Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp thực hiện thiết kế công trình Khối văn phòng Đại học HUTECH do sinh viên Nguyễn Hữu Thuận thực hiện. Công trình được xây dựng tại Lô E1, Phân khu đào tạo E1, Khu Công nghệ cao TP.HCM, phường Hiệp Phú, Quận 9 (nay thuộc TP. Thủ Đức), TP. Hồ Chí Minh. Mục tiêu của dự án là xây dựng Trung tâm đào tạo Nhân lực chất lượng cao HUTECH nhằm cung cấp không gian học tập, nghiên cứu, hội trường và văn phòng làm việc với trang thiết bị hiện đại.

Về quy mô, công trình có tổng diện tích sàn xây dựng là 41.000 m², kích thước mặt bằng 70 m × 25 m. Tòa nhà bao gồm 15 tầng nổi và 1 tầng hầm kỹ thuật, với chiều cao tổng thể 51,0 m tính từ cốt ±0.000 m (mặt sàn tầng trệt) và chiều cao kết cấu 48,3 m. Tầng trệt cao 4,2 m được bố trí làm sảnh đón và văn phòng; các tầng điển hình (từ tầng 2 đến tầng 14) cao 3,6 m phục vụ giảng dạy và nghiên cứu; tầng sân thượng bố trí phòng máy thang máy và hệ thống kỹ thuật.

Nhiệm vụ thiết kế của đồ án được phân chia thành các nội dung kỹ thuật trọng tâm:

  1. Thiết kế kiến trúc tổng thể, mặt bằng công năng, giải pháp giao thông và hệ thống kỹ thuật công trình (điện, cấp thoát nước, thông gió, PCCC, chống sét, thoát rác).
  2. Lựa chọn giải pháp kết cấu, xác định vật liệu và sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện.
  3. Thiết kế kết cấu sàn bêtông cốt thép tầng điển hình bằng phương pháp cơ học kết cấu cổ điển và phần mềm phần tử hữu hạn SAFE v16.
  4. Thiết kế kết cấu cầu thang bộ 2 vế và dầm chiếu nghỉ bằng phương pháp giải tích và phần mềm SAP2000.
  5. Mô hình hóa không gian 3D khung trục 1 bằng phần mềm ETABS, tính toán tải trọng đứng, tải trọng gió tĩnh và gió động (3 dạng dao động), kiểm tra chuyển vị đỉnh, ổn định chống lật và tính toán cốt thép dầm, cột, vách cứng.
  6. Xử lý số liệu địa chất công trình gồm 14 lớp đất bằng phương pháp thống kê xác suất.
  7. Thiết kế và so sánh 2 phương án móng sâu: móng cọc khoan nhồi và móng cọc ép bêtông ly tâm ứng suất trước D800 cho khung và lõi thang máy.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành của Việt Nam kết hợp các tiêu chuẩn thiết kế quốc tế:

  • Tiêu chuẩn tải trọng và tác động: TCVN 2737:1995 (Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế), TCVN 229:1999 (Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995).
  • Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bêtông cốt thép: TCVN 5574:2012 (Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế), TCVN 198:1997 (Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối).
  • Tiêu chuẩn thiết kế nền móng: TCVN 10304:2014 (Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế), TCXD 195:1997 (Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi), TCVN 9362:2012 (Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình).
  • Tiêu chuẩn an toàn và cơ điện: TCVN 2622:1995 (Phòng cháy chữa cháy cho nhà và công trình), TCVN 46:1984 (Chống sét cho các công trình xây dựng).
  • Tiêu chuẩn quốc tế tham khảo tính toán vách cứng: ACI 318, BS 8110 và AS 3600 (thiết lập biểu đồ tương tác ứng suất – biến dạng).

Phương pháp nghiên cứu và tính toán kỹ thuật bao gồm:

  • Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Sử dụng các phần mềm ETABS (phân tích khung không gian 3D, dao động riêng và tải trọng gió động), SAFE v16 (phân tích nội lực bản sàn, độ võng, nứt và đài móng theo dải strip), SAP2000 (phân tích nội lực cầu thang bộ).
  • Phương pháp giải tích và cơ học kết cấu cổ điển: Tra bảng ô bản đơn kê 4 cạnh và bản dầm 1 phương theo sơ đồ đàn hồi; tính toán độ võng, vết nứt cấu kiện chịu uốn cấp 3 theo TCVN 5574:2012.
  • Mô hình tương tác cọc – đất nền (Mô hình Winkler): Sử dụng các phần tử lò xo đàn hồi mô phỏng độ cứng của từng lớp đất để kiểm tra khả năng chịu tải ngang và chuyển vị đầu cọc.
  • Phương pháp thống kê địa chất: Sử dụng hàm hồi quy tuyến tính LINEST để xác định dung trọng tự nhiên, dung trọng khô, lực dính kết ($c$) và góc ma sát trong ($\varphi$) ở mức giá trị tiêu chuẩn và tính toán.

Vật liệu sử dụng chính trong công trình:

  • Bêtông cấp độ bền B30 ($R_b = 17\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1,2\text{ MPa}$, $E_b = 32.500\text{ MPa}$).
  • Cốt thép nhóm AI ($\phi < 10\text{ mm}$, $R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$, dùng làm cốt đai và thép phân bố sàn).
  • Cốt thép nhóm AII ($\phi \ge 10\text{ mm}$, $R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa}$, dùng trong cọc khoan nhồi).
  • Cốt thép nhóm AIII ($\phi \ge 10\text{ mm}$, $R_s = R_{sc} = 365\text{ MPa}$, dùng cho dầm, cột, vách, sàn).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Kiến trúc

Chương 1 trình bày tổng quan về giải pháp kiến trúc và hệ thống cơ điện công trình:

  • Mặt bằng và hình khối: Công trình có dạng hình chữ nhật kích thước 70 m × 25 m, lưới cột chịu lực phân bổ theo trục 1–8 và trục A–D. Mặt đứng khai thác tối đa cửa sổ lấy sáng tự nhiên kết hợp các khoảng giếng trời thông tầng.
  • Giao thông công trình: Giao thông đứng được giải quyết bằng 3 buồng thang máy tập trung tại khu vực lõi trung tâm (khoảng cách di chuyển lớn nhất từ vị trí xa nhất đến thang máy < 25 m) và 3 cụm cầu thang bộ bố trí tại giữa và hai đầu hồi công trình vừa phục vụ lưu thông vừa làm lối thoát hiểm. Giao thông ngang là hệ thống hành lang chung kết nối đồng mức.
  • Hệ thống kỹ thuật (MEP): Nguồn điện kết hợp lưới điện thành phố và máy phát điện dự phòng công suất 150 kVA; hệ thống cấp nước sử dụng trạm bơm tự động từ bể ngầm lên bể mái; hệ thống thoát nước mưa ống đứng $\phi 140\text{ mm}$ tách biệt với hệ thống thoát nước thải sinh hoạt; hệ thống báo cháy, họng cứu hỏa theo TCVN 2622:1995; hệ thống chống sét theo TCVN 46:1984 và hệ thống ống thu gom rác kín dẫn về tầng hầm.

Chương 2: Cơ sở thiết kế

Chương 2 phân tích, so sánh các giải pháp kết cấu để chọn phương án tối ưu:

  • Hệ kết cấu chịu lực chính: So sánh hệ khung thuần túy, hệ khung – vách, hệ khung – lõi và hệ lõi hộp. Tác giả lựa chọn hệ khung kết hợp vách cứng bêtông cốt thép đổ toàn khối (vách dày 400 mm ngàm vào móng), bảo đảm khả năng chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang do gió gây ra đối với công trình 15 tầng nổi.
  • Hệ sàn: Phân tích ưu nhược điểm giữa sàn sườn, sàn ô cờ, sàn nấm không dầm, sàn dự ứng lực và sàn rỗng BubbleDeck/Uboot. Tác giả chọn phương án sàn sườn bêtông cốt thép toàn khối dày 250 mm nhờ tính ổn định, quy trình thi công phổ biến và khả năng tạo liên kết cứng với hệ dầm – cột – vách.
  • Sơ bộ tiết diện cấu kiện:
    • Dầm chính: Tiết diện $300 \times 600\text{ mm}$ (dựa trên tỷ lệ $h_d = L/12 \div L/16$).
    • Dầm phụ: Tiết diện $200 \times 500\text{ mm}$ (dựa trên tỷ lệ $h_d = L/16 \div L/20$).
    • Vách cứng và vách lõi thang máy: Chiều dày $t_v = 400\text{ mm}$, tổng diện tích tiết diện vách $F_v = 14,015\text{ m}^2$ thỏa mãn điều kiện $F_v \ge 0,72\text{ m}^2$.
    • Bản sàn tầng điển hình, sân thượng và mái: Chiều dày $h_s = 250\text{ mm}$.
    • Chiều dày lớp bêtông bảo vệ: Bản/vách lấy 15–20 mm; dầm/cột lấy 20–25 mm; móng có lót lấy 35 mm, không lót lấy 70 mm.

Chương 3: Thiết kế kết cấu sàn tầng điển hình

Chương 3 đi sâu vào quy trình tính toán sàn tầng điển hình:

  • Tải trọng tác dụng: Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân bản sàn, các lớp hoàn thiện sàn căn hộ ($g_{tc} = 0,875\text{ kN/m}^2$, $g_{tt} = 1,05\text{ kN/m}^2$), sàn vệ sinh ($g_{tc} = 1,24\text{ kN/m}^2$, $g_{tt} = 1,49\text{ kN/m}^2$), trần thạch cao, hệ thống cơ điện và tải trọng tường ngăn phân bố ($g_{tt} = 0,6\text{ kN/m}^2$). Hoạt tải sử dụng tra theo TCVN 2737:1995 (hành lang $3,0\text{ kN/m}^2$; phòng ngủ/phòng khách $1,5\text{ kN/m}^2$; vệ sinh $1,5\text{ kN/m}^2$; phòng kỹ thuật $3,0\text{ kN/m}^2$).
  • Tính toán theo phương pháp cơ học kết cấu: Phân loại các ô bản theo tỷ số $L_2/L_1$. Bản kê 4 cạnh ($L_2/L_1 \le 2$) tính theo sơ đồ 9 liên kết ngàm 4 biên (ô S1 nhịp $10\text{ m} \times 11\text{ m}$, tỷ số $1,1$); bản dầm 1 phương ($L_2/L_1 > 2$) tính theo dải bản rộng 1 m (ô S2).
  • Tính toán cốt thép và kiểm tra giới hạn: Xác định diện tích cốt thép $A_s$, kiểm tra hàm lượng cốt thép ($\mu_{min} = 0,05% \le \mu \le \mu_{max} = 0,67%$), kiểm tra nứt cấp 3 ($a_{crc1} \le a_{crc1}^{gh}$, $a_{crc2} \le a_{crc2}^{gh}$) và kiểm tra độ võng toàn phần ($f \le f_u$).
  • Mô hình SAFE v16: Thiết lập mô hình 3D bản sàn, gán tĩnh tải, hoạt tải, tổ hợp tải trọng và chia lưới ảo (mesh). So sánh kết quả mômen, cốt thép và độ võng giữa phương pháp tính tay và mô hình phần tử hữu hạn SAFE nhằm đảm bảo độ an toàn chịu lực.

Chương 4: Thiết kế cầu thang

Chương 4 thực hiện thiết kế chi tiết cầu thang bộ 2 vế:

  • Kích thước hình học: Chọn chiều rộng bản thang, chiều rộng chiếu nghỉ, kích thước bậc thang và chiều dày bản nghiêng, bản chiếu nghỉ phù hợp quy chuẩn thoát hiểm.
  • Xác định tải trọng: Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân bản bêtông, lớp vữa lót, gạch lát bậc, lan can tay vịn; hoạt tải lấy theo tiêu chuẩn nhà công cộng.
  • Xác định nội lực: Thiết lập sơ đồ tính vế thang 1 và vế thang 2 dạng dầm gãy khúc. Sử dụng phương pháp cơ học kết cấu kết hợp mô hình hóa trên phần mềm SAP2000 để xuất biểu đồ mômen uốn $M$, lực cắt $Q$, lực dọc $N$ và phản lực gối tựa.
  • Tính toán cốt thép: Bố trí cốt thép chịu uốn cho bản thang nghiêng, bản chiếu nghỉ và thiết kế dầm chiếu nghỉ D3 chịu uốn – xoắn đồng thời.

Chương 5: Thiết kế kết cấu khung trục 1

Chương 5 phân tích hệ thống khung chịu lực chính của công trình:

  • Tải trọng tác dụng: Tĩnh tải sàn, dầm, cột, vách; tải trọng tường xây chèn trên dầm ($g_{t200} = 1,276\text{ kN/m}$); tải trọng thang máy và phản lực thang bộ.
  • Phân tích tải trọng gió động theo TCVN 229:1999:
    • Gió tĩnh: Xác định theo vùng áp lực gió TP.HCM, phân bố theo chiều cao với hệ số độ cao gradient và hệ số áp lực khí động.
    • Gió động: Xuất các dạng dao động từ mô hình không gian: Mode 1 (dao động tịnh tiến theo phương X), Mode 2 (dao động tịnh tiến theo phương Y), Mode 3 (dao động xoắn theo phương Z). Xác định tần số dao động riêng, hệ số động lực $\xi_i$ và tính thành phần gió động cho từng tầng.
  • Mô hình hóa ETABS:
    • Khai báo vật liệu B30, tiết diện dầm $300 \times 600\text{ mm}$, sàn dày 250 mm, vách dày 400 mm.
    • Gán tâm cứng tuyệt đối (Diaphragm) cho từng mặt sàn tầng, khai báo nguồn khối lượng dao động (Mass Source).
    • Khai báo các trường hợp tải trọng tĩnh, hoạt tải, gió tĩnh ($W_{mx}, W_{my}$), gió động ($W_{dx}, W_{dy}$) và các tổ hợp tải trọng (Combobao).
  • Kiểm tra trạng thái giới hạn công trình:
    • Chuyển vị ngang tại đỉnh công trình: Thỏa mãn điều kiện $f/H \le 1/500$ theo TCVN 5574:2012.
    • Kiểm tra độ ổn định chống lật tổng thể dưới tác động của tải trọng gió lớn nhất.
  • Thiết kế cốt thép cấu kiện Khung trục 1:
    • Dầm: Tính cốt thép dọc và cốt đai chống cắt cho các dầm nhịp lớn B70, B68, B58.
    • Cột: Xuất cặp nội lực $(N, M_x, M_y)$ nguy hiểm nhất từ ETABS để tính thép dọc và cốt thép đai.
    • Vách P1: Chia phần tử nhỏ, xác định trục quán tính chính trung tâm, lập biểu đồ tương tác ứng suất – biến dạng theo ACI 318, BS 8110 để tính toán cốt thép phân bố thân vách và cốt đai tăng cường biên.

Chương 6: Thống kê địa chất

Chương 6 phân tích điều kiện địa chất công trình dựa trên dữ liệu các hố khoan khảo sát:

  • Cấu tạo địa chất: Địa tầng gồm 14 lớp/đơn nguyên đất phân bố theo chiều sâu: Lớp 1 (sét dẻo cứng), Lớp 1a (sét dẻo mềm), Lớp 2 (bùn sét), Lớp 3 (bùn sét pha cát), Lớp 4 (sét pha dẻo mềm), Lớp 4a (sét pha dẻo cứng), Lớp 5 (sét dẻo mềm), Lớp 6 (cát pha dẻo), Lớp 7 (sét nửa cứng), Lớp 7a (sét pha dẻo), Lớp 8 (sét dẻo cứng), Lớp 9 (sét nửa cứng), Lớp 10 (sét dẻo mềm), Lớp 11 (sét dẻo cứng), Lớp 12 (sét cứng).
  • Phương pháp xử lý thống kê: Áp dụng lý thuyết xác suất thống kê để loại bỏ sai số thô, tính hệ số biến động $v$. Sử dụng hàm hồi quy LINEST xử lý dung trọng tự nhiên $\gamma$, lực dính $c$ và góc ma sát trong $\varphi$, từ đó lập Bảng 6.42 tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý tiêu chuẩn và tính toán cho 14 lớp đất làm cơ sở tính nền móng.

Chương 7: Tính toán móng cọc khoan nhồi

Chương 7 thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi cho 3 vị trí điển hình:

  • Móng cột M1: Xác định sức chịu tải cọc theo vật liệu và đất nền; sơ bộ số lượng cọc; kiểm tra phản lực đầu cọc dưới tác dụng của lực dọc $N$, mômen $M_x, M_y$; kiểm tra ứng suất đáy khối móng quy ước; tính độ lún móng cọc theo biểu đồ nén lún hố khoan HK2-22.
  • Móng vách M2 & Móng lõi thang M3: Bố trí nhóm cọc chịu tải trọng chân vách lớn, kiểm tra lún lệch và chống lật đài móng.
  • Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mô hình Winkler: Mô phỏng cọc ngàm trong nền đất với các lò xo đàn hồi có độ cứng $K$ biến thiên theo chiều sâu, xác định chuyển vị ngang đầu cọc và mômen thân cọc.
  • Thiết kế đài móng: Kiểm tra điều kiện xuyên thủng tháp đài móng; xuất nội lực từ ETABS sang SAFE (.F2k), gán lò xo đầu cọc và chia dải strip theo 2 phương X, Y để tính toán cốt thép đài móng.

Chương 8: Tính toán móng cọc ép và so sánh lựa chọn

Chương 8 thiết kế phương án móng cọc ép bêtông ly tâm ứng suất trước và đánh giá tổng hợp:

  • Thông số cọc: Sử dụng cọc bêtông ly tâm ứng suất trước đường kính D800 theo catalogue tiêu chuẩn của nhà sản xuất.
  • Tính toán móng cọc ép M1, M2, móng lõi thang: Tính toán sức chịu tải đơn cọc, bố trí mặt bằng cọc, kiểm tra phản lực cọc lớn nhất/nhỏ nhất, kiểm tra lún móng khối quy ước, kiểm tra xuyên thủng và chuyển vị ngang đầu cọc theo mô hình lò xo Winkler.
  • Tính cốt thép đài móng bằng SAFE: Phân tích nội lực dải strip mômen lớn nhất/nhỏ nhất theo 2 phương X, Y để bố trí cốt thép đài.
  • So sánh và lựa chọn giải pháp móng: Lập bảng so sánh khối lượng bêtông, khối lượng cốt thép, biện pháp thi công, tiến độ và điều kiện mặt bằng giữa phương án cọc khoan nhồi và cọc ép D800 để đưa ra quyết định chọn phương án móng tối ưu cho công trình.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành đầy đủ các nội dung thiết kế kỹ thuật công trình nhà cao tầng với các kết quả cụ thể:

Hạng mục cấu kiện Quy cách / Tiết diện thiết kế Phương pháp / Tiêu chuẩn áp dụng Kết quả kiểm tra an toàn
Bản sàn tầng điển hình Chiều dày $h_s = 250\text{ mm}$, Bêtông B30, Thép AIII/AI Cơ học kết cấu + SAFE v16 (TCVN 5574:2012) Đạt điều kiện nứt cấp 3 và độ võng giới hạn $f \le f_u$
Dầm chính Khung trục 1 Tiết diện $300 \times 600\text{ mm}$ (B70, B68, B58) Mô hình 3D ETABS Đạt khả năng chịu uốn và chịu cắt
Dầm phụ Tiết diện $200 \times 500\text{ mm}$ Sơ đồ dầm liên tục Đạt khả năng chịu lực
Vách chịu lực / Lõi thang Chiều dày $t_v = 400\text{ mm}$ ($F_v = 14,015\text{ m}^2$) Biểu đồ tương tác (ACI 318, BS 8110, AS 3600) Đạt khả năng chịu nén - uốn đồng thời
Cầu thang bộ & Dầm D3 Thang 2 vế, dầm chiếu nghỉ D3 Cơ học kết cấu + SAP2000 Đạt điều kiện chịu lực và chịu xoắn
Chuyển vị đỉnh công trình Chuyển vị ngang đỉnh dưới tải gió Mô hình ETABS (TCVN 229:1999) Thỏa mãn điều kiện $f/H \le 1/500$
Địa chất nền móng 14 lớp đất (Lớp 1 đến Lớp 12) Thống kê xác suất (hàm LINEST) Xác định đầy đủ chỉ tiêu $c, \varphi, \gamma$
Phương án Móng 1 Cọc khoan nhồi TCVN 10304:2014, TCXD 195:1997, SAFE Đạt lún, xuyên thủng và tải ngang Winkler
Phương án Móng 2 Cọc ép ly tâm ứng suất trước D800 Catalogue nhà sản xuất, SAFE, Winkler Đạt lún, xuyên thủng và tải ngang Winkler

Đóng góp kỹ thuật của đồ án:

  1. Thiết lập quy trình thiết kế đồng bộ từ kiến trúc, kết cấu thân đến nền móng cho công trình giáo dục - văn phòng 15 tầng quy mô lớn ($41.000\text{ m}^2$).
  2. Kết hợp chặt chẽ giữa tính toán giải tích cổ điển theo tiêu chuẩn Việt Nam và ứng dụng bộ phần mềm chuyên dụng (ETABS, SAFE, SAP2000).
  3. Đưa ra quy trình phân tích thành phần động của tải trọng gió qua 3 dạng dao động (Mode 1, Mode 2, Mode 3) và mô phỏng tương tác nền móng thông qua mô hình lò xo Winkler.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Đồ án tập trung tính toán chi tiết kết cấu phần thân cho Khung trục 1 điển hình và 3 vị trí móng đại diện (M1, M2, M3); chưa mở rộng xuất bản vẽ và tiên lượng chi tiết cho toàn bộ các khung trục còn lại. Phân tích tải trọng ngang mới xét đến tác động của gió tĩnh và gió động theo TCVN 2737:1995 & TCVN 229:1999, chưa tính toán chi tiết tải trọng động đất theo TCVN 9386:2012.
  • Hướng mở rộng: Bổ sung phân tích tương tác động đất - công trình, áp dụng phân tích phi tuyến (Pushover analysis) để đánh giá sự hình thành khớp dẻo trong khung - vách khi chịu tải trọng cực hạn, đồng thời tối ưu hóa kinh tế - kỹ thuật chi tiết cho toàn bộ đài móng trên mặt bằng tổng thể.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp thực hiện đồ án tốt nghiệp hoặc đồ án môn học Bêtông cốt thép 2, Nhà cao tầng và Nền móng.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu tham khảo phương pháp xử lý số liệu địa chất phức tạp (14 lớp đất bằng hàm LINEST), quy trình tính toán gió động 3 mode trên ETABS, và quy trình mô hình đài móng trên nền đàn hồi Winkler bằng SAFE v16.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình được lựa chọn là hệ gì và kích thước các cấu kiện chịu lực cơ bản ra sao?
Công trình sử dụng hệ kết cấu khung bêtông cốt thép kết hợp vách cứng toàn khối bêtông B30. Kích thước các cấu kiện gồm: vách phẳng và vách lõi thang dày 400 mm; dầm chính tiết diện $300 \times 600\text{ mm}$; dầm phụ tiết diện $200 \times 500\text{ mm}$; bản sàn tầng điển hình, sàn sân thượng và mái dày 250 mm.

2. Tải trọng gió động tác dụng lên công trình được xác định như thế nào trong mô hình ETABS?
Tải trọng gió động được tính toán theo TCVN 229:1999 dựa trên 3 dạng dao động riêng xuất từ ETABS: Mode 1 (dao động theo phương X), Mode 2 (dao động theo phương Y) và Mode 3 (dao động xoắn quanh trục Z). Tần số dao động và hệ số động lực được tính toán để xác định giá trị lực gió động gán vào tâm hình học/tâm cứng từng tầng.

3. Tại sao tác giả phải kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mô hình Winkler trong các chương thiết kế móng?
Mô hình Winkler được sử dụng để mô phỏng sự làm việc đồng thời giữa cọc và đất nền thông qua hệ thống lò xo đàn hồi có độ cứng $K$ xác định theo từng lớp đất. Việc này giúp kiểm tra chính xác chuyển vị ngang tại đầu cọc và biểu đồ nội lực thân cọc dưới tác động của mômen và lực ngang chân cột/vách.

4. Hai phương án móng sâu được thiết kế, so sánh trong đồ án gồm những loại nào?
Đồ án thiết kế chi tiết và so sánh 2 phương án móng sâu: Phương án 1 là móng cọc khoan nhồi bêtông cốt thép đổ tại chỗ và Phương án 2 là móng cọc ép bêtông ly tâm ứng suất trước đường kính D800, áp dụng cho móng cột M1, móng vách M2 và móng cụm lõi thang máy.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Hữu Thuận đã hoàn thành toàn diện việc thiết kế kiến trúc, kết cấu phần thân và nền móng cho Khối văn phòng Đại học HUTECH cao 15 tầng tại TP.HCM. Bằng việc áp dụng nghiêm ngặt các tiêu chuẩn TCVN 5574:2012, TCVN 2737:1995, TCVN 229:1999 cùng các phần mềm ETABS, SAFE v16, SAP2000, đồ án đã chứng minh tính an toàn chịu lực của hệ kết cấu khung – vách và đưa ra phương án móng sâu hợp lý trên nền địa chất 14 lớp đất phức tạp. Đây là tài liệu tham khảo có giá trị kỹ thuật cao về mặt phương pháp luận và quy trình tính toán thực hành công trình nhà nhiều tầng.