Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng với đề tài "Chung cư An Dương Vương 21 tầng" do sinh viên Nguyễn Hoàng Tiến Phát (MSSV: 20149017, khóa K2020) thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Văn Hậu tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (bảo vệ tháng 06/2024, mã số lưu trữ SKL012959).

Bối cảnh thực tiễn

Sự gia tăng dân số đô thị tại Thành phố Hồ Chí Minh thúc đẩy nhu cầu xây dựng các công trình nhà ở cao tầng nhằm tối ưu hóa quỹ đất và giải quyết bài toán không gian sinh hoạt. Việc thiết kế kết cấu nhà cao tầng đòi hỏi phải xử lý đồng thời yêu cầu chịu tải trọng thẳng đứng (trọng lượng bản thân, tải trọng sử dụng) và tải trọng ngang lớn (gió bão, động đất), đồng thời đảm bảo điều kiện kinh tế, khả năng thi công và tính thẩm mỹ kiến trúc.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Mục tiêu tổng quát của đồ án là thiết kế toàn diện hệ thống kết cấu chịu lực bê tông cốt thép toàn khối cho công trình chung cư cao 21 tầng, bao gồm phần thân, phần ngầm và biện pháp thi công. Các nhiệm vụ cụ thể được xác định gồm:

  1. Phân tích, đánh giá và lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực tối ưu cho phần thân (hệ chịu lực phương đứng và hệ kết cấu sàn).
  2. Xác định các loại tải trọng tác dụng lên công trình: tĩnh tải các lớp hoàn thiện, tải trọng tường xây, hoạt tải sử dụng theo TCVN 2737:2023, tải trọng gió và tải trọng động đất theo TCVN 9386:2012.
  3. Mô hình hóa kết cấu không gian, kiểm tra các điều kiện ổn định tổng thể của tòa nhà (ổn định chống lật, chuyển vị đỉnh và chuyển vị lệch tầng).
  4. Tính toán, bố trí cốt thép cho các cấu kiện phụ và cấu kiện điển hình: cầu thang bộ, sàn tầng điển hình.
  5. Phân tích nội lực và thiết kế cốt thép hệ thống khung chịu lực (dầm, cột) cùng hệ thống vách cứng, vách lõi thang máy.
  6. Đánh giá điều kiện địa chất, lựa chọn phương án móng cọc khoan nhồi và tính toán thiết kế chi tiết các đài móng (M1, M2, M3, móng lõi thang).
  7. Lập dự toán chi phí và xây dựng quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi sử dụng dung dịch Bentonite.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu bê tông cốt thép toàn khối của công trình Chung cư An Dương Vương.
  • Phạm vi không gian: Công trình tọa lạc tại Quận 8, Thành phố Hồ Chí Minh. Quy mô kiến trúc gồm 21 tầng nổi và 1 tầng hầm; chiều cao tầng hầm là 3,55 m, tổng chiều cao công trình từ mặt móng đến đỉnh kết cấu là 77,05 m (chiều cao trên mặt đất 75 m); kích thước mặt bằng công trình $30\text{ m} \times 52\text{ m}$.
  • Phạm vi thời gian và tiêu chuẩn: Thực hiện trong năm học 2023–2024, áp dụng hệ thống tiêu chuẩn xây dựng hiện hành của Việt Nam (TCVN 5574:2018, TCVN 2737:2023, TCVN 9386:2012, TCVN 198:1997).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế

Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng

Hệ thống tiêu chuẩn quốc gia được tác giả sử dụng làm căn cứ tính toán bao gồm:

  • 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.
  • TCVN 9386:2012 (TCVN 9386-1:2012): Thiết kế công trình chịu động đất.
  • TCVN 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.

Thông số vật liệu sử dụng trong thiết kế

Loại vật liệu Ký hiệu / Quy cách Chỉ tiêu cơ lý tính toán
Bê tông Cấp độ bền B30 - Trọng lượng riêng: $\gamma = 25\text{ kN/m}^3$
- Cường độ chịu nén: $R_b = 17\text{ MPa}$
- Cường độ chịu kéo: $R_{bt} = 1,2\text{ MPa}$
- Mô đun đàn hồi: $E_b = 32,5 \times 10^3\text{ MPa}$
Cốt thép dọc ($\ge \phi 10$) Thép gân CB400-V - Cường độ chịu kéo/nén: $R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa}$
- Cường độ cốt thép ngang: $R_{sw} = 280\text{ MPa}$
- Mô đun đàn hồi: $E_s = 2 \times 10^5\text{ MPa}$
Cốt thép đai/cấu tạo ($< \phi 10$) Thép trơn CB240-T - Cường độ chịu kéo/nén: $R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$
- Cường độ cốt thép ngang: $R_{sw} = 170\text{ MPa}$
- Mô đun đàn hồi: $E_s = 2 \times 10^5\text{ MPa}$
Vật liệu hoàn thiện & xây dựng Vữa xi măng - cát, gạch xây
Gạch lát Ceramic		 - Trọng lượng riêng tường, vữa: $\gamma = 18\text{ kN/m}^3$
- Trọng lượng riêng gạch lát: $\gamma = 20\text{ kN/m}^3$

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cấu kiện (theo TCVN 5574:2018):

  • Đài móng và dầm móng: 40 mm.
  • Vách cứng và dầm: 25 mm.
  • Bản sàn và cầu thang bộ: 20 mm.

Phương pháp tính toán và nguồn dữ liệu

  • Phương pháp phân tích kết cấu: Sử dụng phần mềm ETABS để thiết lập mô hình không gian 3D của tòa nhà, mô phỏng sự làm việc đồng thời của hệ khung dầm, cột, vách và lõi cứng dưới tác dụng của các tổ hợp tải trọng tĩnh và động. Sử dụng phần mềm SAFE để phân tích nội lực bản sàn và đài móng theo dải strip và phần tử hữu hạn.
  • Phương pháp tính toán động đất: Phương pháp phổ phản ứng dạng dao động (Response Spectrum Analysis) theo TCVN 9386:2012 với 6 dạng dao động chính (Mode 1, 2, 4, 6, 8, 9). Khai báo nguồn khối lượng (Mass Source) gồm 100% Tĩnh tải + 24% Hoạt tải.
  • Nguồn dữ liệu địa chất và khí quyển: Báo cáo khảo sát địa chất công trình tại hiện trường (thuộc nền đất loại B, xác định chỉ tiêu $c, \varphi, E_0$ và thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT). Áp lực gió cơ sở $W_0$ và phân vùng áp lực gió Quận 8 thuộc vùng II, dạng địa hình C theo TCVN 2737:2023. Thông số địa chấn: cấp động đất 7, gia tốc nền $a_{gR0} = 0,0745$ tại kinh độ 106.749459, hệ số tầm quan trọng công trình cấp I $\gamma_I = 1,25$, gia tốc thiết kế $a_g = 0,931\text{ m/s}^2$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giải pháp kết cấu công trình

Tác giả so sánh các giải pháp kết cấu chịu lực phương đứng (hệ tường chịu lực, hệ khung chịu lực thuần túy, hệ lõi chịu lực, hệ kết cấu hỗn hợp khung – vách/lõi) và kết cấu sàn (sàn sườn, sàn phẳng không dầm, sàn phẳng ứng lực trước, sàn ô cờ):

  • Lựa chọn kết cấu chịu lực chính: Chọn hệ hỗn hợp Khung – Lõi (khung kết hợp vách và lõi thang máy). Hệ thống vách và lõi cứng đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang (gió, động đất), hệ khung chịu tải trọng thẳng đứng. Sự kết hợp này giúp giảm kích thước tiết diện dầm, cột tầng dưới và tạo không gian kiến trúc linh hoạt.
  • Lựa chọn kết cấu sàn: Chọn phương án sàn sườn (hệ dầm – bản sàn) do độ cứng ngang lớn, giảm khối lượng bê tông và giảm chuyển vị ngang công trình, đồng thời phù hợp với năng lực thi công thực tế.
  • Sơ bộ kích thước tiết diện:
    • Chiều dày bản sàn: $h_b = 170\text{ mm}$ (tính toán theo công thức $h_b = \frac{D}{m} L_i$ với $m = 40 \div 45$).
    • Kích thước dầm chính: $b_d \times h_d = 300\text{ mm} \times 500\text{ mm}$.
    • Chiều dày vách chịu lực: Chọn $b = 300\text{ mm}$, thỏa mãn điều kiện $b \ge 150\text{ mm}$ và $b \ge \frac{H_{tầng}}{20}$ theo TCVN 198:1997.
    • Tiết diện cột: Xác định theo diện truyền tải $F_c = k \cdot \frac{N}{R_b}$ (với tải trọng sơ bộ $q = 14\text{ kN/m}^2$, hệ số $k = 1,1$ cho cột trong, $k = 1,3$ cho cột biên, $k = 1,5$ cho cột góc). Các tầng trên (tầng 19 đến sân thượng) bố trí tiết diện cột $400\text{ mm} \times 400\text{ mm}$.

Chương 2: Tải trọng tác dụng lên công trình

Chương này xác định đầy đủ các thành phần tải trọng tác dụng theo tiêu chuẩn mới:

  • Tĩnh tải ($g_t$): Trọng lượng bản thân kết cấu do phần mềm tự tính; tĩnh tải các lớp hoàn thiện sàn tầng hầm ($1,8\text{ kN/m}^2$), sàn nhà ở/hành lang ($1,3\text{ kN/m}^2$), sàn vệ sinh/ban công ($1,8\text{ kN/m}^2$), sàn mái/sân thượng ($1,53\text{ kN/m}^2$); tải trọng tường xây 100 mm và 200 mm phân bố lên dầm.
  • Hoạt tải ($p_t$): Áp dụng theo TCVN 2737:2023: Phòng ở $p^{tc} = 1,95\text{ kN/m}^2$ ($\gamma_f = 1,2$); Sảnh, hành lang $p^{tc} = 3,0\text{ kN/m}^2$ ($\gamma_f = 1,9$); Nhà vệ sinh $p^{tc} = 1,95\text{ kN/m}^2$; Cầu thang bộ $p^{tc} = 3,0\text{ kN/m}^2$ ($\gamma_f = 1,9$); Sàn để xe $p^{tc} = 7,0\text{ kN/m}^2$ ($\gamma_f = 1,8$); Sân thượng $p^{tc} = 1,2\text{ kN/m}^2$.
  • Tải trọng gió: Vùng gió II, địa hình C ($Z_g = 365,76\text{ m}, Z_{min} = 9,14\text{ m}, \alpha = 7, K(z_e) \le 1,97$). Áp lực gió 3s chu kỳ lặp 10 năm $W_{3s,10} = 0,852 W_0$, hệ số độ tin cậy $\gamma_f = 2,1$. Tải trọng gió tiêu chuẩn $W_k^{tc}$ và tính toán $W_k^{tt}$ được tính toán theo độ cao tương đương $z_e$ và hệ số khí động $c$ cho từng tầng đến tầng 20.
  • Tải trọng động đất: Động đất cấp 7, nền loại B ($S = 1,2; T_B = 0,15\text{ s}; T_C = 0,5\text{ s}; T_D = 2,0\text{ s}$). Cấp dẻo trung bình, hệ số ứng xử $q = q_0 \cdot k_w = 3,9 \cdot 1,0 = 3,9$. Do chu kỳ dao động riêng $T_1 = 2,25917\text{ s} > 2\text{ s}$ và $T_2 = 2,066103\text{ s}$, tác giả thiết lập bảng tính phổ phản ứng và tính toán lực động đất tác dụng cho 6 mode dao động:
Mode dao động Phương tác dụng Chu kỳ $T$ (s) Phổ thiết kế $S_d$ ($\text{m/s}^2$) Khối lượng hữu hiệu $m$ (kN) Lực cắt đáy $F_b$ (kN)
Mode 1 Phương X 2,259 0,1827 18336,0 —
Mode 2 Phương Y 2,066 0,1827 18025,9 3293,0
Mode 4 Phương X/Y 0,698 0,5033 3429,2 1725,0
Mode 6 Phương Y 0,627 0,5608 3860,6 2164,0
Mode 8 Phương X 0,343 0,7027 1675,7 1177,0
Mode 9 Phương Y 0,311 0,7027 1723,9 1211,0

Chương 3: Kiểm tra ổn định tổng thể công trình

  • Kiểm tra chống lật: Theo Điều 3.2 TCVN 198:1997, công trình có mặt bằng $B \times L = 30\text{ m} \times 52\text{ m}$, chiều cao tính từ mặt móng $H = 77,05\text{ m}$. Tỷ số $\frac{H}{B} = \frac{77,05}{30} = 2,568 < 5$, do đó kết cấu thỏa mãn điều kiện ổn định chống lật mà không cần kiểm tra chi tiết.
  • Kiểm tra chuyển vị đỉnh: Chiều cao $H = 77,05\text{ m}$. Chuyển vị đỉnh cho phép theo TCVN 5574:2018 dưới tác dụng của tổ hợp tải trọng gió là: $$[\Delta] = \frac{H}{500} = \frac{77,05}{500} = 0,1541\text{ m} = 154,1\text{ mm}$$ Kết quả phân tích ETABS theo cả 2 phương X và Y đều nhỏ hơn giới hạn cho phép ($U_X \le [\Delta], U_Y \le [\Delta]$).
  • Kiểm tra chuyển vị lệch tầng: Theo TCVN 9386:2012 (Mục 4.2), đối với nhà có bao che liên kết giòn, điều kiện chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng là $d_r \le 0,005 h$. Với hệ số chiết giảm $\nu = 0,4$ cho công trình cấp I, giá trị chuyển vị lệch tầng giới hạn cho phép là $Drift \le 0,0032$. Giá trị phân tích tại tầng 7 đạt $DriftX = 0,0008$ (tổ hợp EX) và $DriftY = 0,0009$ (tổ hợp GIOY), đều nằm trong giới hạn cho phép.

Chương 4: Thiết kế cầu thang công trình

Tính toán cầu thang bộ 2 vế tầng điển hình (từ tầng 4 lên tầng 5):

  • Mỗi vế thang gồm 11 bậc, kích thước bậc $160\text{ mm} \times 300\text{ mm}$, góc nghiêng $\cos\alpha = 0,88$. Bản thang dày 170 mm.
  • Tải trọng tác dụng:
    • Bản nghiêng: Tĩnh tải $g^{tt}_{ct} = 7,88\text{ kN/m}^2$, Hoạt tải $p^{tt} = 3 \times 1,2 = 3,6\text{ kN/m}^2$.
    • Bản chiếu nghỉ: Tĩnh tải $g^{tt}_{ct} = 5,88\text{ kN/m}^2$, Hoạt tải $p^{tt} = 3,6\text{ kN/m}^2$.
  • Sơ đồ tính: Bản dầm gãy khúc tựa lên dầm sàn và dầm chiếu nghỉ, bề rộng dải tính toán cắt 1 m. Xác định biểu đồ mô men, lực cắt, tính toán cốt thép dọc chịu uốn, thiết kế tiết diện dầm chiếu nghỉ, kiểm tra độ võng và kiểm tra điều kiện hình thành bề rộng vết nứt tại tiết diện gối và nhịp.

Chương 5: Thiết kế sàn tầng điển hình

  • Mô hình hóa bản sàn bê tông cốt thép dày 170 mm bằng phần mềm SAFE.
  • Khai báo các tổ hợp tải trọng theo Trạng thái giới hạn I (tính toán cường độ) và Trạng thái giới hạn II (kiểm tra độ võng, nứt).
  • Phân chia dải strip theo phương X và phương Y, xuất biểu đồ mô men uốn tập trung trong từng dải.
  • Tính toán diện tích cốt thép lớp trên (thép gối) và lớp dưới (thép nhịp) cho sàn.
  • Kiểm tra độ võng đàn hồi và độ võng phi tuyến dài hạn có xét đến vết nứt và suy giảm độ cứng của bê tông, đảm bảo nằm trong phạm vi cho phép của tiêu chuẩn TCVN 5574:2018.

Chương 6: Tính toán khung

  • Thiết kế dầm tầng điển hình: Trích xuất tổ hợp nội lực bao mô men ($M_{max}, M_{min}$) và lực cắt ($Q_{max}$) từ mô hình ETABS; tính toán bố trí thép dọc chịu uốn và thép đai chịu cắt cho từng nhịp và gối dầm.
  • Thiết kế cột: Xác định nội lực $(N, M_x, M_y)$ tại các tiết diện chân, giữa và đầu cột; tính toán cốt thép cột chịu nén uốn lệch tâm xiên theo biểu đồ tương tác.
  • Thiết kế vách và lõi thang máy: Mô hình hóa các phần tử vách phẳng (pier) và vách chữ U/hộp của lõi thang; phân tích đặc trưng hình học tiết diện, tính toán diện tích cốt thép dọc chịu nén uốn trong mặt phẳng và cốt đai giằng liên kết vách.

Chương 7: Thiết kế móng

  • Điều kiện địa chất & Vật liệu cọc: Đất nền nhóm B; sử dụng cọc khoan nhồi bê tông cốt thép đường kính lớn cắm vào lớp đất tốt.
  • Sức chịu tải cọc đơn: Tính toán sức chịu tải theo 4 phương pháp: cường độ vật liệu bê tông cốt thép ($R_{cvl}$), chỉ tiêu cơ lý đất nền ($R_{ckl}$), cường độ đất nền và kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ($R_{c,SPT}$). Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải thiết kế cọc đơn.
  • Thiết kế chi tiết các đài móng:
    • Đài móng cột M1, M2, M3 và Đài móng cụm lõi thang máy.
    • Kiểm tra phản lực đầu cọc dưới tác dụng của tải trọng tiêu chuẩn và tính toán ($P_{max} \le 1,2 R_c; P_{tb} \le R_c; P_{min} \ge 0$).
    • Kiểm tra áp lực tiêu chuẩn tại mặt phẳng đáy móng khối quy ước ($P_{tc} \le R_{tc}$).
    • Tính toán độ lún móng khối quy ước theo phương pháp cộng lún từng lớp ($S \le S_{gh} = 8\text{ cm}$).
    • Kiểm tra điều kiện chọc thủng đài móng do cột/vách và phản lực cọc.
    • Kiểm tra khả năng chịu cắt của đài móng và tính toán cốt thép đài theo hai phương X, Y.

Chương 8: Dự toán cọc khoan nhồi và biện pháp thi công

  • Dự toán chi phí: Lập bảng khối lượng dự toán chi tiết cho hạng mục thi công cọc khoan nhồi; tổng hợp chi phí vật liệu (bê tông B30, cốt thép CB400-V/CB240-T, dung dịch Bentonite), chi phí nhân công và máy thi công (máy khoan cọc nhồi, cẩu phục vụ, máy bơm bê tông, trạm trộn bentonite).
  • Tiến độ thi công: Lập tiến độ thi công chi tiết cho toàn bộ hạng mục cọc khoan nhồi của công trình.
  • Biện pháp kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi:
    1. Công tác chuẩn bị: Chuẩn bị mặt bằng, trạm trộn và hệ thống tuần hoàn dung dịch Bentonite.
    2. Định vị tim cọc: Sử dụng máy toàn đạc điện tử xác định chính xác vị trí tim cọc theo lưới trục tọa độ thiết kế.
    3. Định vị máy khoan & hạ ống vách (casing): Lắp đặt ống vách dẫn hướng để định vị và chống sập lở thành hố khoan ở lớp đất yếu bề mặt.
    4. Khoan tạo lỗ: Tiến hành khoan đến cao độ mũi cọc thiết kế kết hợp bơm dung dịch Bentonite để giữ ổn định thành vách hố khoan.
    5. Làm sạch đáy hố khoan: Xử lý cặn lắng và thay thế dung dịch bentonite đảm bảo tỷ trọng quy định trước khi đổ bê tông.
    6. Gia công và hạ lồng thép: Lắp dựng lồng cốt thép đúng thiết kế, liên kết con kê bảo vệ và hạ vào hố khoan an toàn.
    7. Đổ bê tông cọc: Thi công đổ bê tông bằng phương pháp ống dẫn dịch chuyển (tremie pipe) liên tục, thu hồi dung dịch bentonite để tái sử dụng.

Kết quả và đóng góp kỹ thuật

Kết quả tính toán chính của đồ án

  • Thiết lập giải pháp kết cấu chịu lực tối ưu cho chung cư 21 tầng tại Quận 8, TP.HCM: Hệ khung - vách lõi bê tông cốt thép kết hợp sàn sườn dày 170 mm.
  • Xác định chính xác các giá trị tải trọng động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động với lực cắt đáy tương ứng cho từng mode ($F_{bx} = 3293\text{ kN}$ ở Mode 2; $F_{bx} = 1725\text{ kN}$ ở Mode 4; $F_{bx} = 2164\text{ kN}$ ở Mode 6; $F_{bx} = 1177\text{ kN}$ ở Mode 8; $F_{bx} = 1211\text{ kN}$ ở Mode 9).
  • Kiểm chứng thành công các điều kiện an toàn tổng thể: Tỷ số $H/B = 2,568 < 5$ không gây lật; chuyển vị đỉnh nằm trong giới hạn $[\Delta] = 154,1\text{ mm}$; chuyển vị lệch tầng lớn nhất $DriftX = 0,0008 \le 0,0032$ và $DriftY = 0,0009 \le 0,0032$.
  • Hoàn thiện hồ sơ thiết kế chi tiết kết cấu cầu thang, sàn tầng điển hình, khung chịu lực, hệ thống móng cọc khoan nhồi (đài M1, M2, M3, đài móng lõi thang) và quy trình biện pháp thi công, dự toán hạng mục cọc khoan nhồi.

Đóng góp kỹ thuật do tác giả tự xác lập

  • Ứng dụng đồng bộ hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật mới TCVN 2737:2023 và TCVN 5574:2018 kết hợp TCVN 9386:2012 trong tính toán công trình cao tầng thực tế.
  • Xây dựng quy trình phối hợp phần mềm ETABS và SAFE trong việc phân tích nội lực, kiểm tra võng, nứt cấu kiện sàn và móng khối quy ước.
  • Đề xuất biện pháp thi công cọc khoan nhồi chi tiết bằng phương pháp giữ thành hố khoan bằng dung dịch bentonite, gắn liền với tiến độ và bảng dự toán chi phí máy, nhân công cụ thể.

Hạn chế và phạm vi áp dụng

  • Phạm vi địa chất và địa chấn: Kết quả tính toán móng và phổ phản ứng động đất được xác lập riêng cho số liệu khảo sát địa chất nhóm B và phân vùng gia tốc nền tại khu vực Quận 8, Thành phố Hồ Chí Minh ($a_{gR0} = 0,0745$); không áp dụng trực tiếp cho các vùng địa chấn hoặc điều kiện địa chất khác.
  • Giả thiết mô hình hóa: Tính toán coi sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang và không xét đến ảnh hưởng của việc khoét lỗ kỹ thuật phức tạp trên sàn đến độ cứng tổng thể.
  • Phần mềm tính toán: Do ETABS chưa tích hợp sẵn hàm phổ phản ứng động đất của TCVN 9386:2012, tác giả phải lập bảng tính trung gian trên Microsoft Excel để nhập thông số phổ thiết kế $S_d(T)$ vào mô hình.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn phù hợp cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng / Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng: Tham khảo quy trình làm đồ án tốt nghiệp công trình nhà cao tầng từ giai đoạn chọn giải pháp, mô hình hóa ETABS/SAFE, tính tải trọng gió/động đất theo tiêu chuẩn mới đến thiết kế móng và lập biện pháp thi công.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu: Tham khảo phương pháp tính toán tải trọng gió theo TCVN 2737:2023 (với áp lực gió 3s chu kỳ 10 năm $W_{3s,10}$), xây dựng phổ thiết kế động đất theo TCVN 9386:2012 và quy trình kiểm tra chuyển vị lệch tầng ($Drift$).
  • Cán bộ kỹ thuật và quản lý thi công: Tham khảo quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi bằng dung dịch Bentonite và cách lập bảng dự toán chi phí máy thi công, nhân công, vật tư nền móng.

Câu hỏi thường gặp

1. Công trình Chung cư An Dương Vương áp dụng giải pháp kết cấu chịu lực phương đứng và phương ngang nào?
Công trình sử dụng hệ kết cấu hỗn hợp Khung – Vách/Lõi bê tông cốt thép cho phương đứng (lõi và vách chịu tải trọng ngang chủ yếu, khung chịu tải đứng) kết hợp hệ sàn sườn (dầm - bản) toàn khối dày 170 mm cho phương ngang.

2. Cấp độ bền của bê tông và các loại cốt thép được chỉ định trong đồ án là gì?
Bê tông sử dụng 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 dọc $\ge \phi 10$ dùng loại thép gân CB400-V ($R_s = 350\text{ MPa}$), cốt thép $< \phi 10$ dùng thép trơn CB240-T ($R_s = 210\text{ MPa}$).

3. Tại sao công trình không cần kiểm tra điều kiện ổn định chống lật tổng thể?
Theo Điều 3.2 TCVN 198:1997, chỉ các công trình có tỷ số chiều cao trên chiều rộng lớn hơn 5 mới bắt buộc kiểm tra chống lật. Tòa nhà có kích thước mặt bằng $B \times L = 30\text{ m} \times 52\text{ m}$ và chiều cao $H = 77,05\text{ m}$, đạt tỷ số $\frac{H}{B} = 2,568 < 5$, do đó kết cấu thỏa mãn điều kiện chống lật.

4. Chu kỳ dao động riêng và phương pháp tính toán tải trọng động đất của công trình được xác định như thế nào?
Công trình có chu kỳ dao động riêng thứ nhất $T_1 = 2,25917\text{ s}$ và thứ hai $T_2 = 2,066103\text{ s}$. Vì chu kỳ $T_1 > 2\text{ s}$, tác giả áp dụng phương pháp phổ phản ứng dạng dao động (Response Spectrum) theo TCVN 9386:2012 với hệ số ứng xử $q = 3,9$ để tính lực động đất tác dụng cho 6 mode dao động.

5. Quy trình thi công cọc khoan nhồi trong đồ án gồm những bước công nghệ cơ bản nào?
Quy trình thi công cọc khoan nhồi gồm 7 bước: Chuẩn bị mặt bằng và dung dịch Bentonite $\rightarrow$ Định vị tim cọc bằng máy toàn đạc $\rightarrow$ Định vị máy khoan $\rightarrow$ Hạ ống vách (casing) $\rightarrow$ Khoan tạo lỗ kết hợp tuần hoàn dung dịch Bentonite $\rightarrow$ Làm sạch đáy hố khoan $\rightarrow$ Hạ lồng thép $\rightarrow$ Đổ bê tông bằng phương pháp ống tremie.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Hoàng Tiến Phát đã hoàn thành đầy đủ các nội dung tính toán và thiết kế kết cấu cho công trình Chung cư An Dương Vương 21 tầng tại Quận 8, TP.HCM. Tác giả đã vận dụng đúng các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành (TCVN 5574:2018, TCVN 2737:2023, TCVN 9386:2012), làm chủ các công cụ phần mềm ETABS, SAFE trong việc kiểm tra chuyển vị tổng thể và thiết kế chi tiết cấu kiện phần thân, phần móng. Bản thuyết minh cùng hệ thống bảng biểu dự toán và quy trình thi công cọc khoan nhồi phản ánh khối lượng thực hiện toàn diện, đáp ứng đầy đủ yêu cầu học thuật của một đồ án tốt nghiệp đại học chuyên ngành Xây dựng công trình.