152229070 giao-trinh-thiết-kế-kết-cấu

Giáo trình thiết kế kết cấu
Author: Nguyễn Đức Hóa
Mobile: 0906 121 726 1
BÀI MỞ ĐẦU
Bài viết này giới thiệu về phƣơng pháp học đƣợc áp dụng cho Khóa học thực hành
thiết kế Kết cấu Online. Các bạn sẽ tuần tự thực hiện 17 bài tập, ban đầu mỗi ngƣời chỉ
đƣợc quyền truy cập Bài mở đầu và Bài 1, sau khi bạn thực hiện xong mỗi bài tập và
chúng tôi xác nhận kết quả làm bài là đạt, thì bạn sẽ đƣợc cấp quyền truy cập để thực
hiện bài tập tiếp theo. Nhiệm vụ và yêu cầu của mỗi bài tập đƣợc nêu rõ trong từng bài.
Bạn cần thực hiện đúng các yêu cầu mới đƣợc xác nhận là đã đạt nội dung của bài đó.
Trong mỗi bài tập thƣờng có bổ sung các clip hƣớng dẫn, bạn nên theo dõi để thực hiện
bài tập tốt hơn.Hai bài đầu tiên là 2 bài đơn giản nhƣng tƣơng đối quan trọng. Bạn cần
thực hành một cách nghiêm túc để tạo đƣợc phong cách làm việc khoa học chặt chẽ.
Nội dung khóa học:
Trong quá trình tham gia khóa học, học viên sẽ có các bài thực hành vẽ theo bản vẽ
mẫu, và một bài tập xuyên suốt để thực hiện các bƣớc thiết kế kết cấu.
Chƣơng trình gồm 17 bài tập với nội dung nhƣ sau:
 Bài 1: Thực hành bài vẽ mặt bằng kết cấu theo bản vẽ mẫu số 1
 Bài 2: Thực hành bài vẽ mặt bằng kết cấu theo bản vẽ mẫu số 2
 Bài 3: Chọn lựa sơ bộ kích thước tiết diện và dựng mặt bằng kết cấu cho bài tập
xuyên suốt
 Bài 4: Thiết lập các khai báo trong Etabs
 Bài 5: Dựng mô hình kết cấu
 Bài 6: Xác định và khai báo tải trọng tĩnh (Tĩnh tải, hoạt tải)
 Bài 7: Xác định và khai báo tải trọng Gió (thành phần động và tĩnh)
 Bài 8: Xác định và khai báo tải trọng Động đất
 Bài 9: Hoàn tất mô hình và phân tích nội lực
 Bài 10: Vẽ bản vẽ chi tiết Dầm theo bản vẽ mẫu
 Bài 11: Thiết kế và vẽ bản vẽ Dầm điển hình cho bài tập xuyên suốt
 Bài 12: Vẽ bản vẽ chi tiết Sàn theo bản vẽ mẫu
 Bài 13: Thiết kế và vẽ bản vẽ chi tiết Sàn cho bài tập xuyên suốt
 Bài 14: Vẽ bản vẽ chi tiết Cột theo bản vẽ mẫu
 Bài 15: Thiết kế và vẽ bản vẽ chi tiết Cột cho bài tập xuyên suốt
 Bài 16: Vẽ bản vẽ chi tiết Đài cọc theo bản vẽ mẫu
 Bài 17: Thiết kế và vẽ bản vẽ chi tiết Đài cọc cho bài tập xuyên suốt

Mobile: 0906 121 726 2
BÀI 1 VẼ MẶT BẰNG KẾT CẤU THEO BẢN VẼ SỐ 1
1. CÁC QUY ĐỊNH CHUNG
2. NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU
2.1. Nhiệm vụ:
Vẽ theo bản vẽ mẫu
Các bƣớc thực hiện:
+ Vẽ các đƣờng lƣới
+ Vẽ các cột (bao gồm Hatch Bê tông)
+ Vẽ các dầm
+ Hatch các ô sàn
+ Chọn tỉ lệ bản vẽ (theo khổ bản vẽ A4)
Xác lập các thông số liên quan đến tỉ lệ (Linetype Scale: lệnh LTS), TextHeight, Tạo
Dim tƣơng ứng
Vẽ các đƣờng gióng cho DIM
DIM và đặt tên trục
2.2. Yêu cầu:
Sử dụng các Style (Layer, Text, Dim) đƣợc quy định trong file Form.dwg; thể hiện
bản vẽ trong file Form.dwg, đơn vị mặc định của bản vẽ là Inches.Nét vẽ biên dầm không
đƣợc băng qua Cột (bắt đầu từ mép cột và kết thúc tại các mép cột). Các nét không đƣợc
chồng lên nhau. Tuân theo các quy định về thể hiện DIM (bao gồm đƣờng gióng bằng nét
KCS_KHONG_IN). Khoảng cách từ mép Text tới đối tƣợng đi kèm (ví dụ Text tên dầm
và mép dầm) không đƣợc bé hơn 0.8mm (khi in ra). Yêu cầu sử dụng loại chữ là DText
cho tất cả các đối tƣợng Text (có sẵn trong file Form.dwg)
Các lệnh AutoCAD cần sử dụng trong thực hành
- LINE: vẽ đoạn thẳng
- COPY: Lệnh copy đối tƣợng
- OFFSET: Lệnh offset đối tƣợng
- FILLET: Lệnh nối 2 đối tƣợng tại giao điểm
- TRIM: Lệnh cắt đối tƣợng tại giao điểm
- MATCHPROP: Lệnh sao chép thuộc tính của đối tƣợng
- LTS: Lệnh đặt Linetype Scale cho toàn bộ bản vẽ (giá trị nhập cho lệnh này là n*10
đối với hệ inchs trong đó n là tỉ lệ bản vẽ. Ví dụ tỉ lệ bản vẽ là 50 thì nhập giá trị là 500)
3. BÀI LÀM
Câu hỏi
+ Tại sao việc đặt tên dầm ví dụ D1 không đặt từ trục 1 đến trục 2 mà lại dài từ trục 1
đến trục 4;

Mobile: 0906 121 726 3
+ Khi bản vẽ có nhiều tỉ lệ thì lệnh LTS sẽ theo tỉ lệ nào? 10*n
+ Giá trị của lệnh LTS phụ thuộc vào kích thƣớc (tỉ lệ scale) của khung bản vẽ,
Trong trƣờng hợp 1 file cad có nhiều khung bản vẽ với các kích thƣớc khác nhau, thì
sử dụng giá trị LTS cho khung bản vẽ phổ biến nhất (ví dụ có 2 khung đƣợc scale 100 lần
và 1 khung đƣợc scale 25 lần thì 2 khung scale 100 lần gọi là khung phổ biến), các đối
tƣợng vẽ trong khung ít phổ biến đƣợc đặt Linetype Scale phù hợp - tự xác định giá trị
này (vì bản thân mỗi đối tƣợng có giá trị Linetype Scale riêng, chọn đối tƣợng và sử dụng
phí Ctrl+1 để thấy điều này). Tuy nhiên lời khuyên của mình là các khung bản vẽ có kích
thƣớc khác nhau thì đặt ở các file khác nhau, sẽ dễ dang hơn cho quản lý và thể hiện
+ Việc vẽ nét dầm chỉ tới mép cột nhƣ vậy thì khi tính toán chiều dài dầm thì vẫn
tính tới tim cột chứ anh? tại vị trí hai dầm giao nhau tại cột thì
Các bƣớc làm bài tập số 1
- Move file Form.dwg ra một folder khác, copy file Form.dwg ra một foler bài 1 và
đổi tên thành bài tập số 1.dwg
B1: Vẽ đƣờng lƣới
- Trƣớc khi vẽ đổi về layer KCS_AXIS
- Dùng lệnh line hay pline vẽ các đƣờng lƣới có chiều dài khoảng 12000 mm
- Chƣa cần tạo các đầu tên trục ngay khi nào phần chỉnh chiều cao chữ theo tỉ lệ bản
vẽ sẽ xử lý một thể
B2: Vẽ các cột (bao gồm Hatch Bê tông)
- Vẽ các cột bằng lệnh Line, Copy, Move, Offset, Mirror.
B3: Vẽ các dầm
B4: Hatch các ô sàn
B5: Chọn tỉ lệ bản vẽ (theo khổ bản vẽ A4)
4. Lỗi sửa
Nộp lần 1:
+ Những Lỗi đã gặp phải
- Tên các ghi chú là kiểu: KCS_MIDTEXT cao chữ 4mm
- Các mép dầm vùng hạ cốt mà KCS_BORDER
- Các mép dầm vùng thang là KCS_BORDER
- Mép lỗ thủng kiểu KCS_BORDER
- HATCH lỗ thủng kiểu KCS_HATCH
- LINE dầm dừng tại mép lỗ thủng, lỗ kỹ thuật
- Layer HATCH Cột chú ý
- Căn lề CENTER cho text Mặt bằng kết cấu VÀ đặt ở giữa mặt bằng
- Tạo các đƣờng dóng và dóng chân DIM theo hƣớng dẫn, chú ý khoảng cách giữa
các đƣờng dóng, không xóa các đƣờng dóng.

Mobile: 0906 121 726 4
( VẼ hình chữ nhật bo quanh mặt bằng theo layer không in, rồi sau đó offset ra 20*tỉ
lệ bản vẽ và đƣờng dim đầu tiên cách chân dim là 8*tỉ lệ bản vẽ)
- Dóng thẳng các text tên dầm theo lề bên trái
- Khi dim mà sát quá kéo text về phía bên trái hƣớng nhìn
- Tạo các đƣờng dóng chân DIM chú ý không xóa các đƣờng dóng

Mobile: 0906 121 726 5
BÀI 2 VẼ MẶT BẰNG KẾT CẤU THEO BẢN VẼ SỐ 2
1. Nhiệm vụ của bài tập số 2:
Vẽ Mặt bằng kết cấu sàn tầng 3 theo bản vẽ mẫu
Quan sát bản vẽ Kiến trúc để nhìn nhận về phƣơng pháp bố trí Dầm
Sử dụng file LayerSet KCS.lsp để thực hiện các lệnh vẽ nhanh
2. Yêu cầu:
Tuân thủ các yêu cầu của bài tập số 1
Chọn tỉ lệ bản vẽ dựa vào khung bản vẽ A3
Các lệnh sử dụng:
NT : KCS_BORDER
NS : KCS_STEEL
NM : KCS_CHI
ND : KCS_DIM
NC : KCS_COLUMN
NI : KCS_AXIS
NK : KCS_HIDDEN
NR : KCS_KHONG_IN

Mobile: 0906 121 726 6
BÀI 3 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT DẦM SÀN
1. Nhiệm vụ của bài tập số 3
Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện Cột, Dầm, Sàn
Vẽ mặt bằng kết cấu sàn tầng 3
2. Các bƣớc thực hiện
+ Chọn sơ bộ tiết diện Cột, Dầm và Sàn theo nguyên tắc đƣợc trình bày tại đây, tiết
diện và bố trí Vách thang máy đƣợc lấy theo bản vẽ Kiến trúc.
+ Vẽ lƣới cột
+ Bố trí Dầm theo nguyên tắc thỏa mãn các vai trò của Dầm.
Dầm đƣợc bố trí với các vai trò sau: (1) nối các Cột, Vách; (2) Chia nhỏ ô sàn; (3) bo
cho ô sàn (tại biên, tại các lỗ thủng ...); (4) Đỡ tƣờng nếu cần thiết.
+ Thể hiện hatch sàn với chú ý sàn khu vực vệ sinh đƣợc hạ cốt 5cm.
Chú ý: Bê tông cấp độ bền B30, công trình cao 10 tầng, mỗi tầng cao 4.2m
3. Yêu cầu:
Tuân thủ các nguyên tắc thể hiện bản vẽ trong Bài tập số 1, khổ giấy A2
+ Một số lƣu ý khi thực hiện bài tập:
- Đối với các lỗ kỹ thuật đã đƣợc định vị đầy đủ thì không cần thiết phải có ghi chú
nhƣ các bài tập trƣớc
- Đối với các dầm có bề rộng >= 200 thì cần bổ sung trục định vị tại tim dầm để định
vị cho dầm thông qua tim dầm (không áp dụng đối với các dầm chính đi qua cột vách đã
đƣợc định vị thông qua trục chính).
- Vách đƣợc thể hiện nhƣ Cột trên mặt bằng kết cấu (nét bo bởi layer
KCS_COLUMN, kiểu hatch BETONG).
- Lanh tô vách đƣợc thể hiện nhƣ Dầm trên mặt bằng kết cấu (KCS_BORDER hoặc
KCS_HIDDEN theo từng trƣờng hợp cụ thể). Không cần ghi chú lanh tô vách (tên, kích
thƣớc) nhƣ Dầm.
3.1. Quy định về các đƣờng DIM
- Mặt bằng thƣờng 3 tầng DIM chính với vai trò nhƣ sau:
 Tầng DIM ngoài cùng để đo khoảng cách giữa các trục xa nhất
 Tầng DIM ở giữa để đo khoảng cách giữa các trục chính (đƣợc đặt tên)
 Tầng DIM trong cùng dùng để định vị các trục phụ, dầm phụ v.v...
Hình ảnh minh họa

Mobile: 0906 121 726 7
3.2. Hƣớng dẫn định vị dầm:
- Đối với các Dầm chính đi qua Cột, Vách - đã đƣợc định vị thông qua các trục chính.
- Đối với các Dầm phụ có bề rộng >= 200, cần bổ sung trục phụ đi qua tim dầm. Các
dầm phụ này sẽ đƣợc định vị thông qua trục phụ.
- Đối với các Dầm phụ có bề rộng < 200, việc định vị dầm đƣợc tiến hành thông qua
các đƣờng DIM từ trục (chính hoặc phụ) gần nhất tới mép dầm, và đƣờng DIM thể hiện
bề rộng Dầm.
- Chúng ta sẽ đặt tên (hay đánh số thứ tự) theo nguyên tắc ƣu tiên sau:
 Đặt tên dầm chính trƣớc, dầm phụ sau
 Theo phƣơng X trƣớc, phƣơng Y sau
 Dầm phía dƣới trƣớc, phía trên sau (lần lƣợt từ trục A đến B, C, v.v..)
 Dầm bên trái trƣớc, bên phải sau (lần lƣợt từ trục 1 đến 2, 3, v.v..)
Tên dầm đƣợc đặt với quy định nhƣ hình dƣới, nếu không có số tầng thì bỏ trống, ví
dụ: D1-20 (35x70) hoặc D-20 (35x70). Lƣu ý là chỉ có duy nhất 1 dấu cách trong tên dầm

Mobile: 0906 121 726 8
là giữa số 20 và dấu "(", hình ảnh phía dƣới chỉ mình họa để có thể thấy rõ ràng hơn. Chú
ý rằng dầm có kích thƣớc hình học khác nhau, cấu tạo cốt thép khác nhau thì cần đƣợc
đặt tên khác nhau!
3.3. Phƣơng pháp lựa chọn tiết diện dầm, cột, sàn
- Phƣơng pháp lựa chọn tiết diện dầm, cột, sàn đƣợc đề cập tƣơng đối kỹ trong các
giáo trình BTCT tập 1, 2 và cuốn hƣớng dẫn thiết kế sàn BTCT toàn khối (hƣớng dẫn đồ
án BT1). Nếu bạn có ý định tìm hiểu về KC thì nên sắm các cuốn này. Vì rất cơ bản và
cần thiết. Ngoài ra cần tìm hiểu các tiêu chuẩn nhƣ: Tải trọng và tác động (2737-1995) và
thiết kế kết cấu BTCT (356-2005)
- Có thể tóm tắt nguyên lý nhƣ sau:
Tải trọng (từ đó dẫn đến nội lực và chuyển vị) là yếu tố quyết định cho việc lựa chọn
tiết diện của cấu kiện. Tuy nhiên có các công thức sơ bộ cho việc lựa chọn tiết diện cấu
kiện đƣợc trình bày sau đây
 Đối với dầm: h = (1/10 ~ 1/15)*L đối với dầm chính; h = (1/15 ~ 1/20) * L đối với
dầm phụ; b = (0.3 ~ 0.5)*h. Trong đó L là nhịp dầm. Khi h<600 thì lấy theo bội số của
50, khi h >600 lấy theo bội số 100
 Đối với cột: b*h = (1.2 ~ 1.5)*N/Rb; b = (0.25 ~ 1)*h. Trong đó N là lực dọc, Rb
là cƣờng độ chịu nén tính toán của cột.
Lực dọc có thể lấy bằng = (diện chịu tải mỗi tầng) * (số tầng) * (tải trọng trên 1 mét
vuông sàn). Trong đó tải trọng trên 1 mét vuông sàn có thể lấy bằng 1.2T/m2.
 Chọn tiết diện cột thì tính như sau:
(1.2->2)*S*1.3*1.1*n=N;F=N/Rn vậy là tạm xem tiết diện cột thính theo thế này để
nhập vào mô hình ; sau đó tăng giảm tiết diện cho hợp lý
 Đối với sàn: d = (1/40 ~ 1/50)*L1
 Đối với móng: Số cọc n = N / [P], trong đó N là lực dọc đã đề cập ở phần cột. [P]
là sức chịu tải của mỗi cọc.

Mobile: 0906 121 726 9
4. CÂU HỎI:
4.1. Câu 1
- Về việc lựa chọn sơ bộ kích thƣớc tiết diện
 Đối với dầm thì L tính nhƣ thế nào? ví dụ L =9.6m thì h=(1/10-1/15)*9.6m= 0.96-
0.64m thì chọn h=?
 Với cột: áp dụng công thức h = (1.2 ~ 1.5)*N/Rb; b = (0.25 ~ 1)*h , mong anh thử
tính một cột trong bài tập 3 để em tham khảo với anh nhé, vì phần tính cột cũng hơi khó
hiểu? Em thấy ở phần kiến trúc có bố trí cột rồi thì mặt bằng kết cấu cứ thế lấy sang có
đúng không anh?
4.2. Câu 2
- (Đây là hệ dầm phụ giao nhau (gọi là giao nhau vì hai dầm phụ này có chiều dài
nhịp (tính tới các dầm chính) tƣơng đối bằng nhau, có điều kiện chịu tải bằng nhau). Dầm
này ăn vào lỗ kỹ thuật cũng không sao, lỗ kỹ thuật đang rất to
5. TRẢ LỜI
5.1. Về nhịp tính toán của Dầm
 Nhịp tính toán của Dầm đƣợc xác định là khoảng cách giữa các gối đỡ gần nhất
mà dầm truyền lực lên.Đối với dầm chính: là khoảng các giữa các cột, các vách, hoặc
giữa cột và vách. Đôi với dầm phụ: là khoảng cách giữa các dầm chính
 Đối với hệ dầm phụ giao nhau mà kích thƣớc tiết diện các dầm giống nhau và nhịp
dầm gần giống nhau: là khoảng cách giữa các dầm chính
 Đối với hệ dầm phụ giao nhau mà kích thƣớc tiết diện các dầm khác nhau (độ
cứng khác nhau): là khoảng cách giữa các dầm phụ có tiết diện lớn hơn (độ cứng đơn vị
lớn hơn)
 Khái niệm tổng quát vẫn là khoảng cách giữa các gối đỡ mà dầm truyền lực lên.
Trong trƣờng hợp của bài tập, bạn xác định L = 9.6m đối là chính xác đối với dầm theo
phƣơng X
5.2. Đối với cột
Khi xác định diện tích tiết diện của Cột
Diện chịu tải của cột trên mỗi tầng đƣợc xác định theo nguyên tắc phía dƣới

Mobile: 0906 121 726 10
6. Lỗi bài 3
- Dầm A gác lên dầm B thì dầm B phải có kích thƣớc lớn hơn hoặc bằng dầm A
- Hệ dầm phụ giao nhau đƣợc thiết kế có cùng kích thƣớc
- Các dầm trên trục này đƣợc thiết kế đồng trục và có bề rộng bằng nhau (tham khảo
kiến trúc)
- Suy nghĩ để thể hiện lại cho đúng các layer của lanh tô vách

Mobile: 0906 121 726 11
Bài tập số 4 Thiết lập các khai báo trong Etabs
1. Các bƣớc thực hiện
 Đặt đơn vị là T-m
 Xây dựng hệ lưới
 Chọn tiêu chuẩn thiết kế BS 8110-97
 Khai báo vật liệu (bê tông B30, cốt thép dọc A-III, cốt thép đai A-I)
 Khai báo các tiết diện Cột, chú ý các lưu ý về khai báo tiết diện cột.
 Khai báo các tiết diện Dầm
 Khai báo các tiết diện Sàn: chú ý các phòng chức năng khác nhau (hành lang,
phòng làm việc, kho, vệ sinh v.v..) cần được khai báo với các loại sàn khác nhau (mặc
dù có thể cùng chiều dày) để thuận tiện cho việc gán tải trọng về sau
 Khai báo các tiết diện Vách: chú ý khai đầy đủ các loại Vách theo chiều dày.
2. Yêu cầu:
- Thực hiện theo các hƣớng dẫn (sau bài viết này). Lƣới cột đƣợc xây dựng theo công
trình ở bài tập số 3. Vật liệu đã đề cập ở trên.
- Gửi file Etabs (*.EDB và *.$ET) qua hòm thƣ ketcausoft.edu@gmail.com
2.1. Lƣu ý khi khai báo tiết diện Cột
- Chúng ta sử dụng Etabs để tính toán diện tích cốt thép Cột, khi đó cần chú ý rằng
việc phân bố cốt thép trọng cột ảnh hƣởng đến kết quả tính toán. Do đó khi khai báo tiết
diện cột, trong mục Reinforcement Data cần lƣu ý các điểm:
- Khoảng cách từ mặt ngoài của bê tông tới tâm cốt thép (Cover to rebar center),
thông thƣờng khoảng cách này bằng 25mm + D/2. Trong khai báo có thể đặt bằng 40mm
là hợp lý.
- Số lƣợng cốt thép phân bố càng đều càng tốt. Để đơn giản, trong thực hành nên lấy
nhƣ sau: số lƣợng cốt thép đặt trên cạnh nào thì bằng n = Kích thƣớc cạnh (theo mm)
/ 100
- Đƣờng kính cốt thép chỉ có ý nghĩa khi thực hiện bài toán kiểm tra, trong bài toán
diện tích cốt thép nên lấy bằng nhau, có thể lấy cùng bằng 20d.

Mobile: 0906 121 726 12
 Một điểm nữa khi khai báo cốt thép là hướng đặt của tiết diện. Đối với tiết diện
vuông thì chúng ta không cần quan tâm nhưng đối với tiết diện chữ nhật thì cần lưu ý.
DEPTH là chiều cao làm việc khi uốn theo trục 3.
WIDTH là chiều cao làm việc khi uốn theo trục 2.
Mặc định trong etabs là: trục 2 trùng với trục X, trùng 3 trùng với trục Y.
Do đó, ví dụ khi cột có tiết diện 70x90 mà 90 là cạnh đài theo hƣờng trục Y thì cần
khai báo trong Etabs là DEPTH = 0.7m và WIDTH = 0.9m
2.2. Các thông số về vật liệu:
Khối lƣợng riêng: 0.25 T.s2/m3
Trọng lƣợng riêng: 2.5 T/m3
Modul đàn hồi: Tùy thuộc cấp độ bền, xem tiêu chuẩn
Cƣờng độ vật liệu: xem bảng dƣới

Mobile: 0906 121 726 13

Mobile: 0906 121 726 14
3. Các thông số bài 4
3.1. Tải trọng
- Văn phòng gồm: phòng viện phó, viện trƣởng, phòng làm việc : 200KG/m2
- Kho:
- Phòng họp có ghế gắn cố định : 500KG/m2
- Vệ sinh
- Phòng kỹ thuật
- Hành lang

Mobile: 0906 121 726 15
3.2. Lƣới trục
3.3. Các tầng
- Chiều cao mỗi tầng 4.2m, công trình cao 10 tầng
3.4. Vật liệu
Khối lƣợng riêng: 0.25 T.s2/m3
Trọng lƣợng riêng: 2.5 T/m3

Mobile: 0906 121 726 16
Modul đàn hồi: Tùy thuộc cấp độ bền, xem tiêu chuẩn
Cƣờng độ vật liệu: xem bảng dƣới
4. Quy đổi đơn vị
- 1MPa = 10^6Pa
1Pa=1N/m2
1KN=10^3N 1MPa=10^3KN/m2
- 1T=100KG (tấn lực)
1KN=10^3KG  1T=10KN
 1MPa=100T/m2
- 1daN/m2=10N/m2
1KN/m2=1000N/m2
1daN/m2=10^-3T/m2
- Từ đó ta tính tải trọng lên ô sàn ví dụ sàn phòng làm việc q=200daN/m2=0.2T/m2
5. TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH CỐT THÉP BẰNG ETABS - THEO TCVN
(Bài viết này dựa trên nghiên cứu của tác giả về những điểm tƣơng đồng trong việc
tính toán cốt thép giữa hai tiêu chuẩn BS8110-97 và TCVN356-2005, độc giả có thể tìm
hiểu qua tài liệu sau: So sánh BS8110-97 và TCVN)
Cả BS8110-97 và TCVN356-2005 đều tính toán cấu kiện bê tông cốt thép dựa trên lý
thuyết về trạng thái giới hạn (về độ bền và trạng thái sử dụng). Đối với cấu kiện loại

Mobile: 0906 121 726 17
Dầm, cả BS lẫn TCVN đều thiết lập phƣơng trình cân bằng lực ở trạng thái giới hạn, giải
phƣơng trình và tìm ra lƣợng cốt thép yêu cầu. Đối với cấu kiện loại Cột, cách truyền
thống đƣợc nêu ra trong BS là quy đổi về trƣờng hợp lệch tâm phẳng với hệ số quy đổi,
bên cạnh đó, BS cũng đƣa ra các biểu đồ tƣơng tác dùng để kiểm tra khả năng chịu lực
của tiết diện.
TCVN vẫn đang chật vật với việc tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên, tuy nhiên đã đƣa
ra điều kiện tổng quát, và công thức cho phép xác định ứng suất của cốt thép phụ thuộc
vào vị trí của đƣờng giới hạn vùng nén. Những năm gần đây, các nghiên cứu về việc xây
dựng biểu đồ tƣơng tác đã đạt đƣợc nhiều kết quả, bên cạnh đó là quy trình tính toán cốt
thép theo phƣơng pháp đúng dần dựa vào biểu đồ tƣơng tác. Chúng ta hoàn toàn giải
đƣợc bài toán khung BTCT theo TCXDVN 356-2005! Nhƣng trƣớc hết hãy tận dụng
Etabs cái đã.
Mặc dù Etabs không cung cấp lựa chọn tiêu chuẩn TCVN356 trong tính toán cốt thép,
nhƣng từ những điểm chung của hai tiêu chuẩn nhƣ đã nói ở trên, chúng ta hoàn toàn có
thể dùng Etabs + BS8110-97 + Tải trọng VN + Vật liệu VN -> Cốt thép theo TCVN356
5.1. Sử dụng tiêu chuẩn BS 8110-97, nhƣng sửa đổi 2 thông số giảm hoạt tải và giới
hạn sử dụng (tạm dịch)

Mobile: 0906 121 726 18
5.2. Khai báo tổ hợp thiết kế là tổ hợp theo tiêu chuẩn Việt Nam

Mobile: 0906 121 726 19
5.3. Thay đổi đặc trƣng vật liệu theo tiêu chuẩn Việt Nam
Bạn cần biết, mặc dù BS yêu cầu bạn nhập hai thông số về cƣờng độ Vật Liệu là fcu
(cƣờng độ đặc trƣng của bê tông, tƣơng ứng với cấp độ bền. Ví dụ: B15 là 15MPa, B20 là
20MPa) và fy (giới hạn chảy của cốt thép) Tuy nhiên giá trị tính toán của vật liệu theo BS
đƣợc lấy nhƣ sau:
Đối với Bê tông: cƣờng độ tính toán = 0.67*fcu/1.5
Đối với Cốt thép: cƣờng độ tính toán = fy/1.05
Ở đây 1.5 và 1.05 là hệ số an toàn riêng cho Bê tông và Cốt thép
Suy ngƣợc lại, nếu bạn muốn khai báo vật liệu theo tiêu chuẩn Việt Nam, bạn cần khai
báo cƣờng độ tính toán đã nhân với các hệ số trên. Ví dụ:
Với bê tông B15, R=85 kG/cm2 -> fcu khai báo sẽ bằng: 85*1.5/0.67 = 190.3
kG/cm3
kG/cm2
kG/cm2
Với cốt thép AII, R=2800 kG/cm2 -> fy khai báo sẽ bằng: 2800*1.05 = 2940
kG/cm2
Với cốt thép AIII, R=3650 kG/cm2 -> fy khai báo sẽ bằng: 3650*1.05 = 3832.5
kG/cm2
Ở đây fcu và fy đã đƣợc khai theo tiêu chuẩn Việt Nam quy đổi lên, không phải theo
con số đúng với ý nghĩa của nó nhƣ trong BS.

Mobile: 0906 121 726 20
Cần nói thêm rằng kết quả tính toán nhƣ trên chỉ đúng về mặt định tính (số liệu), mà
không phù hợp về mặt pháp lý. KetcauSoft cũng đã phát triển các phần mềm thiết kế kết
cấu bê tông cốt thép bằng cách sử dụng nội lực của Etabs và tính toán cốt thép theo tiêu
chuẩn Việt Nam.

Mobile: 0906 121 726 21
BÀI 5 Dựng mô hình kết cấu sàn tầng 2, cao độ +4.200 (Cột,
vách, dầm, sàn)
Dựng mô hình kết cấu sàn tầng 2, cao độ +4.200 (Cột, vách, dầm, sàn)
2. Cần chú ý khi thực hành:
Cột, Vách, Dầm đƣợc xây dựng đúng trục (tim cột, tim dầm và tim vách trùng với
trục) mặc dù trên mặt bằng kết cấu có thể trục của các cấu kiện này không trùng với hệ
lƣới.
Lanh tô thang máy đƣợc khai báo nhƣ 1 dầm thông thƣờng có chiều rộng bằng chiều
dày của vách, chiều cao bằng chiều cao tầng trừ chiều cao cửa thang máy, trong đó chiều
cao cửa thang máy là 2.2m
Sử dụng chức năng Draw Point của Etabs để tạo các điểm trung gian khi cần thiết để
bắt điểm
3. Yêu cầu:
Thực hiện theo các hƣớng dẫn phía dƣới
Các phòng có chức năng riêng (văn phòng, vệ sinh, hành lang ...) cần đƣợc khai báo
bởi các loại tiết diện sàn riêng
Cần tạo các Dầm ảo (Null Line, hay các Frame có loại tiết diện NONE) dƣới các vị
trí có tƣờng mà không có dầm thật. Tuy nhiên, khi tƣờng ở ngay cạnh dầm thật thì có thể
gán tải trọng lên dầm thật và không cần xây dựng dầm ảo.
4. Câu hỏi bài 5
- Tại sao khi vẽ dầm cột không đặt đúng theo Mặt bằng kết cấu luôn? Có phải để
thuận tiện cho vẽ không ạ? Khi vẽ sàn vệ sinh thì không offset xuống 5cm mà vẫn để
nguyên vị trí nhƣ vậy có ảnh hƣởng gì tới kết quả không?
- Trong đề bài bài tập số 5 là: vẽ mặt bằng kết cấu sàn tầng 2 ở cao độ 4.2m nhƣng
trong khi đó sàn ở bài tập số 3 là sàn tầng 3, công trình có 10 tầng cao độ mỗi tầng là
4.2m. Nên đổi lại đề là vẽ mặt bằng kết cấu sàn tầng 3 ở bài tập số 3, vì khi đó dễ nhầm.
- Những dầm cách trục một đoạn thì vẫn vẽ bình thƣờng chứ ạ? Nên lấy kích thƣớc
nào để khai báo dầm D10-25x40 nhƣ hình dƣới đây?

Mobile: 0906 121 726 22
- Cho nay co dam khong?

Mobile: 0906 121 726 23
BÀI 6 Xác định và khai báo tải trọng tĩnh (Tĩnh tải, hoạt tải)
- Xác định và khai báo tải trọng tĩnh (Tĩnh tải, hoạt tải)
2. Cần lƣu ý khi thực hành:
Cho đến bƣớc này chúng ta vẫn chỉ mới xây dựng mô hình cho kết cấu tầng 1. Chúng
ta vẫn sẽ chƣa thực hiện việc sao chép mô hình lên các tầng khác trong bài tập này.
Hoạt tải (HT) đƣợc xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, các giá trị đƣợc quy
định riêng cho các phòng chức năng (văn phòng, hành lang, vệ sinh v.v..).
Tĩnh tải (TT) bao gồm: Tải trọng các lớp hoàn thiện của sàn, tải trọng tƣờng xây,
vách kính.
Vật liệu hoàn thiện sàn bao gồm: Lớp vữa trát dày 15mm, lớp vữa lót dày 20mm, lớp
gạch lát dày 10mm
Tƣờng xây bao gồm: 2 lớp trát hai bên - mỗi lớp dày 15mm; gạch xây dày 220mm
hoặc 110mm đối với từng loại tƣờng. Hệ số lỗ cửa (nếu có cửa) là 0.75
Vách kính dày 1cm, hệ khung nhôm có khối lƣợng tính theo mét vuông vách là
50kG/m2.
3. Yêu cầu:
- Khai báo các trƣờng hợp tải trọng TT và HT trong Mô hình Etabs (bài tập xuyên
suốt)
- Xác định các loại tải trọng TT và HT và thể hiện dƣới các bảng Word hoặc Excel
- Gán các tải trọng TT và HT vào vào mô hình
- Nộp bài tập bao gồm file xác định tải trọng và file Etabs.

Mobile: 0906 121 726 24
B 7 Bài tập số 7
1. Nhiệm vụ của bài tập số 7
- Xác định và khai báo tải trọng Gió (thành phần Tĩnh và Động)
2. Cần lƣu ý khi thực hành
- Sau khi hoàn thành xong bài tập số 6, hoàn thiện mô hình bằng cách sử dụng chức
năng nhân bản (replicate) của Etabs để nhân sàn tầng 1 lên các sàn khác
- Cần gán Diaphragm trƣớc khi phân tích mô hình (độc lập theo các phƣơng)
- Cần thiết lập khối lƣợng tham gia dao động (Mass Source) ở chế độ From Load,
và giá trị bằng: 1*TT + 0.5*HT
- Cần chia ảo sàn trƣớc khi phân tích nội lực (xem hƣớng dẫn phía dƣới)
- Cần gán liên kết ngàm cho các chân cột trƣớc khi phân tích nội lực
- Sử dụng phần mềm WDL để tính toán tải trọng gió. Chú ý rằng sau khi bạn import
file *.mdb, bạn cần nhập các giá trị Lx và Ly lần lƣợt là kích thƣớc theo phƣơng X và Y
của mặt bằng.
- Thành phần tĩnh, và các thành phần động đƣợc khai báo với các trƣờng hợp tải
trọng khác nhau. Ví dụ theo phƣơng X có: GTX - Gió tĩnh, GDX1 - Gió động của dạng
dao động thức nhất, GDX2 - Gió động của dạng dao động thứ 2; v.v..
- Công trình đƣợc xây dựng lại thành phố Bắc Ninh (Tên cũ theo TCVN 2737-1995
là: thị xã Bắc Giang, tỉnh Hà Bắc)
3. Yêu cầu
- Khai báo các trƣờng hợp tải trọng do Gió (các thành phần Tĩnh và Động)
- Gán các trƣờng hợp tải trọng do Gió vào mô hình
- Gửi file Excel xác định tải trọng gió (thành phần Tĩnh và Động), và file Etabs
4. Lƣu ý chia ảo sàn trƣớc khi chạy dao động
4.1. Bƣớc 1: Chọn toàn bộ mô hình
4.2. Bƣớc 2: Chọn menu Assign > Shell/Area > Area Object Mesh Options ..., thiết
lập nhƣ hình dƣới

Mobile: 0906 121 726 25

Mobile: 0906 121 726 26
CÁC BÀI VIẾT
1. BÀI 1 Tổ hợp tải trọng và tổ hợp nội lực
Các loại tải trọng (thƣờng xuyên, tạm thời, đặc biệt ...) đƣợc phân biệt dựa trên tính
chất tác động của nó lên công trình. Sự tác động của chúng lên công trình có thể đồng
thời hoặc không, do đó cần xét đến các trƣờng hợp tổ hợp để tìm ra trƣờng hợp có nội lực
bất lợi nhất. Và để xét đến xác suất xuất hiện đồng thời của các loại tải trọng, ngƣời ta đề
ra các hệ số tổ hợp.
Xét về hình thức, tổ hợp tải trọng là cộng tải trọng trƣớc (có kể đến hệ số tổ hợp) rồi
mới giải bài toán xác định nội lực; còn tổ hợp nội lực là giải bài toán xác định nội lực cho
các trƣờng hợp tải trọng riêng rẽ trƣớc rồi mới cộng nội lực lại với nhau (có kể đến hệ số
tổ hợp)
Xét về mặt giá trị, tổ hợp tải trọng và tổ hợp nội lực mang lại kết quả nội lực giống
nhau cho hệ đàn hồi tuyến tính (kết cấu thông thƣờng đƣợc giả thiết là đàn hồi tuyến tính)
TCVN 2737-1995 mục 2.4 chỉ đề cập đến tổ hợp tải trọng
Xét về mặt giá trị thì tổ hợp tải trọng và tổ hợp nội lực mang lại kết quả giống nhau,
nhƣng xét về góc độ tính toán thì có sự khác biệt về mặt hiệu quả.
Ví dụ, chúng ta chỉ có 4 trƣờng hợp tải trọng là Tĩnh tải (TT), Hoạt tải (HT), Gió
phƣơng X (GX), Gió phƣơng Y (GY) nhƣng lại có 5 trƣờng hợp tổ hợp:
TH1: TT + HT
TH2: TT + 0.9*HT + 0.9*GX
TH3: TT + 0.9*HT - 0.9*GX
TH4: TT + 0.9*HT + 0.9*GY
TH5: TT + 0.9*HT - 0.9*GY
Nhƣ vậy, nếu sử dụng tổ hợp nội lực thì chúng ta chỉ cần giải 4 bài toán nội lực cho 4
tải trọng riêng rẽ, trong khi cần phải giải 5 bài toán xác định nội lực nếu sử dụng tổ hợp
tải trọng. Số lƣợng bài toán còn tăng lên rất nhiều nếu sử dụng tiêu chuẩn nƣớc ngoài.
Do đó, chúng ta thƣờng sử dụng phƣơng pháp tổ hợp nội lực thay cho tổ hợp tải
trọng (vì kết quả cuối cùng giống nhau)
2. BÀI 2 Những mâu thuẫn khi phân tích kết cấu làm việc đồng thời với nền đất sử
dụng phƣơng pháp mô hình cọc bằng liên kết đàn hồi
Việc phân tích kết cấu làm việc đồng thời với nền đất trong đó sử dụng phƣơng pháp
mô hình cọc bằng liên kết đàn hồi (mô hình spring) đang đƣợc sử dụng ngày một rộng
rãi. Một ƣu điểm của phƣơng pháp này là xét đến đƣợc sự làm việc mềm của đài cọc và
sự tham gia có hệ giằng móng trong sự phân phối mô men trong đài cọc. Mô hình spring
còn giải quyết một cách gọn gàng bài toán đài cọc phức tạp. Tuy nhiên bên cạnh những
ƣu điểm, mô hình spring chứa đựng trong đó những mâu thuẫn có thể dẫn tới sự sai lệch
trong kết quả tính toán.

Mobile: 0906 121 726 27
2.1. Ảnh hƣởng của mô hình spring tới kết quả phân tích kết cấu
So với mô hình thông thƣờng (kết cấu liên kết ngàm với nền đất), mô hình spring dẫn
đến những thay đổi tƣơng đối rõ rệt trong kết quả phân tích kết cấu
2.1.1. Sự thay đổi tính chất động học
Hình 1: So sánh các đặc trưng của hệ kết cấu trong hai mô hình
Xét hệ kết cấu dạng công xôn chịu tải trọng F nhƣ hình 1.
Khi liên kết giữa hệ với mặt đất đƣợc giả thiết là ngàm, chuyển vị tại đỉnh Δ1 bằng
chuyển vị Δe do biến dạng đàn hồi, hệ có độ cứng K1 tƣơng ứng và chu kỳ dao động riêng
cơ bản T1
Trong mô hình liên kết spring, ngoài chuyển vị do biến dạng đàn hồi Δe, hệ còn bị chuyển
vị Δs do biến dạng của các liên kết spring dƣới tác dụng của mô men tại móng, tổng
chuyển vị tại đỉnh của hệ Δ2 = Δs + Δe > Δ1, hệ có độ cứng tƣơng ứng K2 < K1 và chu kỳ
dao động riêng cơ bản T2 > T1.
Nhƣ vậy, trong mô hình spring, độ cứng của hệ giảm so với mô hình ngàm và do đó
chu kỳ dao động của hệ lớn hơn so với chu kỳ dao động của mô hình ngàm.
2.1.2. Sự thay đổi giá trị của tải trọng
Do chu kỳ dao động riêng của hệ thay đổi nên các tải trọng bị ảnh hƣởng bởi chu kỳ
dao động của hệ cũng thay đổi. Cụ thể, đối với tải trọng động đất, khi chu kỳ dao động
của hệ tăng thì giá trị của tải trọng động đất có xu hƣớng giảm. Ngƣợc lại, đối với tải
trọng gió, khi chu kỳ dao động riêng của hệ tăng thì giá trị thành phần động của tải trọng
gió cũng tăng. Chƣa thể định lƣợng và so sánh mức độ tăng giảm giữa hai loại tải trọng,
tuy nhiên điều có thể khẳng định là sự thay đổi của chu kỳ dao động sẽ dẫn tới sự thay
đổi giá trị của tải trọng gió và tải trọng động đất tác dụng lên công trình.
1.3. Sự phân phối lại nội lực
Các phân tích sử dụng phần mềm Etabs cho thấy rằng sự phân phối lại tải trọng phụ
thuộc vào dạng tải trọng và suất huy động sức chịu tải của cọc (tỉ lệ giữa tải trọng đầu cọc
và sức chịu tải của cọc, ký hiệu Cp, giá trị Cp ≤ 1). Đối với tải trọng thẳng đứng, khi các
cọc có Cp xấp xỉ nhau, nghĩa là độ lún đồng đều trên toàn bộ công trình, thì sẽ không có

Mobile: 0906 121 726 28
sự phân phối lại tải trọng thẳng đứng cho dù hệ số đàn hồi spring đƣợc lựa chọn là bao
nhiêu. Khi các cọc có Cp tƣơng đối khác biệt dẫn tới sự chênh lệch độ lún trên mặt bằng
công trình, thì sẽ có sự phân phối lại tải trọng thẳng đứng giữa các cấu kiện, mức độ phân
phối phụ thuộc vào độ cứng của các cấu kiện ngang liên kết giữa các cấu kiện thẳng
đứng.
Đối với tải trọng ngang, sự phân phối lại nội lực (mô men và lực dọc tại chân cột)
phục thuộc vào mức độ giằng giữ giữa các đài cọc. Nếu tất cả các cột đều đứng trên một
đài cọc có độ cứng lớn, hoặc nằm trên các đài khắc nhau và đƣợc giằng bởi hệ giằng có
độ cứng lớn, thì sự phân phối lại nội lực là không đáng kể. Ngƣợc lại là sự phân phối lại
nội lực đáng kể đối với hệ giằng có độ cứng không đủ lớn hoặc hệ không bị giằng.
Hình 2: Sự phân phối lại nội lực trong hệ kết cấu trong các trường hợp
Hình 2 là biểu đồ mô men của khung trong 3 trƣờng hợp đối với khung chịu tải trọng
ngang, trong đó ta thấy sự phân phối lại mô men khi hệ đƣợc mô hình bằng liên kết
spring ở các mức độ giằng khác nhau. Lực dọc trong hệ cũng sẽ phân phối lại tƣơng ứng
với sự phân bố mô men.
2.2. Những mâu thuẫn khi sử dụng mô hình spring
Mô hình spring dẫn tới sự thay đổi tính chất động học của công trình, thay đổi giá trị
của các tải trọng ngang nhƣ thành phần động của tải trọng gió và tải trọng động đất, và sự
phân phối lại nội lực trong các trƣờng hợp tải trọng ngang. Nhƣ vậy, việc phân tích kết
cấu theo mô hình spring có kết quả khác với mô hình kết cấu liên kết ngàm với nền đất,
đặc biệt đối với tải trọng ngang và các tải trọng động có phƣơng pháp tính toán phụ thuộc
vào chu kỳ dao động riêng của hệ. Tuy nhiên câu hỏi đặt ra là mô hình spring có phản
ánh đúng sự làm việc của hệ kết cấu trong các điều kiện thực tế?
Trong thực hành thiết kế, hệ số đàn hồi của liên kết spring đƣợc lấy phụ thuộc vào độ lún

Mobile: 0906 121 726 29
cọc dƣới điều kiện tải trọng sử dụng, tuy nhiên cần khẳng định rằng độ lún của cọc trên
thực tế là độ lún đạt đƣợc dƣới sự tác dụng lâu dài của tải trọng. Xem xét lại ví dụ trong
hình 1, để đạt đƣợc chuyển vị Δs, lực F cần dữ nguyên phƣơng và chiều tác dụng trong
một thời gian đủ lâu để cọc đạt đƣợc độ lún cần thiết. Trong khi đó, trái hẳn với thực tế,
biến dạng của liên kết spring trong Etabs là biến dạng tức thời, Etabs phân tích kết cấu có
kể đến biến dạng này mà không xem xét đến thời gian tác dụng cần thiết của tải trọng để
đạt đƣợc biến dạng này.
Do cọc cần có thời gian đủ lâu để đạt đƣợc độ lún cần thiết nhƣ mô hình spring, có thể
nói rằng dao động riêng của hệ kết cấu có các giá trị đặc trƣng giống với mô hình ngàm
hơn là mô hình spring. Bên cạnh đó, tải trọng gió và tải trọng động đất xảy ra trong một
thời gian ngắn, do đó có thể nói, sử dụng kết quả phân tích động học của hệ trong mô
hình spring để xác định giá trị của các tải trọng này sẽ không chính xác.
Một vấn đền nữa khi sử dụng mô hình spring là việc xác định hệ số đàn hồi của liên
kết spring. Nhƣ đã phân tích ở mục 1.3, việc lựa chọn giá trị spring không ảnh hƣởng tới
kết quả phân tích nội lực đối với hệ chỉ chịu tải trọng thẳng đứng và có hệ số huy động
sức chịu tải Cp đồng đều trên mặt bằng, tuy nhiên kịch bản sẽ hoàn toàn thay đổi trong
các trƣờng hợp còn lại.
2.3. Kết luận
Tóm lại, việc phân tích kết cấu bằng mô hình spring có thể mang lại giá trị không
chính xác mà nguyên nhân chủ yếu là do mô hình này không phản ánh sự làm việc trên
thực tế của hệ kết cấu. Ngƣời kỹ sƣ khi sử dụng mô hình này cần lƣờng trƣớc đƣợc các
mâu thuẫn và cân nhắc sử dụng các giải pháp thay thế tốt hơn. Đối với trƣờng hợp phân
tích kết cấu trong Etabs bằng mô hình spring, tác giả khuyên rằng nên tính toán các tải
trọng động đất và tải trọng gió bằng bảng tính sử dụng thông số dao động từ mô hình kết
cấu ngàm với nền đất. Việc thiết kế móng cọc tốt nhất vẫn là sử dụng mô hình spring độc
lập (ví dụ trong SAFE) và với nội lực chân cột đƣợc lấy trong mô hình ngàm
3. BÀI 3 HỆ BIẾN DẠNG ĐỒNG ĐIỆU
Hai cấu kiện đƣợc gọi là biến dạng đồng điệu khi đƣờng biến dạng của chúng đồng
dạng với nhau. Khái niệm này thƣờng đƣợc sử dụng cho các cấu kiện thẳng đứng vì sự
biến dạng không đồng điệu giữa các cấu kiện thẳng đứng ảnh hƣởng tới sự phân phối của
tải trọng ngang và lực tác dụng lên cấu kiện giằng giữa các cấu kiện này.
Phân tích phƣơng trình biến dạng cho thấy hai cấu kiện thẳng đứng chỉ biến dạng
đồng điệu khi chúng có cùng chiều cao tiết diện theo phƣơng đang xét. Trong tính toán
gần đúng, có thể xem hai cấu kiện biến dạng đồng điệu khi chúng chỉ có biến dạng cắt
(E.I = ∞) hoặc chỉ có biến dạng uốn (G.A = ∞)

Mobile: 0906 121 726 30
4. BÀI 4 TÂM CỨNG, TÂM KHỐI LƢỢNG, TÂM HÌNH HỌC
Tâm cứng, tâm khối lƣợng, và tâm hình học là các đặc trƣng xác định trên mặt bằng
của kết cấu. Tâm cứng, tâm khối lƣợng và tâm hình học đƣợc xác định theo cách khác
nhau và có vai trò khác nhau trong quá trình phân tích kết cấu.
Tâm cứng
Tâm cứng (CR - Center of Rigidity) là vị trí trên mặt bằng mà nếu đặt một lực ngang
vào đó thì mặt bằng chỉ chịu chuyển vị tịnh tiến, không có chuyển vị xoay.
Tâm cứng đƣợc xác định dựa trên đặc trƣng hình học của kết cấu (mô men quán tính
I) và đặc trƣng của vật liệu (mô đun đàn hồi E). Đối với hệ kết cấu có các cấu kiện thẳng
đứng biến dạng đồng điệu, vị trí của tâm cứng đƣợc xác định nhƣ sau:
X = ∑(Xi.E.Ixi)/∑(E.Ixi)
Y = ∑(Yi.E.Iyi)/∑(E.Iyi)
Công thức trên xác định dựa trên tính chất phân phối tải trọng ngang tỉ lệ thuận với
độ cứng đối với các cấu kiện biến dạng đồng điệu.
Trên thực tế, hệ kết cấu thƣờng tƣơng đối phức tạp và có sự kết hợp của các cấu kiện
thẳng đứng có biến dạng không đồng điệu với nhau. Trong những trƣờng hợp đó, cần xác
định vị trí tâm cứng thông qua định nghĩa của nó. Hình 1 thể hiện phƣơng pháp xác định
vị trí tâm cứng trong phần mềm Etabs
Hình 1: Xác định vị trí tâm cứng theo định nghĩa
Có thể tóm tắt phƣơng pháp này nhƣ sau:
Tại điểm A bất kỳ, đặt một lực đơn vị Fx = 1 theo phƣơng X, xác định đƣợc góc xoay
của sàn Rzx
Vẫn tại điểm A, đặt một lực đơn vị Fy = 1 theo phƣơng Y, xác định đƣợc góc xoay
của sàn Rzy
Đặt một mô men xoắn đơn vị Mz = 1 quanh trục Z, xác định đƣợc góc xoay của sàn
Rzz
Tọa độ (X, Y) của tâm cứng đƣợc xác định nhƣ sau: X = -Rzy/Rzz và Y = Rzx/Rzz
Khi một lực đặt lên sàn không đi qua tâm cứng, nó sẽ gây ra một mô men xoắn với
cánh tay đòn của lực đƣợc tính đến vị trí của tâm cứng.
Tâm khối lƣợng

Mobile: 0906 121 726 31
Tâm khối lƣợng (CM - Center of Mass) của sàn chính là trọng tâm vật lý xét trên mặt
bằng của sàn. Tọa độ xác định bằng các công thức đơn giản nhƣ sau:
X = ∑(Xi.mi)/∑(mi) và Y = ∑(Yi.mi)/∑(mi).
Vị trí của tâm khối lƣợng chính là điểm đặt của các lực liên quan đến tác động quán
tính nhƣ: tải trọng động đất, thành phần động của tải trọng gió
Tâm hình học
Tâm hình học đƣợc xác định thông qua khoảng cách trung bình từ một điểm tới các
biên của công trình theo phƣơng đang xét.
Tâm hình học có thể đƣợc lấy làm vị trí tác dụng của các tải trọng tác dụng trên bề
mặt nhƣ thành phần tĩnh của tải trọng gió
.
Ý nghĩa của việc xác định tâm cứng, tâm khối lƣợng và tâm hình học
Vị trí của tâm khối lƣợng và tâm hình học và các vị trí tác dụng của các lực liên quan
nhƣ tải trọng gió (thành phần tĩnh, thành phần động) và tải trọng động đất.
Vị trí của tâm cứng, tâm khối lƣợng và tâm hình học của một mặt bằng kết cấu
thƣờng không trùng nhau, do đó dƣới tác dụng của các tải trọng gió và động đất, công
trình thƣờng phải chịu thêm mô men xoắn do độ lệch của tải trọng so với tâm cứng.
Một số tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu hạn chế độ lệch giữa tâm cứng, tâm khối lƣợng và
tâm hình học ở mức cho phép.
5. BÀI 5 HẠN CHẾ CHUYỂN VỊ NGANG CHO NHÀ CAO TẦNG BẰNG CÁCH
SỬ DỤNG OUTTRIGGER (DẦM GÁNH)
Một vấn đề thƣờng phải đối diện khi thiết kế nhà cao tầng là giải pháp để hạn chế
chuyển vị ngang. Các nhà cao tầng hiện nay tại Việt Nam thƣờng có bƣớc cột tƣơng đối
lớn trong khi chiều cao của dầm tƣơng đối nhỏ nhằm đảm bảo chiều cao thông thủy với
một chiều cao tầng thấp nhất. Điều này làm giảm tác dụng chịu tải trọng ngang của hệ
khung trong kết cấu khung – vách lõi (core wall). Nhà càng cao chuyển vị càng lớn trong
khi việc tăng kích thƣớc của vách lõi bị hạn chế bởi các điều kiện kiến trúc và kinh tế. Để
hạn chế chuyển vị ngang cho công trình, một giải pháp tƣơng đối đơn giản và hiệu quả là
sử dụng outtrigger và belt wall.
Khái niệm
Outtrigger
Outtrigger (dầm gánh) là một cấu kiện theo phƣơng ngang có độ cứng lớn, nối giữa
vách lõi và các cột biên, nhằm sử dụng các cột biên để tăng khả năng chịu tải trọng ngang
của vách lõi, từ đó giảm chuyển vị của công trình. Thuật ngữ 'dầm gánh' mô tả đƣợc
nguyên lý hoạt động của Outtrigger. Tuy nhiên thực tế cho thấy Outtrigger có thể đƣợc
thiết kế với nhiều hình thức khác nhau và do đó thuật ngữ dầm gánh chƣa bao quát đƣợc
khía cạnh này.
Belt wall

Mobile: 0906 121 726 32
Outtrigger huy động các cột trực tiếp nối với nó để hạn chế chuyển vị ngang của
công trình. Khi cần huy động toàn bộ các cột biên, ngƣời ta sử dụng belt wall. Đó là hệ
vách có chiều cao bằng 1 hoặc 2 tầng chạy dài xung quanh công trình nối các cột biên với
nhau và với Outtrigger.
Hình 1: Outtrigger và Belt wall
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hoạt động của Outtrigger tƣơng đối đơn giản. Khi tải trọng ngang tác
dụng lên công trình, hệ vách lõi (chịu hầu hết tải trọng ngang) làm việc nhƣ một công
xôn và bị chuyển vị. Chuyển vị của vách lõi làm Outtrigger có xu hƣớng bị xoay, làm cho
cột ở phía đón tải trọng bị kéo và cột ở phía bên kia bị nén. Các lực kéo và nén ở cột hình
thành cặp ngẫu lực tác dụng lên Outtrigger và tạo nên một mô men có tác dụng làm giảm
mô men trong tổ hợp với tải trọng ngang và làm hạn chế chuyển vị của công trình. Có thể
làm đƣợc nhƣ vậy là nhờ độ cứng lớn của outtrigger.
Ngoài tác dụng hạn chế chuyển vị ngang, việc bố trí outtrigger cũng làm giảm đáng
kể chu kỳ dao động của công trình.

Mobile: 0906 121 726 33
Hình 2: Thực tế đa dạng của hệ kết cấu
Vị trí tối ƣu
Outtrigger có thể đƣợc bố trí ở các vị trí khác nhau là do đó có tác dụng hạn chế
chuyển vị ngang khác nhau.
Hình 3 là ví dụ trƣờng hợp bố trí 1 outtriger với các cao độ khác nhau cho công trình.
Các tính toán cho thấy đối với trƣờng hợp chỉ bố trí 1 outtrigger, vị trí tối ƣu để hạn chế
chuyển vị là vị trí có cao độ xấp xỉ ½ chiều cao công trình.
Hình 3: Outtrigger phát huy hiệu quả khác nhau khi bố trí ở các cao độ khác nhau
Hình 4 là vị trí tối ƣu khi bố trí outtrigger cho công trình đƣợc kiến nghị trong cuốn
Reinforced Concrete Design of Tall Buildings

Mobile: 0906 121 726 34
Hình 4: Vị trí tối ưu tương ứng với số lượng outtrigger
Áp dụng
Mặc dù có luận điểm tƣơng đối rõ ràng, trên thực tế không phải bao giờ chúng ta
cũng bố trí đƣợc các outtrigger ở vị trí tối ƣu nhƣ mong muốn. Bên cạnh đó, việc sử dụng
một outtrigger có dạng vách đặc mang lại các nhƣợc điểm:
Gây cản trở giao thông
Tốn vật liệu và thời gian xây dựng
Tính toán và thiết kế phức tạp
Hình 5 là một biến thể của outtrigger dƣới dạng dàn. Việc sử dụng thanh giằng chéo
khiến việc tính toán, thiết kế và thi công trở nên đơn giản. Sử dụng thanh giằng chéo
cũng tạo khoảng trống cho giao thông, giúp outtriger có thể bố trí linh hoạt hơn. Tuy
dạng dàn không mang lại hiểu quả lớn nhƣ dạng vách đặc, nhƣng những ƣu điểm của nó
lại giúp cho chúng ta có thể áp dụng outtrigger một cách phổ thông hơn.
Hình 5: Outtrigger có thể được thiết kế ở dạng dàn

Mobile: 0906 121 726 35
6. HỆ SỐ ỨNG XỬ
Hệ số ứng xử (tiêu chuẩn TCXDVN 375:2006 ký hiệu là q ; một số tiêu chuẩn ký hiệu là R) là một khái
niệm được sử dụng trong kỹ thuật thiết kế kháng chấn hiện đại, biểu thị khả năng làm việc ngoài giới
hạn đàn hồi của kết cấu. Qua đó, thay vì khả năng chịu được tác động lớn nhất của động đất trong quá
trình làm việc đàn hồi, kết cấu sẽ có khả năng phân tán năng lượng của tác dụng động đất trong quá
trình làm việc đàn hồi - dẻo. Điều này thể hiện quan niệm mới trong thiết kế công trình chịu tải trọng
động đất đó là cho phép công trình hư hỏng nhưng không được phép sụp đổ để bảo đảm sinh mạng con
người.
6.1. Khái niệm hệ số ứng xử
Hệ số ứng xử q biểu thị một cách gần đúng tỉ số giữa lực động đất mà kết cấu sẽ phải chịu nếu phản
ứng của nó hoàn toàn đàn hồi và lực động đất có thể sử dụng khi thiết kế theo mô hình phân tích không
đàn hồi thông thường mà vẫn tiếp tục đảm bảo cho hệ kết cấu một phản ứng thỏa mãn các yêu cầu đặt
ra.
Tùy vào hệ kết cấu, giá trị của hệ số ứng xử q có thể khác nhau theo theo các hướng nằm ngang của kết
cấu.
Khái niệm hệ số ứng sử q gắn liền với quan niệm hiện đại trong thiết kế kháng chấn, giá trị của nó tương
ứng với giá trị độ dẻo của công trình.
6.2. Quan niệm hiện đại trong thiết kế kháng chấn
Động đất là một hiện tượng tự nhiên có thời điểm xuất hiện và cường độ không thể báo trước. Việc thiết
kế công trình làm việc đàn hồi chịu được tải trọng động đất gây lãng phí và không hợp lý do xác suất
xuất hiện những trận động đất mạnh thường rất thấp. Do đó, quan điểm thiết kế kháng chấn hiện nay là
chấp nhận tính không chắc chắn của hiện tượng động đất để có thể tập trung vào việc thiết kế các công
trình có mức độ an toàn chấp nhận được. Các công trình xây dựng được thiết kế theo quan điểm này
phải có độ cứng, độ bền và độ dẻo thích hợp nào đó, nhằm bảo đảm trong trường hợp động đất xảy ra
sinh mạng con người được bảo vệ, các hư hỏng được hạn chế và những công trình quan trọng có chức
năng bảo vệ cư dân vẫn có thể duy trì hoạt động. Đối với các trận động đất có cường độ yếu, độ cứng
nhằm tránh không xảy ra các hư hỏng ở phần kiến trúc của công trình. Đối với các trận động đất có
cường độ trung bình, độ bền cho phép giới hạn các hư hỏng nghiêm trọng ở hệ kết cấu chịu lực. Đối với
các trận động đất mạnh hoặc rất mạnh, độ dẻo cho phép công trình có các chuyển vị đàn hồi lớn mà
không bị sụp đổ.
6.3. Khả năng làm việc ngoài giới hạn đàn hồi của kết cấu bê tông cốt thép
Trước khi hình thành quan điểm thiết kế kháng chấn hiện đại, các công trình vẫn được thiết kế kháng
chấn với với độ cứng và độ bền đủ lớn để kết cấu vẫn đảm bảo không bị phá hoại và vẫn làm việc trong
giai đoạn đàn hồi. Tuy nhiên, một số công trình được thiết kế theo quan điểm này khi chịu tác động của
động đất với cấp lớn hơn cấp động đất được thiết kế vẫn không bị sụp đổ hay hư hỏng trầm trọng. Điều
này có được là do khả năng làm việc ngoài giới hạn đàn hồi của kết cấu bê tông cốt thép. Xem xét vấn
đề này bằng ví dụ dưới đây.

Mobile: 0906 121 726 36
Hình 1. Phản ứng của các hệ kết cấu có một bậc tự do động khi chịu tác động động đất.
Ở sơ đồ a, hệ làm việc hoàn toàn đàn hồi. Dưới tác động của tải trọng F1, hệ có chuyển vị x1. Năng lượng
của hệ tập trung dưới dạng thế năng đàn hồi, định lượng bằng diện tích của hình tam giác OBF. Khi tải
trọng dừng tác dụng, do tính chất đàn hồi, công trình trở về trạng thái ban đầu, năng lượng được chuyển
thành động năng. Nếu không xét đến lực cản, tổng năng lượng sẽ không đổi, và công trình sẽ dao động
xung quanh vị trí cân bằng. Ở sơ đồ b hệ làm việc đàn hồi dẻo, và chỉ chịu được tải trọng F2 khi làm việc
trong giai đoạn đàn hồi với chuyển vị xy. Sau giai đoạn đàn hồi, hệ tiếp tục chuyển qua làm việc trong
giai đoạn dẻo và đạt đến biến dạng lớn nhất x2. Năng lượng tích lũy dược định lượng bằng diện tích hình
OADE. Dưới tác dụng của tải trọng đảo chiều, hệ sẽ quay trở lại điểm G, lúc này năng lượng tích lũy
trong hệ chỉ là phần diện tích hình GDE, và một phần lớn năng lượng của hệ bằng diện tích của hình
OADG đã được phân tán do sự làm việc dẻo của kết cấu.
Tỉ lệ x2/xy được gọi là độ dẻo μ của kết cấu, và tỉ lệ F1/F2 chính là hệ số ứng xử q của kết cấu.
Như vậy, hệ số ứng xử q chính là hệ số giảm tải trọng, với độ dẻo thiết kế, công trình được thiết kế đàn
hồi với tải trọng F2 vẫn có thể không sụp đổ hoặc hư hại nghiêm trọng dưới tác dụng của tải trọng F1.

Mobile: 0906 121 726 37
6.4. Quan hệ giữa hệ số ứng xử q và độ dộ dẻo μ
Độ dẻo μ biểu thị khả năng làm việc trong miền dẻo của kết cấu, đó là tỉ số giữa biến dạng toàn phần
của kết cấu tại trạng thái phá hoại và biến dạng của kết cấu lúc chuyển từ giai đoạn đàn hồi sang giai
đoạn dẻo. F2 được gọi là tải trọng động đất thiết kế trong khi F1 chính là lực động đất thực tế mà công
trình phải chịu. Mối quan hệ giữa F1 và F2 có thể được xác định thông qua phương pháp cân bằng chuyển
vị (x1 = x2) hoặc cân bằng năng lượng (diện tích hình OBF bằng diện tích hình OADE). Khi được xác định
theo phương pháp cân bằng chuyển vị thì q1 = μ. Khi được xác định theo phương pháp cân bằng năng
lượng thì q2 = √(2*μ - 1).
Các nghiên cứu cho thấy rằng, đối với công trình có chu kỳ dao động lớn hơn giá trị giới hạn (ví dụ giá trị
chu kỳ Tm ứng với đỉnh của phổ phản ứng), chuyển vị cực đại của hệ không đàn hồi xấp xỉ với giá trị
chuyển vị lớn nhất của hệ kết cấu đàn hồi có cùng độ cứng với độ cứng ban đầu của hệ không đàn hồi
và có độ bền không hạn chế. Đối với hệ có chu kỳ bé hơn Tm, giả thiết cân bằng chuyển vị tỏ ra không
phù hợp.
Hệ số q trên thực tế được chọn giữa hai giá trị q1 và q2.
6.5. Tài liệu tham khảo
[1]. TCXDVN 375:2006. Thiết kế công trình chịu động đất.
[2]. Nguyễn Lê Ninh. Động đất và thiết kế công trình chịu động đất. Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội,
2009.
7. GIẢ THIẾT TIẾT DIỆN PHẲNG
Tác giả: Hồ Việt Hùng
Giả thiết tiết diện phẳng (các tên gọi khác: giả thiết mặt cắt phẳng, giả thiết biến dạng phẳng) là một giả
thiết tối quan trọng trong tính toán thiết kế kết cấu, thường được biết đến với tên giả thuyết Bernoulli.
Giả thiết tiết diện phẳng phát biểu rằng mặt phẳng của tiết diện vẫn phẳng sau biến dạng. Từ giả thiết
này, người ta có thể đưa ra được sơ đồ ứng suất - biến dạng của tiết diện tại trạng thái giới hạn , và từ
đó thiết lập được các phương trình tính toán xác định khả năng chịu lực của tiết diện.
7.1. THÍ NGHIỆM UỐN DẦM CỦA BERNOULLI
Nhà khoa học Bernoulli đã tiến hành thí nghiệm như sau:
 Vẽ các đoạn thẳng theo hai phương dọc dầm và vuông góc với phương dọc dầm.
 Dùng một lực tác dụng vào giữa dầm để cho dầm có xu hướng bị uốn dưới lực tác dụng.

Mobile: 0906 121 726 38
Hình 1. Thí nghiệm uốn dầm của Bernoulli
Quan sát thí nghiệm, ông phát hiện ra rằng với một biến dạng cho phép các đoạn thẳng theo phương
dọc dầm vẫn có xu hớng song song với nhau. Còn các đoạn thẳng vuông góc với phương dọc dầm thì
vẫn có dạng đường thẳng sau khi dầm bị uốn.
Từ kết quả đó, ông nêu ra giả thiết tiết diện phẳng, theo đó các tiết diện vuông góc với phương dọc dầm
vẫn vuông góc với trục dầm sau khi dầm bị uốn.
Giả thiết tiết diện phẳng tương đối phù hợp với các cấu kiện trong kết cấu thực.
7.2. ỨNG DỤNG TRONG THIẾT KẾ KẾT CẤU
Giả thiết tiết diện phẳng là cơ sở để xây dựng biểu đồ ứng suất - biến dạng ở trạng thái giới hạn. Dựa
vào biến dạng giới hạn của bê tông, chiều cao vùng nén và vị trí của cốt thép có thể xác định được biến
dạng của cốt thép, và từ đó xác định được ứng suất của cốt thép. Đây là nguyên lý chung để giả quyết
các bài toán tính toán và thiết kế các cấu kiện thông thưởng trong các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê
tông cốt thép.

Mobile: 0906 121 726 39
Hình 2. Sơ đồ ứng suất - biến dạng tại trạng thái giới hạn của dầm đặt cốt thép đơn theo Eurocode2
Tuy nhiên giả thiết tiết diện phẳng chỉ đúng trong những phạm vi ứng dụng nhất định.
Nguyên lý Saint-Venant (Saint-Venant's principle) chỉ ra rẳng giả thiết tiết diện phẳng chỉ đúng với những
tiết diện có khoảng cách đủ xa so với các vị trí có đặt lực tập trung hoặc có sự thay đổi về kích thước tiết
diện (khoảng cách này thông thường bằng 1 lần chiều cao tiết diện).
Bungale S. Taranath [2] cho rằng đối với dầm, giả thiết tiết diện phẳng chỉ đúng khi chiều dài nhịp dầm
lớn hơn hoặc bằng 4 lần chiều cao tiết diện. Các dầm có chiều dài nhịp bé hơn 4 lần chiều cao tiết diện
có thể được định nghĩa là dầm cao, có ứng suất phân bố phi tuyến trên tiết diện, được phân tích và thiết
kế bằng các phương pháp đặc biệt khác, ví dụ mô hình giàn ảo (Strut and Tie mothod).
[1]. Lê Ngọc Hồng. Sức bền vật liệu. Nxb Khoa học Kỹ thuật, 1998, 2000.
[2]. Bungale S. Taranath. Reinforced Concrete Design of Tall Buildings
8. PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN
Thiết kế theo trạng thái giới hạn (Limit State Design - LSD) là phương pháp chủ yếu và phổ biến để tính
toán kết cấu BTCT. Trạng thái giới hạn là trạng thái mà nếu vượt quá thì kết cấu không còn đảm bảo khả
năng chịu lực, mất ổn đỉnh hoặc không đảm bảo điều kiện sử dụng bình thường. Thiết kế theo tại trạng
thái giới hạn được phân ra làm 2 nhóm, tương ứng là thỏa mã điều kiện chịu lực, ổn định (Ultimate Limit
State); và thỏa mãn điều kiện sử dụng bình thường (Serviceability Limit State). Các nhóm này trong
TCXDVN 356:2005 được quy định lần lượt là Trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH1) và Trạng thái giới hạn
thứ hai (TTGH2)
8.1. TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ NHẤT (TTGH1)
Tính toán theo THGH1 nhằm đảm bảo cho kết cấu:
 Không bị phá hoại dòn, dẻo

Mobile: 0906 121 726 40
 Không bị mất ổn định về hình dạng hoặc về vị trí
 Không bị phá hoại vì mỏi
 Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các yếu tố về lực và những ảnh hưởng bất lợi của
môi trường
Tính toán theo TTGH1 thường ở dưới dạng thỏa mãn các phương trình kiểm tra khả năng chịu lực. Ví dụ
phương trình (28) trong TCXDVN 356:2005 sử dụng cho cấu kiện chịu uốn:
M ≤ Rb.b.x.(ho - 0,5.x) + Rsc.As'.(ho - a')
8.2. TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ HAI (TTGH2)
Tính toán theo TTGH2 nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu sao cho:
 Không cho hình thành cũng như mở rộng vết nứt quá mức hoặc vết nứt dài hạn nếu điều kiện sử
dụng không cho phép hình thành hoặc mở rộng vết nứt
 Không có những biến dạng vượt quá giới hạn cho phép (độ võng, góc xoay, góc trượt, dao
động).
Tính toán theo TTGH2 thường ở dưới dạng thỏa mãn các phương trình kiểm tra chuyển vị, độ võng, hoặc
độ lún.
TCXDVN 356:2005 cho phép không cần tính toán kiểm tra sự mở rộng vết nứt và biến dạng nế qua thực
nghiệm hoặc thực tế sử dụng các kết cấu tương tự đã khẳng định được: bề rộng vết nứt ở mọi giai đoạn
không vượt qua giá trị cho phép và kết cấu có đủ độ cứng ở giai đoạn sử dụng (Mục 4.2.2).
Các tiêu chuẩn BS 8110:97, Eurocode2, ACI đều đưa ra được các côn số giới hạn về kích thước cấu kiện
(chiều dài nhịp dầm / chiều cao tiết diện dầm) mà nếu thiết kế thỏa mãn thì không cần thiết phải kiểm
tra theo TTGH2.
[1]. TCXDVN 356:2005. Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế.
9. CÁC ĐẶC TRƢNG CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG
Bài viết này đề cập đến các đặc trưng cường độ của bê tông được sử dụng trong tiêu chuẩn Việt Nam và
các hệ thống tiêu chuẩn khác.
9.1. TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
9.2. CẤP ĐỘ BỀN
Cấp độ bền chịu nén của bê tông: Ký hiệu bằng chữ B, là giá trị trung bình thống kê của cường độ
chịu nén tức thời, tính bằng đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không dưới 95% xác định trên các mẫu

Mobile: 0906 121 726 41
lập phương kích thước tiêu chuẩn (150mm x 150mm x 150mm) được chế tạo, dưỡng hộ trong điều kiện
tiêu chuẩn và thí nghiệm nén ở tuổi 28 ngày.
Cấp độ bền là khái niệm chủ yếu dùng để phân loại bê tông được sử dụng trong tiêu chuẩn TCXDVN
356:2005, thay thế cho tên gọi Mác. Bê tông theo TCXDVN 356:2005 có các cấp độ bền sau: B5; B7.5;
B10; B12.5; B15; B20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60.
9.3. MÁC BÊ TÔNG
Mác bê tông theo cường độ chịu nén: Ký hiệu bằng chữ M, là cường độ của bê tông, lấy bằng giá trị
trung bình thống kê của cường độ chịu nén tức thời, tính bằng đơn vị kG/cm2
xác định trên mãu lập
phương kích thước tiêu chuẩn (150mm x 150mm x 150mm) được chế tạo, dưỡng hộ trong điều kiện tiêu
chuẩn và thí nghiệm nén ở tuổi 28 ngày.
Mác là khái niệm chủ yếu dùng để phân loại bê tông được sử dụng trong tiêu chuẩn TCVN 5574:1991. Bê
tông theo TCVN 5574:1991 có các mác sau: M100; M150; M200; M250; M300; M350; M400; M450;
M500; M600.
9.4. TƢƠNG QUAN GIỮA CẤP ĐỘ BỀN VÀ MÁC BÊ TÔNG
Tương quan giữa cấp độ bền B và mác M là:
B = αb.βb.M
Trong đó:
 αb - hệ số đổi đơn vị từ kG/cm2
sang MPa; αb = 1/9,81 ≈ 0,1
 βb - hệ số tương quan giữa cường độ đặc trưng và cường độ trung bình mẫu. Với σ = 0,135 thì
βb = 0,778
9.5. CƢỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG
9.6. Giá trị trung bình của cƣờng độ chịu nén: Rtb
Gọi tắt là cường độ trung bình. Đó là giá trị trung bình số học của cường độ một số mẫu thử:
Rtb = ∑Ri/n
Trong đó:
 Ri - cường độ mẫu thử thứ i
 n - Số mẫu thử
9.7. Giá trị đặc trƣng của cƣờng độ: Rc
Gọi tắt là cường độ đặc trưng. Đó là giá trị cường độ được lấy với xác suất đảm bảo 95%
Rc = Rtb.(1 - S.σ) = βb.Rtb
Trong đó:

Mobile: 0906 121 726 42
 βb - hệ số đồng chất của bê tông (hệ số tương quan giữa Rc và Rtb)
 σ - hệ số biến động cường độ các mẫu thử, xác định theo tính toán thống kê, σ = [√{∑(Ri -
Rtb)2
}/{n - 1}]/Rtb
 S - hệ số, phụ thuộc và xác suất đảm bảo. Với xác suất 95% có S = 1,64
TCXDVN 356:2005 sử dụng σ = 0,135
9.8. Giá trị tiêu chuẩn của cƣờng độ chịu nén: Rbn
Gọi tắt là cường độ tiêu chuẩn về chịu nén.
Khi thí nghiệm mẫu thử khối vuông thường đạt được cường độ cao hơn so với bê tông ở trong kết cấu
thực. Đó là vì ảnh hưởng của một số yêu tố như ma sát giữa bàn máy nén và mẫu, kích thước mẫu, tốc
độ gia tải ... Để kể đến điều này người ta xác định cường độ tiêu chuẩn như sau:
Rbn = θkc.Rc
Trong đó θkc là hệ số kết cấu, chuyển đổi cường độ của mẫu thử sang cường độ bê tông của kết cấu.
Thông thường θkc = 0,7 → 0,75
Khi thí nghiệm nếu dùng mẫu lăng trụ có chiều cao bằng 4 cạnh đáy thì thu được cường độ gần giống
như cường độ của bê tông trong kết cấu thực. Vì vậy, cường độ của bê tông (trung bình hoặc đặc trưng)
được nhân với θkc cũng thường được gọi là cường độ lăng trụ.
9.9. Giá trị tính toán của cƣờng độ chịu nén: Rb
Đó là giá trị được dùng để tính toán theo trạng thái giới hạn, được gọi tắt là cường độ tính toán. Nó được
xác định với một mức độ an toán và kể đến các điều kiện làm việc.
Cường độ tính toán gốc Rb được xác định theo công thức:
Rb = Rbn/kb
Trong đó kb là hệ số độ tin cậy (hệ số an toàn), kb = 1,3.
Trong những trường hợp cần xét đến điều kiện làm việc của bê tông thì cần nhân Rb với hệ số điều kiện
làm việc γb
Bảng cường độ tính toán của bê tông theo TCXDVN 356:2005
Cấp độ bền B15 B20 B25 B30 B35 B40
Rb (MPa) 8,5 11,5 14,5 17 19,5 22
Rbt (MPa) 0,75 0,9 1,05 1,2 1,3 1,4
Eb (MPa) 23000 27000 30000 32500 34500 36000
 TIÊU CHUẨN BS 8110

Mobile: 0906 121 726 43
Bê tông theo tiêu chuấn BS8110 được ký hiệu theo cấp độ bền, ví dụ cấp độ bền C30, trong đó 30 là
cường độ đặc trưng tính theo đơn vị MPa. Khái niệm cấp độ bền của BS8110 tương đồng với khái niệm
cấp độ bền của TCXDVN 356:2005 ngoại trừ việc sử dụng ký hiệu C thay cho ký hiệu B
Cường độ đặc trưng fcu: là cường độ của mẫu thử lập phương (kích thước 150mm x 150mm x 150mm)
ở tuổi 28 ngày với xác suất đảm bảo 95%.
Trong các quy trình tính toán của BS8110, cường độ bê tông sử dụng trong tính toán được nhân với hệ
số quy đổi (sang cường độ cho cấu kiện chịu uốn = 0,67) và chia cho hệ số điều kiện làm việc γm = 1,5;
cường độ sử dụng trong tính toán thường được lấy bằng: 0,45.fcu
 TIÊU CHUẨN EUROCODE 2
Bê tông theo tiêu chuẩn Eurocode 2 được ký hiệu theo cấp độ bền của mẫu trụ và mẫu lập phương
tương ứng, ví dụ C20/25, trong đó 20 là cường độ đặc trưng của mẫu trụ fck và 25 là cường độ đặc trưng
của mẫu lập phương fck,cube, fck và fck,cube tính theo đơn vị MPa
Giá trị cường độ đặc trưng của mẫu thử lập phương fck,cube tương ứng bằng giá trị cường độ đặc trưng
fcu theo tiêu chuẩn BS 8110 và cường độ đặc trưng Rc (tương ứng là cấp độ bền) theo TCXDVN 356:2005
[1]. TCXDVN 356:2005. Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế.
[2]. Nguyễn Đình Cống. Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép (Tập 1). Nhà xuất bản xây
dựng.
[3]. BS 8110-1997. Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép (Bản dịch tiếng Việt). Nhà xuất bản xây dựng.
10. Shortening - Nguyên nhân, mâu thuẫn và phƣơng pháp hạn chế sai sót
Khi phân tích nội lực trong Etabs cho các nhà cao tầng theo cách thông thường (không sử dụng chức
năng phân tích theo giai đoạn thi công - Sequential Construction Case) chúng ta sẽ bắt gặp trường hợp
mô men của dầm tại các vị trí có liên kết với vách tăng lên đột biến, trong khi mô men của đầu kia giảm
rất nhiều thậm chí đảo chiều (ở mép cột nhưng căng thớ dưới). Trong trường hợp này, diện tích cốt thép
tính toán sẽ rất lớn, hàm lượng thép đôi khi vượt quá hàm lượng lớn nhất theo khuyến cáo. Nếu quan sát
kết quả nội lực trong các trường hợp tải trọng, chúng ta sẽ thấy tải trọng ngang (gió, động đất) không
phải là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng này. Nguyên nhân chính gây lên tăng đột biến giá trị mô
men của dầm tại điểm liên kết với vách là Tĩnh tải. Hiệu ứng mà như các kỹ sư kết cấu vẫn gọi -
Shortening - hay lún đàn hồi.
10.1. Khái niệm
Sự co ngắn không đồng đều dưới các nguyên nhân khác nhau của các cấu kiện thẳng đứng gây ra sự
phân phối nội lực trong toàn bộ kết cấu được gọi ngắn gọn là Shortening (lún đàn hồi). Hình ảnh dưới
đây mô tả một cách sơ lược hệ quả của hiệu ứng này.

Mobile: 0906 121 726 44
10.2. Nguyên nhân
Về lý thuyết, sự co ngắn của các cấu kiện xảy ra do các nguyên nhân sau
 Lực dọc
 Từ Biến
 Co ngót
Trong tính toán thông thường chỉ xét đến sự co ngắn do lực dọc, bởi vì ảnh hưởng của Lực dọc tới sự co
ngắn là rõ rệt nhất và có thể tính toán được một cách phổ thông.
Các cấu kiện thẳng đứng chịu lực dọc đều co ngắn, tuy nhiên mức độ co ngắn phụ thuộc vào tải trọng và
độ cứng dọc trục (modul đàn hồi và diện tích tiết diện), và do đó giữa các cấu kiện thẳng đứng có sự co
ngắn khác nhau. Sự chênh lệch về mức độ co ngắn diễn ra rõ rệt nhất là ở phần lõi (hệ vách) và các cột
xung quanh lõi, nguyên nhân là do độ cứng dọc trục của lõi thường rất lớn, vì lõi được thiết kế để chịu tải
trọng ngang, ứng suất nén trong lõi đối với tĩnh tải là rất nhỏ. Các dầm xung quanh lõi thường chịu mô
men uốn lớn do chịu chuyển vị cưỡng bức, và phần lõi thường chịu thêm một phần lực dọc do sự phân
phối lại theo chuyển vị.
Đối với nhà thấp tầng, khi tính toán trong mô hình Etabs thì hệ quả của hiệu ứng trên không đáng kể, do
sự chênh lệch chuyển vị tại các tầng là khá nhỏ.
Hệ quả của Shortening chỉ đáng kể khi tính toán cho nhà cao tầng, và diễn ra rõ rệt ở các tầng phía trên
do độ chênh lệch chuyển vị được cộng dồn. Dầm của các tầng trên thường phải chịu độ lún lệch của bản
thân tầng đó cộng với độ lún của các tầng phía dưới.
10.3. Mẫu thuẫn
Phân tích kỹ hơn cho thấy không chỉ làm thay đổi một cách kỳ dị nội lực trong dầm, Shortening còn phân
phối lại lực dọc trong cột và từ đó ảnh hưởng đến phần kết cấu móng. Lực dọc không còn được phân
phối theo diện tích như cách thông thường, dưới tác dụng của chuyển vị không đều, cấu kiện cứng hơn
(chuyển vị ít hơn) sẽ phải chịu một tải trọng phân phối lớn hơn.
Tuy nhiên Shortening không diễn ra một cách tự nhiên như thế. Tải trọng bản thân của kết cấu và khối
xây (chiếm hơn 80% tổng tải trọng thẳng đứng) được chất từ từ theo thời gian thi công. Việc thi công

Mobile: 0906 121 726 45
tuần tự các tầng theo dây chuyền đã triệt tiêu được một phần chênh lệch chuyển vị công dồn (do công
tác thi công đã hiệu chỉnh cao độ sàn phù hợp). Do đó, trên thực tế, hệ quả của Shortening không lớn
như trong tính toán hệ kết cấu hoàn chỉnh. Việc tính toán hệ kết cấu không xét đến sự triệt tiêu của hiệu
ứng Shortening theo giai đoạn thi công sẽ dẫn đến một sự sai lệch rất lớn về kết quả của toàn bộ kết cấu
từ phần móng đến phần thân.
Hệ kết cấu trên thực tế sẽ vẫn phải chịu hệ quả của Shortening, nhưng đã giảm đi đáng kể, và chỉ đáng
kể ở các tầng phía dưới (ngược với theo tính toán).
10.4. Phƣơng pháp hạn chế sai sót
Một số quan điểm cho rằng nên giải phóng liên kết (hóa khớp) các dầm liên kết với vách trong mô hình
Etabs để khắc phục hiện tượng trên. Tuy nhiên cách làm này có những điểm không phù hợp, đó là:
 Không phù hợp với điều kiện làm việc thực tế của cấu kiện
 Độ cứng của hệ kết cấu bị thay đổi do liên kết đã được chuyển từ nút cứng sang khớp
Để khắc phục những sai sót khi phân tích kế cấu, Etabs cung cấp chức năng tính toán nội lực của hệ kết
cấu theo giai đoạn thi công (Sequential Construction Case), bạn có thể tìm hiểu tại
đây: http://www.youtube.com/watch?v=wTEuKAIhp-E
Tuy nhiên, việc phân tích nội lực theo giai đoạn thi công trong Etabs chiếm một lượng thời gian rất lớn.
Một phương pháp khác để hạn chế sai sót do tính toán nội lực trong Etabs theo cách thông thường
(không sử dụng chức năng phân tích theo giai đoạn thi công - Sequential Construction Case) là sử dụng
nội lực của trường hợp tỉnh tải của các tầng dưới.
Do các tầng dưới chịu ảnh hưởng ít của Shortening, chúng ta có thể lấy nội lực trong trường hợp tĩnh tải
của các tầng dưới để tính toán diện tích cốt thép cho các tầng phía trên. Tuy nhiên phương pháp này chỉ
đạt được hiệu quả hạn chế, mà không đưa được kết quả chính xác như phân tích kết cấu theo giai đoạn
thi công.
11. SỰ SUY GIẢM ĐỘ CỨNG CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

Mobile: 0906 121 726 46
Bài viết này đề cập đến sự duy giảm độ cứng của kết cấu bê tông cốt thép
Ngay cả dưới điều kiện làm việc thông thường, cấu kiện BTCT cũng bị nứt do ứng xuất của thớ kéo vượt
quá cường độ chịu kéo giới hạn vốn khá bé của bê tông. Cũng chính việc bị nứt tại thớ kéo làm xuất hiện
biến dạng tương đối của bê tông và cốt thép khiến cho cốt thép phát huy được khả năng chịu kéo của
mình.
Trong giai đoạn làm việc bình thường, những vết nứt nằm trong giới hạn và không nhìn thấy được, tuy
nhiên các nghiên cứu cho thấy rằng chúng đã ảnh hưởng một cách rõ rệt tới độ cứng của cấu kiện BTCT.
Sự suy giảm độ cứng của các cấu kiện BTCT sẽ dẫn tới sự thay đổi tính chất động học của hệ kết cấu
trong đó có chu kỳ giao động riêng của kết cấu BTCT, và do đó tác động của gió và động đất lên công
trình cũng thay đổi so với hệ kết cấu khi chưa xét đến điều này.
Các tài liệu dưới đây sẽ khái quát vấn đề này: Download
Luận văn thạc sỹ của Hồ Việt Hùng về vấn đề này: Download
12. HÀM LƢỢNG TỐI ĐA CỦA CỐT THÉP DẦM
Bài viết này đề cập đến hàm lượng tối đa của cốt thép Dầm cho trong các tiêu chuẩn

Mobile: 0906 121 726 47
Hàm lượng cốt thép ảnh hưởng đến dạng phá hoại của cấu kiện, hàm lượng cốt thép quá lớn không chỉ
ảnh hưởng đển khả năng chịu lực mà còn gây khó khăn cho công tác thiết kế và thi công. Dưới đây xin
trình bày các không chế về hàm lượng cốt thép trong Dầm được nêu trong tiêu chuẩn việt nam và một số
tiêu chuẩn khác:
 Tiêu chuẩn Việt Nam
o TCXDVN 356-2005: Không quy định về giá trị hàm lượng tối đa của cốt thép cho cấu kiện
chịu uốn. Giáo trình BTCT có dựa trên giá trị giới hạn của vùng nén để đưa ra hàm lượng
tối đa của cốt thép trong điều kiện đặt cốt thép đơn dựa trên giá trị giới hạn của vùng
nén, tuy nhiên giá trị này không áp dụng được cho trường hợp đặt cốt thép kép
o TCXDVN 375-2006: Có quy định hàm lượng tối đa của cốt thép cho cấu kiện chịu uốn
trong chương 5, phụ thuộc vào cấp dẻo của công trình
 Tiêu chuẩn nước ngoài
o BS 8110-97: Quy định hàm lượng tối đa của cốt thép (chịu kéo hoặc chịu nén) cho cấu
kiện chịu uốn là 4%
o EuroCode 2: Quy định hàm lượng tối đa của cốt thép (chịu kéo hoặc chịu nén) cho cấu
kiện chịu uốn là 4%
o ACI 318-08: Không quy định về giá trị hàm lượng tối đa của cốt thép cho cấu kiện chịu
uốn.
o Phần mềm Etabs thiết kế cốt thép theo BS 8110-97: Tính toán cấu kiện với hàm lượng
tối đa của cốt thép chịu kéo (kể cả trường hợp đặt cốt kép) là 4%
Mặc dù TCXDVN chưa quy định cụ thể về hàm lượng cốt thép tối đa, nhưng qua tham khảo các tiêu
chuẩn nước ngoài, chúng ta thấy hàm lượng tối đa của cốt thép chịu kéo hoặc chịu nén trong cấu kiện
chịu uốn có thể lên tới 4%
13. VẤN ĐỀ TỐI ƢU TRONG THIẾT KẾ MÓNG CỌC
Dù đang ở trong giai đoạn khó khăn, ngành xây dựng vẫn sẽ phát triển theo xu hướng phát triển chung
của đất nước. Chúng ta sẽ còn cần rất nhiều nhà cao tầng để phục vụ nhu cầu thực tế không nhỏ của đa
số người dân. Chính những khó khăn trong khủng hoảng đã đặt ra cho các công ty tư vấn thiết kế nói
chung và các kỹ sư kết cấu nói riêng một nhiệm vụ mới: thiết kế tối ưu. Bởi ngoài những yếu tố khách
quan, một trong những nguyên nhân làm giá thành các sản phẩm xây dựng cao đó là sự chưa tối ưu của
các hồ sơ thiết kế. Thiết kế tối ưu thực chất là tìm ra phương án kết cấu thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật
và có giá thành thấp nhất. Bài viết này nêu lên những khả năng có thể giảm tối đa giá thành xây dựng
phần móng cọc, từ đó tiết kiệm chi phí đầu tư cho công trình.
13.1. Cân nhắc lựa chọn sức chịu tải của Cọc
Sức chịu tải của cọc thay đổi phụ thuộc vào kích thước tiết diện và chiều sâu chôn cọc. Thực tế thiết kế
cho thấy, khi cọc đã nằm trong vùng đất tốt, đôi khi tăng chiều dài cọc lên một đoạn không lớn, nhưng
có thể tăng khá nhiều sức chịu tải và do đó có thể giảm được một số lượng lớn các cọc. Để thực hiện
được điều này, người thiêt kế cần có bước thiết kế sơ bộ và đánh giá phương án thông qua các hệ số an
toàn. Hệ số an toàn của môt đài cọc được xác định là tỉ số giữa sức chịu tải của cọc và tải trọng lớn nhất
tác dụng lên đầu cọc. Ví dụ, cọc ép 300x300 có sức chịu tải 40T ở chiều dài 36m, và 43T ở chiều dài
38m. Với tải trọng chân cột là 170T, nếu sử dụng cọc dài 36m thì chúng ta phải lựa chọn phương án 5
cọc (hệ số an toàn 1,17), trong khi nếu dùng cọc 38m thì chúng ta chỉ cần 4 cọc (hệ số an toán 1,01).

Mobile: 0906 121 726 48
Như vậy số lượng cọc giảm 20% trong khi chiều dài cọc chỉ tăng 6%. Về sơ bộ phương án 2 tiết kiệm
hơn phương án 1 là 28m cọc. Trong những trường hợp này, người thiết kế cần có phương án sơ bộ,
đánh giá cụ thể và có cái nhìn tổng quát để đưa ra phương án thiết kế hợp lý nhất.
13.2. Cân nhắc sử dụng tải trọng tiêu chuẩn để tính toán
Sức chịu tải của cọc được quyết định dựa vào đất nền hoặc theo vật liệu cọc. Chỉ trong trường hợp được
cắm vào lớp đất rất tốt thì sức chịu tải của cọc mới được quyết định dựa vào sức chịu tải theo vật liệu
cọc. Phá hoại của cọc lúc đó là phá hoại do ứng suất trong cọc vượt quá giới hạn bền của vật liệu cọc, tải
trọng dùng để kiểm tra lúc này là tải trọng tính toán. Trong trường hợp còn lại, sức chịu tải của cọc được
quyết định dựa vào sức chịu tải theo đất nền. Phá hoại của cọc lúc này là phá hoại do cọc bị lún quá độ
lún giới hạn. Tải trọng dùng để kiểm tra lúc này là tải trọng tiêu chuẩn. Thống nhất được điều này, người
thiết kế cần xác định trường hợp phá hoại của cọc và lựa chọn tải trọng dùng để kiểm tra. Đối với trường
hợp sức chịu tải của cọc được xác định dựa vào sức chịu tải theo nền đất, việc sử dụng tải trọng tiêu
chuẩn có thể đưa tới phương án thiết kế tiết kiệm 13% do hệ số vượt tải nói chung không thấp hơn 1,15.
13.3. Sử dụng hệ số giảm hoạt tải
Tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 cho phép giảm tác dụng của hoạt tải do xét tới xác suất xuất hiện của yếu
tố này. Việc giảm hoạt tải phụ thuộc vào chức năng và diện tích của phòng. Trong đa số trường hợp,
hoạt tải có thể giảm xuống chỉ còn 80%.
13.4. Tối ƣu hóa tiết diện các cấu kiện phần thân
Việc thiết kế tối ưu hóa tiết diện các cấu kiện phần thân sẽ dẫn tới tải trọng truyền xuống móng là nhỏ
nhất. Thực tế cho thấy các đơn vị thiết kế rất ngại phải điều chỉnh thiết kế, và thường thiết kế theo cách
thức: chọn lựa sơ bộ tiết diện và ... chọn luôn tiết diện đó để bố trí cốt thép. Điều này sẽ dẫn tới không
chỉ lãng phí vật liệu bê tông mà còn lãng phí vật liệu cốt thép do phải bố trí để không nhỏ hơn hàm
lượng tối thiểu cho phép. Việc thiết kế tối ưu tiết diện đem lại khá nhiều hiệu quả mang tính dây chuyền:
tiết kiệm chi phí vật liệu, tiết kiệm chi phí nhân công cho vật liệu và công tác lắp dựng ván khuôn, giảm
tải trọng cho móng... Lựa chọn phương án kết cấu hợp lý trên thực tế không chỉ phát huy hiệu quả khả
năng chịu lực của hệ kết cấu, nó còn ảnh hưởng đến ứng xử động của công trình và do đó, ảnh hưởng
tới tác động của tải trọng gió và động đất tác dụng lên công trình.
13.5. Sử dụng vật liệu hoàn thiện nhẹ
Việc sử dụng vật liệu nhẹ sẽ trực tiếp làm giảm tải trọng tác dụng lên móng. Gạch nhẹ có trọng lượng
xấp xỉ và nhỏ hơn trọng lượng của nước, so với gạch rỗng thì trọng lượng giảm 30%.
13.6. Sử dụng mô hình phân tích kết cấu có kể đến sự làm việc đồng thời giữa phần
móng và phần thân
Việc sử dụng mô hình làm việc đồng thời giữa phần móng và phần thân sẽ tận dụng được khả năng làm
việc của hệ giằng móng, đồng thời cũng phát huy được sự làm việc theo nhóm của hệ cọc, trong đó, sự
phân phối lại tải trọng giữa các cọc sẽ làm giảm tải trọng tác dụng lên đầu cọc chịu lực lớn nhất.
13.7. Tăng 20% sức chịu tải của cọc đối với trƣờng hợp tổ hợp có tải trọng ngang
Một cách không chính thống như trong các tiêu chuẩn. Hiện nay các đơn vị thiết kế đang sử dụng sức
chịu tải cho phép lớn hơn 20% sức chịu tải cho phép tính toán để kiểm tra đối với tổ hợp có tải trọng

Mobile: 0906 121 726 49
ngang. Một căn cứ của việc áp dụng này là Chú thích 1, phụ lục A.1, tiêu chuân TCXD 205-1998. Tuy căn
cứ này không chặt chẽ, nhưng việc áp dụng cũng mang lại hiệu quả không nhỏ trong thiết kế móng cọc.
13.8. Cuối cùng
Việc thiết kế tối ưu đòi hỏi phải xem xét tỉ mỉ các phương án và lựa chọn ra phương án thiết kế đạt hiệu
quả kinh tế cao nhất trong khi vẫn đảm bảo điều kiện kỹ thuật. Để làm được điều này, cần có sự hỗ trợ
của các phần mềm thiết kế kết cấu nhằm giảm khối lượng công việc, tạo điều kiện đi sâu vào đánh giá
các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
14. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT THEO TCXDVN 375:2006
Bài viết này tóm tắt quy trình tính toán tải trọng động đất theo TCXDVN 375:2006
14.1. Xác định các thông số cơ bản
1. Xác định đỉnh gia tốc nền tham chiếu: agR, tra bảng phụ lục I. Chú ý rằng bảng tra này đã được
quy đổi theo gia tốc trọng trường g, agR bằng giá trị tra bảng nhân với g, ví dụ đối với địa điểm
thành phố Hồ Chí Minh - quận 4, có đỉnh gia tốc nền tham chiếu là 0,0847*g.
2. Xác định hệ số tầm quan trọng, γI, tra bảng phụ lục F và G. Ví dụ với nhà cao từ 20 tầng đến 60
tầng có mức độ quan trọng là I, hệ số tầm quan trọng là γI = 1,25
3. Xác định gia tốc nền thiết kế, ag = agR*γI; theo mục 3.2.1 của tiêu chuẩn: nếu ag < 0,08*g -
trường hợp động đất yếu - thì có thể sử dụng các quy trình thiết kế chịu động đất được giảm nhẹ
hoặc đơn giản hóa cho một số loại, dạng kết cấu; nếu ag < 0,04*g - trường hợp động đất rất yếu
- thì không cần phải tuân theo những điều khoản của tiêu chuẩn. Theo [2] thì việc thiết kế kháng
chấn cho các công trình xây dựng theo các quy định đề cập tới trong nội dung của tiêu chuẩn chỉ
thực hiện chủ yếu cho các công trình xây dựng trong các vùng động đất mạnh có gia tốc nền
ag > 0,08*g.
4. Xác định loại kết cấu, đối với kết cấu bê tông cốt thép xác định theo mục 5.1.2. Loại kết cấu của
công trình có ảnh hưởng đến việc xác định hệ số ứng xử sẽ được đề cập ở mục 5. Một số trường
hợp cần xác định bằng cách so sánh lực cắt (phản lực ngang tại liên kết với móng) mà các cấu
kiện (các cột và các vách) sẽ gánh khi chịu lực ngang giả thiết.
5. Xác định hệ số ứng xử q, đối với kết cấu bê tông cốt thép xác định theo mục 5.2.2.2, ví dụ hệ
khung, nhiều tầng, nhiều nhịp, cấp độ dẻo trung bình (DCM) có: q = 3,0*1,3 = 3,9. Hệ số ứng
xử q có thể khác nhau theo hai phương chính tùy thuộc hệ kết cấu.
6. Xác định loại nền đất, theo mục 3.2.1, có thể sử dụng giá trị trung bình của chỉ số SPT của các
lớp đất trong chiều sâu 30m. Loại nền đất có vai trò xác định các tham số mô tả phổ phản ứng
gia tốc sẽ được nêu ở mục 7.
7. Xác định các tham số mô tả phổ phản ứng gia tốc S, TB, TC, TD, theo bảng 3.2 - mục 3.2.2.2.
14.2. Xác định khối lƣợng tham gia dao động
Khối lượng tham gia dao động ảnh hưởng đến chu kỳ, dạng dao động, và tải trọng động đất tác dụng lên
công trình.
Khối lượng tham gia dao động được xác định theo các mục 3.2.4 và 4.2.4, phụ thuộc vào tĩnh tải, hoạt
tải và loại hoạt tải. Ví dụ công trình có các loại phòng như văn phòng (HTVP) và phòng họp (HTPH), thì
công thức xác định khối lượng tham gia dao động sẽ bằng: TT + 0,5*0,3*HTVP + 0,5*0,6*HTPH (sử
dụng hệ số 0,5 do các tầng sử dụng độc lập, không phụ thuộc lẫn nhau).

152229070 giao-trinh-thiết-kế-kết-cấu

152229070 giao-trinh-thiết-kế-kết-cấu

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (20)

Ähnlich wie 152229070 giao-trinh-thiết-kế-kết-cấu

Ähnlich wie 152229070 giao-trinh-thiết-kế-kết-cấu (20)

152229070 giao-trinh-thiết-kế-kết-cấu