LUẬN VĂN Thuyết minh kết cấu công trình trung tâm
giám định hang hóa TP.Hồ Chí Minh I. Tổng quan về kỹ thuật

trung tâm có nhiều chức năng: Kinh tế, Thương mại, Tài chính, Công nghiệp, Du
lịch và giao dịch quốc tế – Là một trọng điểm bảo đảm an ninh và quốc phòng của
khu vực phía nam và cả nước. Nên việc hoàn thiện hạ tầng cơ sở để đáp ứng yêu
cầu tăng trưởng kinh tế và phục vụ mục đích dân sinh là một trong những nhiệm vụ
cấp bách và quan trọng của thành phố cùng với việc mở rộng quan hệ khắp khu vực
để thành phố là một cầu nối Việt Nam với các nước trên thế giới.
2. Giới thiệu dự án
- Qui mô công trình Tên dự án:
TRUNG TÂM GIÁM ĐỊNH HÀNG HOÁ TP.HCM
- Qui mô: công trình tọa lạc tại Quận 3 TP.HCM
- Công trình: Cấp I
- Tầng cao: 8 tầng và 1 tầng kỹ thuật.
- Diện tích đất: 720 m²
- Diện tích xây dựng: 429 m²
- Phân khu chức năng:
 Tầng trệt: nằm cao hơn 0.5m so với mặt đất tự nhiên, dùng làm phòng
khách, phòng họp, văn phòng và khu vực hành chính quản trị.
 Lầu 1: nằm ở cao độ +3.4m, toàn bộ dùng làm phòng thí nghiệm.
 Lầu 2-6: nằm ở cao độ +6,8m đến +20.4m ( mỗi tầng cách nhau 3.4m)
là khu vực các văn phòng.
 Lầu 7: nằm ở cao độ +23.8m là khu vực các văn phòng, trong đó có một
phần diện tích dùng làm sân thượng.
 Tầng mái: nằm ở cao độ +27.2m, dùng làm sàn sân thượng trong đó có
một phần diện tích làm buồng các thiết bị kỹ thuật, hồ nước mái có diện
tích (6.5x5.5x1.6)m và cách sàn mái 0.6m. Và đỉnh mái của tầng mái ở
cao độ +30.6m.
3. Giải pháp kỹ thuật

3.4. Hệ thống cấp thoát nước
Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố (nước Đồng Nai) được đưa
vào bể đặt tại tầng kỹ thuật (dưới tầng hầm) và nước được bơm thẳng lên bể chứa
lên tầng thượng, việc điều khiển quá trình bơm được thực hiện hoàn toàn tự động
thông qua hệ thống van phao tự động. Ống nước được đi trong các hộp gen.
Nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh, sau đó tập trung tại các ống
thu nước chính bố trí thông tầng qua lỗ hợp gen. Nước được tập trung ở hố ga chính
, được xử lý và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố.
3.5. Chống sét
Theo tiêu chuẩn chống sét nhà cao tầng thì hệ thống này gồm các cột thu lôi,
mạng lưới dẫn sét đi xuống đất qua dây dẫn để bảo vệ công trình.
3.6. Hệ thống thông gió và chiếu sáng
Công trình được thông gió chủ yếu tự nhiên nhờ có các khoảng thông trống
xung quanh công trình qua các hệ thống cửa sổ. Ngoài ra còn được thông gió bằng
hệ thống nhân tạo tại những nơi cần thiết có nhu cầu thông thoáng cao như phòng
thí nghiệm. Đồng thời, các cửa kính xung quanh sẽ tăng cường thêm ánh sáng, cung
cấp ánh sáng nhân tạo cho những nơi cần chiếu sáng cao.
II. Tổng quan về kết cấu
1. Giới thiệu hệ chịu lực
Kết cấu nhà cao tầng cần phải có bậc siêu tĩnh cao để trong trường hợp bị
hư hại do các tác động đặc biệt nó không bị biến thành các hệ biến hình.
Các bộ phận kết cấu được cấu tạo làm sao để khi bị phá hoại do các trường
hợp tải trọng thì các kết cấu nằm ngang sàn, dầm bị phá hoại trước so với các
kết cấu thẳng đứng: cột, vách cứng.
1.1. Hệ khung chịu lực
Hệ khung chịu lực bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng đứng
vừa chịu tải trọng ngang. Cột và dầm trong hệ khung liên kết với nhau tại các
nút khung, quan niệm là nút cứng. Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu quả
cho các công trình có yêu cầu không gian lớn, bố trí nội thất sinh hoạt, phù


chỉ chịu được phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó,
còn tải trọng ngang và một phần tải trọng thẳng đứng do tường chịu lực ( vách
cứng) chịu.
- Sơ đồ khung – giằng
Trong sơ đồ này, các cột liên kết cứng với dầm. Ở sơ đồ này, khung cùng
tham gia chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang với tường.
Sàn cứng là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong nhà cao
tầng kiểu khung - giằng. Để đảm bảo ổn định tổng thể của hệ thống cột, khung và
truyền được các tải trọng ngang khác nhau sang các hệ vách cứng, sàn phải thường
xuyên làm việc trong mặt phẳng nằm ngang. Sàn cứng chịu tải trọng tác động ngang
do gió truyền từ tường ngoài vào sàn rồi truyền sang hệ vách cứng, lõi cứng và
truyền xuống móng. Sàn cứng còn có khả năng phân phối lại nội lực trong các hệ
vách cứng có tiết diện thay đổi.
Kết luận: Công trình Trung Tâm Giám Định Hàng Hóa TP.HCM là 8 tầng,
diện tích mặt bằng không lớn, tải trọng ngang gió không lớn lắm, để tiết kiệm nên
dùng hệ chịu lực là hệ khung chịu lực gồm sàn sườn kết hợp với khung.
2. Sơ đồ tính và phân loại
2.1. Sàn
- Sàn chịu tải trọng đứng: tĩnh tải trọng lượng bản thân, hoạt tải sử dụng.
- Hệ dầm chia sàn thành những ô sàn nhỏ, tùy theo kích thước mà tính theo ô
bản kê 4 cạnh, ô bản dầm.
- Phân loại sàn: sàn có kích thước L
1
xL

h

: liên kết khớp
2.2. Dầm
- Dầm đỡ tải trọng của toàn bộ sàn, liên kết khớp với cột tạo khung cứng.
- Dầm tính dầm nhiều nhịp (dầm liên tục).
- Phân loại dầm:
Dầm khung (dầm chính) là dầm dài trên trục khung chính của công trình. Dầm phụ là dầm vuông góc với dầm khung có chiều dài ngắn hơn.
Dầm sàn (dầm môi) là dầm đỡ console.
2.3. Khung
- Khung cột chịu tải trọng đứng của công trình. Ngoài ra, cột liên kết với
dầm tạo khung cứng chịu tải trọng ngang gió. 3. Trình tự tính của từng loại cấu kiện
3.1. Sàn
- Sàn tính theo sơ đồ đàn hồi, tính từng ô bản đơn riêng lẻ.
Tải trọng tác dụng gồm:
+Tĩnh tải sàn:
s i i i
g n
 
  

(1)
Trong đó: n
i

: Diện tích sàn, S
san
=L
1
xL
2
(3)
+Hoạt tải sàn:
tt tc
p n p
 
(4)

Trong đó: n: hệ số độ tin cậy về hoạt tải.
P
tc
: tra theo bảng 3 của TCVN2737 - 1995
- Bố trí cốt thép
+ Chọn nhiều phương án đặt cốt thép để so sánh và chọn phương án tiết
kiệm, dễ thi công.
+ Tại mỗi tiết diện, khoảng cách của các cốt thép phải đều nhau.
+ Khi chọn khoảng cách của cốt thép nên chọn số tròn cm để tiện lợi cho việc
thi công.
+ Khi chọn cốt thép chỉ cho phép sai số giữa F
a
chọn và F
a


4
3
2
1
A B C D E
S1
S1
S3
S1
S1
S4
S1
S1
S5
S2
S1
S1
S9
S8
S6
S7
Hình 1.1
1.1. Sơ bộ chọn chiều dày sàn

(1.1)
s s
D
h L
m

50 40
s
h
 
    
 
 

Chọn h
s
=120 mm.
+Ô sàn S9: L
1
= 2.5m , L
2
= 5.5m.

2
1
L 5.5
α= = =2.2 > 2
L 2.5

Vì > 2 nên sàn làm việc theo 1 phương (bản dầm).
- Bề dày bản sàn được xác định :

0.8 1.4
2500 50 117
40 30
s


S1 5.5 6.5 1.18 Sàn làm việc2 phương p. Làm việc

S2 4 5.5 1.36 Sàn làm việc2 phương p. Làm việc

S3 5.5 6.5 1.18 Sàn làm việc2 phương p. Làm việc

S4 3.05 5.5 1.80 Sàn làm việc2 phương Hành lang
S5 3.3 4.7 1.42 Sàn làm việc2 phương P. Về sinh
S6 1.5 3.45 2.3 Sàn làm việc1 phương Cầu thang
S7 1.8 5.5 3.06 Sàn làm việc1 phương Hành lang
S8 2.2 4.7 2.14 Sàn làm việc1 phương Hành lang
S9 2.5 5.5 2.2 Sàn làm việc1 phương
p. Vệ sinh

Bảng 1.1 - Sự làm việc của các ô sàn
* Chọn kích thước dầm.
- Dầm khung
 
1 1 1 1
6500 540 812
8 12 8 12
d d
h l
   
     
   
   

chọn dầm h

- Sàn có bổ sung thêm các lớp cấu tạo chống thấm.
* Tĩnh tải loại sàn không chống thấm: S
1
, S
2
, S
3
, S
4
, S
6
, S
7
,S
8
.
Cấu tạo sàn
1
2
3
4
5

- Tĩnh tải sàn bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn
g=
ii
ng

,
i i i

i i i i
g n
 
  

daN/m
2
1 Lớp Gạch Ceramic 2000 1 1.1 22
2 Lớp vữa lót dày 1800 1.5 1.2 32.4
3 Lớp BTCT sàn 2500 12 1.1 330
4 Lớp vữa trát trần sàn 1800 1 1.2 21.6
5 Đường ống thiết bị 50 daN/m
2

1.2 60
Tổng khối lượng sàn
( )
s i i
i
g n
 
  

=
466
Bảng 1.2 - Cấu tạo sàn không chống thấm.
* Tĩnh tải loại sàn có chống thấm: S

Khối lượng
i i i i
g n
 
  

daN/m
2
1 Lớp Gạch Ceramic 2000 1 1.1 22
2 Lớp vữa lót dày 1800 1.5 1.2 32.4
3 Lớp BTCT sàn 2500 12 1.1 330
4 Lớp vữa trát trần sàn 1800 1 1.2 21.6
5 Lớp BTCT chống thấm

2200 5 1.1 121
6 Đường ống thiết bị 50 daN/m
2

1.2 60
Tổng khối lượng sàn
( )
s i i
i
g n
 
  

=
597.8
Bảng 1.3 - Cấu tạo sàn vệ chống thấm.

3 Lớp BTCT sàn 2500 12 1.1 330
4 Lớp vữa trát trần sàn 1800 1 1.2 21.6
5 Lớp BTCT chống thấm

2200 5 1.1 121
6 Đường ống thiết bị 50 daN/m
2

1.2 60
Tổng khối lượng sàn
( )
s i i
i
g n
 
  

=
597.8
b) Hoạt tải
Hoạt tải chỉ tính cho người ln sửa chữa : P
tc
= 75 daN/m
2

Suy ra : P
tt
= 75 x 1,3 = 97.5 daN/m
2


xL
2
- Các ô sàn có tường gồm: S3, S5, S9.
Ô sàn

Công năng

L1(m)

L2(m)

Diệ
n tích
sàn S(m
2
)

Chiề
u
cao
tường

(m)
Dung
trọng

(daN/m
3
)



104.4
S5

P.Vệ sinh

3.3 4.7 15.51 2.9 1800 10 3.3 0.7

77.745
3.3 4.7 15.51 2.9 1800 10 4.7 0.7

110.73
S9 Vệ sinh 2.5 5.5 13.75 2.9 1800 10 2.5 0.7

66.436
2.5 5.5 13.75 2.9 1800 10 2.5 0.7

66.436
Bảng 1.4 - Tĩnh tải trọng tác dụng lên ô sàn.
Vậy tổng tĩnh tải tác dụng lên ô sàn g
tt
=g
s
+g
tg
(1.4)

1.2.2. Hoạt tải sàn

tt tc

p
tt(daN/m
2
)

S1, S2, S3, S5, S9
Phòng ngủ, p. làm
việc, p. vệ sinh
200 1.2 240
S4, S6, S7, S8 Hành lang, cầu thang 300 1.2 360
Bảng 1.5 - Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn.

Vậy tải trọng tác dụng lên ô sàn.
Ô sàn
Tĩnh tải
g
tt
(daN/m
2
)

hoạt tải
p
tt

(daN/m
2

S6 1.5 3.45 2.30 Sàn làm việc 1 phương ( bản dầm)
S7 1.8 5.5 3.06 Sàn làm việc 1 phương ( bản dầm)
S8 2.2 4.7 2.14 Sàn làm việc 1 phương ( bản dầm) 5.5m
6.5m
S1
600x300
600x300
400x200
400x200
S9 2.5 5.5 2.20 Sàn làm việc 1 phương ( bản dầm)

Bảng 1.7 - Các ô sàn làm việc một phương
 Liên kết
Xét :
s
d
h
h
>3 liên sàn và dầm là liên kết ngàm,
s
d
h
h
<3 xem liên kết khớp
hd
hs


Bảng 1.8 - Các ô sàn làm việc theo hai phương
Liên kết: Xét :
s
d
h
h
>3 liên sàn và dầm là liên kết ngàm,
s
d
h
h
<3 xem liên kết khớp.
Các ô sàn S1, S2, S3, S4, S5 có h
s
= 12cm, các dầm liên kết có h
dmin
= 40cm nên
min
s
40
3.3
12
d
h
h
 
nên sàn liên kết với các dầm xung quanh là liên kết ngàm,
1.4. Phân tích tính nội lực.
M1
M2
MI
MI
MIIMII

5.5m
6.5m
1m
1m
6.5m
MII
MII
M2
MI M
I
M1
5.5m
Hình 1.3 - Biểu đồ nội lực của các ô sàn làm việc hai phương
M
1
= m
91
xP, M
2
= m
92
xP, M
I
= k

tra bảng
Ta có
2
1
6.5
1.18
5.5
L
L

  
tra bảng ta được:
m
91
= 0.0202, m
92
= 0.0148, k
91
=0.0464, k
92
= 0.032 . 1.5m
3.45m
S1
600x300
400x200
400x200
400x200

ptt P=1qL
l
L
2

m
91
m
92
K
91
K
92

(m) (m)

daN/m
2

(daN.m)
1 5.5 6.5 1.18 466 240 25240 0.0202

0.016 0.0464

0.0345

2 4 5.5 1.38 466 240 15532 0.021

0.0119


m m
91
m
92
K
91
K
92

M
1

(daN.m)

M
2
(daN.m)

M
I
(daN.m)

M
II
(daN.m)

Công năng
S1 0.0202

0.016


444.215

1288.2 957.84

p. Làm việc
S4 0.0195

0.006

0.0423 0.0131

219.89

67.657 476.98 147.72

Hành lang
S5 0.021

0.0103

0.047 0.031 283.68

139.14 634.89 418.76

P. Về sinh
1.4.2. Bản làm việc 1 phương
Ô sàn S6: Kích thước như hình vẽ
2
1

M
nh
=
qL²
24
=
qL²
12
=
qL²
12
q

Hình 1.4 - Biểu đồ moment sàn làm việc 1 phương
Tính cho bề rộng 1m , q = (g
tt
+p
tt
)x1 = 466+360 = 826 daN/m
Moment:
2 2
1
826 1.5
154.88
12 12
goi
qL
M

  

(daN/m
2
)

Tải
tường g
tg

(daN/m
2
)

Tổng
tĩnh
tải
gtt
(daN/m
2
)

Hoạt tải

tác dụng

lên sàn
p
tt

(daN/m
2

1.8 466 0 466 360 826 106.95 213.89
S8

2.2 466 0 466 360 826 159.76 319.52
S92.5 597.8 132.87 730.67 240 970.67

213.72 427.45
Bảng 1.10 - Sơ đồ làm việc các ô sàn

Kết quả nội lực của các ô sàn:
ô sàn M( daN.m)
S1
M1 525.15
M2 384.76
M
I

1206.28
M
II

831.92
S2
M1 335.97

186.17
S5
M1 301.59
M2 147.92
M
I

674.99
M
II

445.20
S6
M
nh
77.44
M
goi
154.88
S7
M
nh
114.372
M
goi
341.704
S8
M
nh
114.372

- Thép:
+Nếu ≤ 10 dùng thép AI có R
a
= R
a’
= 2300 daN/cm
2
. +Nếu >10 dùng thép AI có R
a
= R
a’
= 2800 daN/cm
2
.
Chọn a = 2 khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mặt ngoài bê
tông gần nhất.
Sau khi tính được cốt thép F
a
, ta kiểm tra hàm lượng thép cho phép
min max
0
(%) 100
a
F
bh
  
   

h
0
= h – a; a = 1.5cm h
0
= 12-1.5 =10.5cm
Ô số sàn S6: Có M
nh
= 77.44 daN.m , M
goi
= 154.88 daN.m.
- Tính với M
nh
= 77.44 daN.m

Bố trí thép Þ6a200 (F
a
= 1.41cm²)
- Tính với M
nh
= 154.88 daN.m


h


 
2
2
2
2
77.44 10
A 0.0064
110 100 10.5
0.5 1 1 2 0.0064 0.996
77.44 10
0.322
2300 0.996 10.5
a
F cm


 
 
     

 
 
 
2
2
2
2


f
a
bố
trí
S1
M
1
525.15 0.048 0.976 2.341 0.234

Þ6a110 2.57
M
2
384.76 0.035 0.982 1.703 0.170

Þ6a160 1.77
M
I
1206.28

0.110 0.942 5.569 0.557

Þ8a90 5.58
M
II
831.92 0.076 0.961 3.765 0.377

Þ8a130 3.87
S2
M

M
I
1379.46

0.125 0.933 6.430 0.643

Þ10a120 6.54
M
II
981.08 0.089 0.953 4.475 0.447

Þ8a110 4.57
S4
M
1
277.13 0.025 0.987 1.220 0.122

Þ6a200 1.41
M
2
85.27 0.008 0.996 0.372 0.037

Þ6a200 1.41
M
I
601.16 0.055 0.972 2.689 0.269

Þ8a200 2.51
M
II


Þ6a200 1.41
M
goi

154.88 0.0128 0.993 0.646 0.070

Þ8a200 2.51
S7
M
nh
114.372

0.010 0.995 0.500 0.050

Þ6a200 1.41
M
goi

228.744

0.021 0.989 1.005 0.101

Þ8a200 2.51
S8
M
nh
170.852

0.016 0.992 0.749 0.075


Þ8a200 2.51
Bảng 1.12 - Kết quả tính cốt thép các ô sàn

l




- Tải trọng tam giác qui đổi thành tải phân bố đều tương đương:

1
8
5
5.0 lgg
Std
 (2.2)

- Tải trọng phân bố đều tương đương:

1
5.0 lgg
Std
 (2.3)
2.2 . Tải trọng tác dụng
2.2.1. Tĩnh tải
Gồm tĩnh tải và hoạt tải dạng phân bố và dạng tải tập trung vào các nút Sơ đồ truyển tải:
2

Hình 2.2 - Sơ đồ truyển tải của sàn tác dụng lên dầm
2.2.1.1. Tải phân bố đều.

= 608 daN/m
2
.
-Đoạn dầm A-D: dạng tải phân bố hình thang được qui đổi thành tải phân bố đều
theo công thức:
2 3
(1 2 )
2
s
td
g l
g
 

  
1
2
2
L
L

 (2.4)

2 3
(1 2 )
K
 
   
(2.5)


L
g
g
   
   daN/m
+ Tải hình thang: g
td
= 0.72x487.2x5.5x0.5 = 964.65 daN/m. Tổng tải D-D’: g
D-D’
= 495+609+964.65 = 2068.65 daN/m
-Đoạn D’-E: Tải dạng tam giác và tải hình thang, qui đổi tải tam giác thành tải
tương đương daN/m:
+ Tải tam giác:
2.5
5 5 608
2 2
475
8 8
s
td
L
g
g
   
   daN/m.
+ Tải hình thang: g
td