Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa nhanh chóng tại các đô thị lớn như Thành phố Hồ Chí Minh dẫn đến nhu cầu gia tăng về các công trình nhà ở cao tầng tích hợp đa chức năng nhằm tối ưu hóa quỹ đất đô thị. Công trình chung cư cao tầng đòi hỏi yêu cầu khắt khe về an toàn chịu lực, độ cứng tổng thể dưới tác động của tải trọng gió động và động đất, cũng như giải pháp móng thích ứng với địa tầng phức tạp. Trong bối cảnh đó, đồ án tốt nghiệp của sinh viên Huỳnh Nhật Tân (Khoa Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Lê Trung Kiên) tập trung giải quyết trọn vẹn bài toán thiết kế kỹ thuật công trình "Chung cư TECCO".

Mục tiêu nghiên cứu và thực hiện của đồ án bao gồm:

  1. Tổng hợp toàn bộ hệ thống kiến thức chuyên ngành đào tạo 4 năm đại học ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.
  2. Rèn luyện tinh thần làm việc độc lập, phương pháp nghiên cứu và khả năng tính toán kết cấu thực tế cho một công trình cao tầng hoàn chỉnh.

Theo đề cương và nhiệm vụ được giao trong văn bản, đồ án thực hiện 6 nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế cụ thể:

  1. Tìm hiểu kiến trúc, thiết kế kết cấu và nền móng của chung cư TECCO.
  2. Thuyết minh giới thiệu đề tài: vị trí, đặc điểm, quy mô, giải pháp kiến trúc và giải pháp kỹ thuật.
  3. Phân tích kết cấu chịu tải trọng gió (bao gồm thành phần tĩnh và thành phần động).
  4. Xây dựng mô hình phân tích không gian cho toàn bộ kết cấu công trình.
  5. Tính toán và bố trí cốt thép cho các cấu kiện chịu lực chính: dầm, sàn, cột, vách.
  6. Thiết kế giải pháp nền móng sâu cho công trình.

Đối tượng nghiên cứu là tổ hợp kết cấu công trình Chung cư TECCO với quy mô 1 tầng hầm và 15 tầng nổi, có cao trình đỉnh mái đạt +54,6 m so với cốt ±0.00. Phạm vi không gian nghiên cứu đặt tại địa điểm xây dựng thuộc Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh. Phạm vi thời gian nghiên cứu và hoàn thành đồ án được xác lập vào tháng 02 năm 2020.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và hệ thống văn bản pháp quy, tiêu chuẩn kỹ thuật được tác giả sử dụng làm căn cứ tính toán bao gồm:

  • Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép: TCVN 5574:2012 ("Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế") dùng để tính toán tiết diện, cốt thép, kiểm tra nứt và biến dạng võng; TCVN 198:1997 ("Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối") quy định các yêu cầu cấu tạo kháng chấn, nút khung và giảm độ cứng công trình cao tầng; tiêu chuẩn nước ngoài BS 8110:1997 ("Structural use of concrete – code of practice for design and construction").
  • Tiêu chuẩn tải trọng và tác động: TCVN 2737:1995 ("Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế") để xác định tĩnh tải, hoạt tải sử dụng và áp lực gió tĩnh; TCXD 229:1999 ("Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió") áp dụng cho công trình cao trên 40 m; QCVN 02:2009/BXD ("Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng"); QCVN 03:2012/BXD ("Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nguyên tắc phân loại công trình dân dụng, công nghiệp và hạ tầng kỹ thuật đô thị").
  • Tiêu chuẩn móng và địa kỹ thuật: TCXD 205:1998 ("Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế") dùng để xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi theo vật liệu và nền đất, cùng các quy trình kiểm tra cọc chịu lực ngang, đài cọc chịu chọc thủng.
  • Tiêu chuẩn an toàn kỹ thuật khác: TCVN 46-84 về thiết kế chống sét cho nhà cao tầng.

Phương pháp nghiên cứu thực tế được triển khai:

  • Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn (Finite Element Method - FEM): Rời rạc hóa kết cấu phức tạp thành các phần tử thanh (Frame) và phần tử tấm vỏ (Shell) liên kết nút, giải ma trận độ cứng tổng thể để tìm chuyển vị, chu kỳ dao động và nội lực.
  • Phương pháp giải tích và cơ học kết cấu: Áp dụng các nguyên lý sức bền vật liệu, cơ học đất, lý thuyết tính toán cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm xiên (chuyển đổi về bài toán lệch tâm phẳng tương đương theo phương pháp của GS. Nguyễn Đình Cống).
  • Các giả thiết tính toán: Mặt sàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang; bỏ qua biến dạng dọc trục của dầm sàn; chuyển vị ngang của mọi điểm trên cùng một sàn là đồng nhất; công trình được ngàm cứng tại cao trình mặt trên của đài móng; khối lượng từng tầng quy về điểm tập trung tại cao trình sàn.

Nguồn dữ liệu đầu vào bao gồm hồ sơ bản vẽ kiến trúc chung cư TECCO, báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình tại hiện trường Quận 1, và thông số vật liệu thiết kế: bê tông cấp độ bền B30 ($R_b = 17\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1{,}2\text{ MPa}$, $E_b = 32{,}5 \times 10^3\text{ MPa}$), cốt thép nhóm AI cho cốt đai và thép sàn $\Phi < 10$ ($R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$), cốt thép nhóm AIII cho cấu kiện chịu lực chính $\Phi \ge 10$ ($R_s = R_{sc} = 365\text{ MPa}$).

Các công cụ phần mềm kỹ thuật được sử dụng:

  • ETABS: Mô hình hóa không gian 3D, giải nội lực hệ khung - vách, phân tích dao động riêng, phân tích tải trọng gió động và động đất, kiểm tra ổn định tổng thể.
  • SAFE v12: Mô hình hóa phần tử hữu hạn bản sàn tầng điển hình, trích xuất biểu đồ mô men theo dải Strip, kiểm tra nứt, độ võng dài hạn và tính toán nội lực móng.
  • SAP2000: Tính toán nội lực các kết cấu phụ trợ (cầu thang bộ, bể nước).
  • AutoCAD, Microsoft Excel: Triển khai bản vẽ kỹ thuật và lập bảng tính tự động.

Nội dung chính theo từng chương

Đồ án được phân chia khối lượng thành 3 phần chính: Phần 1 - Kiến trúc (chiếm 5% khối lượng), Phần 2 - Kết cấu (chiếm 65% khối lượng), và Phần 3 - Nền móng (chiếm 30% khối lượng).

Phần 1: Kiến trúc (5%) - Chương 1: Tổng quan kiến trúc công trình

Chương này giới thiệu tổng thể công trình Chung cư TECCO tọa lạc tại Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh. Quy mô xây dựng bao gồm 1 tầng hầm sâu -3,4 m (chức năng đỗ xe, bố trí gian rác kín và trạm máy phát điện dự phòng) và 15 tầng nổi với chiều cao tổng cộng +54,6 m tính từ mặt đất tự nhiên đến đỉnh mái. Chiều cao tầng điển hình là 3,4 m.

Mặt bằng công trình có dạng gần vuông với kích thước $37{,}2\text{ m} \times 40\text{ m}$, diện tích tầng điển hình đạt $1488\text{ m}^2$, cung cấp 2 tầng thương mại - dịch vụ và hơn $17.500\text{ m}^2$ diện tích căn hộ ở. Giao thông trục đứng gồm 2 thang bộ thoát hiểm và 4 thang máy (2 thang chở khách, 2 thang chở hàng). Các giải pháp kỹ thuật công trình được thiết kế đồng bộ: hệ thống điện lưới đô thị kết hợp trạm dự phòng ngầm; hệ thống cấp thoát nước phân tách nước bẩn và nước phân qua bể tự hoại ngầm; hệ thống PCCC trang bị họng nước chữa cháy, cửa chống cháy ngăn khói tại thang bộ và 2 bình chữa cháy cầm tay cho mỗi căn hộ; hệ thống chống sét tuân thủ TCVN 46-84; rác thải thu gom qua ống xả trọng lực từng tầng về buồng rác hầm.

Phần 2: Kết cấu (65%) - Chương 1: Tổng quan về kết cấu

Tác giả đề xuất giải pháp chịu lực phương đứng là hệ kết cấu khung kết hợp 4 lõi cứng bê tông cốt thép đặt đối xứng trong mặt bằng nhằm tiếp nhận phần lớn tải trọng ngang. Giải pháp sàn là hệ sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối truyền thống nhằm tối ưu chi phí và biện pháp thi công. Phần ngầm sử dụng móng cọc khoan nhồi tiếp nhận tải trọng truyền từ cột và vách lõi.

Vật liệu được xác định là bê tông B30 kết hợp thép AI và AIII. Chương quy định cụ thể chiều dày lớp bê tông bảo vệ theo TCVN 5574:2012: bản sàn dày trên 100 mm là 15 mm; dầm và cột là 20 mm; dầm móng 30 mm; móng toàn khối có lót 35 mm (không lót 70 mm). Cấu tạo cốt đai trong nút khung tuân thủ chặt chẽ TCVN 198:1997 với đai kín có đường kính $\phi_{\text{đai}} \ge \phi_{\text{dọc}}/4$ và không nhỏ hơn 8 mm; bước đai gia cường trong vùng nút và phạm vi $3h_d$ sát mép cột không vượt quá 100-150 mm. Chiều dài neo và nối buộc cốt thép được tính toán theo Bảng 36 TCVN 5574:2012, với kết quả chọn thống nhất $l_{an} = 40d$ cho cả thép gai AIII và thép trơn AI trong các điều kiện làm việc. Tải trọng được phân loại thành tải trọng thường xuyên, tạm thời dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt theo TCVN 2737:1995.

Phần 2: Kết cấu (65%) - Chương 2: Tính toán và kiểm tra ổn định tổng thể công trình

Chương này thực hiện sơ bộ tiết diện các cấu kiện chịu lực chính và phân tích động học công trình trên mô hình ETABS:

  • Kích thước dầm chính chọn $300 \times 700\text{ mm}$, dầm phụ $300 \times 500\text{ mm}$.
  • Chiều dày bản sàn chọn $h_s = 150\text{ mm}$. Chiều dày vách lõi chọn $b_{vl} = 300\text{ mm}$.
  • Tiết diện cột được phân thành 4 nhóm tầng từ dưới lên trên nhằm đảm bảo nguyên tắc giảm dần độ cứng không quá 30% giữa 2 tầng kề nhau (theo TCVN 198:1997), thể hiện ở bảng sau:
Vị trí nhóm tầng Cột biên C1 (mm) Cột giữa C3 (mm) Cột góc C2 (mm)
Hầm 1 đến Tầng 4 $900 \times 900$ $1000 \times 1000$ $800 \times 800$
Tầng 4 đến Tầng 8 $800 \times 800$ $900 \times 900$ $700 \times 700$
Tầng 8 đến Tầng 12 $700 \times 700$ $800 \times 800$ $600 \times 600$
Tầng 12 đến Mái $600 \times 600$ $700 \times 700$ $500 \times 500$

Tải trọng tĩnh bao gồm trọng lượng bản thân kết cấu (bê tông cốt thép $25\text{ kN/m}^3$, thép $78{,}5\text{ kN/m}^3$) và tĩnh tải hoàn thiện sàn (hầm: $1{,}500\text{ kN/m}^2$; hành lang: $1{,}718\text{ kN/m}^2$; thương mại: $1{,}778\text{ kN/m}^2$; căn hộ: $1{,}529\text{ kN/m}^2$; ban công: $1{,}129\text{ kN/m}^2$; kỹ thuật và mái: $3{,}840\text{ kN/m}^2$; vệ sinh: $1{,}952\text{ kN/m}^2$; cầu thang: $2{,}000\text{ kN/m}^2$). Hoạt tải tính toán sàn căn hộ là $1{,}950\text{ kN/m}^2$, sảnh hành lang $3{,}600\text{ kN/m}^2$, hầm $5{,}000\text{ kN/m}^2$, kỹ thuật $7{,}000\text{ kN/m}^2$.

Phân tích động học tải trọng gió: Do công trình cao $54{,}6\text{ m} > 40\text{ m}$, thuộc vùng gió IIA địa hình B tại Quận 1, áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$. Phân tích dao động riêng cho thấy tần số dao động thứ nhất $f_1 < f_L = 1{,}3\text{ Hz}$, do đó phải tính toán thành phần gió động gồm xung vận tốc gió và lực quán tính cho 3 dạng dao động đầu tiên theo TCXD 229:1999 (hệ số chiết giảm hoạt tải khi tính khối lượng dao động lấy bằng 0,5). Chương cũng tiến hành phân tích phổ phản ứng thiết kế động đất, tổ hợp tải trọng và kiểm tra đạt yêu cầu chuyển vị ngang đỉnh, chuyển vị tương đối giữa các tầng và kiểm tra ổn định chống lật của toàn khối tháp.

Phần 2: Kết cấu (65%) - Chương 3: Thiết kế sàn tầng điển hình (Sàn dầm)

Tác giả thiết lập mô hình bản sàn tầng điển hình trong phần mềm SAFE v12 với tải trọng hoàn thiện tiêu chuẩn và hoạt tải chia trường hợp cờ. Bản sàn được chia dải Strip theo hai phương X và Y để tích hợp dải mô men gối và mô men nhịp. Cốt thép sàn được tính toán cho các ô bản chịu uốn, bố trí thép lớp trên tại gối và lớp dưới tại nhịp. Tác giả kiểm tra chi tiết điều kiện chịu cắt của bê tông sàn, kiểm tra điều kiện hình thành và bề rộng mở rộng vết nứt dưới tác dụng của tải trọng dài hạn cho ô sàn đại diện S3 theo TCVN 5574:2012, đồng thời kiểm tra độ võng đàn hồi kết hợp từ biến thông qua phần mềm SAFE đảm bảo nằm trong giới hạn cho phép.

Phần 2: Kết cấu (65%) - Chương 4: Thiết kế cầu thang bộ tầng điển hình

Thiết kế cầu thang bộ dạng bản hai vế chịu lực tựa lên dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới. Số liệu hình học, tải trọng bậc xây và hoạt tải người đi lại được xác định để xây dựng sơ đồ tính dầm đơn giản chịu uốn. Tác giả tính toán xác định biểu đồ mô men uốn cho bản thang và bản chiếu nghỉ, từ đó chọn và bố trí cốt thép chịu mô men dương ở giữa nhịp vế thang và cốt thép chịu mô men âm chống nứt tại các nút liên kết.

Phần 2: Kết cấu (65%) - Chương 5: Thiết kế khung trục B

Chương 5 đi sâu vào tính toán cấu kiện cho khung phẳng trục B chịu lực điển hình của tòa nhà. Tác giả trình bày lý thuyết tính toán cốt thép cột nén lệch tâm xiên theo phương pháp chuyển đổi về lệch tâm phẳng, lý thuyết tính toán uốn dầm và tính toán cốt thép đai chịu lực cắt theo TCVN 5574:2012. Số liệu nội lực bất lợi nhất xuất từ ETABS được sử dụng để:

  • Tính toán cốt thép dọc và đai cho hệ cột trục B (cột biên B1 từ tầng hầm lên mái, cột giữa B2, B3, B4, B5, B6).
  • Kiểm tra ứng suất cắt bê tông cột và khả năng chịu lực của cột B1 tại cao trình tầng mái.
  • Tính toán cốt thép dầm khung trục B, tập trung vào dầm B32 tại tầng 13F: tính cốt thép dọc tại tiết diện gối và nhịp, tính cốt thép đai chịu cắt, và tính toán cốt đai treo gia cường tại các vị trí liên kết dầm phụ truyền lực tập trung vào dầm chính nhằm chống phá hoại giật đứt bê tông.

Phần 3: Nền móng (30%) - Chương 1: Kết quả khảo sát địa chất

Chương trình bày báo cáo địa chất công trình dựa trên tài liệu khoan khảo sát hiện trường tại khu đất xây dựng. Tác giả phân tích các mặt cắt địa chất, mô tả hình dạng, trạng thái và các chỉ tiêu cơ lý (dung trọng, góc ma sát trong, lực dính, độ ẩm, chỉ số sệt, mô đun biến dạng) của các lớp đất nền từ mặt đất tự nhiên xuống sâu. Từ điều kiện địa chất chịu lực và tải trọng chân cột công trình 16 tầng rất lớn, tác giả đánh giá, kết luận và kiến nghị loại bỏ phương án móng nông, lựa chọn giải pháp móng sâu cọc khoan nhồi tựa vào tầng đất tốt.

Phần 3: Nền móng (30%) - Chương 2: Phương án móng cọc khoan nhồi

Áp dụng tiêu chuẩn TCXD 205:1998 để tính toán móng cọc khoan nhồi:

  • Xác định sức chịu tải cho phép của cọc theo điều kiện độ bền vật liệu bê tông cốt thép ($R_{cvl}$) và theo cường độ đất nền ($R_{cđn}$) dựa trên sức kháng mũi cọc và ma sát bên thân cọc.
  • Thiết kế móng đơn đài cọc cho cột giữa trục B2: Xác định tải trọng tính toán và tiêu chuẩn từ chân cột, sơ bộ số lượng cọc trong đài, bố trí mặt bằng cọc, kiểm tra tải trọng tác dụng lên từng cọc đảm bảo nhỏ hơn sức chịu tải thiết kế, kiểm tra chuyển vị và nội lực ngang cọc cắm sâu trong đất (mô men uốn $M_z$, lực cắt $Q_z$, áp lực đất bên $p_z$), kiểm tra khả năng chống xuyên thủng (chọc thủng) đáy đài của cột và cọc, tính toán diện tích cốt thép đài móng theo hai phương.
  • Thiết kế móng đơn đài cọc cho cột biên trục B1: Trình tự thực hiện tương tự móng B2, xử lý độ lệch tâm tải trọng và kiểm tra điều kiện chọc thủng, tính toán và bố trí cốt thép đài móng B1 hoàn chỉnh.

Kết quả và đóng góp

Đồ án hoàn thành trọn vẹn khối lượng thiết kế kỹ thuật công trình dân dụng cấp II với hệ thống kết quả định lượng cụ thể:

Hạng mục cấu kiện Giải pháp thiết kế và thông số kích thước Vật liệu sử dụng
Hệ chịu lực đứng Khung bê tông cốt thép kết hợp 4 lõi cứng đối xứng Bê tông B30, Thép AIII ($\Phi \ge 10$)
Cột chịu lực Tiết diện thay đổi theo 4 phân đoạn: từ $1000 \times 1000\text{ mm}$ (hầm) giảm về $700 \times 700\text{ mm}$ (mái) cho cột giữa; $900 \times 900\text{ mm}$ về $600 \times 600\text{ mm}$ cho cột biên Bê tông B30, Thép AIII
Dầm sàn tầng Dầm chính $300 \times 700\text{ mm}$, dầm phụ $300 \times 500\text{ mm}$; sàn sườn toàn khối dày $150\text{ mm}$ Bê tông B30, Thép AI ($\Phi < 10$), AIII
Vách lõi cứng Chiều dày vách $300\text{ mm}$, có xét lỗ mở cửa Bê tông B30, Thép AIII
Nền móng Móng cọc khoan nhồi chịu tải trọng lớn, đài móng đơn cho cột B1 và B2 Bê tông B30, Thép AIII

Đóng góp của đồ án thể hiện ở việc áp dụng đồng bộ quy trình thiết kế hiện đại theo chuỗi tiêu chuẩn TCVN: kết hợp phân tích tĩnh lực và động lực học (gió động 3 dạng dao động riêng theo TCXD 229:1999 và phân tích phổ phản ứng động đất), tích hợp các phần mềm chuyên dụng (ETABS, SAFE, SAP2000) hỗ trợ thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép thỏa mãn đồng thời hai trạng thái giới hạn (cường độ và sử dụng, nứt, võng). Tác giả đã hoàn thiện bộ hồ sơ thiết kế gồm 2 tập thuyết minh, phụ lục tính toán chi tiết và hệ thống các bản vẽ kỹ thuật (kiến trúc, cốt thép sàn điển hình, cốt thép khung trục B, mặt bằng và chi tiết móng cọc khoan nhồi).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án:

  • Do giới hạn thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp và khối lượng tính toán lớn, tác giả chỉ tập trung tính toán chi tiết cho các cấu kiện đại diện điển hình: khung phẳng trục B, sàn tầng điển hình, và móng đơn cho hai vị trí chân cột B1, B2; chưa thể triển khai chi tiết cho toàn bộ các khung trục còn lại và hệ móng cụm vách lõi thang máy.
  • Mô hình phân tích tổng thể công trình sử dụng liên kết ngàm lý tưởng tại mặt trên đài móng, chưa xét đến bài toán tương tác đồng thời giữa nền đất - cọc - kết cấu bên trên (tương tác phi tuyến đất - kết cấu).

Hướng mở rộng tiếp theo:

  • Ứng dụng mô hình tương tác đất - cọc - kết cấu (Soil - Structure Interaction) để đánh giá sự phân phối lại nội lực khung và lún lệch thực tế của công trình.
  • Nghiên cứu so sánh hiệu quả kinh tế - kỹ thuật giữa phương án sàn sườn truyền thống với phương án sàn phẳng bê tông cốt thép ứng lực trước (dự ứng lực căng sau) cho nhịp sàn lớn $8\text{ m}$.
  • Thiết kế chi tiết hệ móng bè cọc liên hợp cho toàn bộ cụm lõi thang và móng tầng hầm.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, 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 xây dựng.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu mới ra trường cần tài liệu mẫu chuẩn mực về quy trình tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCXD 229:1999 cho công trình cao trên 40 m.
  • Phần đáng tham khảo nhất là Chương 2 Phần 2 (quy trình thiết lập dao động riêng, xác định lực gió động, tổ hợp tải trọng và kiểm tra chuyển vị lệch tầng), Chương 3 Phần 2 (mô hình hóa sàn bằng dải Strip trên SAFE v12 và kiểm tra võng, nứt theo TCVN 5574:2012), cùng quy trình tính cọc khoan nhồi chịu lực ngang ở Chương 2 Phần 3 theo TCXD 205:1998.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô hình học và các thông số kiến trúc cơ bản của Chung cư TECCO được xác định như thế nào?
Công trình gồm 1 tầng hầm (sâu -3,4 m) và 15 tầng nổi, tổng chiều cao từ mặt đất tự nhiên đến đỉnh mái là +54,6 m. Mặt bằng công trình có kích thước $37{,}2\text{ m} \times 40\text{ m}$, diện tích sàn tầng điển hình là $1488\text{ m}^2$. Tòa nhà gồm 2 tầng thương mại, hơn $17.500\text{ m}^2$ diện tích căn hộ, được trang bị 2 thang máy khách, 2 thang máy chở hàng và 2 thang bộ thoát hiểm.

2. Giải pháp kết cấu chịu lực theo phương đứng và phương ngang của tòa nhà được chọn là gì?
Hệ kết cấu chịu lực phương đứng là hệ khung kết hợp 4 lõi cứng bê tông cốt thép bố trí tập trung, trong đó hệ lõi chịu phần lớn tải trọng ngang còn hệ khung nhận tải trọng đứng và tham gia tăng độ cứng tổng thể. Giải pháp kết cấu phương ngang là hệ sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối dày 150 mm liên kết dầm chính ($300 \times 700\text{ mm}$) và dầm phụ ($300 \times 500\text{ mm}$).

3. Công trình sử dụng chủng loại vật liệu bê tông và cốt thép nào trong tính toán thiết kế?
Toàn bộ kết cấu dầm, sàn, cột, vách sử dụng bê tông cấp độ bền B30 ($R_b = 17\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1{,}2\text{ MPa}$, $E_b = 32{,}5 \times 10^3\text{ MPa}$). Cốt thép sử dụng gồm hai nhóm: thép AI ($R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$, $R_{sw} = 175\text{ MPa}$) cho cốt đai và cốt thép sàn đường kính $\Phi < 10\text{ mm}$; thép AIII ($R_s = R_{sc} = 365\text{ MPa}$, $R_{sw} = 290\text{ MPa}$) cho các cấu kiện chịu lực chính có đường kính $\Phi \ge 10\text{ mm}$.

4. Tại sao công trình phải tính toán thành phần động của tải trọng gió và căn cứ vào tiêu chuẩn nào?
Theo tiêu chuẩn TCXD 229:1999 và TCVN 2737:1995, các công trình có chiều cao lớn hơn 40 m bắt buộc phải tính toán thành phần động của tải trọng gió. Với chiều cao đỉnh mái đạt 54,6 m tại Quận 1 (vùng áp lực gió IIA, $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$, dạng địa hình B) và tần số dao động riêng thứ nhất $f_1$ nhỏ hơn tần số giới hạn $f_L = 1{,}3\text{ Hz}$, công trình phải tính toán thành phần gió động bao gồm cả xung vận tốc gió và lực quán tính cho 3 dạng dao động đầu tiên.

5. Phương án nền móng được lựa chọn và tính toán chi tiết cho những cấu kiện nào?
Dựa trên kết quả khảo sát địa chất và quy mô tải trọng công trình, tác giả chọn phương án móng cọc khoan nhồi theo tiêu chuẩn TCXD 205:1998. Hai cấu kiện móng được tính toán thiết kế chi tiết là móng đơn đài cọc cho cột giữa trục B2 và móng đơn đài cọc cho cột biên trục B1, bao gồm việc kiểm tra sức chịu tải cọc, kiểm tra lực ngang, kiểm tra xuyên thủng và tính cốt thép đài móng.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Chung cư TECCO" của sinh viên Huỳnh Nhật Tân là công trình nghiên cứu và thiết kế kỹ thuật xây dựng hoàn chỉnh, giải quyết đồng bộ từ giải pháp kiến trúc, mô hình phân tích kết cấu không gian chịu tải trọng động lực học đến giải pháp móng cọc khoan nhồi. Việc áp dụng đúng đắn các tiêu chuẩn hiện hành (TCVN 5574:2012, TCVN 2737:1995, TCXD 229:1999, TCXD 205:1998) kết hợp hệ thống phần mềm chuyên ngành (ETABS, SAFE, SAP2000) đem lại độ tin cậy kỹ thuật cao cho kết quả tính toán. Công trình là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và thực tiễn đối với sinh viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Xây dựng và kỹ sư thiết kế công trình dân dụng cao tầng.