Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa và sự tăng trưởng dân số nhanh chóng tại Thành phố Hồ Chí Minh tạo ra áp lực lớn lên quỹ đất nội thành, thúc đẩy xu hướng phát triển các dự án nhà ở cao tầng tại các khu vực đô thị mở rộng như Thành phố Thủ Đức. Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng của tác giả Phạm Trung Tính (hướng dẫn bởi TS. Phan Thành Trung, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, mã số SKL012967, bảo vệ tháng 6/2024) thực hiện thiết kế toàn diện kiến trúc, kết cấu và nền móng cho công trình "Chung cư Linh Trung TP. Thủ Đức".

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu - thiết kế của đồ án bao gồm:

  1. Tổng hợp và đề xuất giải pháp kiến trúc, công năng, giao thông và hệ thống kỹ thuật công trình (M&E, PCCC, chống sét).
  2. Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng, phương ngang và hệ kết cấu móng - tầng hầm; xác lập sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện và chỉ tiêu cơ lý của vật liệu.
  3. Thiết kế chi tiết sàn bê tông cốt thép tầng điển hình (tầng 2) và kiểm tra võng theo trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II).
  4. Thiết kế chi tiết kết cấu cầu thang bộ hai vế tầng 2.
  5. Thiết lập mô hình không gian tổng thể công trình, xác định tải trọng gió động theo tiêu chuẩn mới và tải trọng động đất theo phương pháp phổ phản ứng; phân tích dao động, kiểm tra các điều kiện ổn định tổng thể và tính toán cốt thép dầm, cột, vách, lõi thang máy.
  6. Xử lý số liệu địa chất, lựa chọn giải pháp móng cọc khoan nhồi, tính toán sức chịu tải cọc và thiết kế chi tiết 3 đài móng đại diện (M1, M2, M3).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng: Công trình chung cư cao tầng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.
  • Phạm vi không gian: Khu đất xây dựng tại Đường số 16, Phường Linh Trung, Thành phố Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh; hiện trạng mặt bằng bằng phẳng, không có chướng ngại vật ngầm.
  • Quy mô công trình: Công trình dân dụng cấp II (theo Thông tư 06/2021/TT-BXD), gồm 21 tầng (1 tầng hầm, 20 tầng nổi và tầng mái), tổng chiều cao 77,7 m tính từ cốt 0.000.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành của Việt Nam để tính toán kết cấu và tải trọng:

  • TCVN 5574:2018: Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.
  • TCVN 2737:2023: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế (tính toán thành phần động của tải trọng gió cho công trình có chiều cao dưới 200 m).
  • TCVN 9386:2012: Thiết kế công trình chịu động đất (phân tích tĩnh lực ngang tương đương và phân tích phổ phản ứng dao động).
  • QCVN 02:2022/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng.
  • TCVN 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.
  • Thông tư 06/2021/TT-BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phân cấp công trình xây dựng.

Phương pháp nghiên cứu và công cụ tính toán:

  • Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) mô phỏng ứng xử phi tuyến và đàn hồi của kết cấu.
  • Phân tích động học công trình bằng phương pháp phổ phản ứng dao động (Response Spectrum Analysis) kết hợp khai báo nguồn khối lượng (Mass Source).
  • Sử dụng các phần mềm chuyên ngành: ETABS 2020 Ultimate (mô hình khung không gian 3D, phân tích nội lực hệ thanh, vách, lõi và tải trọng ngang), SAFE 2016 (mô hình dải Strip tính toán sàn tầng điển hình và đài móng bè/cọc), SAP2000 v14 (mô hình bài toán phẳng tính toán nội lực bản thang và dầm cầu thang).

Nguồn dữ liệu đầu vào:

  • Số liệu khảo sát địa chất công trình và chỉ số xuyên tiêu chuẩn SPT tại địa điểm xây dựng (Phường Linh Trung, TP. Thủ Đức).
  • Số liệu khí tượng thủy văn khu vực TP. Hồ Chí Minh (vùng áp lực gió II, dạng địa hình C, gia tốc nền tham chiếu $a_{gR} = 0{,}0727g$).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về kiến trúc công trình

Chương này giới thiệu địa điểm xây dựng tại Đường số 16, Phường Linh Trung, TP. Thủ Đức và các giải pháp quy hoạch kiến trúc:

  • Quy mô và công năng: Tầng hầm bố trí ram dốc $i = 20%$, chỗ để xe máy, khu vực đỗ xe ô tô 4 bánh và hạ tầng kỹ thuật; tầng trệt gồm sảnh đón, khu thương mại, nhà ăn, phòng sinh hoạt cộng đồng, phòng ban quản lý và 4 lối vào chính; tầng 2 đến tầng 20 gồm 4 cụm căn hộ bố trí đối xứng quanh hành lang giao thông trung tâm; tầng mái làm sân thượng và khối kỹ thuật.
  • Giải pháp mặt đứng: Khối đế tầng trệt ốp đá granite mắt rồng kết hợp vách kính phản quang hai lớp dày 10 mm; các tầng lầu ốp tấm hợp kim nhôm kết hợp kính phản quang xanh lá dày 10 mm.
  • Giao thông và hạ tầng kỹ thuật: Khoảng cách thoát nạn từ mọi vị trí căn hộ đến buồng thang bộ trung tâm không vượt quá 30 m. Hệ thống điện sử dụng nguồn lưới thành phố kết hợp máy phát điện dự phòng 150 kVA, thiết bị ngắt tự động từ 1 A đến 80 A. Hệ thống chống sét sử dụng kim thu sét phát tia tiên đạo sớm CIPROTEC ESE mã số CPT-1 gắn trên trụ cao 5 m tại đỉnh mái, bán kính bảo vệ $R_p = 65\text{ m}$.

Chương 2: Lựa chọn về giải pháp kết cấu

Tác giả đánh giá và lựa chọn giải pháp kết cấu cho tòa nhà 21 tầng, cao 77,7 m:

  • Hệ kết cấu chịu tải đứng: Chọn phương án sàn sườn toàn khối (sàn dầm) với nhịp lớn nhất 8,1 m do tính toán đơn giản, phù hợp với sự phân bố tường ngăn và dễ liên kết với hệ vách.
  • Hệ kết cấu chịu tải ngang: Chọn hệ kết cấu hỗn hợp Khung – Vách – Lõi bê tông cốt thép nhằm đảm bảo độ cứng chống xoắn và hạn chế chuyển vị ngang dưới tác động của gió và động đất.
  • Hệ kết cấu ngầm và móng: Chọn móng cọc khoan nhồi; giải pháp thi công tầng hầm sử dụng tường vây cừ Barette kết hợp hệ giằng chống Shoring – Kingpost.
  • Vật liệu kết cấu: Bê tông cấp độ bền B30 ($R_b = 17\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1{,}15\text{ MPa}$, $E_b = 32{,}5 \times 10^3\text{ MPa}$, $\gamma = 25\text{ kN/m}^3$); cốt thép dọc chịu lực đường kính $\varnothing > 10\text{ mm}$ dùng loại CB400-V ($R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa}$, $R_{sw} = 280\text{ MPa}$, $E_a = 20 \times 10^4\text{ MPa}$); cốt thép phân bố và cốt đai $\varnothing \le 10\text{ mm}$ dùng loại CB240-T ($R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$, $R_{sw} = 170\text{ MPa}$).
  • Sơ bộ tiết diện cấu kiện: Chiều dày sàn tầng điển hình $h_b = 180\text{ mm}$ (sàn tầng hầm $h_b = 200\text{ mm}$); dầm chính $300 \times 700\text{ mm}$; dầm phụ $300 \times 600\text{ mm}$; chiều dày vách và lõi thang máy $t = 300\text{ mm}$; tiết diện cột thay đổi giảm dần sau mỗi 4–5 tầng với mức giảm độ cứng không quá 30%.

Chương 3: Thiết kế sàn tầng điển hình (Tầng 2)

Nội dung chương tập trung tính toán tĩnh tải các lớp cấu tạo, tải trọng tường xây, hoạt tải phân bố ($p < 2\text{ kN/m}^2$ và $p \ge 2\text{ kN/m}^2$) và tải trọng tập trung từ thang máy:

  • Mô hình hóa ô sàn trên SAFE 2016 bằng phương pháp dải bản (Strip-based).
  • Kết quả tính toán cho ô sàn điển hình S1 ($L_1 = 7{,}5\text{ m}$): Moment dải Strip $M_{\text{strip}} = 47{,}38\text{ kNm}$, bề rộng dải $B_{\text{strip}} = 2{,}025\text{ m}$ (moment tính toán $M = 23{,}4\text{ kNm/m}$), chiều cao làm việc $h_0 = 155\text{ mm}$. Diện tích cốt thép yêu cầu $A_s = 444\text{ mm}^2$, lựa chọn bố trí thép $\varnothing 10a150$ ($A_s = 524\text{ mm}^2$, hàm lượng cốt thép $\mu = 0{,}34%$, nằm trong khoảng hợp lý $\mu_{\min} = 0{,}1%$ đến $\mu_{\max} = 2{,}51%$).
  • Kiểm tra độ võng theo TTGH II (có xét đến vết nứt và tính phi tuyến vật liệu): Độ võng toàn phần tính toán lớn nhất $f = 24{,}72\text{ mm}$, nhỏ hơn độ võng giới hạn cho phép $f_u = L/250 = 32{,}4\text{ mm}$.

Chương 4: Thiết kế cầu thang bộ (Tầng 2)

Thiết kế cầu thang bộ hai vế dạng bản nghiêng gác dầm:

  • Thông số hình học: Chiều cao bậc $h_{bt} = 170\text{ mm}$, bề rộng bậc $b_{bt} = 280\text{ mm}$, góc nghiêng $\alpha = 31^\circ$ ($\tan\alpha = 0{,}607$), tổng số bậc là 21 (vế 1 gồm 11 bậc, vế 2 gồm 10 bậc). Bản thang dày $h_b = 140\text{ mm}$ trên nhịp tính toán $L_0 = 4800\text{ mm}$; dầm chiếu nghỉ kích thước $b_d \times h_d = 200 \times 400\text{ mm}$ trên nhịp $L_d = 4000\text{ mm}$.
  • Phân tích nội lực trên SAP2000 v14 cho dải bản rộng 1 m: Moment nhịp lớn nhất $M_{\text{nhịp}} = 22{,}84\text{ kNm/m}$, moment tại gối chiếu nghỉ $M_{\text{nghỉ}} = 21{,}05\text{ kNm/m}$.
  • Bố trí cốt thép: Bản thang sử dụng thép chịu lực $\varnothing 10a120$ ($A_s = 654\text{ mm}^2$, hàm lượng $\mu = 0{,}59%$) và thép cấu tạo $\varnothing 8a200$. Dầm chiếu nghỉ chịu moment $M = 50{,}62\text{ kNm}$ bố trí $3\varnothing 14$ ($A_s = 461\text{ mm}^2$, $\mu = 0{,}62%$), lực cắt lớn nhất $Q_{\max} = 50{,}12\text{ kN} < Q_b = 222\text{ kN}$ nên bố trí cốt đai cấu tạo $\varnothing 6a200$ (2 nhánh).
  • Kiểm tra độ võng bản thang: Độ võng phân tích đạt $f = 8{,}5\text{ mm}$, thỏa mãn giới hạn cho phép $[f] = L_0/200 = 24{,}5\text{ mm}$.

Chương 5: Thiết kế kết cấu khung

Mô hình hóa kết cấu không gian 3D toàn công trình trên ETABS 2020 Ultimate:

  • Tải trọng gió (TCVN 2737:2023): Áp lực gió cơ sở $W_0 = 0{,}809\text{ kN/m}^2$ (vùng gió II, địa hình C, $Z_g = 365{,}76\text{ m}$, $\alpha = 7$). Hệ số khí động $c_x = 1{,}21$ (phương X, $k_x = 0{,}652$, $c_{x0} = 1{,}86$) và $c_y = 1{,}56$ (phương Y, $k_y = 0{,}652$, $c_{y0} = 2{,}39$). Hệ số phản ứng giật tính toán $G_{f,x} = 1{,}18$ và $G_{f,y} = 1{,}15$.
  • Tải trọng động đất (TCVN 9386:2012): Địa bàn Phường Bình Thọ/Linh Trung có đỉnh gia tốc nền tham chiếu $a_{gR} = 0{,}0727g$, cấp động đất VII thang MSK-64. Hệ số tầm quan trọng $\gamma_I = 1{,}25$ dẫn đến gia tốc nền thiết kế $a_g = 0{,}0908g$. Đất nền loại C ($15 < N_{\text{SPT}} < 50$, hệ số nền $S = 1{,}2$, các chu kỳ giới hạn $T_B = 0{,}2\text{ s}$, $T_C = 0{,}6\text{ s}$, $T_D = 2{,}0\text{ s}$). Hệ số ứng xử kết cấu $q = 3{,}9$ (cấp dẻo trung bình DCM, hệ kết cấu hỗn hợp khung - vách). Nguồn khối lượng tham gia dao động được thiết lập là $\text{TT} + 0{,}3\text{HT}$. Đồ án phân tích các mode dao động chính gồm Mode 1 ($T = 2{,}23\text{ s}$, phương Y), Mode 2 ($T = 1{,}92\text{ s}$, phương X), Mode 4 (phương X), Mode 5 (phương Y) và Mode 9 (phương Y).
  • Kiểm tra điều kiện ổn định: Thực hiện kiểm tra chuyển vị đỉnh, chuyển vị lệch tầng, gia tốc đỉnh, khả năng chống lật và hiệu ứng $P-\Delta$.
  • Tính toán cốt thép cấu kiện: Xác định cốt thép dọc, cốt đai, cốt treo và chiều dài neo cho hệ dầm tầng 2; tính toán cốt thép dọc và đai gia cường vùng tới hạn $L_{\text{cr}}$ cho cột khung trục B và trục 3; tính toán thép vách cứng P2 theo phương pháp biên chịu moment; tính toán cốt thép dọc và cốt đai lõi thang máy theo phương pháp ứng suất đàn hồi.

Chương 6: Thiết kế móng cho công trình

Chương này giải quyết bài toán nền móng nhà cao tầng dựa trên báo cáo địa chất:

  • Đánh giá địa tầng và lựa chọn móng: Sử dụng móng cọc khoan nhồi, lựa chọn chiều sâu chôn mũi cọc ở cao độ $-35\text{ m}$ cho móng cột M1 và cao độ $-45\text{ m}$ cho móng vách M2 và móng lõi M3.
  • Tính toán sức chịu tải cọc: Đánh giá tổng hợp sức chịu tải đơn cọc theo 4 phương pháp: theo vật liệu làm cọc, theo chỉ tiêu cơ lý đất nền, theo chỉ tiêu cường độ đất nền và theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT; xác định mô đun biến dạng và mô đun trượt $G_1, G_2$ của các lớp đất để xác định độ cứng cọc.
  • Thiết kế chi tiết các đài móng:
    • Móng M1 (mũi cọc $-35\text{ m}$): Bố trí cọc, kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc, xác định khối móng quy ước, kiểm tra áp lực tiêu chuẩn đáy móng $R_{\text{II}}$, kiểm tra lún khối móng quy ước, kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng tháp chọc thủng do cọc/cột và tính cốt thép đài móng từ biểu đồ moment của SAFE.
    • Móng M2 (mũi cọc $-45\text{ m}$): Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc chịu tải trọng từ vách, tính toán áp lực tiêu chuẩn $R_{\text{II}}$, kiểm tra lún, kiểm tra đường bao chống xuyên thủng và bố trí thép đài.
    • Móng M3 (mũi cọc $-45\text{ m}$): Thiết kế đài móng cụm lõi thang máy chịu moment uốn và tải trọng đứng lớn; kiểm tra phản lực cọc, lún khối móng quy ước, mômen kháng uốn tiết diện ngang đài móng và bố trí cốt thép đài theo hai phương.

Thiết kế và triển khai

Phần thiết kế kỹ thuật của công trình tích hợp các tham số vật liệu, mô hình kết cấu và các trường hợp tổ hợp tải trọng được chuẩn hóa theo quy chuẩn xây dựng.

Hạng mục thiết kế Thông số kỹ thuật và Tiêu chuẩn áp dụng Quy cách cấu kiện / Mô hình tính toán
Vật liệu bê tông Cấp độ bền B30 (TCVN 5574:2018) $R_b = 17\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1{,}15\text{ MPa}$, $E_b = 32{,}5\text{ GPa}$, $\gamma = 25\text{ kN/m}^3$
Cốt thép chịu lực Cốt thép gân CB400-V ($\varnothing > 10\text{ mm}$) $R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa}$, $R_{sw} = 280\text{ MPa}$, $E_a = 20 \times 10^4\text{ MPa}$
Cốt đai & Thép sàn Cốt thép trơn CB240-T ($\varnothing \le 10\text{ mm}$) $R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$, $R_{sw} = 170\text{ MPa}$, $E_a = 20 \times 10^4\text{ MPa}$
Sàn tầng điển hình Chiều dày $h_b = 180\text{ mm}$ (SAFE 2016) Thép dải bản ô S1: $\varnothing 10a150$ ($\mu = 0{,}34%$), độ võng $f = 24{,}72\text{ mm} < 32{,}4\text{ mm}$
Cầu thang bộ tầng 2 Bản dày $h_b = 140\text{ mm}$, dầm $200 \times 400\text{ mm}$ (SAP2000) Bản thang: $\varnothing 10a120$ ($\mu = 0{,}59%$); Dầm chiếu nghỉ: $3\varnothing 14$ ($\mu = 0{,}62%$)
Hệ kết cấu thân Hệ Khung – Vách – Lõi (ETABS 2020) Dầm chính $300 \times 700\text{ mm}$, dầm phụ $300 \times 600\text{ mm}$, vách/lõi $t = 300\text{ mm}$
Tải trọng gió TCVN 2737:2023 (Địa hình C, Vùng II) $W_0 = 0{,}809\text{ kN/m}^2$, $G_{f,x} = 1{,}18$, $G_{f,y} = 1{,}15$, $c_x = 1{,}21$, $c_y = 1{,}56$
Tải trọng động đất TCVN 9386:2012 (Nền đất loại C) $a_g = 0{,}0908g$, $q = 3{,}9$, Phổ phản ứng đàn hồi ($T_B = 0{,}2\text{ s}$, $T_C = 0{,}6\text{ s}$)
Kết cấu móng Cọc khoan nhồi, đài M1, M2, M3 Mũi cọc sâu $-35\text{ m}$ (cột M1) và $-45\text{ m}$ (vách M2, lõi M3); thi công cừ Barette

Quy trình kiểm tra an toàn kết cấu và trạng thái giới hạn:

  1. Trạng thái giới hạn I (TTGH I): Thiết lập các tổ hợp tải trọng cơ bản và đặc biệt (tĩnh tải, hoạt tải các tầng, gió động phương X/Y, động đất phương X/Y) để xác định nội lực nguy hiểm nhất phục vụ tính toán tiết diện cốt thép cho dầm, cột, vách, lõi và đài móng.
  2. Trạng thái giới hạn II (TTGH II): Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn và dài hạn để kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh tháp, góc xoay lệch tầng, hiệu ứng mất ổn định $P-\Delta$, độ võng phi tuyến sàn sườn tầng 2 và độ lún dài hạn của các khối móng quy ước cọc khoan nhồi.

Kết quả và đóng góp

Kết quả tính toán kỹ thuật chính trong đồ án:

  • Hoàn thành thiết kế hệ kết cấu chịu lực không gian cho công trình 21 tầng (cao 77,7 m), đáp ứng đầy đủ các tiêu chí chuyển vị và độ bền chịu tải ngang (gió bão và động đất cấp VII).
  • Số liệu tính toán sàn tầng điển hình đạt yêu cầu chịu uốn với thép $\varnothing 10a150$ và độ võng phi tuyến $f = 24{,}72\text{ mm}$ (nằm trong giới hạn cho phép $L/250 = 32{,}4\text{ mm}$).
  • Kết quả tính toán cầu thang bộ đảm bảo khả năng chịu lực với thép bản $\varnothing 10a120$, cốt thép dọc dầm chiếu nghỉ $3\varnothing 14$, độ võng bản thang $f = 8{,}5\text{ mm} < 24{,}5\text{ mm}$.
  • Đưa ra giải pháp phân bổ cốt thép tối ưu cho vách phẳng P2 theo phương pháp biên chịu moment và lõi cứng thang máy theo phân bố ứng suất đàn hồi.
  • Thiết lập phương án nền móng cọc khoan nhồi với hai mức chiều sâu mũi cọc ($-35\text{ m}$ và $-45\text{ m}$), kiểm tra đạt yêu cầu về sức chịu tải đơn cọc, nhóm cọc, ổn định chống xuyên thủng và độ lún khối móng quy ước.

Giải pháp và đóng góp của tác giả:

  • Áp dụng tiêu chuẩn tải trọng mới TCVN 2737:2023 vào việc xác định thành phần gió động thông qua hệ số phản ứng giật $G_f$ và hệ số khí động hiệu chỉnh cho nhà lăng trụ cao tầng.
  • Tích hợp phương pháp phổ phản ứng dao động theo TCVN 9386:2012 với hệ số ứng xử $q = 3{,}9$ cho hệ kết cấu hỗn hợp khung - vách tại khu vực TP. Thủ Đức.
  • Đề xuất quy trình đồng bộ giữa các phần mềm ETABS, SAFE và SAP2000 trong việc giải quyết bài toán thiết kế kết cấu nhà cao tầng từ phần thân đến kết cấu ngầm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế trong phạm vi đồ án:

  • Tính toán kết cấu dầm, sàn và cầu thang bộ được thực hiện chi tiết cho tầng điển hình (tầng 2); các tầng có sự biến đổi hình học hoặc tải trọng đặc thù chưa được trình bày chi tiết trong thuyết minh chính.
  • Phân tích tương tác giữa đất nền và kết cấu móng (Soil-Structure Interaction - SSI) chủ yếu áp dụng phương pháp khối móng quy ước và mô hình liên kết đàn hồi tuyến tính đơn giản hóa.

Hướng mở rộng:

  • Mở rộng phân tích ứng xử phi tuyến động học theo lịch sử thời gian (Time-History Analysis) cho công trình khi chịu các kịch bản động đất cực hạn.
  • Nghiên cứu chi tiết biện pháp quan trắc độ lún thực tế và chuyển vị ngang của tường vây cừ Barette trong giai đoạn thi công hố đào sâu sử dụng hệ giằng Shoring – Kingpost.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng trong quá trình thực hiện đồ án môn học Bê tông cốt thép, Đồ án Nền móng và Đồ án Tốt nghiệp kỹ sư.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu công trình dân dụng đang tìm kiếm ví dụ tính toán thực tế về việc áp dụng tiêu chuẩn tải trọng gió TCVN 2737:2023 và tính toán kháng chấn theo TCVN 9386:2012.
  • Các phần có giá trị tham khảo cao: Phương pháp tính toán hệ số giật gió $G_f$, quy trình khai báo nguồn khối lượng dao động (Mass Source) cho bài toán động đất, phương pháp tính thép dải Strip bằng SAFE 2016 và quy trình kiểm tra khối móng quy ước cho cọc khoan nhồi.

Câu hỏi thường gặp

1. Công trình Chung cư Linh Trung có quy mô hình học và phân chia công năng như thế nào?
Công trình thuộc công trình dân dụng cấp II, cao 77,7 m gồm 21 tầng (1 tầng hầm, 20 tầng nổi và tầng mái). Tầng hầm dùng để xe và bố trí kỹ thuật; tầng trệt bố trí không gian thương mại, nhà ăn, phòng sinh hoạt cộng đồng và 4 lối vào; các tầng 2–20 là căn hộ ở bố trí quanh hành lang trung tâm; tầng mái làm sân thượng và khối kỹ thuật.

2. Tải trọng gió tác dụng lên công trình được tính toán theo tiêu chuẩn nào và có những thông số khí động nào đáng chú ý?
Tải trọng gió được tính theo TCVN 2737:2023 với áp lực gió cơ sở vùng II là $W_0 = 0{,}809\text{ kN/m}^2$, dạng địa hình C ($Z_g = 365{,}76\text{ m}$, $\alpha = 7$). Hệ số khí động xác định được là $c_x = 1{,}21$ (phương X) và $c_y = 1{,}56$ (phương Y); hệ số phản ứng giật tương ứng là $G_{f,x} = 1{,}18$ và $G_{f,y} = 1{,}15$.

3. Đồ án thiết lập các thông số kháng chấn động đất theo TCVN 9386:2012 như thế nào?
Công trình đặt tại Phường Bình Thọ/Linh Trung (TP. Thủ Đức) có gia tốc nền tham chiếu $a_{gR} = 0{,}0727g$, cấp quan trọng loại I ($\gamma_I = 1{,}25$) cho gia tốc thiết kế $a_g = 0{,}0908g$. Nền đất thuộc loại C ($S = 1{,}2$, $T_B = 0{,}2\text{ s}$, $T_C = 0{,}6\text{ s}$, $T_D = 2{,}0\text{ s}$), hệ số ứng xử $q = 3{,}9$ cho hệ hỗn hợp khung - vách cấp dẻo trung bình (DCM), nguồn khối lượng dao động khai báo $\text{TT} + 0{,}3\text{HT}$.

4. Giải pháp móng và chiều sâu mũi cọc khoan nhồi được bố trí ra sao?
Đồ án sử dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi kết hợp cừ Barette và hệ Shoring – Kingpost cho tầng hầm. Chiều sâu hạ mũi cọc được chọn ở hai mức cao độ: mức $-35\text{ m}$ áp dụng cho đài móng đơn cột M1 và mức $-45\text{ m}$ áp dụng cho đài móng vách M2 cùng đài móng cụm lõi thang máy M3.

5. Kết quả kiểm tra độ võng sàn tầng 2 và bản thang bộ có đạt yêu cầu sử dụng không?
Độ võng lớn nhất của sàn tầng điển hình phân tích trên SAFE 2016 (có xét nứt phi tuyến) là $f = 24{,}72\text{ mm}$, nhỏ hơn độ võng giới hạn $f_u = L/250 = 32{,}4\text{ mm}$. Độ võng lớn nhất của bản thang bộ phân tích trên SAP2000 v14 là $f = 8{,}5\text{ mm}$, nhỏ hơn giới hạn cho phép $[f] = L_0/200 = 24{,}5\text{ mm}$. Cả hai cấu kiện đều thỏa mãn điều kiện theo trạng thái giới hạn thứ hai.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Phạm Trung Tính đã hoàn thành việc thiết kế kỹ thuật công trình Chung cư Linh Trung TP. Thủ Đức với quy mô 21 tầng, cao 77,7 m. Bằng việc phối hợp các phần mềm ETABS, SAFE, SAP2000 và áp dụng các tiêu chuẩn TCVN 5574:2018, TCVN 2737:2023, TCVN 9386:2012, đồ án đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán kết cấu chịu tải trọng đứng, tải trọng gió động, động đất cũng như giải pháp móng cọc khoan nhồi sâu. Toàn bộ các kiểm tra về độ bền, ổn định tổng thể, độ võng và chuyển vị của công trình đều thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật hiện hành.