Thiết kế khung bê tông cốt thép theo TCVN 5574:2018 trên phần mềm ETABS v23

🧱 1. Cơ sở tiêu chuẩn

Thiết kế và kiểm tra theo:

• TCVN 5574:2018 – Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

• TCVN 2737:1995 – Tải trọng và tác động

• TCVN 9386:2012 – Thiết kế công trình chịu động đất

• TCVN 5575:2012 – Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế (nếu có khung liên hợp)

⚙️ 2. Chuẩn bị mô hình trong ETABS v23

2.1. Thiết lập đơn vị

Chọn hệ tấn – mét – °C hoặc kN – m – °C, thống nhất cho toàn mô hình.

2.2. Khai báo vật liệu

Vào menu:
Define → Material Properties → Add New Material

• Concrete (B20 → B40)

  • Ví dụ B25:

    • f’c = 25 MPa

    • Modulus E = 32,000 MPa

    • Poisson’s ratio = 0.2

    • Density = 2.5 t/m³

  • Chọn “Design Code: TCVN 5574:2018” (v23 đã hỗ trợ trực tiếp)

• Rebar (CB300-V, CB400-V)

  • fy = 280 hoặc 390 MPa

  • Es = 200,000 MPa

🏗️ 3. Mô hình khung và tải trọng

3.1. Khai báo tiết diện

Define → Frame Section → Concrete Beam/Column

• Beam: rectangular (ví dụ 250×500 mm)

• Column: rectangular (ví dụ 300×600 mm)

3.2. Tải trọng

Define → Load Patterns

• Dead (Tĩnh tải): “Dead”

• Live (Hoạt tải): “Live”

• Wind: “Wind” theo TCVN 2737

• Earthquake: “EQX, EQY” theo TCVN 9386 (Response Spectrum)

3.3. Tổ hợp tải trọng

Define → Load Combinations

Có thể dùng Auto Generate Load Combinations → TCVN 5574:2018 (mới trong ETABS v23).
Một số tổ hợp ví dụ:

• 1.2 Dead + 1.6 Live

• 1.0 Dead + 1.0 Wind

• 1.0 Dead ± 1.0 EQ

🧮 4. Phân tích mô hình

Chạy: Analyze → Run Analysis

Kiểm tra:

• Chuyển vị đỉnh ≤ H/250 (theo TCVN 2737)

• Mô men, lực cắt, lực dọc hợp lý

• Nếu có dao động: kiểm tra dạng dao động và chu kỳ chính (T1, T2)

🧰 5. Thiết kế và kiểm tra cấu kiện

Chọn Design → Concrete Frame Design → View/Revise Preferences

• Code: TCVN 5574:2018

• Design Type: Strength Design (LRFD)

• Concrete cover: 25 mm (dầm), 40 mm (cột)

Chạy:
Design → Concrete Frame Design → Start Design/Check

Kết quả hiển thị:

• Tỷ số Demand/Capacity

• Diện tích cốt thép cần thiết (As, As’)

• Màu sắc hiển thị thanh vượt tải (đỏ) hoặc đạt (xanh)

📊 6. Xuất bảng cốt thép và kiểm tra chi tiết

Vào:
Display → Show Tables → Design Output → Concrete Frame Reinforcement
Xuất ra Excel hoặc báo cáo dạng .rtf / .pdf.

Nếu cần vẽ chi tiết dầm – cột → xuất sang ETABS Detailing hoặc AutoCAD qua plugin.

💡 7. Một số lưu ý

• ETABS v23 cho phép thiết kế trực tiếp theo TCVN 5574:2018, không cần đổi sang ACI như các bản cũ.

• Có thể kiểm tra giới hạn độ mảnh cột, tỷ lệ cốt thép min/max và kiểm soát vùng dẻo theo điều 6.3.2 của TCVN.

• Khi tính khung chịu động đất, nên chọn “Seismic Design = Ductile Frame (TCVN 9386:2012)” để tự động giảm mô men theo hệ số R.

📘 8. Tài liệu khuyến nghị

• CSI ETABS v23 – Design Manual for TCVN 5574:2018 (đi kèm cài đặt)

• Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép – phần cấu kiện cơ bản (ĐH Xây Dựng, 2020)

• Phụ lục hướng dẫn tổ hợp tải trọng TCVN 5574:2018