Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp (XDDD&CN) tập trung vào đề tài thiết kế công trình Trường Trung học Phổ thông (THPT) Bắc Tiền Hải. Bối cảnh thực tiễn của đồ án xuất phát từ yêu cầu xây dựng một cơ sở giáo dục hiện đại, đáp ứng nhu cầu học tập và giảng dạy tại khu vực đô thị đang trên đà phát triển của Thành phố Thái Bình. Đề tài được thực hiện bởi sinh viên Bùi Hoài Trung nhằm giải quyết trọn vẹn quy trình kỹ thuật từ thiết kế kiến trúc, tính toán kết cấu chịu lực đến lập biện pháp tổ chức thi công công trình nhà nhiều tầng.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu trong đồ án được phân chia cụ thể theo từng phần nhiệm vụ như sau:

  1. Phần I - Kiến trúc và Tổng quan (chiếm 10% khối lượng):
    • Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu đặc điểm và quy mô công trình.
    • Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu các giải pháp thiết kế kiến trúc.
    • Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu các giải pháp thiết kế kết cấu.
    • Nhiệm vụ 4: Tìm hiểu các giải pháp hạ tầng kỹ thuật của công trình.
  2. Phần II - Thiết kế Kết cấu (chiếm khối lượng trọng tâm):
    • Nhiệm vụ 1: Thiết kế kết cấu khung phẳng trục 3 chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang.
    • Nhiệm vụ 2: Thiết kế kết cấu cầu thang bộ tại vị trí trục 4-5 (dạng kết cấu thang có cốn).
    • Nhiệm vụ 3: Thiết kế kết cấu móng cọc BTCT tại khung trục 3.
  3. Phần III - Tổ chức và Biện pháp Kỹ thuật Thi công:
    • Lập biện pháp kỹ thuật thi công phần thân, thiết kế ván khuôn cho các cấu kiện điển hình (sàn, dầm, cột, cầu thang bộ).
    • Lập tiến độ thi công và biểu đồ tiêu thụ tài nguyên (nhân lực, xi măng, thép).
    • Thiết kế tổng mặt bằng thi công phần thân và mạng lưới cấp điện, cấp nước thi công.
    • Đề xuất các giải pháp an toàn lao động và vệ sinh môi trường.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đồ án:

  • Đối tượng nghiên cứu: Công trình Trường THPT Bắc Tiền Hải, thuộc loại công trình công cộng (nhà nhiều tầng loại 2, chiều cao dưới 75 m) có niên hạn sử dụng (tuổi thọ thiết kế) là 50 năm.
  • Phạm vi không gian: Công trình được xây dựng trên lô đất có diện tích $5000\text{ m}^2$ nằm trong quy hoạch của TP. Thái Bình; diện tích xây dựng là $602\text{ m}^2$, tổng diện tích sàn xây dựng là $3010\text{ m}^2$. Vị trí tiếp giáp khu đất gồm: phía Đông giáp đường lớn, phía Tây giáp khu dân cư, phía Nam giáp đường nhỏ (hướng tiếp cận chính), phía Bắc giáp khu dân cư.
  • Quy mô hình học: Công trình gồm 5 tầng và 1 tum; chiều cao mỗi tầng là $3,6\text{ m}$, chiều cao tầng tum là $2,7\text{ m}$, tổng chiều cao công trình tính từ cốt $\pm 0,000$ đến đỉnh mái tum là $20,7\text{ m}$; cốt nền tự nhiên đặt ở mức $-0,600\text{ m}$.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án được xây dựng trên nền tảng các quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng hiện hành của Việt Nam và các phương pháp tính toán cơ học kết cấu công trình:

Hệ thống tiêu chuẩn thiết kế áp dụng:

  • Tiêu chuẩn tải trọng và tác động: TCVN 2737:1995.
  • Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu Bê tông và Bê tông cốt thép: TCVN 5574:2012.
  • Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình: TCVN 9362:2012.
  • Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc: TCVN 9362:2012.

Mô hình và phương pháp tính toán kết cấu:

  • Tác giả sử dụng sơ đồ tính toán đàn hồi (chưa biến dạng), phân tích hệ phẳng 2 chiều dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (FEM).
  • Kết cấu sàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang, có chức năng phân phối tải trọng ngang (gió) về các khung chịu lực chính.
  • Phương pháp xác định nội lực và chuyển vị: Sử dụng phần mềm phân tích kết cấu ETABS phiên bản 17.1 để lập mô hình không gian, xác định các trường hợp nội lực nguy hiểm do tĩnh tải, các trường hợp hoạt tải cách tầng/lệch tầng và tải trọng gió.
  • Phương pháp tổ hợp nội lực và tính cốt thép: Ứng dụng các bảng tính tự lập trên phần mềm Microsoft Excel để tổ hợp nội lực theo các trường hợp tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt, tính toán diện tích cốt thép dầm, cột, kiểm tra hàm lượng cốt thép và chiều dài neo nối cốt thép theo TCVN 5574:2012.

Nguồn dữ liệu địa chất và khí tượng thủy văn:

  • Khí hậu: Dữ liệu của Đài khí tượng thủy văn khu vực Đông Bắc cho TP. Thái Bình: thuộc vành đai nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình năm $26^\circ\text{C} - 28^\circ\text{C}$; lượng mưa trung bình năm $1400 - 1600\text{ mm}$; độ ẩm trung bình $75 - 80%$; số giờ nắng trung bình $1500\text{ giờ/năm}$; áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 1,55\text{ kN/m}^2$ (vùng gió IV-B, dạng địa hình B).
  • Địa chất và thủy văn: Thành phần trầm tích chủ yếu là hạt cát nhỏ đến vừa, cát pha bột, sét nén ép khá chặt với màu sắc đặc trưng thay đổi từ trắng, vàng đến đỏ; mạng lưới thủy văn ổn định, không gây ảnh hưởng bất lợi đến sự ổn định của công trình.

Giải pháp vật liệu sử dụng trong tính toán:

  • Bê tông kết cấu chính: Sử dụng cấp độ bền B20 có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 11,5\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 0,9\text{ MPa}$.
  • Bê tông lót móng: Sử dụng cấp độ bền B12,5 có $R_b = 7,5\text{ MPa}$, $R_{bt} = 0,6\text{ MPa}$.
  • Cốt thép dọc chịu lực: Cốt thép nhóm CII có $R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa}$, môđun đàn hồi $E_s = 210000\text{ MPa}$.
  • Cốt thép đai và cấu tạo: Cốt thép nhóm CI có $R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$, môđun đàn hồi $E_s = 210000\text{ MPa}$.
  • Vật liệu xây bao che và ngăn chia: Tường gạch đất sét nung mác 75#, liên kết bằng vữa xi măng mác 50#.

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Kiến trúc và tổng quan công trình

Chương 1: Giới thiệu công trình

Chương này trình bày tổng quan về dự án xây dựng Trường THPT Bắc Tiền Hải tại TP. Thái Bình. Nội dung bao gồm việc đánh giá điều kiện tự nhiên, cơ sở hạ tầng giao thông tiếp cận, mạng lưới cấp thoát nước và cấp điện đô thị. Số liệu khí tượng thủy văn khẳng định địa điểm xây dựng có nền nhiệt ẩm cao, lượng mưa tập trung từ tháng 6 đến tháng 9, áp lực gió bão cần được kiểm soát chặt chẽ trong tính toán tải trọng công trình.

Chương 2: Giải pháp thiết kế của công trình

Tác giả thuyết minh chi tiết các giải pháp quy hoạch, kiến trúc và kỹ thuật mạng lưới công trình:

  • Quy hoạch tổng mặt bằng: Phía Bắc bố trí bãi để xe; phía Tây là khu vận động thể thao nội bộ; phía Đông là nhà làm việc giáo viên; phía Nam là sân trường rộng; xung quanh có đường vành đai phục vụ cứu hỏa tiếp cận.
  • Giải pháp mặt bằng tầng: Hình chữ nhật kích thước $59,27\text{ m} \times 12,22\text{ m}$. Từ tầng 1 đến tầng 5 bố trí các phòng học diện tích $52,7\text{ m}^2$, hành lang bên rộng $2,4\text{ m}$ liên kết thang bộ trung tâm, hai khu vệ sinh đặt ở hai đầu hồi. Mái dốc $1%$ thoát nước về sênô và bố trí bể nước inox.
  • Giải pháp mặt đứng: Chiều cao công trình $20,7\text{ m}$, tường bao ngoài dày $220\text{ mm}$, hệ cửa sổ mở rộng kích thước $2,4\text{ m} \times 1,2\text{ m}$ đón sáng tự nhiên, cửa đi chính $1,4\text{ m} \times 2,5\text{ m}$. Màu sắc chủ đạo là vàng kem kết hợp chi tiết trang trí trắng.
  • Hạ tầng kỹ thuật: Tuyến điện trung thế $15\text{ kV}$ cấp vào trạm biến áp, có 2 máy phát điện dự phòng tại tầng hầm; hệ thống cấp nước tự động qua bể ngầm và bể mái $40\text{ m}^3$; hệ thống PCCC có họng nước vách tường, bình bọt/CO2; chống sét sử dụng kim thu sét phát tia tiên đạo Saint-Elmo L2M (Franklin - France).

Phần II: Tính toán và thiết kế kết cấu

Chương 1: Lựa chọn giải pháp kết cấu

Chương này phân tích và lựa chọn phương án kết cấu chịu lực toàn diện:

  • Phương án kết cấu chính: Khung ngang bê tông cốt thép toàn khối kết hợp hệ giằng chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang.
  • Phương án sàn: Lựa chọn hệ sàn sườn toàn khối (dầm bản) do tính phổ biến, thi công thuận lợi và phù hợp với lưới cột của công trình.
  • Xác định sơ bộ tiết diện cấu kiện:
    • Chiều dày bản sàn: Sàn tầng điển hình dày $h_s = 10\text{ cm}$; sàn mái dày $h_s = 12\text{ cm}$ (đảm bảo chống nứt); sàn sênô dày $h_s = 8\text{ cm}$.
    • Tiết diện dầm: Dầm ngang nhịp biên D1 ($2,4\text{ m}$) chọn $22 \times 30\text{ cm}$; dầm ngang nhịp chính D2 ($7,2\text{ m}$) chọn $22 \times 70\text{ cm}$; dầm dọc D3 ($4,2\text{ m}$) chọn $22 \times 40\text{ cm}$; dầm phụ D4 chọn $22 \times 40\text{ cm}$; dầm mái nhịp chính chọn $22 \times 60\text{ cm}$.
    • Tiết diện cột: Cột biên trục A, B ($C3$) chọn $22 \times 22\text{ cm}$; cột trục C ($C2$) chọn $22 \times 55\text{ cm}$ (tầng 1), $22 \times 50\text{ cm}$ (tầng 2-3), $22 \times 45\text{ cm}$ (tầng 4-5); cột trục D ($C1$) chọn $22 \times 50\text{ cm}$ (tầng 1), $22 \times 45\text{ cm}$ (tầng 2-3), $22 \times 40\text{ cm}$ (tầng 4-5).

Chương 2: Tính toán tải trọng đơn vị

Tác giả tổng hợp toàn bộ các thành phần tĩnh tải, hoạt tải và áp lực gió tác dụng lên các bộ phận kết cấu:

Hạng mục kết cấu Lớp cấu tạo chính Tải tiêu chuẩn ($kN/m^2$) Hệ số tin cậy ($n$) Tải tính toán ($kN/m^2$)
Tường xây 110 mm Gạch xây + trát vữa 2 mặt 2,52 1,1 - 1,3 2,88
Tường xây 220 mm Gạch xây + trát vữa 2 mặt 3,84 1,1 - 1,3 4,33
Sàn phòng học, hành lang Gạch ceramic, vữa lót, bản BTCT 10cm, trát trần 3,33 1,1 - 1,3 3,79
Sàn vệ sinh Gạch chống trơn, vữa chống thấm tạo dốc, bản BTCT, thiết bị 4,53 1,1 - 1,3 5,60 (Tổng gồm vách: 5,90)
Sàn mái bằng Gạch lá nem, gạch 4 lỗ chống nóng, vữa chống thấm, BTCT 12cm 6,79 1,1 - 1,3 8,02
Sàn sênô Vữa chống thấm tạo dốc, bản BTCT 8cm, trát trần 3,07 1,1 - 1,3 3,59

Hoạt tải sử dụng quy chuẩn theo TCVN 2737:1995:

  • Phòng học/làm việc ($S1$): Hoạt tải tiêu chuẩn $p^{tc} = 2,0\text{ kN/m}^2$, tính toán $p^{tt} = 2,4\text{ kN/m}^2$ ($n = 1,2$).
  • Hành lang ($S2, S3$) và Cầu thang bộ ($BT$): $p^{tc} = 3,0\text{ kN/m}^2$, tính toán $p^{tt} = 3,6\text{ kN/m}^2$ ($n = 1,2$).
  • Khu vệ sinh ($S4$): $p^{tc} = 2,0\text{ kN/m}^2$, tính toán $p^{tt} = 2,4\text{ kN/m}^2$ ($n = 1,2$).
  • Mái bằng không sử dụng và sênô ($M, SN$): $p^{tc} = 0,75\text{ kN/m}^2$, tính toán $p^{tt} = 0,98\text{ kN/m}^2$ ($n = 1,3$).

Tải trọng gió tĩnh (Vùng IV-B, $W_0 = 1,55\text{ kN/m}^2$, $n = 1,2$, $C_đ = +0,8$, $C_h = -0,6$):

Tầng Cao độ $Z$ ($m$) Hệ số $k$ Áp lực gió đẩy $W_đ$ ($kN/m^2$) Áp lực gió hút $W_h$ ($kN/m^2$) Tải gió đẩy vào khung $q_đ$ ($kN/m$) Tải gió hút vào khung $q_h$ ($kN/m$)
Tầng 1 4,2 0,848 1,262 -0,946 5,300 -3,975
Tầng 2 7,8 0,947 1,409 -1,057 5,920 -4,440
Tầng 3 11,4 1,022 1,521 -1,141 6,390 -4,792
Tầng 4 15,0 1,080 1,607 -1,205 6,750 -5,062
Tầng 5 18,6 1,116 1,661 -1,245 6,975 -5,231

Lực tập trung do gió tác dụng lên tường chắn mái ($h' = 0,5\text{ m}$) tại đỉnh cột tầng 5: Phía đẩy $S_đ = 3,788\text{ kN}$; phía hút $S_h = -2,616\text{ kN}$.

Chương 3: Thiết kế khung trục 3

  • Sơ đồ tính toán: Thiết lập sơ đồ khung phẳng liên kết ngàm tại mặt trên móng (chiều sâu móng giả định cách cốt nền $\pm 0,000$ là $H_0 = 1,2\text{ m}$).
  • Xác định tải trọng tác dụng lên khung trục 3:
    • Tĩnh tải phân bố sàn tầng điển hình: Nhịp BC có $g_{tg} = 8,26\text{ kN/m}$; nhịp CD có $g_{ht} = 15,08\text{ kN/m}$.
    • Tĩnh tải tập trung tại gối tầng điển hình: Gối B là $30,69\text{ kN}$; Gối C là $74,59\text{ kN}$; Gối D là $62,65\text{ kN}$.
    • Tĩnh tải phân bố sàn tầng mái: Nhịp BC có $g_{tgm} = 17,48\text{ kN/m}$; nhịp CD có $g_{htm} = 31,92\text{ kN/m}$.
    • Tĩnh tải tập trung gối mái: Gối B là $38,98\text{ kN}$; Gối C là $64,24\text{ kN}$; Gối D là $45,48\text{ kN}$; đầu mút sênô $G_{sn} = 13,89\text{ kN}$.
    • Hoạt tải phân bố và tập trung theo 2 trường hợp: Hoạt tải 1 (chất tải tầng 2,4 nhịp BC và tầng 3,5 nhịp CD); Hoạt tải 2 (chất tải tầng 2,4 nhịp CD và tầng 3,5 nhịp BC).
  • Nội lực và cốt thép: Lập các bảng tổ hợp nội lực (mômen $M$, lực cắt $Q$, lực dọc $N$) cho các đoạn dầm AB, BC, CD, DE, dầm conson và các cột trục A, B, C, D, E. Tính toán bố trí diện tích cốt thép chịu uốn, cốt đai chống cắt, kiểm tra điều kiện khống chế nứt và neo nối cốt thép theo TCVN 5574:2012.

Chương 4: Thiết kế cầu thang bộ

Thiết kế cầu thang 2 vế tại trục 4-5. Cầu thang có tổng cộng 24 bậc, chiều cao mỗi bậc $150\text{ mm}$, chiều rộng bậc $300\text{ mm}$. Kết cấu thang sử dụng giải pháp bản thang có cốn bê tông cốt thép. Chương này thực hiện chi tiết việc xác định tải trọng bản thân và hoạt tải sử dụng ($3,6\text{ kN/m}^2$), tính toán nội lực và bố trí thép cho các cấu kiện: bản thang, bản chiếu nghỉ, cốn thang chịu lực, dầm chiếu nghỉ 1, dầm chiếu nghỉ 2 và dầm chiếu tới.

Chương 5: Thiết kế móng trục 3

  • Lựa chọn giải pháp móng: Dựa trên địa chất cát pha sét chặt và tải trọng chân cột lớn, lựa chọn phương án móng cọc ép bê tông cốt thép.
  • Tính toán sức chịu tải của cọc đơn: Xác định sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu $P_{vl}$ và theo các chỉ tiêu cơ lý của đất nền $P_{đn}$.
  • Thiết kế các đài móng:
    • Đài móng M1 (móng dưới cột trục C): Bố trí cụm cọc ép, xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc, kiểm tra lún tổng thể và tính toán cốt thép đài móng chống uốn, chống đâm thủng.
    • Đài móng M2 (móng dưới cột trục B): Bố trí cọc, kiểm tra cọc đơn, kiểm tra lún và kiểm tra ứng suất đài cọc.

Phần III: Biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công

Chương 1: Đặc điểm thi công công trình

Phân tích hiện trạng mặt bằng thi công tại TP. Thái Bình, phân tích khả năng cung ứng vật tư, đường vận chuyển, mặt bằng cấu kiện tầng điển hình phục vụ việc triển khai máy móc thiết bị thi công phần thân.

Chương 2: Lập biện pháp kỹ thuật thi công phần thân

  • Thiết kế ván khuôn và đà giáo: Tính toán chi tiết áp lực ngang của vữa bê tông, tải trọng thi công để thiết kế ván khuôn sàn, ván khuôn dầm chính D1, ván khuôn cột C2 và ván khuôn cầu thang bộ trục 4.
  • Biện pháp thi công bê tông: Phân chia mặt bằng thành các phân đoạn đổ bê tông hợp lý; tính toán khối lượng công tác bê tông, cốt thép, cốp pha; lựa chọn thiết bị thi công (máy trộn, cần trục, vận thăng lồng, máy đầm dùi); tóm tắt quy trình kỹ thuật đổ và bảo dưỡng bê tông cột, dầm, sàn, cầu thang bộ; hoàn thiện mái và xây trát hoàn thiện.

Chương 3: Lập tiến độ thi công phần thân

Lập bảng thông số tổ chức thi công chung cho toàn bộ công trình, thiết lập sơ đồ tiến độ thi công theo phương pháp dây chuyền, vẽ các biểu đồ tiêu thụ nhân lực và biểu đồ cung ứng tài nguyên vật tư chính (xi măng, cốt thép).

Chương 4: Thiết kế tổng mặt bằng thi công phần thân

  • Quy hoạch vị trí lắp đặt máy móc thi công: Cần trục tháp, máy vận thăng, trạm trộn.
  • Bố trí hệ thống đường giao thông tạm, kho bãi dự trữ vật tư ($Q_{dtr}$), lán trại tạm thời cho cán bộ và công nhân.
  • Tính toán nhu cầu tiêu thụ và thiết kế mạng lưới cấp nước thi công, sinh hoạt hiện trường ($Q_1, Q_2$), khu lán trại ($Q_3$) và mạng lưới cấp nước chữa cháy sự cố ($Q_4$).
  • Thiết kế mạng cấp điện thi công và chiếu sáng công trường.

Chương 5: An toàn lao động và vệ sinh môi trường

Đề xuất các biện pháp kỹ thuật an toàn lao động khi đổ bê tông trên cao, an toàn vận hành máy móc thiết bị nâng, an toàn điện công trường, an toàn công tác xây hoàn thiện và các biện pháp giữ gìn vệ sinh môi trường, an ninh trật tự khu vực xây dựng.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã giải quyết hoàn chỉnh các bài toán kỹ thuật từ giai đoạn thiết kế đến thi công công trình giáo dục:

  • Hệ thống hóa giải pháp hình học và kết cấu: Xác lập thành công kích thước cấu kiện cho công trình 5 tầng ($20,7\text{ m}$): sàn điển hình dày $10\text{ cm}$, dầm chính $22 \times 70\text{ cm}$, dầm phụ $22 \times 40\text{ cm}$, cột từ $22 \times 22\text{ cm}$ đến $22 \times 55\text{ cm}$, móng cọc ép BTCT.
  • Xác định chính xác tải trọng công trình: Đã lượng hóa toàn bộ tĩnh tải (sàn phòng $3,79\text{ kN/m}^2$, sàn vệ sinh $5,90\text{ kN/m}^2$, sàn mái $8,02\text{ kN/m}^2$), hoạt tải tiêu chuẩn ($2,0 - 3,0\text{ kN/m}^2$) và tải trọng gió vùng IV-B theo TCVN 2737:1995 (áp lực gió đẩy tầng 5 đạt $6,975\text{ kN/m}$).
  • Ứng dụng phần mềm chuyên ngành: Ứng dụng thành công phần mềm ETABS 17.1 để giải bài toán cơ học khung phẳng chịu lực và bảng tính Excel để tự động hóa công tác tổ hợp nội lực, tính toán cốt thép dầm, cột, móng, thang bộ theo TCVN 5574:2012.
  • Hoàn thiện giải pháp thi công: Thiết kế chi tiết hệ thống cốp pha chịu lực (dầm D1, cột C2, thang bộ), thiết lập quy trình đổ bê tông phân đoạn, lập tiến độ dây chuyền và tính toán đầy đủ nhu cầu cấp điện, cấp nước ($Q_1$ đến $Q_4$), bảo đảm tính khả thi ngoài thực tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, tác giả chỉ tập trung tính toán chi tiết cho khung phẳng đại diện (khung trục 3), cầu thang bộ trục 4-5 và móng dưới khung trục 3; các khung khác được giả thiết tương tự. Đồng thời, do công trình có chiều cao $H = 20,7\text{ m} < 40\text{ m}$, đồ án chỉ tính toán thành phần gió tĩnh mà chưa xét đến các dao động động học hoặc tải trọng động đất phức tạp.
  • Hướng mở rộng: Mở rộng mô hình tính toán sang không gian 3 chiều tương tác toàn diện giữa kết cấu bên trên và đất nền (mô hình tương tác nền - móng - công trình), nghiên cứu thêm bài toán tải trọng động đất theo TCVN 9386 và chi tiết hóa biện pháp thi công cho toàn bộ các phân khu phụ trợ.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và ứng dụng thực hành cao dành cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp: Tham khảo cấu trúc trình bày chuẩn mực của một đồ án tốt nghiệp, phương pháp thu thập số liệu tải trọng, cách lập sơ đồ tính khung phẳng và cách bố trí thép theo TCVN 5574:2012.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu công trình: Tham khảo bảng tính tải trọng sàn chi tiết, phương pháp bóc tách tĩnh tải phân bố tam giác/hình thang truyền vào dầm và quy trình tính toán móng cọc ép đài thấp.
  • Cán bộ kỹ thuật và quản lý thi công: Tham khảo phương pháp tính toán kiểm tra ván khuôn cấu kiện thực tế, cách tính toán mạng cấp thoát nước tạm thời ($Q_1 - Q_4$) và bố trí tổng mặt bằng thi công nhà nhiều tầng.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô diện tích và các thông số hình học kiến trúc cơ bản của công trình Trường THPT Bắc Tiền Hải là gì?
Công trình được xây dựng trên khu đất $5000\text{ m}^2$ tại TP. Thái Bình, diện tích xây dựng $602\text{ m}^2$, tổng diện tích sàn $3010\text{ m}^2$. Mặt bằng công trình hình chữ nhật kích thước $59,27\text{ m} \times 12,22\text{ m}$, quy mô 5 tầng và 1 tum với tổng chiều cao $20,7\text{ m}$ (chiều cao tầng điển hình là $3,6\text{ m}$, tum cao $2,7\text{ m}$).

2. Công trình sử dụng các cấp độ bền bê tông và nhóm cốt thép nào cho các cấu kiện chịu lực chính?
Kết cấu chính sử dụng bê tông cấp độ bền B20 ($R_b = 11,5\text{ MPa}$, $R_{bt} = 0,9\text{ MPa}$); bê tông lót móng sử dụng cấp B12,5 ($R_b = 7,5\text{ MPa}$). Cốt thép dọc chịu lực sử dụng nhóm CII ($R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa}$, $E_s = 210000\text{ MPa}$); cốt đai và cốt cấu tạo sử dụng nhóm CI ($R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$).

3. Áp lực gió tính toán tác dụng lên công trình được xác định như thế nào?
Công trình thuộc vùng gió IV-B có áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 1,55\text{ kN/m}^2$, hệ số vượt tải $n = 1,2$, hệ số khí động mặt đón gió $C_đ = +0,8$ và mặt hút gió $C_h = -0,6$. Tải trọng gió phân bố đẩy ($q_đ$) tăng dần theo cao độ từ $5,300\text{ kN/m}$ (tầng 1, $Z = 4,2\text{ m}$) đến $6,975\text{ kN/m}$ (tầng 5, $Z = 18,6\text{ m}$). Tải trọng gió hút ($q_h$) tương ứng từ $-3,975\text{ kN/m}$ đến $-5,231\text{ kN/m}$.

4. Kích thước tiết diện các cấu kiện chịu lực chính của khung trục 3 được chọn sơ bộ ra sao?
Bản sàn tầng điển hình dày $10\text{ cm}$, sàn mái dày $12\text{ cm}$, sê nô dày $8\text{ cm}$. Dầm chính nhịp lớn ($7,2\text{ m}$) có tiết diện $22 \times 70\text{ cm}$, dầm nhịp nhỏ ($2,4\text{ m}$) có tiết diện $22 \times 30\text{ cm}$, dầm dọc $22 \times 40\text{ cm}$. Cột biên trục A, B có tiết diện không đổi $22 \times 22\text{ cm}$; cột trục C thay đổi từ $22 \times 55\text{ cm}$ (tầng 1) giảm dần về $22 \times 45\text{ cm}$ (tầng 4-5); cột trục D thay đổi từ $22 \times 50\text{ cm}$ (tầng 1) về $22 \times 40\text{ cm}$ (tầng 4-5).

5. Những cấu kiện nào được lựa chọn để thiết kế chi tiết hệ thống ván khuôn trong phần thi công?
Trong biện pháp kỹ thuật thi công phần thân, tác giả thực hiện tính toán và thiết kế ván khuôn chi tiết cho: ván khuôn sàn tầng điển hình, ván khuôn dầm chính D1, ván khuôn cột C2 và ván khuôn cầu thang bộ trục 4.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Bùi Hoài Trung đã hoàn thành một cách hệ thống, chặt chẽ toàn bộ các nội dung thiết kế kỹ thuật cho công trình Trường THPT Bắc Tiền Hải quy mô 5 tầng tại TP. Thái Bình. Tác giả đã kết hợp chuẩn xác giữa việc tuân thủ các quy chuẩn xây dựng Việt Nam (TCVN 2737:1995, TCVN 5574:2012, TCVN 9362:2012) với các công cụ phân tích hiện đại như ETABS và Excel nhằm tối ưu hóa giải pháp kết cấu khung bê tông cốt thép và móng cọc ép. Toàn bộ hồ sơ tính toán kiến trúc, kết cấu và tổ chức thi công mang tính đồng bộ cao, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật và là tài liệu tham khảo học thuật hữu ích cho ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp.