Đồ án bê tông cốt thép 2 HOÀN CHỈNH

I) ĐỀ BÀI 2eacebB
1.1) Kích thước, hoạt tải tiêu chuẩn, địa điểm xây dựng
Địa điểm
L1 (m)
L2 (m)
L3(m)
XD
Vũng Tàu
7
4.5
1.5
Hệ số tin cậy về tải trọng của hoạt tải np = 1.2

psc (kN/m2)
2.0

Khung trục
B

1.2) Số liệu chung
- Công trình cao 4 tầng, mái bằng;
- Chiều cao tầng: H=4 m;
- Khoảng cách từ mặt nền đến mặt trên móng: 1.5m;
- Trọng lượng cấu tạo sàn: gs = 3 kN/m2;n=1.1
- Tường xây trên dầm: chiều dày 100 mm, γt = 18 kN/m3, nt = 1.1;
- Cường độ tiêu chuẩn của đất nền: Rc = 200 kN/m2
1.3) Vật liệu sử dụng
- Bêtông có cấp độ bền chịu nén B20 (γb = 1): Rb = 11.5 MPa, Rbt = 0.9 MPa;
- Cốt thép CI (d ≤ 10): Rs = 225 MPa, Rsw = 175 MPa;
- Cốt thép CII (d > 10): Rs = 280 MPa, Rsw = 225 MPa.
Sơ đồ sàn:

II) TÍNH SÀN
2.1) Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận sàn, dầm :
2.1.1) Tiết diện sàn
Chiều dày sàn được chọn dựa theo các yêu cầu sau:
Về mặt truyền lực: đảm bảo các giả thuyết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó. Độ cứng trong mặt
phẳng sàn phải đủ lớn để khi truyền tải trọng ngang vào dầm cột … giúp chuyển vị ở các đầu cột là bằng
nhau.
Về mặt cấu tạo: trong tính toán không xét đến yếu tố sàn bị giảm yếu do các lỗ khoan treo móc các thiết bị
kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió,...).
Chiều dày bản sàn có thể xác định sơ bộ theo công thức sau:

hb =

D
L ≥h
m 1 min

D : Hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D = (0.8 – 1.4)
m = 30 – 35 cho bản loại dầm với l là nhịp bản
m = 40 – 45 cho bản kê bốn cạnh với l là nhịp theo phương cạnh ngắn
m = 10 – 18 cho bản công xôn;
L1: Chiều dài cạnh ngắn của ô bản;
Theo Mục 8.2.2 TCVN 5574:2012: chiều dày bản sàn toàn khối được lấy không nhỏ hơn:
Đối với sàn mái: .................................................. .40 mm
Đối với sàn nhà ở và công trình công cộng: ....... .50 mm
Đối với sàn giữa các tầng của nhà sản xuất: …….60 mm
Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn:

Sàn nhà bên trong:

hb =

D
1
L1 =
4500 = 100mm > 50mm
m
45

D
1
L1 = 1500 = 83.3mm > 50mm
m
18
Sàn nhà ở ban công:
Vậy ta chọn chiều dày sàn hb = 100 mm
2.1.2) Xác định sơ bộ kích thước dầm chính
hb =

Tiết diện dầm được chọn giống nhau cho các tầng, kích thước tiết diện dầm được chọn sơ bộ theo
D
1 1
b =  ÷ ÷hd
hd = L
2 4
m Chiều rộng dầm:
Chiều cao dầm:

L: nhịp dầm
D = 0.8 – 1.4, là hệ số phụ thuộc vào tải trọng
m = 12 – 20 khi tải trọng là nhỏ hoặc trung bình (dầm phụ)
m = 8 – 12 khi tải trọng là lớn (dầm chính)
m = 5 – 8 đối với dầm console, các mút thừa trong dầm liên tục
h: chiều cao dầm tương ứng

* Đối với dầm ngang
Nhịp A-B và D-E
1 1
1 1
hd = ( ÷ ) L1 = ( ÷ )7000 = 583 ÷ 875
h = 600mm
12 8
12 8
chọn d
1 1
1 1
bd = ( ÷ )hd = ( ÷ )600 = 300 ÷ 150
b = 300mm
2 4
2 4
chọn d

Nhịp B-C và C-D
1 1
1 1
hd = ( ÷ ) L2 = ( ÷ )4500 = 375 ÷ 562
h = 400mm
12 8

12 8
chọn d
1 1
1 1
bd = ( ÷ )hd = ( ÷ )400 = 200 ÷ 100
b = 200mm
2 4
2 4
chọn d

* Đối với dầm dọc
Nhịp 3-4
1 1
1 1
hd = ( ÷ ) L1 = ( ÷ )7000 = 583 ÷ 875
h = 600mm
12 8
12 8
chọn d


1 1
1 1
bd = ( ÷ )hd = ( ÷ )600 = 300 ÷ 150
b = 300mm
2 4
2 4
chọn d

Nhịp 1-2 ; 2-3 và 4-5

1 1
1 1
hd = ( ÷ ) L2 = ( ÷ )4500 = 375 ÷ 562
h = 400mm
12 8
12 8
chọn d
1 1
1 1
bd = ( ÷ )hd = ( ÷ )400 = 200 ÷ 100
b = 200mm
2 4
2 4
chọn d

Các dầm môi vị trí đầu console: Chọn h =300 mm , b = 100 mm

* Đối với Cột
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột
Số tầng: 4, Bê tông B20: Rb = 11.5 MPa, Rbt = 0.9 MPa.
Theo Mục 2.5.4 TCXD 198:1997: Độ cứng đơn vị và cường độ của kết cấu nhà cao tầng được thiết kế
đều hoặc thay đổi giảm dần lên phía trên, tránh thay đổi đột ngột. Độ cứng của kết cấu ở tầng trên không
giảm quá 30% độ cứng của kết cấu ở tầng dưới kề nó.
Tính sơ bộ tiết diện cột:

A=

kN
; N = m(G t + Gd + Gc + qs S )
Rb

A: diện tích tiết diện ngang cột;
k = 1÷1.5 : Hệ số kể đến tác động của tải ngang, phụ thuộc vị trí cột;
N : Lực nén tác dụng lên cột;
Rb : Cường độ chịu nén của bêtông;
m : Số tầng phía trên tiết diện cột đang xét;
S : Diện truyền tải của sàn tác dụng lên cột;
qs : Tổng tải trọng của sàn; (kN/m2)
Gt, Gd, Gc : trọng lượng bản thân tường, dầm, cột;
Do đây là bước chọn tiết diện sơ bộ nên ta chỉ cần tính lực nén N theo công thức:

N = mq S

q : Tổng tải trọng sơ bộ trên sàn,(kN/m2); q = 8 ~ 15 kN/m2 (chọn theo kinh
nghiệm)
Kích thước tiết diện của cột chọn theo bội số của 50 mm
Đối với công trình này gồm 6 tầng nên thay đổi tiết diện một lần. Mỗi lần giảm tiết diện, không giảm quá
30% độ cứng.
*Để hài hòa về mặt kiến trúc cũng như đơn giản cho việc thi công và đảm bảo an toàn trong quá
trình sử dụng, do đó sinh viên quyết định chọn 2 vùng truyền tải đại diện để thiết kế cho toàn bộ
cột:
+ Chọn A vùng 1 = 33.06 m2 để thiết kế cho các cột B3, B4, C2, C3, C4, D2, D3, D4, E3.
+ Chọn A vùng 2 = 13.5 m2 đề thiết kế cho các cột A3, A4, A5, B1, B2, B5, C1,C5, D1, D5, E2, E4.



3.1.1) Tính toán và chọn kích thước tiết diện
Tổng tải trọng lên sàn: chọn q = 10kN/m2
Tên cột

B3, B4,
C2, C3,
C4, D2,
D3, D4,
E3

A3, A4,
A5, B1,
B2, B5,
C1,C5,
D1, D5,
E2, E4

Tầng

S
(m2)

m

k

N
(kN)

A
(mm2)

Chọn tiết
diện

( mm x mm)

1, 2

33.06

4

1

1322

114957

350x350

3, 4

33.06

2

1

661

57478

300x350

1, 2

13.5

4

1

540

46957

300x350

3, 4

13.5

2

1

270

23478

300x300

2.2) Thiết
lập sơ đồ

tính
Từ kết quả
chọn sơ bộ,
ta có tỷ số
giữa chiều
cao tiết diện
dầm và
chiều dày
sàn lớn hơn
3,
ô bản sàn có
liên kết 4
cạnh ngàm
với dầm.

hd
≥3
hs
: liên

kết ngàm

L2
+ Xét các ô sàn có tỉ số 2 cạnh ô bản sàn : L1 ≤ 2 => Bản thuộc loại bản kê , bản làm việc theo
hai phương.
L2
+ Xét các ô sàn có tỉ số 2 cạnh ô bản sàn : L1 > 2 => Bản thuộc loại bản dầm , bản làm việc theo
một phương cạnh ngắn

Bản dầm

Bản kê

2.2.1 Phân

loại sàn
Ô bản
sàn

L1 L2
L /L Loại sàn
(m) (m) 2 1

1

1.5

4.5

3

Bản dầm

2

4.5

4.5

1

Bản kê

3

7

4.5

1.56

Bản kê

4

7

7

1

Bản kê

5

7

4.5

1.55

Bản kê


2.3)Xác định tải trọng tác dụng lên sàn

Tiêu chuẩn (gc)

3 kN/m2

Tính toán (gs)

3*1.1 kN/m2

Tiêu chuẩn (pc)

2 kN/m2

Hoạt tải

Tính toán
(ps = pc x np)

2 x 1.2 =
2.4 kN/m2

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn

qstt = gs + ps

3.3 + 2.4 =
5.7 kN/m2

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn

qtc =gc + pc

3+2=
5 kN/m2

Tỉnh tải

qtcdh =
3+ 0.5 x 2 =
c
(*)
c
g + 0.5 x p
4 kN/m2
(*): Theo TCVN 2737-1995: đối với sàn văn phòng: hoạt tải dài hạn = 0.5 lần tổng hoạt tải tiêu chuẩn
2.4 )Xác định nội lực sàn
2.4.1) Tính toán theo phương pháp sơ đồ đàn hồi, ô bản đơn ( tra bảng)
Tổng tải trọng dài hạn tác dụng lên sàn

+ Ô sàn loại bản kê 4 cạnh

Lt1

MA2

MA1

b=1m

Lt2

b=1m

M2
M1

MB2

MB1


Tính toán theo sơ đồ đàn hồi ô bản đơn :
-

Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản: Qs = qstt x L1 x L2 (kN)
L1, L2 lần lượt là khoảng cách từ trục đến trục theo phương cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản.
Bản thuộc loại bản 4 cạnh ngàm: tra ô bản số 9 ứng với tỉ số L2/L1 ta được các hệ số m91, m92,
k91, k92.
Tính các giá trị moment theo công thức:

M1 =
M2 =
MA1 =
MA2 =

m91Qs
m92Qs
k91Qs
k92Qs


Sơ đồ đàn hồi, ô bản đơn
Ô bản

qstt
L1
2
(kN/m ) (m
)

L2
(m)

L2/L1 Qs
(kN)

2

5.7

4.5

1

3,5

4

5.7

5.7

4.5

4.5

7

7

7

1.55

1

Hệ số

Moment
(kNm/m)

115.43 m91 0.0179

M1

2

m92 0.0179

M2

2

k91

0.0417

MA1,B1

-4.8

k92

0.0417

MA2,B2

-4.8

179.55 m91 0.0206

M1

3.7

m92 0.0086

M2

1.5

k91

0.0459

MA1,B1

-8.24

k92

0.0191

MA2,B2

-3.43

m91 0.0179

M1

5

m92 0.0179

M2

5

k91

0.0417

MA1,B1

-11.6

k92

0.0417

MA2,B2

-11.6

279.3


+ Ô sàn loại bản dầm
Tính toán theo sơ đồ đàn hồi

`

Biểu đồ moment tính theo sơ đồ đàn hồi

Ô sàn

L
(m)

qstt
(kN/m2)

Mnhịp
(kNm)

Mgối
(kNm)

1

1.5

5.7

0.534

-1.07

5.5

0.6

1.17

2.5) Tính toán cốt thép
Trình tự tính toán

Giả thiết a = 0.02m ⇒ h0 = h − a = 0.12 − 0.02 = 0.1m
Xác định

α=

M
Rb bh02

Kiểm tra điều kiện α ≤ α R
Tính

ξ = 1 − 1 − 2α ⇒ As =

Kiểm tra điều kiện

ξ Rbbh0
A
⇒ µ = s × 100%
Rs
bh0

µmin = 0.05% ≤ µ ≤ µmax =

Giá trị μ hợp lí

As
bho

( 0.3~ 0.9 ) % : Bản dầm và

( 0.4 ~ 0.8)%

: Bản kê

Ô
sàn

BẢNG TÍNH VÀ CHỌN CỐT THÉP
α
µ
ξ
Tiết diện Mi
Ho
Aa
Chọn thép
(%)
(kN.m) (mm)
(mm2)
Thép

1

M

0.534

80

0.0073

0.0073

29.78

0.04

MA,B

-1.07

80

0.0145

0.0146

59.88

M1

2

80

0.027

0.028

M2

2

80

0.027

MA1,B1 -4.8

80

MA2,B2 -4.8
M1
M2

2

3,5

4

µ c (%)

d6a200

Asc

(mm2)
141

0.176

0.075

d6a100

283

0.35

112.66

0.14

D6a200

141

0.176

0.028

112.66

0.14

D6a200

141

0.176

0.065

0.067

276

0.34

D6a100

283

0.35

80

0.065

0.067

276

0.34

D6a100

283

0.35

3.7

80

0.05

0.051

211

0.26

D8a170

296

0.37

1.5

80

0.02

0.02

84.2

0.1

D6a200

141

0.176

MA1,B1 -8.24

80

0.11

0.12

486.75

0.6

D8a70

718

0.89

MA2,B2 -3.43

80

0.046

0.047

195.2

0.24

D6a100

283

0.35

M1

5

80

0.068

0.07

288

0.36

d8a170

296

0.37

M2

5

80

0.068

0.07

288

0.36

D8a170

296

0.37

80

0.157

0.172

705.3

0.88

D8a70

718

0.89

MA1,B1 -11.6


MA2,B2 -11.6

80

0.157

0.172

705.3

0.88

D8a70

Sơ đồ bố trí thép trên sàn

2.6Kiểm tra nứt và xác định độ võng
Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất để kiểm tra. Chọn ô sàn số 4 để kiểm tra

718

0.89


Nội lực của ô bản cần tính võng, nứt được xác định như phần tính toán nội lực với tải trọng tính toán
nhưng ở đây ta sử dụng tải trọng tiêu chuẩn .
*Quy trình kiểm tra sự hình thành vết nứt:
Để an toàn và thuận tiện trong tính toán ta tính , kiểm tra vết nứt tại nhịp và gối theo cấu kiện chịu uốn và
vết nứt vuông góc
Điều kiện tiết diện chịu uốn không hình thành vết nứt được tính toán theo công thức sau:
M r = M c ≤ M crc = Rbt , ser × W pl − M rb
Trong đó :
Mc: Mômen uốn do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
M rp
: Mômen do lực nén P trong cốt thép do bêtông co ngót. Lấy đối với trục dùng để
M =σ A ( h − x +r

)

rp
sc s
0
0
pl

xác định Mr :
Wpl
: Mômen chống uốn dẻo của tiết diện
2 ( I b 0 + α I so + α I 'so )
Wpl =
+ Sbo
h−x
E
α= s
Eb
Hệ số quy đổi

Ibo , I so , I 'so

x = x0 =

lần lượt là moment quán tính đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu nén.
bx3
2
I bo =
; I so = As ( h0 − x ) ; I 'so = As' ( x − a ')2
3

Sred
Ared là khoảng cách từ trọng tâm O của tiết diện đến mép chịu nén.

Ared

là diện tích tiết diện quy đổi

Sred

- Moment tĩnh của

Sbo

Ared

lấy đối với trục qua mép chịu nén.

- Moment tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu nén

Sbo =

b ( h − x)
2

2

Ta có:

σ sc -

suất trong cốt thép không căng gây nên do co ngót trong bê tông
rpl
- Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện quy đổi đến điểm lõi cách xa vùng chịu kéo nhất.
W
rpl = r0 = red
Ared
Cách xác định các thông số:

Ared , Sred , Wred , I red Ared = bh + α As ; S red

b ( h − x0 )
Ib =
3
- Moment quán tính của phần bê tông chịu kéo.
3

bh 2
=
+ α As h0 ; I red = I b + I b' + α I so
2


I b' = As ( h0 − x0 )

Wred =

2

- Moment quán tính của phần bê tông chịu nén.

I red
h − x0 - Moment chống uốn của tiết diện lấy đối với mép chịu kéo

M = M c ≤ M crc
Kiểm tra ô sàn theo điều kiện không bị nứt: r
Nếu sàn bị nứt ta kiểm tra điều kiện bề rộng vết nứt cho phép

acrc( 1) ≤ acrc1 ; acrc ≤ acrc 2

Với sàn có điều kiện chống nứt cấp 3: ta có bề rộng vết nứt cho phép
acrc1 = 0.4 mm; acrc 2 = 0.3mm

acrc = δϕlη

với

σs
20(3.5 − 100 µ ) 3 d
Es

Công thức tính bề rộng vết:
acrc : chiều rộng khe nứt
δ : hệ số tùy thuộc loại cấu kiện : uốn, nén lẹch tâm: 1; kéo: 1.2
φl : hệ số xét đến tính chất tác dụng cảu tải trọng:
ngắn han: 1; dài hạn với độ ẩm tự nhiên : 1.6 - 15μ
2.6.1 Kiểm tra nứt ở giữa nhịp sàn
η =1.3: hệsố xét đến tính chất bề mặt của cốt thép: thép thanh tròn trơn

THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
Ô BẢNG TÍNH MOMENT
b
h
h0 As
Rbt,ser Eb
Es
SÀÔ
M (kNm) I'b (m4)


x0
Ib
(m4)
Is
(m4)
(m) (m) (m) (mm2)
(MPa) (MPa) (MPa)
N SÀN
(MPa) (m)
0.0
21000
4
1
0.1
296
4.3855
1.4
27000
8 0.049 4.4217E-05 3.921E-05 2.84456E-07
0
4
40
KẾT QUẢ KIỂM TRA Ô SÀN
Ô
x
Ib0
SÀ
Iso(m4)
(m)

(m4)
N
4
0.049 3.921E-05 2.84456E-07

Ared
Sred
 Ired (m4) r (m)
m2
m3

Mrp
(kN
m)
7.778 0.1023 0.0050
0.0000836 0.016
0.556

Sb0
(m3)

Wpl
(m3)

Mcrc
(kNm)

Mc
(kNm/m)

Kết luận

0.0013

0.003

3.644

4.3855

Nứt

2.6.2 Tính bề rộng vết nứt
Thông số tính bề rộng vết nứt
Ô sàn

b
(m)

h
(m)

h0
(m)

As
Mdh
(mm2) (kNm)

Eb

(MPa)

Es
(MPa)

4

1

0.1

0.08

296

27000

210000

5.747


-Tính nứt cho các trường hợp tác dụng của tải trọng
φl

Mc
(kNm)

δ’

z
σs
As
mm) (MPa)

α

Rb,s
η
er

CRKT
(mm)

1

4.3855

0.046 0.188

72.4
8

204.4

296

7.77
8

15

1.3

acrc 1 =0.158

1

3.5084

0.037 0.188

72.4
8

163.5

296

7.77
8

15

1.3

acrc 2 =0.127

1.5
9

3.5084

0.037 0.188

72.4
8

163.5

296

7.77
8

15

1.3

acrc 3 = 0.2

ξ

*Số liệu và công thức tính nứt
δ = 1....... d = 8mm

α =

Es
21x10 4

=
= 7.778
Eb
27 x103

µ =

As
296
=
= 0.003 7
bh0
1000.80

δ' =
ξ =

M 1c
Rb. ser bh02

1
1 + 5(δ + λ ) 2
1 .8 +
10 µα


ξ2
z = 1 − 
 2ξ



M 1c
σs =
As z
*Kết quả

Ô sàn

acrc1
(mm)

4

0.158



  h0


acrc 1 = δφlη

σs
20(3.5 − 100 µ )3 d
Es

Kiểm tra nứt theo tiêu chuẩn
acrrc1
acrc2
acrc2gh

gh
Kết luận
(mm)
(mm)
(mm)
0.4

0.127

0.3

Thỏa mãn

2.6.3 Kiểm tra võng
*Trường hợp có vết nứt trong vùng bê tông chịu kéo


TH

ν

φls

M
kNm

δ

ξ

Z
(mm)

1

0.45

1

0.04
6

0.188

72.48

2

0.45

1

4.385
5
3.508
4

0.188

72.48

3

0.15

0.8

0.188

72.48

3.508
4

0.03
7
0.03
7

α =

Es
21x10 4
=
Eb
27 x10 3

µ =

As

296
=
= 0.0037 __ ψ
bh0
1000.80

δ' =
ξ =

φm

ψs

1/r
(mm-1)

0.96

0.28

3.95.10-6

1

0.25

2.87.10-6

1

0.45

5.69.10-6

= 7.778 ___ ψ b = 0.9
f

=0

M 1c
Rb. ser bh02

1
1 + 5(δ + λ ) 2
1.8 +
10 µα


 ξ 2 
z = 1 − 
 2ξ 
  h0



W pl
φm = Rbt . ser
Mc

ψ s = 1.25 − φlsφm

 ψs

ψb


+
E A
νEb Ab , red 
 s s

= bxh + αAs = 1023 02.3mm2

1
Mc
=
r
ho z
Ab.red

*Độ cong toàn phần :

1 1 1 1
= + + =
r r1 r2 r3 1.25.10-5 (mm-1)
Độ võng:

f =
==>

1 1 2 1

l =
x1.25.10 −5.7000 2 = 12.76mm < [ f ] = 25mm
48 r
48

Thỏa mãn


KHUNG
III. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO KHUNG TRỤC B
3.1) Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột
Số tầng: 4, Bê tông B20: Rb = 11.5 MPa, Rbt = 0.9 MPa.
Theo Mục 2.5.4 TCXD 198:1997: Độ cứng đơn vị và cường độ của kết cấu nhà cao tầng được thiết kế
đều hoặc thay đổi giảm dần lên phía trên, tránh thay đổi đột ngột. Độ cứng của kết cấu ở tầng trên không
giảm quá 30% độ cứng của kết cấu ở tầng dưới kề nó.
Tính sơ bộ tiết diện cột:

A=

kN
; N = m(G t + Gd + Gc + qs S )
Rb

A: diện tích tiết diện ngang cột;
k = 1÷1.5 : Hệ số kể đến tác động của tải ngang, phụ thuộc vị trí cột;
N : Lực nén tác dụng lên cột;
Rb : Cường độ chịu nén của bêtông;
m : Số tầng phía trên tiết diện cột đang xét;
S : Diện truyền tải của sàn tác dụng lên cột;
qs : Tổng tải trọng của sàn; (kN/m2)

Gt, Gd, Gc : trọng lượng bản thân tường, dầm, cột;
Do đây là bước chọn tiết diện sơ bộ nên ta chỉ cần tính lực nén N theo công thức:

N = mq S

q : Tổng tải trọng sơ bộ trên sàn,(kN/m2); q = 8 ~ 15 kN/m2 (chọn theo kinh
nghiệm)
Kích thước tiết diện của cột chọn theo bội số của 50 mm
Đối với công trình này gồm 6 tầng nên thay đổi tiết diện một lần. Mỗi lần giảm tiết diện, không giảm quá
30% độ cứng.
*Để hài hòa về mặt kiến trúc cũng như đơn giản cho việc thi công và đảm bảo an toàn trong quá
trình sử dụng, do đó sinh viên quyết định chọn 2 vùng truyền tải đại diện để thiết kế cho toàn bộ
cột:
+ Chọn Avùng 1 = 33.06 m2 để thiết kế cho các cột B3, B4, C2, C3, C4, D2, D3, D4, E3.
+ Chọn Avùng 2 = 13.5 m2 đề thiết kế cho các cột A3, A4, A5, B1, B2, B5, C1,C5, D1, D5, E2, E4.



3.1.1) Tính toán và chọn kích thước tiết diện
Tổng tải trọng lên sàn: chọn q = 10kN/m2
Tên cột
B3, B4,
C2, C3,
C4, D2,
D3, D4,
E3
A3, A4,
A5, B1,
B2, B5,
C1,C5,

D1, D5,
E2, E4

Tầng

S
(m2)

m

k

N
(kN)

A
(mm2)

Chọn tiết
diện
( mm x mm)

1, 2

33.06

4

1

1322

114957

350x350

3, 4

33.06

2

1

661

57478

300x350

1, 2

13.5

4

1

540

46957

300x350

3, 4

13.5

2

1

270

23478

300x300

3.2) Xác định tải trọng tác dụng
3.2.1) Tĩnh tải do trọng lượng bản thân tường
Trọng lượng tường tính theo công thức:

g t = bt ht nt γ t = 0.1x3.6 x1.1x18 = 7.128

(kN/m)
(dùng tường ở dâm 200x400 tính cho cả tường ở dầm 300x600)
Trong đó: bt = 0.1m là bề rộng tường.
ht = 4 - 0.4 = 3.6 (m) là chiều cao tường.
nt =1.1 là hệ số vượt tải.
gt = 18kN/m3 là trọng lượng riêng của tường.

Khu vực ban công có tường cao 1m

g t = bt ht nt γ t = 0.1x1x1.1x18 = 1.98

(kN/m)

3.2.2) Tải trọng gió
Thành phần tĩnh của gió tác động lên các sàn được tính theo công thức:

Wtt = B.hi.Wo.n.c.k (kN/m)
Trong đó:
+ B là bề rộng đón gió.
Mặt đón gió theo phương X: B=23 m.
Mặt đón gió theo phương Y: B=22 m.


hi =

+ hi là chiều
cao đón gió của

hi + hi +1
2

mỗi tầng.

với hi, hi+1 là chiều cao 2 tầng trên và dưới của sàn đang xét
mỗi tầng.
+ Wo là giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo biểu đồ phân vùng theo địa danh
hành chính [Phụ lục E – TCVN 2737:1995].

Địa điểm xây dựng: Vũng Tàu, thuộc vùng gió II-A: wo = 0.95 – 0.12 = 0.83 kN/m2
+ n là hệ số tin cậy của tải trọng gió, n = 1.2 [Mục 6.3 – TCVN 2737:1995].
+ k là hệ số khí động [Bảng 6 – TCVN 2737:1995]
+Phía đón gió c = + 0.8, Phía khuất gió c = - 0.6 -> Tính chung cho cả 2 phía c = 1.4.
+ k là hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao, [Bảng 5 – TCVN 2737:1995] với dạng địa
hình A nội suy ta có bảng hệ số k tại các cao độ Z:

Z(m)
16
12
8
4

k
1.250
1.204
1.136
1.035


Tầng

hi
(m)

zi
(m)

w0
(kN/m2)

k(zi)

Bx

By

4

2

16

0.83

1.250

23

3

4

12

0.83

1.204

2

4

8

0.83

1

6

4

0.83

Wtt (kN)
X

Y

22

80.178

76.692

23

22

154.455

147.740

1.136

23

22

145.732

139.395

1.035

23

22

199.162

190.503

Để dễ dàng gán tải trọng trong ETABS ta sẽ để phần mền tự tính trọng lượng bản thân sàn dầm cột.
Do đó ta chỉ gán tĩnh tải của các lớp cấu tạo sàn mà không có lớp bê tông.
Tĩnh tải tính toán của các lớp cấu tạo sàn mà không có lớp bê tông bằng:
3.3– hs.γ.bt.n = 3.3 – 0,1 x 25 x 1.1 = 0.55 (kN/m2)
Nội lực gán vào các loại tải trọng trong ETABS khi để phần mền tự tính trọng lượng bản thân các cấu kiện:
Tĩnh tải sàn

(kN/m2)

Hoạt tải sàn
(kN/m2)

Tải tường (kN/m)

g stt

pstt

g ttt

0.55

2.4

7.128

Tải gió (kN/m)
Như kết quả đã
tính trong bảng ở
trên mục 3.2.2

3.3XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC
3.3.1Tổ hợp nội lực
Theo [Mục 2.1.4 - TCVN 2737:1995] Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế: khi có tác động của hai hay
nhiều tải trọng đồng thời, việc tính toán kết cấu phải thực hiện theo các tổ hợp bất lợi nhất của tải trọng hay
nội lực tương ứng của chúng. Các tổ hợp tải trọng được thiết lập từ những phương án tác dụng đồng thời của
các tải trọng khác nhau, có kể đến khả năng thay đổi sơ đồ tác dụng của tải trọng. Khi tính tổ hợp tải trọng

hay nội lực tương ứng phải nhân với hệ số tổ hợp.
- Các hệ số tổ hợp được lấy theo [Mục 2.4 - TCVN 2737: 1995] Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế,
gồm tổ hợp 1 đến tổ hợp 17.
Các trường hợp tải trọng được định nghĩa trong phần mềm Etabs:
+ Tĩnh tải: Kí hiệu : TT
+ Hoạt tải: Kí hiệu: HT
+ Gió tác dụng theo phương X: Kí hiêu: GIOX
+ Gió tác dụng theo phương Y: Kí hiệu: GIOY
Trong các trường hợp tải trọng, sinh viên có xét đến thành phần gió xiên theo góc 45o so với phương X và
phương Y. Bảng tổ hợp nội lực:


STT

Tổ hợp

TT

HT

GIOX

GIOY


16

1

TH1

1

2

TH2

1

1

3

TH3

1

-1

4

TH4

1

1

5

TH5

1

-1

6

TH6

1

0.707

0.707

7

TH7

1

0.707

-0.707

8

TH8

1

-0.707

0.707

9

TH9

1

-0.707

-0.707

10

TH10

1

0.9

0.9

11

TH11

1

0.9

-0.9

12

TH12

1

0.9

0.9

13

TH13

1

0.9

-0.9

14

TH14

1

0.9

0.636

0.636

15

TH15

1

0.9

0.636

-0.636

0.9

-0.636

TH16

17

TH17

18

BAO

1
1

0.9

1

-0.636

0.636
-0.636

Tổ hợp bao từ TH1 đến TH17

3.3.2Phân tích kết cấu sử dụng phần mềm Etabs:
+ Cột và dầm được mô hình bằng phần tử Frame.
+ Sàn được mô hình bằng phần tử Shell.
+ Trọng lượng bản thân kết cấu do phần mềm Etabs tính tự động được người dùng khai báo.
+ Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn được khai báo phân bố đều trên sàn.
+ Trọng lượng bản thân tường được gắn trực tiếp lên dầm.
+ Cột được ngàm tại móng (cách mặt đất 1.5m)
+ Thành phần tĩnh của tải trọng gió được gán vào tâm khối lượng hay tâm hình học của sàn tầng
tương ứng.
3.3.3Các bước thiết lập mô hình và khai báo tải trọng trong Etabs như sau:
Bước 1: Khai báo:

+ Vật liệu: bê tông B20

Define/Material Properties/Add New Material/Thiết lập các thông số như hình sau:


Nhấn OK, và thiết lập các thông số khác:

+ Tiết diện:
- Cột, dầm:
Define/Section Properties/Frame Sections/