(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế chung cư phúc lộc thọ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ CHUNG CƯ PHÚC LỘC THỌ

GVHD: LÊ PHƯƠNG
SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN
MSSV: 15149146

SKL006849

Tp. Hồ Chí Minh, 2020


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH................................................................................... 2
1.1. Nhu cầu xây dựng cơng trình........................................................................................................... 2
1.2. Địa điểm xây dựng cơng trình.......................................................................................................... 2
1.3. Giải pháp kiến trúc............................................................................................................................... 2
1.3.1. Mặt bằng và phân khu chức năng.......................................................................................... 2
1.3.2. Mặt đứng......................................................................................................................................... 5
1.3.3. Hệ thống giao thông.................................................................................................................... 5
1.4. Giải pháp kỹ thuật................................................................................................................................. 5

1.4.1. Hệ thống điện................................................................................................................................ 5
1.4.2. Hệ thống nước............................................................................................................................... 6
1.4.3. Thơng gió, chiếu sáng................................................................................................................ 6
1.4.4. Phịng cháy, thốt hiểm.............................................................................................................. 6
1.4.5. Chống sét........................................................................................................................................ 6
1.5. Vật liệu sử dụng..................................................................................................................................... 6
1.6. Tiêu chuẩn thiết kế................................................................................................................................ 7
1.6.1. Tiêu chuẩn Việt Nam.................................................................................................................. 7
1.6.2. Tiêu chuẩn nước ngoài............................................................................................................... 7
1.7. Phần mềm thiết kế của nước ngồi................................................................................................. 7
1.8. Chương trình, tiện ích tính tốn....................................................................................................... 7
CHƯƠNG 2: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG........................................................................................... 8
2.1. Tĩnh tải...................................................................................................................................................... 8
2.1.1. Tải các lớp cấu tạo sàn............................................................................................................... 8
2.1.2. Tải trọng tường xây..................................................................................................................... 8
2.2. Hoạt tải...................................................................................................................................................... 9
2.3. Tải trọng gió............................................................................................................................................ 9
2.3.1. Thành phần tĩnh của tải trọng gió.......................................................................................... 9
2.3.2. Thành phần động của tải trọng gió...................................................................................... 10
2.3.3. Kết quả tính tốn tải trọng gió.............................................................................................. 14
2.4. Tải trọng động đất.............................................................................................................................. 17
2.4.1. Phổ phản ứng theo phương ngang....................................................................................... 17
SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

2.4.2. Phổ phản ứng theo phương đứng......................................................................................... 19

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH.................................. 21
3.1. Chọn phương án thiết kế sàn.......................................................................................................... 21
3.2. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện.................................................................................................... 21
3.3. Mơ hình sàn trên phần mềm SAFE.............................................................................................. 22
3.4. Khai báo các loại tải trọng............................................................................................................... 23
3.5. Kết quả nội lực khi phân tích mơ hình....................................................................................... 26
3.6. Kiểm tra chuyển vị sàn..................................................................................................................... 30
3.7. Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn............................................................................................. 32
3.8. Kiểm tra xun thủng sàn................................................................................................................ 32
3.9. Tính tốn cốt thép sàn tầng điển hình......................................................................................... 34
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ CẦU THANG......................................................... 35
4.1. Kích thước hình học cầu thang...................................................................................................... 35
4.2. Tải trọng................................................................................................................................................. 35
4.2.1. Tĩnh tải........................................................................................................................................... 35
4.2.2. Hoạt tải.......................................................................................................................................... 36
4.3. Sơ đồ tính và nội lực.......................................................................................................................... 36
4.4. Kiểm tra chuyển vị............................................................................................................................. 38
4.5. Tính tốn cốt thép............................................................................................................................... 38
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI..................................................... 39
5.1. Thông số ban đầu................................................................................................................................ 39
5.1.1. Kích thước hình học bể nước mái....................................................................................... 39
5.1.2. Cơ sở tính tốn............................................................................................................................ 40
5.2. Tính tốn kết cấu bể nước mái....................................................................................................... 41
5.2.1. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện........................................................................................... 41
5.2.2. Tải trọng tác dụng...................................................................................................................... 41
5.2.3. Tổ hợp tải trọng.......................................................................................................................... 42
5.3. Tính tốn nội lực................................................................................................................................. 43
5.3.1. Mơ hình bể nước........................................................................................................................ 43
5.3.2. Bản nắp.......................................................................................................................................... 44
5.3.3. Bản đáy.......................................................................................................................................... 44

5.3.4. Bản thành...................................................................................................................................... 44
SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

5.4. Tính tốn cốt thép............................................................................................................................... 45
5.4.1. Sàn bản nắp.................................................................................................................................. 46
5.4.2. Bản thành...................................................................................................................................... 46
5.4.3. Sàn bản đáy.................................................................................................................................. 47
5.5. Kiểm tra điều kiện.............................................................................................................................. 48
5.5.1. Kiểm tra độ võng....................................................................................................................... 48
5.5.2. Kiểm tra nứt................................................................................................................................. 49
CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ HỆ KHUNG CƠNG TRÌNH..........................51
6.1. Khai báo các loại tải trọng............................................................................................................... 51
6.1.1. Các trường hợp tải trọng......................................................................................................... 51
6.1.2. Tổ hợp tải trọng.......................................................................................................................... 52
6.2. Mơ hình ETABS.................................................................................................................................. 53
6.3. Kiểm tra ổn định tổng thể cơng trình.......................................................................................... 55
6.3.1. Kiểm tra chuyển vị đỉnh.......................................................................................................... 55
6.3.2. Kiểm tra lệch tầng..................................................................................................................... 55
6.3.3. Kiểm tra chuyển vị P – Delta (P - Δ).................................................................................. 56
6.3.4. Kiểm tra gia tốc đỉnh................................................................................................................ 59
6.4. Tính tốn thép dầm............................................................................................................................. 59
6.4.1. Mơ hình tính tốn...................................................................................................................... 59
6.4.2. Tính tốn thép dọc cho dầm.................................................................................................. 60
6.4.3. Tính tốn cốt đai cho dầm...................................................................................................... 62
6.5. Tính tốn thép cột............................................................................................................................... 62

6.5.1. Lý thuyết tính tốn cột lệch tâm xiên................................................................................. 62
6.5.2. Ví dụ tính tốn............................................................................................................................ 65
6.5.3. Tính toán cốt thép đai............................................................................................................... 67
6.7. Thiết kế thép vách lõi thang P1..................................................................................................... 69
6.7.1. Gán phần tử và lấy nội lực trong ETABS......................................................................... 69
6.7.2. Cấu tạo của vách........................................................................................................................ 70
6.7.3. Quan niệm tính tốn................................................................................................................. 71
6.7.4. Chia phần tử và phân phối nội lực...................................................................................... 72
6.7.5. Tính tốn cụ thể phần tử điển hình..................................................................................... 72
6.8. Thiết kế vách P2.................................................................................................................................. 74
SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ MĨNG CƠNG TRÌNH...................................... 79
7.1. Tổng quan về nền móng................................................................................................................... 79
7.2. Khảo sát và thống kê địa chất........................................................................................................ 79
7.3. Phương án móng cọc khoan nhồi................................................................................................. 80
7.3.1. Vật liệu sử dụng......................................................................................................................... 80
7.3.2. Chọn kích thước cọc và chiều sâu chôn cọc.................................................................... 80
7.3.3. Xác định sức chịu tải của cọc................................................................................................ 81
7.3.4. Chọn sơ bộ số lượng cọc......................................................................................................... 90
7.3.5. Xác định độ lún cọc đơn......................................................................................................... 94
7.4. Tính tốn móng.................................................................................................................................... 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................... 96

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cơ trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật
TP HCM nói chung và thầy cơ Khoa Xây dựng nói riêng dã dạy bảo em trong bốn năm học
vừa qua, từ những bước đầu chập chững với những kiến thức cơ sở cho đến những kiến thức
chuyên ngành, giúp em nhận thức rõ ràng về công việc của một người kỹ sư Xây dựng trong
nhiều khía cạnh khác nhau. Những kiến thức mà thầy cô truyền đạt là một hành trang không
thể thiếu trong quá trình nghề nghiệp của em sau này.
Đồ án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt
chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống trong tương lai. Quá trình làm luận văn giúp
chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong các học kỳ trước và thu thập, bổ sung
thêm những kiến thức mới, qua đó rèn luyện khả năng tính tốn, khả năng nghiên cứu và
giải quyết vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó cịn là những kinh nghiệm quý
báu hỗ trợ chúng em rất nhiều trong thực tế sau này.
Trong khoảng thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình
của thầy Lê Phương cũng như các thầy cô khác trong Khoa. Thầy đã giúp em có cái nhìn
đúng đắn, khái quát hơn về việc thiết kế, tiếp cận với những phần mềm, những phương pháp
tính tốn quan trọng cần thiết cho một người kỹ sư Xây dựng. Đó là một kinh nghiệm quý
báo cho bản thân em sau này.
Tôi xin cảm ơn bạn bè trong lớp, những người luôn sát cánh cùng tôi trong suốt những
năm học vừa qua. Cảm ơn các bạn đã cùng hợp tác trao đổi, thảo luận và đóng góp ý kiến để
giúp cho q trình làm đồ án của tơi được hồn thành.
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm cịn hạn chế, do đó đồ án
tốt nghiệp của em khơng thể tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của
quý Thầy cô để em củng cố hồn thiện kiến thức của mình hơn.

Cuối cùng em xin chúc quý thầy cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp
tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 01 năm 2020
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Trung Nguyên
SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH
1.1. Nhu cầu xây dựng cơng trình
− Với xu hướng hội nhập, cơng nghiệp hố hiện đại hố đất nước hoà nhập với xu thế phát
triển của thời đại, đòi hỏi mức sống của người dân càng được nâng cao, vì thế việc phát
triển và xây dựng các cơng trình nhà ở cao tầng để đáp ứng kịp thời các nhu cầu ăn ở, nghỉ
ngơi, vui chơi giải trí của người dân Việt Nam. Vì vậy căn hộ chung cư cao cấp Phúc Lộc
Thọ đã ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan
đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang phát triển.
1.2. Địa điểm xây dựng cơng trình
− Tọa lạc tại phường Linh Trung, quận Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh, cơng trình nằm ở
vị trí thống và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà hợp lý và hiện đại cho tổng
thể quy hoạch khu dân cư.
− Cơng trình nằm trên trục đường giao thơng chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và
giao thơng ngồi cơng trình.
− Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hồn thiện đáp ứng tốt các u cầu cho
cơng tác xây dựng.
− Khu đất xây dựng cơng trình bằng phẳng, hiện trạng khơng có cơng trình cũ, khơng có

cơng trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi cơng và bố trí tổng bình đồ.
1.3. Giải pháp kiến trúc
1.3.1. Mặt bằng và phân khu chức năng
− Mặt bằng cơng trình hình chữ nhật, chiều dài 42.4(m), chiều rộng 28.4(m) chiếm diện
2

tích đất xây dựng là 1206.16(m ).
− Cơng trình gồm 13 tầng nổi và 1 tầng hầm. Cao độ ±0,00(m) được chọn đặt tại mặt đất tự
nhiên. Mặt sàn tầng hầm tại cao độ -2.60(m), mặt sàn tầng trệt tại cao độ +1.20(m).
−

Chiều cao cơng trình là +51.6(m) tính từ cao độ mặt đất tự nhiên.

− Tầng hầm: mặt bằng hầm chủ yếu là chỗ đậu xe ơtơ xung quanh, có bố trí thêm các bộ
phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phịng quạt gió và các hệ thống kỹ thuật như
bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu
chiều dài ống dẫn.
− Tầng trệt đến tầng mái: dùng làm căn hộ cho thuê. Mỗi căn hộ có 1 đến 2 phòng ngủ, 1
nhà bếp, 1 nhà vệ sinh, 1 phòng khách và 1 phòng ăn.

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TAÀNG 14

+48.000

TAÀNG 13

+44.400

TAÀNG 12

+40.800

TAÀNG 11

+37.200

TAÀNG 10

+33.600

TAÀNG 9

+30.000

TAÀNG 8

+26.400

TẦNG 7

+22.800

TẦNG 6

+19.200

TẦNG 5

+15.600

TẦNG 4

+12.000

TẦNG 3

+8.400

TẦNG 2

+4.800

TẦNG TRỆ

+1.200

TẦNG HAM

-2.400

1

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

8600

F

3100

E

5000

28400

D

C

PHỊNG B?O

3100

V?

B

8600

PHỊNG MÁY

PHÁT ÐI?N

A

2500

2000

3500

F

8600

1700

SÂN PHƠI

i=2%

4200

2100

BẾP


900

E

3100

3100

PHÒNG KHÁCH

5000

5000

3100

3100

28400

D

C

PHÒNG KHÁCH

900

B

BẾP

4200

2100

3500

SÂN PHƠI

1700

8600

i=2%

A
2500

1

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUN MSSV: 15149146

2000


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

8600

4300

D

i=

2%

i=

550

450

3100

C

5000

28400

C'

3100

B'

550

B
450

i=

2

%

i

=2

i=


8600
4300

A

1

Hình 1.4. Mặt bằng tầng mái
− Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên
trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù
hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dể dàng thay đổi trong tương lai.
1.3.2. Mặt đứng
− Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngồi được hồn
thiện bằng sơn nước.
1.3.3. Hệ thống giao thông
−

Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang.

− Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm 02 thang bộ, 02 thang máy.
Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang
nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng.
1.4. Giải pháp kỹ thuật
1.4.1. Hệ thống điện
− Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đơ thị vào nhà thơng qua phịng
máy điện. Từ đây điện được dẫn đi khắp cơng trình thơng qua mạng lưới điện nội bộ.

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

− Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm
để phát.
1.4.2. Hệ thống nước
− Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm
rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phịng thơng qua hệ thống gen
chính ở gần phòng phục vụ.
− Nước thải sau khi sử dụng được đưa vào khu vực xử lý, sau đó đẩy vào hệ thống thốt
nước chung của khu vực
1.4.3. Thơng gió, chiếu sáng
− Bốn mặt của cơng trình đểu có hệ thống cửa sổ để lấy ánh sáng và rất thuận tiện trong
việc thơng gió cơng trình.
1.4.4. Phịng cháy, thốt hiểm
− Cơng trình bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt. Dọc hành lang

bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO 2. Các tầng lầu đều có 2 cầu thang đủ đảm
bảo thốt hiểm cho người người khi có sự cố về cháy nổ.
1.4.5. Chống sét
− Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được thiết lập ở tầng mái và
hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh.
1.5. Vật liệu sử dụng
Bảng 1.1. Vật liệu sử dụng
Loại
Bê tông lót
Sàn
Cầu thang
Dầm
Cột
Vách
Cọc khoan nhồi
Móng

Bảng 1.2. Cốt thép sử dụng


SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

1.6. Tiêu chuẩn thiết kế
1.6.1. Tiêu chuẩn Việt Nam
– TCVN 2737 - 1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động

– TCVN 5574 - 2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
– TCVN 198 - 1997: Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bêtơng cốt thép tồn khối.
– TCVN 229 - 1999: Chỉ dẫn tính tốn thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737 1995, NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999
– TCVN 9386 - 2012: Thiết kế cơng trình chịu động đất
– TCXDVN 205 - 1998: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế
– TCXDVN 195 - 1997: Nhà cao tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi
– TCVN 10304 - 2014: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế
– TCVN 9395 - 2012: Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu - NXB Xây dựng - Hà nội
2012
– TCVN 9396 - 2012: Cọc khoan nhồi - Phương pháp xung siêu âm xác định tính đồng nhất
của bê tơng
1.6.2. Tiêu chuẩn nước ngoài
– Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318 - 2002 (Dùng thiết kế )
– Tiêu chuẩn Anh BS 8110 - 1997 (Dùng thiết kế khung trong phần mềm ETABS )
1.7. Phần mềm thiết kế của nước ngoài
– ETABS 2017
– SAFE 2016
– AutoCAD 2018
– SAP2000
1.8. Chương trình, tiện ích tính tốn
– VBA tính tốn gió tĩnh và gió động
– VBA tính tốn động đất
– VBA tính tốn diện tích cốt thép cho dầm
– VBA tính tốn diện tích cốt thép cho cột
– VBA tính tốn diện tích cốt thép cho vách
– VBA tính tốn diện tích cốt thép cho sàn sườn tồn khối
– VBA tính tốn cho móng cọc nhồi

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

CHƯƠNG 2: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG
2.1. Tĩnh tải
2.1.1. Tải các lớp cấu tạo sàn
Bảng 2.1. Tĩnh tải sàn căn hộ
Cấu

Lớp Ceramic

Vữa lót d

Sàn BTCT d

Vữa trát dà

Tải treo đư

Bảng 2.2. Tĩnh tải sàn vệ sinh
Cấu

Lớp Cerami

Vữa lót d

Sàn BTCT d

Lớp chống t

Vữa trát dà

Tải treo đư

2.1.2. Tải trọng tường xây
− Tải trọng tính tốn của tường xây xác định dựa trên công thức:
g t n t b t ht
Trong đó:


n là hệ số vượt tải, n = 1.1



gt là tải trọng tường xây (kN/m)



t là trọng lượng riêng của tường xây, t 18(kN/m 3 )



bt là chiều dày tường xây (m)



ht là chiều cao tường xây (m)

Bảng 2.3. Tải trọng tường xây trên các tầng
Tầng
Hầm
Hầm
Điển hình
Điển hình

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Điển hình
Mái

2.2. Hoạt tải

STT
1
2
3
4
5
6

Ghi chú: Theo mục 4.3.3 trong TCVN 2937 - 1995, hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân phối
2

đều trên sàn và cầu thang lấy bằng 1.3 khi tải trọng tiêu chuẩn nhỏ hơn 2(kN/m ), lấy bằng 1.2
2

khi tải trọng tiêu chuẩn lớn hơn hoặc bằng 2(kN/m ).

2.3. Tải trọng gió
– Tải trọng gió bao gồm: thành phần tải trọng gió tĩnh và thành phần tải trọng gió động.
Sinh viên tính tốn tải trọng gió dựa theo TCVN 2737 - 1995 và TCXD 229 - 1999.
2.3.1. Thành phần tĩnh của tải trọng gió
– Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo cơng thức:
W = W0 × k × c × n
Trong đó:


W là giá trị của áp lực gió (Bảng 4, TCVN 2737 - 1995)

k là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao (Bảng 5, TCVN 2737 1995)



c là hệ số khí động (Bảng 6, TCVN 2737 - 1995)



n là hệ số vượt tải, n = 1.2

– Giá trị tính tốn thành phần tĩnh của tải trọng gió bằng giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh
của tải trọng gió nhân với diện tích đón gió. Ở đây sinh viên quy tải trọng gió tĩnh thành lực
tập trung tại các cao trình sàn, lực tập trung này được đặt tại tâm cứng của sàn mỗi tầng.
Bảng 2.5. Bảng kết quả tính tốn gió tĩnh theo phương X, phương Y
Tên tầng

Chiều


cao
tầng
(m)

Khối
lượng
tầng
(tấn)

Kích
thướ
c sàn
mỗi
tầng

(m)
(m)

Giá trị tiêu chuẩn
Cao
trình
(m)

k

thành phần tĩnh
của tải trọng gió

2

Dài
Rộng

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146

(kN/m )
c = 0.8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đỉnh mái
Tầng mái
Tầng 13
Tầng 12
Tầng 11
Tầng 10
Tầng 9
Tầng 8
Tầng 7
Tầng 6
Tầng 5
Tầng 4
Tầng 3
Tầng 2
Tầng trệt

Ghi chú:
 Sinh viên quy định bề rộng đón gió theo phương X, Y lần lượt là chiều rộng, chiều dài

của công trình
 Giá trị tính tốn thành phần tĩnh của tải trọng gió theo mỗi phương X, Y của bảng tính

bao gồm tổng của giá trị tính tốn thành phần tĩnh của tải trọng gió đẩy và gió hút
2.3.2. Thành phần động của tải trọng gió
– Thiết lập sơ đồ tính tốn động lực học:


Sơ đồ tính tốn là hệ thanh console có hữu hạn điểm tập trung khối lượng

 Chia cơng trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên bề mặt cơng

trình có thể coi như khơng đổi


Vị trí của các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình sàn

 Giá trị khối lượng tập trung bằng tổng của trọng lượng bản thân kết cấu, tải trọng các lớp

cấu tạo sàn hoạt tải. TCVN 2737 - 1995 và TCXD 229 - 1999 cho phép sử dụng hệ số chiết
giảm đối với hoạt tải, Tra bảng 1, TCXD 229 - 1999, lấy hệ số chiết giảm là 0.5

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

Hình 2.1. Sơ đồ tính tốn động lực tải gió tác dụng lên cơng trình
– Việc tính tốn tần số dao động riêng của 1 cơng trình nhiều tầng là rất phức tạp, do đó cần
phải có sự hỗ trợ của các chương trình máy tính. Trong đồ án này phần mềm ETABS được
dùng để tính tốn các tần số dao động riêng của cơng trình.
– Trong TCXD 229 - 1999, quy định chỉ cần tính tốn thành phần động của tải trọng gió ứng
với s dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức:
f s f L fs1

Trong đó: fL được tra trong bảng 2 TCXD 229 - 1999, đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt
thép, lấy δ = 0.3, ta được fL = 1.3 Hz. Cột và vách được ngàm với móng.
– Gió động của cơng trình được tính theo 2 phương X và Y, mỗi dạng dao động chỉ xét theo
phương có chuyển vị lớn hơn. Tính tốn thành phần động của gió gồm các bước sau:
 Bước 1: Xác định tần số dao động riêng của công trình. Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát

mode dao động của cơng trình

Bảng 2.6. Kết quả mode dao động với Mass Source 1TT + 0.5HT
Mode

Chu kỳ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
12
13

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146

1.659
1.238
1.147
0.412
0.332
0.25
0.182
0.154
0.111
0.107
0.092
0.073
0.069


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1
4


0.063

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

15.873 0.0000 0.0001

0.0001

0.0000

0.0170

XOẮN

Không

Bước 2: Cơng trình này được tính với 2 mode dao động

Hình 2.2. Mơ hình 3D ETABS
– Tính tốn thành phần động của tải trọng theo Điều 4.3 đến Điều 4.9 TCXD 229 - 1999.
– Tính giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió khi chỉ kể đến ảnh hưởng của
xung vận tốc gió, có thứ nguyên là lực, xác định theo Công thức 4.6 - TCXD 229 - 1999:
WFj Wj jSj
Giá trị1 được lấy theo Bảng 4 - TCXD 229 - 1999, phụ thuộc vào 2 tham số và. Tra
Bảng 5 - TCXD 229 - 1999 để có được 2 thông số này (mặt ZOX), D và H được xác định
như hình sau (mặt màu đen là mặt đón gió):

Hình 2.3. Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian v
SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Xác định các hệ số:

chuyển vị ngang tương đối của trọng tâm phần cơng trình thứ j ứng với dạng dao động i,
không thứ nguyên, xác định từ phần mềm ETABS.
 Bước 3: Xác định hệ số động lực (i ) ứng với dạng dao động thứ i. Dựa vào hệ sối và

Đường số 1 - Hình 2 - TCXD 229 – 1999, ta có:
 i

 W0

(Cơng thức 4.4 - TCXD 229 - 1999)

940fi


Bước 4: Tính giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió có xét đến ảnh hưởng

của xung vận tốc gió:
Wp(ji) Mjii yji (Công thức 4.3 - TCXD 229 - 1999)
 Bước 5: Giá trị tính tốn thành phần động của tải trọng gió có xét đến ảnh hưởng xung vận

tốc gió và lực qn tính:
W

tt

p(ji) =γ×W p(ji)×β (kN)

Với: γ = 1.2 là hệ số tin cậy đối với tải trọng gió β = 1 là hệ số điều chỉnh tải trọng gió
theo thời gian sử dụng Bảng 6, TCXD 229 - 1999, lấy 50 năm

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. LÊ PHƯƠNG

2.3.3. Kết quả tính tốn tải trọng gió
Bảng 2.7. Gió theo phương X Mode 1
Chuyển vị
Tên tầng

Cao độ

tầng yij

Đỉnh mái

51.6

(mm)
0.000000755

Tầng mái

48

0.000000694

Tầng 13

44.4

6.232E-07

Tầng 12

40.8

5.599E-07

Tầng 11

37.2

4.971E-07

Tầng 10

33.6

-4.347E-07

Tầng 9

30

-3.731E-07

Tầng 8

26.4

-0.000000313

Tầng 7

22.8

-2.552E-07

Tầng 6

19.2

-2.005E-07

Tầng 5

15.6

-0.00000015

Tầng 4

12

-1.049E-07

Tầng 3

8.4

-6.638E-08

Tầng 2

4.8

-3.782E-08

Tầng trệt

1.2

-1.443E-08


Bảng 2.8. Gió theo phương Y Mode 1
Chuyển vị
Tên tầng

Cao độ

Đỉnh mái
Tầng mái
Tầng 13

SVTH: NGUYỄN TRUNG NGUYÊN MSSV: 15149146

tầng yij
51.6

(mm)
0.013

48

0.012

44.4

0.011