Thiết kế hệ kết cấu dầm chuyển trong nhà nhiều tầng một só ứng dụng thực tế

NGUYỄN THÀNH CÔNG

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------

NGUYỄN THÀNH CƠNG

CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG
TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN TRONG NHÀ
NHIỀU TẦNG – MỘT SỐ ỨNG DỤNG THỰC TẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP

KHỐ K32.TV
Đà Nẵng – Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------------

NGUYỄN THÀNH CÔNG

THIẾT KẾ HỆ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN TRONG
NHÀ NHIỀU TẦNG – MỘT SỐ ỨNG DỤNG THỰC TẾ

Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình Dân dụng và Cơng nghiệp

Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. TRẦN QUANG HƯNG

Đà Nẵng – Năm 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào
khác.
Tác giả luận văn

Nguyễn Thành Công


THIẾT KẾ HỆ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN TRONG NHÀ NHIỀU
TẦNG – MỘT SỐ ỨNG DỤNG THỰC TẾ
Học viên: Nguyễn Thành Cơng

Chun ngành: Kỹ thuật XDCT DD&CN

Mã số: 60.58.02.08 Khóa: K32.TV

Trường Đại học Bách khoa ĐHĐN

Tóm tắt – Dầm chuyển bằng bê tông cốt thép không ứng lực trước, đã, đang được

ứng dụng để thiết kế kết cấu trong nhà cao tầng ngày càng nhiều. Vì dầm chuyển đã
chứng minh được nó là một giải pháp kết cấu tối ưu để thiết kế cơng trình có kiến
trúc theo chiều đứng thay đổi. Nội dung luận văn đã vận dụng lý thuyết tính tốn kết
cấu dầm chuyển theo phương pháp giàn ảo, quy định trong tiêu chuẩn Mỹ ACI 31814, để thực hành tính tốn dầm chuyển đỡ cột, dầm chuyển đỡ vách cứng, dầm cơng
sơn của các cơng trình cụ thể trong thực tế. Trọng tâm của phương pháp giàn ảo là
vấn đề lực chọn được một mơ hình giàn ảo tối ưu với các thanh chống, thanh giằng,
các vùng nút hợp lý với từng loại dầm chuyển. Các phân tích, kết quả đạt được trong
các ví dụ thiết kế dầm chuyển thực tế mà tác giả thực hiện sai lệch ít và nhỏ hơn với
hồ sơ thiết kế kỹ thuật thi cơng cơng trình. Từ đó, tác giả đã đưa ra các lời khuyên khi
thiết kế kết cấu dầm chuyển và các hướng phát triển đề tài tiếp theo.
Từ khóa - dầm chuyển, phương pháp giàn ảo, thanh chống, thanh giằng, vùng nút.

DESIGN OF STRUCTURAL TRANSFER BEAMS IN HIGH RISE
BUILDINGS - SOME PRACTICAL EXAMPLES
Abstract - Non prestressed reinforced concrete transfer beams have been used
more and more in designing structures in high rise buildings. Transfer beams have
demonstrated that they are optimum structural solutions for buildings with
architectural design varied along the vertical direction. This thesis employs a
design method for transfer beams relying on the Strut-and-Tie Method, as
specified in the American Standard ACI 318-14, which is for designing transfer
beams supporting columns, transfer beams supporting shear walls, cantilever beams
in practical projects. The objective of the Strut-and-Tie Method is to select an
optimum Strut-and-Tie Model with struts, ties, and reasonable nodal zones
corresponding to the types of transfer beams. Results from practical examples
associated with transfer beams that were analyzed by the author show that the
difference is small compared to the design results used in the construction. As a
consequence, the author provides recommendations for designing transfer beams and
for further development relating to this subject.

Key words - Transfer beam, Strut-and-Tie Method, strut, tie, nodal zone.

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CÁC KÝ HIỆU:
Cover Lớp bê tông bảo vệ
dv

Khoảng cách thông thủy giữa 2 lớp thép

P

Lực tập trung

M

Mô men

W

Lực phân bố đều

V

Lực cắt

&

Và

CÁC CHỮ VIẾT TẮT:

B

Vùng liên tục

D

Vùng không liên tục

S

Thanh chống

T

Thanh giằng

Z

Chiều cao của khối bê tông chịu nén


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.................................................................................................................................... 1
1. LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI ............................................................................................ 1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 2
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ................................................................... 2
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................................... 2
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................................................. 2
6. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN ......................................................................................... 3
CHƯƠNG 1 – KHÁI QUÁT VỀ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG ..................................... 4

1.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NHÀ NHIỀU TẦNG ........................................................... 4
1.2. PHÂN LOẠI NHÀ NHIỀU TẦNG ................................................................................ 4
1.3. SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN NHÀ CAO TẦNG ................................... 5
1.4. TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG .............................................................................................. 5
1.5. CÁC VẤN ĐỀ TRONG THIẾT KẾ NHÀ NHIỀU TẦNG ............................................ 6
1.6. SỰ LÀM VIỆC CỦA KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG ................................................. 7
1.6.1. Các hệ kết cấu chịu lực cơ bản của nhà cao tầng ..................................................... 7
1.6.2. Nguyên tắc bố trí kết cấu chịu tải trọng ngang ......................................................... 7
1.7. CÁC HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CỦA NHÀ NHIỀU TẦNG ........................................ 8
1.7.1. Kết cấu cao tầng kiểu khung giằng (braced frames) ................................................ 8
1.7.2. Kết cấu cao tầng kiểu khung cứng (rigid frames) .................................................... 8
1.7.3. Kết cấu cao tầng kiểu vách ngang (shear wall) ........................................................ 8
1.7.4. Kết cấu cao tầng có vách ngang tương tác (coupled shear wall structures) ............. 9
1.7.5. Kết cấu nhà cao tầng Outtriger ................................................................................. 9
1.7.6. Kết cấu nhà cao tầng kiểu khung-vách (wall-frame structures) ............................. 10
1.7.7. Kết cấu nhà cao tầng dạng lõi ................................................................................. 10
1.7.8. Kết cấu nhà cao tầng dạng ống (frame-tube structures) ......................................... 10
1.8. NHÀ CAO TẦNG CÓ HỆ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN .............................................. 11
1.8.1. Khái quát về nhà cao tầng có hệ kết cấu dầm chuyển ............................................ 11
1.8.2. Khái niệm và phân loại dầm chuyển ...................................................................... 11
1.8.3. Sơ lược về sự phát triển của nhà nhiều tầng có hệ kết cấu dầm chuyển ................ 12
1.8.4. Đặc điểm thi công dầm chuyển .............................................................................. 13
1.9. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .............................................................................................. 14
CHƯƠNG 2 - THIẾT KẾ HỆ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN TRONG NHÀ NHIỀU TẦNG
THEO PHƯƠNG PHÁP GIÀN ẢO ..................................................................................... 15
2.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA DẦM CHUYỂN .............................................................................. 15
2.2. PHƯƠNG PHÁP GIÀN ẢO THIẾT KẾ HỆ DẦM CHUYỂN TRONG NHÀ NHIỀU
TẦNG ................................................................................................................................... 16
2.2.1. Tính tốn hệ dầm chuyển theo phương pháp giàn ảo ............................................. 16
2.2.2. Cấu tạo dầm chuyển ............................................................................................... 28

2.3. CÁC DẠNG MƠ HÌNH GIÀN ẢO .............................................................................. 29
2.3.1. Mơ hình giàn ảo áp dụng cho dầm chuyển dạng công sôn ..................................... 29


2.3.2. Mơ hình giàn ảo áp dụng cho dầm chuyển đỡ vách ............................................... 29
2.3.3. Mơ hình giàn ảo áp dụng cho dầm chuyển đỡ cột .................................................. 30
2.4. VÍ DỤ TÍNH TOÁN ..................................................................................................... 30
2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .............................................................................................. 35
CHƯƠNG 3 - THIẾT KẾ HỆ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN CỦA MỘT SỐ CƠNG
TRÌNH THỰC TẾ .................................................................................................................. 37
3.1. THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN CƠNG TRÌNH ÁNH DƯƠNG – SOLEIL ĐÀ
NẴNG CHỊU MỘT LỰC TẬP TRUNG TỪ CỘT, KÝ HIỆU D4-1A ............................... 37
3.1.1. Giới thiệu cơng trình: Tổ hợp khách sạn 5 sao và căn hộ cao cấp Ánh Dương –
Soleil Đà Nẵng. ................................................................................................................ 37
3.1.2. Thiết kế kết cấu dầm chuyển D4-1A ...................................................................... 38
3.2. THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN DẠNG CÔNG SƠN ĐỠ HAI VÁCH CỨNG
CƠNG TRÌNH VINPEARL CONDOTEL ĐÀ NẴNG, KÝ HIỆU DVC4 ......................... 44
3.2.1. Giới thiệu cơng trình: Vinpearl Condotel Đà Nẵng ............................................... 44
3.2.2. Thiết kế kết cấu dầm chuyển dạng công sôn DVC4............................................... 45
3.3. THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN CƠNG TRÌNH ÁNH DƯƠNG – SOLEIL ĐÀ
NẴNG ĐỠ VÁCH CỨNG, KÝ HIỆU D4-28 ..................................................................... 54
3.3.1. Khái quát về dầm chuyển D4-28 ............................................................................ 54
3.3.2. Thiết kế kết cấu dầm chuyển D4-28 ....................................................................... 54
3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .............................................................................................. 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 69
1. KẾT LUẬN ...................................................................................................................... 69
2. KIẾN NGHỊ...................................................................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 71

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Số hiệu
Bảng 1.1.
Bảng 1.2.
Bảng 2.1.
Bảng 2.2.
Bảng 2.3.
Bảng 2.4.
Bảng 2.5.
Bảng 3.1.
Bảng 3.2.
Bảng 3.3.
Bảng 3.4.
Bảng 3.5.
Bảng 3.6.
Bảng 3.7.
Bảng 3.8.
Bảng 3.9.
Bảng 3.10.
Bảng 3.11.
Bảng 3.12.
Bảng 3.13.
Bảng 3.14.
Bảng 3.15.
Bảng 3.16.
Bảng 3.17.
Bảng 3.18.

Tên bảng

Bảng nhà cao tầng theo định nghĩa của một số nước. [6].
Phân loại nhà cao tầng theo hội thảo quốc tế tại Moscow
năm 1971.
Bảng tra hệ số β2 khi kiểm tra khả năng chịu lực thanh chống
và vùng nút.
Quy đổi cường độ tính tốn của bê tơng
Quy đổi cường độ chịu kéo tính tốn của cốt thép
Bảng kiểm bền các thanh chống
Bảng kiểm tra ứng suất tại vùng nút
Kết quả kiểm tra điều kiện chịu uốn của dầm dầm D4-1A
Các số liệu trong mơ hình giàn ảo dầm D4-1A
Bảng kiểm tra bền các thanh chống dầm D4-1A
Bảng kiểm tra bền vùng nút dầm D4-1A
Bảng kiểm tra ứng suất tại gối tựa và vị trí đặt lực tập trung
dầm D4-1A
Kiểm tra lực cắt cho phép trong dầm D4-1A
Bảng kết quả tính cốt thép các thanh giằng, thanh chống
dầm D4-1A
So sánh cốt thép dầm D4-1A giữa ví dụ tính tốn và trong
thực tế
Các số liệu trong mơ hình giàn ảo dầm DVC4 phương X
Bảng kiểm tra bền các thanh chống dầm DVC4 phương X
Bảng kiểm tra bền vùng nút dầm DVC4 phương X
Bảng kiểm tra ứng suất tại vị trí đặt lực tập trung dầm DVC4
phương X
Kết quả tính cốt thép các thanh giằng, thanh chống dầm
DVC4 phương X
Các số liệu trong mơ hình giàn ảo dầm DVC4 phương Y
Bảng kiểm tra bền vùng nút dầm DVC4 phương Y
Bảng kiểm tra bền các thanh chống dầm DVC4 phương Y

Kết quả tính cốt thép các thanh giằng, thanh chống dầm
DVC4 phương Y
Bảng so sánh cốt thép dầm DVC4 giữa ví dụ tính tốn và
trong thực tế

Trang
4
5
25
27
28
32
33
39
40
40
41
42
42
42
43
47
48
48
48
49
50
51
51
52

53


Bảng 3.19.
Bảng 3.20.
Bảng 3.21.
Bảng 3.22.
Bảng 3.23.

Kết quả kiểm tra điều kiện chịu uốn của dầm D4-28
Các số liệu trong mô hình giàn ảo dầm D4-28
Bảng kiểm tra bền các thanh chống dầm D4-28
Bảng kiểm tra bền vùng nút dầm D4-28
Bảng kiểm tra ứng suất tại gối tựa và vị trí đặt lực tập trung
dầm D4-28
Bảng 3.24. Kiểm tra lực cắt cho phép trong dầm D4-28
Bảng 3.25. Bảng kết quả tính cốt thép các thanh giằng, thanh chống
dầm D4-28
Bảng 3.25. So sánh cốt thép dầm D4-28 giữa ví dụ tính tốn và trong
thực tế

56
57
60
60
62
62
62
65

DANH MỤC HÌNH
Số hiệu
Hình 1.1.
Hình 1.2.
Hình 1.3.
Hình 1.4.
Hình 1.5.
Hình 1.6.
Hình 1.7.
Hình 1.8.
Hình 1.9.
Hình 1.10.
Hình 1.11.
Hình 2.1.
Hình 2.2.
Hình 2.3.
Hình 2.4.
Hình 2.5.
Hình 2.6.
Hình 2.7.
Hình 2.8.
Hình 2.9.
Hình 2.10.
Hình 2.11.
Hình 2.12.
Hình 2.13.
Hình 2.14.

Tên hình

Trang
Các hệ kết cấu hỗn hợp trong nhà cao tầng [7]
7
Các dạng kết cấu cao tầng kiểu khung giằng [12]
8
Một số mặt bằng của dạng kết cấu cao tầng kiểu khung cứng [12]
8
Một dạng nhà kiểu vách ngang [12]
9
Một dạng nhà kiểu có vách ngang tương tác [12]
9
Một số mặt bằng của dạng nhà cao tầng kiểu khung-vách
10
[12]
Một dạng nhà kiểu kết cấu dạng lõi [12]
10
Một dạng nhà hệ kết cấu có hệ thống dầm chuyển [9]
11
Một số nhà cao tầng có dầm chuyển trên thế giới
12
Một số nhà cao tầng có dầm chuyển ở Việt Nam
13
Một số hình ảnh về thi cơng dầm chuyển của tịa nhà Trump
14
Tower [9]
a, b) Dạng phá hủy dầm chuyển 1 nhịp chịu tải tập trung,
15
phân bố đều c) Dạng phá hủy dầm chuyển công sơn [17]
Vùng khơng liên tục (vùng D) [16]
17

Phân tích ứng suất một nửa dầm chịu tải đúng tâm [4]
18
Phát triển mơ hình giàn ảo của dầm chuyển chịu tải trọng phân
19
bố đều [4]
Một ví dụ phương pháp đường tải trọng [4]
19
Một số mơ hình giàn ảo [4]
20
Mơ hình giàn ảo, nút kiểu C-C-C (chịu 3 lực nén), nút kiểu C21
C-T (chịu 2 lực nén và 1 lực kéo) [5]
Nút tập trung và nút phân tán [4]
21
Mơ hình giàn ảo tối ưu cho dầm chuyển một nhịp chịu tải phân
22
bố đều [1]
Hai vùng D thường gặp và mơ hình giàn ảo tối ưu tương ứng
23
[4]
Sơ đồ ứng suất biến dạng khi dầm ở trạng thái phá hoại [15]
24
Phương pháp xác định vùng nút kiểu C-C-T và kiểu C-C-C
26
[1, 18]
Minh họa cấu tạo cốt thép trong dầm chuyển đỡ cột, đỡ vách
28
[4, 18]
Một trường hợp cấu tạo cốt thép trong dầm chuyển dạng
29
công sôn [4]

Hình 2.15.
Hình 2.16.
Hình 2.17.
Hình 2.18.
Hình 2.19.
Hình 2.20.
Hình 2.21.
Hình 2.22.
Hình 3.1.
Hình 3.2.
Hình 3.3.
Hình 3.4.
Hình 3.5.
Hình 3.6.
Hình 3.7.
Hình 3.8.
Hình 3.9.
Hình 3.10.
Hình 3.11.
Hình 3.12.
Hình 3.13.
Hình 3.14.
Hình 3.15.
Hình 3.16.
Hình 3.17.
Hình 3.18.
Hình 3.19.
Hình 3.20.

Hình 3.21.
Hình 3.22.
Hình 3.23.
Hình 3.24.
Hình 3.25.
Hình 3.26.

Mơ hình giàn ảo của dầm chuyển dạng cơng sơn [4]
Mơ hình giàn ảo của dầm chuyển đỡ vách [1]
Mơ hình giàn ảo của dầm chuyển đỡ cột [1]
Dầm chuyển chịu một tải tập trung
Mơ hình giàn ảo của ví dụ thiết kế dầm chuyển mục 2.4
Nội lực và tiết diện các thanh giàn
Hình kiểm tra độ bền vùng nút
Bố trí cốt thép trong dầm của ví dụ ở mục 2.4
Khái qt cơng trình Ánh Dương – Soleil Đà Nẵng [2]
Nội lực tính tốn dầm D4-1A
Sơ đồ tính dầm chuyển D4-1A
Mơ hình giàn ảo của dầm D4 – 1A
Nội lực và tiết diện các thanh giàn dầm D4-1A
Hình kiểm tra độ bền vùng nút dầm D4-1A
Bố trí cốt thép dầm D4-1A
Bố trí cốt thép dầm D4-1A thực tế [2]
Khái qt cơng trình Vinpearl Condotel Đà Nẵng [11]
Nội lực tính tốn dầm DVC4
Sơ đồ tính dầm chuyển DVC4
Mơ hình giàn ảo của dầm DVC4 phương X
Nội lực, tiết diện các thanh giàn, các vùng nút dầm DVC4
phương X
Sơ đồ tính dầm chuyển DVC4 phương Y

Mơ hình giàn ảo, nội lực, tiết diện các thanh giàn, vùng nút
phương Y
Bố trí cốt thép dầm DVC4
Bố trí cốt thép dầm DVC4 thực tế [11]
Vị trí của dầm chuyển D4-28
Nội lực tính tốn dầm D4-28
Sơ đồ tính dầm chuyển D4-28
Mơ hình giàn ảo và nội lực các thanh giàn dầm D4-28
Hình kiểm tra độ bền vùng nút dầm D4-28
Biểu đồ diện tích cốt thép các trường hợp tính tốn của dầm
D4-28
Bố trí cốt thép trong dầm chuyển D4-28
Bố trí cốt thép dầm chuyển D4-28 thực tế [2]
Các biểu đồ so sánh cốt thép giữa thiết kế và thực tế của các
dầm chuyển D4 – 1A, DVC4 và D4 – 28.

29
29
30
30
31
32
33
35
37
38
38
39
40
41

43
44
44
45
46
46
47
49
50
52
53
54
55
56
58
59
64
64
65
67


1

MỞ ĐẦU
1. LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI
Nhà nhiều tầng là một giải pháp kiến trúc tối ưu để giải quyết vấn đề sử dụng hiệu
quả quỹ đất và không gian sống cho các đô thị lớn trên thế giới. Thực tế, nhà nhiều
tầng ở nước ta và các nước trên thế giới đang ngày càng được xây dựng nhiều về số
lượng cũng như quy mơ.

Các cơng trình nhà nhiều tầng có thể áp dụng các dạng kết cấu chịu lực khác nhau.
Do yêu cầu của sử dụng và kiến trúc, một số cơng trình đơi khi có kết cấu theo chiều
đứng thay đổi. Giải pháp thường được áp dụng là sử dụng hệ kết cấu chuyển như dầm
chuyển (transfer beam hay deep beam).
Trên thế giới đã có nhiều cơng trình nhà nhiều tầng áp dụng giải pháp thiết kế hệ
kết cấu dầm chuyển như: Trump Tower (Mỹ), Burj Khalifa (UAE), The Issara Ladprao
(Thái Lan),...Ở nước ta đã có nhiều cơng trình sử dụng hệ dầm chuyển như: tịa nhà
Keangnam (Hà Nội), tịa nhà Kenton (Thành phố Hồ Chí Minh), tổ hợp khách sạn 5
sao và căn hộ cao cấp Ánh Dương - Soleil (Đà Nẵng),...
Dầm chuyển có chiều cao lớn, có ứng xử khác biệt so với dầm thường và không
tuân theo giả thiết dầm của Bernoulli (giả thiết mặt phẳng của tiết diện dầm vẫn phẳng
sau biến dạng). Việc thiết kế do vậy cũng không thể dùng lý thuyết dầm bê tông cốt
thép thông thường. Khi thiết kế dầm chuyển cần lưu ý: phương pháp mô phỏng dầm
chuyển trên phần mềm kết cấu, trạng thái ứng suất phức tạp trong dầm chuyển, khả
năng chịu lực, các điều kiện làm việc bình thường và độ ổn định của dầm chuyển.
Hiện nay, phương pháp thiết kế dầm chuyển mà các nước trên thế giới đã áp dụng
gồm: phương pháp phân tích phi tuyến trạng thái ứng suất của dầm chuyển và phương
pháp giàn ảo (Strut and Tie Method) quy định trong tiêu chuẩn Mỹ ACI 318 - 14. Tuy
nhiên, dầm chuyển là dạng kết cấu đặc biệt có ứng xử rất phức tạp nên các phương
pháp trên không phải là tối ưu cho mọi trường hợp. Đồng thời phương pháp mơ hình
hóa cơ cấu làm việc của hệ dầm chuyển trong phần mềm còn tồn tại nhiều vấn đề bất
cập có thể dẫn đến ứng xử của kết cấu sai lệch so với thực tế.
Đối với các nước phát triển trên thế giới đã xây dựng được bộ tiêu chuẩn về thiết
kế hệ dầm chuyển như tiêu chuẩn ACI 318 (Mỹ), tiêu chuẩn BS 8110 (Anh),...Ở nước
ta, các nghiên cứu tập trung vào việc phân tích trạng thái ứng suất biến dạng của dầm
chuyển, nghiên cứu phương pháp mô phỏng và ứng dụng các phương pháp thiết kế
dựa theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép ACI 318, BS 8110. Tại Việt Nam,
đã có một số cơng trình cụ thể trong thực tế có sử dụng hệ dầm chuyển đã được thiết
kế theo tiêu chuẩn ACI 318, BS 8110 như: Vinpearl Condotel (Đà Nẵng), Soleil Ánh

2

Dương (Đà Nẵng),... Tuy vậy, các tài liệu, giáo trình của Việt Nam cịn ít đề cập đến
vấn đề này và cũng chưa có trong tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép hiện
hành, TCVN 5574:2012.
Đối với một cơng trình thực tế, do u cầu kiến trúc mà việc bố trí các dầm chuyển
có thể rất linh hoạt và đa dạng. Sử dụng phương pháp giàn ảo để chọn mơ hình giàn ảo
những trường hợp này do đó cũng phải phù hợp. Việc thiết kế những trường hợp như
vậy có thể làm các tính tốn điển hình cho thực hành. Xuất phát từ những lý do trên
mà tác giả lựa chọn và nghiên cứu đề tài này.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mô phỏng sơ đồ kết cấu trên phần mềm Etabs để xác định ngoại lực tác dụng lên
dầm chuyển.
Phân tích lý thuyết tính tốn và cấu tạo dầm chuyển theo phương pháp giàn ảo
quy định trong tiêu chuẩn Mỹ ACI 318 - 14.
Thiết kế hệ kết cấu dầm chuyển cho các trường hợp cụ thể có thực trong thực tế:
dầm đỡ cột, dầm đỡ vách cứng, dầm công sôn.
Đưa ra các lời khuyên khi thiết kế kết cấu dầm chuyển.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu: dầm chuyển bằng bê tông cốt thép không ứng lực trước
trong nhà nhiều tầng.
Phạm vi nghiên cứu: thiết kế kết cấu dầm chuyển theo phương pháp giàn ảo quy
định trong tiêu chuẩn Mỹ ACI 318 – 14.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, tác giả tìm hiểu, tổng hợp các văn bản, tài liệu
đã có, các tư liệu thực tế, phân tích, tổng hợp lý thuyết tính tốn hệ kết cấu dầm
chuyển. Trong đó có kế thừa, vận dụng các kết quả nghiên cứu đã thực hiện trước đây
và xây dựng lý thuyết tính tốn.
Phương pháp số: lập mơ hình phân tích bằng phần mềm Etabs để phân tích ứng xử

và xác định ngoại lực tác dụng lên dầm chuyển.
Phương pháp nghiên cứu thực tiễn, tác giả sử dụng phương pháp thực nghiệm
khoa học đó là thực hành tính tốn trên một số cơng trình thực tế.
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Các vấn đề đã nghiên cứu trong luận văn cịn tương đối mới, có giá trị thực tiễn
cao; nội dung của luận văn có ý nghĩa khoa học và thực tiễn không chỉ trong nước mà
cả trên thế giới. Do đó, các kết quả nghiên cứu của luận văn có thể được sử dụng:


3

- Tài liệu tham khảo cho sinh viên chuyên ngành xây dựng tại các trường Đại học,
Cao đẳng.
- Luận văn có đưa ra lời khun khi thiết kế cơng trình nhà nhiều tầng có sử dựng
hệ kết cấu dầm chuyển. Đồng thời, có thể dùng làm tài liệu cho các công ty Tư vấn
thiết kế xây dựng.
6. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, lời cam đoan, danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt, danh
mục các bảng, danh mục các hình, tóm tắt luận văn, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham
khảo thì trong luận gồm có 3 chương như sau:
Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG.
Chương 2: THIẾT KẾ HỆ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN TRONG NHÀ NHIỀU
TẦNG THEO PHƯƠNG PHÁP GIÀN ẢO.
Chương 3: THIẾT KẾ HỆ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN CỦA MỘT SỐ CƠNG
TRÌNH THỰC TẾ.


4

CHƯƠNG 1 – KHÁI QUÁT VỀ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG

1.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NHÀ NHIỀU TẦNG
Ngày nay, khi q trình cơng nghiệp hóa, đơ thị hóa và khoa học kỹ thuật về xây
dựng phát triển kết hợp với các vấn đề về xã hội như: dân số đông, quỹ đất, không gian
sống,...nên nhu cầu xây dựng những công trình cao tầng ngày càng trở nên cấp thiết.
Định nghĩa về nhà cao tầng thay đổi theo từng nước và gắn liền với một loạt các
điều kiện kinh tế, kỹ thuật, xã hội riêng biệt. Để cho khái niệm về nhà cao tầng mang
tính khoa học, Uỷ ban quốc tế về nhà cao tầng đã đưa ra định nghĩa như sau: nhà nhiều
tầng là một nhà mà chiều cao của nó ảnh hưởng tới ý đồ và cách thức thiết kế. Hoặc
nói cách tổng qt hơn: một cơng trình xây dựng được xem là nhiều tầng ở tại một
vùng hoặc một thời kỳ nào đó nếu chiều cao của nó quyết định các điều kiện thiết kế,
thi công hoặc sử dụng khác với các nhà thông thường [7, 10]. Định nghĩa này còn tùy
thuộc vào quan điểm của từng người, từng thời kỳ và từng địa phương. Như vậy, chiều
cao là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng nhà cao tầng
khác với các ngôi nhà thông thường.
Bảng 1.1. Bảng nhà cao tầng theo định nghĩa của một số nước. [6].
Nước

Đặc điểm nhà cao tầng

Trung Quốc

Nhà ở có từ 10 tầng trở lên; các cơng trình kiến trúc khác là 24 tầng.

Liên Xơ(cũ) Nhà ở có từ 10 tầng trở lên; các cơng trình kiến trúc khác là 7 tầng.
Mỹ

Nhà có chiều cao từ 22m đến 25m hoặc trên 7 tầng.

Pháp

Nhà ở cao trên 50m hoặc các kiến trúc khác là trên 28m.

Anh

Nhà có chiều cao trên 24.3m.

Nhật Bản

Nhà có trên 11 tầng và trên 31m.

Tây Đức

Nhà có chiều cao trên 22m.

Bỉ

Nhà cao trên 25m (tính từ mặt đất ngồi nhà).

Về mặt kết cấu, một cơng trình được định nghĩa là cao tầng khi độ bền vững và
chuyển vị của nó chủ yếu quyết định bởi tải trọng ngang. Tải trọng ngang có thể dưới
dạng tải trọng gió, động đất.
1.2. PHÂN LOẠI NHÀ NHIỀU TẦNG

 Phân loại theo mục đích sử dụng, gồm: nhà ở, nhà làm việc và các dịch vụ
khác, khách sạn.
 Phân loại theo chiều cao nhà:


5

Bảng 1.2. Phân loại nhà cao tầng theo hội thảo quốc tế tại Moscow năm 1971.
Loại nhà cao tầng

Chiều cao

Loại I

Từ 9 – 16 tầng (dưới 50m).

Loại II

Từ 17 – 25 tầng (dưới 75m).

Loại III

Từ 26 – 40 tầng (dưới 100m).

Loại nhà cực cao

Trên 40 tầng (trên 100m).

 Phân loại theo hình dạng: nhà tháp, nhà dạng thanh.
 Phân loại theo vật liệu cơ bản: bằng bê tông cốt thép, thép, hỗn hợp. [7].
1.3. SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN NHÀ CAO TẦNG
Sử dụng nhà cao tầng nhằm giải quyết vấn đề quỹ đất đô thị và tập trung chức
năng. Ngoài ra nhà cao tầng tạo ra các điểm nhấn kiến trúc, là biểu tượng cho sức
mạnh kinh tế, khát vọng chinh phục độ cao.
Trên thế giới khoảng những năm 1880: bắt đầu có nhà cao tầng để phục vụ cho
mục đích thương mại, nhà chung cư (chủ yếu ở châu Âu, Mỹ với nhà khoảng 7-15
tầng). Bắt đầu những năm 1930: ứng dụng kết cấu thép vào nhà cao tầng từ đó bùng

phát nhà cao tầng ở Mỹ. Một số đô thị trên thế giới là thiên đường cho nhà cao tầng
như: HongKong, Singapore, Thượng Hải, NewYork,…Khoảng năm 1970 trở lại: nhà
siêu cao tầng xuất hiện ở các quốc gia mới nổi như UAE, Quatar, Trung Quốc,…
Tại Việt Nam: nhà cao tầng bắt đầu được xây dựng từ khoảng những năm đầu
1990 trở lại đây như: khách sạn Hanoi Daewoo, khách sạn Hỏa Lò, trung tâm thương
mại Thành phố Hồ Chí Minh,…Hiện có nhiều tịa nhà siêu cao tầng được xây dựng tại
các thành phố lớn như Keangnam (72 tầng, 336m), Bitexco (68 tầng, 262m),
Vietinbank (68 tầng, đang xây dựng), Landmark81 (81 tầng, đang xây dựng)… [12].
1.4. TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG
 Tải trọng thẳng đứng
- Tải trọng thường xun: là tải trọng có vị trí, phương, chiều tác động và giá trị
khơng đổi trong q trình sử dụng.
- Tải trọng tạm thời: là tải trọng tác động không thường xuyên như người và vật
dụng trong nhà; có phương chiều, điểm đặt và giá trị có thể thay đổi.
 Tải trọng ngang
- Tải trọng gió do tác động của khí hậu và thời tiết thay đổi theo thời gian, độ cao,
và địa điểm dưới dạng áp lực trên các mặt hứng gió hoặc hút gió của ngơi nhà.


6

- Tải trọng động đất là một trong những tải trọng đặc biệt, là các lực quán tính phát
sinh trong cơng trình khi nền đất chuyển động. Tải trọng động đất có thể tác động
đồng thời theo phương thẳng đứng và phương ngang. Trong tính tốn kết cấu nhà cao
tầng thường chỉ xét tới tác động ngang của tải trọng động đất.
 Các loại tải trọng khác
- Tác động do co ngót, từ biến của bê tơng.
- Tác động do ảnh hưởng của sự lún không đều.
- Tác động do các sai lệch khi thi công, do thi công các cơng trình lân cận.
- Tác động do ảnh hưởng của sự thay đổi độ ẩm môi trường.

- Tác động do khai thác khống sản, nước ngầm dưới nhà,... Ngồi ra còn các tải
trọng đặc biệt khác phát sinh do hoạt động của con người như hoả hoạn, cháy nổ, máy
móc, xe cộ, thiết bị va đập vào cơng trình.
- Ngồi ra do có chiều cao lớn nên nhà cao tầng có thể bị ảnh hưởng lớn bởi tải
trọng gây ra từ biến thiên nhiệt độ và co ngót hay từ biến. [3].
1.5. CÁC VẤN ĐỀ TRONG THIẾT KẾ NHÀ NHIỀU TẦNG
 Thỏa mãn yêu cầu về kiến trúc, thẩm mỹ, sử dụng.
- Nhà cao tầng có khơng gian lớn ở các tầng dưới: kích thước cấu kiện nhà cao
tầng thường lớn nên ảnh hưởng đến chiều cao thông thủy.
- Khi bố trí kiến trúc khơng hợp lý sẽ ảnh hưởng đến mặt đứng của nhà cao tầng.
- Kết cấu phải thỏa mãn kiến trúc đề ra: thông thường phương án kết cấu phải đáp
ứng được phương án kiến trúc. Tuy nhiên, đối với nhà cao tầng đôi khi kết cấu lại
quyết định phương án kiến trúc.
 Đảm bảo độ bền và ổn định (strength & stability).
 Đảm bảo độ cứng, chuyển vị ngang (drift limitation).
 Chùng ứng suất, co ngót hay giãn nở vật liệu do nhiệt độ.
 Chống cháy, thốt hiểm an tồn.
 Có khả năng kháng chấn cao.
 Giảm trọng lượng bản thân.
 Kết cấu chịu lực phương đứng và phương ngang (khung, vách, lõi cứng) chọn,
bố trí hợp lý.


7

1.6. SỰ LÀM VIỆC CỦA KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG
1.6.1. Các hệ kết cấu chịu lực cơ bản của nhà cao tầng
Các hệ kết cấu chịu lực trong nhà cao tầng được chia thành 2 nhóm:
- Nhóm các hệ cơ bản: hệ khung (I), hệ tường (II), hệ lõi (III), hệ hộp (IV).
- Nhóm các hệ hỗn hợp: tạo thành từ sự kết hợp hai hay nhiều hệ cơ bản trên.

Một số dạng thường gặp của hệ hỗn hợp như: hệ khung-tường (I-II); hệ khung-lõi
(I-III); hệ khung-hộp (I-IV); hệ hộp-lõi (III-IV); hệ tường-hộp (II-IV),... (Hình 1.1).
Như vậy, về mặt lý thuyết số lượng các hệ kết cấu chịu lực của nhà cao tầng là rất
lớn. Trong luận văn chỉ giới thiệu các hệ kết cấu phổ biến nhất hiện nay đang áp dụng
cho các cơng trình xây dựng.

Hình 1.1. Các hệ kết cấu hỗn hợp trong nhà cao tầng [7]
1.6.2. Nguyên tắc bố trí kết cấu chịu tải trọng ngang
Dưới tác dụng của tải trọng ngang trong cơng trình có thể xuất hiện ba dạng nội
lực chính: mơ men uốn, lực cắt ngang, mô men xoắn.
Đối với mô men uốn: các kết cấu vng góc với mặt phẳng uốn và cách xa trục
uốn có xu hướng chịu tải trọng lớn, nhất là các kết cấu ở biên; bố trí kết cấu ra gần
biên vng góc với mặt phẳng uốn càng tốt và bố trí một số kết cấu có kích thước theo
phương mặt phẳng uốn được kéo dài. Đồng thời liên kết các hệ kết cấu biên thành một
hệ liên tục để có độ cứng chống uốn tổng thể cao.
Đối với lực cắt ngang: bố trí các kết cấu dạng tổ hợp để có tiết diện ngang lớn, các
kết cấu dạng dải theo phương của tải trọng ngang. Bên cạnh đó theo phương mặt
phẳng thẳng đứng cấu tạo các hệ liên kết để tăng khả năng chịu cắt.
Đối với mô men xoắn: các kết cấu thành phần cần phải bố trí sao cho càng đối
xứng càng tốt, tâm cứng của toàn bộ hệ kết cấu càng gần với tâm khối lượng và điểm


8

đặt của hợp lực tải trọng ngang. Trên suốt chiều cao cơng trình cần hạn chế sự thay đổi
độ cứng cục bộ để hạn chế sự phát sinh các mô men xoắn. [8].
1.7. CÁC HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CỦA NHÀ NHIỀU TẦNG
1.7.1. Kết cấu cao tầng kiểu khung giằng (braced frames)
Trong khung giằng, dầm và cột ngoài nhiệm vụ chính chịu tải đứng, cịn kết hợp
với các thanh giằng xiên tạo ra miếng cứng dạng giàn có thể chịu tải ngang rất tốt.

Các thanh xiên trong hệ giàn có vai trò chịu lực cắt ngang. Do chúng chỉ tồn tại
lực dọc nên tận dụng được tối đa khả năng của vật liệu dẫn đến kích thước tiết diện bé.

Hình 1.2. Các dạng kết cấu cao tầng kiểu khung giằng [12]
1.7.2. Kết cấu cao tầng kiểu khung cứng (rigid frames)
Khung cứng được cấu tạo bởi hệ dầm và cột giao vng góc với nhau, liên kết tại
nút là liên kết cứng giúp chịu được mô men. Khung cứng vừa chịu tải đứng vừa chịu
tải ngang.

Hình 1.3. Một số mặt bằng của dạng kết cấu cao tầng kiểu khung cứng [12]
1.7.3. Kết cấu cao tầng kiểu vách ngang (shear wall)
Kiểu nhà này có kết cấu chịu tải ngang là cách vách ngang phẳng, vách ngang


9

thường làm bằng bê tông cốt thép và được kết hợp chịu tải đứng. Chiều cao có thể đạt
35 tầng.

Hình 1.4. Một dạng nhà kiểu vách ngang [12]
1.7.4. Kết cấu cao tầng có vách ngang tương tác (coupled shear wall
structures)
Kiểu kết cấu này các vách ngang chỉ tương tác với nhau thông qua sàn cứng vô
hạn trong mặt phẳng của nó. Vách phân phối lực qua các lực dọc xuất hiện trong sàn.

Hình 1.5. Một dạng nhà kiểu có vách ngang tương tác [12]
1.7.5. Kết cấu nhà cao tầng Outtriger
Kết cấu bao gồm lõi cứng đặt ở giữa, các cột bố trí xung quanh chu vi. Cột làm
việc chung với lõi cứng thông qua các dầm cứng nằm ngang.
Các dầm cứng nằm ngang do có độ cứng rất lớn (thường có chiều cao khoảng 2

tầng nhà) nên có khả năng đảm bảo cho cột và lõi làm việc đồng thời. Lúc này hệ kết
cấu làm việc như dầm công sôn tổ hợp khi chịu lực ngang, các cột phía đón gió chịu


10

kéo và các cột phía khuất gió chịu nén. Dạng kết cấu này có độ cứng lớn hơn nhiều so
với kết cấu lõi. Kiểu nhà này có thể đạt đến 70 tầng hoặc cao hơn.
1.7.6. Kết cấu nhà cao tầng kiểu khung-vách (wall-frame structures)
Đây là dạng kết cấu kết hợp giữ khung cứng và vách ngang chịu lực.

Hình 1.6. Một số mặt bằng của dạng nhà cao tầng kiểu khung-vách [12]
1.7.7. Kết cấu nhà cao tầng dạng lõi
Trong dạng nhà này, một lõi cứng đặt giữa nhà chịu toàn bộ tải trọng đứng và
ngang của cơng trình. Các tấm sàn được đỡ bởi công sôn ngàm vào lõi. Một số trường
hợp bố trí thêm các cột xung quanh chu vi cơng trình và bố trí dầm biên để sàn tựa.

Hình 1.7. Một dạng nhà kiểu kết cấu dạng lõi [12]
1.7.8. Kết cấu nhà cao tầng dạng ống (frame-tube structures)
Lưới cột ở chu vi nhà được bố trí gần nhau, kết hợp với dầm có độ cứng lớn tạo ra
tấm rất cứng.


11

Các tấm khung cứng quanh chu vi tạo nên một tiết diện ống (tube). Ống này sẽ
chịu hoàn toàn tải ngang, các cột bố trí bên trong chỉ chịu tải đứng.
1.8. NHÀ CAO TẦNG CÓ HỆ KẾT CẤU DẦM CHUYỂN
1.8.1. Khái quát về nhà cao tầng có hệ kết cấu dầm chuyển
Cơng trình nhà cao tầng thường là sự kết hợp các chức năng như nhà ở, văn phòng

làm việc, siêu thị, trung tâm thương mại,... vấn đề đặt ra là các khơng gian như siêu
thị, phịng họp...địi hỏi phải lớn với lưới cột thưa. Để đáp ứng các yêu cầu của sử
dụng và kiến trúc, các tầng bên dưới cần phải bố trí các cột thưa để tạo được các
khơng gian rộng, cịn ở các tầng trên thì cột được bố trí dày để giảm kích thước dầm
hoặc sử dụng kết cấu tường chịu lực. Bố trí hệ thống lưới cột như vậy làm cho nhà cao
tầng có kết cấu theo chiều đứng thay đổi. Dầm giữa các tầng có sự thay đổi như vậy
cần có độ cứng lớn để truyền các tải trọng thẳng đứng từ các cột hoặc các tường chịu
lực bên trên xuống các cột tầng dưới. Các dầm này được gọi là các dầm chuyển.
Do bước cột bị thay đổi đột ngột cùng với sự xuất hiện của dầm chuyển với độ
cứng lớn làm cho hệ kết cấu trở nên phức tạp. Khi chịu tác động của tải trọng ngang,
các cột ở ngay phía dưới các dầm chuyển chịu các mô men rất lớn và thường bị phá
hủy ở vị trí này. Để khắc phục, cần tăng độ cứng của cột phía dưới dầm chuyển hoặc
cấu tạo các liên kết giữa cột phía dưới với dầm chuyển theo liên kết khớp nhằm chịu
được các biến dạng xoay lớn. [9].

a)

b)

Hình 1.8. Một dạng nhà hệ kết cấu có hệ thống dầm chuyển [9]
a) Sơ đồ dầm chuyển đỡ khung b) Một hình ảnh thực tế của dầm chuyển
1.8.2. Khái niệm và phân loại dầm chuyển
1.8.2.1. Khái niệm dầm chuyển
Dầm chuyển là loại kết cấu thường cao và rộng được sử dụng để truyền tải trọng
từ các vách cứng, từ các cột của các kết cấu bên trên xuống các kết cấu thanh bên dưới
hoặc là một dầm công sôn tương tự như một vai cột. [1, 9].


12

1.8.2.2. Phân loại dầm chuyển
 Phân loại theo chức năng sử dụng: dầm chuyển đỡ hệ khung (cột), dầm
chuyển đỡ hệ vách, dầm chuyển đỡ khung kết hợp với vách.
 Phân loại theo vật liệu chế tạo: dầm chuyển bằng bê tông cốt thép thường, dầm
chuyển bê tông ứng lực trước, dầm chuyển bằng kết cấu thép.
 Phân loại theo số nhịp dầm: dầm chuyển một nhịp và dầm chuyển nhiều nhịp.
1.8.3. Sơ lược về sự phát triển của nhà nhiều tầng có hệ kết cấu dầm chuyển
Khoảng đầu những năm 1960, tại thành phố Chicago (Mỹ) đã xây dựng cơng trình
Brunswich Building (hình 1.9a)–cơng trình có dầm chuyển đầu tiên trên thế giới.
Chiều cao của cơng trình là trên 144m với 35 tầng. Dầm chuyển được thiết kế ở giữa
tầng trệt và tầng 1 của cơng trình. Nó có chiều dài 51.2m tựa trên 4 đầu cột, chịu tải từ
các cột đặt dày hơn ở bên trên. Dầm được thiết kế với chiều cao tương đương khoảng
2 tầng nhà. [9].
a)
b)

c)

d)

Hình 1.9. Một số nhà cao tầng có dầm chuyển trên thế giới
a) Brunswich Building - Chicago (Mỹ) b) Diwang International Commerce Center Nam Ninh (Trung Quốc)
c) Trump Tower – New York (Mỹ)
d) Burj Khalifa - Dubai (UAE)
Hình 1.9 giới thiệu một số nhà cao tầng trên thế giới có hệ kết cấu dầm chuyển


13

như: Trump Tower (Mỹ, 58 tầng, 202m), Diwang International Commerce Center

(Trung Quốc, 56 tầng, 276m) [9], Burj Khalifa (UAE, hơn 160 tầng, 828m) [14]..
Ở Việt Nam, khoảng năm 1997 xây dựng cơng trình Khách sạn Melia Hà Nội (22
tầng) được xem là cơng trình có sử dụng hệ thống dầm chuyển đầu tiên. Hình 1.10 giới
thiệu một số nhà cao tầng ở Việt Nam có hệ kết cấu dầm chuyển như: Tòa nhà
Keangnam (Hà Nội, 72 tầng), tòa nhà WESTA (Hà Nội, 25 tầng) [9], tổ hợp khách sạn
5 sao và căn hộ cao cấp Ánh Dương - Soleil Đà Nẵng (49 tầng) [2], Vinpearl Condotel
Đà Nẵng (36 tầng) [11],...
a)

b)

c)

d)

Hình 1.10. Một số nhà cao tầng có dầm chuyển ở Việt Nam
a) Tòa nhà WESTA
c) Tòa nhà Keangnam

b) Tòa nhà Vinpearl Condotel Đà Nẵng
d) Cụm tòa nhà Ánh Dương - Soleil Đà Nẵng

1.8.4. Đặc điểm thi công dầm chuyển
Dầm chuyển thường có khẩu độ lớn, có kích thước lớn với chiều dài, chiều rộng,
chiều cao của dầm chuyển lớn hơn nhiều so với kết cấu bê tông cốt thép thông thường.
Do đó, thi cơng kết cấu chuyển có khối lượng cơng việc lớn hơn, khó khăn hơn. Dầm
có trọng lượng bản thân lớn nên yêu cầu kỹ thuật trong thi công kết cấu dầm chuyển
cao hơn dầm thường. Đồng thời, công tác thi công dầm chuyển cần trải qua nhiều công

14

đoạn nên thời gian thi công kéo dài. Đặc biệt, dầm chuyển sử dụng vật liệu cường độ
cao, nhiều nhân công, các thiết bị chuyên dụng, cần khoảng thời gian dài, công nghệ
thi công hiện đại nên giá thành đắc.
Khẩu độ và kích thước lớn, co ngót của bê tơng sẽ lớn nên gây ra trong dầm
chuyển những ứng suất lớn đặc biệt là ứng suất nhiệt. Dầm chuyển là kết cấu bê tông
khối lớn, khi đổ bê tông sẽ xảy ra q trình thủy hóa xi măng, do đó trong lòng của kết
cấu tạo ra một nhiệt lượng rất lớn. Qui phạm thi công bê tông khối lớn quy định nhiệt
độ trong kết cấu không được vượt quá 57 độ và chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và
bên ngồi của kết cấu khơng được vượt q 20 độ. Do đó, trong thi cơng cần có biện
pháp để làm giảm nhiệt độ do thủy hóa và làm giảm chênh lệch nhiệt độ giữa bên
trong và bên ngoài của dầm chuyển.
Trong q trình thi cơng cần tn thủ đầy đủ các quy trình thi cơng theo đúng quy
phạm, cần có sự kiểm tra nghiêm ngặt trong q trình thi cơng dầm chuyển.

Hình 1.11. Một số hình ảnh về thi cơng dầm chuyển của tòa nhà Trump Tower [9]
1.9. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Để đáp ứng công năng và các thay đổi về kiến trúc theo chiều đứng trong nhà cao
tầng thì giải pháp thiết kế hệ kết cấu dầm chuyển thường được sử dụng. Do đó, nhà
cao tầng có thiết kế hệ kết cấu dầm chuyển bê tông cốt thép không ứng lực trước được
sử dụng ngày càng nhiều ở Việt Nam và các nước trên thế giới. Vì thế, các cơng trình
nhà cao tầng chọn phương án kết cấu này là phương án thiết kế tối ưu nhất để thiết kế
các nhà cao tầng có kết cấu theo chiều đứng thay đổi.
Thiết kế, thi cơng dầm chuyển có nhiều khác biệt so với dầm bê tông cốt thép
thường. Các chương sau sẽ lần lượt giới thiệu lý thuyết tính tốn dầm chuyển theo
phương pháp giàn ảo và các ví dụ tính tốn điển hình dựa theo các cơng trình thực tế.