Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp của sinh viên Nguyễn Quang Trường (Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng) tập trung vào đề tài thiết kế công trình "Trụ sở UBND Thành phố Hải Phòng". Trong bối cảnh phát triển đô thị và yêu cầu hiện đại hóa công sở hành chính tại địa phương, việc xây dựng trụ sở mới đòi hỏi phải đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành, đồng thời bảo đảm tính thẩm mỹ, tiện ích không gian và độ bền vững về kết cấu công trình nhiều tầng.

Nhiệm vụ của đồ án được phân chia thành ba nội dung chính với khối lượng công việc được giao cụ thể:

  1. Phần Kiến trúc (chiếm 10% khối lượng đồ án): Thể hiện và hoàn thiện giải pháp mặt bằng các tầng (tầng 1, tầng 2–6, tầng mái tỷ lệ 1/100), mặt đứng công trình (tỷ lệ 1/100), các mặt cắt dọc A-A và mặt cắt ngang B-B (tỷ lệ 1/100), mặt bằng tổng thể (tỷ lệ 1/500) và bản vẽ chi tiết cấu tạo cầu thang bộ.
  2. Phần Kết cấu (chiếm 45% khối lượng đồ án): Lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực toàn khối; tính toán và bố trí cốt thép sàn tầng 3 (và sàn tầng điển hình); lập sơ đồ tính, xác định tải trọng, giải nội lực và tính toán cốt thép khung trục 3; thiết kế móng cọc bê tông cốt thép cho khung trục 3.
  3. Phần Thi công và Tổ chức xây dựng (chiếm 45% khối lượng đồ án): Lập biện pháp kỹ thuật thi công cọc bê tông cốt thép, đào đất hố móng, thi công đài móng; thiết kế ván khuôn và biện pháp thi công bê tông cốt thép phần thân; tính toán bóc tách khối lượng, lập tiến độ thi công, vẽ biểu đồ nhân lực và thiết kế tổng mặt bằng xây dựng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đồ án:

  • Đối tượng nghiên cứu: Công trình Trụ sở UBND Thành phố Hải Phòng, quy mô 6 tầng nổi, chiều cao công trình 26 m, tổng chiều dài 60 m, chiều rộng 18 m.
  • Phạm vi không gian: Khu đất xây dựng có diện tích 1.346,2 m², diện tích xây dựng 880 m², hướng chính Đông - Nam, tọa lạc tại thành phố Hải Phòng với các điều kiện địa hình bằng phẳng và hệ thống hạ tầng kỹ thuật đô thị hiện hữu.
  • Phạm vi thời gian: Đồ án được giao thực hiện từ ngày 19/03/2019 và hoàn thành ngày 07/06/2019, số liệu thực tập thu thập tại Công ty Cổ phần Công trình Công cộng và Dịch vụ Du lịch Hải Phòng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế, tính toán

Đồ án áp dụng các cơ sở lý thuyết chuyên ngành xây dựng dân dụng, quy chuẩn kỹ thuật và các phương pháp cơ học kết cấu để giải quyết bài toán thiết kế kỹ thuật từ quy hoạch không gian đến kết cấu và tổ chức thi công:

  • Khung tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật:

    • Tiêu chuẩn tải trọng và tác động: Áp dụng TCXD 2737-95 để xác định các loại tĩnh tải (trọng lượng bản thân kết cấu, lớp hoàn thiện, tường xây) và hoạt tải sử dụng theo chức năng phòng (phòng làm việc, phòng họp, khu vệ sinh, hành lang, mái).
    • Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép theo phương pháp trạng thái giới hạn (TTGH I về cường độ và TTGH II về độ võng, khe nứt).

  • Vật liệu sử dụng trong tính toán kết cấu:

    • Bê tông cấp độ bền B20: Cường độ chịu nén tính toán $R_b = 11,5\text{ MPa} = 11.500\text{ kN/m}^2$, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 0,9\text{ MPa} = 900\text{ kN/m}^2$.
    • Cốt thép: Thép nhóm CI dùng cho đường kính $\phi < 12\text{ mm}$ có cường độ tính toán $R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa} = 225.000\text{ kN/m}^2$; thép nhóm CII dùng cho đường kính $\phi \ge 12\text{ mm}$ có cường độ tính toán $R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa} = 280.000\text{ kN/m}^2$.

  • Phương pháp tính toán và mô hình hóa hệ kết cấu:

    • Sơ bộ tiết diện cấu kiện: Chiều dày bản sàn xác định theo công thức thực nghiệm bản kê bốn cạnh $h_s = (D/m) \cdot l_2$ với hệ số tải trọng $D = 1,2$, hệ số liên kết $m = 40$. Kích thước dầm chính, dầm phụ, dầm hành lang lựa chọn theo tỷ lệ nhịp $h = (1/8 \div 1/12)l$ và $h = (1/12 \div 1/20)l$. Tiết diện cột sơ bộ theo diện tích chịu tải và lực dọc đúng tâm có xét hệ số uốn dọc/mô men $A \ge k \cdot N / R_b$ (chọn $k = 1,1 \div 1,3$).
    • Mô hình hóa kết cấu: Áp dụng sơ đồ khung phẳng 2D làm việc trong giai đoạn đàn hồi tuyến tính. Sử dụng phần mềm phân tích kết cấu SAP2000 dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để giải nội lực (mô men uốn $M$, lực cắt $Q$, lực dọc $N$) và chuyển vị dưới các tổ hợp tải trọng tĩnh tải, hoạt tải đứng lệch tầng - lệch nhịp và tải trọng gió.
    • Phương pháp phân phối tải trọng sàn vào dầm: Quy đổi tải trọng phân bố đều trên sàn truyền vào dầm theo diện chịu tải dạng hình tam giác (phương cạnh ngắn) và hình thang (phương cạnh dài) thành tải trọng phân bố tương đương và tải trọng tập trung đặt tại các nút khung.

  • Nguồn dữ liệu đầu vào: Số liệu khảo sát điều kiện tự nhiên, khí hậu Hải Phòng (nhiệt độ trung bình $27^\circ\text{C}$, độ ẩm trung bình $85%$), hiện trạng hạ tầng kỹ thuật (trạm biến áp Kios 560 kVA – 22/0,4 kV lấy nguồn từ trạm biến áp Văn Cao, hệ thống cấp thoát nước đô thị).

Nội dung chính theo từng phần và chương

Phần I: Kiến trúc công trình

Chương 1: Giới thiệu chung về công trình và giải pháp kiến trúc - kỹ thuật

Chương này trình bày tổng quan về địa điểm xây dựng tại Hải Phòng, mục tiêu xây dựng công trình làm trụ sở làm việc hành chính với hình khối hiện đại, chiều cao tầng điển hình 3,9 m (tổng cộng 6 tầng, tổng chiều cao 26 m). Giải pháp quy hoạch tổng thể bố trí công trình chiếm diện tích 880 m² trên khu đất 1.346,2 m², tiếp giáp các trục giao thông thuận lợi.

Về tổ chức không gian nội bộ, các phòng chức năng được liên hệ trực tiếp qua hệ thống hành lang giữa rộng 2,9 m. Giao thông trục đứng gồm hệ thống thang máy kết hợp cầu thang bộ một vế (kích thước bậc rộng 300 mm, cao 150 mm, chiều rộng vế thang 1,4 m). Giải pháp chiếu sáng kết hợp ánh sáng tự nhiên qua hệ cửa sổ mở rộng và hệ thống đèn nhân tạo; thông gió tự nhiên xuyên phòng được tận dụng tối đa nhờ khoảng lùi công trình thông thoáng.

Hệ thống hạ tầng kỹ thuật công trình bao gồm:

  • Cấp điện: Cấp từ trạm biến áp Kios 560 kVA – 22/0,4 kV nối từ trạm Văn Cao, mạng lưới dây đồng bọc PVC 2 lớp đi ngầm trong ống nhựa $\phi 15$, có máy phát điện dự phòng 24/24.
  • Cấp thoát nước: Cấp nước từ mạng lưới thành phố qua bể ngầm bơm lên bể mái; hệ thống thoát nước phân tách nước mưa và nước thải sinh hoạt (lưu lượng nước bẩn 40 l/s, nước thải qua trạm xử lý đặt tại tầng ngầm trước khi xả ra cống chung).
  • Phòng cháy chữa cháy (PCCC) và chống sét: Mỗi tầng trang bị 2 ô cứu hỏa gồm bình chữa cháy và họng nước, bể ngầm dự trữ nước cứu hỏa đảm bảo cấp liên tục trong 2 giờ, hệ thống cảm biến báo cháy tự động; chống sét sử dụng kim thu lôi thép mạ kẽm dài 1,5 m lắp đặt trên đỉnh mái ở cao độ trên 40 m so với cốt nền.
  • Thông tin liên lạc và rác thải: Phòng tổng đài đặt tại tầng trệt, hệ thống ăng ten parabol trên mái; rác thải thu gom qua hệ thống hộp thu rác tại sảnh tầng và vận chuyển xuống phòng chứa rác ngoài nhà.

Phần II: Kết cấu công trình

Chương 2: Lựa chọn giải pháp kết cấu và xác định tải trọng

Tác giả phân tích hệ lưới cột $6,5\text{ m} \times 5,5\text{ m}$ và $3,2\text{ m} \times 5,5\text{ m}$, lựa chọn giải pháp kết cấu sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối. Kích thước tiết diện các bộ phận kết cấu được sơ bộ tính toán:

  • Bản sàn phòng và hành lang dày $h_s = 10\text{ cm}$; sàn mái dày $h_{sm} = 10\text{ cm}$.
  • Dầm chính phòng nhịp 6,5 m: $b \times h = 22\text{ cm} \times 60\text{ cm}$.
  • Dầm hành lang nhịp 3,2 m: $b \times h = 22\text{ cm} \times 30\text{ cm}$.
  • Dầm phụ dọc nhà nhịp 5,5 m: $b \times h = 22\text{ cm} \times 30\text{ cm}$.
  • Cột khung: Tầng 1–3 cột biên trục A, D kích thước $30\text{ cm} \times 45\text{ cm}$, cột giữa trục B, C kích thước $30\text{ cm} \times 60\text{ cm}$; Tầng 4–6 giảm tiết diện tương ứng thành $30\text{ cm} \times 40\text{ cm}$ (trục A, D) và $30\text{ cm} \times 55\text{ cm}$ (trục B, C).

Tải trọng tác dụng vào khung trục 3 được tính toán chi tiết:

  • Tĩnh tải sàn phòng điển hình $g^{tt} = 397\text{ daN/m}^2$, sàn vệ sinh $423\text{ daN/m}^2$, sàn mái $447\text{ daN/m}^2$.
  • Tĩnh tải tường xây gạch đặc 220 mm có trát: tường tầng 1 cao 3,3 m có cửa $1.187,34\text{ daN/m}$; tường tầng 2–6 cao 3,1 m có cửa $1.115,4\text{ daN/m}$.
  • Tĩnh tải phân bố trên dầm khung tầng 2–6: nhịp biên $g_1 = g_3 = 2.320,4\text{ daN/m}$, nhịp giữa $g_2 = 664,97\text{ daN/m}$; lực tập trung tại các nút cột biên $G_A = G_D = 8.772,2\text{ daN}$, nút cột giữa $G_B = G_C = 10.602,2\text{ daN}$.
  • Tĩnh tải phân bố sàn mái: $g_{M1} = g_{M3} = 818,6\text{ daN/m}$, $g_{M2} = 748,7\text{ daN/m}$; lực tập trung tại nút cột biên $G_{MA} = G_{MD} = 7.410,3\text{ daN}$, cột giữa $G_{MB} = G_{MC} = 5.117,89\text{ daN}$.
  • Hoạt tải: Phòng làm việc $p^{tt} = 240\text{ daN/m}^2$, hành lang $360\text{ daN/m}^2$, sàn mái $97,5\text{ daN/m}^2$. Tác giả chia các trường hợp chất hoạt tải lệch tầng, lệch nhịp để tìm tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất.

Chương 3: Tính toán bản sàn tầng 4 (và sàn tầng điển hình)

Trình bày sơ đồ tính toán các ô bản sàn phòng làm việc và hành lang theo sơ đồ bản kê 4 cạnh liên kết ngàm tại các gối dầm. Tính toán mô men uốn tại nhịp và tại gối theo phương hai cạnh, từ đó xác định diện tích và bố trí cốt thép chịu lực lớp dưới và lớp trên cho từng ô bản.

Chương 4: Tính toán cốt thép dầm khung trục 3

Dựa trên biểu đồ bao mô men và lực cắt xuất từ phần mềm SAP2000 sau khi tổ hợp tải trọng (tổ hợp cơ bản gồm tĩnh tải kết hợp các trường hợp hoạt tải), tác giả tính toán cốt thép dọc chịu kéo/chịu nén và cốt thép đai chịu cắt cho dầm tầng 1, tầng 3 và tầng mái.

Chương 5: Tính toán cốt thép cột khung trục 3

Tính toán cốt thép chịu nén lệch tâm phẳng cho các tiết diện cột tại chân cột, đỉnh cột các tầng (tầng 1 đến tầng 6). Lựa chọn hàm lượng cốt thép hợp lý, kiểm tra điều kiện chịu nén uốn và bố trí cốt thép đai chống phình cốt dọc.

Chương 6: Thiết kế móng khung trục 3

Phân tích điều kiện địa chất công trình và thủy văn tại khu đất xây dựng. So sánh phương án móng nông và móng cọc, lựa chọn giải pháp móng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn. Tính toán sức chịu tải của cọc đơn theo đất nền và theo vật liệu, xác định số lượng cọc, bố trí cọc trong đài, tính toán chiều cao đài móng, kiểm tra điều kiện đâm thủng và tính cốt thép đài móng cũng như kiểm tra cọc trong giai đoạn vận chuyển, cẩu lắp và thi công.

Phần III: Thi công và Tổ chức xây dựng

Chương 7: Giới thiệu công trình và điều kiện thi công

Phân tích mặt bằng xây dựng, nguồn cung ứng vật tư (xi măng, cốt liệu, sắt thép, gạch xây tại thị trường Hải Phòng), nguồn cấp điện, nước tạm phục vụ công trường và các yếu tố thời tiết ảnh hưởng đến biện pháp thi công.

Chương 8: Lập biện pháp thi công phần ngầm

  • Tính toán khối lượng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn.
  • Lựa chọn thiết bị và phương pháp ép cọc (ép tĩnh hoặc búa đóng).
  • Thuyết minh quy trình kỹ thuật ép cọc, kiểm tra lực ép thiết kế và độ chối.
  • Biện pháp đào đất hố móng bằng máy kết hợp sửa thủ công; công tác bê tông lót, lắp dựng ván khuôn, cốt thép và đổ bê tông đài móng, giằng móng; quy định an toàn lao động trong thi công phần ngầm.

Chương 9: Lập biện pháp thi công phần thân và hoàn thiện

  • Giới thiệu kết cấu phần thân, tính toán lựa chọn hệ ván khuôn (ván khuôn dầm, sàn, cột) và hệ thống đà giáo, cây chống chịu lực.
  • Lựa chọn cần trục tháp/máy vận thăng và máy bơm bê tông phục vụ thi công bê tông phần thân theo từng phân đoạn, phân đợt.
  • Biện pháp thi công xây tường chèn, trát hoàn thiện, ốp lát, chống thấm khu vệ sinh - mái và lắp đặt hệ thống cơ điện (MEP).

Chương 10: Tổ chức thi công, dự toán và tiến độ

  • Bóc tách tiên lượng và lập dự toán chi phí xây dựng cho một bộ phận công trình theo định mức và đơn giá xây dựng hiện hành.
  • Lập bảng tiến độ thi công tổng thể cho toàn bộ các hạng mục (từ chuẩn bị, phần ngầm, phần thân đến hoàn thiện).
  • Vẽ biểu đồ nhân lực, tính toán hệ số điều hòa nhân lực $K_{dh}$ và thiết kế tổng mặt bằng thi công công trường (bố trí kho bãi vật liệu, xưởng gia công cốt thép - cốp pha, đường tạm, lán trại, cổng bảo vệ và cấp điện - nước thi công).

Kết quả tính toán và giải pháp kỹ thuật

Đồ án đã giải quyết hoàn chỉnh các nội dung thiết kế kỹ thuật từ kiến trúc, kết cấu đến tổ chức thi công cho công trình trụ sở hành chính 6 tầng. Các kết quả tính toán số liệu chính được tổng hợp cụ thể như sau:

Bảng tổng hợp thông số kích thước cấu kiện kết cấu

Cấu kiện Ký hiệu / Vị trí Kích thước tiết diện ($b \times h$ hoặc $h_s$) Chiều dài / Nhịp Cấp độ bền vật liệu
Bản sàn Sàn phòng, hành lang, mái $h_s = 10\text{ cm}$ $l_1 = 3,2\text{ m} \div 3,25\text{ m}$; $l_2 = 5,5\text{ m}$ Bê tông B20, thép CI ($\phi < 12$)
Dầm chính Dầm khung nhịp AB, CD $22\text{ cm} \times 60\text{ cm}$ $L_2 = 6,5\text{ m}$ (nhịp tính toán $6,295\text{ m}$) Bê tông B20, thép CII ($\phi \ge 12$)
Dầm hành lang Dầm khung nhịp BC $22\text{ cm} \times 30\text{ cm}$ $L_1 = 3,2\text{ m}$ (nhịp tính toán $2,97\text{ m}$) Bê tông B20, thép CII / CI
Dầm phụ dọc Dầm dọc trục $22\text{ cm} \times 30\text{ cm}$ $B = 5,5\text{ m}$ Bê tông B20, thép CII / CI
Cột biên Trục A, D (Tầng 1–3) $30\text{ cm} \times 45\text{ cm}$ $H_{t1} = 3,9\text{ m}$; $H_{t2-3} = 3,7\text{ m}$ Bê tông B20, thép CII ($\phi \ge 12$)
Cột biên Trục A, D (Tầng 4–6) $30\text{ cm} \times 40\text{ cm}$ $H_{t4-6} = 3,7\text{ m}$ Bê tông B20, thép CII ($\phi \ge 12$)
Cột giữa Trục B, C (Tầng 1–3) $30\text{ cm} \times 60\text{ cm}$ $H_{t1} = 3,9\text{ m}$; $H_{t2-3} = 3,7\text{ m}$ Bê tông B20, thép CII ($\phi \ge 12$)
Cột giữa Trục B, C (Tầng 4–6) $30\text{ cm} \times 55\text{ cm}$ $H_{t4-6} = 3,7\text{ m}$ Bê tông B20, thép CII ($\phi \ge 12$)

Bảng tổng hợp giá trị tải trọng tính toán đơn vị

Loại tải trọng tác dụng Vị trí / Cấu tạo Tải trọng tiêu chuẩn ($g^{tc}, p^{tc}$) Hệ số vượt tải ($n$) Tải trọng tính toán ($g^{tt}, p^{tt}$)
Tĩnh tải sàn Sàn tầng điển hình (gạch lát, vữa lót, trần) $350\text{ daN/m}^2$ — $397\text{ daN/m}^2$
Tĩnh tải sàn Sàn khu vệ sinh (gạch chống trơn, trần giả MEP) $370\text{ daN/m}^2$ — $423\text{ daN/m}^2$
Tĩnh tải sàn Sàn tầng mái (vữa lót, BT chống thấm, trát) $390\text{ daN/m}^2$ — $447\text{ daN/m}^2$
Tĩnh tải tường Tường gạch đặc 220 mm cao 3,1 m (tầng 2–6) $1.413,6\text{ daN/m}$ 1,1 $1.593,4\text{ daN/m}$ ($1.115,4\text{ daN/m}$ có cửa)
Tĩnh tải tường Tường gạch đặc 220 mm cao 3,3 m (tầng 1) $1.504,8\text{ daN/m}$ 1,1 $1.696,2\text{ daN/m}$ ($1.187,34\text{ daN/m}$ có cửa)
Hoạt tải sử dụng Phòng làm việc $200\text{ daN/m}^2$ 1,2 $240\text{ daN/m}^2$
Hoạt tải sử dụng Phòng vệ sinh $200\text{ daN/m}^2$ 1,2 $240\text{ daN/m}^2$
Hoạt tải sử dụng Sảnh, hành lang, cầu thang $300\text{ daN/m}^2$ 1,2 $360\text{ daN/m}^2$
Hoạt tải sử dụng Phòng hội họp $400\text{ daN/m}^2$ 1,5 $600\text{ daN/m}^2$
Hoạt tải mái Sàn mái bằng — — $97,5\text{ daN/m}^2$
  • Giải pháp kỹ thuật và tổ chức thi công:
    • Kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối chịu lực liên kết ngàm với móng cọc BTCT, bố trí hệ dầm chính ngang nhà đỡ sàn sườn dày 10 cm, đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu lực và ổn định biến dạng.
    • Tổ chức thi công phân đoạn, kết hợp máy ép cọc chuyên dụng cho phần ngầm, hệ cốp pha định hình và cần trục tháp phục vụ vận chuyển vật liệu lên cao trong giai đoạn thi công phần thân.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên phạm vi thực hiện đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng, tài liệu có một số giới hạn kỹ thuật:

  • Phạm vi tính toán kết cấu: Đồ án sử dụng mô hình khung phẳng 2D (khung phẳng trục 3) để tính toán nội lực thay vì mô hình không gian 3D tổng thể của toàn bộ toà nhà. Việc phân phối tải trọng ngang (gió) và tải trọng đứng dựa trên diện tích truyền tải hình học phẳng chưa xét hết sự tương tác không gian giữa các khung và lõi thang máy.
  • Phạm vi bóc tách và dự toán: Hồ sơ tổ chức thi công và lập dự toán chi phí mới chỉ thực hiện chi tiết cho một bộ phận công trình điển hình chứ chưa bao quát toàn bộ tổng mức đầu tư của dự án.
  • Hướng hoàn thiện và phát triển: Khi triển khai thiết kế thi công thực tế, cần mô hình hóa không gian 3D toàn bộ công trình (kết hợp phân tích tải trọng động đất theo TCVN 9386), kiểm tra độ võng và nứt sàn theo mô hình phần tử hữu hạn phi tuyến, đồng thời lập dự toán toàn diện và ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong quản lý tiến độ thi công.

Giá trị tham khảo

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

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp: Nắm bắt quy trình thực hiện một đồ án tốt nghiệp kỹ sư hoàn chỉnh, từ việc triển khai bản vẽ kiến trúc, thiết lập sơ đồ tính toán kết cấu khung - sàn - móng đến lập biện pháp tổ chức thi công.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu mới vào nghề: Tham khảo phương pháp tính toán tải trọng sàn, tường, mái theo TCXD 2737-95, quy trình sơ bộ kích thước tiết diện dầm, cột, sàn, cách thức chuyển đổi tải trọng hình tam giác/hình thang và phương pháp tổ hợp nội lực từ phần mềm SAP2000.
  • Kỹ sư quản lý thi công: Tham khảo phương pháp tính toán ván khuôn, lựa chọn thiết bị ép cọc, máy móc thi công bê tông và cách thức lập bảng tiến độ, biểu đồ nhân lực cho công trình nhà bê tông cốt thép nhiều tầng.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô diện tích và các thông số hình học cơ bản của công trình là bao nhiêu?

Công trình Trụ sở UBND Thành phố Hải Phòng được thiết kế trên khu đất rộng $1.346,2\text{ m}^2$, diện tích xây dựng chiếm $880\text{ m}^2$. Kích thước tổng thể công trình: dài $60\text{ m}$, rộng $18\text{ m}$, cao $26\text{ m}$ gồm 6 tầng (chiều cao mỗi tầng là $3,9\text{ m}$). Hệ lưới cột điển hình có nhịp $6,5\text{ m} - 3,2\text{ m} - 6,5\text{ m}$ và bước cột $5,5\text{ m}$.

2. Các loại vật liệu bê tông và cốt thép nào được sử dụng trong tính toán kết cấu?

Đồ án sử dụng bê tông cấp độ bền B20 có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 11,5\text{ MPa}$ ($11.500\text{ kN/m}^2$) và chịu kéo $R_{bt} = 0,9\text{ MPa}$ ($900\text{ kN/m}^2$). Cốt thép sử dụng 2 nhóm: nhóm CI cho thanh có đường kính $\phi < 12\text{ mm}$ ($R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$) và nhóm CII cho thanh có đường kính $\phi \ge 12\text{ mm}$ ($R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa}$).

3. Kích thước tiết diện các cấu kiện dầm và cột của khung trục 3 được lựa chọn ra sao?

Bản sàn dày đồng bộ $h_s = 10\text{ cm}$. Dầm chính trong phòng chọn kích thước $22\text{ cm} \times 60\text{ cm}$ (nhịp $6,5\text{ m}$); dầm hành lang $22\text{ cm} \times 30\text{ cm}$ (nhịp $3,2\text{ m}$); dầm phụ dọc nhà $22\text{ cm} \times 30\text{ cm}$ (nhịp $5,5\text{ m}$). Tiết diện cột: Tầng 1–3 có cột biên trục A, D là $30\text{ cm} \times 45\text{ cm}$, cột giữa trục B, C là $30\text{ cm} \times 60\text{ cm}$; Tầng 4–6 giảm xuống thành $30\text{ cm} \times 40\text{ cm}$ (trục A, D) và $30\text{ cm} \times 55\text{ cm}$ (trục B, C).

4. Tải trọng tác dụng lên sàn phòng làm việc và sàn mái được xác định với giá trị nào?

  • Sàn phòng làm việc: Tĩnh tải tính toán $g^{tt} = 397\text{ daN/m}^2$ (gồm gạch lát, vữa lót, bản bê tông và trát trần), hoạt tải tiêu chuẩn $p^{tc} = 200\text{ daN/m}^2$ với hệ số vượt tải $n = 1,2$ cho ra hoạt tải tính toán $p^{tt} = 240\text{ daN/m}^2$.
  • Sàn mái: Tĩnh tải tính toán $g^{tt} = 447\text{ daN/m}^2$ (kể cả lớp bê tông chống thấm và vữa lót), hoạt tải tính toán sàn mái lấy bằng $97,5\text{ daN/m}^2$.

5. Phương pháp phân tích nội lực và phần mềm ứng dụng được sử dụng trong đồ án là gì?

Tác giả sử dụng mô hình khung phẳng 2D làm việc trong giai đoạn đàn hồi tuyến tính và sử dụng phần mềm phân tích kết cấu SAP2000 (dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn) để giải nội lực (mô men uốn, lực cắt, lực dọc) dưới tác dụng của các trường hợp tải trọng tĩnh tải, hoạt tải lệch nhịp và tải trọng gió.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Quang Trường đã hoàn thành đầy đủ các nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật cho công trình Trụ sở UBND Thành phố Hải Phòng quy mô 6 tầng. Bản thuyết minh đã hệ thống hóa chặt chẽ từ giải pháp kiến trúc, sơ bộ kích thước cấu kiện, xác định tải trọng, mô hình hóa giải nội lực bằng phần mềm SAP2000 đến thiết kế cốt thép khung, sàn, móng và lập biện pháp tổ chức thi công công trình. Toàn bộ các kết quả tính toán tuân thủ đúng các quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng hiện hành, tạo nên một tài liệu mẫu chuẩn mực phục vụ học tập và nghiên cứu đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp.