Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đồ án tốt nghiệp "Chung cư Hope Garden" do sinh viên Nguyễn Trung Phú (Mã số sinh viên: 20149431, khóa 2020) thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Phan Tuấn Bình tại Khoa Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng). Đồ án hoàn thành vào tháng 6 năm 2024.
Lý do chọn đề tài xuất phát từ thực tiễn quá trình đô thị hóa gia tăng nhanh chóng, mức sống và nhu cầu sinh hoạt của cư dân ngày càng nâng cao, đòi hỏi không gian cư trú tiện nghi, hiện đại. Việc đầu tư xây dựng các tòa nhà chung cư cao tầng nhằm thay thế các khu dân cư xuống cấp và công trình thấp tầng là định hướng tất yếu trong phát triển đô thị. Đề tài "Chung cư Hope Garden" được triển khai nhằm giải quyết bài toán thiết kế kỹ thuật một công trình dân dụng cao tầng phục vụ nhu cầu nhà ở và thương mại tại đô thị lớn.
Mục tiêu của đồ án được xác định gồm 5 nội dung:
- Tổng hợp và thực hành toàn diện các kiến thức kỹ thuật đã tích lũy trong 4 năm học tại Khoa Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh;
- Rèn luyện tính độc lập, trách nhiệm chuyên môn trong nghiên cứu, tính toán công trình xây dựng;
- Thực hành thu thập, xử lý số liệu đầu vào nhằm lựa chọn phương án kiến trúc và kết cấu tối ưu;
- Xác định hệ thống tải trọng tác dụng, tính toán tải trọng gió động và động đất tác động lên công trình;
- Thực hành thiết kế chi tiết các hạng mục kết cấu chính: sàn sườn toàn khối, cột và hệ thống nền móng.
Nhiệm vụ cụ thể của đồ án bao gồm:
- Tìm hiểu kiến trúc, thiết kế kết cấu và nền móng cho công trình quy mô 15 tầng nổi và 1 tầng thượng;
- Lập thuyết minh tổng quan về vị trí, quy mô, giải pháp kiến trúc và hệ thống kỹ thuật công trình (điện, cấp thoát nước, thông gió, chiếu sáng, phòng cháy chữa cháy, chống sét);
- Thể hiện phương án kiến trúc qua bản vẽ mặt bằng, mặt đứng và mặt cắt;
- Thiết kế chi tiết một cầu thang bộ điển hình;
- Thiết kế sàn tầng điển hình ứng dụng giải pháp sàn dự ứng lực;
- Phân tích kết cấu chịu tác động của tải trọng gió và động đất;
- Xây dựng mô hình tính toán khung không gian phân tích kết cấu chịu tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió và động đất;
- Tính toán và bố trí cốt thép chịu lực cho hệ thống cột;
- Thiết kế giải pháp nền móng cho toàn bộ công trình.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Giải pháp kiến trúc, kết cấu bê tông cốt thép toàn khối và nền móng của khối công trình nhà chung cư cao tầng.
- Phạm vi không gian: Công trình Chung cư Hope Garden tọa lạc tại Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh. Diện tích xây dựng khối chính là $27 \times 50\text{ m}$ ($1.350\text{ m}^2$), diện tích xây dựng bao gồm công trình phụ trợ đạt $1.900\text{ m}^2$. Chiều cao công trình đạt $+58,1\text{ m}$ so với cốt mặt đất tự nhiên (tương đương $+56,6\text{ m}$ tính từ cốt sàn tầng trệt $\pm0,00\text{ m}$; cốt đất tự nhiên tại $-1,500\text{ m}$, sàn tầng hầm tại cốt $-3,000\text{ m}$).
- Phạm vi thời gian: Đồ án được triển khai thực hiện trong thời gian 14 tuần.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đồ án vận dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành của Việt Nam cùng các giáo trình cơ sở chuyên ngành:
- Hệ thống tiêu chuẩn thiết kế:
- TCVN 2737:2023: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế (dùng để xác định tĩnh tải cấu tạo, hoạt tải sử dụng theo chức năng, tải trọng gió và tổ hợp tải trọng).
- TCVN 5574:2018: Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép (dùng làm cơ sở tính toán cấu kiện chịu uốn, chịu nén theo trạng thái giới hạn thứ nhất về độ bền và trạng thái giới hạn thứ hai về nứt, võng).
- TCXD 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối (dùng xác định sơ bộ kích thước tiết diện vách, lõi thang).
- Cơ sở lý thuyết chuyên ngành: Sức bền vật liệu, cơ học kết cấu, kết cấu bê tông cốt thép, cơ học đất, nền móng, kỹ thuật thi công và tổ chức thi công.
Phương pháp nghiên cứu thực tế được tác giả áp dụng:
- Phương pháp lý thuyết kết hợp thực nghiệm: Phân tích cơ học, thiết lập sơ đồ tính toán cho từng cấu kiện dựa trên các giả thuyết tính toán tiêu chuẩn.
- Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Mô phỏng không gian tổng thể công trình bằng phần mềm ETABS để phân tích nội lực khung không gian dưới tổ hợp tải trọng tĩnh, hoạt tải, gió và động đất; sử dụng phần mềm SAFE để mô hình hóa và phân tích nội lực dải sàn (strip dải $1\text{ m}$) và cấu kiện cầu thang bộ.
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Đánh giá chỉ tiêu địa chất đất nền, lập bảng tính toán cốt thép, kiểm tra võng nứt và kiểm tra ổn định tổng thể qua phần mềm Microsoft Excel và AutoCAD.
Nguồn dữ liệu và vật liệu sử dụng trong tính toán:
- Số liệu khảo sát địa chất tại khu vực xây dựng thuộc Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh.
- Bê tông thương phẩm cấp độ bền B30 có các chỉ tiêu: cường độ chịu nén tính toán $R_b = 17\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 1,5\text{ MPa}$.
- Cốt thép chịu lực gồm 2 nhóm:
- Thép thanh nhóm CB240-T ($\phi \le 10\text{ mm}$): $R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$, $R_{sw} = 210\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_s = 2 \times 10^5\text{ MPa}$.
- Thép thanh nhóm CB400-V ($\phi > 10\text{ mm}$): $R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa}$, $R_{sw} = 280\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_s = 2 \times 10^5\text{ MPa}$.
Thiết kế và triển khai
Hệ thống kiến trúc và công năng công trình:
Công trình gồm 15 tầng nổi, 1 tầng hầm và 1 tầng tum/mái. Quy hoạch phân khu chức năng gồm:
- Tầng hầm: Bố trí bãi đỗ xe, các phòng kỹ thuật (trạm biến áp, bể nước cứu hỏa, hệ thống xử lý nước thải), kết nối với sảnh thang bộ và thang máy.
- Tầng 1 và tầng 2: Khu vực dịch vụ, thương mại và các không gian công cộng tiện ích.
- Tầng 3 đến tầng 15: Bố trí các căn hộ ở, mỗi tầng điển hình gồm 12 căn hộ.
- Tầng thượng và mái: Lắp đặt bồn nước mái, hệ thống rãnh thoát nước mưa và không gian kỹ thuật.
- Hạ tầng kỹ thuật phụ trợ: Giao thông đứng gồm 4 thang máy đặt tại lõi trung tâm và 2 thang bộ thoát hiểm; giao thông ngang sử dụng hành lang giữa; cấp nước từ mạng lưới thành phố qua bể ngầm và trạm bơm tự động lên bể mái; hệ thống thoát nước mưa và nước thải phân lưu; chống sét chủ động sử dụng đầu thu quả cầu Dynasphere tại đỉnh mái kết hợp mạng tiếp địa bằng đồng; hệ thống thu rác theo ống gen dẫn về phòng rác kín đặt ở tầng hầm; hệ thống PCCC trang bị bình khí $\text{CO}_2$ và vách ngăn gạch rỗng chống cháy.
Giải pháp kết cấu chịu lực:
- Kết cấu chịu tải trọng đứng và ngang: Lựa chọn hệ kết cấu khung - vách kết hợp lõi cứng bê tông cốt thép. Hệ thống vách lõi tập trung tại khu vực buồng thang máy và thang bộ, giữ vai trò tiếp nhận phần lớn tải trọng ngang (gió, động đất), triệt tiêu hiện tượng xoắn và hạn chế chuyển vị ngang công trình.
- Kích thước sơ bộ cấu kiện: Vách lõi thang chọn chiều dày $t = 300\text{ mm}$ xuyên suốt từ móng đến mái (thỏa điều kiện sơ bộ $t \ge h/20 = 165 - 200\text{ mm}$). Dầm chính kích thước $400 \times 800\text{ mm}$, dầm phụ kích thước $300 \times 600\text{ mm}$. Cột giữa trục 5-B chọn tiết diện $800 \times 800\text{ mm}$; cột biên trục 5-A chọn từ $600 \times 800\text{ mm}$ đến $700 \times 800\text{ mm}$. Sàn phẳng bê tông cốt thép dự ứng lực dày $h_s = 130\text{ mm}$ (sàn vệ sinh dày $100\text{ mm}$).
Nội dung chính theo từng chương
Đồ án được phân bổ tỷ trọng khối lượng: Kiến trúc chiếm 5%, Kết cấu chiếm 65%, Nền móng và thi công chiếm 30%. Nội dung chi tiết được trình bày qua 8 chương:
Chương 1: Kiến trúc
Trình bày hồ sơ kiến trúc của tòa nhà Chung cư Hope Garden tại Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh với tổng chiều cao $+58,1\text{ m}$. Chương này cung cấp thông số quy hoạch tổng mặt bằng, thiết kế mặt đứng chính, các mặt cắt công trình, nguyên lý bố trí mặt bằng căn hộ tầng điển hình (12 căn/tầng), cùng sơ đồ tổ chức hệ thống giao thông đứng (2 cầu thang bộ thoát nạn, 4 thang máy), hệ thống cấp thoát nước, trạm cấp điện nội bộ kèm máy phát dự phòng tại tầng hầm, giải pháp thông gió, gen thu gom rác thải tầng hầm và thiết bị chống sét quả cầu Dynasphere.
Chương 2: Tổng quan về kết cấu
Tác giả so sánh, đánh giá ưu nhược điểm của các dạng kết cấu phương đứng (khung, vách/lõi, khung - vách) và kết cấu phương ngang (sàn sườn, sàn không dầm), từ đó quyết định chọn hệ khung - vách lõi cứng kết hợp sàn phẳng dự ứng lực. Xác định sơ bộ kích thước tiết diện vách thang máy ($t = 300\text{ mm}$), sàn ($h_s = 130\text{ mm}$), dầm chính ($400 \times 800\text{ mm}$), dầm phụ ($300 \times 600\text{ mm}$), cột giữa trục 5-B ($800 \times 800\text{ mm}$, lực dọc tính toán tầng 10 là $N = 6.300\text{ kN}$).
Chương 2 tổng hợp số liệu tải trọng đứng tác dụng lên công trình theo TCVN 2737:2023:
- Tĩnh tải hoàn thiện:
- Sàn tầng điển hình: $g^{tc} = 0,96\text{ kN/m}^2$;
- Sàn tầng hầm: $g^{tc} = 1,31\text{ kN/m}^2$;
- Sàn tầng thượng và mái: $g^{tc} = 1,32\text{ kN/m}^2$;
- Sàn khu vệ sinh: $g^{tc} = 1,19\text{ kN/m}^2$;
- Sàn hành lang: $g^{tc} = 1,18\text{ kN/m}^2$.
- Hoạt tải tiêu chuẩn ($p^{tc}$) và hoạt tải tính toán ($p^{tt}$):
- Sàn gara đỗ xe: $p^{tc} = 5,0\text{ kN/m}^2$, hệ số vượt tải $n = 1,2 \rightarrow p^{tt} = 6,0\text{ kN/m}^2$;
- Sàn thương mại: $p^{tc} = 5,0\text{ kN/m}^2 \rightarrow p^{tt} = 6,0\text{ kN/m}^2$;
- Sảnh, hành lang, thang bộ: $p^{tc} = 3,0\text{ kN/m}^2$;
- Tải trọng tường xây: Tường dày $100\text{ mm}$ cao $3\text{ m}$ phân bố đều sàn có tải trọng tính toán $5,48\text{ kN/m}$; tường dầm biên tầng thương mại cao $4\text{ m}$ dày $200\text{ mm}$ có tải trọng tính toán $3,256\text{ kN/m}$.
Chương 3: Thiết kế sàn tầng điển hình
Trình bày quy trình 5 bước thiết kế sàn tầng điển hình bằng phần mềm SAFE: khai báo vật liệu, kích thước sơ bộ, mô hình hình học, gán tải trọng, chia dải strip tính toán rộng $1\text{ m}$ (chia dải $L/2$ cho giữa nhịp và $L/4$ cho dải trên cột), thiết lập tổ hợp tải trọng và xuất nội lực.
Tính toán minh họa cốt thép cho ô sàn 1 có kích thước dải $b \times h = 1.000 \times 150\text{ mm}$:
- Momen uốn nhịp tính toán theo phương Y là $M = 13,23\text{ kNm}$ (trên bề rộng dải $4,5\text{ m}$);
- Cốt thép sử dụng CB400-V ($R_s = 350\text{ MPa}$, $\alpha_R = 0,391$);
- Chiều cao làm việc giả thiết với lớp bảo vệ $a = 26\text{ mm} \rightarrow h_0 = 124\text{ mm}$;
- Tính được hệ số uốn $\alpha_m = 0,051 < \alpha_R$, xác định diện tích cốt thép chịu kéo $A_s$ và bố trí cốt thép $\phi12\text{a}200$ ($A_s = 565\text{ mm}^2$), hàm lượng cốt thép $\mu = 0,45%$ thỏa mãn điều kiện $\mu_{min} \le \mu \le \mu_{max}$;
- Kiểm tra độ võng đàn hồi kết hợp phi tuyến theo tổ hợp võng: độ võng lớn nhất đạt $f = 47,62\text{ mm}$, thỏa mãn giới hạn cho phép $[f] = L/210$.
Chương 4: Thiết kế cầu thang
Thiết kế cầu thang bộ 2 vế tầng điển hình có chiều cao tầng $3,2\text{ m}$. Cấu tạo bậc thang có kích thước rộng $b = 300\text{ mm}$, cao $h = 160\text{ mm}$, góc nghiêng bản thang $\cos\alpha = 0,882$. Nhịp tính toán bản thang $L = 4.450\text{ mm}$, chiều dày bản thang chọn $h_{bt} = 140\text{ mm}$, kích thước dầm chiếu tới DT là $200 \times 300\text{ mm}$.
Tải trọng tính toán tác dụng:
- Tĩnh tải bản thang xiên $g^{tt} = 2,76\text{ kN/m}^2$, bản chiếu nghỉ $g^{tt} = 0,06\text{ kN/m}^2$;
- Hoạt tải bản thang xiên $p^{tt} = 3,44\text{ kN/m}^2$.
Sơ đồ tính toán cắt dải bản rộng $1\text{ m}$ dạng dầm gãy khúc, liên kết khớp với vách thang và gối tựa lên dầm chiếu tới. Nội lực giải bằng SAFE cho momen uốn lớn nhất:
- Bản thang xiên: $M_{max} = 37,62\text{ kNm}$ (momen tính thép $37,98\text{ kNm}$);
- Bản chiếu nghỉ: $M_{max} = 32,20\text{ kNm}$ (momen tính thép $32,98\text{ kNm}$);
- Cốt thép cấu tạo chọn $\phi6\text{s}200$ ($142\text{ mm}^2$).
Chương 4 dành dung lượng lớn thiết lập phương pháp tính toán trạng thái giới hạn II theo mục 8.1 và 8.2 TCVN 5574:2018: xác định momen hình thành vết nứt $M_{crc} = R_{bt,ser} W_{pl}$, tính toán mô đun biến dạng đàn dẻo $E_{b1}$, hệ số từ biến $\varphi_{b,cr}$, momen quán tính quy đổi $I_{red}$ và độ cong của cấu kiện trong cả hai trường hợp có vết nứt và không có vết nứt để xác định độ võng giữa nhịp cấu kiện.
Chương 5: Mô hình khung không gian và kiểm tra ổn định tổng thể công trình
Thiết lập mô hình không gian 3 chiều tổng thể của tòa nhà trên phần mềm ETABS. Xác định tải trọng gió đẩy, gió hút tác dụng theo phương X và phương Y, các hệ số khí động $z_g$, $z_{min}$, $\alpha$. Tính toán tải trọng động đất tác dụng lên công trình dựa trên phân bố lực cắt đáy theo phương ngang lên từng tầng.
Thiết lập ma trận tổ hợp tải trọng cho trạng thái giới hạn I (độ bền) và trạng thái giới hạn II (sử dụng) có xét hệ số tầm quan trọng công trình $\gamma_n$. Kết quả xuất ra từ ETABS dùng để kiểm tra các chỉ tiêu ổn định:
- Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh công trình;
- Kiểm tra chuyển vị lệch tầng do tải trọng gió phương X và phương Y;
- Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng do tải trọng động đất;
- Kiểm tra điều kiện ổn định chống lật tổng thể công trình.
Chương 6: Thiết kế khung trục 5
Trích xuất dữ liệu nội lực từ mô hình ETABS tại khung phẳng trục 5 để tiến hành thiết kế cấu kiện chi tiết:
- Cấu kiện dầm: Tính toán cốt thép dọc chịu uốn dựa trên biểu đồ bao momen Max/Min tầng 3; tính cốt đai chịu lực cắt theo dải ứng suất bê tông và khả năng chống cắt của cốt đai;
- Cấu kiện cột C1: Tính toán cốt thép chịu nén lệch tâm xiên, kiểm tra lực dọc thiết kế quy đổi;
- Cấu kiện vách lõi thang L1: Chia nhỏ lõi thang thành các phân tử nhánh vách, xác định hệ trục quán tính chính, trích xuất tổ hợp nội lực nguy hiểm tại tầng 15 và các tầng dưới để tính cốt thép dọc chịu uốn - nén và hệ cốt đai chịu cắt của vách.
Chương 7: Thiết kế móng
Đánh giá điều kiện địa chất công trình dựa trên các bảng thống kê chỉ tiêu cơ lý đất nền: thành phần cỡ hạt, hệ số rỗng $e$, mô đun biến dạng $E$, hệ số Poisson $\nu$ của từng lớp địa chất. Lựa chọn giải pháp móng sâu sử dụng móng cọc khoan nhồi M1 cho công trình.
Nội dung tính toán bao gồm:
- Xác định sức chịu tải của cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền và theo cường độ vật liệu cọc;
- Kiểm tra phản lực đầu cọc của nhóm cọc trong đài móng M1 dưới tác dụng của tổ hợp tải trọng chân cột;
- Xác định ứng suất bản thân và ứng suất gây lún tại đáy móng;
- Lập bảng tính toán độ lún móng M1;
- Tính toán cốt thép đài móng và kiểm tra điều kiện chống chọc thủng đài cọc.
Chương 8: Thi công móng cọc khoan nhồi
Trình bày quy trình công nghệ thi công móng cọc khoan nhồi tại hiện trường và thiết kế hệ thống cốp pha công nghiệp:
- Tính toán hệ ván khuôn gỗ phủ phim TEKCOM PolyCore EXTRA;
- Tính toán tải trọng, kiểm tra độ bền và độ võng của cốp pha cột tiết diện lớn $1.000 \times 1.500\text{ mm}$ (gồm ván khuôn mặt bên, sườn đứng, sườn ngang và hệ ty giằng chịu áp lực bê tông tươi);
- Thiết kế hệ cốp pha sàn: tính toán ván khuôn mặt sàn, sườn trên, sườn dưới và hệ cây chống chịu lực;
- Thiết kế hệ cốp pha dầm: tính toán ván khuôn đáy dầm, ván khuôn thành dầm và hệ sườn dọc đỡ đáy dầm.
Kết quả và đóng góp
Kết quả tính toán kỹ thuật chính trong đồ án:
| Hạng mục cấu kiện |
Kích thước tiết diện / Quy cách |
Thông số nội lực tính toán |
Kết quả bố trí cốt thép / Kiểm tra kỹ thuật |
| Vách lõi thang |
Chiều dày $t = 300\text{ mm}$ |
Lực cắt và momen phân tích theo FEM |
Đặt thép dọc và đai theo từng nhánh vách L1, chạy suốt từ móng đến mái |
| Dầm chính |
$b \times h = 400 \times 800\text{ mm}$ |
Momen bao Max/Min khung trục 5 |
Bố trí thép dọc chịu uốn và cốt đai chịu cắt theo TCVN 5574:2018 |
| Dầm phụ |
$b \times h = 300 \times 600\text{ mm}$ |
Trực tiếp đỡ tải trọng tường và sàn |
Bố trí thép theo nhịp cấu tạo tiêu chuẩn |
| Cột giữa (trục 5-B) |
Tiết diện $800 \times 800\text{ mm}$ |
Lực dọc tầng 10: $N = 6.300\text{ kN}$ |
Thỏa mãn điều kiện lực dọc quy đổi và ứng suất nén |
| Sàn tầng điển hình |
Chiều dày $h_s = 150\text{ mm}$ |
Momen nhịp $M = 13,23\text{ kNm}$ |
Thép $\phi12\text{a}200$ ($A_s = 565\text{ mm}^2$), độ võng $f = 47,62\text{ mm} \le [f]$ |
| Bản thang xiên |
Dày $h_{bt} = 140\text{ mm}$, bậc $300 \times 160\text{ mm}$ |
Momen lớn nhất $M = 37,98\text{ kNm}$ |
Thép chịu lực dọc dải thang, thép cấu tạo $\phi6\text{s}200$ |
| Dầm chiếu tới DT |
$b \times h = 200 \times 300\text{ mm}$ |
Tải trọng truyền từ bản thang |
Đặt cốt thép dọc và đai chịu uốn - xoắn |
| Móng công trình |
Móng cọc khoan nhồi đài M1 |
Nội lực tiêu chuẩn chân cột C1 |
Đạt sức chịu tải cọc, độ lún cho phép, chống xuyên thủng |
| Cốp pha công tác |
Gỗ phủ phim TEKCOM PolyCore EXTRA |
Áp lực vữa bê tông, tải trọng đầm |
Thiết kế ván khuôn, sườn đỡ và ty giằng cột $1.000 \times 1.500\text{ mm}$ |
Đóng góp của đồ án:
- Ứng dụng cập nhật tiêu chuẩn mới TCVN 2737:2023 trong tính toán tải trọng gió và động đất cho công trình cao 15 tầng tại Thành phố Hồ Chí Minh;
- Xây dựng quy trình phối hợp phần mềm chuyên dụng: sử dụng ETABS giải khung không gian tổng thể chịu lực ngang và SAFE giải nội lực cục bộ cho hệ dải sàn phẳng và cầu thang;
- Tích hợp đầy đủ giữa tính toán kết cấu phần thân, kết cấu phần ngầm (móng cọc khoan nhồi) và thiết kế chi tiết biện pháp kỹ thuật thi công cốp pha gỗ phủ phim công nghiệp.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của đồ án:
- Thời gian thực hiện đồ án giới hạn trong 14 tuần phục vụ tốt nghiệp kỹ sư, do đó khối lượng tập trung chủ yếu vào phần kết cấu chịu lực (65%) và nền móng (30%), phần thiết kế kiến trúc chỉ chiếm 5% đóng vai trò làm dữ liệu đầu vào;
- Tính toán thiết kế chi tiết cấu kiện chỉ triển khai trên các đại diện điển hình: 1 ô sàn tầng điển hình, 1 cầu thang bộ 2 vế, khung trục 5, vách lõi L1 và móng M1, chưa mở rộng triển khai chi tiết cho toàn bộ các khung trục và móng khác của tòa nhà;
- Chưa đi sâu vào việc tối ưu hóa hàm lượng cáp dự ứng lực trong sàn phẳng và chưa phân tích tương tác động lực học phi tuyến giữa nền đất và móng cọc dưới tác động của động đất mạnh.
Hướng mở rộng:
- Mở rộng mô hình tính toán sàn phẳng dự ứng lực toàn diện có xét đến suy giảm độ cứng dài hạn do từ biến và co ngót của bê tông;
- Phân tích tương tác động học phi tuyến đất - kết cấu (Soil - Structure Interaction) trong mô hình ETABS khi xét tải trọng động đất cấp cao.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Kỹ thuật Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp hoặc đồ án môn học Bê tông cốt thép, Nền móng và Thi công công trình cao tầng.
Các nội dung có giá trị tham khảo cụ thể:
- Phương pháp lập bảng tính tải trọng tĩnh hoàn thiện và xác định hoạt tải sử dụng theo tiêu chuẩn mới TCVN 2737:2023;
- Trình tự thiết lập sơ đồ tính, xuất nội lực và bố trí cốt thép dải sàn dầm/sàn phẳng trên phần mềm SAFE;
- Hệ thống công thức và quy trình kiểm tra trạng thái giới hạn II (võng, nứt) cấu kiện chịu uốn theo TCVN 5574:2018;
- Quy trình kiểm tra ổn định tổng thể tòa nhà cao tầng chịu tải trọng gió và động đất trên mô hình ETABS;
- Tài liệu thực hành tính toán hệ ván khuôn gỗ phủ phim TEKCOM PolyCore EXTRA cho cột, dầm và sàn.
Câu hỏi thường gặp
Công trình Chung cư Hope Garden có quy mô chiều cao và mặt bằng xây dựng cụ thể như thế nào?
Công trình có chiều cao $+58,1\text{ m}$ so với mặt đất tự nhiên (chiều cao $+56,6\text{ m}$ tính từ cốt sàn tầng trệt $\pm0,00\text{ m}$), gồm 15 tầng nổi, 1 tầng hầm (cốt $-3,000\text{ m}$) và 1 tầng tum/mái. Mặt bằng xây dựng khối chính là $27 \times 50\text{ m}$ ($1.350\text{ m}^2$), tổng diện tích khuôn viên kể cả phụ trợ đạt $1.900\text{ m}^2$.
Hệ thống kết cấu chịu lực theo phương đứng và phương ngang của tòa nhà được chọn là dạng nào?
Kết cấu theo phương đứng sử dụng hệ kết cấu hỗn hợp khung - vách kết hợp lõi cứng bê tông cốt thép, trong đó vách lõi thang máy dày $300\text{ mm}$ chạy liên tục từ móng đến mái nhằm chống xoắn và chịu tải trọng ngang. Kết cấu theo phương ngang là hệ sàn phẳng bê tông cốt thép dự ứng lực có chiều dày sơ bộ $130\text{ mm}$ ($100\text{ mm}$ cho sàn vệ sinh).
Vật liệu bê tông và cốt thép sử dụng trong tính toán công trình có các thông số cường độ ra sao?
Công trình sử dụng bê tông thương phẩm cấp độ bền B30 với cường độ chịu nén tính toán $R_b = 17\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo $R_{bt} = 1,5\text{ MPa}$. Cốt thép sử dụng gồm thép CB240-T cho đường kính $\phi \le 10\text{ mm}$ ($R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$) và thép CB400-V cho đường kính $\phi > 10\text{ mm}$ ($R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa}$, $E_s = 2 \times 10^5\text{ MPa}$).
Kết quả tính toán cốt thép và độ võng cho ô sàn tầng điển hình đạt giá trị bao nhiêu?
Tại ô sàn 1 (dải tính toán rộng $1.000\text{ mm}$, chiều dày $150\text{ mm}$), momen uốn nhịp theo phương Y là $M = 13,23\text{ kNm}$, bố trí cốt thép $\phi12\text{a}200$ ($A_s = 565\text{ mm}^2$, hàm lượng $\mu = 0,45%$). Độ võng tính toán lớn nhất của sàn là $f = 47,62\text{ mm}$, thỏa mãn điều kiện độ võng giới hạn cho phép $[f] = L/210$.
Biện pháp ván khuôn thi công phần thân sử dụng loại vật liệu nào và kiểm tra cho cấu kiện gì?
Biện pháp thi công sử dụng cốp pha gỗ phủ phim TEKCOM PolyCore EXTRA. Tác giả thực hiện tính toán thiết kế chi tiết hệ ván khuôn, sườn chịu lực và ty giằng cho cột kích thước lớn $1.000 \times 1.500\text{ mm}$, hệ ván khuôn đáy và thành dầm, cùng hệ sườn trên - sườn dưới và cây chống đỡ sàn.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp "Chung cư Hope Garden" của sinh viên Nguyễn Trung Phú giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật một công trình nhà ở cao tầng 15 tầng tại Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh. Tác giả đã lựa chọn giải pháp kết cấu khung - vách lõi cứng kết hợp sàn phẳng dự ứng lực và móng cọc khoan nhồi phù hợp với quy mô công trình. Toàn bộ nội dung tính toán tuân thủ hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật TCVN 2737:2023 và TCVN 5574:2018 thông qua các công cụ mô hình hóa ETABS và SAFE. Bản đồ án cung cấp một bộ hồ sơ tính toán hoàn chỉnh từ thiết kế kết cấu chịu lực đến biện pháp thi công cốp pha thực tế.
