Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong tiến trình đô thị hóa và hiện đại hóa tại Việt Nam, nhu cầu về nhà ở và không gian sinh hoạt tiện nghi tại các đô thị lớn như Thành phố Hồ Chí Minh ngày càng gia tăng. Việc đầu tư xây dựng các công trình nhà cao tầng phục vụ dân sinh đòi hỏi quy trình tính toán, thiết kế kết cấu và tổ chức thi công phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật nhằm bảo đảm khả năng chịu lực, tính ổn định và độ an toàn công trình trong suốt niên hạn sử dụng. Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp thực hiện nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật toàn diện cho công trình Chung cư Ngô Thì Nhậm, đặt tại Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh.

Mục tiêu cốt lõi của đồ án là vận dụng lý thuyết chuyên ngành để lập phương án kiến trúc, mô hình hóa và tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang (bao gồm gió động và động đất), thiết kế nền móng và lập biện pháp kỹ thuật thi công cho công trình. Căn cứ theo văn bản giao nhiệm vụ, đồ án thực hiện 4 nhóm nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế cụ thể như sau:

  1. Về kiến trúc: Rà soát, điều chỉnh kích thước theo hướng dẫn của giảng viên và thể hiện lại hệ thống bản vẽ kiến trúc công trình.
  2. Về kết cấu: Tính toán và thiết kế sàn tầng điển hình; tính toán thiết kế cầu thang bộ và bể nước mái; xây dựng mô hình không gian, phân tích nội lực và tính toán cốt thép cho khung trục A và khung trục 3.
  3. Về nền móng: Tổng hợp, phân tích số liệu địa chất công trình; tính toán và thiết kế so sánh 02 phương án móng khả thi (phương án móng cọc ép và phương án móng cọc khoan nhồi).
  4. Về thi công: Lập biện pháp kỹ thuật và quy trình thi công cọc khoan nhồi.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là toàn bộ giải pháp kỹ thuật, hệ kết cấu chịu lực và nền móng của công trình Chung cư Ngô Thì Nhậm.

Phạm vi nghiên cứu được xác định cụ thể:

  • Phạm vi không gian: Công trình tọa lạc tại Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh; quy mô gồm 18 tầng (01 tầng trệt, 17 tầng lầu và 01 tầng mái/sân thượng), chiều cao tổng thể 62,2 m tính từ mặt đất tự nhiên, diện tích sàn tầng điển hình là 25 m × 40 m ($1000\text{ m}^2$).
  • Phạm vi thời gian: Đồ án được giao nhiệm vụ ngày 01/03/2015 và hoàn thành nghiệm thu vào ngày 28/06/2015.
  • Hồ sơ sản phẩm: Bao gồm 01 tập Thuyết minh tính toán, 01 tập Phụ lục và 20 bản vẽ kỹ thuật khổ A1 (trong đó có 03 bản vẽ kiến trúc, 15 bản vẽ kết cấu và 02 bản vẽ nền móng).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế

Đồ án được xây dựng trên nền tảng lý thuyết cơ học kết cấu, cơ học đất - nền móng và phương pháp tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo trạng thái giới hạn (Trạng thái giới hạn I về cường độ và Trạng thái giới hạn II về điều kiện sử dụng bình thường như độ võng, khe nứt). Đồng thời, phương pháp phổ phản ứng đàn hồi được áp dụng để xác định tải trọng động đất tác dụng lên công trình nhiều tầng.

Hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng Việt Nam được tác giả áp dụng trực tiếp gồm:

  • TCVN 2737:1995 / TCVN 2737:2006: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCXD 229:1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995.
  • TCXD 5574:2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCXD 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.
  • TCVN 375:2006: Thiết kế công trình chịu động đất (theo tài liệu hướng dẫn của Bùi Hữu Hạnh, NXB Xây dựng, 2009).
  • TCVN 205:1998: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCXD 195:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi.
  • TCVN 4513-88: Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế.

Phương pháp nghiên cứu và tính toán thực tế:

  • Phương pháp mô hình hóa phần tử hữu hạn (FEM): Sử dụng phần mềm ETABS để thiết lập mô hình không gian tổng thể của công trình chịu các tổ hợp tải trọng tĩnh, hoạt tải, gió tĩnh, gió động và động đất; sử dụng phần mềm SAFE V12 để phân tích ứng xử chịu lực, mômen uốn theo dải (strip) và tính toán độ võng đàn hồi của bản sàn tầng điển hình.
  • Phương pháp giải tích và bảng tính tự lập: Ứng dụng phần mềm Microsoft Excel để lập trình các thuật toán tính toán cốt thép cấu kiện dầm, cột, vách cứng, móng cọc và kiểm tra điều kiện võng, nứt theo đúng công thức tiêu chuẩn hiện hành.
  • Nguồn dữ liệu đầu vào: Hồ sơ thiết kế kiến trúc công trình Chung cư Ngô Thì Nhậm; tài liệu khảo sát địa chất công trình tại địa điểm xây dựng (Quận 10, TP.HCM); số liệu khí tượng thủy văn khu vực Thành phố Hồ Chí Minh (áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$, vùng gió II-A).

Vật liệu sử dụng trong thiết kế được chuẩn hóa theo bảng sau:

Loại vật liệu Cấp bền / Nhóm thép Các chỉ tiêu cơ lý tính toán chính Ứng dụng cấu kiện
Bê tông Cấp độ bền B25 $R_b = 14,5\text{ MPa}$; $R_{bt} = 1,05\text{ MPa}$; $E_b = 30000\text{ MPa}$ Toàn bộ kết cấu sàn, dầm, cột, vách, bể nước, móng
Cốt thép tròn trơn Thép AI ($\varnothing \le 10\text{ mm}$) $R_s = 225\text{ MPa}$; $R_{sc} = 225\text{ MPa}$; $R_{sw} = 175\text{ MPa}$; $E_s = 210000\text{ MPa}$ Cốt đai, cốt thép cấu tạo, thép bản nắp bể nước
Cốt thép có gờ Thép AII ($\varnothing \ge 10\text{ mm}$) $R_s = 280\text{ MPa}$; $R_{sc} = 280\text{ MPa}$; $\xi_R = 0,623$ Cốt thép dọc chịu lực bản thang bộ
Cốt thép có gờ Thép AIII ($\varnothing > 10\text{ mm}$) $R_s = 365\text{ MPa}$; $R_{sc} = 365\text{ MPa}$; $E_s = 200000\text{ MPa}$; $\xi_R = 0,563$ Thép sàn, thép dọc dầm, cột, vách cứng, đài móng

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 trình bày tổng quan về dự án, điều kiện tự nhiên, phân khu chức năng và các giải pháp kỹ thuật cơ sở của Chung cư Ngô Thì Nhậm.

  • Quy mô và công năng: Công trình gồm 1 tầng trệt (bố trí sảnh đón, văn phòng làm việc) và 17 tầng căn hộ điển hình (mỗi tầng có 8 căn hộ, trung bình 4 người/căn, tổng dân số tính toán khoảng 544 người). Tầng mái bố trí hồ nước, hệ thống chống sét và thoát nước mưa.
  • Giao thông nội bộ: Giao thông đứng gồm 2 thang máy khách tải trọng 8 người/thang, tốc độ $120\text{ m/phút}$, cửa mở rộng $1000\text{ mm}$, phục vụ lưu thông cho khoảng 300 người với thời gian chờ trung bình 40 giây; thang bộ thoát hiểm có chiều rộng vế thang $1,2\text{ m}$, bố trí trung tâm với khoảng cách di chuyển xa nhất từ cửa căn hộ đến thang nhỏ hơn $20\text{ m}$. Hành lang giao thông ngang giữa tầng rộng $3,1\text{ m}$.
  • Điều kiện khí hậu TP.HCM: Nhiệt độ trung bình năm $26^\circ\text{C}$ (thấp nhất $22^\circ\text{C}$, cao nhất $30^\circ\text{C}$), lượng mưa trung bình năm $1000 - 1800\text{ mm}$, độ ẩm trung bình 78%, tần suất lặng gió trung bình năm 26%.
  • Hệ thống kỹ thuật (MEP): Cấp điện qua 2 nguồn (lưới điện thành phố và máy phát điện dự phòng), mạng lưới cáp ngầm có aptomat tự động từ 1A đến 80A; cấp nước kết hợp nước thủy cục và nước ngầm qua bể ngầm, trạm bơm đẩy lên bể nước mái; thoát nước mưa mái qua các phễu thu dẫn vào ống $\varnothing 140\text{ mm}$; hệ thống PCCC trang bị họng nước chữa cháy, cuộn vòi $\varnothing 20$ dài $25\text{ m}$, lăng phun $\varnothing 13$, đầu phun sprinkler tự động bố trí khoảng cách $3\text{ m}$, bình bọt/hóa chất và hệ thống đèn báo thoát hiểm.
  • Tải trọng tính toán: Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân kết cấu, lớp hoàn thiện, tường xây và thiết bị; hoạt tải tiêu chuẩn xác định theo công năng: phòng khách/bếp ($2,0\text{ kN/m}^2$), phòng ngủ ($1,5\text{ kN/m}^2$), khu vệ sinh ($2,0\text{ kN/m}^2$), hành lang/sảnh ($3,0\text{ kN/m}^2$), gara ($5,0\text{ kN/m}^2$). Tải trọng gió tính với áp lực tiêu chuẩn $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$, có xét thành phần động do công trình cao trên $40\text{ m}$.

Chương 2: Tính toán thiết kế sàn

Nội dung chương 2 tập trung xác định kích thước sơ bộ, tải trọng và tính toán cốt thép bản sàn tầng điển hình:

  • Kích thước hình học: Ô sàn lớn nhất có kích thước $8,5\text{ m} \times 8,0\text{ m}$ ($8500 \times 8000\text{ mm}$), làm việc theo dạng bản kê 4 cạnh. Chiều dày sàn chọn $h_s = 150\text{ mm}$ (dựa trên công thức sơ bộ $h_s = \frac{D}{m} L_1$ với $m = 45$). Kích thước tiết diện dầm chính chọn $300 \times 700\text{ mm}$, dầm phụ chọn $300 \times 500\text{ mm}$.
  • Tải trọng tác dụng: Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn thường $g_{ht} = 5,12\text{ kN/m}^2$, sàn vệ sinh và sàn mái $g_{ht} = 6,7\text{ kN/m}^2$; tĩnh tải tường xây gạch 200 mm phân bố lên dầm; hoạt tải sàn được gán theo từng chức năng không gian.
  • Mô hình và kết quả phân tích trên SAFE: Mặt bằng sàn được chia thành các dải strip theo phương X (dải CSA) và phương Y (dải CSB).
  • Kiểm tra biến dạng: Độ võng lớn nhất xuất từ SAFE đạt $F_{\max} = 7\text{ mm}$, nhỏ hơn độ võng giới hạn cho phép $[f] = \frac{L}{200} = 25\text{ mm}$ (theo TCVN 5574:2012 đối với nhịp $5\text{ m} < L < 10\text{ m}$), kết luận sàn đảm bảo độ cứng.
  • Bố trí cốt thép: Cốt thép sàn được chọn với hàm lượng nằm trong giới hạn hợp lý ($\mu_{\min} = 0,1% \le \mu \le \mu_{\max}$). Kết quả bố trí thép phương X gồm $\varnothing 10\text{a}200$ và $\varnothing 12\text{a}200$ (tương ứng các dải CSA1, CSA3, CSA6, CSA9, CSA12); phương Y bố trí $\varnothing 10\text{a}200$ và $\varnothing 12\text{a}200$ (tại các dải CSB1, CSB6, CSB12, CSB18).

Chương 3: Tính toán thiết kế cầu thang bộ

Chương 3 trình bày giải pháp tính toán kết cấu cầu thang bộ tầng điển hình:

  • Thông số cấu tạo: Chiều cao tầng $3,4\text{ m}$, thiết kế dạng cầu thang 2 vế dạng bản chịu lực; mỗi vế gồm 10 bậc, kích thước mỗi bậc $L \times H = 300 \times 170\text{ mm}$; chiều dày bản thang chọn $h_b = 180\text{ mm}$; góc nghiêng bản thang có $\cos\alpha \approx 0,87$.
  • Tải trọng: Xác định tĩnh tải bản chiếu nghỉ, bản chiếu tới và bản thang nghiêng (quy đổi tải trọng lớp đá hoa cương, vữa lót, trọng lượng bậc gạch tam giác và vữa trát trần với tổng trọng lượng bản thân $q_{dung} = 8,361\text{ kN/m}$); hoạt tải tính toán bản thang $p^{tt} = 3,60\text{ kN/m}$. Tổng tải trọng tính toán trên bản thang đạt $q^{tt} = 8,281\text{ kN/m}$, trên bản chiếu nghỉ và chiếu tới là $6,897\text{ kN/m}$.
  • Nội lực và cốt thép: Mômen uốn tính toán lớn nhất tại nhịp bản thang $M = 19,42\text{ kNm}$. Sử dụng bê tông B25 và thép AII ($R_s = 280\text{ MPa}$), chiều cao làm việc $h_0 = 165\text{ mm}$, tính toán và bố trí cốt thép dọc chịu lực đảm bảo hàm lượng $\mu \ge \mu_{\min} = 0,1%$.
  • Kiểm tra chuyển vị: Chuyển vị ngang/đứng tại điểm nút chiếu nghỉ dưới tổ hợp COMB1 đạt $UX = 0,24\text{ mm}$, thỏa mãn điều kiện biến dạng cho phép.

Chương 4: Tính toán thiết kế bể nước mái

Chương 4 tính toán dung tích và kết cấu bể nước bê tông cốt thép đặt trên tầng mái:

  • Dung tích tính toán: Căn cứ tiêu chuẩn TCVN 4513-88, tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt $q = 150\text{ lít/người/ngày}$. Tổng số người sử dụng từ tầng 2 đến tầng 18 là 544 người. Lưu lượng nước sinh hoạt: $Q_{sh} = \frac{150 \times 544}{1000} = 81,6\text{ m}^3\text{/ngày}$. Bổ sung 10% nước công cộng/chữa cháy và 10% cho khu thương mại dịch vụ tầng trệt, tổng nhu cầu nước tính toán là $Q = 97,92\text{ m}^3\text{/ngày}$. Kích thước mặt bằng bể chọn $8,5\text{ m} \times 17\text{ m}$, thuộc dạng bể thấp.
  • Bản nắp bể: Chiều dày bản nắp $h_b = 100\text{ mm}$, kích thước lỗ thăm $600 \times 600\text{ mm}$; tính toán theo sơ đồ bản kê 4 cạnh chịu tĩnh tải lớp láng vữa ($g^{tt} = 0,79\text{ kN/m}^2$) và hoạt tải sửa chữa ($p_n = 1,975\text{ kN/m}^2$).
  • Bản thành bể: Chiều dày $h_b = 150\text{ mm}$; chịu tác dụng đồng thời của áp lực nước đẩy ngang ($P_n = 15\text{ kN/m}^2$ khi bể đầy) và áp lực gió hút ngoài công trình ($W = 0,627\text{ kN/m}^2$); tỷ số cạnh dài/ngắn $\frac{L}{h} = \frac{8,5}{2} = 4,25 > 3$, bản thành được tính như bản dầm một phương cắt dải $1\text{ m}$.
  • Bản đáy và hệ dầm đỡ: Bản đáy có chiều dày $h_b = 200\text{ mm}$, chịu tải trọng bản thân, lớp lát bảo vệ và cột nước thủy tĩnh $15\text{ kN/m}^2$; tính toán hệ dầm nắp và dầm đáy bằng mô hình khung phẳng trên phần mềm ETABS; tính toán cốt đai chịu cắt, cốt treo dạng đai tại vị trí giao dầm và kiểm tra bề rộng khe nứt, độ võng của bản đáy và bản thành theo TCXD 5574:2012.

Chương 5: Tính toán khung

Chương 5 trình bày toàn bộ quy trình phân tích và thiết kế khung chịu lực không gian:

  • Mô hình hóa kết cấu: Thiết lập mô hình phần tử thanh 3D trên ETABS gồm hệ cột, dầm, vách cứng thang máy cho toàn bộ 18 tầng công trình.
  • Tác động tải trọng ngang:
    • Tải trọng gió tĩnh và gió động phân tích theo tiêu chuẩn TCXD 229:1999, tính toán chuyển vị và dao động riêng của công trình.
    • Tải trọng động đất tính theo phương pháp phổ phản ứng đàn hồi tuân thủ TCVN 375:2006.
  • Kiểm tra ổn định tổng thể: Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình dưới tác động của các tổ hợp tải trọng ngang nguy hiểm nhất, đảm bảo trong giới hạn cho phép $[\Delta] \le \frac{H}{500}$.
  • Thiết kế cốt thép khung trục A và trục 3:
    • Dầm khung trục A và trục 3: Tính toán cốt thép dọc chịu mômen âm (tại gối) và mômen dương (tại nhịp); tính toán bố trí cốt đai chịu lực cắt theo tiết diện nghiêng.
    • Cột khung trục A và trục 3: Tính toán cốt thép dọc theo bài toán nén uốn lệch tâm xiên; bố trí cốt đai dày tại vùng nối và chân cột theo quy định cấu tạo kháng chấn.
    • Vách cứng trục 3: Phân tích lực dập, mômen và lực cắt để bố trí cốt thép chịu uốn và lưới thép phân bố cho vách lõi thang máy.

Chương 6: Tính toán thiết kế móng

Chương 6 giải quyết bài toán nền móng và công nghệ thi công:

  • Điều kiện địa chất: Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền tại hiện trường Quận 10 thông qua số liệu các hố khoan khảo sát.
  • Phương án 1 - Móng cọc ép bê tông cốt thép: Lựa chọn kích thước tiết diện và chiều dài đoạn cọc; tính toán sức chịu tải của cọc đơn theo chỉ tiêu cường độ đất nền và vật liệu; kiểm tra khả năng chịu lực khi cẩu lắp; tính toán thiết kế đài móng chân cột C2 (móng M2), móng cột C12 (móng M12) và móng băng dưới vách cứng.
  • Phương án 2 - Móng cọc khoan nhồi: Lựa chọn đường kính cọc, chiều sâu ngàm vào tầng đất chịu lực tốt; tính toán sức chịu tải cọc theo đất nền và cường độ vật liệu; tính toán đài móng chân cột C2 (móng M2), chân cột C8 (móng M8) và đài móng vách cứng chịu tải trọng lớn.
  • So sánh và lựa chọn phương án: Phân tích các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật, khả năng thi công trong đô thị chật hẹp, mức độ lún và khả năng chịu tải ngang để đi đến lựa chọn phương án móng tối ưu cho công trình.
  • Biện pháp kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi: Lập quy trình công nghệ chi tiết gồm các bước: công tác chuẩn bị mặt bằng và định vị tim cọc; lắp đặt thiết bị khoan và chuẩn bị hố đào/dung dịch bentonite giữ thành; đào đất tạo lỗ cọc; gia công, lắp dựng và hạ lồng cốt thép; vệ sinh đáy hố khoan; đổ bê tông bằng phương pháp ống dẫn (tremie); các yêu cầu kiểm soát chất lượng và quy chuẩn an toàn lao động.

Kết quả và giải pháp kỹ thuật

Đồ án đã hoàn thành đầy đủ các nội dung tính toán kỹ thuật từ phần thân đến phần ngầm của công trình Chung cư Ngô Thì Nhậm, đưa ra các kết quả định lượng cụ thể:

Hạng mục cấu kiện Kích thước / Tiết diện thiết kế Kết quả tính toán nội lực & biến dạng chính Giải pháp cốt thép bố trí
Sàn tầng điển hình Chiều dày $h_s = 150\text{ mm}$ (ô bản $8,5 \times 8,0\text{ m}$) Độ võng lớn nhất $F_{\max} = 7\text{ mm} < [f] = 25\text{ mm}$ Bố trí lưới thép $\varnothing 10\text{a}200$ và $\varnothing 12\text{a}200$ theo dải strip X và Y
Dầm khung chính Tiết diện $300 \times 700\text{ mm}$ Chịu mômen uốn và lực cắt khung không gian Thép dọc nhóm AIII, cốt đai tăng cường kháng chấn
Bản thang bộ Chiều dày $h_b = 180\text{ mm}$ (bậc $300 \times 170\text{ mm}$) Mômen nhịp $M = 19,42\text{ kNm}$; chuyển vị $UX = 0,24\text{ mm}$ Thép dọc nhóm AII ($R_s = 280\text{ MPa}$), đảm bảo $\mu \ge 0,1%$
Bể nước mái Mặt bằng $8,5 \times 17\text{ m}$, dung tích $97,92\text{ m}^3$ Bản nắp $h=100\text{ mm}$; bản thành $h=150\text{ mm}$; bản đáy $h=200\text{ mm}$ Thép chịu uốn kết hợp kiểm tra bề rộng vết nứt và độ võng
Khung không gian Hệ khung - vách BTCT toàn khối 18 tầng Tải trọng gió động (TCXD 229:1999) và động đất (TCVN 375:2006) Thiết kế chi tiết cốt thép dầm, cột, vách khung trục A và trục 3
Nền móng & Thi công 02 phương án: Cọc ép và Cọc khoan nhồi Đài móng C2 (M2), C8 (M8), C12 (M12) và móng vách cứng Lập quy trình kỹ thuật thi công hoàn chỉnh cho cọc khoan nhồi

Về mặt giải pháp kỹ thuật, tác giả đề xuất:

  • Sử dụng giải pháp kết cấu bê tông cốt thép toàn khối B25 kết hợp vách cứng lõi thang máy nhằm tăng cường độ cứng chống xoắn và hạn chế chuyển vị ngang do tải trọng gió và động đất.
  • Lựa chọn giải pháp sàn dầm truyền thống kết hợp chia dải tính toán chi tiết trên phần mềm SAFE V12, giúp phản ánh chính xác trạng thái phân phối ứng suất và kiểm soát độ võng thực tế của ô bản lớn ($8,5 \times 8,0\text{ m}$).
  • Đề xuất quy trình thi công cọc khoan nhồi có sử dụng dung dịch giữ thành hố đào và quy chuẩn ống đổ bê tông, phù hợp với điều kiện địa chất đô thị tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Căn cứ vào nội dung và phạm vi trình bày trong thuyết minh đồ án tốt nghiệp kỹ sư, các hạn chế và hướng mở kỹ thuật được ghi nhận như sau:

  • Về phạm vi tính toán kết cấu phần thân: Đồ án tập trung tính toán thiết kế chi tiết cốt thép cho hai hệ khung đại diện là khung trục A (phương ngang) và khung trục 3 (phương dọc), kết hợp vách cứng trục 3. Các hệ khung phẳng và cấu kiện cột, dầm tại các trục còn lại chưa được xuất bảng tính chi tiết trong thuyết minh chính.
  • Về mô hình hóa phi tuyến: Việc tính toán tác động động đất dừng lại ở phương pháp phổ phản ứng đàn hồi theo TCVN 375:2006, chưa thực hiện phân tích tĩnh phi tuyến (Pushover Analysis) hoặc phân tích động phi tuyến theo lịch sử thời gian (Time-history Analysis) để đánh giá mức độ suy giảm độ cứng và sự hình thành khớp dẻo trong kết cấu.
  • Về biện pháp thi công: Chuyên đề thi công tập trung sâu vào công nghệ thi công cọc khoan nhồi, chưa mở rộng sang biện pháp thi công đào đất tầng hầm, tường vây hoặc biện pháp ván khuôn, biện pháp an toàn khi thi công phần thân nhà cao tầng.
  • Hướng phát triển kỹ thuật: Mở rộng tính toán tự động hóa cho toàn bộ các cấu kiện trên mô hình không gian 3D, tích hợp kiểm tra tương tác đất - kết cấu (Soil-Structure Interaction - SSI) đối với hệ móng cọc khoan nhồi và lập kế hoạch tổ chức thi công tổng thể cho toàn dự án.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo chuyên ngành phục vụ cho các nhóm đối tượng sau:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng (Dân dụng và Công nghiệp): Cung cấp một quy trình mẫu hoàn chỉnh về các bước lập thuyết minh đồ án tốt nghiệp, từ xử lý hồ sơ kiến trúc, sơ bộ tiết diện, tính toán cấu kiện phụ (sàn, cầu thang, bể nước) đến mô hình hóa khung không gian chịu tải trọng động.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu công trình: Tham khảo quy trình ứng dụng phối hợp giữa các phần mềm ETABS (mô hình không gian, gán tải trọng gió động, động đất) và SAFE (phân tích nội lực dải strip và kiểm tra biến dạng sàn), cũng như các bảng tính Excel kiểm tra cấu kiện theo TCXD 5574:2012 và TCVN 375:2006.
  • Kỹ sư thi công nền móng: Tham khảo quy trình kỹ thuật, các bước chuẩn bị thiết bị, định vị tim cọc, kiểm soát dung dịch khoan và kỹ thuật an toàn khi thi công cọc khoan nhồi trong khu vực đô thị.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô hình học và phân khu chức năng chính của công trình Chung cư Ngô Thì Nhậm là gì?
Công trình gồm 18 tầng (1 tầng trệt làm văn phòng, sảnh đón và 17 tầng lầu dành cho căn hộ với 8 căn/tầng, tổng dân số khoảng 544 người; tầng mái chứa hồ nước và hệ thống kỹ thuật), chiều cao tổng thể đạt $62,2\text{ m}$, diện tích mặt bằng sàn tầng điển hình là $25\text{ m} \times 40\text{ m}$ ($1000\text{ m}^2$).

2. Chiều dày sàn tầng điển hình được chọn bao nhiêu và kết quả kiểm tra độ võng có thỏa mãn tiêu chuẩn không?
Sàn tầng điển hình có ô bản lớn nhất kích thước $8500 \times 8000\text{ mm}$, chiều dày sàn được chọn là $h_s = 150\text{ mm}$. Kết quả phân tích trên phần mềm SAFE V12 cho thấy độ võng lớn nhất đạt $F_{\max} = 7\text{ mm}$, nhỏ hơn độ võng cho phép $[f] = 25\text{ mm}$ theo TCXD 5574:2012, thỏa mãn điều kiện sử dụng bình thường.

3. Nhu cầu dùng nước và dung tích bể nước mái được tính toán dựa trên các thông số nào?
Dung tích bể nước được tính toán theo tiêu chuẩn TCVN 4513-88 với định mức $150\text{ lít/người/ngày}$ cho 544 cư dân (tổng $81,6\text{ m}^3\text{/ngày}$), cộng thêm 10% cho nhu cầu công cộng/PCCC và 10% cho khu thương mại tầng trệt, đưa ra tổng lưu lượng tính toán là $97,92\text{ m}^3\text{/ngày}$. Kích thước mặt bằng bể được thiết kế là $8,5\text{ m} \times 17\text{ m}$.

4. Tải trọng ngang tác dụng lên tòa nhà gồm những thành phần nào và được tính toán theo tiêu chuẩn nào?
Tải trọng ngang tác dụng lên công trình gồm tải trọng gió (thành phần tĩnh và thành phần động do công trình cao trên $40\text{ m}$, áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$) được tính theo TCVN 2737:1995 và TCXD 229:1999; cùng tải trọng động đất được xác định bằng phương pháp phổ phản ứng đàn hồi tuân thủ TCVN 375:2006.

5. Đồ án đã so sánh những phương án móng nào và chuyên đề thi công tập trung vào giải pháp kỹ thuật gì?
Đồ án đã tính toán và so sánh 02 phương án móng gồm phương án móng cọc ép bê tông cốt thép và phương án móng cọc khoan nhồi cho các cụm móng cột C2, C8, C12 và vách cứng. Chuyên đề thi công đi sâu vào quy trình kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi, từ chuẩn bị hố đào, khoan tạo lỗ, hạ lồng thép, đổ bê tông tremie đến an toàn lao động.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Chung cư Ngô Thì Nhậm" của sinh viên Phạm Nguyễn Hoàng Anh đã hoàn thành toàn diện các nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật công trình nhà ở cao tầng 18 tầng tại Thành phố Hồ Chí Minh theo đúng quy định chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp. Tác giả đã kết hợp chặt chẽ giữa hệ thống tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam hiện hành và các công cụ phần mềm chuyên dụng (ETABS, SAFE) để giải quyết bài toán chịu lực phức tạp của phần thân dưới tải trọng gió động và động đất. Đồng thời, việc tính toán so sánh hai phương án móng cọc và lập quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi đã mang lại giải pháp kỹ thuật hoàn chỉnh, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chịu lực, ổn định và thi công thực tế của công trình.