Bối cảnh và nhiệm vụ thiết kế

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp với đề tài "Thiết kế Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam" do sinh viên Huỳnh Thanh Tú (lớp 08HXD3, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM) thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Đinh Sỹ Minh vào tháng 10 năm 2010.

Bối cảnh thực tiễn của công trình xuất phát từ định hướng phát triển của Việt Nam – một quốc gia có nền văn hóa lúa nước truyền thống lâu đời với 80% dân số sống bằng nghề nông và sản lượng lương thực thuộc nhóm hàng đầu thế giới. Nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao năng lực cho đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật nông nghiệp vững vàng về cả lý thuyết lẫn thực nghiệm, công trình Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam đã được Nhà nước quan tâm đầu tư xây dựng.

Mục tiêu của đồ án là thực hiện trọn vẹn quy trình tính toán và lập hồ sơ kỹ thuật cho một công trình công cộng cao tầng, bao gồm 3 nhiệm vụ chính:

  1. Phần I - Kiến trúc: Thiết kế tổng mặt bằng, mặt đứng chính, các mặt bằng tầng, 2 mặt cắt điển hình; tổ chức không gian chức năng, luồng giao thông và các giải pháp hệ thống hạ tầng kỹ thuật (cấp thoát nước, điện, chiếu sáng, phòng cháy chữa cháy).
  2. Phần II - Kết cấu: Xác định tải trọng, lập sơ đồ tính toán và thiết kế chi tiết các bộ phận kết cấu bê tông cốt thép chịu lực chính bao gồm: sàn tầng điển hình, cầu thang bộ, hồ nước mái, hệ dầm dọc trục 3 và khung phẳng trục E.
  3. Phần III - Nền móng (50% khối lượng): Khảo sát điều kiện địa chất công trình, thiết kế phương án móng cọc ép bê tông cốt thép và phương án so sánh móng cọc khoan nhồi.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Địa điểm xây dựng: Tọa lạc tại số 121 Nguyễn Bỉnh Khiêm, Phường Đa Kao, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh. Ranh giới tiếp giáp: phía Bắc giáp đường Nguyễn Bỉnh Khiêm, phía Tây giáp đường Điện Biên Phủ, phía Đông và phía Nam giáp khu dân cư hiện hữu.
  • Quy mô công trình: Công trình gồm 11 tầng (1 tầng hầm ở cao độ -3.00 m, 1 tầng trệt cao 4.00 m, 9 tầng lầu với chiều cao tầng điển hình 3.60 m và sàn mái tại cao độ +33.20 m). Tổng chiều cao công trình đạt 36.60 m.

Cơ sở lý thuyết, tiêu chuẩn và phương pháp tính toán

Hệ thống tính toán trong đồ án được xây dựng trên cơ sở lý thuyết kết cấu công trình, cơ học đất - nền móng và các quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng hiện hành tại thời điểm thực hiện:

Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng

  • TCVN 2737:1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế (xác định tĩnh tải, hoạt tải sử dụng, hoạt tải sửa chữa và áp lực gió tại khu vực TP.HCM với giá trị áp lực gió tiêu chuẩn $W_o = 83\text{ daN/m}^2$).
  • TCXDVN 356:2005: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế (tính toán cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm, cắt theo trạng thái giới hạn thứ nhất).
  • Tài liệu tham khảo chuyên ngành: Giáo trình "Bê tông cốt thép 3 – Các cấu kiện đặc biệt" của tác giả Võ Bá Tầm (áp dụng bảng phụ lục tra hệ số mômen đàn hồi cho bản sàn kê 4 cạnh).

Đặc trưng vật liệu sử dụng

  • Bê tông: Cấp độ bền B25 có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 14.5\text{ MPa}$ ($145\text{ kG/cm}^2$), cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 1.05\text{ MPa}$, môđun đàn hồi $E_b = 30,000\text{ MPa}$ (trong một số cấu kiện sử dụng quy đổi tương đương mác M350 với $R_n = 145\text{ kG/cm}^2$).
  • Cốt thép:
    • Nhóm AI (hoặc CI) đường kính $d \le 10\text{ mm}$: Cường độ tính toán $R_s = 225\text{ MPa}$ ($R_a = 2000\text{ kG/cm}^2$).
    • Nhóm AII (hoặc CII) đường kính $d > 10\text{ mm}$: Cường độ tính toán $R_s = 280\text{ MPa}$ ($R_a = 2800\text{ kG/cm}^2$).
    • Cốt thép đai: Cường độ tính toán chịu cắt $R_{sw} = 175\text{ MPa}$ ($R_{ad} = 2100 - 2200\text{ kG/cm}^2$).

Phương pháp tính toán và công cụ hỗ trợ

  • Phương pháp giải tích trạng thái giới hạn: Tính toán tiết diện chịu uốn đơn thuần và chịu cắt đối với bản sàn, bản thang, bản thành - đáy - nắp hồ nước, dầm phụ và dầm chính; kiểm tra các điều kiện hạn chế chống nén vỡ bê tông trên tiết diện nghiêng và hàm lượng cốt thép hợp lý ($\mu_{\min} \le \mu \le \mu_{\max}$).
  • Phương pháp đàn hồi (sơ đồ bản kê 4 cạnh): Áp dụng cho các ô bản có tỷ số cạnh $L_2/L_1 \le 2$ (bản làm việc 2 phương theo sơ đồ ngàm 4 cạnh - sơ đồ 9).
  • Phương pháp phần tử hữu hạn: Ứng dụng phần mềm SAP2000 để mô hình hóa và giải quyết bài toán phân tích nội lực hệ dầm trực giao hồ nước mái và hệ khung phẳng chịu tải trọng thẳng đứng kết hợp tải trọng gió.

Nội dung chính theo từng phần và chương

Phần I: Phần Kiến trúc

Quy hoạch tổng mặt bằng và giải pháp không gian chức năng được tổ chức theo khối vuông phát triển theo chiều cao, mang phong cách hiện đại và bề thế:

  • Phân bổ công năng: Tầng hầm sâu -3.00 m phục vụ đỗ xe; Tầng trệt cao 4.00 m gồm sảnh đón, thư viện, phòng tiếp khách và phòng trưng bày; Các tầng lầu bố trí phòng Viện trưởng, Viện phó, phòng lưu trữ giống và xử lý mầm, các phòng kỹ thuật chuyên môn; Tầng mái (+33.20 m) lát gạch tàu cách nhiệt, đặt 2 phòng kỹ thuật và bể nước sinh hoạt kết hợp chữa cháy dung tích $90\text{ m}^3$ ($6.0\text{ m} \times 7.5\text{ m} \times 2.0\text{ m}$).
  • Vật liệu hoàn thiện & Giao thông: Mặt ngoài sử dụng các ô cửa kính phản quang màu xanh chống bức xạ, kết hợp nan lá sách nhôm, lam bê tông cốt thép sơn nước trắng và tay vịn inox $\Phi 49$; giao thông đứng gồm 2 thang máy tốc độ cao và thang bộ thoát hiểm.
  • Hệ thống hạ tầng kỹ thuật: Cấp nước tự động bằng hệ thống máy bơm đẩy từ mạng thành phố lên bể mái điều khiển qua van phao; thoát nước mưa mái qua ống nhựa PVC $\Phi 80$; xử lý nước thải sinh hoạt qua bể tự hoại trước khi xả vào hệ thống chung; bố trí máy phát điện dự phòng và mạng lưới đầu phun chữa cháy tự động kèm bình cứu hỏa tại từng tầng.

Phần II: Phần Kết cấu

Chương 1: Tính toán sàn tầng điển hình

Mặt bằng tầng điển hình gồm 18 ô sàn chính.

  • Kích thước hình học: Bản sàn chọn chiều dày sơ bộ $h_s = 120\text{ mm}$ (dựa trên biểu thức $h_b = D \cdot L_1 / m$ với $D = 0.4$, $m = 40 - 45$, ô bản tính toán lớn nhất là ô số 15 kích thước $7.0\text{ m} \times 7.0\text{ m}$). Hệ dầm chính có tiết diện $300 \times 600\text{ mm}$ (cho nhịp trên $6.5\text{ m}$), dầm phụ $200 \times 350\text{ mm}$ (cho nhịp dưới $6.0\text{ m}$).
  • Tải trọng tác dụng: Tĩnh tải bản sàn hoàn thiện gồm gạch ceramic, vữa lót tạo dốc, bản BTCT $120\text{ mm}$ và vữa trát trần đạt $g^{tt} = 469\text{ daN/m}^2$; tĩnh tải tường gạch quy đổi phân bố đều $g_{qdt} = 159 - 180\text{ daN/m}^2$; hoạt tải phòng làm việc $p^{tc} = 200\text{ daN/m}^2$ (với hệ số vượt tải $n = 1.1$, $p^{tt} = 220 - 330\text{ daN/m}^2$).
  • Tính toán nội lực và cốt thép: Các ô sàn có tỷ số $L_2/L_1 \le 2$ và chiều cao dầm $h_d \ge 3h_s$ ($500\text{ mm} \ge 360\text{ mm}$) nên tính theo sơ đồ ngàm 4 cạnh đàn hồi (sơ đồ 9). Mômen nhịp lớn nhất $M_1 = m_{91}P$, $M_2 = m_{92}P$; mômen gối $M_I = k_{91}P$, $M_{II} = k_{92}P$. Cốt thép được tính toán chi tiết và kiểm tra hàm lượng nằm trong giới hạn $\mu = 0.05% - 5%$.

Chương 2: Thiết kế cầu thang

Thiết kế cầu thang bộ 2 vế dạng bản chịu lực cho chiều cao tầng điển hình $3.60\text{ m}$:

  • Thông số cấu tạo: Mỗi vế gồm 11 bậc (tổng 22 bậc/tầng), kích thước bậc rộng $b = 300\text{ mm}$, cao $h = 164\text{ mm}$, chiều dài bậc $l = 1000\text{ mm}$. Bản thang dày $h_b = 12\text{ cm}$.
  • Tải trọng: Bản chiếu nghỉ có tổng tĩnh tải quy đổi $0.360\text{ T/m}^2$, tổng tải trọng tính toán $0.768\text{ T/m}$; bản thang chịu tải trọng bậc xây gạch hoàn thiện đá mài và hoạt tải phân bố.
  • Nội lực và bố trí cốt thép: Sơ đồ tính là dầm đơn giản 2 đầu tựa lên dầm chiếu nghỉ (DCN) và dầm sàn (DS). Mômen uốn nguy hiểm nhất $M_{\max} = 2.50\text{ Tm}$. Cốt thép chịu lực nhịp bố trí $70%$ ($\Phi 10\text{a}110$, $F_a = 7.85\text{ cm}^2$), cốt thép gối neo $30%$ ($\Phi 10\text{a}200$, $F_a = 4.71\text{ cm}^2$), cốt thép phân bố theo phương ngang chọn $\Phi 8\text{a}200$.
  • Hệ dầm đỡ cầu thang:
    • Dầm chiếu nghỉ (DCN $200 \times 300\text{ mm}$): Chịu mômen $M = 1.11\text{ Tm}$, lực cắt $Q = 2110\text{ kG}$; cốt thép dọc nhịp và gối bố trí $2\Phi 12$ ($F_a = 2.26\text{ cm}^2$, $\mu = 0.38%$), cốt đai $\Phi 6\text{a}200$ nhánh đôi.
    • Dầm sàn (DS $200 \times 300\text{ mm}$): Chịu mômen $M = 1.41\text{ Tm}$, lực cắt $Q = 2690\text{ kG}$; cốt thép dọc nhịp và gối bố trí $2\Phi 12$ ($F_a = 2.26\text{ cm}^2$), cốt đai $\Phi 6\text{a}200$ nhánh đôi.

Chương 3: Tính hồ nước mái

Hồ nước mái đặt trên hệ cột bê tông cốt thép, đáy bể cao hơn sàn thượng $900\text{ mm}$, dung tích chứa $V = 6.0 \times 7.5 \times 2.0 = 90\text{ m}^3$:

  • Kích thước các bộ phận: Bản nắp dày $h_{b.nắp} = 8\text{ cm}$; bản thành dày $h_{b.thành} = 12\text{ cm}$; bản đáy dày $h_{b.đáy} = 12\text{ cm}$. Hệ dầm nắp gồm DN1 ($25 \times 40\text{ cm}$), DN2 ($30 \times 65\text{ cm}$), DN3 ($25 \times 45\text{ cm}$), DN4 ($30 \times 70\text{ cm}$). Hệ dầm đáy gồm DĐ1 ($30 \times 65\text{ cm}$), DĐ3 ($30 \times 70\text{ cm}$).
  • Tải trọng tính toán:
    • Bản nắp: Tĩnh tải kèm hoạt tải sửa chữa ($p^{tt} = 97.5\text{ daN/m}^2$), tổng tải $g^{tt} = 421.4\text{ daN/m}^2$.
    • Bản đáy: Chịu trọng lượng bản thân, các lớp chống thấm và áp lực thủy tĩnh cột nước cao $2.0\text{ m}$ ($p_{ttĩnh} = 2000\text{ daN/m}^2$), tổng tải trọng $g^{tt} = 2657.3\text{ daN/m}^2$.
    • Bản thành: Tính toán theo 2 trường hợp tải trọng. Trường hợp 1 (bể chứa đầy nước kết hợp áp lực gió hút $W_h = 82.05\text{ daN/m}^2$) cho nội lực bất lợi nhất ($M_n = 285\text{ daNm}$, $M_g = 627.67\text{ daNm}$) so với Trường hợp 2 (bể không có nước chịu gió đẩy $W_đ = 109.4\text{ daN/m}^2$).
  • Kết quả bố trí cốt thép hồ nước:
    • Bản nắp: Đặt lưới thép $\Phi 6\text{a}200$; khu vực lỗ thăm kỹ thuật ($600 \times 600\text{ mm}$) bị cắt thép được gia cường bằng $3\Phi 8$ ($F_a = 1.50\text{ cm}^2$), đoạn neo $L_{neo} = 280\text{ mm}$.
    • Bản đáy: Tính toán bản kê 4 cạnh, bố trí cốt thép chịu mômen nhịp và gối thỏa mãn điều kiện cường độ.
    • Bản thành: Cốt thép nhịp bố trí $\Phi 6\text{a}200$ ($F_a = 1.41\text{ cm}^2$), cốt thép gối ngàm vào bản đáy bố trí $\Phi 8\text{a}170$ ($F_a = 2.952\text{ cm}^2$).
    • Hệ dầm nắp: Dầm trực giao DN1 ($25 \times 40\text{ cm}$) bố trí thép nhịp $2\Phi 20 + 2\Phi 22$ ($F_a = 13.886\text{ cm}^2$), cốt đai $\Phi 6$ với khoảng cách $s = 150\text{ mm}$ ở đoạn gần gối và $s = 250\text{ mm}$ ở giữa nhịp. Dầm DN2 ($30 \times 65\text{ cm}$) bố trí thép nhịp $4\Phi 16$ ($F_a = 8.044\text{ cm}^2$).

Chương 4: Tính dầm dọc trục 3

Thiết kế hệ dầm liên tục dọc nhà theo trục 3, xác định biểu đồ bao nội lực mômen uốn và lực cắt, từ đó lựa chọn tiết diện cốt thép dọc chịu kéo, cốt thép chịu nén và hệ thống cốt đai chống cắt theo các tiết diện nguy hiểm tại nhịp và gối tựa.

Chương 5: Tính khung trục E

Xây dựng sơ đồ khung phẳng trục E liên kết với móng. Thực hiện gán các trường hợp tải trọng gồm tĩnh tải sàn, tĩnh tải tường, hoạt tải đứng (xếp lệch tầng, lệch nhịp) và tải trọng gió ngang (gió trái, gió phải theo TCVN 2737:1995). Sử dụng phần mềm SAP2000 để phân tích nội lực, tiến hành tổ hợp tải trọng cơ bản và tổ hợp đặc biệt để tìm bao nội lực lớn nhất ($M_{\max}, N_{t/ư}$), ($M_{\min}, N_{t/ư}$), ($N_{\max}, M_{t/ư}$) phục vụ thiết kế cột lệch tâm lớn/bé và dầm khung.

Phần III: Nền Móng

  • Chương I - Địa chất công trình: Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền tại khu đất 121 Nguyễn Bỉnh Khiêm, xác định mực nước ngầm và lựa chọn lớp đất tốt làm tầng chịu lực cho móng cọc.
  • Chương II - Tính móng cọc ép BTCT: Xác định sức chịu tải của cọc đơn theo chỉ tiêu cường độ đất nền và theo vật liệu cọc; tính toán số lượng cọc trong đài móng dưới chân cột khung, kiểm tra lực tác dụng lên cọc biên, tính toán cốt thép đài móng và kiểm tra độ lún công trình.
  • Chương III - Phương án móng cọc khoan nhồi: Thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi đường kính lớn nhằm tăng sức chịu tải cho công trình 11 tầng, tính toán chiều sâu ngàm cọc vào tầng đất tốt và so sánh hiệu quả kinh tế - kỹ thuật với phương án cọc ép.

Kết quả và giải pháp kỹ thuật

Đồ án đã hoàn thành đầy đủ các nội dung tính toán kết cấu bê tông cốt thép toàn khối cho công trình Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam.

Bảng tổng hợp các thông số kết cấu chính

Hạng mục cấu kiện Kích thước tiết diện Cấp độ bền bê tông Bố trí cốt thép chịu lực Cốt đai / Cấu tạo
Bản sàn điển hình Dày $h_s = 120\text{ mm}$ B25 ($R_b = 14.5\text{ MPa}$) Lưới thép $\Phi 8 - \Phi 10$ theo 2 phương Hàm lượng $\mu = 0.05% - 5%$
Dầm chính sàn $300 \times 600\text{ mm}$ B25 ($R_b = 14.5\text{ MPa}$) Thép dọc nhóm AII ($R_s = 280\text{ MPa}$) Cốt đai $\Phi 6 - \Phi 8$
Dầm phụ sàn $200 \times 350\text{ mm}$ B25 ($R_b = 14.5\text{ MPa}$) Thép dọc nhóm AII ($R_s = 280\text{ MPa}$) Cốt đai $\Phi 6$
Bản thang bộ Dày $h_b = 120\text{ mm}$ M350 ($R_n = 145\text{ kG/cm}^2$) Nhịp: $\Phi 10\text{a}110$; Gối: $\Phi 10\text{a}200$ Phân bố ngang: $\Phi 8\text{a}200$
Dầm chiếu nghỉ (DCN) $200 \times 300\text{ mm}$ M350 ($R_n = 145\text{ kG/cm}^2$) Nhịp & Gối: $2\Phi 12$ ($F_a = 2.26\text{ cm}^2$) Cốt đai $\Phi 6\text{a}200$
Dầm sàn thang (DS) $200 \times 300\text{ mm}$ M350 ($R_n = 145\text{ kG/cm}^2$) Nhịp & Gối: $2\Phi 12$ ($F_a = 2.26\text{ cm}^2$) Cốt đai $\Phi 6\text{a}200$
Bản nắp hồ nước Dày $h_{bn} = 80\text{ mm}$ B25 ($R_b = 14.5\text{ MPa}$) Lưới thép $\Phi 6\text{a}200$ Gia cường lỗ thăm: $3\Phi 8$
Bản đáy hồ nước Dày $h_{bđ} = 120\text{ mm}$ B25 ($R_b = 14.5\text{ MPa}$) Thép chịu lực theo 2 phương kê 4 cạnh Neo ngàm vào dầm đáy
Bản thành hồ nước Dày $h_{bt} = 120\text{ mm}$ B25 ($R_b = 14.5\text{ MPa}$) Nhịp: $\Phi 6\text{a}200$; Gối: $\Phi 8\text{a}170$ Cấu kiện uốn chịu tải ngang
Dầm nắp hồ nước DN1 $250 \times 400\text{ mm}$ B25 ($R_b = 14.5\text{ MPa}$) Nhịp: $2\Phi 20 + 2\Phi 22$ ($13.886\text{ cm}^2$) Đai $\Phi 6$ ($s=150/250\text{ mm}$)
Dầm nắp hồ nước DN2 $300 \times 650\text{ mm}$ B25 ($R_b = 14.5\text{ MPa}$) Nhịp: $4\Phi 16$ ($8.044\text{ cm}^2$) Đai $\Phi 6$ ($s=150/250\text{ mm}$)

Giải pháp kỹ thuật nổi bật

  • Giải pháp kết cấu chịu lực: Khung bê tông cốt thép toàn khối kết hợp sàn sườn đổ toàn khối đảm bảo độ cứng không gian và khả năng chống rung chấn tốt cho công trình 11 tầng.
  • Hệ thống cấp nước và PCCC tự trọng: Thiết kế hồ nước mái dung tích lớn ($90\text{ m}^3$) đặt nổi trên hệ cột cao hơn sàn mái $900\text{ mm}$ giúp tạo áp lực thủy tĩnh cấp nước sinh hoạt tự trọng liên tục và dự trữ lưu lượng chữa cháy khẩn cấp cho tòa nhà.
  • Phương án nền móng an toàn: Tính toán cẩn trọng phương án móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi cắm vào tầng đất chịu lực tốt, kiểm soát chặt chẽ độ lún lệch và lún tuyệt đối của khối công trình cao $36.60\text{ m}$.

Hạn chế và phạm vi áp dụng

Dựa trên khối lượng và phạm vi thực tế được trình bày trong thuyết minh đồ án:

  • Giới hạn tính toán cục bộ: Đồ án là bài toán thiết kế kỹ thuật phục vụ tốt nghiệp kỹ sư nên tập trung tính toán chuyên sâu cho các cấu kiện điển hình (sàn tầng điển hình, 1 cầu thang bộ, hồ nước mái, 1 trục dầm và 1 khung trục E, móng 50%). Các cấu kiện còn lại được cấu tạo tương tự mà chưa triển khai toàn bộ chi tiết trên toàn bộ mặt bằng.
  • Mô hình hóa kết cấu: Hệ khung chịu lực được phân tích chủ yếu dưới dạng khung phẳng (khung trục E) kết hợp dầm dọc đơn lẻ, chưa ứng dụng mô hình không gian 3D tổng thể tương tác đồng thời giữa toàn bộ hệ khung - vách và nền đất.
  • Phạm vi địa chất: Các thông số địa kỹ thuật chỉ phản ánh điều kiện đất nền cụ thể tại khu đất 121 Nguyễn Bỉnh Khiêm, Quận 1, TP.HCM, không áp dụng trực tiếp cho các khu vực có tầng địa chất khác biệt.

Giá trị tham khảo

Thuyết minh đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích đối với:

  • Sinh viên chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Kỹ thuật Công trình xây dựng: Làm tài liệu mẫu để thực hiện đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng, đồ án môn học Bê tông cốt thép 1, 2, 3 và đồ án Nền móng.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu công trình: Tham khảo quy trình tính toán chi tiết cấu kiện đặc biệt như hồ nước mái dung tích lớn ($90\text{ m}^3$), bao gồm việc xét 2 trường hợp tải trọng gió đẩy/hút kết hợp áp lực thủy tĩnh, cách tính hệ dầm nắp - dầm đáy trực giao và cách bố trí thép gia cường lỗ thăm kỹ thuật.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Phương pháp tính toán bản kê 4 cạnh theo sơ đồ đàn hồi (sơ đồ 9), quy trình kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông và bố trí cốt đai dầm theo TCXDVN 356:2005.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô hình học và vị trí xây dựng của công trình được quy định như thế nào?

Công trình Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam được xây dựng tại số 121 Nguyễn Bỉnh Khiêm, Phường Đa Kao, Quận 1, TP.HCM. Công trình gồm 11 tầng (1 hầm sâu -3.00 m, 1 trệt cao 4.00 m, 9 tầng lầu với chiều cao điển hình 3.60 m, sàn mái tại +33.20 m), tổng chiều cao công trình đạt 36.60 m.

2. Chiều dày bản sàn tầng điển hình và kích thước hệ dầm được lựa chọn ra sao?

Bản sàn tầng điển hình được chọn dày $h_s = 120\text{ mm}$ (dựa trên ô bản số 15 kích thước $7.0\text{ m} \times 7.0\text{ m}$). Hệ dầm chính có tiết diện $300 \times 600\text{ mm}$ (cho nhịp $> 6.5\text{ m}$), dầm phụ có tiết diện $200 \times 350\text{ mm}$ (cho nhịp $< 6.0\text{ m}$).

3. Hồ nước mái có kích thước bao nhiêu và trường hợp tải trọng nào là bất lợi nhất khi tính bản thành?

Hồ nước mái có kích thước $6.0\text{ m} \times 7.5\text{ m} \times 2.0\text{ m}$, dung tích $V = 90\text{ m}^3$. Khi tính toán bản thành, Trường hợp 1 (hồ đầy nước với áp lực thủy tĩnh $2000\text{ daN/m}^2$ kết hợp gió hút $W_h = 82.05\text{ daN/m}^2$) gây ra mômen lớn nhất ($M_n = 285\text{ daNm}$, $M_g = 627.67\text{ daNm}$) và được chọn là trường hợp bất lợi nhất để tính thép.

4. Cấu tạo và giải pháp bố trí thép cho bản thang bộ như thế nào?

Cầu thang 2 vế có chiều cao tầng $3.60\text{ m}$, mỗi vế 11 bậc (kích thước $300 \times 164\text{ mm}$), bản thang dày $12\text{ cm}$. Cốt thép chịu uốn tại nhịp bố trí $\Phi 10\text{a}110$ ($F_a = 7.85\text{ cm}^2$, chiếm $70%$), cốt thép tại gối bố trí $\Phi 10\text{a}200$ ($F_a = 4.71\text{ cm}^2$, chiếm $30%$) và cốt thép cấu tạo ngang là $\Phi 8\text{a}200$.

5. Đồ án áp dụng những tiêu chuẩn và tài liệu kỹ thuật cốt lõi nào?

Đồ án áp dụng Tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 (Tải trọng và tác động), TCXDVN 356:2005 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép), giáo trình "BTCT 3 – Các cấu kiện đặc biệt" của tác giả Võ Bá Tầm và phần mềm phân tích kết cấu SAP2000.

Kết luận

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp "Thiết kế Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam" của tác giả Huỳnh Thanh Tú là một công trình thiết kế kỹ thuật xây dựng hoàn chỉnh cho tòa nhà công cộng 11 tầng tại TP.HCM. Báo cáo đã thể hiện rõ ràng các giải pháp kiến trúc, quy trình tính toán kết cấu bê tông cốt thép chịu lực từ sàn, cầu thang, hồ nước mái đến hệ khung trục và nền móng theo đúng các tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 và TCXDVN 356:2005. Toàn bộ thông số tải trọng, nội lực và diện tích cốt thép được tính toán chặt chẽ, tạo nên tài liệu tham khảo có giá trị học thuật cao cho sinh viên và kỹ sư ngành kỹ thuật công trình xây dựng.