Thiết kế kết cấu là gì? Tiêu chuẩn, phần mềm và các bước thiết kế

Trong hồ sơ thiết kế xây dựng, thiết kế kết cấu luôn là một bước trọng yếu quyết định chất lượng công trình.

Một bản vẽ kết cấu chuẩn xác giúp công trình bền vững, an toàn và tiết kiệm chi phí vật liệu. Nó cũng hỗ trợ đẩy nhanh tiến độ thi công, hạn chế sai sót trong quá trình thực hiện.

Cùng Minh Lâm tìm hiểu quá trình thiết kế kết cấu công trình để hiểu vì sao đây là nền tảng của mọi dự án xây dựng.

Thiết kế kết cấu công trình là gì?

Thiết kế kết cấu công trình là quá trình tính toán và triển khai bản vẽ chi tiết cho các bộ phận chịu lực như móng, cột, dầm, sàn và tường. Các tính toán này dựa trên tải trọng, nội lực và đặc điểm vật liệu để đảm bảo công trình ổn định trong suốt quá trình sử dụng.

Mục tiêu của thiết kế kết cấu là đảm bảo an toàn, độ bền, đồng thời phù hợp với kiến trúc và công năng. Một thiết kế kết cấu tốt giúp công trình vận hành ổn định, lâu dài và thể hiện trình độ kỹ thuật của đội ngũ thiết kế.

Tại sao nên thiết kế kết cấu công trình?

Thiết kế kết cấu là bước không thể thiếu trong bất kỳ dự án xây dựng nào. Đây chính là nền tảng đảm bảo công trình an toàn – bền vững – hiệu quả. Dưới đây là những lý do quan trọng:

Đảm bảo an toàn và ổn định: Kết cấu được tính toán kỹ lưỡng giúp công trình chịu được tải trọng, gió, động đất và các tác động khác.
Tối ưu chi phí vật liệu: Một bản thiết kế chuẩn xác giúp sử dụng vật liệu hợp lý, tránh lãng phí mà vẫn đảm bảo chất lượng.
Rút ngắn tiến độ thi công: Khi kết cấu được thiết kế khoa học, quá trình thi công diễn ra thuận lợi và hạn chế sai sót.
Đồng bộ với kiến trúc và công năng: giúp công trình đẹp và phù hợp với mục đích sử dụng.
Tăng tuổi thọ và giá trị công trình: Hệ kết cấu vững chắc là yếu tố quyết định đến độ bền và hiệu quả sử dụng lâu dài.

Tại Minh Lâm, mỗi phương án thiết kế kết cấu đều được nghiên cứu cẩn trọng, hướng đến mục tiêu tối ưu an toàn, chi phí và chất lượng cho từng công trình.

Các tiêu chuẩn áp dụng trong thiết kế kết cấu

Hệ tiêu chuẩn áp dụng để tính toán kết cấu được áp dụng theo các quy chuẩn và tiêu chuẩn của Việt Nam gồm những tiêu chuẩn dưới đây:

TCVN 2737:2023, Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9386:2012, Thiết kế công trình chịu động đất.
TCVN 198:1997, Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.
TCVN 5574:2028, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 5575:2024, Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 10304:2025, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9393:2012, Cọc – Phương pháp thử nghiệm tại hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục.
TCVN 7888:2014, Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước.
TCVN 4453:1995, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu.

Hệ tiêu chuẩn áp dụng để tính toán kết cấu được áp dụng theo các quy chuẩn và tiêu chuẩn của quốc tế gồm những tiêu chuẩn dưới đây:

EN 1990 Eurocode, Basis of structural design.
EN 1991 Eurocode 1, Actions on structures.
EN 1992 Eurocode 2, Design of concrete structures.
EN 1998 Eurocode 8, Design of structures for earthquake resistance.
ACI 318-11, Building Code Requirements for Structural Concrete.
AISC-10, Specification for Structural Steel Buildings.

Các phần mềm ứng dụng trong thiết kế

Các phần mềm tính toán kết cấu: Etabs, Safe, SAP, Cubus, Adapt.

Phần mềm triển khai bản vẽ như: Autocad, vẽ nhanh Ketcausoft, Xcad.

Các bước thiết kế kết cấu công trình

Quá trình thiết kế kết cấu đòi hỏi sự chính xác, phối hợp chặt chẽ giữa các bộ môn kỹ thuật. Thông thường, một hồ sơ thiết kế kết cấu hoàn chỉnh sẽ trải qua các bước sau:

1. Thu thập thông tin và khảo sát hiện trạng

Tiếp nhận hồ sơ kiến trúc, yêu cầu kỹ thuật, công năng sử dụng.
Khảo sát địa chất, địa hình, khí hậu khu vực xây dựng.

2. Lựa chọn giải pháp kết cấu phù hợp

Xác định hệ kết cấu chính: khung bê tông cốt thép, kết cấu thép, cáp dự ứng lực…
Lựa chọn sơ đồ chịu lực, vật liệu và phương án thi công khả thi.

3. Tính toán nội lực và cấu kiện

Sử dụng phần mềm chuyên dụng (ETABS, SAP2000, SAFE,…) để tính toán tải trọng, nội lực.
Kiểm tra độ ổn định, độ võng và khả năng chịu lực của từng cấu kiện.

4. Triển khai bản vẽ chi tiết kết cấu

Lập bản vẽ cho móng, cột, dầm, sàn, tường, cầu thang, mái…
Thể hiện đầy đủ kích thước, bố trí thép và ghi chú kỹ thuật.

5. Kiểm tra, hiệu chỉnh và hoàn thiện hồ sơ

Soát lỗi, hiệu chỉnh để đảm bảo đồng bộ với kiến trúc, MEP và biện pháp thi công.
Trình duyệt hồ sơ thiết kế kết cấu hoàn thiện cho chủ đầu tư phê duyệt.

Công ty Cổ phần Xây dựng Minh Lâm là đơn vị chuyên thiết kế kết cấu dự ứng lực và kết cấu tổng thể cho nhiều loại công trình khác nhau.

Với hơn 11 năm kinh nghiệm hoạt động trong ngành xây dựng, Minh Lâm đã hoàn thành hàng trăm dự án lớn nhỏ trên khắp cả nước. Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, am hiểu chuyên môn và tận tâm với nghề chính là nền tảng tạo nên uy tín và chất lượng cho mỗi công trình Minh Lâm thực hiện.

Liên hệ Minh Lâm ngay hôm nay nếu bạn đang tìm kiếm một đơn vị thiết kế kết cấu uy tín và chuyên nghiệp cho dự án của mình.

Để biết thêm thông tin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG MINH LÂM

Add:	33 Phan Huy Ích, Phường Tân Sơn, Thành phố Hồ Chí Minh.
Tell:	028 6291 5066
Mail:	info@minhlamcons.com
Fanpage:	www.facebook.com/MinhLamconstructionJSC/
Website:	minhlamcons.com