Mô hình và thiết kế kết cấu GVHD: Nguyễn Sỹ Lâm
MÔ HÌNH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU
1. MÔ HÌNH:
1.1 Giới thiệu và mô tả kết cấu:
Khung gồm có các cột, các dầm liên kết với nhau và liên kết với móng.
Tùy phương án kết cấu chịu lực chính của nhà mà hệ khung có thể thuộc về nhà
khung hoặc nhà kết hợp.
Với nhà khung, hệ khung chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang.
Với nhà kết hợp ( với lõi cứng, vách cứng) khung chịu tải trọng đứng trực tiếp
truyền vào nó và chịu phần tải trọng ngang được phân phối vào nó.
Tuy hệ khung là khung không gian nhưng sự làm việc và tính toán có thể theo sơ
đồ không gian hoặc sơ đồ phẳng tùy thuộc vào tải trọng tác dụng và mức độ gần đúng có
thể chấp nhận được.
1.2 Lựa chọn phương án và sơ đồ kết cấu
1.2.1 Lựa chọn phương án:
Công trình Sai gon Happiness square gồm 2 tầng hầm, 14 tầng lầu, 2 tầng mái .
Giải pháp kết cấu được chọn là kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối.
Mô hình kết cấu bên trên là 1 hệ khung không gian được cấu tạo từ các phần tử
dầm , cột , sàn, vách thang máy làm việc đồng thời phản ánh chính xác sự làm việc của
hệ kết cấu.
1.2.2 Sơ đồ kết cấu:
Dựa vào mặt bằng kiến trúc ta bố trí mặt bằng kết cấu như sau:
SVTH: Trần Tiến MSSV: 80602499 1
Mô hình và thiết kế kết cấu GVHD: Nguyễn Sỹ Lâm
MẶT BẰNG TẦNG HẦM 2
MẶT BẰNG TẦNG 6
1.3 Vật liệu :
1.3.1 Bê tông:
- Bê tông được chọn thiết kế cho phần tử bể, dầm, sàn , cột....là bê tông cấp độ
bền B25 với các chỉ tiêu kỹ thuật sau:
+Cường độ tính toán chịu nén : R

kế.
1.5 Tải trọng tác dụng lên sàn:
1.5.1 Tĩnh tải:
Tĩnh tải tác dụng lên sàn bao gồm có trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn và
trọng lượng bàn thân các kết cấu tường.
Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn xác định như sau:
i i i
g h n
γ
=
∑
Với :
i
g
: Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo của sàn thứ i (kN/m
2
)
h
i
: bề dày của lớp cấu tạo sàn (m)
i
γ
: trọng lượng riêng của lớp cấu tạo sàn ( kN/m
3
)
n: hệ số tin cậy
Chi tiết các lớp sàn:
lớp gạch ceramic dày 0.8cm
lớp vữa lót dày 3 cm
bản bê tong cốt thép

(kN/m
2
) n g
tt
( kN/m
2
)
Tường ngăn phòng 10 16 1.6 1.1 1.76
Tường biên 20 16 3.2 1.1 3.52
Đối với các ô sàn có tường xây trực tiếp lên sàn không thông qua hệ dầm thì ta quy đổi
trọng lượng bản thân tường phân bố đều trên sàn.
1.5.2 Hoạt tải: Dựa vào chức năng mục đích sàn tầng, ta có hoạt tải tác dụng lên từng sàn
như sau:
+ Tầng hầm 1 và 2 làm ga ra đậu xe ô tô và xe máy.
p
tc
= 500 (daN/m
2
)
p
tt
= 500
×
1.2 = 600 (daN/m
2
)
+ Tầng 1 và tầng 2 làm khu thương mại và siêu thị.
p
tc
= 400 (daN/m

= 200
×
1.2 = 240 (daN/m
2
)
+ Hành lang và sảnh cầu thang.
p
tc
= 300 (daN/m
2
)
p
tt
= 300
×
1.2 = 360 (daN/m
2
)
1.4 Kích thước sơ bộ các tiết diện:
Theo kích thước kiến trúc, chiều cao tầng điển hình h = 3.4 m. Do đó phải lựa
chọn phương án sàn cho hợp lý để đảm bảo chiều cao thông thủy sử dụng .
Sau khi hoàn thiện , sàn sẽ cần 300mm cho các hệ thống đường ống kỹ thuật ( hệ
thống điện, hệ thống điều hòa không khí…), cộng thêm khoảng là 100mm cho các chi
tiết của công tác đóng trần => chiều cao sơ bộ thông thủy trước khi có dầm là 3000mm,.
Chiều cao thông thủy thích hợp ta chọn h = 2600. Do đó ta lấy chiều cao dầm chính tối đa
nếu có là: 400mm
SVTH: Trần Tiến MSSV: 80602499 4
Mô hình và thiết kế kết cấu GVHD: Nguyễn Sỹ Lâm
mat duoi san
tran

trong , có độ võng lớn nhất.
Sơ đồ tính sơ bộ:
Độ võng của bản sàn được tính theo công thức sau:
SVTH: Trần Tiến MSSV: 80602499 6
q
M=
ql
2
8

Mô hình và thiết kế kết cấu GVHD: Nguyễn Sỹ Lâm
4
5
384
ql
w
EJ
=
Trong đó : q là giá trị tác dụng lên ô bản
l : cạnh ngắn của ô bản
E : Modun đàn hồi của bê tông
E = 3e7 kN/m
2
J : moment quán tính của tiết diện 100x15cm
J=
3
12
bh
=
3

ql
w
EJ e
−
×
= = =
× ×
(m)
1 5
0.025
200 200
gh
w l= = =
(m
=>
gh
w w≤
. Vậy bản sàn đã chọn thỏa yêu cầu về độ võng.
Kiểm tra sơ bộ hàm lượng cốt thép:
Chọn lớp bê tông bảo vệ sàn là a= 1.5cm
 h
0
=h – a = 15 – 1.5 =14.5cm.
b= 100 cm
Cốt thép sàn được tính theo công thức:
2
0
m
b
M

Giá trị moment lớn nhất ở giữa sàn:
SVTH: Trần Tiến MSSV: 80602499 7
Mô hình và thiết kế kết cấu GVHD: Nguyễn Sỹ Lâm
2 2
9.097 5
28.43( . )
8 8
ql
M kN m
×
= = =
3 2
28.43
0.0932
14.5 10 1 0.145
m
α
= =
× × ×
1 1 2 0.0932 0.09981
ξ
= − − × =
2
0.0981 14.5 1 0.145
0.0009162
225
b o
s
s
R bh

400
d
h mm=
Vì vậy ta sẽ phát triển dầm chính theo phương ngang.
Sau nhiều lần tính lặp ta chọn bề rộng dầm chính b
d
= 1500mm.
Kiểm tra sơ bộ kích thước dầm chính đã chọn.
Tải trọng tác dụng lên sàn sơ bộ, thiên về an toàn ta tính theo sơ đồ sau:
Do tính theo sơ bộ nên ta quy lực tác dụng từ sàn lên dầm chính về phân bố đều:
Cong thuc quy doi luc
SVTH: Trần Tiến MSSV: 80602499 8
Mô hình và thiết kế kết cấu GVHD: Nguyễn Sỹ Lâm
Sơ đồ tính :
Lực q tác dụng lên dầm chính gồm có: trọng lượng bản thân dầm chính cộng với
trọng lượng của sàn truyền vào dầm:
q = 9.097 x 8+(0.4-0.15)x1.5x25x1.1=83.08kN/m
Theo tính toán như hình vẽ, ta được:
M
1
=
2 2
1
83.08 10
1163.5 .
8 8
ql
M kN m
×
= = =

−
ql
2
8
M
2
−
5ql
8
−
3ql
8