh. Nhà dạng
tổ hợp cao tầng là một hướng phát triển phù hợp và có nhiều tiềm năng. Việc thiết kế
kết cấu và tổ chức thi công một ngôi nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản,
thiết thực đối với một kỹ sư xây dựng. Bên cạnh những ngôi nhà cao tầng đáp ứng nhu
cầu phát triển cho nền kinh tế xã hội thì những ngôi nhà cao cấp, đa năng, phù hợp với
nhu cầu nghiên ăn ở, học tập và nghiên cứu dành cho sinh viên là vấn đề theo em là rất
quan trọng. Hiện nay, trong các thành phố lớn tập trung nhiều trường đại học lớn của
cả nước, nhu cầu ở, học tập của sinh viên là rât cần thiết, tuy nhiên nhiều khu ký túc xá
dành cho sinh viên đang trở nên lạc hậu, quá chật hẹp hoặc không đáp ứng đủ nhu cầu
cần thiết cho sinh viên. Những năm tháng học tập tại trường đã hình thành cho em một
mong muốn mình có thể thiết kế và xây dựng một khu ký túc xá đáp ứng tốt nhất cho
nhu cầu sinh hoạt và học tập của sinh viên. Lực lượng tri thức to lớn xây dựng tương
lai của đất nước. Chính vì vậy đồ án tốt nghiệp mà em nhận là một công trình cao tầng
có tên "KTX sinh viên Trường CĐ Xây dựng BẮC GIANG ". Công trình là khu ký
túc xá cao tầng và hiện đại bậc nhất Thành phố BẮC GIANG.
Đồ án tốt nghiệp được giao nhiệm vụ làm trong vòng từ ngày 1/9/2015 đến
21/11/2015 với các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu, lập niện pháp kỹ thuật thi công, biện
pháp tổ chức thi công và tổng dự toán cho 1 hạng mục công trình. Nhờ có những kiến
thức trong suốt 4 năm ngồi trên ghế nhà trường và sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô
hướng dẫn đã giúp em hoàn thành xuất xắc đồ án tốt nghiệp này. Nhưng do thời gian
và kiến thức của e còn hạn chế lên không tránh khỏi những sai xót khi làm đồ án.
Nhân dịp này, em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến thầy, cô giáo :
+ Thầy Nguyễn Xuân Lộc.

+ Cô Vũ Thị Khánh Chi.
Các thầy đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Đồng thời em cũng xin được cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo, các bạn sinh viên trong
trường đã chỉ bảo em rất nhiều trong quá trình học tập để trở thành một người kỹ sư
xây dựng.
Sinh viên: Bùi Văn Thịnh

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
Chương 1 : KIẾN TRÚC
1.1 .Giới thiệu về công trình
Những năm gần đây, ở nước ta, mô hình nhà cao tầng đã trở thành xu thế cho
ngành xây dựng. Nhà nước muốn hoạch định thành phố với những công trình cao tầng,
trước hết bởi nhu cầu xây dựng, sau là để khẳng định tầm vóc của đất nước trong thời
kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá. Nằm trong chiến lược phát triển chung đó, đồng thời
nhằm phục vụ tốt hơn nhu cầu ăn ở, học tập và nghiên cứu cho sinh viên. Ban lãnh đạo
Trường Cao Đẳng Xây Dựng Bắc Giang đã đầu tư và xây dựng khu ký túc xá ngay
trong khuôn viên của trường nhằm đảm bảo điều kiện học tập và việc quản lý tập thể
sinh viên được tốt nhất.
Công trình với chiều cao 36,4m, mặt bằng không lớn do diện tích khuôn viên
trường có hạn. Tuy nhiên trong khuôn khổ một đồ án tốt nghiệp, em cũng xin được
mạnh dạn xem xét công trình dưới quan điểm của một kỹ sư xây dựng, phối hợp với
các bản vẽ kiến trúc có sẵn, bổ sung và chỉnh sữa để đưa ra giải pháp kết cấu, cũng
như các biện pháp thi công khả thi cho công trình.
Tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc sử dụng các hệ số công năng tốt nhất để thiết kế

về các mặt diện tích phòng, chiếu sáng, giao thông, cứu hoả, thoát nạn.
1.2 . Giải pháp về kiến trúc.
1.2.1 Giải pháp kiến trúc mặt đứng

Mặt đứng công trình là bộ mặt của tòa nhà được xây dựng. Mặt đứng công trình
góp phần tạo nên quần thể kiến trúc các toà nhà trong khuôn viên trường nói riêng và
quyết định kiến trúc toàn khu vực nói chung. Mặc dù là một khu ký túc xá nhưng đựơc
bố trí khá trang nhã với nhiều khung cữa kính tại các tầng căng tin, sảnh cầu thang,
cữa sổ, và đặc biệt là hệ khung kính thẳng đứng dọc theo hệ cầu thang ở mặt chính
diện của toà nhà tạo cho toà nhà thêm uy nghi, hiện đại. Từ tầng 3-9 với hệ thống lan
can bằng gạch chỉ màu đỏ bao lấy hệ cữa chính sau và hai cữa sổ tạo cho các căn
phòng trở nên rộng thoáng và thoải mái và tạo thêm những nét kiến trúc đầy sức sống
cho toà nhà. Tuy nhiên những nét kiến trúc đó vẫn mang tính mạch lạc, rỏ ràng của
một khu tập thể sinh viên chứ không mang nặng về tính kiến trúc phức tạp.
Toà nhà có mặt bằng chữ nhật. Tổng chiều cao của toà nhà là 36,4 m. Trong đó
chiều cao các tầng như sau:
- Tầng một có chiều cao 4.2m.
- Các tầng còn lại cao 3.3m
Mặt đứng của toà nhà có kiến trúc hài hoà với cảnh quan. Vật liệu trang trí mặt
ngoài còn sử dụng vật liệu sơn nhiệt đới trang trí cho công trình, để tạo cho công trình
đẹp hơn và phù hợp với điều kiện khí hậu nước ta.

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
1.2.2 . Giải pháp kiến trúc mặt bằng.

Với mặt bằng công trình là hình chữ nhật cân xứng, công trình được thiết kế theo
dạng công trình đa năng. Mặt bằng được thiết kế nhiều công năng mà một ký túc xá
cần thiết như: phòng kỹ thuật, phòng đọc và nghiên cứu tài liệu chuyên ngành, phòng
sinh hoạt văn hoá văn văn nghệ…
+ Tầng 1:
Được bố trí chủ yếu là diện tích căng tin phục vụ ăn uống, khu bếp căng tin với
các ô cửa sổ lớn nhằm tao sự thông thoáng cho các phòng ăn, phòng trực, phòng vệ
sinh chung, các sảnh lớn khu cầu thang đi lên các tầng trên và xuống tầng hầm.
+ Tầng 2:
Đây là tầng dành cho sinh viên nghiên cứu tài liệu học tập gồm cả đại cương và
chuyên ngành kỹ thuật, phòng đọc báo, tầng 3 có thể nói là tầng phục vụ nhu cầu quan
trọng cho giới sinh viên mà trước đây rất ít trường quan tâm về vấn đề này. Hỗ trợ tài
liệu cho phòng đọc là phòng lưu trữ sách báo. Kho sách báo được hỗ trợ từ các nguồn
tài trợ, sự đầu tư của trường và các thư viện. Các cửa ra vào phòng thư viện đều được
trang bị cửa kính đục cách âm nhằm tránh sự tác động từ bên ngoài đặc biệt là sảnh
cầu thang và chống ồn.
+ Tầng 3  tầng 9:
Với công năng chính là phòng ở, chia mặt bằng mỗi tầng ra làm 25 phòng, với
hành lang rộng 2.8m xuyên suốt chiều dài ngôi nhà. Tất cả các phòng có diện tích
bằng nhau là 28m2. Mỗi phòng đều có phòng vệ sinh khép kín và trang bị tủ để đồ đạc.
Các phòng đều có hệ thống cửa chính và cửa sổ đủ cung cấp ánh sáng tự nhiên. Hai
đầu khối nhà là sảnh cầu thang máy và thang bộ đảm bảo việc đi lại.
+ Tầng 10:
Tầng 10 là tầng bố trí phòng có diện tích rộng 308m2 dành cho sinh viên sinh
hoạt, giao lưu văn hoá văn nghệ và những cuộc họp nội bộ hay với ban lãnh đạo nhà
trường. Phục vụ cho sinh hoạt văn hoá là phòng chuẩn bị và kho với diện tích mỗi
phòng là 28m2. Ngoài ra còn bố trí sân chơi thoáng mát dành cho thời gian nghỉ ngơi
giữa và sau các cuộc họp.
+ Mái:

Tầng mái ngoài 2 tum thang lên mái còn bố trí 2 bể nước. Mỗi bể có diện tích
3
19m . Hệ che mái là lớp tôn màu đỏ sẩm chống nóng, cách nhiệt có độ dốc 20% để
thoát nước về hệ thống ống thoát nước có đường kính 110mm bố trí ở các góc mái.
Trên mái còn bố trí hệ cột thép thu sét nhằm chống sét cho ngôi nhà. Bao quanh mặt
bằng mái là hệ mái đua bằng bêtông cốt thép dốc 30% vào trong rộng ra mỗi bên 1.5m
nhằm chống ướt hay ẩm do nước mưa và thu nước vào ống thu nước. .

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
1.2.3 . Hệ thống giao thông.

- Giao thông phƣơng đứng :
Giao thông phương đứng bố trí hai thang máy hai buồng thang ở giữa tòa nhà.
Năng lực của thang máy này đủ để vận chuyển người lên, xuống trong toà nhà. Ngoài
hệ thống thang máy phục vụ cho giao thông phương đứng còn có thang bộ cạnh thang
máy phục vụ cho nhu cầu đi lại ở những tầng thấp hoặc trong giờ cao điểm. Các thang
bố trí ở chính giữa toà nhà hoàn toàn phù hợp với nhu cầu đi lại của sinh viên. Tất cả
hệ thống thang bộ và thang máy đều được cung cấp tự nhiên vào ban ngày bằng hệ
thống khung kính và cửa sổ và được chiếu sáng bằng bóng điện trên trần thang vào
ban đêm. Trong thang máy cũng được chiếu sáng đầy đủ khi vận hành.
- Giao thông phƣơng ngang :
Giao thông theo phương ngang chủ yếu là các sảnh lớn bố trí xung quanh cầu
thang thông suốt với các hành lang rộng đi đến các phòng. Với hệ thống giao thông
như vậy hoàn toàn phù hợp với công năng của toà nhà.

1.2.4 . Hệ thống thông gió và chiếu sáng.
Kết hợp giữa tự nhiên và nhân tạo là phương châm thiết kế cho toà nhà.
- Bởi chỉ là khu ký túc xá dành cho sinh viên nên hệ thống thông gió nhân tạo
chủ yếu bằng hệ thống quạt trần bố trí trong các phòng.
- Thông gió tự nhiên thoả mãn do tất cả các phòng đều tiếp xúc với không gian
tự nhiên đồng thời hướng của công trình phù hợp hướng gió chủ đạo.
- Chiếu sáng công trình bằng nguồn điện thành phố. Ngoài hệ thống cầu thang,
đặc biệt chú ý chiếu sáng khu hành lang giữa hai dãy phòng đảm bảo đủ ánh sáng cho
việc đi lại. Tất cả các phòng đều có đường điện ngầm và bảng điện riêng,ổ cắm, công
tắc phải được bố trí tại những nơi an toàn, thuận tiện, đảm bảo cho việc sử dụng .
Trong công trình các thiết bị cần sử dụng điện năng là:
+ Các loại bóng đèn: đèn huỳnh quang, đèn sợi tóc,
+ Các thiết bị làm mát :quạt trần, quạt giường.
+ Thiết bị học tập : máy vi tính.
- Cấp điện:
Toàn công trình dung 1 buồng phân phối điện bằng cách đưa cấp điện từ ngoài
vào. Buồng phân phối này được bố trí ở phòng kỹ thuật. Từ buồng phân phối, điện đến
các hộp điện ở các tầng, các thiết bị phụ tải dùng các cáp điện ngầm trong tường hoặc
trong sàn. Trong buồng phân phối bố trí một tủ điện chung cho các thiết bị phụ tải có
công suất sử dụng cao như: trạm bơm, thang máy hay hệ thống điện cứu hoả. Dùng
Aptomat để quản lý cho hệ thống đường dây, từng phòng sử dụng điện.

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
1.2.5 . Hệ thống cấp và thoát nước

Công trình là khu nhà ở mỗi phòng 8 sinh viên nên việc cung cấp nước chủ yếu
phục phụ cho khu vệ sinh. Nguồn nước được lấy từ hệ thống cung cấp nước máy của
thành phố.
- Giải pháp cấp nƣớc bên trong công trình:
Sơ đồ phân phối nước được thiết kế theo tính chất và điều kiện kỹ thuật của nhà
cao tầng, hệ thông cấp nước có thể phân vùng theo các khối. Công tác dự trữ nước sử
dụng bằng bể ngầm sau đó bơm nước lên hai bể dự trữ trên mái. Tính toán các vị trí
đặt bể hợp lý, trạm bơm cấp nước đầy đủ cho toàn nhà.
- Giải pháp thoát nƣớc cho công trình:
Hệ thống thoát nước thu trực tiếp từ các phòng WC xuống bể phốt sau đó thải ra hệ
thống thoát nước chung của thành phố thông qua hệ thống ống cứng. Bên trong công
trình, hệ thống thoát nước bẩn được bố trí qua tất cả các phòng: Đó là các ga thu nước
trong phòng vệ sinh vào các đường ống đi qua. Hệ thông thoát nước mái phải đảm bảo
thoát nước nhanh, không bị tắc nghẽn.
1.2.6 . Hệ thống phòng cháy và chữa cháy
Công trình trang bị hệ thống phòng hoả hiện đại. Tại vị trí hai cầu thang bố trí hai hệ
thống ống cấp nước cứu hoả D =110.
Hệ thống phòng hoả được bố trí tại các tầng nhà bao gồm bình xịt, ống cứu hoả họng
cứu hoả, bảng nội quy hướng dẫn sử dụng, đề phòng trường hợp xảy ra hoả hoạn.
Hệ thống phòng cháy chữa cháy được thiết kế đúng với các quy định hiện thời. Các
chuông báo động và thiết bị như bình cứu hoả được bố trí ở hành lang và cầu thang bộ
và cầu thang máy.
-Hệ thống giao thông được thiết kế đúng theo yêu cầu phòng cháy, chữa cháy.
Khoảng cách 2 cầu thang bộ là 20 mét. Khoảng cách từ điểm bất kỳ trong công trình
tới cầu thang cũng nhỏ hơn 20 mét
1.2.7 . Hệ thống thu gom rác thải.
Hệ thống thu gom rác thải dùng các hộp thu rác đặt tại các sảnh cầu thang và thu
rác bằng cách đưa xuống bằng thang máy và đưa vào phòng thu rác ngoài công trình.
Các đường ống kỹ thuật được thiết kế ốp vào các cột lớn từ tầng mái chạy xuống tầng

1.
1.2.8. Hệ thống chống sét.
Hệ thống chống sét gồm: kim thu lôi, hệ thống dây thu lôi, hệ thống dây dẫn bằng
thép và cọc nối đất. Tất cả các thiết bị thu sét được thiết kế theo tiêu chuẩn hiện hành.
Tất cả các trạm, thiết bị dung điện phải được nối đất an toàn bằng hình thức dùng
thanh thép nối với cọc nối đất.

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
 KẾT LUẬN :
Qua phân tích các giải pháp kiến trúc trên ta thấy công trình khá hợp lý về mặt công
năng cũng như hợp lý về giải pháp kiến trúc của một khu tập thể hiện đại dành cho
sinh viên chắc chắn công trình xây dựng nên góp phần cải tạo cho thành phố đẹp hơn
và hiện đại hơn. Và có thể sẽ được áp dụng rộng rãi cho nhiều trường đại học trong
thành phố cũng như trong cả nước, nhằm nâng cao đời sống sinh viên cũng như môi
trường thuận lợi cho sinh viên học tập và nghiên cứu.
1.3 . Địa chất thủy văn.
1.3.1 . Điều kiện địa chất

Đia chất công trình gồm những lớp sau:
-Lớp 1: Đất lấp chiều dày 1,2 m
-Lớp 2: Đất sét pha dẻo mềm dày 5,8 m
-Lớp 3: Sét pha dẻo chảy dày 7,4 m
-Lớp 4: Cát bụi rời dày 7,6 m
- Lớp 5: Cát hạt trung chặt vừa 8 m

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
Chương 2 : LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.1 Sơ bộ phƣơng án kết cấu
2.1.1 Phân tích các dạng kết cấu khung

2.1.1.1 Hệ kết cấu khung
Hệ được tạo bởi các cột và các dầm liên kết cứng tại các nút tạo thành kệ khung không gian
của nhà.
Hệ kết cấu này tạo ra được không gian kiến trúc khá linh hoạt và tính toán khung đơn giản.
Ưu điểm: Việc thiết kế tính toán hệ kết cấu thuần khung đã được nghiên cứu
nhiều, thi công nhiều nên đã tích lũy được lượng lớn kinh nghiệm. Các công nghệ, vật
liệu lại dễ kiếm, chất lượng công trình vì thế sẽ được nâng cao.
Nhược điểm: nó tỏ ra kém hiệu quả khi tải trọng ngang của công trình lớn vì kết
cấu khung có độ cứng chống cắt và chống xoắn không cao.
Tóm lại: Với công trình ta đang làm, do độ cao không lớn lên tải trọng ngang của
công trình không cao, do đó có thể sử dụng kết cấu khung cho công trình.
2.1.1.2 Hệ kết cấu khung – lõi.
Kết cấu khung chịu lực.
Là hệ kết cấu không gian gồm các khung ngang và khung dọc liên kết với nhau cùng chịu
lực. Để tăng độ cứng cho công trình thì các nút khung là nút cứng
1) Ưu điểm:
-

Tạo được không gian rộng.

-

Dễ bố trí mặt bằng và thoả mãn các yêu cầu chức năng

2) Nhược điểm:
-

Độ cứng ngang nhỏ (chưa tận dụng được khả năng chịu tải ngang của lõi
cứng).

- Tỷ lệ thép trong các cấu kiện thường cao, kích thước cấu kiện lớn (do phải chịu
phần lớn tải ngang)
Hệ kết cấu này phù hợp với những công trình chịu tải trọng ngang nhỏ.
Kết cấu lõi chịu lực.
Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọng
tác động lên công trình và truyền xuống đất. Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu lực ngang khá
tốt và tận dụng được giải pháp vách cầu thang là vách bê tông cốt thép..
Theo sự làm việc của khung ta chia ra làm 2 loại : Sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng.
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
- Sơ đồ giằng: Khi khung chỉ chịu tải trọng theo phương đứng ứng với diện chịu
tải, còn tải ngang và một phần tải đứng còn lại do vách và lõi chịu. Trong sơ đồ này
các nút khung được cấu tạo khớp, cột có độ cứng chống uốn nhỏ.

- Sơ đồ khung giằng: Khi khung cũng tham gia chịu tải trọng đứng và ngang
cùng với lõi và vách. Với sơ đồ này các nút khung là nút cứng.
2.1.1.3 Hệ kết cấu khung – vách – lõi kết hơp.
Cấu tạo: Hệ kết cấu này là sự phát triển của hệ kết cấu khung - lõi, lúc này tường
của công trình thường sử dụng vách cứng.
Ưu điểm: Hệ kết cấu này có độ cứng chống uốn và chống xoắn rất lớn đối với tải
trọng gió.
Hệ kết cấu này thích hợp với những công trình cao trên 40m, tuy nhiên hệ kết cấu
này đòi hỏi thi công phức tạp hơn, tốn nhiều vật liệu, mặt bằng bố trí không linh hoạt.
2.1.2 . phương án lựa chọn.

2.1.2.1. Lựa chọn vật liệu kết cấu
Từ các giải pháp vật liệu đã trình bày chọn vật liệu bê tông cốt thép sử dụng cho
toàn công trình do chất lượng bảo đảm và có nhiều kinh nghiệm trong thi công và thiết
kế.
- Theo tiêu chuẩn TCVN 5574-1991.
+ Bê tông là vật liệu được tạo lên từ xi măng, cát, đá lên bê tông có khối lượng
riêng ~ 2500 dan/m3.
+ Ta sử dụng cấp độ bền của bê tông là B25 dùng để tính toán cho công trình. Các
cường độ chịu nén, kéo tính theo đơn vị KPa.
Bê tông cấp độ bền B25 có các thông số sau:
+ Rbn = 18.5MPa ( cường độ tiêu chuẩn nén )
+ Rb = 14.5MPa ( cường độ tính toán nén )
+ Rbtn = 1.60MPa. ( cường độ tiêu chuẩn kéo)
+ Rbt = 1.05MPa. (cường độ tính toán kéo )
Mô đun đàn hồi : Eb= 30000MPa
Thép làm cốt thép cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thông thường
theo tiêu chuẩn TCVN 5575 - 1991. Cốt thép chịu lực cho các dầm, cột dùng nhóm
CII, CIII, cốt thép đai, cốt thép giá, cốt thép cấu tạo và thép dùng cho bản sàn dùng
nhóm CI.

Cường độ của cốt thép như sau:
Cốt thép chịu lực nhóm CII: Rs = 280MPa.
Cốt thép cấu tạo d ≥ 10 CII: Rs = 280MPa.
d < 10 CI : Rs = 225MPa.
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
Môđun đàn hồi của cốt thép: E = 21MPa.
Các loại vật liệu khác.
- Gạch đặc M75
- Cát vàng - Cát đen
- Sơn che phủ
- Bi tum chống thấm.
Tất cả các vật liệu muốn được đem ra sử dụng cần phải thí nghiệm để xác định
các chỉ tiêu cơ lý, độ sạch và cường độ thực tế.
2.1.2.2. Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực.
Đối với nhà cao tầng, chiều cao của công trình quyết định các điều kiện thiết kế,
thi công hoặc sử dụng khác với các nhà thông thường khác. Trước tiên sẽ ảnh hưởng
đến việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực của công trình (bộ phận chủ yếu của công trình
nhận các loại tải trọng và truyền chúng xuống dưới nền đất).
Qua phân tích các ưu nhược điểm của những giải pháp đã đưa ra, Căn cứ vào thiết kế
kiến trúc, đặc điểm cụ thể của công trình, ta sử dụng hệ kết cấu “khung ” chịu lực với
sơ đồ khung giằng. Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, cột giữa, dầm chính,
dầm phụ, chịu tải trọng đứng là chủ yếu, một phần tải trọng ngang và tăng độ ổn định
cho kết cấu với các nút khung là nút cứng. Hệ thống lõi thang máy chủ yếu sử dụng
với mục đích phục vụ giao thông, chịu phần lớn tải trọng ngang và một phần tải trọng

đứng tác dụng vào công trình. Công trình thiết kế có chiều dài 57,4m và chiều rộng
16.8m, độ cứng theo phương dọc nhà lớn hơn rất nhiều theo phương ngang nhà. Do đó
khi tính toán để đơn giản và thiên về an toàn ta tách một khung theo phương ngang
nhà tính như khung phẳng có bước cột là l= 4.1m.
2.1.3 Kích thước sơ bộ của kết cấu

2.1.3.1 Tiết diện cột
Tiết diện của cột được chọn theo nguyên lý cấu tạo kết cấu bê tông cốt thép, cấu
kiện chịu nén.
- Diện tích tiết diện ngang của cột được xác định theo công thức:
Fb = 1, 0  1,5 .

N
Rb

- Trong đó:
+ 1,01,5: Hệ số dự trữ kể đến ảnh hưởng của mômen.
+ Fb: Diện tích tiết diện ngang của cột
+ Rb: Cường độ chịu nén tính toán của bêtông (Rb=14.5MPa).
+ N: Lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột.
N: Có thể xác định sơ bộ theo công thức: N= S.q.n
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
Trong đó: - S: Diện tích chịu tải của một cột ở một tầng
- q: Tải trọng

- n: Số tầng.
-DIỆN TRUYỀN TẢI CỦA CỘT

 Với cột C1:
+ Diện truyền tải của cột trục C1: S1 = 8,2.4,9 = 40,18 m2
+ Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn:
N1 = 717,6. 40,18 = 28833,2 (daN)
+ Lực dọc do tải trọng tường ngăn dày 220mm, với hệ số giảm lỗ cửa 0,7
N2 = gt.lt.ht = 514.(8,2 + 3,5).3,3.0,7 = 13892 daN
+ Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái:
N1 = 1002,5. 40,18 = 40280,45 (daN)
+ Với nhà 10 tầng và 1 tầng mái
N =  ni .Ni = (28833,2+13892).10 + 40280,5 = 467533 daN
Diện tính tiết diện cột cần thiết là:
Fb = 1, 0.

467533
= 3224 cm2
145

Vậy ta chọn kích thước cột bcxhc = 50x70 cm có A = 3500 (cm2)
 Với cột C2:
+ Diện truyền tải của cột trục C1: S1 = 8,2.3,5 = 28,7 m2
+ Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn:
N1 = 717,6. 28,7 = 20595,12 (daN)
+ Lực dọc do tải trọng tường ngăn dày 220mm, với hệ số giảm lỗ cửa 0,7
N2 = gt.lt.ht = 514.8,2.3,3.0,7 = 9736 daN
+ Lực dọc do tải phân bố đều trên bản sàn mái:
N1 = 1002,5. 28,17 = 28240 (daN)
+ Với nhà 10 tầng và 1 tầng mái

N =  ni .Ni = (20595+9736).10 + 28240 = 331550 daN
Diện tính tiết diện cột cần thiết là:
Fb = 1,1.

331550
= 2286 cm2
145

Vậy ta chọn kích thước cột bcxhc = 50x60 cm có A = 3000 (cm2)
Trong kết cấu nhà cao tầng, cột giữa chịu tải trọng đứng lớn hơn cột biên, tuy
nhiên cột biên chịu ảnh hưởng do tải trọng ngang gây ra lớn hơn cột giữa. Mômen
chân cột có độ lớn tỷ lệ với chiều cao nhà. Để đảm bảo chịu tải trọng ngang ta chọn
kích thước cột (bxh) C1 và C2 bằng nhau và bằng 50x70cm
Do càng lên cao nội lực càng giảm, nên ta cần thay đổi tiết diện cột cho phù hợp. cứ
3 tầng giảm chiều cao tiết diện cột xuống 5 cm
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
Tầng 1 đến tầng 3 : Cột C1: 50x70cm; Cột C2: 50x70cm.
Từ tầng 4 đến tầng 6 : Cột C1: 50x60cm; Cột C2: 50x60cm.
Từ tầng 7 đến tầng 10 : Cột C1: 40x50cm; Cột C2: 40x50cm..
2.1.3.2 Tiết diện dầm
Công thức chọn sơ bộ : hd 

1
 ld

md

trong đó: md = (1012) với dầm chính
md = (1216) với dầm phụ.
b  0,3  0,5hd

*Dầm chính:
Nhịp dầm chính là l= 7,0m.
h=(

1
1
1
1
~ )l = ( ~ ).7000 = 580~700 mm; chọn h = 600 mm.
12 10
12 10

Chọn b theo điều kiện đảm bảo sự ổn định của kết cấu:
b = (0.3  0.5)h =180~300 mm, chọn b = 300m.
Kích thước dầm chính theo nhịp lớn 7 m là bxh =30×60cm.

(D1)

Kích thước dầm theo nhịp bé 2,8m là bxh= 30×50cm .

(D2)

Kích thước dầm chính theo nhịp bước cột là bxh= 30×70cm.

(D3)

*Dầm phụ:
Nhịp dầm phụ là l2 = 4,1m.
h=(

1
1
1
1
~ )l = ( ~ ).4100 = 250 ~350 mm; chọn h = 300 mm
12 16
12 16

Chọn b theo điều kiện đảm bảo sự ổn định của kết cấu:
b = (0.3-0.5)h= 110-180mm, chọn b = 200mm
Nhịp dầm phụ là l1 = 7,0m.
h=(

1
1
1
1
~ )l = ( ~ ).7000 = 580~440 mm; chọn h = 500 mm
12 16
12 16

Chọn b theo điều kiện đảm bảo sự ổn định của kết cấu:
b = (0.3-0.5)h= 150-250mm, chọn b = 220mm
Kích thước dầm phụ bxh = 22x50cm

(D4)

Kích thước dầm phụ bxh = 22x30cm.

(D5)

Các dầm chiếu nghỉ cầu thang: bxh = 22x30 cm.

(D6)

Các dầm đỡ dầm chiếu nghỉ bxh = 25x40 cm

(D7)

2.1.3.3 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu sàn
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
- Lựa chọn phương án kết cấu sàn:
Trong kết cấu nhà cao tầng sàn là vách cứng ngang, tính tổng thể yêu cầu tương đối cao. Hệ
kết cấu sàn được lựa chọn chủ yếu phụ thuộc vào, chiều cao tầng, nhịp và điều kiện thi
công.
a) Sàn sườn toàn khối.
Là hệ kết cấu sàn thông dụng nhất áp dụng được cho hầu hết các công trình,
phạm vi sử dụng rộng, chỉ tiêu kinh tế tốt thi công dễ dàng thuận tiện.

b) Sàn nấm.
Tường được sử dụng khi tải trọng sử dụng lớn, chiều cao tầng bị hạn chế, hay do yêu cầu về
kiến trúc sàn nấm tạo được không gian rộng, linh hoạt tận dụng tối đa chiều cao tầng. Tuy
nhiên sử dụng sàn nấm sẽ không kinh tế bằng sàn sườn.
Đối với công trình này ta thấy chiều cao tầng điển hình là 3,3m là tương đối cao với phòng
ở của sinh viên, đồng thời để đảm bảo tính linh hoạt khi bố trí các tường ngăn, tạo không
gian rộng, ta lựa chon phương án sàn toàn khối với các ô sàn điển hình
Đặc điểm cụ thể của công trình
+ Phương án sàn sườn toàn khối BTCT:
+ Chiều dày sàn được lấy (1/40-1/45)L đối với sàn làm việc 1 phương và hai phương nên
ta chọn hs = 12 cm , đảm bảo điều kiện trên.
2.1.3.4. Chọn sơ bộ tiết diện lỏi:
TCXD 198 - 1997 quy định độ dày của vách (t) phải thoả mãn điều kiện sau:
Chiều dầy của lỏi đổ tại chỗ được xác định theo các điều kiên sau:
+) Không được nhỏ hơn 160mm.
+) Bằng 1/20 chiều cao tầng,
+) Vách liên hợp có chiều dày không nhỏ hơn 140mm và bằng 1/25 chiều cao
tầng.
150

Với công trình này ta có: t   1
(mm)
1
H

*
42000

210
 20

20

Dựa vào các điều kiện trên và để đảm bảo độ cứng ngang của công trình ta chọn
chiều dày của lỏi b = 200mm.
Do mặt bằng công trình khá rộng, coi tấm sàn là tuyệt đối cứng. Hợp lực của tải
trọng ngang đi qua tâm cứng chỉ gây cho công trình các chuyển vị thẳng còn chuyển vị
xoay bằng 0. Khi đó tải trọng ngang tác dụng vào công trình sẽ được phân phối về các
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
khung theo tỉ lệ độ cứng. Nhưng do bố trí thang máy không đối xứng, tâm cứng không
thuộc trục đi qua trọng tâm công trình, sẽ phát sinh chuyển vị xoay và moment xoắn,
nên ta cần bố trí thêm một vách có độ cứng bằng độ cứng thang máy đối xứng qua trục
đi qua trọng tâm công trình. Ta chỉ quan tâm đến độ cứng theo phương x. Theo tính
toán ta có bề rộng của vách b = 300 mm
Áp dụng công thức chuyển trục ta có:

0.3  7.2
b.h3
Moment quán tính của vách (8) là: Ivách=
=
= 9.33 m4
12
12
3

Moment quán tính của lõi thang máy bao gồm các hình (1,2 ,3 4, 5, 6, 7) là:
Ithang may =

I

i

=

1, 91.0, 253

0, 25.4,853 1, 91.0, 253 0, 25.1, 253


 2. 
 2, 32.0, 25.1, 91
12
12
12
12


 0, 25.0.753

2. 
 2, 052.0, 25.0, 75 
12



= 9.07 m4
Y

2

5

THANG
M¸Y

X
8

1

3

6

X

THANG
M¸Y
4

7

Chọn kích thước của vách: b= 300 mm
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
2.1.4 Tính toán tải

2.1.4.1 Tĩnh tải sàn
Tải trong BTCT của sàn và mái khi nhập vào thì phần mềm etabs tự tính. Vì thế ta chỉ cần
tính cho các trường hợp tải trọng còn lại.
Bảng 2-1. Tĩnh tải sàn tầng điển hình
Các lớp vật liệu
Gạch ceramic dày 8mm,

 0 = 2000 daN/m3

Tiêu chuẩn

n

Tính toán

16

1,1

17,6

60

1,3

78

40

1,3

52

2

0,008.2000 = 16 daN/m

 0 = 2000 danN/m3

Vữa lát dày 30mm,

0,03.2000 = 60 daN/m2
Vữa trát dày 20mm,

 0 = 2000 danN/m3

0,02.2000 = 40 daN/m2
Cộng

Bảng 2-2. Tĩnh tải sàn khu vệ sinh
Các lớp vật liệu
Tiêu chuẩn
Gạch ceramic dày 8mm,

 0 = 2000 daN/m3

147,6

n

Tính toán

16

1,1

17,6

60

1,3

78

40

1,3

52

250

1,1

275

0,008.2000 = 16 daN/m2
Vữa lát dày 30mm,

 0 = 2000 danN/m3

0,03.2000 = 60 daN/m2
Vữa trát dày 20mm,

 0 = 2000 danN/m3

0,02.2000 = 40 daN/m2
Bê tông cốt thép dày 8mm,

 0 = 2500 daN/m3,

0,08.2500 = 200 daN/m2
Cộng

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

422,6

14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG

Bảng 2-3. Tĩnh tải sàn mái
Các lớp vật liệu
Tiêu chuẩn
Gạch lá nem 200x200x20 lớp kép dày 40mm
 0 = 1800 danN/m3 0,04.1800 = 72 daN/m2
Vữa lát dày 30mm,

 0 = 2000 danN/m3

n

Tính toán

72

1,1

79,2

60

1,3

78

150

1,1

165

88

1,1

96,8

40

1,3

52

80

1,3

104

300

1,1

330

0,03.2000 = 60 daN/m2
Gạch xây nghiêng 1 lớp gạch 4 lỗ dày 100mm,
 0 = 1500 danN/m3, 0,1.1500 = 150daN/m2
Bê tông chống thầm dày 40mm,

 0 = 2200

danN/m3 0,04.2200 = 88 daN/m2
Vữa trát dày 20mm,

 0 = 2000 danN/m3

0,02.2000 = 40 daN/m2
Lớp vữa tạo dốc dày 40mm,

 0 = 2000

danN/m3, 0,04.2000 = 80 daN/m2
Bê tông cốt thép dày 12mm,

 0 = 2500

danN/m3, 0,12.2500
Tổng

905

2.1.4.2 - Tải trọng tường xây:
Các loại tường bao quanh nhà xây bằng gạch có  =1500 kG/m3
Chiều cao tường: ht = H - hd
Trong đó:
+ ht: chiều cao tường .
+ H: chiều cao 1 tầng nhà.
+ hd: chiều cao dầm .
Ngoài ra khi tính trọng lượng tường, ta cộng thêm hai lớp vữa trát dày 2cm/lớp. Một cách

gần đúng, trọng lượng tường được nhân với hế số 0,75 kể đến việc giảm tải trọng tường do
bố trí cửa sổ kính

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
Bảng 2-4. Tải trọng tường xây(tầng điển hình)

0,22

4,2

15

13,86

1,1

15,25

0,04

4,2

18

3,024

1,3

3,93

12,66

Tầng
1

14,385

0,11

4,2

15

6,93

1,1

7,623

0,04

4,2

18

3,024

1,3

3,93

7,47

8,66

0,22

3,3

15

10,89

1,1

11,98

0,04

3,3

18

2,376

1,3

3,09

Tầng

9,95

11,3

2mái

0,11

3,3

15

5,45

1,1

5,99

0,04

3,3

18

2,376

1,3

3,09

5,87

6,81

2.1.4.3 Hoạt tải sàn
Bảng 2-5. Bảng thống kê giá trị hoạt tải sàn. Đơn vị tải trọng : kG/m2
TT tiêu chuẩn
TT tính toán
Hệ
số
vượt
tải
(daN/m2)
(daN/m2)
Phòng ở, phòng đọc
200
1.2
240
Kho sách
480
1.2
576
Sảnh, hành lang, cầu thang ,

300
1.2
360
căng tin
Phòng vệ sinh
150
1.3
195
Ban công
400
1.2
480
Phòng văn hoá văn nghệ
500
1.2
600

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
2.1.5 Tải trọng gió

2.1.5.1 .Thành phần tĩnh của tải trọng gió
1) Cơ sở xác định
Tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 2737-1995.

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của gió ở độ cao hi so với mặt móng xác
định theo công thức: Wi = W0.k.c
 giá trị tính toán: Wtt = n.W0.k.c
Trong đó:
+ W0: giá trị tiêu chuẩn của áp lực gió ở độ cao 10m lấy theo phân vùng gió. Khu
vực Thành Phố Bắc Giang thuộc vùng IIB có W0 = 95 (daN/m2).
+ k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và
dạng địa hình, hệ số k tra theo bảng 5 TCVN 2737-95. Địa hình dạng B. Giá trị hệ số k
và áp lực gió phân bố từng tầng được tính như trong bảng.
+ c: hệ số khí động, lấy theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-95, phụ thuộc vào hình
khối công trình và hình dạng bề mặt đón gió.Với công trình có hình khối chữ nhật
(mặt đón gió c = + 0,8. Mặt hút gió c = - 0,6).
+ n: hệ số vượt tải của tải trọng gió n = 1,2
+Bảng tính thành phần tĩnh của tải trọng gió
Tải gió tĩnh ở mỗi tầng: Wt = n.W0.k.c. H
Giá trị áp lực tính toán của thành phần tĩnh tải trọng gió được tính tại cốt sàn từng tầng kể từ
cốt 0.00. Kết quả tính toán cụ thể được thể hiện trong bảng:

Bảng 2-6. Áp lực gió tác dụng lên dầm
Chiều
phía
cao độ
Tầng

z(m)

đẩy

cao
K

tầng(m)

C đẩy

(dan/m)

Phía hút
C hút

(dan/m)

1

4.2

0.848

4.2

0.8

324.81792

0.6

243.61344

2

7.5

0.94

3.3

0.8

282.9024

0.6

212.1768

3

10.8

1.013

3.3

0.8

304.87248

0.6

228.65436

4

14.1

1.066

3.3

0.8

320.82336

0.6

240.61752

5

17.4

1.104

3.3

0.8

332.25984

0.6

249.19488

6

20.7

1.136

3.3

0.8

341.89056

0.6

256.41792

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
7

24

1.166

3.3

0.8

350.91936

0.6

263.18952

8

27.3

1.196

3.3

0.8

359.94816

0.6

269.96112

9

30.6

1.224

3.3

0.8

368.37504

0.6

276.28128

10

33.9

1.243

3.3

0.8

374.09328

0.6

280.56996

mái

36.4

1.258

2.5

0.8

286.824

0.6

215.118

2.2 Tính toán nội lực cho công trình
2.2.1 Lựa chọn phần mềm tính toán nội lực

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

-ETABS là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và thiết kế nhà cao
tầng
-Giao

diện

được

tích

hợp

hoàn

toàn

với

môi

trường

Windows

95/98/NT/2000/XP
-Tất cả các thao tác được thực hiện trên màn hình đồ hoạ thân thiện
- Tính năng vượt trội khi vào số liệu, chỉnh sửa và sao chép dễ dàng, thuận tiện
theo khái niệm tầng tương tự
- Tối ưu mô hình hoá nhà nhiều tầng. Có thể mô hình các dạng kết cấu nhà cao
tầng: Hệ kết cấu dầm, sàn, cột, vách toàn khối; Hệ kết cấu dầm, cột, sàn lắp ghép, lõi

toàn khối…
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
- Các thư viện kết cấu sẵn có hoặc xây dựng sơ đồ kết cấu: dầm, sàn, cột, vách
trên mặt bằng hoặc mặt đứng công trình bằng các công cụ mô hình đặc biệt.
- Kích thước chính xác với hệ lưới và các lựa chọn bắt điểm giống AutoCAD.
Đặc biệt là hệ trục định vị mặt bằng kết cấu.
- Xuất và nhập sơ đồ hình học từ môi trờng AutoCAD (file *.DXF)
- Tự động tính toán tải trọng cho các kiểu tải sau: tải trọng bản thân, gió tĩnh,
động đất theo tiêu chuẩn UBC, BS8110, BOCA96, hàm tải trọng phổ (Response
Spectrum Function), hàm tải trọng đáp ứng theo thời gian (Time History Function)…
- Tự động xác định khối lượng và trọng lượng các tầng.
-Tự động xác định tâm hình học, tâm cứng và tâm khối lượng công trình.
-Tự động xác định chu kì và tần số dao động riêng theo hai phương pháp Eigen
Vectors và Ritz Vectors theo mô hình kết cấu không gian thực tế của công trình.
- Đặc biệt có thể can thiệp và áp dụng các tiêu chuẩn tải trọng khác như: tải trọng
gió động theo TCVN 2737-95, tải trọng động đất theo dự thảo tiêu chuẩn tính động đất
Việt Nam hoặc tải trọng động đất theo tiêu chuẩn Nga (SNIPII-87 hoặc SNIPII-95).
- Phân tích và tính toán kết cấu theo phương pháp phần tử hữu hạn với lựa chọn
phân tích tuyến tính hoặc phi tuyến.
- Thời gian thực hiện phân tích, tính toán công trình giảm một cách đáng kể so
với các chương trình tính kết cấu khác.
- Đặc biệt việc kết xuất kết quả tính toán một cách rõ ràng, khoa học giúp cho
việc thiết kế, kiểm tra cấu kiện một cách nhanh chóng, chính xác.
- Thiết kế và kiểm tra cấu kiện dầm, sàn, cột, vách theo các tiêu chuẩn: ACI31899, UBC97, BS8110-89, EUROCODE 2-1992, INDIAN IS 456-2000, CSA-A23.3-94

… Trong đó: cấu kiện dầm tính ra đến diện tích thép Fa, cấu kiện cột tính ra đến diện
tích thép Fa (có thể thực hiện bài toán thiết kế hoặc kiểm tra cấu kiện cột), cấu kiện
vách tính ra đến diện tích thép Fa theo tiêu chuẩn ACI318-99, UBC97, BS8110 (có thể
thực hiện bài toán thiết kế hoặc kiểm tra cấu kiện vách).
- Thiết lập một cách nhanh chóng, chính xác, ngắn gọn thuyết minh tính toán
công trình.
- Kết xuất dữ liệu ra các môi trường khác như: SAP 2000, SAFE, AUTOCAD,
ACCESS, WORD, NOTEPAD.
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
- Đặc biệt là việc kết xuất các mức sàn tầng của công trình sang chương trình phụ
trợ SAFE để tính toán sàn bê-tông cốt thép. Kết quả cuối cùng đạt được là biểu đồ nội
lực, diện tích thép Fa, bố trí triển khai thép sàn.
-Ngoài ra, ETABS có thể tính toán và thiết kế cho cấu kiện dầm tổ hợp
(Composite Beam), thực hiện thiết kế chi tiết liên kết tại các nút đối với kết cấu thép
(Joint Steel Design) theo các tiêu chuẩn thông dụng trên thế giới.
Mặc dù mới xuất hiện ở Việt Nam, xong có thể khẳng định ETABS là phần mềm kết cấu
nổi trội và tiện dụng hơn hẳn so với các phần mềm kết cấu khác như: SAP 2000, STAAD
III/PRO, PKPM trong việc tính toán và thiết kế nhà cao tầng.
Mục tiêu của việc phát triển và xây dựng nhà cao tầng ngoài việc đảm bảo các yêu cầu về
kiến trúc, môi trường, cảnh quan, … thì vấn đề tính toán thiết kế kết cấu công trình vẫn
được đặt lên hàng đầu. Do đó việc lựa chọn một phần mềm phù hợp, rút ngắn thời gian, tiết
kiệm tiền bạc và có độ tin cậy cao hoàn toàn do các kĩ sư kết cấu và các đơn vị tư vấn quyết
định .
2.2.2 Khai báo tải trọng

2.2.2.1 Tĩnh tải:
Chương trình ETABS tự động dồn tải trọng bản thân của các cấu kiện nên đầu vào ta chỉ
cần khai báo kích thước của các cấu kiện dầm sàn cột và lõi …đặc trưng của vật liệu được
dùng thiết kế như mô đun đàn hồi, trọng lượng riêng, hệ số poatxông, nếu không theo sự
ngầm định của máy: với bê tông B25 ta nhập E = 3.106 T/m2;  =2,5 T/m3 chương trình tự
động dồn tải dồn tĩnh tải về khung nút.
Do vậy trong trường hợp Tĩnh tải ta đưa vào hệ số Selfweigh = 1,1; có nghĩa là trọng lượng
của bản sàn BTCT dày 12 cm đã được máy tự động tính với hệ số vượt tải 1,1; Như vậy chỉ
cần khai báo TL các lớp cấu tạo: gạch lát, vữa lót, vữa trát, tường trên sàn, sàn Vệ
sinh,..thêm vào Tĩnh tải.Tải trọng tường ngoài và vách ngăn đã tính và đưa về dải phân bố
trên đơn vị dài tác dụng lên các dầm tương ứng có tường ngăn
2.2.2.2 Hoạt tải đứng:
Chương trình ETABS có thể tự động dồn tải về các cấu kiện cho nên hoạt tải thẳng đứng
tác dụng lên các bản sàn được khai báo trên phần tử shell (Bản sàn) với thứ nguyên lực trên
đơn vị vuông; chương trình tự động dồn tải trọng về khung nút. Các ô sàn khác nhau được
gán giá trị hoạt tải sử dụng thực tế của ô sàn ấy
.
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
2.2.2.3 Tải trọng gió:
- Thành phần gió tĩnh (gió X, gió Y)
Thành phần gió tĩnh được tính đưa về dầm (theo phương tương ứng), theo diện tích bề mặt
đón gió của công trình
2.2.3 Mô hình tính toán nội lực

Sơ đồ tính được lập trong phần mềm tính kết cấu ETABS 9.7.1 dưới dạng khung không
gian có sự tham gia của phần tử frame là dầm, cột và các phần tử shell là sàn, vách thang
máy, vách thang bộ.
Tải trọng được nhập trực tiếp, lên các phần tử chịu tải theo các trường hợp tải trọng. Phần
tải trọng bản thân do máy tự tính nên ta chỉ nhập tĩnh tải phụ thêm ngoài tải trọng bản thân.
Hoạt tải tính toán được nhân với hệ số giảm tải trước khi nhập vào máy.
Nội lực của các phần tử được xuất ra và tổ hợp theo các quy định trong TCVN 2737-1995
và TCXD 198-1997

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG

Hình 2-1.

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG

Hình 2-2. Tĩnh tải tầng 1

Hình 2-3. Hoạt tải 1 tầng 1

Hình 2-4. Hoạt tải 2 tầng 1

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG

Hình 2-5. Hoạt tải 3 sàn tầng 1

Hình 2-6. Gió trái X tầng 1

Hình 2-7. Gió trái Y tầng 1

SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: KTX – CĐ XÂY DỰNG BẮC GIANG
2.2.4 Tổ hợp tải trọng

Cơ sở cho việc tổ hợp nội lực
Tổ hợp nội lực nhằm tạo ra các cặp nội lực nguy hiểm có thể xuất hiện trong quá trình làm
việc của kết cấu. Từ đó dùng để thiết kế thép cho các cấu kiện.

Các loại tổ hợp nội lực:
+ Tổ hợp cơ bản 1: TH1=TT + HT1
+ Tổ hợp cơ bản 2: TH2=TT+HT2
+ Tổ hợp cơ bản 3: TH3=TT+GTX
+ Tổ hợp cơ bản 4: TH4=TT+GPX
+ Tổ hợp cơ bản 5: TH5=TT+GTY
+ Tổ hợp cơ bản 6: TH6=TT+GPY
+ Tổ hợp cơ bản 7: TH7=TT+0,9.(HT1+HT2)
+ Tổ hợp cơ bản 8: TH8=TT+0,9(HT1+GTX)
+ Tổ hợp cơ bản 9: TH9=TT+0,9(HT1+GPX)
+ Tổ hợp cơ bản 10: TH10=TT+0,9(HT1+GTY)
+ Tổ hợp cơ bản 11: TH11=TT+0,9(HT1+GPY)
+ Tổ hợp cơ bản 12: TH12=TT+0,9(HT2+GTX)
+ Tổ hợp cơ bản 13: TH13=TT+0,9(HT2+GPX)
+ Tổ hợp cơ bản 14: TH14=TT+0,9(HT2+GTY)
+ Tổ hợp cơ bản15: TH15=TT+0,9(HT2+GPY)
+ Tổ hợp cơ bản 16: TH16=TT+0,9(HT1+HT2+GTX)
+ Tổ hợp cơ bản 17: TH17=TT+0,9(HT1+ HT2+GPX)
+ Tổ hợp cơ bản 18: TH18=TT+0,9(HT1+HT2+GTY)
+ Tổ hợp cơ bản19: TH19=TT+0,9(HT1+HT2+GPY)
+ Tổ hợp bao:
TH=1TH1+1TH2+1TH3+1TH4+1TH5+1TH6+1TH7+1TH8+1TH9+1TH10+1TH11+1T
H12+1TH13+1TH14+1TH15+1TH16+1TH17+1TH18+1TH19
SV.TH: BÙI VĂN THỊNH
XDD51-ĐH1

25