Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp của tác giả Lữ Quốc Dũng (Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM, thực hiện năm 2011 dưới sự hướng dẫn của ThS. Trần Ngọc Bích) tập trung vào việc thiết kế kiến trúc và tính toán kết cấu cho công trình Trụ sở Bảo hiểm Nhân thọ Hà Nội.
Về bối cảnh thực tiễn, tác giả nêu rõ sự phát triển kinh tế - xã hội sau thời kỳ đổi mới kéo theo nhu cầu gia tăng về phúc lợi xã hội và bảo hiểm. Do đó, Công ty Bảo hiểm Nhân thọ Hà Nội quyết định đầu tư xây dựng trụ sở làm việc mới nhằm tạo lập môi trường làm việc tiện nghi, hiện đại cho cán bộ nhân viên, đồng thời phục vụ người dân đến giao dịch. Công trình được định vị xây dựng tại vị trí giao thông thuận tiện nhằm tạo sự hài hòa cho cảnh quan khu vực.
Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế của đồ án được phân chia thành hai phần chính:
- Thiết kế kiến trúc: Thể hiện quy hoạch tổng mặt bằng, mặt đứng (trục 1 - 8, trục A - E), mặt bằng các tầng (tầng 1, tầng 2, tầng 3 - 9, tầng mái) và các mặt cắt chính (A - A, B - B); giải quyết dây chuyền công năng làm việc hành chính, các hệ thống kỹ thuật phụ trợ (điện, cấp thoát nước, thông gió, chống sét, phòng cháy chữa cháy).
- Thiết kế kết cấu: Thực hiện tính toán và bố trí cốt thép cho 7 hạng mục kết cấu chính:
- Chương 1: Tính toán sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối tầng điển hình (tầng 3 - 10).
- Chương 2: Tính toán cầu thang bộ hai vế.
- Chương 3: Tính toán bể nước mái.
- Chương 4: Tính toán dầm dọc trục C tầng điển hình.
- Chương 5: Tính toán khung trục 5 (khung phẳng ngang chịu lực đại diện).
- Chương 6: Thiết kế phương án móng cọc ép.
- Chương 7: Thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi.
Đối tượng nghiên cứu là kết cấu công trình nhà làm việc văn phòng cao tầng bằng bê tông cốt thép toàn khối. Phạm vi không gian xây dựng đặt tại ngã tư đường Lê Duẩn, Quận Hai Bà Trưng, Thành phố Hà Nội trên khu đất có diện tích gần 8400 m². Điều kiện khí hậu tại khu vực có nhiệt độ trung bình năm 27°C, chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và thấp nhất (tháng 12) là 12°C; chia thành mùa mưa (tháng 4 đến tháng 11) và mùa khô (tháng 12 đến tháng 3); độ ẩm trung bình 75% - 80%; hai hướng gió chủ đạo là Tây - Tây Nam và Bắc - Đông Bắc; tốc độ gió lớn nhất ghi nhận là 28 m/s (tháng 8 có sức gió mạnh nhất).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán kết cấu
Đồ án ứng dụng các nguyên lý tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo trạng thái giới hạn, đồng thời tuân thủ các quy chuẩn xây dựng hiện hành tại thời điểm thực hiện:
- Tiêu chuẩn tải trọng: Áp dụng TCVN 2737-1995 để xác định tĩnh tải cấu tạo sàn, tải trọng tường ngăn, hoạt tải sử dụng theo chức năng phòng và tải trọng gió.
- Phương pháp tính toán bản sàn: Ô bản được phân loại theo tỷ số hai cạnh $L_2/L_1$. Khi $L_2/L_1 \le 2$, bản làm việc hai phương (bản kê bốn cạnh), tính toán theo sơ đồ đàn hồi cắt dải bản rộng $b = 1\text{ m}$ và tra các hệ số mô men nhịp, mô men gối ($m_{i1}, m_{i2}, k_{i1}, k_{i2}$) theo tài liệu "Sổ tay kết cấu công trình" của tác giả Vũ Mạnh Hùng. Khi $L_2/L_1 > 2$, bản làm việc một phương (bản dầm), tính toán như dầm chịu uốn liên kết ngàm hoặc khớp.
- Công cụ tính toán nội lực: Tác giả sử dụng phương pháp giải tích kết hợp ứng dụng phần mềm phân tích kết cấu ETABS V9.4 để giải nội lực dầm, cầu thang và hệ khung chịu lực.
- Vật liệu sử dụng: Bê tông cấp độ bền B20 có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 11.5\text{ MPa}$ ($115\text{ daN/cm}^2$), cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 0.9\text{ MPa}$ ($9\text{ daN/cm}^2$), mô đun đàn hồi $E_b = 27 \times 10^3\text{ MPa}$ ($2.7 \times 10^5\text{ daN/cm}^2$). Cốt thép chịu lực dùng nhóm CII có cường độ tính toán $R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa}$, cốt thép cấu tạo và cốt đai dùng nhóm CI có cường độ tính toán $R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$, $R_{sw} = 175\text{ MPa}$.
| Cấp vật liệu | Chỉ tiêu cơ lý | Giá trị tính toán (MPa) | Giá trị tính toán ($\text{daN/cm}^2$) | Mô đun đàn hồi $E$ (MPa) |
|---|---|---|---|---|
| Bê tông B20 | Cường độ chịu nén $R_b$ | 11.5 | 115 | $27 \times 10^3$ |
| Bê tông B20 | Cường độ chịu kéo $R_{bt}$ | 0.9 | 9 | $27 \times 10^3$ |
| Thép dọc CII | Cường độ kéo/nén $R_s = R_{sc}$ | 280 | 2800 | $21 \times 10^4$ |
| Thép đai CI | Cường độ tính toán $R_s = R_{sc}$ | 225 | 2250 | $21 \times 10^4$ |
| Thép đai CI | Cường độ cắt đai $R_{sw}$ | 175 | 1750 | $21 \times 10^4$ |
Nội dung chi tiết theo từng phần và chương
Phần I: Kiến trúc
Phần kiến trúc trình bày quy hoạch và công năng tổng thể của trụ sở:
- Quy hoạch mặt bằng: Khu đất gần 8400 m² được bao bọc bởi tường rào xây cao 1.4 m. Mặt chính công trình hướng ra đường Lê Duẩn, bố trí sân vườn tiểu cảnh và sảnh chính; phía phải là cổng phụ và bãi đỗ xe cho khách; phần còn lại trồng cây xanh. Mặt bằng hình khối chữ nhật có kích thước phương ngang 15.5 m (gồm 3 bước cột: 6.5 m, 3.0 m, 6.0 m) và phương dọc 43 m (gồm 8 bước cột: 6.0 m, 6.0 m, 6.5 m, 6.0 m, 6.5 m, 6.0 m, 6.0 m).
- Chiều cao các tầng: Tầng 1 cao 3.3 m (dùng làm chỗ để xe nhân viên và kỹ thuật), tầng 2 cao 4.0 m, các tầng 3 đến tầng mái cao 3.3 m (hoặc 3.5 m tại các khu vực sảnh giao thông).
- Bố trí công năng và giao thông: Tầng trên bố trí các phòng làm việc lãnh đạo, phòng hành chính, tài chính kế toán, phòng nghiệp vụ và căng tin. Giao thông đứng gồm 2 buồng thang bộ thoát hiểm và 1 thang máy trọng tải 500 kg vận hành từ tầng 1 đến tầng mái.
- Hạ tầng kỹ thuật: Mạng lưới điện nhận nguồn 6 kV qua trạm biến áp riêng, bổ sung máy phát dự phòng, tổng công suất phụ tải 310 kW (phụ tải bình thường 260 kW, dự phòng 50 kW). Hệ thống cấp nước dùng mạng vòng khép kín kết hợp máy bơm xăng lưu động phục vụ chữa cháy, các đầu phun sprinkler bố trí cách nhau 3 m. Thoát nước phân chia hệ thống nước mưa và nước thải sinh hoạt qua bể tự hoại trước khi dẫn ra hệ thống thoát nước đường Lê Duẩn. Chống thấm sàn mái và sàn vệ sinh sử dụng bê tông B20, lớp nhựa Asphalt, bê tông chống thấm đặc biệt và sơn cách nước.
Phần II: Kết cấu
Chương 1: Tính toán sàn tầng điển hình
Tác giả quan niệm sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang nhằm truyền lực ngang vào các cấu kiện thẳng đứng. Chiều dày sàn tầng điển hình được chọn đồng nhất $h_s = 12\text{ cm}$ căn cứ theo ô bản có cạnh ngắn lớn nhất ($L = 6.5\text{ m}$). Dầm chính nhịp 6.5 m chọn tiết diện $250 \times 550\text{ mm}$; dầm chính nhịp 3.0 m chọn tiết diện $250 \times 450\text{ mm}$.
Tĩnh tải tính toán sàn phòng làm việc gồm các lớp gạch ceramic 8 mm, vữa lót 20 mm, bản BTCT 120 mm, vữa trát trần 15 mm đạt tổng cộng $g_{stt} = 429.8\text{ daN/m}^2$; sàn vệ sinh có thêm lớp màng chống thấm Flincote và đường ống thiết bị đạt $g_{stt} = 504.8\text{ daN/m}^2$. Hoạt tải tính toán phòng làm việc là $240\text{ daN/m}^2$ ($p^{tc} = 200\text{ daN/m}^2, n=1.2$) và sảnh, hành lang là $360\text{ daN/m}^2$ ($p^{tc} = 300\text{ daN/m}^2, n=1.2$). Các ô sàn bản kê (S2, S4, S5, S6, S7, S9) và bản dầm (S1, S8, S10, S11) được lập bảng tính nội lực và bố trí thép dải nhịp, dải gối thỏa mãn điều kiện hàm lượng thép hợp lý $\mu_{min} \le \mu \le \mu_{max}$.
| Loại sàn | Tĩnh tải tiêu chuẩn $g^{tc}$ ($\text{daN/m}^2$) | Hệ số tin cậy $n$ | Tĩnh tải tính toán $g^{tt}$ ($\text{daN/m}^2$) | Hoạt tải tính toán $p^{tt}$ ($\text{daN/m}^2$) | Tổng tải tính toán $q^{tt}$ ($\text{daN/m}^2$) |
|---|---|---|---|---|---|
| Sàn phòng làm việc | 369.0 | 1.1 - 1.3 | 429.8 | 240.0 | 669.8 |
| Sàn khu vệ sinh | 439.0 | 1.1 - 1.3 | 504.8 | 240.0 | 744.8 |
| Sàn sảnh, hành lang | 369.0 | 1.1 - 1.3 | 429.8 | 360.0 | 789.8 |
Chương 2: Tính toán cầu thang
Cấu tạo cầu thang hai vế có chiều dày bản thang $h_{bt} = 13\text{ cm}$, kích thước bậc $h_b \times l_b = 150 \times 300\text{ mm}$ (hoặc chiều cao bậc 159 mm tùy vế). Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên bản thang là $q_{bt}^{tt} = 1134.23\text{ daN/m}^2$ (gồm tĩnh tải các lớp cấu tạo $738.23\text{ daN/m}^2$, trọng lượng lan can $36\text{ daN/m}^2$ và hoạt tải $360\text{ daN/m}^2$); tổng tải trọng lên bản chiếu nghỉ là $q_{cn}^{tt} = 843.40\text{ daN/m}^2$.
Mô men uốn lớn nhất tại nhịp vế 1 xác định qua phần mềm đạt $M_{nh} = 2471.36\text{ daN.m}$. Tác giả bố trí thép nhịp bản thang chịu lực $\Phi 12a150$, cốt thép cấu tạo chống nứt ở thớ trên tại gối và vị trí gãy khúc là $\Phi 10a200$, cốt thép phân bố đặt $\Phi 8a250$.
Dầm chiếu nghỉ DCN1 ($b \times h = 200 \times 300\text{ mm}$, nhịp 3.0 m) chịu tải trọng phân bố tổng cộng $q_{dcn} = 2953.14\text{ daN/m}$ (tính cả tường xây trên dầm $678.6\text{ daN/m}$ và phản lực bản thang truyền vào $2109.54\text{ daN/m}$). Lực cắt lớn nhất $Q_{max} = 4983.42\text{ daN}$, cốt thép dọc chịu kéo tại nhịp chọn $2\Phi 18$ ($A_s = 5.09\text{ cm}^2$), thớ trên đặt cấu tạo $2\Phi 14$, cốt đai chọn $\Phi 6a150$ tại đoạn $1/4$ nhịp gần gối và $\Phi 6a200$ tại giữa nhịp. Dầm chiếu tới DCT ($200 \times 300\text{ mm}$) chịu tải tổng $q_{dct} = 3966.07\text{ daN/m}$, lực cắt $Q_{max} = 5949.1\text{ daN}$, tính toán cốt dọc chịu lực và bố trí đai $\Phi 6a150 / a200$.
Chương 3: Tính toán hồ nước mái
Bể nước mái được bố trí tại cao trình sàn đáy $+36.30\text{ m}$ trong phạm vi trục 1-2/D-E. Kích thước phủ bì bể $6.0 \times 2.5\text{ m}$, chiều cao thành bể 1.5 m. Bản nắp dày 8 cm (khoét lỗ thăm $0.6 \times 0.6\text{ m}$), bản thành dày 10 cm, bản đáy dày 12 cm. Dầm nắp gồm DN1 ($200 \times 250\text{ mm}$), DN2 ($200 \times 200\text{ mm}$); dầm đáy gồm DĐ1 ($250 \times 400\text{ mm}$), DĐ2 ($200 \times 300\text{ mm}$), DĐ3 ($200 \times 300\text{ mm}$).
Bản nắp tính theo sơ đồ bản dầm một phương làm việc, tải trọng tác dụng $q = 399.9\text{ daN/m}^2$, mô men nhịp $M_{nh} = 88.07\text{ daN.m}$, cốt thép chọn $\Phi 8a200$. Dầm nắp DN1 (nhịp tính toán 5.8 m) chịu tải $q = 492.81\text{ daN/m}$, mô men nhịp $M_{nh} = 2324.57\text{ daN.m}$, bố trí $2\Phi 18$ ở nhịp và $2\Phi 14$ ở gối, cốt đai $\Phi 6a100 / a200$. Bản thành được tính toán với sơ đồ dầm chịu uốn một đầu ngàm tại đáy bể và một đầu khớp tựa tại nắp bể dưới tác dụng đồng thời của áp lực thủy tĩnh tam giác ($q_{max} = 1650\text{ daN/m}^2$) và áp lực gió hút ngoài công trình tại độ cao $+36.6\text{ m}$ (dạng địa hình B).
Chương 4: Tính toán dầm dọc trục C
Tác giả thiết kế dầm liên tục dọc trục C qua các bước cột của tầng điển hình. Tải trọng tác dụng bao gồm tĩnh tải bản thân dầm, tĩnh tải tường xây trực tiếp trên dầm và tải trọng từ các ô sàn truyền vào theo quy tắc diện truyền tải hình thang và hình tam giác. Sau khi xác định biểu đồ bao mô men và lực cắt, cốt thép dọc chịu mô men âm tại gối, mô men dương tại nhịp cùng hệ thống cốt đai chịu cắt được tính toán chi tiết.
Chương 5: Tính toán khung trục 5
Khung ngang trục 5 là hệ kết cấu chịu lực phẳng đại diện cho phương ngang của tòa nhà với 3 nhịp: 6.5 m, 3.0 m và 6.0 m. Tác giả sơ bộ kích thước tiết diện dầm khung và cột khung theo từng tầng nhằm tối ưu độ cứng. Tải trọng tác động vào khung gồm: tĩnh tải sàn và tường, hoạt tải sàn bố trí theo các trường hợp bất lợi (hoạt tải cách tầng, cách nhịp), tải trọng gió thổi từ bên trái và bên phải theo TCVN 2737-1995.
Dữ liệu nội lực được tổ hợp thành các trường hợp tổ hợp cơ bản 1 (tĩnh tải + 1 hoạt tải) và tổ hợp cơ bản 2 (tĩnh tải + nhiều hoạt tải có xét hệ số giảm tải 0.9). Từ các đường bao nội lực nguy hiểm nhất, tác giả tiến hành tính toán cốt thép dọc và cốt đai cho dầm khung, đồng thời tính toán cốt thép cột theo bài toán cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên/lệch tâm phẳng.
Chương 6: Phương án móng cọc ép
Dựa trên điều kiện địa chất và tải trọng chân cột khung trục 5 truyền xuống móng, tác giả thiết lập phương án móng cọc ép bê tông cốt thép. Các nội dung tính toán gồm: xác định sức chịu tải của cọc đơn theo vật liệu $R_{cvl}$ và theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền $R_{cđn}$; lựa chọn cao độ đặt đáy đài cọc; xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong đài móng; kiểm tra lực tác dụng lên cọc lớn nhất $P_{max} \le 1.2 R_c$ và cọc nhỏ nhất không bị nhổ; kiểm tra độ lún móng cọc theo phương pháp móng khối quy ước ($S \le S_{gh}$); kiểm tra chọc thủng và tính cốt thép đài móng.
Chương 7: Phương án móng cọc khoan nhồi
Để có cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật cho công trình tải trọng lớn, phương án móng cọc khoan nhồi được triển khai: xác định đường kính cọc và cốt thép thân cọc; tính toán sức chịu tải cọc theo vật liệu và sức chịu tải theo đất nền; thiết kế các đài móng điển hình (M1, M2); xác định số lượng cọc nhồi trong mỗi móng; kiểm tra ứng suất nén lớn nhất tác dụng lên đầu cọc; kiểm tra độ lún nền móng cọc ma sát theo điều kiện biến dạng và tính toán khả năng chịu lực, cấu tạo cốt thép của đài cọc khoan nhồi.
Kết quả và đóng góp kỹ thuật
Đồ án hoàn thành trọn vẹn hai khối lượng công việc then chốt của một công trình dân dụng nhiều tầng:
- Thiết kế kiến trúc đồng bộ: Đưa ra giải pháp tổ chức mặt bằng 43 m $\times$ 15.5 m trên khu đất 8400 m² hợp lý, bố trí phân khu làm việc, 2 thang bộ thoát hiểm và 1 thang máy 500 kg, kết nối hệ thống kỹ thuật công trình (điện công suất 310 kW, hệ thống mạng vòng cấp nước chữa cháy có đầu phun cách nhau 3 m, chống sét tiếp địa).
- Kích thước cấu kiện và giải pháp kết cấu: Lựa chọn thành công hệ khung BTCT kết hợp vách lõi thang máy; sàn tầng điển hình dày 12 cm; dầm chính $250 \times 550\text{ mm}$ và $250 \times 450\text{ mm}$; dầm cầu thang $200 \times 300\text{ mm}$; hồ nước mái có bản đáy dày 12 cm, bản thành 10 cm, bản nắp 8 cm.
- Kết quả bố trí thép: Cốt thép được tính toán chi tiết, đảm bảo hàm lượng $\mu$ nằm trong khoảng cho phép ($0.16% \le \mu \le \mu_{max}$ đối với thép CI và $0.05% \le \mu$ đối với cấu kiện chịu uốn). Điển hình như bản thang vế 1 đặt thép $\Phi 12a150$, dầm chiếu nghỉ DCN1 đặt $2\Phi 18$ tại nhịp và đai $\Phi 6a150/a200$, dầm nắp bể nước DN1 đặt $2\Phi 18$.
- So sánh phương án nền móng: Cung cấp đầy đủ cơ sở tính toán sức chịu tải, độ lún và kết cấu đài móng cho cả hai phương án móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi, tạo tiền đề lựa chọn giải pháp móng khả thi với địa chất Hà Nội.
| Bộ phận kết cấu | Kích thước tiết diện / Chiều dày | Tải trọng tính toán chính | Bố trí cốt thép chịu lực chính |
|---|---|---|---|
| Sàn tầng điển hình | Dày $h_s = 12\text{ cm}$ | $q^{tt} = 669.8 - 789.8\text{ daN/m}^2$ | Thép nhịp và gối theo bảng tính từng ô |
| Dầm chính sàn | $250 \times 550\text{ mm}$ ($L=6.5\text{ m}$); $250 \times 450\text{ mm}$ ($L=3.0\text{ m}$) | Tĩnh tải + hoạt tải truyền từ sàn | Thép dọc theo bao mô men |
| Bản thang bộ | Dày $h_{bt} = 13\text{ cm}$, bậc $150 \times 300\text{ mm}$ | $q_{bt}^{tt} = 1134.23\text{ daN/m}^2$ | Thép nhịp vế $\Phi 12a150$, thép cấu tạo $\Phi 10a200$ |
| Dầm chiếu nghỉ DCN1 | $200 \times 300\text{ mm}$ ($L=3.0\text{ m}$) | $q_{dcn} = 2953.14\text{ daN/m}$ | Nhịp đặt $2\Phi 18$, gối đặt $2\Phi 14$, đai $\Phi 6a150/a200$ |
| Dầm chiếu tới DCT | $200 \times 300\text{ mm}$ ($L=3.0\text{ m}$) | $q_{dct} = 3966.07\text{ daN/m}$ | Thép chịu kéo nhịp và đai $\Phi 6a150/a200$ |
| Bản nắp bể nước mái | Dày $h_n = 8\text{ cm}$ | $q = 399.9\text{ daN/m}^2$ | Thép bản $\Phi 8a200$ |
| Dầm nắp bể nước DN1 | $200 \times 250\text{ mm}$ ($L=5.8\text{ m}$) | $q = 492.81\text{ daN/m}$ | Thép nhịp $2\Phi 18$, gối $2\Phi 14$, đai $\Phi 6a100/a200$ |
| Bản thành bể nước mái | Dày $h_t = 10\text{ cm}$, cao $1.5\text{ m}$ | Áp lực nước $1650\text{ daN/m}^2$ + áp lực gió | Thép đặt theo mô men ngàm đáy và khớp nắp |
Hạn chế và phạm vi áp dụng
Dựa trên nội dung và phạm vi nghiên cứu được tác giả trình bày, đồ án có một số giới hạn kỹ thuật:
- Giả thiết tính toán: Tác giả áp dụng quan niệm sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang, bỏ qua chuyển vị tương đối giữa các nút khung trong cùng một sàn; liên kết giữa dầm chiếu nghỉ với cột được quy về liên kết khớp đơn giản, chưa xét đến độ cứng xoắn và liên kết bán cứng thực tế của nút liên kết.
- Phạm vi thiết kế kết cấu: Phần kết cấu phần thân tập trung giải quyết chi tiết dầm dọc trục C và hệ khung ngang trục 5 (hệ khung phẳng đại diện); chưa mô hình hóa không gian 3D tương tác toàn diện giữa toàn bộ hệ dầm sàn, vách thang máy và các khung dọc ngang đồng thời.
- Tải trọng: Tính toán tải trọng ngang mới xem xét tác động của gió tĩnh theo TCVN 2737-1995 đối với công trình tại Hà Nội, chưa tính toán thành phần động lực của gió hay tải trọng động đất.
Giá trị tham khảo
Tài liệu là nguồn tham khảo chuyên môn phù hợp cho:
- Sinh viên chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp đang thực hiện đồ án tốt nghiệp hoặc các đồ án môn học Bê tông cốt thép, Nền móng.
- Người nghiên cứu quy trình thiết kế cấu kiện thực hành: Tài liệu cung cấp trình tự tính toán bài bản từ việc chọn sơ bộ tiết diện, phân tích tải trọng thường xuyên và tạm thời, xác định nội lực giải tích kết hợp phần mềm ETABS, kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng (cắt đai) và kiểm tra hàm lượng cốt thép cho các cấu kiện bản sàn, cầu thang bộ, bể nước mái.
- Kỹ sư thiết kế nền móng: Cung cấp tài liệu mẫu về cách lập và so sánh hai phương án cọc ép và cọc khoan nhồi trên cùng một điều kiện địa chất công trình và tổ hợp tải trọng chân cột.
Câu hỏi thường gặp
1. Công trình Trụ sở Bảo hiểm Nhân thọ Hà Nội có quy mô mặt bằng và hệ lưới cột như thế nào?
Mặt bằng công trình có dạng hình chữ nhật với chiều dài lớn hơn hai lần chiều rộng, kích thước phủ bì 43 m $\times$ 15.5 m. Phương ngang nhà gồm 3 bước cột có tổng chiều dài 15.5 m (các bước lần lượt là 6.5 m, 3.0 m, 6.0 m). Phương dọc nhà gồm 8 bước cột với tổng chiều dài 43 m (gồm 6 bước cột 6.0 m và 2 bước cột 6.5 m). Tầng 1 cao 3.3 m, tầng 2 cao 4.0 m, các tầng 3 đến mái cao 3.3 m (hoặc 3.5 m).
2. Các thông số vật liệu bê tông và cốt thép được chọn trong đồ án là gì?
Tác giả sử dụng bê tông cấp độ bền B20 ($R_b = 11.5\text{ MPa}$, $R_{bt} = 0.9\text{ MPa}$, $E_b = 27 \times 10^3\text{ MPa}$). Cốt thép chịu lực chính dùng thép nhóm CII ($R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa}$, $E_s = 21 \times 10^4\text{ MPa}$). Cốt đai và cốt thép cấu tạo dùng thép nhóm CI ($R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$, $R_{sw} = 175\text{ MPa}$).
3. Tải trọng tính toán tác dụng lên bản sàn tầng điển hình gồm những thành phần nào?
Tĩnh tải sàn phòng làm việc gồm 4 lớp vật liệu đạt $g_{stt} = 429.8\text{ daN/m}^2$, sàn khu vệ sinh đạt $g_{stt} = 504.8\text{ daN/m}^2$. Hoạt tải tính toán theo chức năng sử dụng gồm phòng làm việc $p^{tt} = 240\text{ daN/m}^2$ (hệ số vượt tải $n = 1.2$), sảnh và hành lang $p^{tt} = 360\text{ daN/m}^2$ ($n = 1.2$). Tĩnh tải tường ngăn được tính toán quy đổi dựa trên chiều dài, chiều cao và tỷ trọng tường có trừ 30% diện tích cửa sổ/cửa đi.
4. Kết cấu bể nước mái được bố trí ở đâu và có kích thước thế nào?
Bể nước mái được đặt tại cao trình đáy $+36.30\text{ m}$ thuộc vị trí trục 1-2/D-E. Bể có kích thước mặt bằng $6.0 \times 2.5\text{ m}$ (khoảng thông thủy $5.8 \times 2.3\text{ m}$), chiều cao thành bể 1.5 m. Bản nắp dày 8 cm khoét lỗ thăm $0.6 \times 0.6\text{ m}$, bản thành dày 10 cm, bản đáy dày 12 cm. Dầm nắp DN1 có tiết diện $200 \times 250\text{ mm}$, dầm đáy DĐ1 có tiết diện $250 \times 400\text{ mm}$.
5. Tác giả đã so sánh những phương án nền móng nào cho công trình?
Đồ án thiết kế và tính toán chi tiết hai phương án móng sâu: phương án móng cọc ép (Chương 6) và phương án móng cọc khoan nhồi (Chương 7). Cả hai phương án đều được tính toán sức chịu tải đơn cọc theo vật liệu và theo chỉ tiêu cơ lý đất nền, xác định số lượng cọc, kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc đầu hàng, kiểm tra lún móng cọc theo điều kiện biến dạng và tính toán kết cấu đài móng.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp của tác giả Lữ Quốc Dũng đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế kiến trúc và tính toán kết cấu cho công trình Trụ sở Bảo hiểm Nhân thọ Hà Nội. Công trình được giải quyết đồng bộ từ giải pháp quy hoạch, phân khu công năng, bố trí hạ tầng kỹ thuật đến việc tính toán kết cấu bê tông cốt thép các bộ phận sàn tầng điển hình, cầu thang, hồ nước mái, dầm dọc và khung trục 5. Đồ án cung cấp các số liệu tính toán chi tiết, đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành và đưa ra hai phương án móng cọc ép cùng cọc khoan nhồi có giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho việc tham khảo học thuật.