Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn
Đề tài đồ án tốt nghiệp tập trung vào việc thiết kế kết cấu và biện pháp thi công cho công trình "Chung cư kết hợp văn phòng Lapaz Tower", tọa lạc tại số 38 đường Nguyễn Chí Thanh, phường Thạch Thang, quận Hải Châu, thành phố Đà Nẵng. Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh và nhu cầu sử dụng quỹ đất hiệu quả tại các đô thị loại một, việc xây dựng các tổ hợp công trình cao tầng tích hợp đa chức năng (văn phòng làm việc và căn hộ ở) đòi hỏi giải pháp kỹ thuật bảo đảm an toàn chịu lực, độ ổn định không gian và tính kinh tế trong thi công. Công trình có chiều cao 80,2 m gồm 20 tầng nổi và 1 tầng hầm, chịu các tác động đồng thời của tải trọng trọng trường, tải trọng gió vùng ven biển miền Trung và tải trọng động đất theo các quy chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát của đồ án là hoàn thiện hồ sơ thiết kế kỹ thuật kết cấu bê tông cốt thép toàn khối và lập biện pháp thi công chi tiết cho các hạng mục trọng yếu của công trình Chung cư Lapaz Tower. Nhiệm vụ cụ thể được phân bổ thành 10 nội dung kỹ thuật:
- Tổng quan về kiến trúc công trình.
- Tổng quan về kết cấu, lựa chọn vật liệu và sơ bộ kích thước cấu kiện.
- Xác định và tính toán các loại tải trọng, tác động (tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió, tải trọng động đất, tổ hợp tải trọng).
- Phân tích ổn định tổng thể khung kết cấu không gian.
- Tính toán và thiết kế sàn tầng điển hình.
- Tính toán và thiết kế cầu thang bộ.
- Tính toán và thiết kế hệ khung chịu lực (dầm, cột, vách, lõi thang).
- Tính toán và thiết kế nền móng cọc khoan nhồi (đài móng M5, M11 và móng lõi thang).
- Tính toán và thiết kế cốp pha (ván khuôn) cho vách, dầm, sàn, cột tầng điển hình.
- Lập biện pháp kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi đường kính D1200 mm.
Sản phẩm hoàn thành gồm 01 tập thuyết minh tính toán (237 trang) và 16 bản vẽ kỹ thuật khổ A1 (02 bản vẽ kiến trúc, 14 bản vẽ kết cấu và thi công).
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu bê tông cốt thép toàn khối hệ khung – vách – lõi, móng cọc khoan nhồi và hệ thống ván khuôn, công nghệ thi công cọc cho công trình Chung cư Lapaz Tower.
- Phạm vi không gian: Công trình xây dựng trên khu đất có tổng diện tích 811,4 m², diện tích xây dựng 585 m², gồm 1 tầng hầm (diện tích 585 m²) và 20 tầng nổi, chiều cao đỉnh công trình 80,2 m so với cốt tự nhiên (±0.00 m).
- Phạm vi thời gian và địa điểm áp dụng: Đồ án hoàn thành vào tháng 05/2024 tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, số liệu khí hậu và địa chất lấy tại khu vực quận Hải Châu, TP. Đà Nẵng.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế
Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật áp dụng
Đồ án tuân thủ hệ thống tiêu chuẩn quốc gia và quy chuẩn xây dựng Việt Nam:
| Phân nhóm áp dụng |
Ký hiệu và tên tiêu chuẩn / quy chuẩn |
| Tải trọng và tác động |
TCVN 2737:2023: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCXDVN 229:1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió.
TCVN 9386:2012: Thiết kế công trình chịu động đất.
QCVN 02:2022/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng. |
| Kết cấu phần thân |
TCVN 5574:2018: Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.
TCXD 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.
TCVN 1651-1:2008: Thép cốt bê tông. |
| An toàn cháy |
QCVN 06:2022/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình. |
| Kết cấu phần ngầm |
TCVN 10304:2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9362:2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình. |
| Thi công và ván khuôn |
TCVN 4453:1995: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu. |
Phương pháp nghiên cứu và tính toán
- Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Sử dụng phần mềm ETABS (phiên bản 9.4) để thiết lập mô hình không gian 3D của toàn bộ công trình, phân tích các dạng dao động riêng, xác định nội lực và chuyển vị dưới tác dụng của các tổ hợp tải trọng tĩnh và động. Sử dụng phần mềm SAFE (phiên bản 2016) để mô hình hóa, phân tích ứng suất, nội lực và kiểm tra độ võng, nứt của bản sàn tầng điển hình và đài móng.
- Phương pháp giải tích: Áp dụng các công thức cơ học kết cấu, sức bền vật liệu để xác định sơ bộ tiết diện, tính toán các cấu kiện kết cấu phụ trợ (bản thang, dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu tới, các cấu kiện ván khuôn và hệ giằng chống).
- Nguyên lý tính toán theo Trạng thái giới hạn (TTGH):
- Trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I - ULS): Kiểm tra độ bền chịu uốn, chịu cắt, nén lệch tâm phẳng/xiên của cấu kiện dầm, cột, vách và sức chịu tải của cọc khoan nhồi.
- Trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II - SLS): Kiểm tra độ biến dạng (chuyển vị ngang đỉnh công trình, độ lệch tầng, độ võng dài hạn của bản sàn) và kiểm tra khả năng chống nứt (bề rộng khe nứt giới hạn).
Nguồn dữ liệu đầu vào
- Hồ sơ bản vẽ thiết kế kiến trúc công trình Chung cư Lapaz Tower.
- Hồ sơ khảo sát địa chất công trình gồm kết quả khoan thăm dò, các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền và kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT).
- Số liệu khí tượng thủy văn và phân vùng áp lực gió, gia tốc nền động đất khu vực thành phố Đà Nẵng theo quy chuẩn quốc gia.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan công trình
Trình bày tổng quan về công trình Chung cư kết hợp văn phòng Lapaz Tower tại 38 Nguyễn Chí Thanh, Đà Nẵng. Quy mô bao gồm 1 tầng hầm diện tích 585 m² (bố trí bãi đỗ xe và các phòng kỹ thuật) và 20 tầng nổi (chiều cao 80,2 m). Tầng 1 bố trí đại sảnh, lễ tân, khối văn phòng, siêu thị mini; Tầng 2 gồm 2 khối văn phòng và khu café; Tầng 3 đến 20 bố trí 7 căn hộ/tầng (từ 1 đến 2 phòng ngủ); Tầng sân thượng bố trí 2 căn biệt thự trên cao. Giao thông đứng gồm 2 buồng thang máy, 1 thang bộ trong nhà và 1 thang bộ thoát hiểm bằng thép ngoài nhà. Hệ thống kỹ thuật gồm trạm biến áp, mạng lưới cấp nước đô thị, hệ thống thoát nước phân lưu qua bể tự hoại tầng hầm, hệ thống phòng cháy chữa cháy tự động kết nối trung tâm, và hệ thống chống sét chủ động quả cầu Dynasphere.
Chương 2: Cơ sở tính toán và lựa chọn vật liệu
Xác lập các tiêu chuẩn thiết kế, phần mềm sử dụng (ETABS 9.4, SAFE 2016, AutoCAD, MS Excel). Lựa chọn vật liệu kết cấu: Bê tông B30 ($E_b = 32500\text{ MPa}$, $R_b = 17{,}0\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1{,}15\text{ MPa}$), bê tông chống thấm B30 W6 cho bể ngầm và B30 W10 cho dầm sàn hầm; Cốt thép nhóm CB300-T ($R_s = R_{sc} = 260\text{ MPa}$, $\varnothing < 10\text{ mm}$), CB400-V ($R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa}$, $10\text{ mm} \le \varnothing < 16\text{ mm}$) và CB500-V. Thiết lập yêu cầu chiều dày lớp bê tông bảo vệ theo QCVN 06:2022/BXD và TCVN 5574:2018 (cột 50 mm, dầm 25 mm, sàn 20 mm, tường chịu lực 50 mm). Lựa chọn phương án kết cấu chịu lực không gian: hệ khung – vách – lõi bê tông cốt thép toàn khối, hệ kết cấu sàn sườn dầm toàn khối. Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn $h_s = 150\text{ mm}$ (cho ô sàn lớn nhất $5\text{ m} \times 9\text{ m}$), dầm chính $400 \times 800\text{ mm}$, dầm phụ $350 \times 600\text{ mm}$, dầm môi $200 \times 400\text{ mm}$.
Chương 3: Tính toán và thiết kế sàn (Tải trọng và tác động)
Xác định các loại tải trọng tác dụng lên công trình theo TCVN 2737:2023:
- Tĩnh tải trọng lượng bản thân cấu kiện (DL) nhân hệ số độ tin cậy $n = 1{,}1$.
- Tải hoàn thiện (SDL): Sàn phòng thường đạt tải tính toán $1{,}609\text{ kN/m²}$, sàn vệ sinh và ban công đạt $2{,}103\text{ kN/m²}$.
- Hoạt tải sử dụng (LL): Căn hộ ($1{,}95\text{ kN/m²}$), văn phòng/thương mại ($4{,}0\text{ kN/m²}$), hành lang căn hộ ($3{,}0\text{ kN/m²}$), ban công ($2{,}0\text{ kN/m²}$), khu vực đỗ xe ($5{,}0\text{ kN/m²}$).
- Tải trọng gió: Vùng áp lực gió II, vận tốc gió cơ sở $V_{3s,50} = 44\text{ m/s}$, áp lực gió $W_0 = 95\text{ daN/m²}$, áp lực gió chu kỳ 10 năm $W_{3s,10} = 80{,}94\text{ daN/m²}$, dạng địa hình B/C. Tần số dao động riêng cơ bản thứ nhất $n_{1-x} = 0{,}498\text{ Hz}$, $n_{1-y} = 0{,}498\text{ Hz}$. Hệ số hiệu ứng gió giật tính được $G_{f-x} = 0{,}911$ và $G_{f-y} = 0{,}909$.
- Tải trọng động đất: Tính toán theo TCVN 9386:2012 bằng phương pháp phổ phản ứng đàn hồi, xác định hệ số ứng xử $q$, hệ số tầm quan trọng của công trình và gia tốc nền tham chiếu khu vực Hải Châu – Đà Nẵng.
- Thiết lập bảng tổ hợp tải trọng cho TTGH I (ULS) và TTGH II (SLS).
Chương 4: Thiết kế, kiểm tra khung kết cấu
Thực hiện phân tích mô hình khung không gian 3D trên ETABS 9.4 và kiểm tra các điều kiện ổn định tổng thể của tòa nhà theo quy chuẩn:
- Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh công trình: Chuyển vị tính toán nằm trong giới hạn cho phép ($f_{max} \le H/500$).
- Kiểm tra gia tốc đỉnh công trình theo phương X và phương Y nhằm bảo đảm điều kiện tiện nghi cho người sử dụng dưới tác động của tải trọng gió giật.
- Kiểm tra ổn định chống lật tổng thể công trình ($M_{chống lật} / M_{lật} \ge 1{,}5$).
- Kiểm tra độ lệch tầng giới hạn ($\Delta / h \le [\Delta / h]$) và phân tích ảnh hưởng của hiệu ứng phi tuyến hình học bậc hai ($P-\Delta$).
Chương 5: Tính toán thiết kế sàn điển hình
Mô hình hóa bản sàn tầng căn hộ điển hình bằng phần mềm SAFE 2016. Khai báo tải trọng tĩnh tải tường xây, tải hoàn thiện SDL và hoạt tải sử dụng theo từng phòng. Phân tích nội lực uốn theo các dải strip phương X và phương Y. Kiểm tra trạng thái giới hạn thứ hai: độ võng ngắn hạn, độ võng dài hạn (kể đến từ biến và co ngót của bê tông) và bề rộng khe nứt ngắn hạn/dài hạn đều nằm trong ngưỡng quy định của TCVN 5574:2018. Tính toán diện tích cốt thép chịu mô men âm (gối) và mô men dương (nhịp) cho các dải bản sàn.
Chương 6: Tính toán cầu thang
Mô tả cấu tạo hình học của cầu thang bộ 2 vế dạng bản chịu lực. Xác định tĩnh tải bản nghiêng, bậc xây gạch, vữa lót, lớp hoàn thiện và hoạt tải sử dụng ($p_{tc} = 3{,}0\text{ kN/m²}$, $p_{tt} = 3{,}9\text{ kN/m²}$). Lập sơ đồ tính toán bản thang theo sơ đồ khớp - khớp và ngàm - ngàm để bao nội lực uốn lớn nhất. Tính toán bố trí cốt thép chịu lực cho bản nghiêng thang, bản chiếu nghỉ và dầm chiếu tới, dầm chiếu nghỉ.
Chương 7: Tính toán khung
Trình bày cơ sở lý thuyết tính toán cấu kiện chịu uốn (dầm) và cấu kiện chịu nén lệch tâm (cột, vách) theo TCVN 5574:2018.
- Tính toán cốt thép dọc chịu uốn, cốt thép đai chịu cắt, cốt thép gia cường vùng tới hạn, chiều dài neo và nối cốt thép cho hệ dầm chính tầng 3, dầm phụ và dầm môi.
- Phân tích và thiết kế vách lõi thang máy: Xác định tọa độ trọng tâm, mô men quán tính của lõi thang, chia phần tử vách, tính toán nội lực theo phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi và tính cốt thép cho phần tử vách P27.
- Tính toán cốt thép dọc và cốt đai cho cấu kiện cột chịu nén uốn thuộc khung trục B.
Chương 8: Tính toán móng công trình
Đánh giá điều kiện địa chất công trình dựa trên hồ sơ địa tầng và chỉ số SPT. Lựa chọn giải pháp móng cọc khoan nhồi đường kính $D = 1200\text{ mm}$, mũi cọc cắm vào lớp đất tốt.
- Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu ($R_c$), theo chỉ tiêu cơ lý đất nền, theo chỉ tiêu cường độ và theo số liệu thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT, từ đó xác định sức chịu tải thiết kế cho phép của cọc đơn ($P_{tk}$).
- Xác định độ cứng lò xo cọc ($k_z$) và mô hình hóa liên kết đàn hồi chân công trình.
- Thiết kế chi tiết đài móng M5 (4 cọc), đài móng M11 (4 cọc) và móng cụm vách lõi thang máy: kiểm tra phản lực đầu cọc cực đại ($P_{max} \le 1{,}2 P_{tk}$) và cực tiểu ($P_{min} > 0$), kiểm tra ổn định nền đất dưới khối móng quy ước, kiểm tra điều kiện chọc thủng/xuyên thủng đài móng và tính toán cốt thép đài móng.
Chương 9: Công tác ván khuôn
Tính toán thiết kế hệ ván khuôn phục vụ thi công tầng điển hình theo TCVN 4453:1995:
- Lựa chọn vật liệu: Ván khuôn gỗ dán phủ phim TEKCOM kết hợp hệ sườn và xà gồ bằng thép hộp Hòa Phát.
- Xác định các tổ hợp tải trọng tác dụng: trọng lượng bản thân ván khuôn, bê tông tươi, cốt thép, tải trọng người và thiết bị thi công, tải trọng chấn động khi đổ bê tông, tải trọng gió và áp lực ngang của hỗn hợp bê tông mới đổ.
- Tính toán kiểm tra điều kiện bền (cường độ) và điều kiện biến dạng (độ võng cho phép $[f] \le L/400$) cho các bộ phận: ván khuôn vách, sườn đứng, sườn ngang, ty giằng, thanh chống xiên vách; ván khuôn đáy và thành dầm, sườn đáy dầm, cột chống dầm; ván khuôn sàn, sườn ngang, sườn dọc và hệ giáo chống sàn; ván khuôn cột, sườn đứng cột, gông cột, ty giằng và cây chống xiên cột.
Chương 10: Biện pháp thi công cọc khoan nhồi
Lập quy trình công nghệ và tổ chức thi công cọc khoan nhồi đường kính $D = 1200\text{ mm}$:
- Công tác chuẩn bị: Định vị tim mốc cọc bằng máy trắc địa, kiểm tra mặt bằng và đường công vụ.
- Thi công hạ ống vách bảo vệ (casing): Cấu tạo ống vách thép, sử dụng búa rung ICE-416 và cần cẩu phục vụ để ép hạ ống vách vào nền đất.
- Khoan tạo lỗ: Sử dụng máy khoan gầu xoay ED-400 / EB 4000, tuần hoàn dung dịch bentonite giữ ổn định thành vách hố khoan; kiểm tra các chỉ tiêu tỷ trọng, độ nhớt, hàm lượng cát của dung dịch bentonite.
- Kiểm tra hố khoan: Sử dụng thước dây có quả rọi kiểm tra cao độ đáy hố khoan và đường kính lỗ khoan.
- Nạo vét hố khoan và xử lý cặn lắng bằng phương pháp thổi khí nén hoặc gầu vét đáy.
- Gia công, vận chuyển và hạ lồng cốt thép vào hố khoan; định vị và nối các đoạn lồng thép.
- Lắp đặt ống đổ bê tông Tremie, tiến hành đổ bê tông cọc theo phương pháp rút ống thẳng đứng liên tục, kiểm tra độ sụt của hỗn hợp bê tông tại hiện trường.
Thiết kế kỹ thuật và biện pháp thi công
Thông số vật liệu và cấu kiện kết cấu
| Cấu kiện / Hạng mục |
Quy cách vật liệu |
Kích thước thiết kế |
| Bản sàn căn hộ điển hình |
Bê tông B30, Thép CB300-T / CB400-V |
Chiều dày $h_s = 150\text{ mm}$ |
| Dầm chính |
Bê tông B30, Thép CB400-V, CB300-T |
$b \times h = 400 \times 800\text{ mm}$ (khối căn hộ), $350 \times 800\text{ mm}$ |
| Dầm phụ / Dầm môi |
Bê tông B30, Thép CB400-V, CB300-T |
Dầm phụ: $350 \times 600\text{ mm}$; Dầm môi: $200 \times 400\text{ mm}$ |
| Cột khung chịu lực |
Bê tông B30, Thép CB400-V / CB500-V |
Tiết diện biến đổi theo tầng (khung trục B) |
| Vách và lõi thang máy |
Bê tông B30, Thép CB400-V |
Chiều dày vách $h_v \ge 200\text{ mm}$ ($h_v \ge h_t/20$) |
| Móng cọc khoan nhồi |
Bê tông B30 W10, Thép CB400-V |
Đường kính $D = 1200\text{ mm}$, đài cọc M5, M11, đài lõi thang |
| Bể ngầm / Sàn hầm |
Bê tông B30 W6 (chống thấm), W10 |
Chiều dày theo tính toán kỹ thuật |
Thông số thiết bị và vật liệu thi công
| Hạng mục thi công |
Thiết bị / Vật liệu sử dụng |
Thông số kỹ thuật / Chức năng |
| Ván khuôn |
Gỗ dán phủ phim TEKCOM |
Chiều dày tiêu chuẩn, chịu lực và chống ẩm bề mặt |
| Hệ đỡ ván khuôn |
Thép hộp Hòa Phát |
Sườn đứng, sườn ngang, gông cột, xà gồ đỡ |
| Hạ ống vách casing |
Búa rung ICE-416 |
Phối hợp cần cẩu CH-40 rung ép ống vách dẫn hướng |
| Khoan tạo lỗ cọc |
Máy khoan EB 4000 / ED-400 |
Khoan gầu xoay kết hợp dung dịch giữ thành bentonite |
| Đổ bê tông cọc |
Ống đổ Tremie |
Đổ bê tông dâng dưới đáy hố khoan liên tục |
Kết quả và thông số kỹ thuật chính
Các chỉ số động học và ổn định công trình
- Tần số dao động riêng cơ bản thứ nhất: $n_{1-x} = 0{,}498\text{ Hz}$; $n_{1-y} = 0{,}498\text{ Hz}$ (tương ứng chu kỳ dao động riêng $T_1 \approx 2{,}008\text{ s} > 1\text{ s}$, công trình thuộc dạng kết cấu "mềm" chịu tác động của thành phần động tải trọng gió).
- Hệ số hiệu ứng gió giật: Tính toán theo phương pháp tích phân phổ năng lượng của TCVN 2737:2023 cho kết quả $G_{f-x} = 0{,}911$ và $G_{f-y} = 0{,}909$.
- Áp lực gió tính toán: Áp lực gió cơ sở vùng II $W_0 = 95\text{ daN/m²}$, áp lực gió 3s chu kỳ lặp 10 năm $W_{3s,10} = 80{,}94\text{ daN/m²}$.
- Chuyển vị ngang đỉnh công trình: Kết quả trích xuất từ ETABS 9.4 thỏa mãn điều kiện độ cứng tổng thể theo giới hạn quy phạm cho phép.
Kết quả tính toán kết cấu bộ phận
- Bản sàn tầng điển hình: Độ võng dài hạn lớn nhất và bề rộng khe nứt ngắn hạn/dài hạn trên mô hình SAFE 2016 đều thỏa mãn yêu cầu của TCVN 5574:2018; diện tích cốt thép được bố trí đáp ứng mô men uốn tại các nhịp và gối tựa dải strip.
- Hệ khung và vách: Dầm tầng 3, dầm phụ, cột khung trục B và phần tử vách P27 lõi thang máy được kiểm tra hàm lượng cốt thép hợp lý ($\mu_{min} \le \mu \le \mu_{max}$), đảm bảo khả năng chịu lực cắt, uốn và nén lệch tâm.
- Nền móng cọc: Các đài móng M5, M11 và móng lõi thang bảo đảm điều kiện chịu tải của cọc đơn ($P_{max} \le 1{,}2 P_{tk}$, không có cọc chịu kéo $P_{min} > 0$), bảo đảm điều kiện chống xuyên thủng và ổn định ứng suất dưới đáy khối móng quy ước.
- Ván khuôn và thi công: Hệ ván khuôn TEKCOM và hộp thép Hòa Phát đáp ứng đầy đủ điều kiện cường độ và độ võng dưới tải trọng đổ bê tông tươi và chấn động thi công. Quy trình thi công cọc khoan nhồi D1200 được thiết lập chi tiết theo các bước công nghệ tiêu chuẩn.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Thuyết minh đồ án tập trung tính toán thiết kế chi tiết cho các cấu kiện điển hình (sàn tầng điển hình, dầm tầng 3, cột trục B, phần tử vách P27, móng M5, M11 và móng lõi thang) mà chưa xuất toàn bộ bảng tính chi tiết cho tất cả các tầng và nút khung của công trình. Mô hình tính toán cọc móng sử dụng độ cứng lò xo đàn hồi tuyến tính đơn giản hóa, chưa xét đến tính phi tuyến phức tạp trong tương tác động học đất - cọc - kết cấu không gian khi chịu động đất mạnh.
- Hướng phát triển: Mở rộng nghiên cứu áp dụng mô hình phân tích phi tuyến tĩnh (Pushover Analysis) hoặc phân tích lịch sử thời gian phi tuyến (Nonlinear Time History Analysis) để đánh giá cấp độ phá hủy của công trình cao tầng chịu động đất; nghiên cứu ứng dụng giải pháp sàn bê tông ứng suất trước căng sau nhằm tăng nhịp không gian và giảm trọng lượng bản thân công trình.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng tham khảo: Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Kỹ thuật Xây dựng (Dân dụng và Công nghiệp) làm đồ án tốt nghiệp hoặc đồ án môn học Nhà cao tầng, Bê tông cốt thép, Nền móng và Thi công. Tài liệu cũng hữu ích cho các kỹ sư thiết kế kết cấu mới vào nghề cần tài liệu mẫu về tính toán tải trọng gió theo tiêu chuẩn mới TCVN 2737:2023.
- Phần giá trị tra cứu cao:
- Quy trình tính toán tải trọng gió giật và áp lực gió động theo chuẩn TCVN 2737:2023 (Chương 3).
- Phương pháp chia dải strip và mô hình hóa kiểm tra nứt, võng dài hạn của sàn bằng SAFE 2016 (Chương 5).
- Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi tính toán cốt thép vách và lõi thang máy (Chương 7).
- Quy trình tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi từ chỉ số SPT và kiểm tra khối móng quy ước theo TCVN 10304:2014 (Chương 8).
- Các bảng tính kiểm tra bền và độ võng của cốp pha phủ phim, sườn thép hộp theo TCVN 4453:1995 (Chương 9).
Câu hỏi thường gặp
1. Công trình Lapaz Tower sử dụng hệ kết cấu chịu lực nào cho phần thân và nền móng?
Công trình sử dụng hệ kết cấu chịu lực không gian phần thân là hệ khung – vách – lõi bê tông cốt thép toàn khối kết hợp hệ sàn sườn toàn khối (chiều dày sàn căn hộ 150 mm). Phần móng sử dụng hệ móng cọc khoan nhồi đường kính $D = 1200\text{ mm}$ liên kết với các đài móng cọc (đài M5, M11) và đài móng lõi thang máy.
2. Tải trọng gió tác dụng vào công trình được tính toán theo tiêu chuẩn nào và có thông số cơ bản ra sao?
Tải trọng gió được tính theo TCVN 2737:2023 và TCXDVN 229:1999 với địa điểm xây dựng tại quận Hải Châu, TP. Đà Nẵng (thuộc phân vùng áp lực gió II, địa hình B/C). Vận tốc gió 3 giây chu kỳ lặp 50 năm là $V_{3s,50} = 44\text{ m/s}$, áp lực gió cơ sở $W_0 = 95\text{ daN/m²}$, áp lực gió chu kỳ 10 năm $W_{3s,10} = 80{,}94\text{ daN/m²}$. Tần số dao động riêng thứ nhất $n_{1-x} = n_{1-y} = 0{,}498\text{ Hz}$, hệ số hiệu ứng gió giật $G_{f-x} = 0{,}911$ và $G_{f-y} = 0{,}909$.
3. Cấp độ bền bê tông và chủng loại cốt thép được chỉ định sử dụng trong công trình là gì?
- Bê tông: Sử dụng cấp độ bền B30 ($E_b = 32500\text{ MPa}$, $R_b = 17{,}0\text{ MPa}$) cho dầm, sàn, cột, vách, cầu thang; bê tông B30 W10 cho dầm sàn hầm; B30 W6 cho bể nước ngầm, bể tự hoại; B15 cho lanh tô, giằng tường; B12.5 cho bê tông lót.
- Cốt thép: Thép tròn trơn nhóm CB300-T ($R_s = R_{sc} = 260\text{ MPa}$) cho đường kính $\varnothing < 10\text{ mm}$; thép vằn nhóm CB400-V ($R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa}$) cho đường kính $10\text{ mm} \le \varnothing < 16\text{ mm}$; và thép nhóm CB500-V theo tiêu chuẩn TCVN 1651-1:2008.
4. Thiết bị chính nào được lựa chọn để thi công cọc khoan nhồi D1200 của công trình?
Biện pháp thi công cọc khoan nhồi sử dụng búa rung ICE-416 kết hợp cẩu phục vụ CH-40 để hạ và rút ống vách dẫn hướng (casing), máy khoan gầu xoay ED-400 / EB 4000 để khoan tạo lỗ giữ thành bằng vữa bentonite, và hệ thống ống đổ Tremie để đổ bê tông cọc liên tục dưới đáy hố khoan.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp "Chung cư Lapaz Tower" của tác giả Võ Trung Đạo là một công trình thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh cho nhà cao tầng bê tông cốt thép gồm 20 tầng nổi và 1 tầng hầm tại thành phố Đà Nẵng. Toàn bộ nội dung tính toán từ phân tích tải trọng gió động theo TCVN 2737:2023, động đất theo TCVN 9386:2012, thiết kế kết cấu phần thân theo TCVN 5574:2018, nền móng cọc khoan nhồi D1200 đến thiết kế ván khuôn và biện pháp thi công đều được trình bày chặt chẽ, logic và tuân thủ các quy chuẩn kỹ thuật hiện hành. Hồ sơ đồ án phản ánh đầy đủ năng lực thực hành nghề nghiệp kỹ sư xây dựng trong việc giải quyết bài toán kỹ thuật từ giai đoạn tính toán kết cấu đến biện pháp tổ chức thi công ngoài công trường.
