ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA XÂY DỰNG
BỘ MÔN KỸ THUẬT XÂY DỰNG
NHÀ CAO TẦNG
GV. LÊ THANH CAO
1/29/2013 1
MỤC LỤC
1. KHÁI NIỆM CHUNG
2. NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ VÀ CẤU TẠO
3. TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG
4. TÍNH TOÁN NỘI LỰC
5. TÍNH TOÁN CỐT THÉP
6. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ
1/29/2013 2
Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.2. CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ
1.3. PHÂN LOẠI
1.4. CÁC HỆ KHUNG CHỊU LỰC PHỔ BIẾN
1.5. VÁCH CỨNG VÀ SÀN CỨNG
1.6. MỘT SỐ LƯU Ý
1.7. CÔNG TRÌNH THỰC TẾ
1/29/2013 3
Chương 2: NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ VÀ CẤU TẠO
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG
2.2. NHỮNG NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ CƠ BẢN
2.3. CÁC LOẠI KHE
2.4. CÁC HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC PHỔ BIẾN
2.5. SƠ ĐỒ LÀM VIỆC
2.6. TẦNG HẦM
2.7. CƠ SỞ THIẾT KẾ

2.8. NGUYÊN TẮC VỀ CẤU TẠO
1/29/2013 4
Chương 3: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG
3.1. TẢI TRỌNG ĐỨNG
3.2. LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN
3.3. THÀNH PHẦN TĨNH CỦA TẢI GIÓ
3.4. XÁC ĐỊNH TẦN SỐ DAO ĐỘNG RIÊNG
3.5. THÀNH PHẦN ĐỘNG CỦA TẢI GIÓ
3.6. TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT
3.7. TỔ HỢP TẢI TRỌNG
1/29/2013 5
Chương 4: TÍNH TOÁN NỘI LỰC
4.1. CÁC SƠ ĐỒ CHỊU LỰC
4.2. CÁC GIẢ THIẾT
4.3. TÍNH TOÁN HỆ CHỊU LỰC THEO SƠ ĐỒ
GIẰNG
4.4. CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC
4.5. PHÂN PHỐI TẢI TRỌNG NGANG
4.6. TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẰNG FEM
1/29/2013 6
Chương 5: TÍNH TOÁN CỐT THÉP
5.1. CẤU KIỆN CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN
5.2. TÍNH TOÁN CỐT DỌC CHO CỘT
5.3. TÍNH TOÁN CỐT ĐAI CHO CỘT
5.4. BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC
5.5. TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG
1/29/2013 7
Chương 6: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ
6.1. CÁC GIẢ THIẾT
6.2. TRỌNG LƯỢNG CỰC HẠN

6.3. ĐẶC TRƯNG MẶT BẰNG NHÀ
6.4. ẢNH HƯỞNG CỦA UỐN DỌC
6.5. GIỚI HẠN CHUYỂN VỊ NGANG
6.6. KIỂM TRA CÁC ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC
6.7. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH NGHIÊNG LẬT
1/29/2013 8
CHƯƠNG 1
1/29/2013 Nhà cao tầng 9
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG (1/3)
 Đặt vấn đề:
◦ Nhà cao tầng là gì?
◦ Vai trò của nhà cao tầng?
◦ Tại sao nhà cao tầng ngày càng được sử dụng rộng
rãi?
◦ Sự khác nhau giữa nhà cao tầng và nhà thấp tầng?
1/29/2013 10
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG (2/3)
 Khái niệm về nhà cao tầng: Được phân
loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, tùy
theo điều kiện kinh tế xã hội nhiều nước.
◦ Theo Ủy ban quốc tế về nhà nhiều tầng: Một
công trình được xem là nhà cao tầng nếu chiều
cao của nó quyết định các điều kiện thiết kế,
thi công hoặc sử dụng khác với nhà thông
thường.
◦ Cách phân loại phổ biến:
 Loại I: 9 đến 16 tầng (H<50m);
 Loại II: 17 đến 22 tầng (H=50-70m);
 Loại III: 23 đến 40 tầng (H=70-100m);
 Loại IV: siêu cao tầng >40 tầng (H>100m);

◦ Theo TCXD 198-1997: H>40m.
1/29/2013 11
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG (3/3)
 Vai trò nhà cao tầng:
◦ Đáp ứng nhu cầu về nhà ở, văn phòng, khách sạn.
◦ Giải quyết vấn đề diện tích đất xây dựng thiếu trầm
trọng và giá đất xây dựng tăng nhanh chóng.
◦ Là biểu tượng điển hình cho văn minh và tiến bộ khoa
học kỹ thuật.
 Sự khác nhau giữa nhà cao tầng và nhà
thấp tầng:
◦ Đối với nhà cao tầng, thiết kế kết cấu có vai trò rất
quan trọng. Việc thiết kế đòi hỏi phải sử dụng các
công cụ tính toán rất mạnh.
◦ Tiêu chuẩn nhà cao tầng có các yêu cầu kỹ thuật cao
hơn nhà thấp tầng: tiêu chuẩn phòng cháy, đậu xe, vệ
sinh …
◦ Nhà cao tầng đòi hỏi các công nghệ kỹ thuật thi công
hiện đại. Các yêu cầu về an toàn lao động rất ngặt
nghèo.
◦ Nhà cao tầng tiêu tốn nguồn lực tài chính rất lớn.
1/29/2013 12
1.2. CÁC YÊU CẦU CHUNG KHI THIẾT KẾ
 Hình khối: đơn giản, đều đăn, đối xứng, liên tục.
 Tải trọng: tìm cách làm giảm tải trọng tác động,
đặc biệt là tải trọng ngang.
 Hạn chế chuyển vị ngang không được vượt quá
giá trị cho phép.
 Công trình phải có khả năng kháng chấn cao.
 Kết cấu chịu lực phương đứng và phương ngang

phải chọn và bố trí sao cho hợp lý (khung, vách,
lõi cứng …).
 Giảm trọng lượng bản thân có ý nghĩa quan
trọng hơn đối với nhà thấp tầng.
 Có khả năng chịu lửa cao, thoát hiểm an toàn.
Có độ bền, tuổi thọ cao.
 Giải pháp móng phải phù hợp.
1/29/2013 13
1.3. PHÂN LOẠI (1/2)
 Theo yêu cầu sử dụng:
◦ Nhà ở;
◦ Nhà làm việc và các dịch vụ khác;
◦ Khách sạn.
 Theo hình dáng:
◦ Nhà dạng tháp;
◦ Nhà dạng thanh.
 Theo vật liệu cơ bản:
◦ Nhà bê tông cốt thép thường và dự ứng lực;
◦ Nhà bằng thép;
◦ Nhà hỗn hợp thép – bê tông cốt thép.
1/29/2013 14
1.3. PHÂN LOẠI (2/2)
 Theo kết cấu chịu lực:
◦ Kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu vách chịu
lực, kết cấu lõi và kết cấu ống.
◦ Kết cấu hỗn hợp được tổ hợp từ các dạng kết cấu cơ
bản: Kết cấu khung – giằng, kết cấu khung – vách,
kết cấu ống – lõi, kết cấu ống tổ hợp.
◦ Kết cấu đặc biệt: Kết cấu có dầm truyền, kết cấu có
các tầng cứng, kết cấu có hệ khung ghép…

1/29/2013 15
KHUNG
LÕI
VÁCH ỐNG
1.4. CÁC HỆ KHUNG CHỊU LỰC PHỔ BIẾN (1/3)
 Hệ khung cứng:
◦ Gồm cột và dầm được liên kết cứng với nhau.
◦ Hệ khung tiếp thu toàn bộ tải trong ngang và tải
trọng đứng tác dụng vào nhà.
 Hệ khung giằng:
◦ Gồm hệ khung và kết cấu hệ tấm thẳng đứng
(vách, lõi) được liên kết với nhau theo phương
ngang bởi các sàn cứng.
◦ Hệ khung chỉ chịu tải trọng đứng hoặc chỉ chịu 1
phần nhỏ tải trọng ngang, hệ vách lõi chịu toàn bộ
tải trọng ngang.
1/29/2013 Pik? 16
1.4. CÁC HỆ KHUNG CHỊU LỰC PHỔ BIẾN (1/3)
1/29/2013 17
KẾT CẤU KHUNG CỨNG
1.4. CÁC HỆ KHUNG CHỊU LỰC PHỔ BIẾN (3/3)
1/29/2013 Pik? 18
KẾT CẤU KHUNG GIẰNG
1.5. TƯỜNG CỨNG VÀ SÀN CỨNG
 Với nhà cao tầng, nội lực trong kết cấu sinh ra
chủ yếu do tải trọng ngang, nên tường cứng
(shear-wall) có vai trò quyết định đảm bảo sự ổn
định tổng thể, độ nghiêng, độ uốn của nhà.
 Các kết cấu chịu lực phải bố trí sao cho tâm
cứng gần trùng với trọng tâm của nhà.

 Tường cứng làm việc như thanh conson, ngàm
vào móng, được bố trí liên tục suốt chiều cao
nhà.
◦ Tường cứng phẳng: tiết diện ngang hình chữ nhật.
◦ Tường cứng hở: tiết diện ngang có dạng T, L, U, E.
◦ Lõi cứng: tiết diện ngang có dạng đa giác khép kín.
 Sàn nhà cao tầng được xem là sàn cứng: coi như
không bị biến dạng trong mặt phẳng nằm ngang,
truyền được toàn bộ tải trọng ngang vào tường
cứng.
1/29/2013 Pik? 20
1.6. MỘT SỐ LƯU Ý
 Vật liệu sử dụng:
◦ Bê tông: sử dụng bê tông có cấp độ bền B25 đến
B60.
◦ Cốt thép: có giới hạn chảy (f
y
) từ 300MPa trở lên.
◦ Nhà dưới 30 tầng: có thể sử dùng BTCT thường.
◦ Nhà trên 30 tầng: nên dùng BT cấp độ bền cao, bê
tông dự ứng lực, bê tông cốt cứng hoặc dùng kết
cấu thép, BT-thép liên hợp.
 Kết cấu bao che: sử dụng vật liệu nhẹ để
giảm trọng lượng bản thân: tấm tường thạch
cao, tường xốp kẽm …
1/29/2013 Pik? 21
1.7. CÔNG TRÌNH THỰC TẾ (1/4)
 Nhà cao tầng ở VN chủ yếu sử dụng hệ kết
cấu khung, vách và lõi cứng chịu lực ngang.
 Sàn sử dụng sàn không dầm bằng BTCT

hoặc bê tông cốt thép dự ứng lực.
 Số lượng tầng hầm từ 1 đến 3.
 Hà Nội:
◦ Keangnam Hanoi Landmark Tower: 72 tầng.
◦ Hà Nội City Complex: 65 tầng.
 TP. Hồ Chí Minh:
◦ Saigon Trade Center: 33 tầng.
◦ Bitexco Financial Tower: 68 tầng.
1/29/2013 Pik? 22
1.7. CÔNG TRÌNH THỰC TẾ (2/4)
1/29/2013 23
BITEXCO FINANCIAL TOWER
KEANGNAM HANOI LANDMARK TOWER
1.7. CÔNG TRÌNH THỰC TẾ (3/4)
 Từ những năm 1930 trở đi, các tòa nhà chọc trời bắt
đầu xuất hiện ở Mỹ Latinh (São Paulo, Rio de Janeiro,
Buenos Aires, Santiago, Caracas, Bogotá, Mexico
City) và châu Á (Tokyo, Thượng Hải, Hồng Kông,
Manila, Singapore, Mumbai, Seoul, Kuala Lumpur, Đài
Bắc, Bangkok).
 Ngay sau chiến tranh thế giới thứ II, Liên Xô đã lên kế
hoạch tám tòa nhà chọc trời khổng lồ được đặt tên là
"Stalin Towers" cho Moscow, tuy nhiên cuối cùng chỉ
bảy trong số các tòa nhà này được xây dựng.
 Sau đó, ở châu Âu cũng bắt đầu xây dựng các tòa nhà
chọc trời, bắt đầu với Madrid trong những năm 1950.
 Cuối cùng, các tòa nhà chọc trời cũng được xây dựng
ở các thành phố của châu Phi, Trung Đông và châu
Đại Dương (chủ yếu là Úc) từ cuối những năm 1950.
1/29/2013 Pik? 24

1.7. CÔNG TRÌNH THỰC TẾ (4/4)
1/29/2013 Nguồn: emporis.com 25
Một số tòa nhà cao tầng tiêu biểu trên thế
giới:
CHƯƠNG 2
1/29/2013 Nhà cao tầng 26