Bối cảnh và nhiệm vụ thiết kế
Dưới tác động của quá trình đô thị hóa nhanh và sự gia tăng dân số cơ học tại Thành phố Hồ Chí Minh, nhu cầu về nhà ở ngày càng trở nên cấp thiết trong bối cảnh quỹ đất nội thành hạn hẹp và giá đất liên tục tăng cao. Việc phát triển các tổ hợp chung cư cao tầng tại các khu vực tiếp giáp trung tâm được xác định là giải pháp tối ưu nhằm đáp ứng nhu cầu tái định cư, nâng cao chất lượng sống và hoàn thiện quy hoạch không gian đô thị. Đề tài "Chung cư PDC" được thực hiện nhằm giải quyết bài toán thiết kế hoàn chỉnh một công trình dân dụng cao tầng hiện đại, đáp ứng đầy đủ tiện nghi sinh hoạt và các tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành.
Công trình được xếp loại công trình dân dụng cấp 2, xây dựng trên khu đất có diện tích $60 \times 73\text{ m}$ tại quận Phú Nhuận, Thành phố Hồ Chí Minh. Đây là vị trí đầu mối giao thông thuận tiện cho công tác vận chuyển vật tư xây dựng, có hệ thống hạ tầng kỹ thuật cấp điện và cấp thoát nước hoàn chỉnh, nền đất bằng phẳng, không có công trình ngầm cũ bên dưới.
Quy mô công trình gồm 1 tầng hầm và 17 tầng nổi, với các mốc cao độ kỹ thuật cụ thể:
- Cao độ chuẩn $\pm 0.000\text{ m}$ đặt tại mặt sàn tầng trệt.
- Cao độ mặt đất tự nhiên (MĐTN) tại mức $-1.600\text{ m}$.
- Cao độ nền tầng hầm tại mức $-3.600\text{ m}$.
- Cao độ mặt sàn tầng mái tại mức $+56.500\text{ m}$.
- Cao độ đỉnh khối kỹ thuật công trình tại mức $+60.000\text{ m}$.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu - thiết kế của đồ án bao gồm:
- Thể hiện và hoàn thiện giải pháp kiến trúc cùng hệ thống kỹ thuật công trình (điện, nước, thông gió, phòng cháy chữa cháy, chống sét, thoát rác).
- Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân, kết cấu móng và sơ bộ kích thước các cấu kiện chịu lực cơ bản (dầm, cột, sàn, vách cứng).
- Thiết kế chi tiết sàn tầng điển hình (tầng 5), xác định nội lực và bố trí cốt thép bằng mô hình phần mềm chuyên dụng, kiểm tra độ võng theo hai trạng thái giới hạn.
- Tính toán kết cấu cầu thang bộ tầng điển hình (bản thang, bản chiếu nghỉ, dầm chiếu tới, dầm chiếu nghỉ).
- Thiết lập mô hình không gian 3D, phân tích tải trọng tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió (thành phần tĩnh và động) và tải trọng động đất tác dụng lên hệ khung - vách; thiết kế cốt thép dầm, cột và vách chịu lực.
- Xử lý số liệu địa chất, lựa chọn giải pháp móng cọc khoan nhồi, tính toán sức chịu tải của cọc theo nhiều phương pháp và thiết kế đài móng cho cột và lõi thang máy.
Phạm vi nghiên cứu tập trung vào toàn bộ kết cấu chịu lực của khối nhà chung cư PDC, từ hệ thống móng sâu cọc khoan nhồi đến khung kết cấu bê tông cốt thép toàn khối 18 tầng.
Tiêu chuẩn kỹ thuật và phương pháp thiết kế
Hệ thống cơ sở pháp lý và quy chuẩn xây dựng được tác giả áp dụng bao gồm:
- Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam QCXDVN 02:2008/BXD về số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng (áp lực gió tiêu chuẩn tại khu vực xây dựng $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$, cấp động đất 7 theo thang MSK-64).
- TCVN 2737:1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCVN 5574:2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCXDVN 9386:2012: Thiết kế công trình chịu động đất.
- TCVN 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.
Vật liệu xây dựng chính được lựa chọn và chỉ định trong đồ án:
| Hạng mục vật liệu |
Quy cách kỹ thuật |
Cường độ tính toán |
Cấu kiện ứng dụng |
| Bê tông |
Cấp độ bền B30 |
$R_b = 17\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1.2\text{ MPa}$, $E_b = 32.5 \times 10^3\text{ MPa}$ |
Móng, cột, dầm, sàn, vách, cầu thang, bể nước |
| Thép nhóm AI |
Đường kính $\phi \le 8\text{ mm}$ |
$R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$, $R_{sw} = 175\text{ MPa}$, $E_s = 21 \times 10^4\text{ MPa}$ |
Cốt thép đai, cốt thép phân bố, cốt thép sàn $\phi \le 8$ |
| Thép nhóm AIII |
Đường kính $\phi > 8\text{ mm}$ |
$R_s = R_{sc} = 365\text{ MPa}$, $R_{sw} = 290\text{ MPa}$, $E_s = 20 \times 10^4\text{ MPa}$ |
Cốt thép dọc chịu lực trong dầm, cột, vách, đài móng |
| Vữa xây trát |
Vữa xi măng mác B5C |
Tiêu chuẩn vữa xây trát thông thường |
Tường ngăn chia, tường bao che, lớp trát hoàn thiện |
Quy định chiều dày lớp bê tông bảo vệ theo điều 8.3 của TCVN 5574:2012: cốt thép bản và vách dày trên 100 mm lấy tối thiểu 15 mm; cốt thép dầm và cột lấy tối thiểu 20 mm; cốt thép móng có lớp lót lấy 35 mm (khi không có lớp lót lấy 70 mm); cốt thép đai cấu kiện chiều cao $\ge 250\text{ mm}$ lấy tối thiểu 15 mm.
Phương pháp nghiên cứu và tính toán thực tế:
- Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Sử dụng phần mềm ETABS để mô hình hóa không gian 3D hệ kết cấu khung - vách hỗn hợp chịu tải trọng trọng trường, tải trọng gió (thành phần tĩnh và động lực) và tải trọng động đất.
- Phân tích uốn và biến dạng bản sàn: Sử dụng phần mềm SAFE để chia dải strip theo hai phương X và Y, tính toán mô men uốn và kiểm tra độ võng sàn tầng điển hình theo trạng thái giới hạn thứ II (xét nứt, từ biến và co ngót).
- Phương pháp tính lực ngang tương đương: Phân tích phổ phản ứng thiết kế và tính toán dao động riêng của công trình để xác định tải trọng động đất tác dụng vào các tầng theo TCXDVN 9386:2012.
- Phương pháp giải tích cơ học nền móng: Xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi dựa trên 4 cơ sở: cường độ vật liệu bê tông cốt thép, chỉ tiêu cường độ đất nền ($c, \varphi$), chỉ tiêu cơ lý của các lớp địa chất và kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (áp dụng công thức của Viện Kiến trúc Nhật Bản AIJ).
Giải pháp kiến trúc và hệ thống kỹ thuật công trình
Công trình có mặt bằng hình chữ nhật với kích thước khối nhà $39 \times 38\text{ m}$ (tỉ số $L/B = 1.03 \le 5$). Công năng được bố trí khoa học:
- Tầng hầm (cao độ $-3.600\text{ m}$): Khu đỗ xe và đặt các phòng kỹ thuật; kết nối với mặt đất bằng 2 đường dốc (ram dốc $i=20%$) riêng biệt cho lối vào và lối ra.
- Tầng trệt: Khu trung tâm thương mại, sảnh đón tiếp, phòng sinh hoạt cộng đồng và ban quản lý cao ốc.
- Tầng 2 đến tầng 16: Không gian căn hộ ở gia đình khép kín bao quanh khu giao thông lõi.
- Tầng mái: Khu vực sân thượng, phòng kỹ thuật thang máy và 2 bể nước sinh hoạt - phòng cháy chữa cháy tạo áp.
Giải pháp giao thông công trình gồm:
- Giao thông đứng: Cụm 4 thang máy tải khách bố trí tại vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách di chuyển từ căn hộ xa nhất đến thang máy không vượt quá $30\text{ m}$; kết hợp 2 buồng cầu thang bộ thoát hiểm cách ly khói.
- Giao thông ngang: Tuyến hành lang giữa liên hoàn bao quanh lõi thang máy, bảo đảm khoảng cách thoát hiểm ngắn nhất.
Hệ thống kỹ thuật hạ tầng (MEP) được thiết kế đồng bộ:
- Cấp điện: Cung cấp từ lưới điện thành phố kết hợp máy phát điện dự phòng; đường dây bọc cách điện đi ngầm trong các hộp kỹ thuật chuyên dụng.
- Cấp thoát nước: Nguồn nước đô thị được bơm cưỡng bức lên 2 bể mái tạo áp; mạng lưới thoát nước mưa độc lập dẫn về rãnh xung quanh; nước thải sinh hoạt được xử lý sơ bộ qua bể tự hoại trước khi xả vào cống chung.
- Thông gió và chiếu sáng: Tận dụng tối đa cửa kính lớn mở rộng đón gió tự nhiên; bổ sung hệ thống điều hòa không khí cục bộ cho từng phòng ở.
- Phòng cháy chữa cháy (PCCC): Họng cứu hỏa đặt tại mỗi tầng cạnh nút giao thông; trang bị 4 bình chữa cháy khí xách tay loại CO2 MFZ4 (4 kg) chia làm 2 tủ tại hai đầu hành lang mỗi tầng.
- Chống sét: Hệ thống kim thu sét chủ động phát xạ sớm Dynasphere đặt tại điểm cao nhất trên mái, liên kết với hệ thống cọc tiếp địa bằng cáp đồng trần ngầm.
- Thu gom rác: Bố trí buồng chứa rác riêng biệt kín khít tại từng tầng, rác thải được tập kết và chuyển giao hàng ngày cho xe chuyên dùng đô thị.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan giải pháp kiến trúc
Chương này thuyết minh bối cảnh lựa chọn đề tài, khảo sát vị trí khu đất xây dựng tại quận Phú Nhuận, quy mô diện tích sàn xây dựng và phân chia chức năng sử dụng từ tầng hầm đến tầng mái. Tác giả trình bày phương án mặt đứng công trình sử dụng các mảng tường sơn nước kết hợp ốp đá Granite và hệ kính tấm lớn màu xanh; giải pháp giao thông đứng và giao thông ngang; đồng thời mô tả cấu tạo các hệ thống kỹ thuật phụ trợ phục vụ tòa nhà (điện, cấp thoát nước, thông gió, PCCC, chống sét Dynasphere, thoát rác).
Chương 2: Lựa chọn giải pháp kết cấu
Chương 2 phân tích so sánh các dạng kết cấu chịu lực phương đứng và phương ngang cho nhà nhiều tầng. Căn cứ vào quy mô 18 tầng và yêu cầu chịu tải trọng động đất cấp 7, tác giả chọn hệ kết cấu chịu lực là khung – vách bê tông cốt thép toàn khối, sàn sườn đổ toàn khối và móng cọc khoan nhồi.
Nguyên tắc bố trí kết cấu đảm bảo truyền lực ngắn nhất và tăng độ cứng chống xoắn. Các công thức xác định sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện chịu lực được tính toán cụ thể:
- Dầm chính nhịp $10\text{ m}$: Tiết diện chọn $300 \times 700\text{ mm}$.
- Dầm chính nhịp $8\text{ m}$: Tiết diện chọn $300 \times 600\text{ mm}$.
- Dầm phụ nhịp $10\text{ m}$ và $8.5\text{ m}$: Tiết diện chọn $250 \times 500\text{ mm}$.
- Chiều dày bản sàn: Sơ bộ chọn $h_s = 160\text{ mm}$ cho sàn tầng điển hình và sàn tầng hầm; sàn tính toán chi tiết chọn $200\text{ mm}$.
- Tiết diện cột: Cột tầng hầm lớn nhất đạt $700 \times 800\text{ mm}$ (cột trục 2, 3, 4, 5 dãy B, C, D, E), cột tầng 10 giảm còn $500 \times 600\text{ mm}$, cột biên ngoài $400 \times 500\text{ mm}$.
- Vách cứng và lõi thang máy: Vách biên dày $300\text{ mm}$, vách ngoài lõi thang dày $300\text{ mm}$, vách ngăn trong dày $200\text{ mm}$; tổng diện tích tiết diện vách đạt $A_{vl} \ge 24.23\text{ m}^2$, đáp ứng điều kiện diện tích tối thiểu chống xoắn ($A_{vl} \ge 0.015 A_s$).
Chương 3: Thiết kế sàn tầng điển hình (Tầng 5)
Chương 3 trình bày quy trình tính toán sàn tầng 5 điển hình. Tác giả chỉ ra nhược điểm của phương pháp tra bảng ô bản đơn truyền thống (không phản ánh liên kết đàn hồi dầm - sàn và sự phân phối lại nội lực) để chọn giải pháp mô hình hóa sàn trên phần mềm SAFE.
- Xác định tĩnh tải lớp hoàn thiện: Gạch ceramic $10\text{ mm}$, vữa trát nền $35\text{ mm}$, vữa trần $15\text{ mm}$, tải trọng hệ thống cơ điện kỹ thuật $0.6\text{ kN/m}^2$; tải trọng bản thân sàn bê tông dày $160\text{ mm}$ là $4.0\text{ kN/m}^2$.
- Tải trọng tường xây quy đổi phân bố đều: Tường gạch rỗng $100\text{ mm}$ ($18\text{ kN/m}^3$) và tường rỗng $200\text{ mm}$ ($15\text{ kN/m}^3$) được quy đổi ra tải trọng tương đương trên mét vuông sàn (ví dụ ô sàn trục E-F/1-2 đạt $q^{tt} = 1.72\text{ kN/m}^2$).
- Hoạt tải sử dụng theo TCVN 2737:1995: Phòng ngủ, phòng khách, phòng vệ sinh có hoạt tải tiêu chuẩn $1.5\text{ kN/m}^2$ ($n=1.3$, hoạt tải tính toán $1.95\text{ kN/m}^2$); khu thương mại $4.0\text{ kN/m}^2$ (tính toán $4.8\text{ kN/m}^2$); hành lang, sảnh, thang $3.0\text{ kN/m}^2$ ($n=1.2$, tính toán $3.6\text{ kN/m}^2$).
- Mô hình SAFE chia dải strip: Nội lực được trích xuất tại nhịp và gối theo hai phương X, Y. Đối với ô sàn S3 có chuyển vị lớn nhất, mô men nhịp dải MSA8 đạt $M = 16.45\text{ kNm}$, tính toán chọn cốt thép $\phi 8a180$ ($A_{sc} = 279.3\text{ mm}^2$, hàm lượng cốt thép $\mu = 0.52%$).
- Kiểm tra độ võng sàn: Giá trị độ võng đàn hồi lớn nhất $f_{\text{sàn}} = 0.47\text{ cm}$, nhỏ hơn giới hạn cho phép $[f] = L/150 = 800/150 = 5.33\text{ cm}$. Tác giả thiết lập bài toán kiểm tra độ võng dài hạn theo trạng thái giới hạn thứ II: $f = f_1 - f_2 + f_3$ có xét đến tác dụng ngắn hạn, dài hạn của tải trọng cùng sự hình thành vết nứt, biến dạng từ biến và co ngót của bê tông.
Chương 4: Thiết kế cầu thang tầng điển hình
Nội dung chương 4 tập trung thiết kế kết cấu cầu thang bộ 2 vế tầng điển hình:
- Tải trọng tính toán: Tĩnh tải bậc xây gạch, bản bê tông cốt thép nghiêng, lớp vữa trát và lan can; hoạt tải sử dụng lấy theo tiêu chuẩn khu vực thang bộ ($3.0\text{ kN/m}^2$, hệ số vượt tải $n=1.2$).
- Xác định sơ đồ tính: Bản thang nghiêng và bản chiếu nghỉ được tính toán như bản dầm một phương tựa lên các dầm thang.
- Tính toán cốt thép: Xác định biểu đồ mô men uốn và lực cắt, tính toán bố trí cốt thép chịu uốn dọc bản thang, kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện bê tông bản nghiêng không cần bố trí cốt đai.
- Thiết kế dầm thang: Tính toán chi tiết dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới, xác định nội lực tập trung từ bản thang truyền vào, bố trí cốt thép dọc chịu mô men dương tại nhịp, cốt thép mô men âm tại gối và cốt đai chịu lực cắt.
Chương 5: Thiết kế kết cấu khung
Chương 5 phân tích hệ kết cấu chịu lực không gian dưới tổ hợp các loại tải trọng:
- Tải trọng gió: Xác định thành phần tĩnh và thành phần động của gió theo TCVN 2737:1995. Tác giả lập bảng tính tần số, chu kỳ dao động riêng của công trình qua các mode dao động; tính toán hệ số động lực $\xi$, hệ số tương quan không gian $\nu$ và lực gió động quy về gán tại tâm hình học các tầng theo cả hai phương X và Y.
- Tải trọng động đất: Tính toán theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương quy định tại TCXDVN 9386:2012 với gia tốc nền thiết kế vùng TP.HCM, phân tích lực cắt đáy và phân bố lực động đất lên từng cao trình sàn.
- Tổ hợp nội lực: Thiết lập các tổ hợp tải trọng cơ bản (tĩnh tải + hoạt tải) và tổ hợp tải trọng đặc biệt (kết hợp gió tĩnh, gió động hoặc động đất theo các hướng bất lợi).
- Kiểm tra ổn định tổng thể: Kiểm tra chuyển vị ngang đỉnh công trình thỏa mãn điều kiện độ cứng cho phép theo tiêu chuẩn nhà cao tầng.
- Thiết kế tiết diện cấu kiện:
- Tính toán dầm sàn tầng điển hình: Xác định cốt thép dọc chịu mô men dương, mô men âm cho các dầm chính B82, B93; tính toán bố trí cốt đai gia cường tại vị trí giao nhau giữa dầm chính và dầm phụ để chống ứng suất giật đứt.
- Thiết kế cột: Tính toán cốt thép dọc và cốt thép đai cho cột khung trục 2 và trục C (các cột C3, C6, C7, C8, C9) theo bài toán nén uốn lệch tâm xiên.
- Thiết kế vách cứng: Áp dụng lý thuyết tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm phẳng cho vách P9 khung trục C, kiểm tra khả năng chịu lực cắt và bố trí dải cốt thép phân bố kết hợp cốt thép tập trung ở hai biên vách.
Chương 6: Thiết kế kết cấu nền móng
Chương 6 xử lý hồ sơ địa chất công trình và thiết kế kết cấu móng sâu:
- Đánh giá địa chất: Khảo sát hình trụ hố khoan, xác định cao độ và các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền.
- Lựa chọn giải pháp: Sử dụng móng cọc khoan nhồi bê tông cốt thép nhằm tiếp nhận tải trọng lớn từ hệ khung và vách cứng.
- Tính toán sức chịu tải đơn cọc: Tiến hành tính toán và so sánh sức chịu tải cọc dưới cột và cọc dưới móng lõi thang máy trên 4 phương pháp: sức chịu tải vật liệu cọc, sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền ($c, \varphi$), theo chỉ tiêu cơ lý đất nền và theo chỉ tiêu xuyên tiêu chuẩn SPT (áp dụng công thức thực nghiệm của Nhật Bản). Từ đó xác định sức chịu tải thiết kế an toàn của cọc.
- Thiết kế đài móng cột C9 (móng M5) và cột C3 (móng M3): Xác định số lượng cọc, bố trí mặt bằng cọc, kiểm tra phản lực đầu cọc lớn nhất và nhỏ nhất dưới các tổ hợp tải trọng; kiểm tra điều kiện chống đâm thủng đài móng bởi chân cột; tính lún móng cọc theo phương pháp khối móng quy ước; xác định mô men uốn đài theo hai phương và bố trí cốt thép đài móng.
- Thiết kế móng lõi thang máy (móng M6): Xác định hệ nội lực chân vách, sơ bộ số lượng cọc nhồi, kiểm tra ổn định phản lực đầu cọc, tính lún khối móng quy ước, kiểm tra cắt xuyên thủng và tính toán lưới cốt thép đài móng vách lõi thang.
Kết quả và đóng góp kỹ thuật
Đồ án đã giải quyết hoàn chỉnh các bài toán kỹ thuật từ kiến trúc đến kết cấu công trình dân dụng nhiều tầng:
- Thiết lập hồ sơ thiết kế gồm 1 tập thuyết minh tính toán chi tiết, 1 tập phụ lục bảng tính và 17 bản vẽ khổ A1 (trong đó có 5 bản vẽ kiến trúc thể hiện mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt; 10 bản vẽ kết cấu chi tiết thể hiện sàn, khung, vách, cầu thang và móng cọc).
- Kiểm tra các chỉ tiêu an toàn kết cấu: Chuyển vị ngang đỉnh công trình nằm trong giới hạn cho phép; độ võng đàn hồi bản sàn lớn nhất tại ô S3 đạt $f = 0.47\text{ cm} < [f] = 5.33\text{ cm}$; độ võng dài hạn xét nứt và từ biến đáp ứng trạng thái giới hạn thứ II; phản lực đầu cọc và độ lún móng tại các móng M3, M5, M6 đều thỏa mãn điều kiện ổn định của nền đất.
- Về mặt phương pháp luận, tác giả đã kết hợp hài hòa giữa công cụ phân tích hiện đại (mô hình hóa 3D khung - vách trên ETABS, phân tích dải strip bản sàn trên SAFE) với các phương pháp giải tích truyền thống. Việc tính toán tải trọng gió động và động đất tuân thủ chặt chẽ tiêu chuẩn chuyên ngành TCXDVN 9386:2012, đưa ra giải pháp bố trí thép gia cường dầm phụ gác lên dầm chính và cốt thép tập trung biên vách hợp lý.
Hạn chế và phạm vi mở rộng
Dựa trên phạm vi và nội dung trình bày trong văn bản, đồ án tồn tại một số điểm giới hạn:
- Tải trọng tường ngăn trên sàn được xác định bằng phương pháp gần đúng (quy đổi tổng trọng lượng tường thành tải trọng phân bố đều trên mét vuông sàn) thay vì đặt tải trọng phân bố đường thực tế lên từng dải bản.
- Mô hình móng cọc khoan nhồi được tính toán độc lập tại chân cột và lõi thang máy theo phương pháp móng khối quy ước; chưa xét đến bài toán tương tác đồng thời giữa kết cấu phần thân, đài móng và nền đất (soil-structure interaction).
- Phần tính toán chi tiết cấu kiện chịu lực mới chỉ tập trung triển khai cho sàn tầng 5 điển hình, cầu thang điển hình, khung trục 2, khung trục C và 3 cụm móng đại diện (M3, M5, M6), các cấu kiện còn lại áp dụng quy tắc cấu tạo và kết quả tương tự.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo trực quan và có giá trị chuyên môn cao cho:
- Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Kỹ thuật Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp trong quá trình thực hiện đồ án môn học Bê tông cốt thép, Đồ án Nền móng và Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng.
- Kỹ sư thiết kế kết cấu mới vào nghề cần tham khảo quy trình tích hợp giữa ETABS và SAFE để phân tích kết cấu nhà cao tầng chịu tác động đồng thời của tải trọng gió động và động đất.
- Các phần đáng tham khảo nhất trong tài liệu gồm: quy trình lập bảng tính tải trọng gió động theo mode dao động, phương pháp kiểm tra độ võng sàn theo trạng thái giới hạn II trên phần mềm SAFE và thuật toán so sánh sức chịu tải cọc khoan nhồi theo công thức SPT Nhật Bản.
Câu hỏi thường gặp
1. Quy mô công trình chung cư PDC gồm bao nhiêu tầng và có các mốc cao độ kỹ thuật chính nào?
Công trình gồm 1 tầng hầm và 17 tầng nổi (thuộc công trình dân dụng cấp 2). Các mốc cao độ được xác định: nền tầng trệt tại $\pm 0.000\text{ m}$; mặt đất tự nhiên tại $-1.600\text{ m}$; mặt sàn tầng hầm tại $-3.600\text{ m}$; sàn mái tại $+56.500\text{ m}$; đỉnh mái công trình tại $+60.000\text{ m}$.
2. Tác giả lựa chọn hệ kết cấu chịu lực nào cho phần thân và phần móng của tòa nhà?
Phần thân sử dụng hệ kết cấu khung – vách bê tông cốt thép toàn khối, sàn sườn bê tông toàn khối nhằm đảm bảo độ cứng chống xoắn và chịu tải trọng ngang (gió, động đất). Phần móng sử dụng giải pháp móng sâu cọc khoan nhồi liên kết đài móng bê tông cốt thép.
3. Cấp độ bền của bê tông và các nhóm cốt thép được chỉ định trong công trình là gì?
Toàn bộ kết cấu chịu lực chính (móng, cột, dầm, sàn, vách, cầu thang, bể nước) sử dụng bê tông 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 chịu lực $\phi > 8\text{ mm}$ dùng nhóm AIII ($R_s = R_{sc} = 365\text{ MPa}$); cốt thép đai và thép sàn $\phi \le 8\text{ mm}$ dùng nhóm AI ($R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$). Vữa xây trát sử dụng mác B5C.
4. Kết quả kiểm tra độ võng sàn tầng 5 trên phần mềm SAFE đạt bao nhiêu và có thỏa mãn tiêu chuẩn không?
Độ võng đàn hồi lớn nhất tính toán trên SAFE đạt $f_{\text{sàn}} = 0.47\text{ cm}$. Giá trị này nhỏ hơn nhiều so với độ võng giới hạn cho phép theo TCVN 5574:2012 là $[f] = L/150 = 800/150 = 5.33\text{ cm}$, đáp ứng yêu cầu chịu lực đàn hồi trước khi kiểm tra độ võng dài hạn xét nứt và từ biến.
5. Sức chịu tải của cọc khoan nhồi trong đồ án được xác định dựa trên những phương pháp nào?
Sức chịu tải đơn cọc được tính toán và đối chiếu qua 4 phương pháp: sức chịu tải theo độ bền vật liệu bê tông cốt thép, theo chỉ tiêu cường độ đất nền ($c, \varphi$), theo chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất và theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (áp dụng công thức của Nhật Bản).
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp "Chung cư PDC" của tác giả Phạm Duy Chung là công trình thiết kế kỹ thuật xây dựng hoàn chỉnh cho tòa nhà cao 18 tầng tại Thành phố Hồ Chí Minh. Tác giả đã áp dụng chính xác hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành kết hợp thành công hai phần mềm kết cấu ETABS và SAFE để giải quyết trọn vẹn từ kiến trúc, kết cấu phần thân khung - vách đến nền móng cọc khoan nhồi. Tài liệu phản ánh khối lượng tính toán lớn, số liệu minh bạch, logic và có giá trị tham khảo thực tiễn cao cho công tác đào tạo kỹ sư công trình.
