Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp "Chung cư Bảo Quân" được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Minh Trí dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Đức Thiện tại Khoa Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (khóa K2020, ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng). Dự án nghiên cứu thiết kế công trình "Khu nhà ở công nhân và người thu nhập thấp" nhằm giải quyết nhu cầu nhà ở thực tế tại khu vực phát triển công nghiệp.

Công trình được xây dựng tại phường Khai Quang, thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc, do Công ty Cổ phần Đầu tư và Xây dựng Bảo Quân làm chủ đầu tư. Khu đất xây dựng có tổng diện tích là 4.076 m², diện tích chiếm đất xây dựng công trình là 1.440 m². Về mặt quy hoạch, mặt chính công trình tiếp giáp đường hai chiều, các mặt còn lại tiếp giáp khu dân cư hiện hữu; xung quanh bố trí diện tích sân bãi, cây xanh và khu vui chơi giải trí.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác lập cụ thể qua các hợp phần:

  1. Thể hiện và điều chỉnh giải pháp kiến trúc công trình phù hợp với công năng và quy chuẩn xây dựng.
  2. Phân tích, lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân và nền móng; tính toán hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng và tải trọng ngang (gió, động đất).
  3. Thiết kế chi tiết các cấu kiện bê tông cốt thép điển hình: dầm, sàn tầng điển hình, hệ khung (cột, dầm, vách cứng), cầu thang bộ và lõi thang máy.
  4. Xử lý thống kê số liệu địa chất công trình và thiết kế móng cọc khoan nhồi chịu tải trọng công trình.
  5. Lập biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công phần móng cọc khoan nhồi.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu là công trình nhà ở cao tầng gồm 18 tầng (chiều cao tổng thể 57,820 m), bao gồm: 01 tầng hầm (cao 3,00 m, diện tích 1.370 m²), 01 tầng trệt/dịch vụ thương mại (cao 4,50 m, diện tích 1.440 m²), 14 tầng căn hộ ở điển hình từ tầng 2 đến tầng 15 (mỗi tầng cao 3,40 m, diện tích khoảng 1.305 m²), 01 tầng kỹ thuật (cao 4,32 m) và 01 tầng mái kết hợp tum kỹ thuật. Khối lượng sản phẩm hoàn thành gồm 01 tập thuyết minh tính toán chi tiết và 18 bản vẽ kỹ thuật khổ A1 (05 bản vẽ kiến trúc, 11 bản vẽ kết cấu - móng, 02 bản vẽ thi công).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật, quy chuẩn xây dựng hiện hành tại Việt Nam cùng các phương pháp tính toán cơ học kết cấu chuyên ngành:

  • Hệ thống tiêu chuẩn và quy chuẩn áp dụng:

    • Tải trọng và tác động: TCVN 2737:2023 (tính toán tải trọng gió giật, tải trọng thường xuyên và tạm thời).
    • Kháng chấn: TCVN 9386:2012 (thiết kế công trình chịu động đất).
    • Kết cấu bê tông cốt thép: TCVN 5574:2018 (thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, kiểm tra trạng thái giới hạn về cường độ, nứt và độ võng).
    • An toàn cháy: QCVN 06:2021/BXD (yêu cầu an toàn cháy cho nhà và công trình, xác định chiều dày tối thiểu của bản sàn $h_s \ge 125\text{ mm}$).
    • Phòng cháy chữa cháy: TCVN 5760-1993 (hệ thống chữa cháy, yêu cầu thiết kế, lắp đặt và sử dụng).
    • Giảm trừ khối lượng dao động: TCXD 229-1999 (khai báo hệ số chiết giảm hoạt tải khi tính toán khối lượng tham gia dao động lấy 50%).

  • Giải pháp mô hình và phương pháp phân tích:

    • Phân tích kết cấu không gian: Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để xác định nội lực, chuyển vị, dạng dao động và kiểm tra ổn định tổng thể của hệ kết cấu khung - vách lõi thông qua mô hình 3D.
    • Thiết kế sàn và móng: Ứng dụng phần mềm CSI SAFE v16 để mô hình hóa bản sàn tầng 3 và đài móng cọc, tích hợp dải strip phân tích mô men uốn và lực cắt; kiểm tra chọc thủng, bề rộng vết nứt và độ võng phi tuyến dài hạn.
    • Thiết kế kết cấu khung, cột, vách và cọc: Sử dụng phần mềm CSI SAP2000 kết hợp bảng tính chuyên dụng để giải bài toán cọc chịu tải trọng ngang, mô men uốn, lực cắt và tính toán cốt thép cột theo bài toán nén uốn lệch tâm xiên quy đổi về lệch tâm phẳng tương đương.
    • Phương pháp thống kê địa chất: Áp dụng lý thuyết xác suất thống kê địa kỹ thuật để xử lý số liệu thí nghiệm cơ lý đất nền từ các hố khoan, loại trừ sai số và xác định các giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính toán theo độ tin cậy $\alpha = 0{,}95$.

  • Quy cách vật liệu sử dụng trong thiết kế:

    • Bê tông: Cấp độ bền B30 (cường độ chịu nén tính toán $R_b = 17\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 1{,}15\text{ MPa}$ đến $1{,}20\text{ MPa}$) cho toàn bộ các cấu kiện chịu lực chính (cột, dầm, sàn, vách lõi, đài móng, cọc khoan nhồi). Vữa xi măng mác B5C dùng cho công tác xây và trát tường.
    • Cốt thép: Thép thanh cán nóng nhóm CB240-T ($d \le 10\text{ mm}$, cường độ tính toán $R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$, $R_{sw} = 175\text{ MPa}$) dùng cho cốt đai và cốt thép phân bố; nhóm CB400-V ($d > 10\text{ mm}$, cường độ tính toán $R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa}$, $R_{sw} = 290\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_s = 2 \times 10^5\text{ MPa}$) dùng cho cốt thép dọc chịu lực.
    • Lớp bê tông bảo vệ: Bản và vách dày $>100\text{ mm}$ lấy $15\text{ mm}$; dầm và cột lấy $30\text{ mm}$; đài móng có lớp bê tông lót lấy $35\text{ mm}$ (khi không có lót lấy $70\text{ mm}$).

Nội dung chính theo từng chương

Tổng quan về kiến trúc công trình

Chương này phân tích các giải pháp kiến trúc tổng thể và hạ tầng kỹ thuật của công trình:

  • Giải pháp mặt bằng và phân bổ căn hộ: Tầng hầm diện tích 1.370 m² phục vụ để xe, phòng máy phát điện, trạm bơm nước và phòng kỹ thuật. Tầng 1 (diện tích 1.440 m², chiều cao 4,50 m) bố trí khu thương mại dịch vụ và ban quản lý. Tầng 2 đến tầng 15 gồm 14 tầng căn hộ, cơ cấu mỗi tầng gồm các loại căn hộ từ 56 m² đến 80 m² (căn 2 đến 3 phòng ngủ).
  • Mặt đứng và giao thông: Khối công trình có tính đối xứng cao; giao thông đứng gồm 2 cụm thang máy bố trí hai phía và 2 buồng thang bộ thoát hiểm có hệ thống quạt tạo áp ngăn khói khi xảy ra hỏa hoạn. Giao thông ngang sử dụng hành lang giữa kết hợp giếng trời lấy sáng tự nhiên.
  • Hạ tầng kỹ thuật: Hệ thống cấp nước phân thành 2 vùng áp lực (Vùng 1 từ hầm đến tầng 5 dùng áp lực mạng lưới; Vùng 2 từ tầng 6 trở lên dùng nước từ bể mái 100 m³ kết hợp van giảm áp cho các tầng 6–10). Hệ thống thoát nước tách riêng nước mưa, nước rửa và nước xí (về bể tự hoại). Hệ thống điện gồm trạm biến áp, tủ phân phối tầng 1 và máy phát điện dự phòng tại tầng hầm. Hệ thống chống sét sử dụng kim thu sét kết hợp lưới thu sét tầng mái và tầng kỹ thuật.
Loại căn hộ Diện tích Cơ cấu không gian chức năng Số lượng mỗi tầng
Căn hộ loại A 77 m² 3 phòng ngủ, 2 WC, 1 khách + bếp 8 căn
Căn hộ A1, A2, A6 70 m² 2 phòng ngủ, 2 WC, 1 khách + bếp 4 căn (2 A1, 1 A2, 1 A6)
Căn hộ A3, A5 75 m² 2 phòng ngủ, 2 WC, 1 khách + bếp 2 căn (1 A3, 1 A5)
Căn hộ A4 80 m² 2 phòng ngủ, 2 WC, 1 khách + bếp 1 căn
Căn hộ B1, B2 65 m² 2 phòng ngủ, 2 WC, 1 khách + bếp 3 căn (2 B1, 1 B2)
Căn hộ C1, C2 56 m² 2 phòng ngủ, 1 WC, 1 khách + bếp 3 căn (1 C1, 2 C2)

Lựa chọn giải pháp kết cấu và bố trí hệ kết cấu chịu lực

Chương 2 trình bày cơ sở lựa chọn phương án kết cấu:

  • Kết cấu chịu lực thẳng đứng: Lựa chọn hệ khung - vách lõi bê tông cốt thép toàn khối. Hệ khung chịu tải trọng đứng, hệ vách và lõi thang máy tiếp nhận phần lớn tải trọng ngang (gió, động đất), giúp hạn chế biến dạng ngang và chuyển vị đỉnh công trình.
  • Kết cấu chịu lực theo phương ngang: Đánh giá so sánh các giải pháp sàn (sàn sườn, sàn không dầm, sàn ứng lực trước, sàn Bubbledeck) và lựa chọn hệ sàn sườn toàn khối do tính đơn giản trong thi công, độ cứng bản sàn lớn và độ tin cậy cao.
  • Xác định sơ bộ tiết diện cấu kiện: Chiều dày sàn tầng điển hình chọn $h_s = 150\text{ mm}$; dầm chính khung chọn kích thước $300 \times 700\text{ mm}$ ($l = 10\text{ m}$); dầm phụ chọn $300 \times 500\text{ mm}$; chiều dày vách lõi thang và vách biên chống xoắn chọn $300\text{ mm}$; tiết diện cột chọn dựa trên diện tích truyền tải với tải trọng tương đương $q = 11\text{ kN/m²}$ và hệ số uốn $k$.

Tải trọng và tác động

Chương này tính toán chi tiết các loại tải trọng tác dụng lên công trình:

  • Tĩnh tải: Trọng lượng bản thân sàn, dầm, cột, vách; tĩnh tải hoàn thiện sàn căn hộ và hành lang; tĩnh tải tường xây trên dầm và tường ngăn phân bố trên sàn (chuyển đổi thành tải trọng phân bố đều).
  • Hoạt tải sử dụng: Phòng ở và phòng làm việc lấy giá trị tiêu chuẩn $1{,}5\text{ kN/m²}$ (tính toán $1{,}95\text{ kN/m²}$); ban công, logia lấy $2{,}0\text{ kN/m²}$; mái không sử dụng lấy $0{,}39\text{ kN/m²}$ theo quy chuẩn.
  • Tải trọng gió (TCVN 2737:2023): Công trình thuộc vùng gió II (áp lực gió cơ sở $W_0 = 95\text{ daN/m²}$ ứng với chu kỳ 20 năm, hệ số chuyển đổi sang chu kỳ 10 năm $\gamma_T = 0{,}85$), dạng địa hình B. Chu kỳ dao động riêng thứ nhất theo phương ngang $T_{1x} = 1{,}762\text{ s} > 1\text{ s}$, do đó phải tính toán thành phần động của gió kể đến hệ số hiệu ứng giật $G_f$.
  • Tải trọng động đất và phân tích động lực học: Khai báo 12 mode dao động của công trình, xác định phổ phản ứng thiết kế và lực động đất tác dụng lên các tầng theo TCVN 9386:2012. Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cực hạn (ULS) và trạng thái giới hạn sử dụng (SLS). Kiểm tra các chỉ tiêu ổn định: chuyển vị đỉnh do gió, chuyển vị lệch tầng do động đất và kiểm tra lật tổng thể.

Thiết kế sàn tầng điển hình

  • Mô hình hóa: Xây dựng mô hình 3D bản sàn tầng 3 bằng phần mềm SAFE v16, gán tĩnh tải hoàn thiện, tải trọng tường và hoạt tải sàn.
  • Phân tích nội lực và tính cốt thép: Phân chia dải strips theo phương X và phương Y để trích xuất biểu đồ mô men uốn và lực cắt; tính toán diện tích cốt thép chịu uốn lớp trên và lớp dưới cho từng vị trí nhịp và gối tựa.
  • Kiểm tra trạng thái giới hạn thứ hai: Kiểm tra khả năng chịu cắt cục bộ của bê tông sàn; khai báo tổ hợp tải trọng ngắn hạn và dài hạn để tính toán chiều rộng vết nứt (so sánh giới hạn theo TCVN 5574:2018); kiểm tra độ võng đàn hồi và võng phi tuyến dài hạn của sàn nhằm đảm bảo điều kiện vận hành an toàn.

Thiết kế cầu thang

  • Số liệu đầu vào: Thiết kế cầu thang bộ 2 vế dạng bản chịu lực bằng bê tông cốt thép.
  • Xác định tải trọng và nội lực: Tổng hợp tĩnh tải bản thân bản bê tông nghiêng, các lớp vữa trát, bậc xây gạch, tay vịn lan can và hoạt tải người sử dụng; quy đổi tải trọng vuông góc và song song với trục bản thang.
  • Tính toán cốt thép: Xác định biểu đồ mô men uốn lớn nhất tại nhịp và gối thang; tính toán bố trí cốt thép chịu uốn dọc cho vế 1, vế 2 và chiếu nghỉ; kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện bê tông bản thang.

Thiết kế khung tầng 10

Chương này thực hiện thiết kế chi tiết các cấu kiện chịu lực chính của khung trục 10:

  • Thiết kế dầm: Trích xuất biểu đồ bao mô men và lực cắt từ mô hình không gian cho dầm B66, B69. Tính toán cốt thép dọc chịu uốn, cốt đai chịu cắt và kiểm tra điều kiện chịu nén của dải bê tông giữa các vết nứt nghiêng. Tính toán cốt treo chịu lực tập trung tại các nút liên kết dầm phụ vào dầm chính; bố trí cấu tạo cốt thép ngang trong vùng tới hạn theo yêu cầu độ dẻo kết cấu.
  • Thiết kế cột (Cột biên C7 và Cột giữa C1): Thu thập các tổ hợp nội lực nguy hiểm $(N, M_x, M_y)$. Áp dụng lý thuyết tính toán cột chịu nén uốn lệch tâm xiên thông qua chuyển đổi về bài toán lệch tâm phẳng tương đương; bố trí thép dọc và hệ cốt đai dày trong vùng tới hạn đầu cột nhằm đảm bảo kháng chấn.
  • Thiết kế vách cứng (Vách P3, P4, P5): Xác định trục quán tính chính, phân chia các vùng biên chịu nén/kéo theo quy ước (pier). Tính toán cốt thép biên chịu uốn, cốt thép ngang chịu cắt trong thân vách, tính toán đoạn neo nối cốt thép và bố trí chi tiết cấu tạo kháng chấn theo TCVN 9386:2012.

Thống kê địa chất công trình

Xử lý số liệu từ các hố khoan khảo sát hiện trường (BH01, BH02, BH07):

  • Phương pháp thống kê: Phân chia các đơn nguyên địa chất; tính toán hệ số biến động $v$, áp dụng quy tắc loại trừ sai số thô theo chuẩn số Student với xác suất tin cậy một phía và hai phía $\alpha = 0{,}95$.
  • Chỉ tiêu cơ lý: Xác định giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán của các chỉ tiêu đơn lẻ (dung trọng tự nhiên $\gamma$, dung trọng đẩy nổi $\gamma'$, độ ẩm, độ rỗng, góc ma sát trong $\varphi$, lực dính kết $c$) và chỉ tiêu kép (mô đun biến dạng $E$, ứng suất nén lún).
  • Địa tầng: Tổng hợp các lớp đất nền tại khu vực xây dựng, đặc biệt lưu ý đặc tính cơ lý của Lớp 6 (cát sét - cát bụi, trạng thái chặt vừa đến chặt) và Lớp 7 (cát bụi chặt vừa đến rất chặt) phục vụ việc lựa chọn lớp đất đặt mũi cọc.

Thiết kế móng cọc khoan nhồi

Chương 8 tính toán giải pháp nền móng sâu cho công trình:

  • Lựa chọn cọc: Sử dụng cọc khoan nhồi bê tông cốt thép cấp độ bền B30 cắm vào tầng đất tốt (Lớp 7).
  • Xác định sức chịu tải của cọc đơn:
    • Sức chịu tải theo độ bền vật liệu bê tông cốt thép ($R_c^{vl}$).
    • Sức chịu tải cực hạn và thiết kế theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (sức kháng mũi và sức kháng ma sát bên thành cọc).
    • Sức chịu tải theo cường độ đất nền (thí nghiệm ba trục UU, nén nở hông).
    • Sức chịu tải tính toán theo chỉ số thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ($N_{SPT}$).
  • Thiết kế các khối móng đài cọc:
    • Móng M1 (dưới cột biên C7): Xác định tải trọng chân cột, tính số lượng cọc, bố trí cọc trong đài, kiểm tra sức chịu tải cọc đơn, kiểm tra lún theo mô hình khối móng quy ước, kiểm tra chọc thủng đài móng và tính cốt thép đài móng.
    • Móng M2 (dưới cột giữa C1): Bố trí nhóm cọc, kiểm tra ứng suất đáy móng quy ước, tính toán cọc chịu tải ngang và chuyển vị đỉnh cọc bằng mô hình lò xo đất nền trong SAP2000.
    • Móng M3 (dưới lõi thang máy + thang bộ): Mô hình hóa đài móng phức hợp và hệ cọc trong SAFE, kiểm tra phản lực đầu cọc lớn nhất/nhỏ nhất, xuất nội lực dải strip theo 2 phương để tính toán cốt thép đài và kiểm tra xuyên thủng.

Đặc điểm công trình và điều kiện thi công

Chương cuối cùng xây dựng biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công móng cọc khoan nhồi:

  • Điều kiện thi công: Đánh giá hạ tầng giao thông tiếp cận, nguồn cung cấp điện, nước thi công, vị trí lán trại, kho bãi tập kết vật tư và thiết bị cơ giới tại mặt bằng phường Khai Quang.
  • Thiết bị thi công: Lựa chọn máy khoan cọc nhồi HITACHI-125-3, hệ thống máy bơm dung dịch bentonite, cẩu phục vụ lắp dựng lồng thép và ống đổ bê tông tremie.
  • Quy trình kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi: Trình tự định vị tim cọc $\rightarrow$ khoan tạo lỗ kết hợp giữ thành vách bằng dung dịch bentonite (kiểm soát các chỉ tiêu tỷ trọng, độ nhớt, hàm lượng cát) $\rightarrow$ thổi rửa và xử lý cặn lắng đáy lỗ khoan $\rightarrow$ gia công và hạ lồng cốt thép $\rightarrow$ lắp đặt ống đổ bê tông $\rightarrow$ tiến hành đổ bê tông cọc theo phương pháp rút ống liên tục $\rightarrow$ kiểm tra chất lượng cọc (thí nghiệm siêu âm, kiểm tra cường độ mẫu bê tông).

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã giải quyết toàn diện bài toán thiết kế kỹ thuật công trình nhà ở cao tầng bê tông cốt thép, đạt được các kết quả cụ thể:

  1. Về mặt kiến trúc và công năng: Hoàn thiện giải pháp tổ chức không gian cho 18 tầng với 14 tầng căn hộ phục vụ công nhân và người thu nhập thấp, đáp ứng đầy đủ yêu cầu quy hoạch, giao thông đứng/ngang, tiêu chuẩn an toàn PCCC (bể nước cứu hỏa 100 m³, 2 thang thoát hiểm điều áp) và hạ tầng kỹ thuật phân vùng.
  2. Về mặt kết cấu: Thiết lập thành công mô hình kết cấu không gian khung - vách lõi BTCT. Hệ thống chịu lực thỏa mãn các điều kiện an toàn theo TCVN 2737:2023 và TCVN 9386:2012:
Hạng mục cấu kiện Giải pháp thiết kế & Kích thước Vật liệu sử dụng Kết quả kiểm tra an toàn chính
Bản sàn tầng điển hình Bản dầm toàn khối dày $h_s = 150\text{ mm}$ Bê tông B30, thép CB240-T/CB400-V Thỏa mãn độ võng dài hạn và bề rộng khe nứt theo TCVN 5574:2018
Hệ dầm khung Dầm chính $300 \times 700\text{ mm}$, dầm phụ $300 \times 500\text{ mm}$ Bê tông B30, thép CB400-V Đảm bảo khả năng chịu uốn, cắt; bố trí đủ cốt treo tại nút dầm giao
Hệ cột khung Tiết diện phân bậc theo chiều cao tầng Bê tông B30, cốt thép CB400-V Thỏa mãn điều kiện nén uốn lệch tâm xiên và yêu cầu cấu tạo đai kháng chấn
Hệ vách - lõi thang Chiều dày vách $300\text{ mm}$ Bê tông B30, thép CB400-V Khống chế chuyển vị ngang và chuyển vị lệch tầng trong giới hạn cho phép
Nền móng Móng cọc khoan nhồi cắm vào Lớp đất 7 Bê tông B30, đài móng B30 Ứng suất đáy móng quy ước $\le R_{tc}$, độ lún và chuyển vị ngang cọc an toàn
  1. Về mặt đóng góp kỹ thuật: Đồ án cập nhật và áp dụng quy trình tính toán tải trọng gió theo tiêu chuẩn mới TCVN 2737:2023 có xét đến hệ số hiệu ứng giật động lực học $G_f$ cho công trình cao tầng có chu kỳ $T_1 > 1\text{ s}$. Đồng thời, phương pháp thiết kế vách cứng chịu động đất và phân tích móng bè - cọc trên nền đàn hồi bằng SAFE/SAP2000 được thực hiện bài bản, có sự kiểm chứng giữa các mô hình giải tích và phần tử hữu hạn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đồ án: Do giới hạn phạm vi của đồ án tốt nghiệp đại học, việc tính toán kết cấu chi tiết chỉ tập trung vào một số cấu kiện đại diện (bản sàn tầng 3, hệ khung trục 10, móng M1, M2, M3) mà chưa xuất toàn bộ bản vẽ chi tiết thép cho tất cả các tầng còn lại. Phần biện pháp thi công chỉ dừng lại ở công tác thi công móng cọc khoan nhồi, chưa mở rộng lập tiến độ và tổng mặt bằng thi công cho toàn bộ phần thân và giai đoạn hoàn thiện.
  • Hướng phát triển: Mở rộng nghiên cứu áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) để kết hợp thiết kế kết cấu, kiến trúc và hệ thống cơ điện (MEP); ứng dụng các thuật toán tối ưu hóa mặt cắt cấu kiện nhằm tiết kiệm vật liệu bê tông và cốt thép; phân tích phi tuyến tĩnh (Pushover Analysis) để đánh giá chính xác hơn mức độ phá hủy của vách và khung dưới tác động của các cấp động đất khác nhau.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và thực tiễn cho sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp trong quá trình làm đồ án môn học (Bê tông cốt thép, Nền móng, Thi công) và đồ án tốt nghiệp.

Nội dung đồ án cung cấp các hướng dẫn cụ thể về:

  • Quy trình tính toán tải trọng gió động theo TCVN 2737:2023.
  • Phương pháp thống kê xử lý số liệu địa chất từ các hố khoan phục vụ thiết kế móng sâu.
  • Kỹ thuật mô hình hóa, gán dải strip và kiểm tra nứt/võng sàn bê tông trong SAFE v16.
  • Thiết kế vách lõi và cột chịu nén uốn lệch tâm xiên theo TCVN 5574:2018 và TCVN 9386:2012.
  • Hồ sơ quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi bằng máy khoan xoay phản tuần hoàn kết hợp dung dịch bentonite.

Câu hỏi thường gặp

1. Công trình Chung cư Bảo Quân có quy mô hình học và diện tích như thế nào? Công trình gồm 18 tầng với chiều cao tổng thể 57,820 m, xây dựng trên khu đất 4.076 m² (diện tích xây dựng 1.440 m²). Cơ cấu tầng bao gồm: 01 tầng hầm (cao 3,00 m, diện tích 1.370 m²), 01 tầng dịch vụ (cao 4,50 m, diện tích 1.440 m²), 14 tầng căn hộ điển hình (tầng 2 đến 15, cao 3,40 m, diện tích ~1.305 m²/tầng), 01 tầng kỹ thuật (cao 4,32 m) và 01 tầng mái kết hợp tum.

2. Giải pháp kết cấu phần thân và nền móng được lựa chọn trong đồ án là gì? Kết cấu phần thân sử dụng hệ khung - vách lõi bê tông cốt thép toàn khối kết hợp sàn sườn toàn khối dày 150 mm, dầm chính $300 \times 700\text{ mm}$, dầm phụ $300 \times 500\text{ mm}$, vách lõi dày 300 mm. Nền móng sử dụng giải pháp móng sâu cọc khoan nhồi bê tông cấp độ bền B30 ngàm vào tầng địa chất tốt (Lớp 7: cát bụi chặt vừa đến rất chặt).

3. Tải trọng gió tác dụng lên công trình được tính toán theo tiêu chuẩn nào và có thông số ra sao? Tải trọng gió được tính theo TCVN 2737:2023. Địa điểm xây dựng tại thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc thuộc vùng gió II (áp lực cơ sở chu kỳ 20 năm $W_0 = 95\text{ daN/m²}$, chuyển đổi chu kỳ 10 năm với hệ số $\gamma_T = 0{,}85$), dạng địa hình B. Do chu kỳ dao động riêng thứ nhất $T_{1x} = 1{,}762\text{ s} > 1\text{ s}$ nên tải trọng gió có xét thêm hệ số hiệu ứng giật động lực học $G_f$.

4. Quy cách cấp độ bền bê tông và chủng loại cốt thép sử dụng trong công trình là gì? Công trình sử dụng bê tông cấp độ bền B30 (cường độ tính toán $R_b = 17\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1{,}15\text{ MPa}$ đến $1{,}20\text{ MPa}$) cho toàn bộ các cấu kiện chịu lực chính. Cốt thép sử dụng gồm 2 nhóm: nhóm CB240-T ($d \le 10\text{ mm}$, $R_s = 210\text{ MPa}$) làm cốt thép đai, cấu tạo; nhóm CB400-V ($d > 10\text{ mm}$, $R_s = 350\text{ MPa}$, $E_s = 2 \times 10^5\text{ MPa}$) làm cốt thép dọc chịu lực.

5. Biện pháp thi công cọc khoan nhồi sử dụng thiết bị và dung dịch giữ thành vách gì? Thi công cọc khoan nhồi sử dụng máy khoan cơ giới HITACHI-125-3, giữ thành hố khoan bằng dung dịch bentonite có kiểm soát các chỉ tiêu kỹ thuật (tỷ trọng, độ nhớt, hàm lượng cát), hạ lồng thép bằng cần cẩu và đổ bê tông dưới nước theo phương pháp rút ống tremie liên tục.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Chung cư Bảo Quân" của sinh viên Nguyễn Minh Trí là một công trình học thuật chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng được thực hiện hoàn chỉnh, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật về kiến trúc, kết cấu và thi công cho một công trình nhà ở cao tầng 18 tầng. Đề tài đã vận dụng chuẩn xác các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành (TCVN 2737:2023, TCVN 5574:2018, TCVN 9386:2012) kết hợp hiệu quả giữa lý thuyết giải tích và các phần mềm chuyên ngành (SAFE, SAP2000). Toàn bộ khối lượng tính toán từ hệ sàn, khung, vách, cầu thang đến móng cọc khoan nhồi và biện pháp thi công đều có số liệu rõ ràng, mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho công tác đào tạo và nghiên cứu kỹ thuật công trình.