ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

CHƯƠNG 8 - TÍNH TOÁN VÁCH THANG MÁY
Tài liệu áp dụng
1- Phan Văn Cúc, Nguyễn Lê Ninh. Tính toán và cấu tạo kháng chấn các công trình nhiều
tầng. NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội 1994.
2- Phan Quang Minh (chủ biên), Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống. Kết cấu bê tông cốt
thép phần cấu kiện cơ bản. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội 2006.
3- Nguyễn Tuấn Trung, Võ Mạnh Tùng. Một số phương pháp tính cốt thép cho vách phẳng
bê tông cốt thép. Đại học Xây Dựng Hà Nội
Lõi, vách bê tông cốt thép là một trong những kết cấu chịu lực quan trọng trong nhà nhiều
tầng. Nó kết hợp với hệ khung hoặc kết hợp với nhau tạo nên hệ kết cấu chịu lực cho công
trình. Tuy nhiên việc tính toán chưa đề cập cụ thể trong tiêu chuẩn thiết kế của Việt Nam. Trên
thế giới một số tiêu chuẩn đã đưa ra phương pháp thiết kế lõi vách: Eurocode, AIC..
I.

Lý thuyết tính toán

Thông thường, các vách cứng dạng côngxon chịu tổ hợp nội lực sau: N, Mx, My, Qx, Qy. Do
vách cứng chỉ chịu tải trọng ngang tác động song song với mặt phẳng của nó nên bỏ qua khả
năng chịu mô men ngoài mặt phẳng Mx và lực cắt theo phương vuông góc với mặt phẳng Qy,
chỉ xét đến tổ hợp nội lực gồm (N, My, Qx)

Việc tính toán cốt thép dọc cho vách phẳng có thể sử dụng một số phương pháp tính
vách thông dung sau :
-

Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi
Phương pháp giả thiết vùng biên chịu mô men
Phương pháp xây dựng biểu đồ tương tác
1. Phương pháp phân bố ứng xuất đàn hồi
1.1. Mô hình
162

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

Phương pháp này chia vách thành những phần tử nhỏ chịu lực kéo hoặc nén đúng tâm, ứng
suất coi như phân bố đều trên mặt cắt ngang của phần tử. Tính toán cốt thép cho từng phần tử
sau đó kết hợp lai bố trí cho cả vách
Các giả thiết cơ bản khi tính toán
- Vật liệu đàn hồi
- Ứng lực kéo do cốt thép chịu, ứng lực nén do cả bê tông và cốt thép chịu
1.2. Các bước tính toán
Bước 1: Xác định trục chính và mô men quán tính chính trung tâm của vách
Bước 2: Chia vách thành những phần tử nhỏ

Bước 3: Xác định ứng suất trên mỗi phần tử, do giả thiết vật liệu đàn hồi nên ta dung các
công thức tính toán trong “ Sức bền vật liệu”
Theo phương X:

σ iz(x) =

±

.yki ; τyi =

Trong đó:
yki – tung độ điểm chịu nén lấy với trục quán tính chính
bci – chiều dày tính cho một phía của tiết diện khi tính ứng suất tiếp được xác định tùy
theo trường hợp cụ thể.
Sci – mômen tĩnh của tiết diện tính cho một phía kể từ điển xác định ứng suất tiếp
A- diện tích mặt cắt ngang phân tử
Ix – mô men quán tính chính trung tâm
163

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

Bước 4: Tính toán cốt thép
Diện tích cốt thép trong vùng nén được xác định từ điều kiện cân bằng ứng suất trên mặt
cắt ngang
Ab.σ’= 0,8.φ c.[0,85.(Ab-A’s).fcd + A’s.fsd]
Diện tính cốt thép chịu kéo xác định theo công thức sau

As =
(các chỉ dẫn được trình bày cụ thể khi tính toán)
Bước 5: Kiểm tra hàm lượng cốt thép
Cốt thép được chọn và bố trí theo kết quả lớn hơn: A chọn = max(A’s;As)
1.3. Nhận xét
Phương pháp này đơn giản, có thể áp dụng để tính toán cho các vách có hình dạng phức tạp :
L, T, U hay tính lõi
2. Phương pháp giả thiết vùng biên chịu mômen
2.1. Mô hình tính toán
Phương pháp này cho rằng cốt thép đặt trong vùng biên ở hai đầu vách được thiết kế để
chịu toàn bộ mô men. Lực dọc được giả thiết là phân bố đều trên toàn tiết diện vách
Các giả thiết cơ bản
-

Ứng lực kéo do cốt théo chịu
Ứng lực nén do cả bê tông và cốt thép
chịu
2.2. Quá trình tính toán
Bước 1: Giả thiết chiều dài B của vùng dự
định thiết kế chịu toàn bộ mô mon. Xét vách chịu
lực dọc N và mô men Mx. Mô men Mx tương
đương với cặp ngẫu lực đặt ở hai vùng biên của
vách.
Bước 2: Xác đinh lực kéo hoặc nén trong
vùng biên
164

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

N1,r =

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

.Ab ±

Trong đó:
Ab – diện tích vùng biên
A – diên tích mặt cắt ngang vách
Bước 3: Tính diện tích cốt thép chịu nén, kéo (tương tự phương pháp 1)
Bước 4: Kiểm tra hàm lượng cốt thép. Nếu không thỏa mãn thì phải tăng kích thước B
của vùng biên rồi tính lại. Chiều dài của vùng biên có giá trị lớn nhất là L/2, nếu vượt quá giá
trị này cần tăng bề dày tường.
Bước 5: Kiểm tra phần tường còn lại giữa hai vùng biên như cấu kiện chịu nén đúng
tâm, trường hợp bê tông đã đủ khả năng chịu lực thì cốt thép trong vùng này đặt cấu tạo theo
hàm lượng µmin
2.3. Nhận xét
- Phương pháp này tương tự phương pháp 1, chỉ khác ở chỗ tập trung toàn bộ lượng
cốt thép chịu mô men ở đầu vách
- Phương pháp này thích hợp với trường hợp vách có tiết diện tăng cường ở hai đầu
(bố trí cột ở hai đầu vách)
- Phương pháp này thiên về an toàn vì chỉ kể đến khả năng chịu mô men của một phần
diện tích vách vùng biên
3. Phương pháp biểu đồ tương tác
Nội dung

Phương pháp này dựa trên một số giả thiết về sự làm việc của bê tông và cốt thép để
thiết lập trạng thái chịu lực giới hạn (Nu, Mu) của vách. Tập hợp các trạng thái này sẽ tạo thành
một đường cong liên hệ giữa lực dọc N và mô men M của trang thái giới hạn.
-

Đây là phương pháp chính xác nhất, phản ánh đúng nhất sự làm việc của vách
Phương pháp này thực chất coi vách là một cấu kiện chịu nén lệch tâm và cốt thép
phân bố trên toàn tiết diện vách được kể đến trong khả năng chịu lực của vách
Việc thiết lập biểu đồ tương tác đòi hỏi khối lượng tính toán lớn, phức tạp

Kết luận: trên cơ sở phân tích trên ta chọn phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi để tính
toán lõi vách thang máy
II.
1.
165

Thiết kế lõi vách thang máy
Vật liệu sử dụng
ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

Bê tông có cấp độ bền chịu nén B30: Rb= 17 MPa; Rbt = 1,2 MPa; Eb =32,5.103 MPa
Thép nhóm CIII: Rs = 365 MPa ; Es = 21.104 MPa

2.

Xác định đặc chưng hình học của lõi

y

Sơ đồ xác định trọng tâm hình học của lõi thang máy
Công thức tính toán mômen tĩnh
Si = Ai .yi
Trong đó
Si - Mômen tĩnh của phần tử vách thứ i
Ai – diện tich của phần tử vách thứ i
yi – khoảng cách cánh tay đòn từ trọng tâm tiết diện của phần tử vách thứ i đến truc tọa
độ OXY
Vì lõi vách 1 & 2 không đối xứng nhau nên trong phạm vi đồ án tính toán cho từng lõi

166

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

Tính toán lõi 1
Kết quả tính toán mômen tĩnh theo phương OX của lõi (1)

Tên
vách
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Kích thước
b(cm)
h(cm)
650
60
40
97
40
97
60
267.5
40

57.5
40
57.5
650
40
40
55
40
125
40
125
40
692.5
60
692.5
40
57.5
297.5
60
242
60
Tổng diện tích Ax1

Diện tích
Ai
(cm2)
39000
3880
3880
16050

2300
2300
26000
2200
5000
5000
27700
41550
2300
17850
14520
209530

Cánh tay
đòn Xi
(cm)
490.0
185.0
442.5
785.0
185.0
442.5
490.0
185.0
185.0
185.0
442.5
785.0
185.0
313.7

694.0
Tổng Sx1

Mô men
tĩnh Si
(cm3)
19110000
717800
1716900
12599250
425500
1017750
12740000
407000
925000
925000
12257250
32616750
425500
5599545
10076880
111560125

Diện tích Ai

Cánh tay
đòn Yi

Mô men
tĩnh Si


(cm2)
39000
3880
3880
16050
2300
2300
26000
2200
5000
5000
27700

(cm)
0.00
78.50
78.50
163.7
268.7
268.7
317.5
565.0
565.0
800.0
666.7

Kết quả tính toán mômen tĩnh theo phương OY của lõi (1)
Tên
vách

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
167

Kích thước
b(cm)
650
40
40
60
40
40
650
40
40
40
40

h(cm)
60
97

97
267.5
57.5
57.5
40
55
125
125
692.5

(cm3)
0.00
304580
304580
2627385
618010
618010
8255000
1243000
2825000
4000000
18467590

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG


12
13
14
15

60
692.5
40
57.5
297.5
60
242
60
Tổng diện tích Ay1

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

41550
2300
17850
14520
209530

666.7
1001.2
1060.0
1060.0
Tổng Sy1


27701385
2302760
18921000
15391200
103579500

Tính toán lõi 2
Kết quả tính mô men tĩnh theo phương OX của lõi (2)
Tên
vách
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

Kích thước

b(cm)

h(cm)
295
60
242
60
40
267.5
40
154.5
40
430
60
737.5
392.5
40
40
225
60
225
372.5
60
167
60
40
70
40
117.5
40
95
40

60
297.5
40
Tổng diện tích Ax2

Diện tích Ai
(cm2)
17700
14520
10700
6180
17200
44250
15700
9000
13500
22350
10020
2800
4700
3800
2400
11900
206720

Cánh tay
đòn Xi
(cm)
312.5
694.0

185.0
442.5
442.5
785.0
618.7
517.5
785.0
351.2
731.5
185.0
185.0
185.0
185.0
313.7
Tổng Sx2

Mô men
tĩnh Si
(cm3)
5531250
10076880
1979500
2734650
7611000
34736250
9713590
4657500
10597500
7849320
7329630

518000
869500
703000
444000
3733030
109084600

Cánh tay
đòn Yi
(cm)
0.0
0.0
163.8
220.3

Mômen tĩnh
Si
(cm3)
0.00
0.00
1752660
1361454

Kết quả tính lõi mômen tĩnh theo phương OY của lõi (2)
Tên
vách
1
2
3
4

168

Kích thước
b(cm)
295
242
40
40

h(cm)
60
60
267.5
154.5

Diện tích Ai
(cm2)
17700
14520
10700
6180

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

5

6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

40
430
60
737.5
392.5
40
40
225
60
225
372.5
60
167
60
40
70
40
117.5

40
95
40
60
297.5
40
Tổng diện tích Ay2

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

17200
44250
15700
9000
13500
22350
10020
2800
4700
3800
2400
11900
206720

572.5
398.8
787.5
918.8
918.8

1060
1060
372.5
576.3
792.5
1000
317.5
Tổng Sy2

9847000
17646900
12363750
8269200
12403800
23691000
10621200
1043000
2708610
3011500
2400000
3778250
110898324

2.1. Xác định trọng tâm lõi
Từ kết quả tính trên ta xác định được trọng tâm lõi đối với trục OX
Xc =

=

= - 6 cm = - 60 mm


Từ kết quả tính trên ta xác định được trọng tâm lõi đối với trục OX
Yc =

=

= 515 cm = 5150 mm

Trong đó Ai – diện tích mặt cắt ngang lõi (Hình vẽ)
2.2. Mô men quán tính
Công thức tính toán
I=

=

Trong đó:
I0i – mô men quán tính lấy với trục bản than của vách thứ i
Ii – mô men quán tính láy với hệ trục tọa độ chung OXcYc của lõi
κi- lượng chuyển trục của vách thứ i lấy với trọng tâm của lõi
169

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]


Ai – diện tích mặt cắt ngang của vách thứ i
j – số vách chia j = 15 với lõi (1), j = 16 với lõi (2)

Hình vẽ xác định lượng chuyển trục của vách thứ i lấy với trục OcXcYc
Tính toán lõi 1
Ta có bảng xác định mômen quán tính theo phương OX với lõi (1)
Vách
1
2
3

170

b
(cm)
650
40
40

h
(cm)
60
97
97

Ioi
(cm4)
1.17E+07
3.04E+06

3.04E+06

κix
(cm)
510.5
179
436.5

Aix
(cm2)
39000
3880
3880

Iix
(cm4)
1.02E+10
1.27E+08
7.42E+08

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG
4
5
6
7

8
9
10
11
12
13
14
15

60
40
40
650
40
40
40
40
60
40
297.5
242
Tổng

267.5
57.5
57.5
40
55
125
125

692.5
692.5
57.5
60
60

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

9.57E+07
6.34E+05
6.34E+05
3.47E+06
5.55E+05
6.51E+06
6.51E+06
1.11E+09
1.66E+09
6.34E+05
5.36E+06
4.36E+06
2.91E+09

779
179
436.5
510.5
179
179
179

436.5
779
179
307.7
688

16050
2300
2300
26000
2200
5000
5000
27700
41550
2300
17850
14520
209530

9.84E+09
7.43E+07
4.39E+08
6.78E+09
7.10E+07
1.67E+08
1.67E+08
6.38E+09
2.69E+10
7.43E+07

1.70E+09
6.88E+09
7.05E+10

Ta có bảng xác định mômen quán tính theo phương OY với cho lõi (1)

Vách
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

b
(cm)
60
97
97
267.5
57.5

57.5
40
55
125
125
692.5
692.5
57.5
60
60
Tổng

h
(cm)
650
40
40
60
40
40
650
40
40
40
40
60
40
297.5
242


Ioi
(cm4)
1.37E+09
5.17E+05
5.17E+05
4.82E+06
3.07E+05
3.07E+05
9.15E+08
2.93E+05
6.67E+05
6.67E+05
3.69E+06
1.25E+07
3.07E+05
1.32E+08
7.09E+07
2.52E+09

κiy
(cm)
515
436.5
436.5
351.3
246.3
246.3
197.5
150
50

285
168.7
168.7
486.2
541.5
541.5

Aiy
(cm2)
39000
3880
3880
16050
2300
2300
26000
2200
5000
5000
27700
41550
2300
17850
14520
209530

Iiy
(cm4)
1.17E+10
7.40E+08

7.40E+08
1.99E+09
1.40E+08
1.40E+08
1.93E+09
4.98E+07
1.32E+07
4.07E+08
7.92E+08
1.19E+09
5.44E+08
5.37E+09
4.33E+09
3.01E+10

Tính toán lõi 2
Ta có bảng xác định mômen quán tính theo phương OX với lõi (2)

171

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

Vách

172


[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

b

h

Ioi

κix

Aix

Iix

(cm)

(cm)

(cm4)

(cm)

(cm2)

(cm4)

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

295
242
40
40
40
60
392.5
40

60
372.5
167
40
40
40
40
297.5
Tổng

60
60
267.5
154.5
430
737.5
40
225
225
60
60
70
117.5
95
60
40

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]


5.31E+06
4.36E+06
6.38E+07
1.23E+07
2.65E+08
2.01E+09
2.09E+06
3.80E+07
5.70E+07
6.71E+06
3.01E+06
1.14E+06
5.41E+06
2.86E+06
7.20E+05
1.59E+06
2.47E+09

318.5
700.0
191.0
448.5
448.5
791.0
624.7
523.5
791
357.2
737.5
191

191
191
191
319.7

17700
14520
10700
6180
17200
44250
15700
9000
13500
22350
10020
2800
4700
3800
2400
11900
206720

1.80E+09
7.12E+09
4.54E+08
1.26E+09
3.72E+09
2.97E+10
6.13E+09

2.50E+09
8.50E+09
2.86E+09
5.45E+09
1.03E+08
1.77E+08
1.41E+08
8.83E+07
1.22E+09
7.12E+10

Aiy
(cm2)
17700
14520
10700
6180
17200
44250
15700
9000
13500
22350
10020
2800
4700
3800
2400
11900
206720


Iiy
(cm4)
4.82E+09
9.88E+08
2.04E+09
5.38E+08
2.65E+07
6.12E+08
1.41E+09
1.47E+09
2.21E+09
6.90E+09
3.00E+09
5.72E+07
1.83E+07
2.93E+08
5.65E+08
5.52E+08
2.55E+10

Ta có bảng xác định mômen quán tính theo phương OY với lõi (2)

Vách
1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

173

b
(cm)
60
60
267.5
154.5
430
737.5
40
225
225
60
60
70
117.5
95
60

40
Tổng

h
(cm)
295
242
40
40
40
60
392.5
40
60
372.5
167
40
40
40
40
297.5

Ioi
(cm4)
1.28E+08
7.09E+07
1.43E+06
8.24E+05
2.29E+06
1.33E+07

2.02E+08
1.20E+06
4.05E+06
2.58E+08
2.33E+07
3.73E+05
6.27E+05
5.07E+05
3.20E+05
8.78E+07
7.95E+08

κiy
(cm)
515
251.3
436.5
294.8
37.5
116.3
277.5
403.8
403.8
545.0
545.0
142.5
61.3
277.5
485.0
197.5


ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

Từ đó ta có mômen quán tính cả lõi
Ix = 7,05E+10+ 7,12E+10 = 1417 E+10 cm4 = 1417 m4
Iy = 3,01E+10 + 2,55E+10 = 5,56 E+10 cm4 = 556 m4
3. Tính toán thép cho lõi
3.1. Tính toán cốt thép cho lõi vách tầng hầm (Tiết diện tại cốt -4,5m)
3.1.1. Xác định nội lực
Ta có hướng mặc định của hệ lõi vách trong hình minh họa sau

Trong đó: T, M2, M3 lần lượt là mô men xoắn dương quanh trục Z (trục 1) uốn dương
quanh trục X ( trục 1) và trục Y ( trục 2). Đã được mặc định sẵn trong mô hình Etabs 9.6
Toán bộ các vách của hệ lõi được chia thành cách phần tử nhỏ và được đặt tên chung là
Pier . Sau khi phân tích mô hình ta có nội lực hệ lõi. Lọc kết quả đã được xuất sang Excel ta có
nội lực tính toán
Từ bảng nội lực ta lấy tổ hợp bao min
Story
TANG 1
TANG 1
TANG 1
TANG 1

TANG 1

Pier
PIER
PIER
PIER
PIER
PIER

Load
TH14 MIN
TH15 MIN
TH16 MIN
TH17 MIN
TH22 MIN

Loc
Bottom
Bottom
Bottom
Bottom
Bottom

P
-361726
-361726
-361726
-361726
-361726


V2
-17481.8
-17481.8
-17481.8
-17481.8
-17481.8

V3
-8919.37
-8919.37
-8919.37
-8919.37
-29490.6

T
-35838.1
-35838.1
-35838.1
-35838.1
-42339.3

M2
-332891
-332891
-332891
-332891
-1017604

M3
-497406

-497406
-497406
-497406
-497406

Từ bảng nội lực ta thấy vách có mômen xoắn là nhỏ so với mômen so với mômen uốn M 2 và
M3 nên ta bỏ qua
Với: N = P ; Vx = V2 ; Vy = V3 ; Mx = M2; My = M3;
N
kN
174

Vx
kN

Vy
kN

Mx
kNm

My
kNm

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG


-361726

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

-17481,8

-29490,6

-1017604

-497406

3.1.2. Tính toán cốt thép
Tiến hành tính toán với nội lực tại tiết điện ứng với cốt -4,5 (m)
Sử dụng các công thức tính toán của sức bền vật liệu để tính ứng suất trong các vách của lõi
Công thức tính:
σ max =

+

σ min =

-

.ykmax ;

.ynmax ;


τmax =
Trong đó:
ykmax ; ynmax – khoảng cách từ trọng tâm lõi đến mép chịu kéo, nén
Scx – mô men tĩnh của lõi lấy với trục X, đã được xác định ở trên
Scx = 111560125 + 109084600 = 214,5.106 cm3 = 214,5 m3
bc = 0,6.2 + 0,4.5 = 3,2 m
Ix = 1417 m4 ; A = 209530 + 206720 = 416250 cm2 = 41,63 m2
Với giá trị nội lực như trên ta tính được : ykmax = ynmax = 5,45 m

175

→ σ max =

+

.7,91 = -4775,2 kN/m2

→ σ min =

–

.7,91 = -12603,8 kN/m2

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG


→ τmax =

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

= -1394,9 kN/m2

Ta thấy │σ max │> │τmax│ ta không cần kiểm tra cho phần tử ở trạng thái phẳng đặc biệt
Chia lõi thành các phần tử rộng a = 1m, mỗi phần tử được tính như cấu kiện chịu kéo
nén và xoắn đồng thời, tiết diện a x t = 100 x 60 cm. Do vách có thể chịu tác động đổi chiều
nên ta tính toán cốt thép cho dải có giá trị số ứng suất lớn nhất, khi đó diện tích cốt thép được
tính như sau
a.

Với lõi có bề rộng b = 600 mm

Diện tích cốt thép chịu nén được tính từ điều kiện cân bằng ứng suất sau
Ab.σ’= 0,8.φ c.[0,85.(Ab-A’s).fcd + A’s.fsd]
Trong đó:
fsd = Rs= 365MPa; fcd = Rb = 17 MPa
φ c – hệ số giảm độ bền khi nén đối với vách bêtông φ c = 0,7
Ab – diện tích mặt cắt ngang phần tử, Ab = 1.0,6 = 0,6 m2

→ A’s =

= 137,9.10-4 m2 = 137,9 cm2

→ A’s =

Diện tích cốt thép chịu kéo được xác định theo công thức

As =
Trong đó : φ b – hệ số giảm độ bền khi uốn φ b = 0,9
fs = Rs = 365 MPa
→ As =
176

= 87,2.10-4 m2 = 87,2 cm2

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

Có A’s > As nên ta lấy A’s để bố trí cốt thép
Hàm lượng cốt thép là µ =

.100% = 2,3 % > 0,6 % thỏa mãn

Chọn 20φ 32, As = 160,8 cm2 và bố trí theo 2 mặt của vách, mỗi bên 10 thanh khoảng cách
giữa các thanh thép a = 100 mm > 2,5d = 70mm
b.

Với lõi có bề rộng b = 400

Diện tích cốt thép chịu nén được tính từ điều kiện cân bằng ứng suất sau

Ab.σ’= 0,8.φ c.[0,85.(Ab-A’s).fcd + A’s.fsd]
Trong đó:
fsd = Rs= 365MPa; fcd = Rb = 17 MPa
φ c – hệ số giảm độ bền khi nén đối với vách bêtông φ c = 0,7
Ab – diện tích mặt cắt ngang phần tử, Ab = 1.0,4 = 0,4 m2

→ A’s =

= 91,9.10-4 m2 = 91,9 cm2

→ A’s =

Diện tích cốt thép chịu kéo được xác định theo công thức
As =
Trong đó : φ b – hệ số giảm độ bền khi uốn φ b = 0,9
fs = Rs = 365 MPa
→ As =

= 72,01.10-4 m2 = 72,01 cm2

Có A’s > As nên ta lấy A’s để bố trí cốt thép
177

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG


Hàm lượng cốt thép là µ =

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

.100% = 2,30 % > 0,6 % thỏa mãn

Chọn 20φ 28, As = 123,16 cm2 và bố trí theo 2 mặt của vách, mỗi bên 10 thanh, khoảng cách
giữa các thanh thép a = 100 mm > 2,5d = 2,5.28 = 70 mm
c.

Cốt thép ngang

Cốt thép ngang chọn với hàm lượng µ ≥ 0,2% đối với vùng động đất mạnh và trung
bình, chọn 12φ14 có Asw = 18, 47 cm2
µ=

.100% = 0,31 % > 0,2 %

Bố trí theo phương đứng khoảng cách a = 200 mm
3.1.3. Kiểm tra bề rộng khe nứt
Vách được tính toán theo sự mở rộng khe nứt thẳng góc với trục cấu kiện
Điều kiện kiểm tra: acrc ≤ [a] = 0,3 mm
Bề rộng khe nứt thẳng góc vơi trục cấu kiện được xác định theo công thức sau
acrc = δ.ϕl.η.

.20.(3,5-100.µ).

Trong đó:
δ = 1,1 – với cấu kiện chịu uốn và nén lệch tâm

ϕl = 1,6 – µ = 1,58
Với µ – hàm lượng cốt thép trong vách, nhưng m không được lớn hơn 0,02 → lấy µ =
0,02
η = 1,0 – với thép có gờ
+ Với lõi vách có bề rộng b =600 mm
δs =
178

=

= 470174 kN/m2

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

acrc = 1,0.1,58.1.

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

.20.(3,5-100.0,02).

= 0,0337 mm < [a] = 0,3 mm

→ Thỏa mãn điều kiện về bề rộng khe nứt
+ Với lõi vách có bề rộng b = 400 mm

δs =

=

= 513497 kN/m2

acrc = 1,0.1,58.1.

.20.(3,5-100.0,02).

= 0,0339 mm < [a] = 0,3 mm

→ Thỏa mãn điều kiện về bề rộng khe nứt
3.1.4. Kiểm tra khả năng chịu nén của một phần tử
Kiểm tra khả năng chịu nén của một phần tử vách được xác định như sau
Pn = (A - A's)fcd + A'sf’sd
Trong đó:
A - diện tích phần tử
fcd – cường độ chịu nén tính toán của bê tông, fcd = Rb = 17 MPa
A’s – diện tích cốt thép dọc trong vùng nén, A’s = 160,1 cm2
f’sd – cường độ chịu nén tính toán của cốt thép, fs = Rs = 365 MPa
Pn = (1.0,6 - 160,8.10-4).17.103+ 160,8.10-4.365.103 = 15797 kN
Lực nén tác dụng vào phần tử
Pmin = σmin .A = 12603,8.1.0,6= 7562 kN < Pn = 15797 kN
→ Thỏa mãn khả năng chịu nén của một phần tử
3.2. Tính toán cốt thép cho lõi vách tầng 1 (cốt ± 0,00)
3.2.1. Xác định nội lực
Từ bảng nội lực ta lấy tổ hợp bao min
Story


179

Pier

Load

Loc

P

V2

V3

T

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7

M2

M3


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG
TANG 2
TANG 2
TANG 2
TANG 2

TANG 2

PIER
PIER
PIER
PIER
PIER

TH14 MIN
TH15 MIN
TH16 MIN
TH17 MIN
TH22 MIN

Bottom
Bottom
Bottom
Bottom
Bottom

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

-357449
-357449
-357449
-357449
-357449

-18170.8

-18170.8
-18170.8
-18170.8
-18170.8

-11063.7
-11063.7
-11063.7
-11063.7
-32883.3

-55913.1
-55913.1
-55913.1
-55913.1
-64939.5

-287877
-287877
-287877
-287877
-895046

-455268
-455268
-455268
-455268
-455268

Từ bảng nội lực ta thấy vách có mômen xoắn là nhỏ so với mômen so với mômen uốn M 2 và

M3 nên ta bỏ qua
Với: N = P ; Vx = V2 ; Vy = V3 ; Mx = M2; My = M3;
N
kN
-357449

Vx
kN
-18170,8

Vy
kN
-32883,3

Mx
kNm
-895046

My
kNm
-455268

3.2.2. Tính toán cốt thép
Tiến hành tính toán với nội lực tại tiết điện ứng với cốt ± 0,00 (m)
Sử dụng các công thức tính toán của sức bền vật liệu để tính ứng suất trong các vách của lõi
Do không thay đổi tiết diện nên với các giá trị đã được xác định ở trên ta có
→ σ max =

+


.7,91 = -5145,0 kN/m2

→ σ min =

–

.7,91 = -12029,7 kN/m2

→ τmax =

= -1555,3 kN/m2

Ta thấy │σ max │> │τmax│ ta không cần kiểm tra cho phần tử ở trạng thái phẳng đặc biệt
Chia lõi thành các phần tử rộng a = 1m, mỗi phần tử được tính như cấu kiện chịu kéo
nén và xoắn đồng thời, tiết diện a x t = 100 x 60 cm. Do vách có thể chịu tác động đổi chiều
nên ta tính toán cốt thép cho dải có giá trị số ứng suất lớn nhất, khi đó diện tích cốt thép được
tính như sau
a.
180

Với lõi bề rộng b =600 mm
ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]


Diện tích cốt thép chịu nén được tính từ điều kiện cân bằng ứng suất sau
Ab.σ’= 0,8.φ c.[0,85.(Ab-A’s).fcd + A’s.fsd]

→ A’s =

= 120,4.10-4 m2 = 120,4 cm2

→ A’s =

Diện tích cốt thép chịu kéo được xác định theo công thức
As =

→ As =

= 94,02.10-4 m2 = 94,02 cm2

Có A’s > As nên ta lấy A’s để bố trí cốt thép
Hàm lượng cốt thép là µ =

.100% = 2,01 % > 0,6 % thỏa mãn

Chọn 20φ 28, As = 123,1 cm2 và bố trí theo 2 mặt của vách, mỗi bên 10 thanh khoảng cách
giữa các thanh thép a = 100 mm > 2,5d = 70mm
b.

Với lõi có bề rộng b = 400

Diện tích cốt thép chịu nén được tính từ điều kiện cân bằng ứng suất sau
Ab.σ’= 0,8.φ c.[0,85.(Ab-A’s).fcd + A’s.fsd]


→ A’s =

→ A’s =

= 80,23.10-4 m2 = 80,23 cm2

Diện tích cốt thép chịu kéo được xác định theo công thức
181

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

As =

= 62,6.10-4 m2 = 62,6 cm2

→ As =

Có A’s > As nên ta lấy A’s để bố trí cốt thép
Hàm lượng cốt thép là µ =

.100% = 2,01 % > 0,6 % thỏa mãn


Chọn 20φ 28, As = 123,1 cm2 và bố trí theo 2 mặt của vách, mỗi bên 10 thanh khoảng cách
giữa các thanh thép a = 100 mm > 2,5d = 70mm
c.

Cốt thép ngang

Cốt thép ngang chọn với hàm lượng µ ≥ 0,2% đối với vùng động đất mạnh và trung
bình, chọn 12φ14 có Asw = 18, 47 cm2
µ=

.100% = 0,31 % > 0,2 %

Bố trí theo phương đứng khoảng cách a = 200 mm
3.2.3. Kiểm tra bề rộng khe nứt
Vách được tính toán theo sự mở rộng khe nứt thẳng góc với trục cấu kiện
Điều kiện kiểm tra: acrc ≤ [a] = 0,3 mm
Bề rộng khe nứt thẳng góc vơi trục cấu kiện được xác định theo công thức sau
acrc = δ.ϕl.η.

.20.(3,5-100.µ).

+ Với lõi vách có bề rộng b = 600 mm
δs =

182

=

= 586051 kN/m2


ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

acrc = 1,0.1,58.1.

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

.20.(3,5-100.0,02).

= 0,040 mm < [a] = 0,3 mm

→ Thỏa mãn điều kiện về bề rộng khe nứt
+ Với lõi vách có bề rộng b = 400 mm
δs =

=

acrc = 1,0.1,58.1.

= 490107 kN/m2

.20.(3,5-100.0,02).

= 0,032 mm < [a] = 0,3 mm


→ Thỏa mãn điều kiện về bề rộng khe nứt
3.2.4. Kiểm tra khả năng chịu nén của một phần tử
Kiểm tra khả năng chịu nén của một phần tử vách được xác đinh như sau
Pn = (A - A's)fcd + A'sf’sd
→ Pn = (1.0,6 - 123,2.10-4).17.103+ 123,2.10-4.365.103 = 14486 kN
Lực nén tác dụng vào phần tử
Pmin = σmin .A = 12029,7.1.0,6= 7218 kN < Pn = 15797 kN
→ Thỏa mãn khả năng chịu nén của một phần tử
Vì sự hạn chế trong thuyết minh của đồ án, cũng như tính tương tự trong tính toán nên
với cấu kiện lõi vách thang máy của các tầng còn lại được lập và tính toán trong bảng excel
3.3. Thiết kế lanh tô
Lanh tô nằm ở vị trí các lỗ của có kích thước L1xh1 = 1310x800 mm và L2xh2 =
1100x800 mm đối với các tầng có chiều cao 3,3 m.
Theo tài liệu “ Tính toán và cấu tạo kháng chấn các công trình nhiều tầng”- Phan Văn
Cúc, Nguyễn Lê Ninh –thì cốt thép trong lanh tô được xác định như sau
+ Khoảng cách các cốt ngang s ≤ h/4
+ Diện tích cốt thép phía trên và phía dưới tiết diện At và Ad ≥ 0,0015.t.h
183

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7


ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]


+ Diện tích cốt đai: Ađ ≥ 0,0025 t.s
+ Diện tích cốt thép đặt xiên trong lanh tô: Ax ≥ 0,0015 t.h
Trong đó
h – chiều cao lanh tô h= 0,8 m
t – chiều dày lanh tô t = 0,4 m
Trong phạm vi đồ án, tính toán cấu tạo cho một tầng điển hình (tầng 7) có h = 0,9m, còn
các tầng còn lại cấu tạo tương tự
Với lanh tô kích thước L1xh1 = 1310x800 mm
Ta có
s ≤ h/4 = 20,0 cm chọn s = 15 cm
At = Ad ≥ 0,0015.40.80 = 4,8 cm2
Ađ ≥ 0,0025.40.15 = 0,9 cm2
Ax ≥ 0,0015.40.80 = 4,8 cm2
→ Chọn 4φ16 có At = Ad = As = 8,04 cm2 > 4,8 cm2
Xét tỷ số L/h = 1,31/0,8 = 1,64 < 3 do vậy cốt xiên phải đặt 2 lớp
→ Chọn 4φ18 có Ax= As = 10,18 cm2 > 4,8 cm2
Đối với cốt đai
Chọn 2φ10 với a = 150 mm → Ađ = 2.0,785 = 1,57 cm2 > 0,9 cm2
Neo thép trong lanh tô
Lneo ≥ h/4 + 50d = 80/4 + 50.1,8 = 110 cm → Chọn Lneo = 120 cm
Trong đó
d – đường kính cốt thép trong lanh tô ( chọn với đường kính φ18)
Với lanh tô kích thước L2xh2 = 1100x800 mm
Ta có
s ≤ h/4 = 20,0 cm chọn s = 15 cm
184

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7



ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG

[ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG
KHÓA 2005 - 2010]

At = Ad ≥ 0,0015.40.80 = 4,8 cm2
Ađ ≥ 0,0025.40.15 = 0,9 cm2
Ax ≥ 0,0015.40.80 = 4,8 cm2
→ Chọn 4φ16 có At = Ad = As = 8,04 cm2 > 4,8 cm2
Xét tỷ số L/h = 1,37/0,8 = 1,64 < 3 do vậy cốt xiên phải đặt 2 lớp
→ Chọn 4φ18 có Ax= As = 10,18 cm2 > 4,8 cm2
Đối với cốt đai
Chọn 2φ10 với a = 150 mm → Ađ = 2.0,785 = 1,57 cm2 > 0,9 cm2
Neo théo trong lanh tô
Lneo ≥ h/4 + 50d = 80/4 + 50.1,8 = 110 cm → Chọn Lneo = 120 cm
Trong đó
d – đường kính cốt thép trong lanh tô ( chọn với đường kính φ18)
Chi tiết lõi thang được thể hiện trong bản vẽ A1

185

ĐỀ TÀI : TỔ HỢP TMDV & CĂN HỘ CAO CẤP THE PRIDE- B4
SVTH : NGÔ QUANG TUẤN – LỚP 2005X7