Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong quá trình đô thị hóa tại Thành phố Hồ Chí Minh, nhu cầu về công trình nhà ở cao tầng gia tăng mạnh mẽ nhằm tối ưu hóa quỹ đất và giải quyết bài toán chỗ ở cho cư dân đô thị. Đề tài đồ án tốt nghiệp tập trung vào việc thiết kế kỹ thuật toàn diện cho công trình Chung cư An Gia Phú, tọa lạc tại Quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh. Công trình có chức năng phục vụ nhu cầu nhà ở thông qua hình thức bán hoặc cho thuê căn hộ, kết hợp tầng trệt thương mại và tầng hầm kỹ thuật, để xe. Vấn đề nghiên cứu then chốt của đồ án là lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực an toàn, khả thi về mặt kỹ thuật, đồng thời tối ưu hóa chi phí đầu tư xây dựng thông qua việc so sánh các phương án sàn và thiết kế nền móng phù hợp với điều kiện địa chất khu vực.

Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế của đồ án được xác định cụ thể theo các nội dung sau:

  1. Nhiệm vụ kiến trúc: Thể hiện lại và chuẩn hóa hệ thống bản vẽ thiết kế kiến trúc của công trình dựa trên hồ sơ gốc đã chỉnh sửa kích thước theo hướng dẫn của giảng viên.
  2. Nhiệm vụ kết cấu: Tính toán và thiết kế sàn tầng điển hình (thực hiện tính toán và so sánh kỹ thuật - kinh tế giữa hai phương án sàn sườn toàn khối và sàn phẳng không dầm); tính toán và thiết kế cầu thang bộ; xây dựng mô hình không gian, phân tích nội lực và tính toán cốt thép hệ khung chịu lực trục 2 và trục D, bao gồm hệ thống dầm, cột và vách cứng.
  3. Nhiệm vụ nền móng: Tổng hợp và đánh giá số liệu khảo sát địa chất công trình; thiết kế phương án móng cọc ép bê tông cốt thép khả thi cho các vị trí cột và lõi thang máy; lập biện pháp và quy trình thi công cọc ép.

Đối tượng nghiên cứu là kết cấu công trình nhà cao tầng bê tông cốt thép Chung cư An Gia Phú với quy mô 16 tầng (gồm 1 tầng hầm, 1 tầng trệt và 14 tầng căn hộ, 1 tầng mái), tổng chiều cao công trình trên 50 m. Phạm vi không gian nghiên cứu được xác định tại mặt bằng khu đất xây dựng có kích thước 25,5 m x 28 m tại Quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh. Phạm vi thời gian thực hiện đồ án diễn ra từ tháng 02/2017 đến tháng 06/2017, hoàn thành bảo vệ vào tháng 07/2017.

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 mô hình cơ học kết cấu và phương pháp số:

  • Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737:1995: Sử dụng để xác định tĩnh tải từ các lớp hoàn thiện, tải trọng tường xây, hoạt tải sử dụng phân bố trên các phòng chức năng (phòng ngủ, phòng khách, khu vệ sinh, ban công, hành lang, sảnh) và tải trọng gió tác dụng lên công trình.
  • Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép TCVN 5574:2012: Áp dụng trong tính toán tiết diện, cốt thép chịu uốn (bản sàn, dầm thang, dầm khung), cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên và phẳng (cột khung), kiểm tra điều kiện chống chọc thủng của ô bản sàn phẳng và kiểm tra trạng thái giới hạn về độ võng.
  • Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng bê tông cốt thép TCXDVN 198:1997: Áp dụng trong việc xác định yêu cầu cấu tạo kháng chấn, tính toán và bố trí cốt thép cho vách cứng chịu lực ngang.
  • Phương pháp lý thuyết tính vách cứng: Áp dụng phương pháp "giả thiết vùng biên chịu mômen" (Boundary Element Method) để tính toán cốt thép vách hộp và vách phẳng chịu tải trọng dọc trục kết hợp mômen uốn.
  • Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Sử dụng phần mềm SAFE (phiên bản 12) để mô hình hóa và phân tích nội lực ô sàn tầng điển hình theo dải dầm ảo (strip method); sử dụng phần mềm phân tích kết cấu khung không gian để xác định nội lực qua 25 tổ hợp tải trọng.
  • Phương pháp tính toán sức chịu tải cọc móng: Đánh giá sức chịu tải của cọc ép đơn theo 4 phương pháp: theo chỉ tiêu cường độ vật liệu làm cọc ($P_{vl}$), theo các chỉ tiêu cơ lý của đất nền ($P_{đất}^{cl}$), theo chỉ tiêu cường độ chống cắt ($P_{đất}^{cđ}$), và theo chỉ tiêu thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ($P_{spt}$).

Nguồn dữ liệu đầu vào phục vụ nghiên cứu và tính toán bao gồm:

  • Hồ sơ bản vẽ kiến trúc công trình Chung cư An Gia Phú.
  • Hồ sơ khảo sát địa chất công trình tại vị trí xây dựng gồm các hố khoan địa chất, bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất và kết quả thí nghiệm SPT.
  • Dữ liệu khí tượng thủy văn khu vực Thành phố Hồ Chí Minh: Áp lực gió vùng II-A, nhiệt độ trung bình mùa mưa 25°C, nhiệt độ cao nhất mùa khô 40°C, hướng gió chủ đạo Đông Nam (chiếm 30% - 40%) và Tây Nam (chiếm 66%), vận tốc gió trung bình 2,15 m/s.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu về công trình

Chương này mô tả chi tiết quy mô công trình, giải pháp kiến trúc và hệ thống kỹ thuật. Chung cư gồm 16 tầng với tổng chiều cao trên 50 m. Tầng hầm cao 3,0 m, bố trí bãi đỗ xe, phòng máy phát điện, máy bơm, hệ thống bể nước ngầm và phòng kỹ thuật. Tầng 1 cao 5,0 m, phục vụ mục đích thương mại, siêu thị, phòng sinh hoạt cộng đồng và ban quản lý. Các tầng căn hộ điển hình cao 3,4 m, mỗi căn hộ gồm 2 phòng ngủ, 1 phòng bếp, 2 phòng vệ sinh, phòng khách và khu vực ăn uống. Giao thông trục đứng gồm 3 thang máy và 2 thang bộ thoát hiểm. Hệ thống kỹ thuật bao gồm cấp điện âm sàn/tường, cấp nước kết hợp nguồn thành phố và giếng khoan qua bể ngầm bơm lên bể mái, hệ thống thoát nước gom xử lý tại hầm trước khi thải ra mạng lưới công cộng, trục thu rác liên tầng và hệ thống báo cháy, chữa cháy hành lang.

Chương 2: Chọn sơ bộ tiết diện, tính cốt thép

Chương 2 thiết lập các thông số vật liệu và xác định kích thước ban đầu của các cấu kiện chịu lực:

  • Vật liệu: Bê tông cấp độ bền B25 có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 14,5\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo $R_{bt} = 1,05\text{ MPa}$, môđun đàn hồi $E_b = 30.000\text{ MPa}$, hệ số Poisson bằng 0,2. Cốt thép nhóm AI ($\phi < 10\text{ mm}$) có $R_s = 225\text{ MPa}$; cốt thép nhóm AII ($\phi \ge 10\text{ mm}$) có $R_s = 280\text{ MPa}$.
  • Kích thước sơ bộ cấu kiện:
    • Sàn sườn: Ô sàn lớn nhất $7,0\text{ m} \times 8,5\text{ m}$ ($L_2/L_1 = 1,21 < 2$, bản kê bốn cạnh) được chọn chiều dày sơ bộ $h_s = 150\text{ mm}$.
    • Sàn phẳng: Bản sàn dày $h_b = 250\text{ mm}$, chiều dày tăng cường tại mũ cột $h_{\text{mũ}} = 70\text{ mm}$, tổng chiều dày vùng mũ cột là $320\text{ mm}$.
    • Dầm khung: Dầm chính nhịp 8,5 m chọn tiết diện $300 \times 700\text{ mm}$; dầm phụ chọn tiết diện $200 \times 400\text{ mm}$.
    • Cột khung: Xác định theo diện chịu tải cho các đoạn tầng, ví dụ tầng 1–4 có cột giữa (trục 2, BCD) tiết diện $600 \times 600\text{ mm}$, cột biên (trục A2, E2) tiết diện $500 \times 500\text{ mm}$, cột biên (trục 1, BCD) tiết diện $400 \times 400\text{ mm}$, cột góc (trục A1, E1) tiết diện $300 \times 300\text{ mm}$.
    • Vách cứng: Bề dày bụng vách thỏa mãn điều kiện $B_w \ge \min(h_s/20; 150\text{ mm}) = 150\text{ mm}$ đến $200\text{ mm}$.
    • Cầu thang: Bậc thang cao $170\text{ mm}$, rộng $270\text{ mm}$, mỗi vế gồm 10 bậc.
  • Phương pháp tính thép: Thiết lập công thức tính toán cốt thép cột chịu nén lệch tâm xiên qua 25 tổ hợp nội lực; tính thép dầm chịu uốn; phương pháp vùng biên chịu mômen cho vách cứng dựa trên TCXDVN 198:1997.

Chương 3: Thiết kế sàn tầng điển hình – Sàn sườn

Chương này thực hiện tính toán chi tiết phương án sàn sườn toàn khối:

  • Tải trọng tác dụng: Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân bê tông cốt thép, lớp gạch ceramic 1 cm ($1,22\text{ kN/m}^2$), vữa lót 2 cm ($1,43\text{ kN/m}^2$), vữa trát 2 cm ($1,43\text{ kN/m}^2$), trần và ống kỹ thuật ($0,68\text{ kN/m}^2$), tường gạch ống 100 mm xây trên sàn ($g_{t1} = 7\text{ kN/m}$). Hoạt tải tính toán theo TCVN 2737:1995 cho phòng ở là $1,5\text{ kN/m}^2 \times 1,3 = 1,95\text{ kN/m}^2$, ban công $2,0\text{ kN/m}^2 \times 1,2 = 2,4\text{ kN/m}^2$, hành lang $3,0\text{ kN/m}^2 \times 1,3 = 3,9\text{ kN/m}^2$.
  • Mô hình hóa SAFE: Nhập sơ đồ mặt bằng kết cấu sàn dầm, gán tải trọng tĩnh tải, hoạt tải và phân tích chuyển vị, mômen uốn $M_x, M_y$.
  • Kết quả cốt thép: Chiều dày sàn $h = 150\text{ mm}$, tính toán cốt thép gối và nhịp cho từng ô bản (S1 đến S9), bố trí cốt thép chịu lực kết hợp kiểm tra hàm lượng thép hợp lý ($\mu = 0,3% - 0,9%$).

Chương 4: Thiết kế sàn phẳng

Chương này phân tích phương án sàn phẳng không dầm có mũ cột và dầm biên:

  • Mô hình phần tử hữu hạn: Sử dụng phần mềm SAFE v12 chia các dải strip trên cột (column strip) rộng $L/4$ mỗi bên và dải giữa nhịp (middle strip) rộng $L/2$ theo hai phương X và Y.
  • Tính toán cốt thép: Tính thép dải trên cột và dải giữa theo mômen uốn xuất từ strip (bố trí chủ yếu $\phi 12\text{a}100$).
  • Kiểm tra chọc thủng: Kiểm tra tại vị trí cột B-2 ($700 \times 700\text{ mm}$) có diện chịu tải lớn nhất với $h_{\text{mũ}} = 350\text{ mm}$, $h_0 = 315\text{ mm}$, tải trọng phân bố $q_{tb} = 6,44\text{ kN/m}^2$. Lực gây đâm thủng tính toán $N_{dt} = P - q A_c = 600,05\text{ kN}$ nhỏ hơn lực chống xuyên thủng của bê tông $P_{cx} = \alpha R_{bt} U_m h_0 = 1105,9\text{ kN}$, kết luận bản sàn đủ khả năng chịu chọc thủng mà không cần bố trí cốt thép chống chọc thủng riêng biệt.
  • Kiểm tra độ võng: Độ võng lớn nhất qua SAFE đạt $f_{\max} = 7,5\text{ mm}$, nhỏ hơn độ võng giới hạn cho phép $[f] = L_{\max}/250 = 8500/250 = 34\text{ mm}$.
  • So sánh kinh tế - kỹ thuật: So sánh khối lượng vật liệu và chi phí giữa sàn sườn và sàn phẳng:
Tiêu chí so sánh Phương án sàn sườn Phương án sàn phẳng
Chiều dày bản sàn $150\text{ mm}$ $250\text{ mm}$ (mũ cột $320\text{ mm}$)
Khối lượng bê tông sàn Nhỏ hơn do chiều dày mỏng Lớn hơn do bản dày $250\text{ mm}$
Chi phí bê tông (Triệu VNĐ/sàn) $123,8$ $160,7$
Chi phí cốt thép (Triệu VNĐ/sàn) $59,5$ $104,0$
Tổng chi phí vật liệu (Triệu VNĐ/sàn) $183,3$ $264,7$
Chênh lệch chi phí (15 sàn) Cơ sở gốc Cao hơn sàn sườn $1,221\text{ tỷ VNĐ}$

Kết quả so sánh cho thấy phương án sàn sườn tiết kiệm $81,4\text{ triệu VNĐ/sàn}$, tương đương giảm $1,221\text{ tỷ VNĐ}$ cho 15 sàn, do đó tác giả chọn phương án sàn sườn để thi công thực tế cho công trình.

Chương 5: Thiết kế cầu thang

Chương này thực hiện thiết kế chi tiết hệ thống cầu thang bộ 2 vế tầng điển hình (chiều cao tầng 3,4 m, mỗi vế 10 bậc):

  • Tải trọng: Tĩnh tải bậc thang xây gạch, bản bê tông nghiêng dày 120 mm, vữa trát lót và lan can tay vịn; hoạt tải tiêu chuẩn $3,0\text{ kN/m}^2$ ($n=1,2$).
  • Sơ đồ tính: Quan niệm bản nghiêng và bản chiếu tới/chiếu nghỉ làm việc như dầm đơn giản kê lên dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới.
  • Kết quả cốt thép: Với mômen nhịp bản nghiêng $M_{\text{nhịp}} = 36\text{ kNm}$, tác giả tính toán và bố trí cốt thép dọc $\phi 14\text{a}100$ ($A_{sc} = 15,39\text{ cm}^2$), đồng thời tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới chịu uốn và cắt.

Chương 6: Tính toán khung không gian

Chương này xây dựng mô hình không gian tổng thể công trình chịu hệ tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang:

  • Mô hình hóa: Khung không gian 3 chiều liên kết nút cứng, hệ vách cứng chịu lực ngang đặt tại lõi thang máy và thang bộ.
  • Phân tích nội lực: Tổ hợp 25 trường hợp tải trọng (gồm tĩnh tải, các trường hợp hoạt tải cách tầng cách nhịp, tải trọng gió 4 hướng $X, Y, -X, -Y$) để xuất biểu đồ bao nội lực $N, M, Q$.
  • Tính thép dầm và cột: Dầm DN17 tầng 10 nhịp 8,5 m ($300 \times 700\text{ mm}$) chịu mômen lớn nhất $M_{\max} = 225,8\text{ kNm}$, tính thép dọc $A_s = 15,6\text{ cm}^2$ thỏa mãn hàm lượng cốt thép; cột khung được tính toán cốt thép đối xứng theo bài toán nén lệch tâm xiên cho từng tiết diện tầng.
  • Tính thép vách: Áp dụng phương pháp vùng biên chịu mômen. Tại vị trí tầng hầm chịu tải lớn nhất (thuộc Combo 9), thép chịu lực vùng biên được bố trí tập trung $14\phi 20$ ($F_a = 43,98\text{ cm}^2$), thép vùng giữa bố trí cấu tạo lưới thép $\phi 16\text{a}200$. Kiểm tra mômen uốn ngoài mặt phẳng cho thấy khả năng chịu lực $M_{gh} = 420\text{ kNm/toàn vách} > M_{22}$, đảm bảo an toàn chịu lực.

Chương 7: Phương án móng cọc ép

Chương này thiết kế giải pháp nền móng cho công trình:

  • Địa chất: Đánh giá địa tầng gồm các lớp bùn sét, sét dẻo mềm đến sét pha cứng và cát hạt trung.
  • Sức chịu tải cọc: Sử dụng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn tiết diện $350 \times 350\text{ mm}$ hoặc $400 \times 400\text{ mm}$, xác định sức chịu tải thiết kế dựa trên giá trị nhỏ nhất giữa sức chịu tải theo vật liệu ($P_{vl}$) và sức chịu tải theo đất nền (tính theo chỉ tiêu cơ lý, cường độ và SPT).
  • Kiểm tra cẩu lắp: Kiểm tra mômen nâng cọc tại 2 điểm móc cẩu trong quá trình vận chuyển và dựng cọc vào giá ép.
  • Thiết kế đài móng: Thiết kế các đài móng cọc chịu lực cho cột khung gồm đài móng M1, M2, M3 và cụm đài móng dưới vách lõi thang; kiểm tra điều kiện chọc thủng đài móng và tính toán cốt thép lưới đài móng theo cả hai phương.

Chương 8: Thi công cọc ép

Chương này lập biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công móng cọc:

  • Phân tích giải pháp: Đánh giá ưu điểm phương án ép cọc (kiểm soát chính xác lực ép qua đồng hồ đo áp lực thủy lực, không gây ồn và chấn động lớn tới công trình lân cận) và hạn chế (yêu cầu mặt bằng thi công đủ rộng, nền bằng phẳng để di chuyển dàn máy và đối trọng tải trọng lớn).
  • Lựa chọn thiết bị: Tính chọn máy ép thủy lực có lực ép lớn nhất thỏa mãn $P_{\text{ép},\max} \ge 1,5 - 2,0 P_{\text{tk}}$; tính toán khối lượng đối trọng bê tông đúc sẵn; chọn cần trục bánh xích/bánh lốp phục vụ cẩu cọc.
  • Quy trình tổ chức thi công: Trình tự công tác chuẩn bị mặt bằng, trắc đạc định vị tim cọc, đưa cọc vào giá ép, ép đoạn cọc mũi $C_1$, căn chỉnh độ thẳng đứng, hàn nối đoạn cọc tiếp theo, ép âm đầu cọc; quy định kiểm tra độ lún và lực ép cuối cùng; các biện pháp bảo đảm an toàn lao động khi vận hành dàn ép và thiết bị nâng hạ.

Kết quả và đóng góp

Đồ án hoàn thành trọn vẹn khối lượng tính toán và thiết kế kỹ thuật công trình nhà cao tầng bê tông cốt thép với các kết quả cụ thể:

  • Xác lập cơ sở định lượng để lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối (dày 150 mm) thay cho phương án sàn phẳng (dày 250 mm), mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt với mức chênh lệch chi phí vật liệu tiết kiệm được là 81,4 triệu VNĐ/sàn, tương ứng tổng giá trị tiết kiệm khoảng 1,221 tỷ VNĐ cho toàn bộ 15 sàn của công trình.
  • Kiểm tra định lượng khả năng chịu lực của ô sàn phẳng: Lực chọc thủng $N_{dt} = 600,05\text{ kN} < P_{cx} = 1105,9\text{ kN}$ và độ võng lớn nhất $f_{\max} = 7,5\text{ mm} \le [f] = 34\text{ mm}$, cung cấp bộ số liệu đối chiếu kỹ thuật đầy đủ giữa hai loại kết cấu sàn.
  • Hoàn thiện mô hình tính toán cốt thép vách cứng nhà cao tầng theo phương pháp "giả thiết vùng biên chịu mômen" tuân thủ tiêu chuẩn TCXDVN 198:1997, bố trí cốt thép vùng biên $14\phi 20$ chịu lực uốn chính và cốt thép vùng giữa $\phi 16\text{a}200$, kiểm tra khả năng chịu uốn ngoài mặt phẳng đạt $420\text{ kNm/toàn vách}$.
  • Thiết lập giải pháp kết cấu móng cọc ép và phương án tổ chức thi công ép cọc chi tiết, đồng bộ từ khâu tính toán sức chịu tải cọc, kiểm tra cẩu lắp, thiết kế đài móng đến lựa chọn máy ép, đối trọng và quy trình kiểm soát an toàn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án gắn liền với phạm vi của một đồ án tốt nghiệp kỹ sư:

  • Phạm vi khảo sát phương án sàn mới dừng lại ở việc so sánh giữa sàn sườn truyền thống và sàn phẳng bê tông cốt thép thường có mũ cột, chưa mở rộng so sánh với các giải pháp sàn hiện đại khác như sàn phẳng dự ứng lực căng sau, sàn rỗng hay sàn bóng (bubble deck).
  • Phân tích kết cấu chịu tải trọng động đất mới dừng ở mức xác định cốt thép cấu tạo và tính toán lực tương đương theo TCXDVN 198:1997, chưa thực hiện mô phỏng phân tích lịch sử thời gian (Time-history analysis) hay phân tích phi tuyến tĩnh (Pushover analysis).

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo bao gồm:

  • Nghiên cứu ứng dụng bê tông cường độ cao và bê tông tự lèn cho hệ cột, vách cứng các tầng dưới nhằm thu hẹp kích thước tiết diện, tăng diện tích sử dụng thông thủy.
  • Nghiên cứu phương án sàn phẳng bê tông ứng lực trước căng sau cho các ô lưới cột có khẩu độ lớn hơn 9 m nhằm giảm khối lượng bản thân công trình và tối ưu hóa chiều cao tầng.
  • Tích hợp mô hình thông tin công trình (BIM) trong việc kết nối dữ liệu thiết kế kết cấu với quản lý khối lượng và tiến độ thi công móng cọc.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho sinh viên ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp đang thực hiện đồ án tốt nghiệp hoặc đồ án môn học kết cấu bê tông cốt thép, kết cấu nhà cao tầng, nền móng và thi công. Các nội dung có giá trị tham khảo nổi bật bao gồm:

  • Quy trình mô hình hóa, gán tải trọng và phân tích nội lực bản sàn bằng phần mềm SAFE v12 kết hợp phương pháp dải strip.
  • Phương pháp luận và bảng tính so sánh chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật trực tiếp giữa hai phương án sàn chịu lực.
  • Trình tự tính toán cốt thép vách cứng bằng phương pháp vùng biên chịu mômen theo TCXDVN 198:1997.
  • Quy trình tính chọn thiết bị ép cọc thủy lực, tính toán tải trọng đối trọng và thiết kế biện pháp thi công cọc ép.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao tác giả quyết định lựa chọn phương án sàn sườn thay vì phương án sàn phẳng cho công trình Chung cư An Gia Phú?
Dựa trên kết quả tính toán và so sánh kinh tế - kỹ thuật ở Chương 4, phương án sàn sườn có chiều dày 150 mm sử dụng lượng bê tông và cốt thép ít hơn đáng kể so với sàn phẳng dày 250 mm có mũ cột. Chi phí vật liệu (bê tông và thép) của sàn sườn là 183,3 triệu VNĐ/sàn, trong khi sàn phẳng là 264,7 triệu VNĐ/sàn. Mức chênh lệch 81,4 triệu VNĐ/sàn giúp tiết kiệm khoảng 1,221 tỷ VNĐ cho toàn bộ 15 mặt sàn của công trình, do đó phương án sàn sườn được lựa chọn để tối ưu hóa chi phí đầu tư.

2. Phương pháp "giả thiết vùng biên chịu mômen" được tác giả áp dụng để tính toán cốt thép vách cứng như thế nào?
Phương pháp này giả định toàn bộ mômen uốn trong mặt phẳng của vách cứng được chuyển đổi thành cặp ngẫu lực kéo - nén tập trung đặt tại hai vùng biên ở hai đầu vách, trong khi lực dọc trục được phân bố đều trên toàn bộ chiều dài vách. Cốt thép chịu lực chính được tính toán và bố trí tập trung tại vùng biên (chọn $14\phi 20$ ở tầng hầm), còn phần bụng vách ở giữa được bố trí lưới thép cấu tạo ($\phi 16\text{a}200$) theo quy định của tiêu chuẩn TCXDVN 198:1997.

3. Kết quả kiểm tra điều kiện chống chọc thủng của sàn phẳng tại vị trí cột chịu tải lớn nhất cho kết quả ra sao?
Vị trí kiểm tra là cột B-2 ($700 \times 700\text{ mm}$) với chiều dày mũ cột 350 mm ($h_0 = 315\text{ mm}$). Lực gây đâm thủng tính toán là $N_{dt} = 600,05\text{ kN}$, nhỏ hơn nhiều so với khả năng chịu cắt đâm thủng của tiết diện bê tông $P_{cx} = 1105,9\text{ kN}$. Kết quả này chứng minh bản sàn thỏa mãn điều kiện chống chọc thủng mà không cần tăng cường cốt thép chịu cắt đâm thủng.

4. Cấp độ bền bê tông và các chủng loại cốt thép được quy định sử dụng trong thiết kế công trình gồm những thông số nào?
Công trình sử dụng bê tông cấp độ bền B25 có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 14,5\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo $R_{bt} = 1,05\text{ MPa}$, môđun đàn hồi $E = 30.000\text{ MPa}$. Cốt thép sử dụng gồm hai nhóm: nhóm AI cho thanh có đường kính $\phi < 10\text{ mm}$ với $R_s = 225\text{ MPa}$; nhóm AII cho thanh có đường kính $\phi \ge 10\text{ mm}$ với $R_s = 280\text{ MPa}$.

5. Sơ đồ tính toán và giải pháp bố trí cốt thép cho bản thang bộ của công trình được thiết lập như thế nào?
Bản thang bộ 2 vế (chiều cao tầng 3,4 m, mỗi vế 10 bậc kích thước $170 \times 270\text{ mm}$) được tính toán theo sơ đồ dầm đơn giản 2 đầu khớp tựa lên dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới. Với mômen uốn tính toán tại nhịp bản nghiêng $M_{\text{nhịp}} = 36\text{ kNm}$, tác giả bố trí cốt thép chịu lực chính là $\phi 14\text{a}100$ ($A_{sc} = 15,39\text{ cm}^2$) và đặt cốt thép cấu tạo theo quy chuẩn cho mômen âm tại gối tựa.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp đã giải quyết hoàn chỉnh các yêu cầu thiết kế kỹ thuật cho công trình Chung cư An Gia Phú quy mô 16 tầng tại Quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh. Các giải pháp kết cấu từ sàn sườn, hệ khung - vách không gian đến nền móng cọc ép đều được tính toán và kiểm tra định lượng chặt chẽ theo các tiêu chuẩn TCVN 2737:1995, TCVN 5574:2012 và TCXDVN 198:1997. Kết quả nghiên cứu làm sáng tỏ tính ưu việt về mặt kinh tế của phương án sàn sườn so với sàn phẳng, đồng thời thiết lập phương án thi công ép cọc đồng bộ, khả thi cho điều kiện thực tế của công trình.