Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa nhanh chóng tại Thành phố Hồ Chí Minh tạo ra áp lực lớn lên quỹ đất xây dựng tại các khu vực trung tâm, đòi hỏi các giải pháp khai thác không gian theo chiều đứng nhằm đáp ứng nhu cầu về văn phòng làm việc và thương mại dịch vụ cao cấp. Việc xây dựng các công trình cao tầng không chỉ tối ưu hóa hiệu quả sử dụng đất mà còn tạo nên điểm nhấn kiến trúc cho đô thị. Trong bối cảnh đó, dự án Cao ốc văn phòng A&B Tower được Công ty Cổ phần Phát triển A&B đầu tư xây dựng với sự tài trợ của Quỹ Đầu tư VinaCapital, tọa lạc tại vị trí trung tâm Quận 1.

Đồ án tốt nghiệp thực hiện thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh cho công trình Cao ốc văn phòng A&B Tower với 12 nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế cụ thể:

  1. Tổng hợp và phân tích giải pháp kiến trúc, quy hoạch mặt bằng và các hệ thống kỹ thuật công trình.
  2. Lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực tổng thể theo phương đứng và phương ngang.
  3. Xác định sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện chịu lực chính (sàn, dầm, cột, vách).
  4. Xác định các loại tải trọng tác dụng (tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió, tải trọng động đất) và thiết lập các tổ hợp tải trọng thiết kế.
  5. Kiểm tra ổn định tổng thể của kết cấu công trình (độ cứng, chuyển vị đỉnh, chuyển vị tầng, ổn định chống lật, gia tốc dao động đỉnh và hiệu ứng P-Delta).
  6. Mô hình hóa, phân tích nội lực và tính toán cốt thép sàn tầng điển hình, kiểm tra độ võng và vết nứt.
  7. Thiết kế kết cấu phụ trợ: Cầu thang bộ và bể nước mái.
  8. Mô hình hóa và tính toán cốt thép hệ vách, lõi cứng chịu lực.
  9. Thiết kế hệ khung chịu lực không gian (dầm khung và cột lệch tâm xiên).
  10. Phân tích địa chất và thiết kế móng cọc khoan nhồi (đài móng M1, M2, M3).
  11. Tính toán biện pháp kỹ thuật thi công cốp pha và giàn giáo chịu lực.
  12. Nghiên cứu chuyên đề thiết kế sàn tầng điển hình bằng công nghệ sàn bóng BubbleDeck và ứng dụng mô hình Revit.

Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống kết cấu bê tông cốt thép toàn khối của công trình Cao ốc văn phòng A&B Tower.

Phạm vi nghiên cứu:

  • Không gian: Công trình dân dụng cấp 1, quy mô gồm 3 tầng hầm và 26 tầng tháp (tổng chiều cao đỉnh mái 107,1 m), xây dựng trên khu đất diện tích 2.036 m² tại số 76 đường Lê Lai, Quận 1, TP. Hồ Chí Minh.
  • Thời gian thực hiện: Từ ngày 10/01/2024 đến ngày 12/06/2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung tiêu chuẩn và quy chuẩn thiết kế

Đồ án áp dụng hệ thống tiêu chuẩn xây dựng hiện hành của Việt Nam cùng các tài liệu chỉ dẫn chuyên ngành:

  • TCVN 2737:2023: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế (tính toán tải trọng gió bao gồm thành phần tĩnh và hệ số gió giật $G_f$, hoạt tải sử dụng).
  • TCVN 9386:2012: Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất (phương pháp phổ phản ứng dao động).
  • TCVN 5574:2018: Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.
  • TCXD 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối.
  • TCXDVN 33:2006: Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • Thông tư 03/2016/TT-BXD: Quy định về phân cấp công trình xây dựng.
  • Phương pháp tính toán sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền và chỉ số SPT dựa trên công thức của Viện Kiến trúc Nhật Bản (1988).

Phương pháp nghiên cứu và mô hình tính toán

  • Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Xây dựng mô hình không gian 3D tổng thể kết cấu công trình trên phần mềm ETABS v20 để xác định chu kỳ dao động, dạng dao động riêng (Mode 1, Mode 2...), kiểm tra chuyển vị và trích xuất nội lực dầm, cột, vách/lõi. Sử dụng phần mềm SAFE v16 để phân tích nội lực, tính toán cốt thép dải Strip, kiểm tra biến dạng võng và bề rộng vết nứt sàn; phần mềm SAP2000 mô hình hóa 3D bể nước mái.
  • Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động đàn hồi (RSA): Tính toán lực động đất tác dụng vào các tầng công trình dựa trên phổ gia tốc thiết kế và hệ số ứng xử $q_0$.
  • Phương pháp giải tích kỹ thuật: Áp dụng lý thuyết nén lệch tâm xiên để tính toán cốt thép cột; phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi và giả thuyết vùng biên chịu mô-men để tính toán vách lõi (phần tử Pier); lý thuyết móng khối quy ước kiểm tra lún và ổn định nền móng cọc khoan nhồi.
  • Mô hình hóa thông tin công trình (BIM): Ứng dụng Autodesk Revit để triển khai phối cảnh và cấu tạo kiến trúc - kết cấu.

Nguồn dữ liệu đầu vào

  • Hồ sơ bản vẽ kiến trúc công trình Cao ốc văn phòng A&B Tower.
  • Hồ sơ khảo sát địa chất công trình tại khu đất số 76 Lê Lai, Quận 1.
  • Số liệu đặc trưng cơ lý của vật liệu sử dụng:
Loại vật liệu Cấp bền / Chủng loại Cường độ tính toán ($R_b$, $R_s$) Cường độ chịu kéo ($R_{bt}$, $R_{sw}$) Mô-đun đàn hồi ($E_b$, $E_s$) Khối lượng thể tích ($\gamma$)
Bê tông (Cột, dầm, sàn, lõi, móng) B30 $R_b = 17\text{ MPa}$ $R_{bt} = 1,15\text{ MPa}$ $E_b = 32,5\text{ GPa}$ $25\text{ kN/m}^3$
Cốt thép gân ($\ge \varnothing 10$) CB500-V $R_s = R_{sc} = 435\text{ MPa}$ $R_{sw} = 300\text{ MPa}$ $E_s = 200\text{ GPa}$ —
Cốt thép trơn ($< \varnothing 10$) CB240-T $R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$ $R_{sw} = 170\text{ MPa}$ $E_s = 200\text{ GPa}$ —
Vật liệu xây và hoàn thiện Gạch xây / Vữa xi măng / Gạch Ceramic — — — $18 \div 20\text{ kN/m}^3$

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Chương này giới thiệu tổng quan về dự án A&B Tower tại số 76 Lê Lai, Quận 1, TP. Hồ Chí Minh. Công trình là công trình dân dụng cấp 1 theo Thông tư 03/2016/TT-BXD, gồm 3 tầng hầm (tổng diện tích $4.845\text{ m}^2$), 26 tầng tháp nổi (tổng diện tích sàn điển hình $25.506,4\text{ m}^2$, diện tích một sàn $1.033,2\text{ m}^2$), mật độ xây dựng khoảng 60%. Chiều cao đỉnh mái tối đa là $107,1\text{ m}$, chiều cao tầng trệt là $5,0\text{ m}$, chiều cao tầng điển hình và tầng hầm là $3,9\text{ m}$ (riêng tầng hầm 3 cao $3,2\text{ m}$).

Về công năng, 3 tầng hầm dùng làm bãi đỗ xe và khu kỹ thuật (tủ điện chính, máy phát điện dự phòng, bể nước chữa cháy); tầng trệt là sảnh đón và khu thương mại; các tầng trên là văn phòng hạng A. Giải pháp mặt đứng sử dụng đá granite ốp tầng thấp kết hợp hệ vách kính cường lực phản quang khung nhôm. Hệ thống giao thông gồm lõi thang máy tập trung tại trung tâm và 2 thang bộ thoát hiểm.

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Tác giả phân tích các phương án kết cấu chịu lực cho nhà cao tầng:

  • Hệ kết cấu theo phương đứng: Phân tích kết cấu khung, kết cấu vách và kết cấu lõi. Với công trình cao $107,1\text{ m}$ ($> 40\text{ m}$) và 29 tầng (3 hầm, 26 tầng nổi), đồ án chọn hệ kết cấu hỗn hợp khung - vách - lõi bê tông cốt thép đổ toàn khối theo TCXD 198:1997 nhằm đảm bảo độ cứng chống tải trọng ngang.
  • Hệ kết cấu theo phương ngang: So sánh hệ sàn sườn truyền thống (sàn dầm), sàn phẳng không dầm, sàn nấm và sàn bóng BubbleDeck; chọn giải pháp sàn dầm toàn khối cho thiết kế chính và nghiên cứu chuyên đề sàn BubbleDeck.
  • Xác lập toàn bộ chỉ tiêu kỹ thuật của vật liệu bê tông cấp bền B30, cốt thép dọc CB500-V và cốt đai CB240-T theo TCVN 5574:2018.

CHƯƠNG 3: SƠ BỘ KÍCH THƯỚT CẤU KIỆN

Tiến hành xác định kích thước ban đầu cho các bộ phận kết cấu:

  • Bản sàn: Chiều dày sơ bộ tính theo $h_b = (D/m) \cdot l_1$, chọn chiều dày sàn tầng điển hình là $250\text{ mm}$ (với tải trọng tương đương $q = 15\text{ kN/m}^2$) để đảm bảo độ cứng màng sàn tuyệt đối.
  • Hệ dầm: Chiều cao dầm chọn theo $h_d = (1/12 \div 1/8)L$, bề rộng $b_d = (0,3 \div 0,5)h_d$. Nhịp dầm lớn nhất $L = 9,6\text{ m}$. Kích thước các tiết diện dầm được xác lập:
Ký hiệu dầm Tiết diện $b \times h$ (mm) Ký hiệu dầm Tiết diện $b \times h$ (mm) Ký hiệu dầm Tiết diện $b \times h$ (mm)
DN12 $550 \times 1100$ DD3 $250 \times 550$ DNBC / DDBC $350 \times 700$ / $300 \times 600$
DN23 $600 \times 1200$ DD4 $450 \times 900$ DN6 / DN7 $250 \times 500$ / $250 \times 500$
DD1 / DD2 $450 \times 900$ / $550 \times 1100$ DD5 / DD6 $300 \times 600$ / $300 \times 600$ DD8 $300 \times 600$

(Dầm tại vị trí lối vào thang máy chọn $h = 1500\text{ mm}$).

  • Cột khung: Chọn theo diện truyền tải và lực nén sơ bộ $A_0 = k_t \cdot N / R_b$ ($k_t = 1,2 \div 1,5$). Tiết diện cột C1, C2 từ $1000 \times 1200\text{ mm}$ đến $1600 \times 1600\text{ mm}$; các cột C3 đến C10 từ $1000 \times 1100\text{ mm}$.
  • Vách và lõi cứng: Chiều dày vách thỏa mãn $b \ge 150\text{ mm}$ và $b \ge H_{\text{tầng}}/20 = 3900/20 = 195\text{ mm}$. Chọn các bề dày $300\text{ mm}$, $400\text{ mm}$, $500\text{ mm}$; tổng diện tích tiết diện vách $F_v = 31\text{ m}^2$.

CHƯƠNG 4: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Chương này xác định toàn bộ hệ thống tải trọng tác dụng lên công trình:

  • Tải trọng đứng: Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn thường, sàn vệ sinh, sàn hầm, sàn mái, tường xây bao che và ngăn chia, tải trọng vách kính cường lực; hoạt tải sử dụng phân bố theo TCVN 2737:2023.
  • Tải trọng gió: Tính toán theo TCVN 2737:2023, bao gồm giá trị áp lực gió cơ sở $W_0$, hệ số áp lực khí động, thành phần động thông qua hệ số gió giật $G_f$ theo phương X và phương Y theo từng cao trình tầng.
  • Tải trọng động đất: Xác định theo TCVN 9386:2012 bằng phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động (RSA), xác định gia tốc nền tham chiếu, loại đất nền, hệ số tầm quan trọng, hệ số ứng xử cơ bản $q_0$, hệ số $\alpha_0/\alpha_1$ và khai báo Mass Source vào mô hình ETABS.
  • Tổ hợp tải trọng: Thiết lập các tổ hợp tải trọng tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I - cường độ) và trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II - sử dụng), bao gồm tổ hợp cơ bản (tĩnh tải, hoạt tải, gió) và tổ hợp đặc biệt (tĩnh tải, hoạt tải, động đất).

CHƯƠNG 5: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ

Mô hình 3D tổng thể trên ETABS v20 được dùng để kiểm tra các điều kiện ổn định của công trình:

  • Kiểm tra chu kỳ và các dạng dao động riêng của tòa nhà.
  • Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh công trình do tải trọng gió và động đất theo cả 2 phương X, Y (so sánh với chuyển vị giới hạn theo Bảng M.4 TCVN 5574:2018).
  • Kiểm tra chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng kế cận do tải trọng gió và động đất.
  • Kiểm tra ổn định chống lật tổng thể công trình.
  • Kiểm tra gia tốc đỉnh dao động và hiệu ứng phi tuyến hình học P-Delta ($P-\Delta$) do tác động của tải trọng trọng trường kết hợp tải trọng ngang.

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Sử dụng phần mềm SAFE v16 để mô hình hóa và thiết kế sàn tầng điển hình (Tầng 4):

  • Gán tĩnh tải hoàn thiện, tải trọng tường xây và hoạt tải theo TCVN 2737:2023.
  • Thiết lập các dải Strip theo phương X (Strip A, B) và phương Y (Strip A, B) để xuất biểu đồ mô-men uốn ($M_{11}, M_{22}$) và lực cắt.
  • Tính toán diện tích cốt thép chịu uốn lớp trên và lớp dưới cho từng dải dầm sàn.
  • Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bản sàn bê tông.
  • Kiểm tra trạng thái giới hạn thứ hai: Khai báo tổ hợp kiểm tra độ võng ngắn hạn và dài hạn trong SAFE v16; kiểm tra bề rộng vết nứt do tải trọng ngắn hạn và dài hạn theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018.

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CẦU THANG

  • Xác định kích thước hình học bản thang nghiêng, bản chiếu nghỉ và dầm chiếu tới.
  • Tính toán tĩnh tải và hoạt tải quy về $1\text{ m}$ bề rộng dải bản thang.
  • Xây dựng sơ đồ tính và mô hình hóa cầu thang trên phần mềm ETABS để trích xuất biểu đồ mô-men uốn và lực cắt lớn nhất.
  • Tính toán và bố trí cốt thép chịu lực cho bản nghiêng và bản chiếu nghỉ; kiểm tra điều kiện chịu cắt và chuyển vị đàn hồi.
  • Xác định tải trọng, nội lực và tính toán cốt thép dọc chịu uốn, cốt đai chịu cắt cho dầm chiếu tới.

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI

  • Sơ bộ kích thước tổng thể bể nước mái, chiều dày bản bê tông cốt thép, tiết diện hệ dầm và cột đỡ bể.
  • Xây dựng mô hình không gian 3D của bể nước trên phần mềm SAP2000; khai báo tải trọng trọng lượng bản thân, tải hoàn thiện, hoạt tải sửa chữa, áp lực ngang của nước và tải trọng gió.
  • Tính toán nội lực ($M_{11}, M_{22}$) và bố trí cốt thép cho bản nắp (kèm cốt thép gia cường lỗ thăm kỹ thuật), bản thành và bản đáy.
  • Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt và tính toán bề rộng vết nứt bản thành, bản đáy nhằm đảm bảo yêu cầu chống thấm.
  • Trích xuất biểu đồ mô-men và lực cắt các dầm đáy bể (DN1, DN1A, DN1B, DN2, DD1, DD1A, DD1B, DD2) để tính cốt thép uốn và cốt đai; tính toán cốt thép cột đỡ bể chịu nén lệch tâm.

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ LÕI CÔNG TRÌNH

  • Trình bày cơ sở lý thuyết tính toán vách/lõi: Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi và phương pháp giả thuyết vùng biên chịu mô-men.
  • Gán thuộc tính phần tử Pier cho các đoạn vách lõi trong ETABS; trích xuất các cặp nội lực nguy hiểm ($N, M_x, M_y, V_x, V_y$).
  • Tính toán cốt thép dọc phân bố và cốt thép tập trung tại vùng biên chịu nén - uốn của lõi thang máy.
  • Kiểm tra khả năng chịu cắt của vách bê tông và tính toán cốt thép đai, cốt thép ngang chịu cắt theo TCXD 198:1997 và TCVN 9386:2012.

CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ KHUNG CÔNG TRÌNH

  • Thiết kế dầm khung: Trích xuất biểu đồ bao mô-men uốn và biểu đồ bao lực cắt từ mô hình không gian ETABS cho hệ dầm tầng điển hình; tính toán diện tích cốt thép dọc chịu kéo/nén, tính toán cốt đai chịu cắt và xác định chiều dài đoạn neo cốt thép theo TCVN 5574:2018.
  • Thiết kế cột khung: Sử dụng phương pháp tính toán gần đúng cốt thép cột chịu nén lệch tâm xiên; tính toán cốt thép dọc cho các dãy cột C1, C2 và từ C3 đến C10; tính toán cốt đai gia cường chống uốn dọc và bố trí cốt thép tại các nút khung.

CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH

  • Khảo sát địa chất: Phân tích các lớp địa chất công trình, mực nước ngầm và tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý, chỉ tiêu cường độ đất nền.
  • Lựa chọn giải pháp móng: Sử dụng phương án móng cọc khoan nhồi BTCT; xác định cao trình mũi cọc, chiều sâu đặt đáy đài.
  • Tính toán sức chịu tải cọc: Xác định sức chịu tải theo cường độ vật liệu ($R_b, R_s$), theo chỉ tiêu cơ lý đất nền và theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (công thức Viện Kiến trúc Nhật Bản 1988) để chọn sức chịu tải thiết kế.
  • Thiết kế chi tiết đài móng M1, M2, M3: Xác định số lượng và bố trí cọc; kiểm tra phản lực đầu cọc; kiểm tra điều kiện làm việc theo nhóm cọc; kiểm tra ổn định cường độ và tính toán độ lún móng khối quy ước; kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng đáy đài do tác dụng của cột và của cọc; tính toán cốt thép đài móng theo hai phương.

CHƯƠNG 12: THI CÔNG CÔNG TRÌNH

  • Tính toán cốp pha cột và vách: Xác định tải trọng áp lực ngang của vữa bê tông tươi khi đổ và đầm; kiểm tra cường độ và độ võng của ván khuôn, sườn đứng, sườn ngang, thanh ty gông và thanh chống xiên.
  • Kiểm tra cốp pha sàn: Xác định tải trọng tĩnh và hoạt tải thi công; kiểm tra khả năng chịu lực của sườn trên, sườn dưới và hệ giàn giáo chống đỡ sàn.
  • Công tác bê tông: Lập biện pháp kỹ thuật đổ bê tông, kỹ thuật đầm dùi và quy trình bảo dưỡng ẩm bê tông toàn khối.

CHƯƠNG 13: SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH - SÀN BUBBLEDECK

  • Giới thiệu khái niệm, nguyên tắc cấu tạo và ưu nhược điểm của công nghệ sàn bóng BubbleDeck (giảm trọng lượng bản thân nhờ bóng nhựa rỗng đặt tại vùng bê tông không tham gia chịu lực).
  • Xác định quy trình tính toán và quy đổi tiết diện sàn BubbleDeck tương đương tiết diện sàn đặc.
  • Sơ bộ kích thước hình học sàn bóng theo nhịp, lập bảng thông số kỹ thuật.
  • Xây dựng mô hình tính toán, trích xuất mô-men uốn và tính toán cốt thép sàn theo phương X và phương Y.
  • Xác định khả năng chịu cắt của sàn BubbleDeck, xác định phạm vi chu vi vùng nón chọc thủng xung quanh đầu cột (vùng bê tông đặc không đặt bóng) và chiều dài đoạn nối/chồng cốt thép.

Kết quả và đóng góp

Kết quả tính toán chính của đồ án

Đồ án đã hoàn thành thiết kế kết cấu kỹ thuật cho công trình Cao ốc A&B Tower với các thông số cấu kiện và giải pháp cụ thể:

Hạng mục kết cấu Giải pháp thiết kế & Kích thước cấu kiện Thông số vật liệu & Cốt thép
Hệ kết cấu chịu lực chính Khung - vách - lõi BTCT toàn khối (3 hầm, 26 tầng tháp, cao $107,1\text{ m}$) Bê tông B30 ($R_b=17\text{ MPa}$), thép CB500-V và CB240-T
Hệ vách / Lõi cứng Chiều dày $300\text{ mm}, 400\text{ mm}, 500\text{ mm}$; tổng diện tích $F_v = 31\text{ m}^2$ Thép dọc bố trí tập trung vùng biên và cốt đai gia cường theo Pier
Hệ cột khung Tiết diện từ $1000 \times 1100\text{ mm}$ đến $1600 \times 1600\text{ mm}$ Tính toán theo mô hình nén lệch tâm xiên
Hệ dầm khung Tiết diện $250 \times 500\text{ mm}$ đến $600 \times 1200\text{ mm}$ (dầm thang máy cao $1500\text{ mm}$) Cốt thép dọc chịu uốn, cốt đai chịu cắt
Sàn tầng điển hình Sàn sườn toàn khối dày $250\text{ mm}$ và chuyên đề sàn BubbleDeck Kiểm tra võng, nứt thỏa mãn TCVN 5574:2018
Kết cấu móng Móng cọc khoan nhồi cắm vào tầng đất tốt; đài móng M1, M2, M3 Kiểm tra lún khối quy ước, xuyên thủng cột/cọc
Biện pháp thi công Cốp pha cột, vách, sàn kết hợp sườn đỡ, ty gông, giàn giáo thép Kiểm tra cường độ và độ võng theo tải trọng thi công

Đóng góp của đồ án

  1. Cập nhật và áp dụng quy chuẩn tiêu chuẩn tải trọng mới TCVN 2737:2023 trong việc xác định hoạt tải sử dụng và tải trọng gió (kèm hệ số gió giật $G_f$), kết hợp tiêu chuẩn kháng chấn TCVN 9386:2012.
  2. Thiết lập quy trình phân tích và thiết kế kết cấu đồng bộ thông qua các công cụ chuyên dụng ETABS v20, SAFE v16, SAP2000 và tích hợp mô hình BIM Revit.
  3. Nghiên cứu phương án sàn bóng BubbleDeck cho tầng điển hình, đưa ra quy trình tính toán quy đổi tiết diện và xử lý vùng đầu cột chịu cắt.
  4. Hoàn thành bộ hồ sơ kỹ thuật gồm 01 tập Thuyết minh đồ án (282 trang), 01 tập Phụ lục tính toán và 30 bản vẽ kỹ thuật khổ A1 (25 bản vẽ kết cấu, 5 bản vẽ kiến trúc).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Phân tích kết cấu trong đồ án được thực hiện dựa trên mô hình làm việc đàn hồi tuyến tính theo các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành. Các tương tác phức tạp giữa đất nền và kết cấu móng (Soil-Structure Interaction - SSI) được đơn giản hóa thông qua các giả thiết ngàm tại mặt đất/đáy đài và mô hình móng khối quy ước.
  • Hướng mở rộng:
    1. Ứng dụng phân tích phi tuyến tĩnh (Pushover Analysis) hoặc phi tuyến động theo thời gian (Time-History Analysis) để đánh giá khả năng tiêu tán năng lượng và cấp độ hiệu năng của công trình dưới động đất mạnh.
    2. Mở rộng đánh giá so sánh kinh tế - kỹ thuật toàn diện giữa phương án sàn dầm truyền thống và sàn BubbleDeck trên quy mô toàn bộ 26 tầng tháp.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho sinh viên và kỹ sư ngành Kỹ thuật Xây dựng, Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng:

  • Phần tải trọng và ổn định tổng thể (Chương 4, 5): Hữu ích trong việc tham khảo phương pháp tính toán tải trọng gió theo TCVN 2737:2023 và động đất theo TCVN 9386:2012 cho công trình trên 100m.
  • Phần thiết kế cấu kiện chuyên sâu (Chương 6, 8, 9, 10): Cung cấp các bước thực hành mô hình hóa vách lõi Pier trong ETABS, tính sàn trên SAFE v16 và thiết kế bể nước mái trên SAP2000.
  • Phần nền móng và sàn bóng (Chương 11, 13): Tài liệu thực hành tham khảo về tính toán móng cọc khoan nhồi theo thí nghiệm SPT và quy trình tính toán sàn BubbleDeck.

Câu hỏi thường gặp

1. Công trình Cao ốc văn phòng A&B Tower có quy mô kiến trúc và phân cấp công trình như thế nào?
Công trình là công trình dân dụng cấp 1 (theo Thông tư 03/2016/TT-BXD), gồm 3 tầng hầm (diện tích $4.845\text{ m}^2$) và 26 tầng tháp nổi (tổng diện tích sàn điển hình $25.506,4\text{ m}^2$). Tổng chiều cao đến đỉnh mái là $107,1\text{ m}$, chiều cao tầng trệt là $5,0\text{ m}$, các tầng điển hình cao $3,9\text{ m}$, xây dựng trên khu đất $2.036\text{ m}^2$ với mật độ xây dựng khoảng 60%.

2. Đồ án lựa chọn hệ thống vật liệu bê tông và cốt thép có những chỉ tiêu cơ lý nào?
Toàn bộ kết cấu chính (cột, dầm, sàn, vách, lõi, cầu thang, bể nước, cọc khoan nhồi, đài móng) sử dụng bê tông cấp bền B30 ($R_b = 17\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1,15\text{ MPa}$, $E_b = 32,5\text{ GPa}$, $\gamma = 25\text{ kN/m}^3$). Cốt thép chịu lực chính $\ge \varnothing 10$ dùng loại CB500-V ($R_s = R_{sc} = 435\text{ MPa}$, $R_{sw} = 300\text{ MPa}$); cốt thép đai và cấu tạo $< \varnothing 10$ dùng loại CB240-T ($R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$, $R_{sw} = 170\text{ MPa}$).

3. Tải trọng gió và động đất được tính toán theo tiêu chuẩn nào và bằng phương pháp gì?
Tải trọng gió được tính toán theo TCVN 2737:2023, bao gồm thành phần tĩnh và thành phần động thông qua hệ số gió giật $G_f$ theo hai phương X và Y. Tải trọng động đất được xác định theo TCVN 9386:2012 bằng phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động (RSA), xác định các mode dao động và phân bố lực động đất vào các nút khung, vách.

4. Vì sao công trình lựa chọn giải pháp kết cấu khung - vách - lõi toàn khối?
Theo TCXD 198:1997, với công trình có chiều cao $107,1\text{ m}$ (trên 40m) và quy mô 29 tầng, hệ khung đơn thuần không đủ độ cứng chịu tải trọng ngang. Giải pháp kết cấu hỗn hợp khung - vách - lõi bê tông cốt thép toàn khối được lựa chọn để vách và lõi cứng tiếp nhận phần lớn tải trọng ngang (gió, động đất), trong khi hệ khung cột dầm phối hợp chịu tải trọng đứng và tăng cường độ cứng không gian.

5. Chuyên đề sàn BubbleDeck ở Chương 13 giải quyết các vấn đề kỹ thuật nào?
Chương 13 giải quyết nguyên lý quy đổi độ cứng tiết diện sàn bóng rỗng tương đương sàn đặc, mô hình hóa và tính toán cốt thép chịu uốn hai phương, xác định khả năng chịu cắt của sàn rỗng và thiết kế chu vi vùng bê tông đặc quanh đầu cột để đảm bảo khả năng chống chọc thủng.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Cao ốc văn phòng A&B Tower" do sinh viên Nguyễn Thanh Thương thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Phan Thành Trung đã giải quyết hoàn chỉnh các nội dung thiết kế kiến trúc, kết cấu và thi công cho một công trình cao tầng cấp 1 cao 107,1 m tại TP. Hồ Chí Minh. Nghiên cứu đã áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật mới TCVN 2737:2023, TCVN 9386:2012 và TCVN 5574:2018 kết hợp các công cụ mô hình hóa phần tử hữu hạn hiện đại. Sản phẩm của đồ án bao gồm thuyết minh 282 trang, tập phụ lục và 30 bản vẽ A1 kỹ thuật, cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết cho công tác tính toán kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép.