Giới thiệu dự án

Sự phát triển đô thị hóa nhanh chóng tại các thành phố lớn như TP. Hồ Chí Minh đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc tối ưu hóa quỹ đất thông qua các dự án tổ hợp căn hộ cao tầng kết hợp thương mại dịch vụ. Theo thống kê ngành xây dựng, các công trình từ 20 tầng trở lên chịu tác động phức tạp từ tải trọng ngang (gió động, động đất) và đòi hỏi giải pháp kết cấu vừa đảm bảo an toàn chịu lực, vừa tối ưu hóa diện tích thông thủy cho không gian sống.

Đề tài "Thiết kế kết cấu và biện pháp thi công Tòa nhà Carillon 4" giải quyết bài toán kỹ thuật toàn diện cho công trình chung cư cao 20 tầng và 2 tầng hầm (1 hầm chính diện tích $2.827\text{ m}^2$ và 1 hầm lửng $1.686\text{ m}^2$). Thách thức cốt lõi nằm ở hình khối kiến trúc dạng chữ L, dẫn đến sự bất đối xứng về tâm cứng và tâm khối lượng, gia tăng nguy cơ xoắn tổng thể dưới tác động của tải trọng gió bão vùng II-A (theo tiêu chuẩn mới TCVN 2737:2023) và địa chất phân tầng phức tạp tại Quận Tân Phú, TP. Hồ Chí Minh.

Mặt bằng kiến trúc chữ L (221 Căn hộ + 8 Shophouse)
  │
  ├──► Tải trọng đứng: Tĩnh tải hoàn thiện (SDL) + Hoạt tải (LL)
  ├──► Tải trọng ngang: Gió động (TCVN 2737:2023) + Động đất (TCVN 9386:2012)
  │
  ▼
Hệ kết cấu Khung - Vách - Lõi BTCT B30/CB400 + Móng Cọc khoan nhồi D1200
  │
  ├──► Phân tích nội lực: Mô hình phần tử hữu hạn 3D (ETABS v9.4 & SAFE 2016)
  └──► Kiểm soát TTGH: Chuyển vị đỉnh < H/500, Võng nứt < 0.3mm, Sức chịu tải cọc Qa > 4500 kN

Mục tiêu cụ thể của dự án bao gồm:

  1. Thiết lập giải pháp kết cấu phần thân: Lựa chọn và mô hình hóa hệ chịu lực không gian Khung – Vách – Lõi bê tông cốt thép (BTCT) toàn khối, đảm bảo độ cứng chống xoắn và phân bố nội lực tối ưu.
  2. Tính toán cấu kiện chi tiết: Thiết kế sàn sườn điển hình ($h_s = 180\text{--}220\text{ mm}$), dầm chính ($400 \times 500\text{ mm}$), vách thang máy và cầu thang bộ theo hai trạng thái giới hạn (TTGH I & TTGH II).
  3. Thiết kế nền móng sâu: Khảo sát địa chất và tính toán móng cọc khoan nhồi đường kính $D = 1200\text{ mm}$, kiểm tra phản lực đầu cọc, xuyên thủng và độ lún khối móng quy ước.
  4. Quy hoạch biện pháp thi công: Thiết kế hệ ván khuôn phủ phim Tekcom – thép hộp Hòa Phát chịu áp lực đổ bê tông và quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi sử dụng vữa sét Bentonite.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào khối tháp cao $67,95\text{ m}$, tổng diện tích sàn xây dựng $26.831\text{ m}^2$, mật độ xây dựng $39,95%$, áp dụng hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành như TCVN 5574:2018, TCVN 2737:2023, TCVN 9386:2012 và QCVN 06:2022/BXD.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Lựa chọn sơ đồ kết cấu cho công trình cao 20 tầng đòi hỏi phân tích định lượng giữa các phương án truyền thống và hiện đại nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế và an toàn chịu lực.

Tiêu chí so sánh Hệ Khung thuần túy (Rigid Frame) Hệ Sàn phẳng không dầm (Flat Slab) Hệ Khung – Vách – Lõi (Được chọn)
Độ cứng chống tải ngang Thấp, chuyển vị đỉnh lớn khi $H > 15$ tầng Kém, dễ mất ổn định khi chịu tải chấn động Rất cao, vách và lõi chịu >75% lực cắt đáy
Khả năng chịu động đất Trung bình, khớp dẻo dễ xuất hiện ở cột Kém, nguy cơ chọc thủng đầu cột cao Xuất sắc, cơ chế tiêu tán năng lượng tối ưu
Chiều cao thông thủy Bị giới hạn bởi chiều cao dầm chính Rất tốt, tối ưu không gian kiến trúc Tốt, kiểm soát dầm trong khoảng 400–500mm
Hàm lượng cốt thép $130 - 150\text{ kg/m}^3$ $140 - 165\text{ kg/m}^3$ $105 - 125\text{ kg/m}^3$ (Tối ưu)
Tính khả thi thi công Cốp pha đơn giản, quen thuộc Giảm cốp pha đáy, tốc độ thi công nhanh Thi công cốp pha trượt/leo vách chuyên nghiệp

Yêu cầu kỹ thuật dự án được phân cấp theo mô hình MoSCoW:

  • Must-have: Đáp ứng độ bền TTGH I ($M \le M_{ult}$, $Q \le Q_{ult}$), khống chế chuyển vị ngang đỉnh tháp $\Delta/H \le 1/500$, lớp bảo vệ chống cháy $c \ge 25\text{ mm}$ theo QCVN 06:2022/BXD.
  • Should-have: Giới hạn bề rộng vết nứt sàn $a_{crc} \le 0,3\text{ mm}$, độ võng dài hạn $f \le L/250$, tỷ số nén vách $\nu \le 0,6$.
  • Could-have: Module hóa kích thước cốp pha Tekcom nhằm tái sử dụng $>8$ lần chu kỳ.
  • Won't-have: Ứng dụng dầm dự ứng lực căng sau cho sàn căn hộ do nhịp bước cột $8,0\text{ m} \times 9,5\text{ m}$ vẫn nằm trong ngưỡng tối ưu của sàn sườn bê tông toàn khối.
                    ┌──────────────────────────────────────┐
                    │     ĐỊA CHẤT PHÂN TẦNG QUẬN TÂN PHÚ   │
                    └──────────────────┬───────────────────┘
                                       │
                ┌──────────────────────┴──────────────────────┐
                ▼                                             ▼
  [Phần Thân: Khung - Vách - Lõi]              [Phần Móng: Cọc Nhồi D1200]
  - Bê tông B30 (Rb = 17.0 MPa)                - Tựa vào Lớp 5 (Cát/Sét dẻo cứng)
  - Thép CB400-V (Rs = 350 MPa)                - Chiều sâu mũi cọc L = -42.5m
  - Tường vách dày 250 - 400mm                 - Sức chịu tải cho phép Qa = 4550 kN

Thiết kế hệ thống

Mô hình kết cấu không gian 3D được thiết lập tích hợp các thành phần chịu lực:

                  ┌───────────────────────────────┐
                  │ Tải trọng: Gió (TCVN 2737-23) │
                  │            Động đất (9386)    │
                  └───────────────┬───────────────┘
                                  ▼
 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
 │                   MÔ HÌNH TOÀN THÂN (ETABS v9.4)                │
 │  - Cột: 600x600 - 800x800mm (BTCT B30)                          │
 │  - Dầm: 400x500mm, Dầm bẹp hầm: 500x400mm                       │
 │  - Vách - Lõi cứng thang máy: Dày 250 - 400mm                   │
 └─────────────────┬─────────────────────────────┬─────────────────┘
                   │                             │
                   ▼                             ▼
    ┌─────────────────────────────┐  ┌─────────────────────────────┐
    │  PHÂN TÍCH SÀN (SAFE 2016)  │  │ THIẾT KẾ MÓNG CỌC (EXCEL)   │
    │  - Strip-based FEM analysis │  │ - Móng M1, M2 (4-6 cọc)     │
    │  - Phi tuyến nứt & từ biến  │  │ - Móng đài lõi thang MLT    │
    └─────────────────────────────┘  └─────────────────────────────┘

Thông số vật liệu và cấu tạo:

  • Bê tông: Sử dụng cấp độ bền B30 cho dầm, sàn, cột, vách từ sàn hầm lên mái (cường độ chịu nén tính toán $R_b = 17,0\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo $R_{bt} = 1,15\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_b = 32.500\text{ MPa}$). Bê tông móng và bể ngầm sử dụng B30 cấp chống thấm W6 – W10.
  • Cốt thép: Thép dọc chịu lực sử dụng nhóm CB400-V ($R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa}$, $E_s = 200.000\text{ MPa}$ cho đường kính $\phi \ge 10\text{ mm}$); cốt đai và cốt cấu tạo sử dụng nhóm CB300-T ($R_s = 260\text{ MPa}$, $R_{sw} = 210\text{ MPa}$ cho đường kính $\phi < 10\text{ mm}$).

Methodology

Dự án triển khai theo quy trình tính toán tuyến tính kết hợp kiểm tra phi tuyến trạng thái giới hạn:

[Khảo sát & Tải trọng] ──► [Mô hình hóa ETABS] ──► [Kiểm tra Chuyển vị/Dao động]
                                                            │
    ┌───────────────────────────────────────────────────────┘
    ▼
[Xuất Nội lực Sàn/Dầm/Vách] ──► [SAFE/Prokon/Excel] ──► [Bản vẽ & Thi công]
  • Mốc 1 (Tuần 1–4): Thiết lập sơ đồ tải trọng (Tĩnh tải $DL$, Tĩnh tải hoàn thiện $SDL$, Hoạt tải $LL$, Gió động theo TCVN 2737:2023, Phổ phản ứng động đất TCVN 9386:2012).
  • Mốc 2 (Tuần 5–8): Phân tích dao động riêng (Modal Analysis), kiểm tra gia tốc đỉnh và chuyển vị lệch tầng (P-Delta).
  • Mốc 3 (Tuần 9–13): Thiết kế chi tiết cấu kiện sàn điển hình (SAFE), vách lõi (biểu đồ tương tác $P-M_x-M_y$), móng cọc khoan nhồi và bản thang.
  • Mốc 4 (Tuần 14–16): Lập thuyết minh kỹ thuật, thiết kế ván khuôn và quy trình công nghệ cọc nhồi $D1200$.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình tính toán áp dụng các thuật toán và công thức cơ học kết cấu theo tiêu chuẩn hiện hành.

1. Tính toán tải trọng gió theo TCVN 2737:2023

Tải trọng gió tác dụng lên công trình tại độ cao tương đương $z_e$ với chu kỳ lặp 10 năm ($W_{3s,10}$) và hệ số giật $G_f$:

$$W_k = W_{3s,10} \cdot k(z_e) \cdot c \cdot G_f$$

Trong đó, hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao dạng địa hình B ($z_g = 274,32\text{ m}, \alpha = 9,5$):

$$k(z_e) = 2,01 \left( \frac{z_e}{z_g} \right)^{2/\alpha}$$

def calculate_wind_load(ze, w0=0.852, zg=274.32, alpha=9.5, c=1.3, gf=1.12):
    """Calculates wind load pressure (kN/m2) based on TCVN 2737:2023."""
    k_ze = 2.01 * ((ze / zg) ** (2 / alpha))
    k_ze = min(k_ze, 1.97)  # Limit for Terrain B
    wk = w0 * k_ze * c * gf
    return wk

# At building peak ze = 67.95m:
# Result: k(ze) = 1.492; Wk = 0.852 * 1.492 * 1.3 * 1.12 = 1.85 kN/m2

2. Tính toán độ võng dài hạn bản sàn theo TTGH II (SAFE 2016)

Độ võng toàn phần của sàn có kể đến nứt và từ biến được xác định thông qua tổ hợp phi tuyến:

$$f_{total} = f_1 - f_2 + f_3$$

  • $f_1$: Độ võng đàn hồi tức thời dưới tác dụng của toàn bộ tải trọng ($DL + SDL + LL$).
  • $f_2$: Độ võng đàn hồi tức thời dưới tác dụng của tải trọng dài hạn ($DL + SDL + \psi_L LL$).
  • $f_3$: Độ võng phi tuyến dài hạn có xét nứt và từ biến do tải trọng dài hạn gây ra.
                  Sơ đồ tính độ võng dài hạn sàn BTCT:
                  
   f_total = [ f_1 (Tải toàn phần ngắn hạn) ]
           - [ f_2 (Tải dài hạn ngắn hạn)   ]
           + [ f_3 (Tải dài hạn có từ biến) ]
           ─────────────────────────────────
           => f_total <= [f] = L / 250 = 38.0 mm (Nhịp L = 9.5m)

3. Sức chịu tải cọc khoan nhồi $D = 1200\text{ mm}$ theo TCVN 10304:2014

Sức chịu tải cực hạn của cọc đơn được xác định từ sức kháng mũi $Q_p$ và sức kháng ma sát bên $Q_s$:

$$Q_u = Q_p + Q_s = q_b A_b + u \sum f_{si} l_i$$

$$Q_a = \frac{Q_u}{\gamma_k} = \frac{q_b A_b}{\gamma_R} + \frac{u \sum f_{si} l_i}{\gamma_f}$$

Testing và validation

Kết quả phân tích mô hình 3D toàn khối trên ETABS và SAFE cho thấy công trình đáp ứng toàn diện các tiêu chí an toàn kết cấu:

                            KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH
  Phương X: [██████████░░░░░░░░░░░░░░░░] 54.2 mm / Giới hạn 135.9 mm (39.9%)
  Phương Y: [████████████░░░░░░░░░░░░░░] 62.8 mm / Giới hạn 135.9 mm (46.2%)

                            KIỂM TRA GIA TỐC ĐỈNH
  Trục X:   [██████████████░░░░░░░░░░░░] 0.082 m/s² / Giới hạn 0.15 m/s² (54.7%)
  Trục Y:   [████████████████░░░░░░░░░░] 0.095 m/s² / Giới hạn 0.15 m/s² (63.3%)

                         KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN NHỊP LỚN
  Ô Sàn B2: [████████████░░░░░░░░░░░░░░] 18.4 mm / Giới hạn 38.0 mm (48.4%)
Hạng mục kiểm tra Phương pháp / Tiêu chuẩn Giá trị tính toán Giới hạn cho phép Đánh giá
Chu kỳ dao động $T_1$ Phân tích Modal (ETABS) $1,842\text{ s}$ (Dạng 1 - Tịnh tiến) $T < 0,1N = 2,0\text{ s}$ Đạt yêu cầu
Chuyển vị đỉnh $\Delta_X$ Tải trọng gió X (TTGH II) $54,2\text{ mm}$ $H/500 = 135,9\text{ mm}$ Thỏa mãn ($40%$)
Chuyển vị đỉnh $\Delta_Y$ Tải trọng gió Y (TTGH II) $62,8\text{ mm}$ $H/500 = 135,9\text{ mm}$ Thỏa mãn ($46%$)
Gia tốc đỉnh $a_{max}$ Gió động TCVN 2737:2023 $0,095\text{ m/s}^2$ $\le 0,15\text{ m/s}^2$ Đạt độ tiện nghi
Hệ số ổn định $P-\Delta$ TCVN 198:1997 $\theta_x = 0,034; \theta_y = 0,041$ $\theta \le 0,10$ Bỏ qua hiệu ứng bậc 2
Độ võng dài hạn sàn Non-linear Cracked (SAFE) $18,4\text{ mm}$ $L/250 = 38,0\text{ mm}$ Thỏa mãn ($48%$)
Bề rộng khe nứt $a_{crc}$ TCVN 5574:2018 $0,22\text{ mm}$ $\le 0,30\text{ mm}$ Đạt yêu cầu chống ăn mòn
Sức chịu tải cọc $D1200$ SPT & Địa kỹ thuật $Q_{cal} = 3820\text{ kN}$ $Q_a = 4550\text{ kN}$ An toàn ($84%$)

Kết quả đạt được

  1. Hệ kết cấu thân: Tối ưu hóa kích thước dầm chính $400 \times 500\text{ mm}$ trên lưới cột $8,0\text{ m} \times 9,5\text{ m}$, giúp chiều cao thông thủy đạt $2,65\text{ m}$ (trần thạch cao), đáp ứng yêu cầu kiến trúc nhà ở cao cấp.
  2. Hệ vách và lõi cứng: Vách lõi thang máy dày $300\text{--}400\text{ mm}$ tiếp nhận $81,4%$ tải trọng cắt đáy, giảm tải đáng kể mô men uốn cho hệ cột khung biên.
  3. Hiệu quả móng: Thiết kế đài cọc móng vách lõi (MLT) với 12 cọc khoan nhồi $D1200$, hạn chế độ lún lệch tuyệt đối giữa lõi cứng và cột biên xuống dưới $8\text{ mm}$ (ngưỡng cho phép $20\text{ mm}$).

Đổi mới và đóng góp

  • Cập nhật tiêu chuẩn tải trọng gió TCVN 2737:2023: Đồ án là một trong những công trình tiên phong áp dụng cách tính gió dựa trên vận tốc gió 3 giây với chu kỳ lặp xác suất, thay thế phương pháp tính áp lực gió tiêu chuẩn 20 năm cũ, giúp đánh giá chính xác hệ số giật $G_f$ cho công trình có chu kỳ dao động $T_1 > 1\text{ s}$.
  • Tối ưu hóa hình học cho kết cấu bất đối xứng: Giải quyết bài toán xoắn mặt bằng chữ L bằng cách bố trí tăng cường độ dày vách lõi thang tại khu vực giao nhau của 2 cánh chữ L, đưa tâm cứng dịch chuyển về gần tâm khối lượng (độ lệch tâm $e/L < 0,03$).
  • Kiểm soát phi tuyến nứt sàn bằng dải Strip tích hợp: Thay vì tính toán sàn ô bản theo phương pháp tra bảng đàn hồi đơn thuần, đồ án sử dụng mô hình phần tử hữu hạn bản vỏ (Shell Element) với liên kết màng và phân tích dải nứt phi tuyến trên SAFE 2016, giúp giảm $12%$ khối lượng thép sàn so với phương pháp cổ điển.
                      SO SÁNH CÁC CHỈ SỐ KỸ THUẬT
┌──────────────────────────────┬──────────────────┬──────────────────┐
│ Chỉ số kết cấu               │ Thiết kế cơ sở   │ Đồ án tối ưu     │
├──────────────────────────────┼──────────────────┼──────────────────┤
│ Khối lượng thép sàn          │ 122 kg/m³        │ 108 kg/m³ (-11%) │
│ Chuyển vị đỉnh lớn nhất      │ 78.5 mm          │ 62.8 mm (-20%)   │
│ Khối lượng bê tông dầm sàn   │ 0.38 m³/m² sàn   │ 0.32 m³/m² (-15%)│
└──────────────────────────────┴──────────────────┴──────────────────┘

Ứng dụng thực tế và triển khai

Biện pháp thi công ván khuôn

Quy trình thiết kế cốp pha cho tầng điển hình sử dụng ván ép phủ phim Tekcom dày $18\text{ mm}$, sườn đứng thép hộp $50\times 50\times 1,4\text{ mm}$, sườn ngang thép hộp đôi $50\times 100\times 2,0\text{ mm}$ và hệ giáo chống nêm:

[Ván ép Tekcom 18mm] ──► [Sườn đứng □50x50] ──► [Sườn ngang 2x□50x100] ──► [Cây chống nêm]
  • Áp lực bê tông tươi mới đổ tác dụng lên ván khuôn vách: $P_{max} = 45,0\text{ kN/m}^2$.
  • Kiểm tra độ võng sườn ngang: $f = 0,82\text{ mm} < [f] = L/400 = 1,25\text{ mm}$ (Thỏa mãn).
  • Khả năng luân chuyển: Đạt $8\text{--}10$ lần sử dụng, tiết kiệm $18%$ chi phí cốp pha so với cốp pha gỗ định hình thông thường.

Biện pháp thi công cọc khoan nhồi $D = 1200\text{ mm}$

┌──────────────┐     ┌──────────────┐     ┌──────────────┐     ┌──────────────┐
│  Rung hạ     │ ──► │  Khoan tạo   │ ──► │ Nạo vét đáy  │ ──► │ Đổ bê tông   │
│ Casing L=6m  │     │ lỗ Bentonite │     │  hố khoan    │     │  ống Tremie  │
└──────────────┘     └──────────────┘     └──────────────┘     └──────────────┘
  1. Hạ ống vách (Casing): Sử dụng búa rung ICE-416 hạ ống vách thép đường kính $1350\text{ mm}$, chiều dài $6\text{ m}$ bảo vệ miệng hố khoan và định vị tim cọc (sai số $< 50\text{ mm}$).
  2. Khoan tạo lỗ: Sử dụng máy khoan xoay ED-400 kết hợp dung dịch vữa sét Bentonite tỷ trọng $\gamma = 1,05\text{--}1,15\text{ g/cm}^3$, độ nhớt Marsh $28\text{--}35\text{ s}$ giữ ổn định vách hố khoan sâu đến cote $-42,5\text{ m}$.
  3. Thổi rửa và làm sạch: Sử dụng phương pháp khí nâng (Airlift) làm sạch mùn khoan, kiểm tra độ lắng cặn lắng đáy hố $\le 50\text{ mm}$ trước khi đổ bê tông.
  4. Đổ bê tông: Bê tông B30 độ sụt $18 \pm 2\text{ cm}$ đổ liên tục bằng phương pháp rút ống Tremie kín khít, ống ngập trong bê tông từ $2\text{--}4\text{ m}$.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật: Mô hình kết cấu gán liên kết ngàm cứng tại mặt móng (cote tầng hầm), chưa xét tương tác động học phi tuyến giữa đất nền và cọc (Soil-Structure Interaction – SSI) trong điều kiện động đất chu kỳ lặp 475 năm.
  • Rào cản thi công: Việc hạ cọc nhồi đường kính lớn $D1200$ trong khu dân cư hẻm 262–284 Lũy Bán Bích đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt rung chấn và xử lý nước thải Bentonite tránh ô nhiễm môi trường đô thị.
  • Hướng phát triển:
    • Ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM LOD 400) để phối hợp kiểm soát xung đột giữa cốt thép mật độ cao tại nút khung dầm – cột – vách với hệ thống kỹ thuật MEP.
    • Phân tích động lực học phi tuyến theo lịch sử thời gian (Nonlinear Time-History Analysis) trên phần mềm OpenSees hoặc ETABS Nonlinear để đánh giá khớp dẻo chi tiết khi chịu siêu động đất.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng: Cung cấp tài liệu mẫu mực về quy trình thiết kế kết cấu nhà cao tầng 20 tầng cập nhật TCVN 2737:2023, TCVN 5574:2018 và QCVN 06:2022/BXD.
  • Kỹ sư kết cấu thực hành: Cung cấp quy trình phân tích phi tuyến võng nứt sàn trên SAFE, bảng tính Excel tính toán sức chịu tải cọc nhồi và phương pháp xử lý biểu đồ tương tác vách lõi phức tạp.
  • Chủ đầu tư & Đơn vị thi công: Cung cấp giải pháp kết cấu khung – vách hợp lý giúp giảm khối lượng vật tư bê tông cốt thép ($108\text{ kg}$ thép/$\text{m}^3$ bê tông) cùng biện pháp thi công cốp pha và cọc khoan nhồi an toàn, hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

1. Việc áp dụng tiêu chuẩn gió mới TCVN 2737:2023 thay đổi thế nào đến nội lực công trình?

Tiêu chuẩn TCVN 2737:2023 sử dụng vận tốc gió 3 giây thay cho áp lực gió 20 năm của TCVN 2737:1995 và bổ sung hệ số hiệu ứng giật $G_f$. Với công trình Carillon 4 ($H = 67,95\text{ m}, T_1 = 1,842\text{ s}$), giá trị tải trọng gió tính toán tăng khoảng $12\text{--}18%$ ở các tầng trên cùng, đòi hỏi tăng cường cốt đai kháng chấn và bề dày vách lõi.

2. Làm thế nào để kiểm soát xoắn tổng thể cho mặt bằng chữ L bất đối xứng?

Giải pháp là điều chỉnh phân bố độ cứng: tăng chiều dày vách thang máy tại góc chữ L lên $350\text{--}400\text{ mm}$, đồng thời bố trí các vách phụ ở 2 đầu hồi cánh chữ L, đảm bảo tỷ số chu kỳ xoắn/tịnh tiến $T_\phi / T_1 \le 0,85$ theo yêu cầu kháng chấn.

3. Tại sao sàn căn hộ sử dụng chiều dày $180\text{ mm}$ và $220\text{ mm}$ thay vì sàn $120\text{ mm}$?

Ô sàn lớn nhất có kích thước $8,0\text{ m} \times 9,5\text{ m}$. Chiều dày $h_s = 220\text{ mm}$ cho ô sàn lớn và $180\text{ mm}$ cho các ô sàn nhỏ đảm bảo sàn hoạt động như một tấm cứng tuyệt đối truyền tải trọng ngang vào vách lõi, đồng thời khống chế độ võng dài hạn $f_{max} = 18,4\text{ mm} \le 38\text{ mm}$ và đảm bảo khả năng cách âm, chống cháy $R60$ theo QCVN 06:2022/BXD.

4. Biện pháp nào ngăn ngừa hiện tượng sụt thành vách hố khoan cọc nhồi $D1200$?

Duy trì cột áp dung dịch Bentonite luôn cao hơn mực nước ngầm tối thiểu $1,5\text{ m}$, kiểm soát tỷ trọng dung dịch $\gamma = 1,05\text{--}1,15\text{ g/cm}^3$, hạ ống vách bảo vệ Casing dài $6\text{ m}$ qua tầng bùn sét yếu trên mặt và khống chế tốc độ xoay của gầu khoan $\le 20\text{ vòng/phút}$.

5. Khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi được kiểm tra bằng phương pháp nào?

Sức chịu tải thiết kế $Q_a = 4550\text{ kN}$ được tính toán lý thuyết từ chỉ tiêu cơ lý đất nền và thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (tựa vào tầng cát hạt thô/sét dẻo cứng ở chiều sâu $-42,5\text{ m}$). Trước khi thi công đại trà, bắt buộc phải thí nghiệm nén tĩnh cọc thử với tải trọng thí nghiệm $P_{max} = 200% Q_a = 9100\text{ kN}$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế kết cấu Tòa nhà Carillon 4" của sinh viên Lê Thanh Quang đã giải quyết bài toán kỹ thuật từ phân tích tải trọng, mô hình hóa kết cấu không gian 3D, thiết kế chi tiết cấu kiện đến lập biện pháp thi công. Việc kết hợp hệ kết cấu Khung – Vách – Lõi BTCT B30 với móng cọc khoan nhồi $D1200$ tựa vào tầng địa chất tốt đảm bảo công trình an toàn tuyệt đối dưới tác động của gió bão TCVN 2737:2023 và động đất TCVN 9386:2012. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo giá trị cho sinh viên và kỹ sư xây dựng trong công tác thiết kế nhà cao tầng hiện đại tại Việt Nam.