Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế công trình Tòa nhà tổ hợp chung cư và trung tâm thương mại thành phố Chí Linh, tỉnh Hải Dương" được thực hiện bởi sinh viên Trần Bình Trọng (Lớp 59CX4/59CXD4, Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy Lợi) dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Thị Thanh Thúy. Đề tài xuất phát từ bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng, nhu cầu nâng cao chất lượng không gian sống, đồng thời bám sát chủ trương di dời các cơ sở sản xuất công nghiệp không còn phù hợp ra khỏi trung tâm thành phố để chuyển đổi mục đích sử dụng đất sang xây dựng nhà ở, văn phòng và khu dịch vụ thương mại hiện đại.

Mục tiêu tổng quát của đồ án là hoàn thành hồ sơ thiết kế kỹ thuật công trình nhà cao tầng cấp II trong thời gian 14 tuần (từ ngày 20/09/2021 đến ngày 03/01/2022). Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế được phân bổ theo 4 phần chính:

  1. Phần I - Kiến trúc (10% khối lượng): Tìm hiểu đặc điểm công trình, phân tích mặt bằng công năng, giải pháp mặt đứng, mặt cắt và hệ thống hạ tầng kỹ thuật; lập 4 bản vẽ kiến trúc (mặt đứng trục 1-6, mặt cắt A-A, mặt bằng tầng điển hình, mặt bằng tầng mái).
  2. Phần II - Kết cấu (45% khối lượng): Lựa chọn phương án kết cấu chịu lực, xác định tải trọng (tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió tĩnh và gió động), thiết kế sàn tầng điển hình, khung trục 2, cầu thang bộ trục C-D/2 và bể nước mái; lập 5 bản vẽ kết cấu.
  3. Phần III - Nền móng (15% khối lượng): Thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi, xử lý đài móng; lập 2 bản vẽ móng và chi tiết cọc.
  4. Phần IV - Thi công (30% khối lượng): Lập biện pháp kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi, phần ngầm, phần thân, tổng mặt bằng và biểu đồ tiến độ thi công; lập 5 bản vẽ tổ chức thi công.

Đối tượng nghiên cứu là tòa nhà tổ hợp hỗn hợp cao 58,5 m gồm 1 tầng hầm, 1 tầng trệt (tầng 1), 14 tầng lầu và 1 tầng mái, tọa lạc trên khu đất thuộc dự án Khu đô thị Chí Linh của Công ty Cổ phần Đầu tư Phát triển Nhà Trường Linh tại trung tâm TP. Chí Linh, tỉnh Hải Dương.

Căn cứ pháp lý, cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế

1. Hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn và tài liệu viện dẫn

Quá trình thiết kế và tính toán của đồ án tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành:

  • Tải trọng và tác động: TCVN 2737:1995 (Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế); TCXD 229:1999 (Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió).
  • Thiết kế kết cấu: TCVN 5574:2018 (Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép); TCVN 10304:2014 (Thiết kế móng cọc); TCVN 9395:2012 (Thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi).
  • Tiêu chuẩn kiến trúc và kỹ thuật: TCVN 4319:1986, TCVN 4451:2012 (Nhà ở - Nguyên tắc cơ bản để thiết kế), TCVN 4450:1987, TCVN 9210:2012 (Nhà ở cao tầng), TCVN 2622:1978 (Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình), TCVN 9385:2012 (Chống sét cho công trình xây dựng), Thông tư số 03/2016/TT-BXD về phân cấp công trình xây dựng.
  • Tài liệu tham khảo chuyên ngành: Các giáo trình và sổ tay thực hành kết cấu của TS. Nguyễn Đình Cống, GS.TS. Ngô Thế Phong, TSKH. Nguyễn Văn Quảng, TS. Đỗ Đình Đức, PGS. Lê Kiều.

2. Phương pháp tính toán và công cụ hỗ trợ

  • Phương pháp phân tích nội lực: Sử dụng kết hợp phần mềm ETABS 9.4 để phân tích động lực học công trình, xác định chu kỳ dao động riêng ($T$), tần số dao động ($f$) và dạng dao động (Mode shape) nhằm tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCXD 229:1999.
  • Phương pháp tính toán bản sàn: Áp dụng phương pháp dải bản 1 m; phân tích theo sơ đồ đàn hồi (tra bảng giải tích theo sách Sàn sườn bê tông toàn khối) đối với các ô sàn có khu vực vệ sinh chịu tác động độ ẩm/tải trọng cục bộ, và áp dụng sơ đồ khớp dẻo đối với các ô sàn phòng ở, sảnh, hành lang để tối ưu hóa và phân phối lại mô-men uốn.
  • Nguồn dữ liệu đầu vào: Số liệu khảo sát địa chất, số liệu khí hậu TP. Chí Linh (nhiệt độ trung bình năm 23°C, độ ẩm trung bình 81,6%, lượng mưa 1.463 mm, vùng gió II-B với áp lực tiêu chuẩn $W_0 = 95\text{ daN/m}^2$, dạng địa hình B).

Nội dung chi tiết theo từng phần và chương của đồ án

Phần I: Kiến trúc công trình (Tỷ lệ 10%)

Chương 1: Đặc điểm công trình

  • Quy mô và cấp công trình: Theo Thông tư 03/2016/TT-BXD, công trình thuộc loại kết cấu nhà, có chiều cao 58,5 m ($28\text{ m} \le H \le 75\text{ m}$), được xếp vào công trình cấp II. Tòa nhà gồm 1 tầng hầm (cao độ đáy sàn -3,0 m), 1 tầng trệt và 14 tầng lầu, kết thúc bằng sàn mái và sân thượng.
  • Hiện trạng vị trí xây dựng: Mặt bằng bằng phẳng, bốn hướng tiếp giáp hệ thống giao thông quy hoạch của khu đô thị, không vướng công trình ngầm hoặc công trình lân cận, thuận lợi cho tổ chức thi công và tập kết vật tư.

Chương 2: Giải pháp kiến trúc và kỹ thuật

  • Giải pháp mặt bằng: Mặt bằng tổng thể hình ovan với chiều dài 51,9 m, chiều rộng 45,5 m, diện tích xây dựng một sàn đạt 2.361,45 $\text{m}^2$. Phân khu chức năng theo chiều cao:
    • Tầng hầm (cos -3.0 m): Bố trí ram dốc độc lập lối lên/xuống (độ dốc $i = 12%$, chiều rộng thông thủy mỗi bên 2,8 m phục vụ 3 làn xe máy và 1 làn ô tô), trạm xử lý nước thải, bể nước sinh hoạt, trạm biến áp cao/hạ thế, kho và phòng quạt gió.
    • Tầng 1: Sảnh đón tiếp chính, trung tâm dịch vụ kết hợp nhà hàng ẩm thực.
    • Tầng 2 và 3: Trung tâm thương mại và siêu thị mua sắm.
    • Tầng 4: Văn phòng cho thuê kết hợp phòng nghỉ chuyên gia.
    • Tầng 5: Khu dịch vụ thư giãn, giải trí và chăm sóc sức khỏe.
    • Tầng 6 đến 14 (Tầng điển hình): Bố trí 8 căn hộ/tầng với diện tích linh hoạt từ 87,9 $\text{m}^2$ đến 129,4 $\text{m}^2$.
    • Tầng 15: Bố trí 4 căn hộ VIP, trong đó căn hộ VIP 1 có diện tích 213 $\text{m}^2$.
    • Tầng mái: Sân thượng phục vụ giải khát cafe, ngắm cảnh (lan can an toàn cao 0,6 m bao quanh) và đặt cụm bể nước sinh hoạt - PCCC.
  • Giải pháp không gian và hình khối: Chiều cao tầng 1 đến tầng 5 là 4,0 m; chiều cao tầng 6 đến tầng 15 là 3,5 m. Mặt đứng sử dụng các đường nét phân vị đứng và ngang kết hợp ốp đá Granite tạo sự sang trọng và hiện đại.
  • Hệ thống kỹ thuật hạ tầng: Giao thông đứng gồm 3 thang máy tập trung và 2 thang bộ thoát hiểm (chiều rộng vế thang 1,2 m); hành lang ngang rộng 3,4 m chạy dọc trục công trình dài 40 m. Thiết kế hoàn chỉnh hệ thống điện âm sàn/tường, máy phát điện dự phòng, cấp thoát nước tách biệt nước mưa - nước thải, hệ thống PCCC tự động và hệ thống chống sét theo TCVN 9385:2012.

Phần II: Kết cấu công trình (Tỷ lệ 45%)

Chương 1: Căn cứ thiết kế và lựa chọn phương án kết cấu công trình

  • Hệ kết cấu chịu lực chính: Lựa chọn hệ kết cấu hỗn hợp Khung bê tông cốt thép kết hợp vách - lõi cứng thang máy. Vách và lõi BTCT ở trung tâm đóng vai trò chịu tải trọng ngang chính (gió tĩnh và gió động), hạn chế chuyển vị ngang và chuyển vị xoắn; hệ khung cột dầm chịu tải trọng đứng và phối hợp chịu tải trọng ngang.
  • Lựa chọn hệ sàn: Tác giả phân tích và so sánh 4 giải pháp sàn: sàn sườn, sàn ô cờ, sàn phẳng không dầm, và sàn không dầm ứng lực trước. Với bước cột $7,2\text{ m} \times 7,8\text{ m}$ và $6,0\text{ m} \times 7,8\text{ m}$, có nhiều tường ngăn 110 mm khoảng cách trung bình 3,6 m, phương án Sàn sườn toàn khối có dầm phụ được lựa chọn để giảm nhịp tính toán bản sàn, giảm độ dày sàn và mang lại hiệu quả kinh tế.
  • Vật liệu sử dụng:
    • Bê tông: Cấp độ bền B25 (khối lượng thể tích $\gamma = 25\text{ kN/m}^3$, cường độ chịu nén tính toán $R_b = 14,5\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 1,05\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_b = 30.000\text{ MPa}$).
    • Cốt thép: Thép thanh nhóm CB300-V/CB300T ($R_s = R_{sc} = 260\text{ MPa}$, $R_{sw} = 210\text{ MPa}$), CB400-V và CB500-V ($E_s = 200.000\text{ MPa}$).
Nhóm vật liệu Chỉ tiêu kỹ thuật chính Giá trị thiết kế
Bê tông B25 Cường độ chịu nén $R_b$ $14,5\text{ MPa}$
Cường độ chịu kéo $R_{bt}$ $1,05\text{ MPa}$
Mô đun đàn hồi $E_b$ $30.000\text{ MPa}$
Cốt thép CB300-V (CB300T) Giới hạn chảy / Cường độ tính toán $R_s$ $260\text{ MPa}$
Cường độ chịu cắt $R_{sw}$ $210\text{ MPa}$
Mô đun đàn hồi $E_s$ $200.000\text{ MPa}$
  • Xác định sơ bộ tiết diện cấu kiện:
    • Chiều dày sàn: Tính toán theo công thức sơ bộ $h_s = (D \times L)/m$ với $D = 0,4$, $m = 40 \div 45$, kết quả tính dao động từ $42\text{ mm}$ đến $97,9\text{ mm}$; tác giả chọn đồng nhất $h_s = 100\text{ mm}$ cho toàn bộ mặt bằng sàn tầng điển hình.
    • Dầm chính (dầm khung): Tiết diện $300 \times 700\text{ mm}$ (cho nhịp 7,2 m), $220 \times 400\text{ mm}$ (cho nhịp 3,75 m và 4,1 m), $220 \times 600\text{ mm}$ (cho nhịp 7,2 m).
    • Dầm phụ và dầm ban công: Tiết diện $220 \times 300\text{ mm}$ và $220 \times 400\text{ mm}$.
    • Vách lõi thang máy: Chiều dày chọn $t = 300\text{ mm}$ (thỏa mãn điều kiện $t \ge 150\text{ mm}$ và $t \ge h_{tang}/20 = 4000/20 = 200\text{ mm}$).
    • Cột khung: Cột giữa C1 diện tích yêu cầu $0,45\text{ m}^2$ (chọn $800 \times 800\text{ mm}$), cột biên C2 chọn $0,27\text{ m}^2$, cột góc C3 chọn $0,36\text{ m}^2$ (chọn $600 \times 600\text{ mm}$).

Chương 2: Xác định tải trọng tác dụng

  • Tĩnh tải:
    • Tĩnh tải sàn phòng ở/văn phòng/hành lang: có kể bản BTCT $g_{tt} = 427,2\text{ daN/m}^2$, không kể bản BTCT $g_{tt0} = 152,2\text{ daN/m}^2$.
    • Tĩnh tải sàn vệ sinh: có kể bản BTCT $g_{tt} = 496\text{ daN/m}^2$, không kể bản BTCT $g_{tt0} = 221\text{ daN/m}^2$.
    • Tĩnh tải sàn mái: có kể bản BTCT $g_{tt} = 563,6\text{ daN/m}^2$.
    • Tải trọng tường xây: Tường 110 mm có $g_{tt} = 251,7\text{ daN/m}^2$ (quy đổi phân bố đều lên sàn $170\text{ daN/m}^2$); tường 220 mm có $g_{tt} = 433,7\text{ daN/m}^2$ (quy về tải trọng phân bố lên dầm đỡ).
  • Hoạt tải sử dụng (TCVN 2737:1995):
    • Phòng ngủ, phòng khách, WC: $p_{tc} = 150\text{ daN/m}^2$, $p_{tt} = 195\text{ daN/m}^2$ (hệ số vượt tải $n = 1,3$).
    • Sảnh, hành lang, cầu thang: $p_{tc} = 300\text{ daN/m}^2$, $p_{tt} = 360\text{ daN/m}^2$ ($n = 1,2$).
    • Khu văn phòng, thương mại, dịch vụ: $p_{tc} = 400\text{ daN/m}^2$, $p_{tt} = 480\text{ daN/m}^2$ ($n = 1,2$).
    • Phòng kỹ thuật: $p_{tc} = 750\text{ daN/m}^2$, $p_{tt} = 900\text{ daN/m}^2$ ($n = 1,2$).
  • Tải trọng gió (TCVN 2737:1995 & TCXD 229:1999):
    • Địa điểm: TP. Chí Linh thuộc vùng gió II-B, áp lực gió $W_0 = 95\text{ daN/m}^2$, địa hình dạng B.
    • Do chiều cao $58,5\text{ m} > 40\text{ m}$, công trình bắt buộc phải tính toán thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió. Tần số dao động giới hạn $f_L = 1,3\text{ Hz}$.
    • Mô hình ETABS 9.4 xác định chu kỳ dao động riêng và dạng dao động: tính toán gió động theo dao động dạng 1 ứng với phương Y và dạng 2 ứng với phương X.

Chương 3: Tính toán thiết kế bản sàn tầng điển hình

Dựa trên tỷ số kích thước hai cạnh ô sàn ($L_2/L_1$), toàn bộ các ô sàn tầng điển hình (S1, S1.1, S2, S2.1, S3, S3.1, S4, S4.1, S5, ST) đều có $L_2/L_1 \le 2$, do đó đều làm việc theo sơ đồ Bản kê bốn cạnh (bản sàn 2 phương).

Tên ô bản Kích thước $L_1 \times L_2$ (mm) Tỷ số $L_2/L_1$ Loại ô bản Phương pháp tính toán áp dụng
S1 $4280 \times 6400$ $1,50$ Bản kê bốn cạnh Sơ đồ khớp dẻo
S1.1 $3750 \times 7200$ $1,92$ Bản kê bốn cạnh Sơ đồ đàn hồi (có khu vệ sinh)
S2 $4850 \times 7400$ $1,53$ Bản kê bốn cạnh Sơ đồ khớp dẻo
S2.1 $3850 \times 7400$ $1,92$ Bản kê bốn cạnh Sơ đồ khớp dẻo
S3 $3350 \times 5400$ $1,61$ Bản kê bốn cạnh Sơ đồ khớp dẻo
S3.1 $1700 \times 3500$ $2,00$ Bản kê bốn cạnh Sơ đồ khớp dẻo
S4 $3450 \times 6400$ $1,86$ Bản kê bốn cạnh Sơ đồ đàn hồi
S4.1 $3450 \times 6400$ $1,86$ Bản kê bốn cạnh Sơ đồ đàn hồi
S5 $2450 \times 2600$ $1,06$ Bản kê bốn cạnh Sơ đồ khớp dẻo
ST (Sảnh) $4000 \times 5500$ $1,38$ Bản kê bốn cạnh Sơ đồ khớp dẻo
  • Tính toán chi tiết ô sàn Sw1.1 theo sơ đồ đàn hồi:
    • Tổng tải trọng tính toán: $q = 861\text{ daN/m}^2$ ($g = 666\text{ daN/m}^2$, $p = 195\text{ daN/m}^2$).
    • Bề dày tính toán $h_0 = 100 - 15 = 85\text{ mm}$.
    • Kết quả cốt thép: Nhịp phương $L_1$ chọn $\phi 8a200$ ($A_s = 250\text{ mm}^2$); nhịp phương $L_2$ chọn $\phi 8a200$ ($A_s = 250\text{ mm}^2$); gối phương $L_1$ chọn $\phi 8a100$ ($A_s = 503\text{ mm}^2$); gối phương $L_2$ chọn $\phi 8a200$ ($A_s = 250\text{ mm}^2$).
  • Tính toán chi tiết ô sàn S1 theo sơ đồ khớp dẻo:
    • Tổng tải trọng tính toán: $q = 792,2\text{ daN/m}^2$.
    • Kết quả cốt thép: Nhịp phương $L_1$ chọn $\phi 8a200$ ($A_s = 250\text{ mm}^2$); nhịp phương $L_2$ chọn $\phi 8a200$ ($A_s = 250\text{ mm}^2$); gối phương $L_1$ chọn $\phi 8a100/a150$.

Thiết kế kỹ thuật và giải pháp kết cấu

Giải pháp kết cấu chịu lực của công trình được mô hình hóa và kiểm toán trên cơ sở kết hợp giữa hệ khung dầm cột chịu tải đứng và vách lõi thang máy chịu tải ngang:

1. Kiến trúc phân tầng và giải pháp hình khối

Mặt bằng hình ovan kích thước $51,9\text{ m} \times 45,5\text{ m}$ tạo tính đối xứng cao, giảm thiểu đáng kể độ lệch tâm giữa tâm khối lượng ($X_{CM}, Y_{CM}$) và tâm độ cứng ($X_{CR}, Y_{CR}$), giúp triệt tiêu hiện tượng xoắn nguy hiểm khi chịu tải trọng gió động. Chiều cao tầng thay đổi linh hoạt theo công năng (khối đế thương mại dịch vụ tầng 1-5 cao 4,0 m tạo không gian thông thoáng; khối căn hộ tầng 6-15 cao 3,5 m tối ưu hóa tĩnh tải và tải trọng bản thân).

2. Hệ dầm - sàn và vách lõi

  • Hệ sàn dầm sườn: Việc bố trí các dầm phụ nhịp $3,6\text{ m} \div 4,3\text{ m}$ đỡ trực tiếp tường ngăn 110 mm giúp hạn chế tối đa tải trọng phân bố tập trung lên bản sàn, cho phép giữ chiều dày bản sàn ở mức $100\text{ mm}$, tiết kiệm khối lượng bê tông và giảm đáng kể tải trọng bản thân truyền xuống cột móng.
  • Hệ vách - lõi trung tâm: Vách BTCT dày $300\text{ mm}$ bao quanh khu vực 3 thang máy và 2 thang bộ, liên kết ngàm với sàn các tầng tạo thành một ống lõi cứng liên tục từ móng lên sàn mái.

Kết quả tính toán và đóng góp kỹ thuật

1. Kết quả tính toán chính

  • Xác định đầy đủ và chính xác các chỉ tiêu tĩnh tải (các lớp hoàn thiện gạch Ceramic, vữa trát, sàn BTCT, tường 110/220) và hoạt tải theo từng phân khu chức năng (căn hộ $195\text{ daN/m}^2$, hành lang/cầu thang $360\text{ daN/m}^2$, dịch vụ $480\text{ daN/m}^2$, phòng kỹ thuật $900\text{ daN/m}^2$).
  • Phân tích động lực học công trình bằng ETABS 9.4, bóc tách chính xác khối lượng tham gia dao động ($M_x, M_y$) và tần số dao động riêng, làm căn cứ lập bảng tải trọng gió động theo hai phương X và Y theo đúng chỉ dẫn TCXD 229:1999.
  • Thiết lập hoàn chỉnh bảng kiểm toán nội lực và bố trí cốt thép sàn tầng điển hình: ứng dụng linh hoạt hai trường phái tính toán (sơ đồ đàn hồi cho ô sàn vệ sinh Sw1.1/S4 và sơ đồ khớp dẻo cho các ô bản sàn phòng S1/S2/ST), lựa chọn quy cách thép đồng bộ ($\phi 8a100, \phi 8a150, \phi 8a200$) tạo sự thuận tiện cao khi gia công cốp pha và lắp dựng cốt thép tại hiện trường.

2. Đóng góp kỹ thuật của đồ án

  • Đồ án giải quyết trọn vẹn và đồng bộ một công trình nhà cao tầng cấp II đa chức năng thực tế tại địa phương, đảm bảo tính liên kết chặt chẽ từ giải pháp kiến trúc (10%), kết cấu thân (45%), nền móng (15%) đến biện pháp tổ chức thi công (30%).
  • Cập nhật và áp dụng đồng bộ các quy chuẩn tiêu chuẩn kết cấu mới (TCVN 5574:2018), làm rõ sự làm việc không gian của hệ kết cấu khung - vách lõi chịu tác động đồng thời của tải trọng tĩnh và thành phần gió động.

Hạn chế và phạm vi mở rộng của đồ án

  • Hạn chế: Trong phạm vi thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp chính quy 14 tuần, đồ án tập trung tính toán chi tiết một số cấu kiện đại diện (khung trục 2, sàn tầng điển hình, thang bộ C-D/2, bể nước mái) mà chưa triển khai kiểm toán toàn bộ tất cả các khung và cấu kiện phi điển hình khác.
  • Hướng mở rộng:
    • Tính toán và kiểm tra bổ sung tác động của tải trọng động đất theo TCVN 9386:2012 cho công trình cao 58,5 m tại khu vực Hải Dương.
    • Nghiên cứu so sánh hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của phương án sàn bê tông cốt thép dự ứng lực căng sau đối với nhịp lớn $7,8\text{ m}$ nhằm giảm bớt hệ dầm phụ, tăng chiều cao thông thủy và tối ưu hóa chi phí cốp pha.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án có giá trị tham khảo chuyên môn cao đối với:

  • Sinh viên chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Kỹ thuật Công trình Xây dựng đang làm đồ án tốt nghiệp hoặc các đồ án môn học Bê tông cốt thép 2, Nhà cao tầng, Nền móng và Thi công.
  • Kỹ sư xây dựng trẻ cần một tài liệu mẫu chuẩn chỉ về phương pháp bóc tách tải trọng, quy trình tính toán gió động theo TCXD 229:1999 kết hợp ETABS, và quy trình tính thép sàn theo cả sơ đồ đàn hồi lẫn sơ đồ khớp dẻo theo TCVN 5574:2018.
  • Phần tham khảo đặc biệt giá trị: Quy trình tính toán gió động theo các Mode dao động và bảng tính chọn cốt thép bản sàn dầm sườn toàn khối.

Câu hỏi thường gặp

1. Công trình thuộc cấp công trình nào và có các thông số kích thước cơ bản là bao nhiêu?

Công trình thuộc cấp II (theo Thông tư 03/2016/TT-BXD, chiều cao nằm trong khoảng 28 m đến 75 m). Chiều cao công trình tính từ mặt đất tự nhiên là 58,5 m, gồm 1 tầng hầm (sâu -3,0 m), 1 tầng trệt và 14 tầng lầu, kết thúc bằng tầng mái. Kích thước mặt bằng là $51,9\text{ m} \times 45,5\text{ m}$, diện tích xây dựng một sàn là 2.361,45 $\text{m}^2$.

2. Tại sao đồ án phải tính toán thành phần động của tải trọng gió?

Theo quy định tại TCXD 229:1999 và TCVN 2737:1995, các công trình nhà nhiều tầng có chiều cao trên 40 m bắt buộc phải tính toán thành phần động của tải trọng gió. Tòa nhà có chiều cao 58,5 m ($> 40\text{ m}$), nằm tại TP. Chí Linh (phân vùng áp lực gió II-B, $W_0 = 95\text{ daN/m}^2$, địa hình B, tần số dao động giới hạn $f_L = 1,3\text{ Hz}$), do đó tác giả đã sử dụng phần mềm ETABS 9.4 để xuất các dạng dao động riêng và tính toán gió động theo dao động dạng 1 (phương Y) và dạng 2 (phương X).

3. Phương án kết cấu chịu lực chính và phương án sàn được lựa chọn trong đồ án là gì?

Phương án kết cấu chịu lực chính là Hệ khung bê tông cốt thép toàn khối kết hợp vách - lõi thang máy ở trung tâm tòa nhà. Phương án sàn được chọn là Sàn sườn toàn khối có dầm phụ với chiều dày bản sàn $h_s = 100\text{ mm}$, kết hợp hệ dầm chính ($300 \times 700\text{ mm}$, $220 \times 600\text{ mm}$, $220 \times 400\text{ mm}$) và hệ dầm phụ ($220 \times 300\text{ mm}$, $220 \times 400\text{ mm}$) đỡ tường ngăn 110 mm.

4. Tác giả sử dụng các loại cấp độ bền bê tông và nhóm cốt thép nào?

Đồ án sử dụng bê tông cấp độ bền B25 (khối lượng thể tích $25\text{ kN/m}^3$, cường độ chịu nén tính toán $R_b = 14,5\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 1,05\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_b = 30.000\text{ MPa}$). Cốt thép chịu lực sử dụng các nhóm CB300-V/CB300T ($R_s = R_{sc} = 260\text{ MPa}$), CB400-V và CB500-V với mô đun đàn hồi $E_s = 200.000\text{ MPa}$.

5. Sự khác biệt trong phương pháp tính toán cốt thép bản sàn giữa các ô bản trong đồ án là gì?

Tất cả các ô sàn đều là bản kê bốn cạnh ($L_2/L_1 \le 2$). Tuy nhiên:

  • Các ô sàn có khu vực vệ sinh (Sw1.1, S4, S4.1) chịu tác động ẩm và tải trọng tập trung được tính theo sơ đồ đàn hồi (tra bảng mô-men đơn để suy ra mô-men liên tục), bố trí thép gối phương $L_1$ là $\phi 8a100$, nhịp và gối phương khác là $\phi 8a200$.
  • Các ô sàn phòng ở, sảnh, hành lang (S1, S2, S2.1, ST) được tính toán theo sơ đồ khớp dẻo nhằm phân phối lại nội lực và tiết kiệm cốt thép, bố trí cốt thép đều theo hai phương ($\phi 8a200$ ở nhịp và $\phi 8a100/a150$ ở gối).

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Trần Bình Trọng là một công trình thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh, chuẩn mực cho công trình nhà cao tầng hỗn hợp cấp II tại TP. Chí Linh, tỉnh Hải Dương. Bản thuyết minh đã giải quyết mạch lạc từ quy hoạch mặt bằng kiến trúc, phân tích tải trọng động lực học bằng ETABS 9.4, tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo TCVN 5574:2018 đến lập giải pháp nền móng và tổ chức thi công. Tài liệu cung cấp nguồn dữ liệu kỹ thuật thực chứng chuẩn xác, có giá trị học thuật và thực tiễn cao cho sinh viên ngành xây dựng dân dụng tham khảo trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp và thiết kế kết cấu công trình thực tế.