Một số yêu cầu và chỉ dẫn kỹ thuật trong thiết kế kết cấu nhà siêu cao tầng bê tông cốt thép ở Việt Nam

KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2017 3 
MỘT SỐ YÊU CẦU VÀ CHỈ DẪN KỸ THUẬT TRONG THIẾT KẾ 
KẾT CẤU NHÀ SIÊU CAO TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở VIỆT NAM 
TS. NGUYỄN ĐẠI MINH, TS. NGUYỄN HỒNG HẢI, TS. NGUYỄN HỒNG HÀ, 
TS. CAO DUY BÁCH 
Viện KHCN Xây dựng 
Tóm tắt: Bài báo này trình bày một số yêu cầu và 
chỉ dẫn kỹ thuật cần thiết trong tính toán thiết kế kết 
cấu nhà siêu cao tầng bằng bê tông cốt thép (BTCT) 
ở Việt Nam. Các yêu cầu mang tính nguyên tắc về 
thiết kế kết cấu, các yêu cầu và chỉ dẫn kỹ thuật về 
vật liệu, tỷ số chiều cao và bề rộng nhà, các quy định 
và khuyến cáo về bố trí mặt bằng, mặt đứng kết cấu, 
giới hạn chuyển vị lệch tầng và gia tốc ngang tại đỉnh 
công trình, yêu cầu về thiết kế kháng chấn và chống 
sụp đổ dây chuyền cũng như các lưu ý về kết cấu 
tầng cứng được đề cập trong bài báo. Các nội dung 
này có thể là tài liệu tham khảo cho các kỹ sư, kiến 
trúc sư trong thực hành thiết kế nhà siêu cao tầng ở 
Việt Nam. 
Từ khóa: Nhà siêu cao tầng, thiết kế theo tính 
năng, kết cấu BTCT, hệ tầng cứng, động đất, hệ cột 
quây ngoài, tầng chuyển, sụp đổ dây chuyền 
Abstract: This paper presents the basic technical 
requirements and specifications for analysis and 
design of the structural system in the super tall RC 
buildings in Vietnam. The technical requirements and 
specifications on structural design principal and 
rules, the materials, the height and aspect ratio 
limitation, the structural plan and vertical 
arrangement, limitations for story drift and comfort, 
the seismic resistance design and requirement for 
preventing structural progressive collapse as well as 
the structure with outriggers and/or belt members are 
outlined in this paper. These technical contents are 
possibly be good references for structural engineers, 
artchitects in design practice of the super tall 
buildings in Vietnam. 
Mở đầu 
Trong hai thập niên vừa qua, nhà cao và siêu 
cao đã được xây dựng nhiều tại Hà Nội, thành phố 
(Tp) Hồ Chí Minh và một số thành phố khác ở nước 
ta. Do quỹ đất đô thị hạn hẹp, mật độ dân số cao nên 
việc phát triển những dự án cao tầng, các hệ thống 
tàu điện ngầm, tàu điện trên cao và nhiều hệ thống 
hạ tầng kỹ thuật đô thị khác là cần thiết trong quá 
trình phát triển để đưa đất nước ta trở thành một 
nước công nghiệp, thịnh vượng và có thu nhập cao. 
Ở Việt Nam, điển hình cho các dự án siêu cao 
tầng là các tòa tháp Bitexco – Tp Hồ Chí Minh (68 
tầng, cao 262 m), Hanoi Keangnam Landmark Tower 
(72 tầng), Hanoi Lotte Center (65 tầng), Viettin Bank 
Hanoi Tower (68 tầng, đang xây dựng tại Hà Nội), 
tháp doanh nhân (51 tầng, Hà Nội), Vinhome 
Landmark (81 tầng, đang xây dựng tại Tp Hồ Chí 
Minh). Tuy nhiên, những công trình siêu cao này 
phần lớn được thiết kế bởi tư vấn nước ngoài. Các 
đơn vị trong nước thường đóng vai trò thầu phụ. 
Nguyên nhân chính là do các kiến trúc sư và kỹ sư 
Việt Nam còn ít kinh nghiệm và chưa có cơ hội để 
trải nghiệm các giải pháp kết cấu hiện đại cho nhà 
siêu cao đã và đang phát triển trên thế giới. 
Sự phát triển về công nghệ và vật liệu xây dựng 
cũng tạo ra nhiều thách thức cho việc tính toán 
(phân tích) và đưa ra các giải pháp thích hợp đối với 
các kết cấu siêu cao. Bê tông cường độ cao ngày 
càng được sử dụng nhiều trong các kết cấu cao tầng 
để tăng hiệu quả về diện tích sử dụng. 
Tải trọng gió ảnh hưởng rất lớn đến giải pháp kết 
cấu siêu cao không chỉ đối với hệ kết cấu chịu lực 
mà còn với hệ kết cấu bao che. Lý do chính là tải 
trọng gió tác dụng theo phương ngang là phương 
gây ảnh hưởng nổi trội đối với các kết cấu có độ cao 
lớn. Trong khi một số vấn đề như tương tác giữa gió 
và kết cấu, dao động theo phương ngang của luồng 
gió, gió xoắn, ổn định khí động, tiện nghi động và thí 
nghiệm ống thổi khí động chưa được đề cập rõ trong 
các tiêu chuẩn thiết kế của ta. Cụ thể là tiêu chuẩn 
tải trọng và tác động hiện hành TCVN 2737: 1995 [1] 
chỉ phù hợp với nhà 40 tầng (cao khoảng 150 m) trở 
xuống. Ngoài ra, áp lực gió lên kết cấu bao che quy 
định trong TCVN 2737:1995 có thể chỉ thích hợp đối 
với nhà thấp tầng. Vì thế, ảnh hưởng của tải trọng 
gió lên kết cấu siêu cao cần được quan tâm để việc 
thiết kế kết cấu an toàn và hiệu quả. Vấn đề này đã 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
4 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2017 
được khái quát trong [3] và nằm ngoài phạm vi thảo 
luận trong bài báo này. 
 Một yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng đến sự làm 
việc của các kết cấu siêu cao là tác động động đất. 
Mặc dù Hà Nội và Tp Hồ Chí Minh là các khu vực có 
mức độ nguy hiểm động đất trung bình (trị số đỉnh 
gia tốc nền chu kỳ lặp 500 năm trên nền đá gốc agR = 
0.08 – 0.11g, g = 9.87 m/s2, TCVN 9386: 2012 [2]) 
nhưng các vấn đề như hệ số tầm quan trọng, chu kỳ 
lặp, dao động đất nền do động đất, đường cong phổ 
phản ứng, phân tích ứng xử và cấu tạo của hệ kết 
cấu siêu cao chịu động đất cần được nghiên cứu 
sâu hơn để không những đảm bảo an toàn, không 
gây hoảng sợ đối với người sử dụng và hạn chế hư 
hỏng khi động đất nhẹ hay trung bình (thấp hơn 
động đất thiết kế) xảy ra mà còn kinh tế, phù hợp với 
điều kiện nước ta. Tiêu chuẩn TCVN 9386: 2012 về 
thiết kế công trình chịu động đất chỉ thích hợp với 
các nhà có chu kỳ dao động riêng từ 4s (khoảng 30-
40 tầng) trở xuống nếu không có các nghiên cứu 
chuyên sâu. Vì vậy, nghiên cứu tính toán kháng 
chấn đối với kết cấu siêu cao là cần thiết. Tính toán 
động đất đối với nhà siêu cao cũng được trình bày 
trong [3-5], tuy nhiên dự kiến sẽ thảo luận trong bài 
báo chuyên sâu khác với những đặc trưng riêng của 
Việt Nam. 
Các vấn đề khác như tác động do nhiệt độ, co 
ngót, từ biến, co ngắn cột, móng sâu và tầng hầm,... 
đặc biệt là những yêu cầu kỹ thuật đặc thù khác với 
kết cấu thấp tầng cũng rất cần thiết trong thiết kế kết 
cấu siêu cao. 
Thiết kế nhà siêu cao là vấn đề sâu và rộng, do 
nhiều bộ môn phối hợp thực hiện. Bài báo này chỉ 
trình bày một số yêu cầu và chỉ dẫn kỹ thuật cần 
thiết trong thiết kế kết cấu nhà siêu cao ở Việt Nam. 
Đây là một phần kết quả của nhiệm vụ khoa học 
được nhóm nghiên cứu của Viện KHCN Xây dựng – 
Bộ Xây dựng và Đại học Melbourne, Australia thực 
hiện [3], các yêu cầu kỹ thuật này cũng được tham 
khảo các tài liệu trong và ngoài nước [4-7]. Bài báo 
có thể là tài liệu tham khảo tốt cho các sinh viên, các 
kỹ sư và những bạn đọc quan tâm đến thiết kế nhà 
siêu cao tầng. 
Bài báo có sử dụng một số thuật ngữ sau: 
Nhà siêu cao: Nhà siêu cao trong bài báo này là 
các tòa nhà có chiều cao từ 100-300 m (Chú thích: 
Theo các tác giả bài báo thì với sự phát triển nhà 
cao tầng ở nước ta hiện nay (năm 2018) thì giới hạn 
độ cao 75 m nên được thay bằng 100 m do công 
nghệ thiết kế, công nghệ xây dựng, các phương tiện 
phòng chống cháy nổ và cứu nạn cũng như ý thức 
của người dân khác xa so với cách đây 30-40 năm, 
khi ấy số lượng nhà cao tầng rất ít và nhà cao trên 
75 m hầu như không có ở Hà Nội. Nhà cao trên 100 
m nên gọi là nhà siêu cao). 
Hệ kết cấu quây ngoài: Hệ kết cấu quây ngoài là 
hệ cột bố trí theo chu vi xung quanh tòa nhà, được 
liên kết với nhau bằng các dầm bo bố trí tại các cao 
trình tầng. 
Cấu kiện, kết cấu chuyển: Là cấu kiện hoặc kết 
cấu bố trí để thực hiện việc chuyển biến hình thức 
kết cấu từ tầng nhà bên trên đến tầng nhà bên dưới 
hoặc để thay đổi bố trí kết cấu từ tầng nhà bên trên 
đến tầng nhà bên dưới, bao gồm dầm chuyển, dàn 
chuyển, sàn chuyển. Các dầm chuyển của một số 
kết cấu vách trong khung đỡ (khung chuyển) có thể 
đơn giản gọi là dầm khung đỡ (khung chuyển). 
Tầng chuyển: Là tầng bố trí với các cấu kiện kết 
cấu chuyển đổi bao gồm các cấu kiện ngang và các 
cấu kiện đứng liền dưới tầng. 
Tầng cứng: Là tầng nhà có kết cấu nối cứng 
(outrigger dạng dầm, dàn hoặc vách) liên kết hệ lõi 
cứng bên trong với kết cấu quây ngoài, khi cần thiết 
có thể làm dầm hoặc dàn nằm ngang có dạng đai 
chạy quanh kết cấu quây ngoài của tầng nhà ấy (còn 
gọi là hệ đai biên). 
Thiết kế kết cấu theo tính năng (PBD – 
Performance Based Design) chịu động đất định 
trước: Là cách thiết kế kết cấu chịu động đất dựa 
trên các mục tiêu về tính năng chịu động đất được 
ấn định trước của kết cấu. 
1. Yêu cầu chung 
a. Hệ kết cấu nhà siêu cao phải phù hợp với các yêu 
cầu sau đây: 
- Phải có khả năng chịu lực, độ cứng và độ dẻo 
cần thiết; 
- Phải tránh do sự phá huỷ của một bộ phận kết 
cấu mà dẫn đến toàn bộ kết cấu bị mất khả năng 
chịu tải trọng bản thân, tải trọng gió và động đất; 
- Ở những chỗ có nguy cơ yếu hay giảm yếu, 
phải áp dụng các biện pháp hiệu quả để tăng cường. 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2017 5 
b. Hệ kết cấu nhà siêu cao nên đáp ứng các yêu cầu 
sau: 
- Bố trí chiều đứng và chiều ngang của kết cấu 
nên có sự phân bố hợp lý về độ cứng và về phân 
phối khả năng chịu lực, tránh vì đột biến độ cứng cục 
bộ và hiệu ứng vặn xoắn mà hình thành những vùng 
mềm yếu; 
- Hệ kết cấu nên có một số đường phòng tuyến 
dự phòng để chống động đất. 
c. Các biện pháp cần được thực hiện đối với các kết 
cấu BTCT của nhà siêu cao để giảm ảnh hưởng bất 
lợi của các hiệu ứng không tải như sự co ngót bê 
tông, từ biến, thay đổi nhiệt độ và chênh lún. 
d. Các cấu kiện phi kết cấu của nhà siêu cao như 
tường xây và tường ngăn nên áp dụng các loại vật 
liệu nhẹ khác nhau, được liên kết chắc chắn với 
phần kết cấu chính và phải đảm bảo các yêu cầu về 
độ bền, ổn định và biến dạng. 
2. Yêu cầu về vật liệu 
a. Các cột, lõi cứng và tầng cứng của nhà siêu cao 
nên xem xét áp dụng các loại bê tông có cường độ 
cao (B50-60 hay C50-60), B - Bê tông, C- Concrete, 
hoặc cao hơn) và cốt thép cường độ cao (giới hạn 
chảy fy = 500 MPa trở lên). Đối với các cấu kiện có 
nội lực lớn hoặc yêu cầu chống động đất cao nên 
xem xét áp dụng bê tông cốt thép liên hợp (cốt 
cứng). 
b. Cấp cường độ bê tông của sàn tầng hầm cũng 
như phần xây dựng phía trên không nên nhỏ hơn 
C30 (để thuận tiện gọi bê tông cấp cường độ 30 
MPa là C30). 
c. Cấp cường độ bê tông của sàn trong kết cấu tầng 
chuyển, dầm chuyển, cột chuyển, kết cấu chuyển 
dạng hộp và kết cấu sàn chuyển dày không được 
nhỏ hơn C40. 
d. Cấp cường độ bê tông trong kết cấu ứng lực 
trước không nên nhỏ hơn C40. 
e. Các đặc trưng và yêu cầu về cốt thép, thép hình 
của cấu kiện BTCT nên tuân thủ các quy định của 
tiêu chuẩn TCVN 5574: 2012 [8], TCVN 5575:2012 
[9] hoặc các tiêu chuẩn thiết kế khác quy định trong 
dự án (ví dụ: ACI 318: 2014 [10], AISC [11], BS EN 
1992 [12], BS EN 1993 [13] v.v.), phù hợp với chức 
năng kết cấu. 
3. Giới hạn tỉ số giữa chiều cao và bề rộng nhà 
Tỉ số giữa chiều cao H trên bề rộng B của nhà 
siêu cao BTCT không nên lấy lớn hơn 8. 
4. Mặt bằng kết cấu 
a. Trong một đơn nguyên kết cấu độc lập của nhà 
siêu cao, nên chọn hình dạng mặt bằng kết cấu đơn 
giản, đều đặn với khối lượng, độ cứng và khả năng 
chịu lực phân bố đồng đều, không nên dùng những 
kiểu bố trí mặt bằng đặc biệt bất thường. 
b. Nhà siêu cao nên dùng kiểu hình dạng mặt bằng 
có hiệu ứng giảm tác dụng của tải trọng gió. 
c. Bố trí mặt bằng nhà siêu cao có yêu cầu thiết kế 
chịu động đất nên đơn giản, đều đặn, giảm bớt lệch 
tâm theo các khuyến cáo của tiêu chuẩn thiết kế 
kháng chấn áp dụng (ví dụ TCVN 9386: 2012, BS 
EN 1998 [14], ASCE 7-10 [15], UBC 1997 [16], JGJ 
2010 [4],...). Bố trí mặt bằng kết cấu phải giảm thiểu 
ảnh hưởng của vặn xoắn. Khi hình dạng mặt bằng 
kiến trúc phức tạp mà lại không có cách nào để có 
thể điều chỉnh lại hình dạng mặt bằng và bố trí kết 
cấu làm cho nó trở thành kết cấu không đều đặn, 
không mạch lạc, cần thiết phải làm khe kháng chấn. 
Bố trí khe kháng chấn và bề rộng của khe kháng 
chấn tuân thủ các quy định của tiêu chuẩn thiết kế 
kháng chấn áp dụng cho dự án. 
d. Khi thiết kế công trình chịu động đất, bề rộng khe 
co dãn, khe lún đều phải phù hợp yêu cầu về bề 
rộng tối thiểu của khe kháng chấn. 
e. Khoảng cách lớn nhất giữa các khe biến dạng 
trong kết cấu nhà siêu cao nên phù hợp quy định 
trong các tiêu chuẩn áp dụng có xem xét đặc điểm 
khí hậu và môi trường khu vực xây dựng. 
g. Trong trường hợp áp dụng các biện pháp cấu tạo 
và biện pháp thi công để giảm bớt ảnh hưởng của 
nhiệt độ và co ngót của bê tông đối với kết cấu thì 
khoảng cách giữa các khe biến dạng có thể nới rộng 
thêm thích hợp. Các biện pháp cấu tạo và thi công 
này có thể như sau: 
 Tăng hàm lượng cốt thép ở những chỗ chịu 
nhiều ảnh hưởng của biến đổi nhiệt độ như tầng 
mái, bản đỉnh tầng hầm, tường hồi và gian đầu của 
vách tường dọc; 
 Tầng mái tăng cường biện pháp cách nhiệt, bên 
ngoài tường ngoài có làm lớp cách nhiệt; 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
6 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2017 
 Cứ cách 30 - 40 m nên xem xét chừa băng thi 
công đổ sau, bề rộng băng 800 - 1000 mm; cốt thép 
nối dùng kiểu đầu nối chồng, bê tông băng đổ sau 
nên đổ sau đó 45 ngày; 
 Dùng loại xi măng có độ co ngót nhỏ, giảm hàm 
lượng xi măng, cho thêm chất phụ gia thích hợp vào 
bê tông; 
Tăng hàm lượng thép cấu tạo của bản sàn mỗi 
tầng nhà hoặc áp dụng một phần kết cấu ứng lực 
trước. 
5. Bố trí kết cấu theo phương đứng 
a. Hình thể theo chiều đứng của nhà siêu cao nên 
quy củ, đồng đều. Độ cứng theo phương ngang của 
kết cấu nên giảm dần và thống nhất từ dưới lên trên. 
b. Khối lượng các tầng nên phân bố đều đặn theo 
chiều cao. Khối lượng của tầng bên trên không nên 
lớn hơn 1.5 lần khối lượng của tầng liền kề bên dưới 
trừ trường hợp tầng chuyển hay tầng cứng. 
c. Nhà siêu cao không nên áp dụng việc thay đổi độ 
cứng và khả năng chịu lực trên cùng 1 tầng. Trường 
hợp một số tường và cột được cắt đi để tạo thành 
các không gian thoáng ở các tầng mái và áp mái, 
phân tích đàn hồi hoặc bổ sung phân tích đàn-dẻo 
theo thời gian nên được thực hiện và phải xem xét 
những biện pháp cấu tạo kháng chấn hữu hiệu. 
6. Hệ sàn với giả thiết là tuyệt đối cứng trong mặt 
phẳng sàn 
a. Nên dùng kết cấu sàn đổ tại chỗ đối với nhà siêu 
cao. 
b. Độ dày bản sàn đổ tại chỗ lấy theo tính toán thiết 
kế nhưng không nhỏ hơn 100 mm. Độ dày bản đỉnh 
mái nhà cũng lấy theo tính toán nhưng không nhỏ 
hơn 120 mm, nên đặt cốt thép hai lớp hai chiều. Độ 
dày bản đỉnh của tầng hầm thông thường lấy theo 
tính toán nhưng không nên nhỏ hơn 160 mm. Bản 
đỉnh của tầng hầm mà có ngàm giữ các kết cấu bên 
trên phải dùng kết cấu dầm bản, độ dày bản cũng lấy 
theo tính toán nhưng không nhỏ hơn 180 mm, phải 
đặt thép hai chiều hai lớp, hàm lượng đặt thép của 
mỗi lớp theo mỗi chiều không nên nhỏ hơn 0.25%. 
c. Độ dày bản sàn bê tông ứng lực trước đổ tại chỗ 
có thể lấy bằng 1/45 ~ 1/50 của khẩu độ, không nhỏ 
hơn 150 mm. Khi thiết kế bản sàn bê tông ứng lực 
trước đổ tại chỗ phải áp dụng các biện pháp để 
phòng ngừa hoặc giảm bớt tác động của việc kéo 
căng cáp ứng lực trước đối với kết cấu bản sàn. 
7. Giới hạn về chuyển vị lệch tầng và tính tiện 
nghi sử dụng 
a. Trong điều kiện sử dụng bình thường, kết cấu nhà 
siêu cao phải có đủ độ cứng, tránh sinh ra chuyển vị 
lớn ảnh hưởng tới khả năng chịu lực, tính ổn định 
của kết cấu và yêu cầu sử dụng. 
b. Trong điều kiện sử dụng bình thường, chuyển vị 
ngang của kết cấu phải được tính chịu tác dụng của 
tải trọng gió, của tác động động đất. 
c. Tỷ số giữa chuyển vị lớn nhất giữa các tầng u/h 
( u - chuyển vị lớn nhất giữa các tầng, h – chiều cao 
tầng) cần thỏa mãn các yêu cầu sau đây: 
- Nhà siêu cao có chiều cao từ 100 đến 150 m, 
tỷ số giữa chuyển vị lớn nhất giữa các tầng nhà 
với độ cao tầng nhà u/h < 1/800 đối với kết cấu 
khung-vách, khung-ống lõi, bản cột-vách, và 
 u/h < 1/1000 đối với kết cấu ống trong ống, 
vách cứng; 
- Nhà có chiều cao từ 250 đến 300 m, tỷ số giữa 
chuyển vị lớn nhất giữa các tầng nhà với độ cao 
tầng nhà u/h không nên lớn hơn 1/500; 
- Nhà có chiều cao trong khoảng từ 150 ~ 250m 
thì giới hạn giá trị của tỷ số giữa chuyển vị lớn 
nhất giữa các tầng nhà với độ cao tầng nhà lấy 
theo cách nội suy tuyến tính giữa các hạn trị ghi 
trong khoản (1) và (2) nói trên. 
Ghi chú: Chuyển vị lớn nhất giữa tầng nhà u tính 
bằng hiệu của chuyển vị ngang lớn nhất của tầng 
nhà, không trừ đi biến dạng uốn cong tổng thể. Dưới 
tác dụng của tải trọng gió, chuyển vị giữa các tầng 
tính theo phương pháp đàn hồi. Khi thiết kế chịu 
động đất, tính toán chuyển vị tầng nhà quy định 
trong điều này không kể đến ảnh hưởng của lệch 
tâm ngẫu nhiên. 
d. Kết cấu nhà siêu cao phải đáp ứng yêu cầu về 
tính tiện nghi sử dụng theo dao động do gió. Gia tốc 
lớn nhất ở đỉnh kết cấu theo chiều dọc theo luồng 
gió và vuông góc với luồng gió có thể tính toán theo 
các quy định và yêu cầu của tiêu chuẩn áp dụng. 
Giới hạn gia tốc đỉnh kết cấu lớn nhất lấy nhỏ hơn 
0.15 m/s2 hoặc lấy theo quy định của tiêu chuẩn áp 
dụng cho dự án. Quy định về vận tốc hay áp lực gió 
và chu kỳ lặp của tải trọng gió trong tính toán gia tốc 
lớn nhất ở đỉnh kết cấu lấy theo hướng dẫn của tiêu 
chuẩn áp dụng. 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2017 7 
8. Yêu cầu thiết kế độ bền đối với kết cấu 
Yêu cầu thiết kế độ bền (khả năng chịu lực) đối 
với kết cấu tuân theo các quy định của tiêu chuẩn 
thiết kế áp dụng. 
Khi áp dụng tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 và 
TCVN 5574:2012, hệ quả của tải trọng và tác động 
(trừ tác động động đất) tác dụng lên kết cấu được 
khuyến nghị nhân thêm với hệ số tầm quan trọng tòa 
nhà lấy bằng 1.15 đối với nhà cao từ 100 đến 250 m, 
bằng 1.2 đối với nhà cao từ 250 đến 300 m1. Để 
tránh sử dụng 2 lần hệ số tầm quan trọng của công 
trình, khi đó hệ số độ tin cậy của tải trọng gió chỉ lấy 
bằng 1.2 ứng với tuổi thọ thiết kế giả định là 50 năm. 
1Chú thích: Ở Việt Nam, nhà cao từ 100 m trở 
lên có tuổi thọ 100 năm, khi tính tải trọng gió phải 
nhân thêm với hệ số 1.15. Vì vậy, kiến nghị hệ số 
tầm quan trọng 1.15 đối với nhà cao từ 150-250m và 
1.2 đối với ngà cao từ 250-300m (Tiêu chuẩn Nga và 
TCVN 10304: 2014 [17] quy định hệ số 1.1, 1.15 và 
1.2). 
Trường hợp sử dụng các tiêu chuẩn nước ngoài, 
tuân thủ các quy định của các tiêu chuẩn này và các 
quy định bắt buộc của các quy chuẩn xây dựng Việt 
Nam. 
9. Yêu cầu kháng chấn 
Mức độ và hệ số tầm quan trọng khi tính toán 
thiết kế kháng chấn lấy theo tiêu chuẩn động đất áp 
dụng. Tính toán cốt thép và cấu tạo cũng lấy theo 
tiêu chuẩn kháng chấn áp dụng. 
10. Yêu cầu chống sụp đổ dây chuyền 
a. Nhà siêu cao thuộc loại công trình cấp 1, cấp đặc 
biệt theo quy chuẩn QCVN 03:2012/BXD [18] cần 
đáp ứng các yêu cầu về chống sụp đổ dây chuyền 
và nên dự kiến ngay trong thiết kế cơ sở, nếu có yêu 
cầu đặc biệt, thiết kế chống sụp đổ dây chuyền có 
thể được thực hiện bằng cách áp dụng phương 
pháp dỡ bỏ từng phần kết cấu. 
b. Thiết kế chống sụp đổ dây chuyền phải thỏa mãn 
những yêu cầu sau: 
 - Các kết cấu cấu tạo liên kết cần thiết phải được 
thực hiện tăng cường để đảm bảo tính toàn vẹn kết 
cấu. 
- Nguyên tắc kết cấu siêu tĩnh đa nhịp chỉ áp 
dụng cho các kết cấu lớn. 
 - Kết cấu, bộ phận kết cấu phải có độ dẻo thích 
hợp để tránh phá hoại do cắt, ép mặt, neo và phá 
hoại nút trước khi phá hoại kết cấu, bộ phận kết cấu. 
 - Kết cấu, bộ phận kết cấu phải có khả năng chịu 
lực đổi chiều tức thì. 
 - Khoảng cách giữa các cột trong hệ kết cấu 
quây ngoài và nhịp biên của khung không nên quá 
lớn. 
 - Kết cấu chuyển phải có nhiều phương thức 
truyền tải để có thể truyền được toàn bộ tải trọng 
bản thân. 
 - Dầm và cột của kết cấu BTCT nên áp dụng liên 
kết cứng. Bản tăng cứng trên/dưới nên được bố trí 
liên tục xuyên qua các gối đỡ tùy theo yêu cầu chịu 
kéo. 
 - Nên áp dụng liên kết giằng móng giữa các 
khối móng độc lập. 
c. Phương pháp tính toán, thiết kế chống sụp đổ dây 
chuyền thực hiện theo các tài liệu chuyên ngành về 
lĩnh vực này. 
11. Các lưu ý đối với hệ có tầng cứng 
a. Khi độ cứng ngang của kết cấu khung – lõi, kết 
cấu lõi trong lõi không thỏa mãn yêu cầu, có thể lợi 
dụng không gian của tầng lánh nạn, tầng kỹ thuật để 
bố trí cấu kiện nối theo phương ngang có độ cứng 
thích hợp, hình thành kết cấu siêu cao có tầng cứng 
(tầng cứng thực). Khi cần thiết, tầng cứng cũng có 
thể đồng thời bố trí cấu kiện đai biên theo phương 
ngang (tầng cứng ảo). Cấu kiện nối, cấu kiện đai 
biên có thể sử dụng các dạng kết cấu như giàn có 
thanh chéo, dầm đặc, dầm hộp, dàn rỗng. 
b. Việc thiết kế kết cấu siêu cao có tầng cứng phải 
thỏa mãn các quy định sau: 
(1) Số lượng tầng cứng, độ cứng và vị trí tầng 
cứng phải được thiết kế một cách hợp lý, 
phù hợp với yêu cầu kiến trúc và kỹ thuật 
(M&E) tòa nhà. 
Khi bố trí 1 tầng cứng, có thể bố trí tại vị trí 
khoảng 0.6 lần chiều cao nhà (0.6H). 
Khi bố trí 2 tầng cứng, có thể phân biệt bố trí 
tại đỉnh và (0.5 – 0.6)H. Khi bố trí 3 tầng 
cứng trở lên, nên bố trí đều từ đỉnh công 
trình trở xuống. 
(2) Cấu kiện nối của tầng cứng nên kéo suốt 
qua lõi, vị trí bố trí trên mặt bằng nên ở vị trí 
góc của lõi, vị trí nút chữ T. 
Liên kết của cấu kiện nối với khung bên 
ngoài nên sử dụng liên kết khớp hoặc liên kết 
nửa cứng. 
Khi tính toán nội lực và chuyển vị của kết 
cấu nên xét đến biến dạng trong mặt phẳng 
của bản sàn tại tầng cứng có bố trí cấu kiện 
nối dạng dàn. 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
8 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 4/2017 
(3) Phải tăng cường cấu tạo cốt thép đối với cột, 
lõi tại tầng cứng và các tầng lân cận. 
(4) Phải tăng cường cấu tạo cốt thép đối với 
bản sàn tầng cứng và các tầng trên và dưới 
tầng cứng. 
(5) Trình tự thi công và cấu tạo liên kết phải sử 
dụng biện pháp để giảm thiểu biến dạng 
theo phương đứng do nhiệt độ của kết cấu 
và sự chênh lệch của biến dạng dọc trục (co 
ngắn cột), mô hình phân tích kết cấu phải 
phản ánh được ảnh hưởng của biện pháp thi 
công. 
c. Thiết kế kết cấu siêu cao có tầng cứng chịu động 
đất cần thỏa mãn các yêu cầu sau ngoài các quy 
định trong tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn áp dụng: 
(1) Cấp hay tầm quan trọng kháng chấn của cột 
khung, vách của lõi tại tầng cứng và các 
tầng lân cận phải tăng thêm một cấp để tính 
toán, cụ thể theo TCVN 9386: 2012 thì cấp I 
tăng thành cấp đặc biệt (hệ số I lấy bằng 
1.5 thay vì 1.25), khi thiết kế theo UBC 1997 
hay ASCE 7-05 thì lấy hệ số tầm quan trọng 
bằng 1.5. 
(2) Cốt đai của cột khung tại tầng cứng và các 
tầng lân cận phải tăng dày trong suốt chiều 
dài cột, giới hạn về tỷ số nén phải lấy giảm 
bớt 0.05 so với cột ở các tầng khác. 
(3) Phải bố trí cấu kiện biên đối với vách của lõi 
tại tầng cứng và các tầng lân cận. 
12. Kiểm tra kết cấu theo phương pháp thiết kế 
dựa theo tính năng 
Ngoài việc tính toán theo phương pháp phổ phản 
ứng quy định trong tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn 
áp dụng cho dự án, cần thiết kiểm tra các kết cấu, 
cấu kiện chịu động đất theo phương pháp thiết kế 
dựa theo tính năng PBD (Performance Based 
Design) [19] hay phương pháp động học phi tuyến 
tích phân theo giản đồ gia tốc [3]. 
Kết luận 
Bài báo đã trình bày các yêu cầu và nguyên tắc 
cơ bản trong tính toán thiết kế kết cấu nhà siêu cao 
bằng BTCT ở Việt Nam. Các vấn đề quan trọng khác 
như tải trọng gió và tác động động đất tác dụng lên 
nhà siêu cao tầng cũng như các chuyên đề về tính 
toán thiết kế hệ tầng chuyển và tầng cứng hay thiết 
kế theo công năng các tác giả hy vọng có dịp sẽ 
trình bày trong các bài báo khác sau này. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] TCVN 2737: 1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn 
thiết kế, Nhà Xuất bản Xây dựng, Hà Nội, 1996. 
[2] TCVN 9386-1: 2012 Thiết kế công trình chịu động đất. 
Phần 1: Quy định chung, tác động động đất và quy 
định đối với kết cấu nhà, Nhà Xuất bản Xây dựng, Hà 
Nội, 2012. 
[3] Viện KHCN Xây dựng Báo cáo tổng kết nhiệm vụ 
NĐT Việt Nam – Australia về nhà cao tầng có tầng 
cứng chịu tác động động đất, Bộ XD – Bộ KHCN, Hà 
Nội, 2015. 
[4] JGJ 3-2010. 高层建筑混凝土结构技术规程 (Technical 
specification for concrete structures of tall building), 
Beijing, PRC, 2010. 
[5] CTBUH Outrigger Design for High-Rise Buildings, 
Council on Tall Buildings and Urban Habitat, 2012. 
[6] Ove Arup Dự án Vinhome Landmark 81 – Chỉ dẫn 
thiết kế, HCM city, 2015. 
[7] DongYang Structural Engineer KeangNam Hanoi 
Landmark Tower Project, Hanoi, 2009. 
[8] TCVN 5574: 2012 Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu 
chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2012. 
[9] TCVN 5575: 2012 Kết cấu thép – Tiêu chuản thiết 
kế, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2012. 
[10] ACI 318: 2014 Building codes requirements for 
structural concrete and commentary, American 
Concrete Institute, USA. 
[11] ANSI-AISC 360 Specification for structural steel 
buildings, American Institute for Steel Construction, 
USA, 2010. 
[12] BS EN 1992-1-1: 2004 Eurocode 2: Design of 
concrete structures. General rules and rules for 
buildings. 
[13] BS EN 1993-1-1:2005 Eurocode 3. Design of steel 
structures. General rules and rules for buildings. 
[14] BS EN 1998-1:2004 Eurocode 8: Design of structures 
for earthquake resistance. General rules, seismic 
actions and rules for buildings. 
[15] ASCE/SEI 7-10 Minimum design loads for buildings 
and other structures, USA. 
[16] UBC - 1997 Uniform building codes – Volume 2, USA. 
[17] TCVN 10304: 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế, 
NXB Xây dựng, Hà Nội, 2012. 
[18] QCVN 03: 2012/BXD Nguyên tắc phân cấp và phân 
loại công trình, NXB Xây dựng Hà Nội. 
[19] PEER Guidelines for seismic design of tall buildings, 
Pacific Earthquake Engineering Research Center, 
USA, 2010. 
Ngày nhận bài: 18/01/2018. 
Ngày nhận bài sửa lần cuối: 05/2/2018.