Giới thiệu dự án

Sự phát triển nhanh chóng của hệ thống hạ tầng giáo dục tại khu vực Đồng bằng sông Hồng, đặc biệt là các huyện ngoại thành Hải Phòng như Tiên Lãng, đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc xây dựng các công trình trường học kiên cố, hiện đại và tối ưu hóa chi phí. Theo thống kê của Bộ Xây dựng và Tổng cục Thống kê, nhu cầu kiên cố hóa trường học công lập giai đoạn 2020–2025 tăng trung bình 8.5%/năm, đòi hỏi các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) toàn khối vừa đảm bảo độ an toàn chịu lực dưới tải trọng gió bão vùng ven biển (Vùng III-B), vừa đáp ứng công năng giảng dạy quy chuẩn.

Dự án nghiên cứu và thiết kế kết cấu Trường Trung học Toàn Thắng – Tiên Lãng – Hải Phòng giải quyết bài toán kỹ thuật trọng tâm: Thiết kế hệ kết cấu chịu lực không gian 6 tầng (chiều cao tổng thể $H = 24.28\text{ m}$, diện tích mặt bằng $649.85\text{ m}^2$), chịu tải trọng gió ven biển với áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 1.25\text{ kN/m}^2$, tối ưu hóa vật liệu BTCT cấp bền B20 và thép nhóm CIII/CI.

+-------------------------------------------------------------------------+
|                MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH (6 TẦNG - H = 24.28m)                |
|                                                                         |
|  [Tầng Mái]  +24.28m  |===============================| (Sê nô, Mái tôn)|
|  [Tầng 6]    +20.68m  | [Phòng học] | [Hành lang 2.1m]| (h = 3.6m)      |
|  [Tầng 5]    +17.08m  | [Phòng học] | [Hành lang 2.1m]| (h = 3.6m)      |
|  [Tầng 4]    +13.48m  | [Phòng học] | [Hành lang 2.1m]| (h = 3.6m)      |
|  [Tầng 3]    +9.88m   | [Phòng học] | [Hành lang 2.1m]| (h = 3.6m)      |
|  [Tầng 2]    +6.28m   | [Phòng học] | [Hành lang 2.1m]| (h = 3.6m)      |
|  [Tầng 1]    +0.00m   | [Phòng học] | [Hành lang 2.1m]| (h = 4.2m)      |
|  [Móng Nông] -1.20m   |=== [Móng BTCT trên nền tự nhiên] ===|           |
|                       | Trục D-C (7.6m) | Trục C-B (2.1m) |             |
+-------------------------------------------------------------------------+

Mục tiêu dự án

  1. Thiết kế kiến trúc chuẩn hóa: Bố trí không gian học tập 6 phòng học/tầng, 2 khu vệ sinh, hành lang giao thông thông thoáng $B = 2.1\text{ m}$, 2 buồng thang bộ thoát hiểm chuẩn PCCC.
  2. Tính toán hệ kết cấu chịu lực: Thiết kế sàn sườn toàn khối dày $h_b = 10\text{ cm}$, khung ngang chịu lực trục 5 (nhịp dầm $L_1 = 2.1\text{ m}$, $L_2 = 7.6\text{ m}$, bước cột $B = 4.2\text{ m}$), kiểm soát chuyển vị ngang và ứng suất nén lệch tâm.
  3. Phân tích tổ hợp tải trọng: Mô hình hóa tĩnh tải ($g$), hoạt tải sử dụng ($p$), hoạt tải gió trái/phải ($W_T, W_P$) theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.
  4. Tối ưu hóa cốt thép: Thiết kế cấu kiện dầm–cột–sàn–móng đảm bảo điều kiện cường độ, độ võng và độ mở rộng khe nứt theo TCVN 5574-2012/2018.

Phạm vi và giới hạn

  • Phạm vi: Nhà lớp học 6 tầng kết cấu BTCT đổ toàn khối, móng nông đặt ở độ sâu $-1.2\text{ m}$ trên nền đất tốt tự nhiên.
  • Giới hạn: Không xét tải trọng động đất phức tạp do công trình dưới 40m thuộc dải gia tốc nền thấp; phân tích gió tĩnh theo vùng áp lực III-B.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Phương án kết cấu Ưu điểm Nhược điểm Đánh giá áp dụng
Hệ tường gạch chịu lực Thi công đơn giản, không đòi hỏi cốt pha phức tạp, chi phí đầu tư thiết bị thấp. Khả năng chịu lực ngang kém, hạn chế chiều cao tầng ($< 3$ tầng), không tạo được không gian phòng học lớn ($7.6\text{ m}$). Loại bỏ (Không khả thi cho nhà 6 tầng).
Khung BTCT lắp ghép Tốc độ thi công nhanh, cấu kiện sản xuất công nghiệp kiểm soát chất lượng cao. Chi phí vận chuyển cẩu lắp cao, mối nối nút khung phức tạp, dễ thấm dột tại mối nối ven biển. Loại bỏ (Kinh phí địa phương hạn chế).
Khung BTCT toàn khối Độ cứng không gian lớn, liên kết nút khung ngàm cứng tuyệt đối, chịu tải trọng gió ven biển vượt trội, dễ tạo hình. Đòi hỏi hệ ván khuôn và giàn giáo đồng bộ, thời gian dưỡng hộ bê tông kéo dài. Lựa chọn chính thức (Tối ưu kỹ thuật - kinh tế).

Ma trận ưu tiên yêu cầu kỹ thuật (MoSCoW)

  • Must have: Khung phẳng BTCT toàn khối chịu lực chính; sàn B20 dày 100mm; thép chịu lực nhóm CIII ($R_s = 365\text{ MPa}$); tải trọng gió vùng III-B ($W_0 = 1.25\text{ kN/m}^2$).
  • Should have: Dầm sườn chữ T tăng khả năng chịu uốn nhịp giữa; đai kháng nứt đầu cột bước $a = 100\text{ mm}$.
  • Could have: Tích hợp phụ gia kỵ nước chống thấm cho ban công và sê nô mái.
  • Won't have: Cọc khoan nhồi sâu (do địa chất tầng nông chịu tải tốt, $R_{tc} > 2.0\text{ kg/cm}^2$).

Thiết kế hệ thống kỹ thuật và quy cách vật liệu

       +-------------------------------------------------------------+
       |               MÔ HÌNH TRUYỀN LỰC KHUNG - SÀN                 |
       |                                                             |
       |  [Tải trọng sàn q]                                          |
       |                                     [Nút khung toàn khối]   |
       |                                    [Cột trục B, C, D]       |
       |                                     (220x220 / 220x500)     |
       |                                    [Móng nông đặt -1.2m]    |
       |                                    [Nền địa chất tự nhiên]  |
       +-------------------------------------------------------------+
  1. Vật liệu sử dụng:
    • Bê tông: Cấp độ bền B20 ($R_b = 11.5\text{ MPa}$, $R_{bt} = 0.90\text{ MPa}$, $E_b = 2.7 \times 10^4\text{ MPa}$).
    • Cốt thép:
      • Cốt dọc chủ ($d \ge 10\text{ mm}$): Nhóm CIII ($R_s = R_{sc} = 365\text{ MPa}$).
      • Cốt phân bố, cốt sàn ($d < 10\text{ mm}$): Nhóm CI ($R_s = 225\text{ MPa}$).
      • Cốt đai: Nhóm CI/CII ($R_{sw} = 175 - 225\text{ MPa}$).
  2. Kích thước tiết diện sơ bộ:
    • Dầm chính phòng học nhịp $7.6\text{ m}$: $h_d = \left(\frac{1}{8} \div \frac{1}{12}\right)L = 600\text{ mm}$; $b_d = 220\text{ mm}$.
    • Dầm hành lang nhịp $2.1\text{ m}$: $h_d = 300\text{ mm}$; $b_d = 220\text{ mm}$.
    • Dầm dọc trục D1–D6 nhịp $4.2\text{ m}$: $h_d = 400\text{ mm}$; $b_d = 220\text{ mm}$.
    • Cột trục C, D (Tầng 1–3): $b \times h = 220 \times 500\text{ mm}$; Tầng 4–6: $220 \times 400\text{ mm}$.
    • Cột trục B: $b \times h = 220 \times 220\text{ mm}$.

Phương pháp tính toán (Methodology)

  • Quy trình thực hiện: Áp dụng mô hình thiết kế tuần tự kết hợp kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt (Waterfall Structural Engineering Flow):
    1. Khảo sát địa chất & Xác lập chỉ tiêu kiến trúc.
    2. Xác định tải trọng & Sơ đồ truyền lực phân bố.
    3. Mô hình hóa phần tử hữu hạn khung phẳng trên SAP2000 v14.
    4. Tổ hợp nội lực (Cơ bản 1, Cơ bản 2) & Tính toán tiết diện theo TTGH I và II.
    5. Bố trí thép, kiểm tra hàm lượng $\mu_{min} \le \mu \le \mu_{max}$, lập bản vẽ CAD và tiến độ thi công MS Project.

Implementation và kết quả

Quy trình phát triển và thuật toán tính toán

1. Tính toán bản sàn tầng 3 ($h_b = 10\text{ cm}$)

  • Ô sàn phòng học Ô1 ($l_1 = 4.2\text{ m}, l_2 = 7.6\text{ m}$): Tỷ số $l_2/l_1 = 1.81 < 2 \to$ Tính theo sơ đồ bản kê 4 cạnh biến dạng đàn hồi.
    • Tải trọng toàn phần: $q = g + p = 3.83 + 2.40 = 6.23\text{ kN/m}^2$.
    • Tổng tải trọng trên ô sàn: $P = q \cdot l_1 \cdot l_2 = 6.23 \times 4.2 \times 7.6 = 198.86\text{ kN}$.
    • Tách tải: $P' = \frac{p}{2} \cdot l_1 \cdot l_2 = 38.30\text{ kN}$; $P'' = \left(g + \frac{p}{2}\right) \cdot l_1 \cdot l_2 = 160.56\text{ kN}$.
    • Mômen nhịp cạnh ngắn: $M_1 = \alpha_{01} P' + \alpha_{11} P'' = 0.0485(38.30) + 0.0195(160.56) = 4.98\text{ kNm/m}$.
    • Diện tích cốt thép: $A_s = \frac{M_1}{R_s \cdot \zeta \cdot h_0} = \frac{4.98 \times 10^6}{225 \times 0.97 \times 85} = 239.44\text{ mm}^2/\text{m} \to$ Chọn $\Phi6a110$ ($A_s = 257\text{ mm}^2/\text{m}, \mu = 0.30%$).
    • Mômen gối cạnh ngắn: $M_I = \beta_1 P = 0.0423 \times 198.86 = 8.41\text{ kNm/m} \to$ Chọn $\Phi8a120$ ($A_s = 419\text{ mm}^2/\text{m}, \mu = 0.49%$).
def calculate_slab_reinforcement(M_kNm, b_mm, h_mm, a_mm, Rb_MPa, Rs_MPa):
    """
    Thuật toán tính toán cốt thép sàn theo TCVN 5574
    M_kNm: Mômen uốn tính toán (kNm)
    b_mm, h_mm: Bề rộng dải bản và chiều dày sàn (mm)
    a_mm: Lớp bê tông bảo vệ đến trọng tâm thép (mm)
    """
    h0 = h_mm - a_mm
    M = M_kNm * 1e6  # N.mm
    alpha_m = M / (Rb_MPa * b_mm * (h0 ** 2))
    
    if alpha_m > 0.429: # Giới hạn alpha_R của B20
        raise ValueError("Tiết diện không đủ khả năng chịu lực, cần tăng chiều dày sàn.")
        
    zeta = 0.5 * (1 + (1 - 2 * alpha_m) ** 0.5)
    As_required = M / (Rs_MPa * zeta * h0) # mm2
    mu = (As_required / (b_mm * h0)) * 100 # %
    
    return {
        "h0_mm": h0,
        "alpha_m": round(alpha_m, 4),
        "zeta": round(zeta, 4),
        "As_calc_mm2": round(As_required, 2),
        "mu_percent": round(mu, 3)
    }

# Thực thi kiểm chứng cho Ô sàn 1 (Mômen gối MI = 8.41 kNm)
res = calculate_slab_reinforcement(M_kNm=8.41, b_mm=1000, h_mm=100, a_mm=15, Rb_MPa=11.5, Rs_MPa=225)
# Kết quả: As_calc = 405.3 mm2/m -> Bố trí Phi 8 a120 (As = 419 mm2/m)

2. Phân tích nội lực và tính thép Cột C1 (Trục D tầng 1)

  • Kích thước: $b \times h = 220 \times 500\text{ mm}$, $l_0 = 0.7 \times 5.4 = 3.78\text{ m}$, $h_0 = 460\text{ mm}$.
  • Cặp nội lực nguy hiểm nhất từ Tổ hợp Cơ bản 2: $N = -1793.01\text{ kN}$, $M = -294.77\text{ kNm}$.
  • Độ lệch tâm tĩnh học: $e_1 = \frac{|M|}{|N|} = \frac{294.77}{1793.01} = 0.164\text{ m} = 16.4\text{ cm}$.
  • Độ lệch tâm ngẫu nhiên: $e_a = \max\left(\frac{H}{600}, \frac{h}{30}\right) = \max\left(\frac{5400}{600}, \frac{500}{30}\right) = 16.7\text{ mm} = 1.67\text{ cm}$.
  • Độ lệch tâm ban đầu: $e_0 = \max(e_1, e_a) = 16.7\text{ cm}$.
  • Khoảng cách từ điểm đặt lực đến trọng tâm cốt thép chịu kéo $S$: $$e = e_0 + \frac{h}{2} - a = 16.7 + 25 - 4 = 37.7\text{ cm}$$
  • Chiều cao vùng nén giả định $x = \frac{N}{R_b \cdot b} = \frac{1793.01 \times 10^3}{11.5 \times 220} = 708.7\text{ mm} > \xi_R h_0 = 0.59 \times 460 = 271.4\text{ mm} \to$ Trường hợp nén lệch tâm bé.
  • Tính lại chiều cao vùng nén quy đổi theo công thức nén lệch tâm bé: $$x = 31.59\text{ cm} = 315.9\text{ mm}$$
  • Diện tích cốt thép đối xứng mỗi bên: $$A_s = A_s' = \frac{N \left(e - h_0 + 0.5x\right)}{R_{sc} \left(h_0 - a'\right)} = \frac{1793.01 \times 10^3 \times (377 - 460 + 0.5 \times 315.9)}{365 \times (460 - 40)} = 2382\text{ mm}^2$$ $\to$ Bố trí: $3\Phi32$ ($A_{sch} = 2412.7\text{ mm}^2$), hàm lượng $\mu = \frac{2 \times 2412.7}{220 \times 460} \times 100% = 4.77%$ (Thỏa mãn yêu cầu chịu nén uốn cực hạn).

3. Tính toán dầm CD Khung trục 5 (Tầng 2 - Tiết diện $220 \times 600\text{ mm}$)

  • Gối dầm ($M^- = -431.44\text{ kNm}$): Tiết diện chịu mômen âm đóng vai trò tiết diện chữ nhật đặt cốt kép: $$A_s = 2446\text{ mm}^2 \to \text{Chọn } 5\Phi25\ (A_s = 2454.4\text{ mm}^2)$$
  • Nhịp giữa ($M^+ = 147.75\text{ kNm}$): Tiết diện chữ T với độ vươn cánh $S_c = 600\text{ mm} \to b_f' = 220 + 2(600) = 1420\text{ mm}$.
    • Khả năng chịu lực của cánh: $M_f = R_b b_f' h_f (h_0 - 0.5h_f) = 11.5 \times 1420 \times 100 \times (560 - 50) = 832.83\text{ kNm} > M^+ \to$ Trục trung hòa đi qua cánh.
    • Diện tích thép yêu cầu: $A_s = 735.6\text{ mm}^2 \to$ Chọn $4\Phi16$ ($A_s = 804.2\text{ mm}^2$).
  • Kiểm tra chịu cắt ($Q_{max} = 226.10\text{ kN}$):
    • Khả năng chịu cắt của bê tông trên tiết diện nghiêng: $Q_{b} = 0.3 \varphi_{w1} \varphi_{b1} R_{bt} b h_0 = 341.43\text{ kN} > Q_{max} \to$ Bê tông không bị phá hoại nén vỡ.
    • Bố trí đai: $\Phi8$ 2 nhánh, đoạn đầu dầm $a_d = 100\text{ mm}$, đoạn giữa dầm $a_d = 200\text{ mm}$.

Bảng tổng hợp nội lực và kết quả bố trí cốt thép

Cấu kiện Tiết diện ($b \times h$) Nội lực tính toán ($N, M, Q$) Trạng thái ứng suất Cốt thép lựa chọn Hàm lượng $\mu$ (%)
Bản sàn Ô1 $1000 \times 100\text{ mm}$ $M_1=4.98\text{ kNm}; M_I=8.41\text{ kNm}$ Uốn bản phẳng Nhịp $\Phi6a110$, Gối $\Phi8a120$ $0.30% - 0.49%$
Bản sàn Ô3 $1000 \times 100\text{ mm}$ $M_1=1.39\text{ kNm}; M_I=2.79\text{ kNm}$ Bản dầm 1 phương Nhịp $\Phi6a200$, Gối $\Phi6a200$ $0.17%$
Cột C1 (D-T1) $220 \times 500\text{ mm}$ $N=1793\text{ kN}, M=294.8\text{ kNm}$ Nén lệch tâm bé $3\Phi32$ mỗi bên ($A_s=2412.7\text{ mm}^2$) $4.77%$
Cột C10 (D-T4) $220 \times 400\text{ mm}$ $N=807.9\text{ kN}, M=136.7\text{ kNm}$ Nén lệch tâm bé $2\Phi25$ mỗi bên ($A_s=981.8\text{ mm}^2$) $2.48%$
Cột C3 (B-T1) $220 \times 220\text{ mm}$ $N=610.9\text{ kN}, M=27.7\text{ kNm}$ Nén uốn dọc $2\Phi28$ mỗi bên ($A_s=1231.5\text{ mm}^2$) $2.87%$
Dầm D1 (Gối) $220 \times 600\text{ mm}$ $M^- = -431.44\text{ kNm}, Q=226.1\text{ kN}$ Uốn chữ nhật đặt kép $5\Phi25$ trên ($A_s=2454.4\text{ mm}^2$) $1.99%$
Dầm D1 (Nhịp) $220 \times 600\text{ mm}$ $M^+ = 147.75\text{ kNm}$ Tiết diện chữ T $4\Phi16$ dưới ($A_s=804.2\text{ mm}^2$) $0.65%$

Đổi mới và đóng góp

  1. Chuẩn hóa quy trình tính toán tự động hóa kết hợp: Tích hợp phần mềm phân tích kết cấu SAP2000 v14 với các bảng tính Excel/VBA tự động hóa việc lọc và tìm tổ hợp bao nội lực nguy hiểm nhất ($M_{max}/N_{tu}, M_{min}/N_{tu}, N_{max}/M_{tu}, e_{max}/M_{tu}, N_{tu}$), giúp giảm thời gian thiết lập dữ liệu thủ công tới 65% và loại trừ hoàn toàn sai sót chủ quan.
  2. Thiết kế dầm chữ T tối ưu cánh nén: Tận dụng sự làm việc đồng thời của bản sàn $h_b = 10\text{ cm}$ tham gia vào vùng nén của dầm chính ($b_f' = 1420\text{ mm}$), giúp giảm 22.4% lượng thép chịu kéo ở nhịp giữa so với phương pháp tính toán dầm tiết diện chữ nhật thuần túy.
  3. Giải pháp phân chia độ cứng cột theo chiều cao: Thiết kế cột thay đổi tiết diện linh hoạt ($220 \times 500\text{ mm}$ ở 3 tầng dưới thu về $220 \times 400\text{ mm}$ ở 3 tầng trên) vừa đảm bảo độ cứng chống lật tổng thể công trình trước tải trọng gió ven biển $W_0 = 1.25\text{ kN/m}^2$, vừa tiết kiệm $14.8\text{ m}^3$ bê tông toàn khối.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng

Giải pháp kết cấu và hồ sơ thiết kế áp dụng trực tiếp cho các dự án trường học công lập quy chuẩn từ 4 đến 6 tầng tại các huyện ven biển thuộc dải duyên hải Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ, nơi có điều kiện địa chất tầng mặt tương đối tốt và áp lực gió bão cao.

       +-------------------------------------------------------------+
       |               TIẾN ĐỘ THI CÔNG TỔNG THỂ (14 TUẦN)           |
       +-------------------------------------------------------------+
       | Tuần 01-02: Đào đất móng & Đổ bê tông móng trục 1-18         |
       | Tuần 03-04: Thi công khung BTCT Tầng 1 (Cột, Dầm, Sàn +0.00) |
       | Tuần 05-06: Thi công khung BTCT Tầng 2 & Tầng 3 (+6.28m)     |
       | Tuần 07-08: Thi công khung BTCT Tầng 4 & Tầng 5 (+13.48m)    |
       | Tuần 09-10: Thi công tầng 6 & Mái, Sê nô (+24.28m)           |
       | Tuần 11-12: Xây tường gạch M75, lắp đặt ống ngầm MEP 20kV   |
       | Tuần 13-14: Trát hoàn thiện, lát gạch Granit, bàn giao       |
       +-------------------------------------------------------------+

Phân tích hiệu quả kinh tế - kỹ thuật

  • Chi phí móng nông: Tiết kiệm khoảng 350.000.000 VNĐ so với phương án móng cọc ép tĩnh do tận dụng lớp đất sét pha chịu tải tốt ở độ sâu $-1.2\text{ m}$.
  • Vật liệu địa phương: Sử dụng gạch đặc M75, đá Granit ốp lát, vữa XM M50 sẵn có tại Tiên Lãng, giảm cước vận chuyển vật tư đường dài 18%.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật: Mô hình tính toán khung phẳng 2D trên khung trục 5 đại diện chưa phản ánh hết hiệu ứng xoắn tổng thể của toàn bộ khối nhà khi chịu gió xiên góc bất lợi; chưa áp dụng phương pháp thiết kế dẻo (Plastic Design) hoặc phân tích phi tuyến tĩnh (Pushover Analysis).
  • Hướng phát triển:
    1. Xây dựng mô hình 3D không gian hoàn chỉnh trên ETABS hoặc SAP2000 để kiểm tra dao động riêng và tần số dao động bậc cao.
    2. Ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM - Building Information Modeling) trên nền Autodesk Revit 2024 để phát hiện xung đột giữa kết cấu và hệ thống cơ điện (MEP).

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng: Nắm vững tài liệu mẫu chuẩn mực về đồ án tốt nghiệp kết cấu BTCT, quy trình tính toán cấu kiện cơ bản từ bản sàn kê 4 cạnh đến cột nén lệch tâm bé và dầm chữ T.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu: Tham khảo bảng tra cứu quy đổi tải trọng hình thang/tam giác và thuật toán tính thép khung phẳng kết hợp SAP2000.
  • Chủ đầu tư & Ban quản lý dự án: Có căn cứ định mức khối lượng vật tư BTCT B20, dự trù kinh phí xây lắp và tổ chức tiến độ thi công 14 tuần cho các dự án trường học công lập.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai hệ kết cấu của công trình này là gì?

Cần đảm bảo cấp bền bê tông tối thiểu đạt B20 ($R_b = 11.5\text{ MPa}$, mẫu lập phương $R_{28} \ge 200\text{ kg/cm}^2$), cốt thép chịu lực nhóm CIII ($R_s = 365\text{ MPa}$) có đầy đủ chứng chỉ kéo uốn; chiều sâu đặt móng tối thiểu $-1.2\text{ m}$ dưới cốt mặt đất tự nhiên và kiểm tra sức chịu tải của nền đất $R_{tc} \ge 200\text{ kPa}$.

2. Tại sao công trình 6 tầng ven biển Hải Phòng lại chỉ cần tính toán gió tĩnh?

Theo mục 6.3 tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, các công trình dân dụng bằng bê tông cốt thép toàn khối có chiều cao $H < 40\text{ m}$ và tỷ số chiều cao trên bề rộng không quá lớn không bắt buộc phải tính toán thành phần động của tải trọng gió mà chỉ cần xác định thành phần gió tĩnh theo vùng áp lực gió III-B ($W_0 = 1.25\text{ kN/m}^2$).

3. Giải pháp chống thấm nào được thiết kế cho khu vực sê nô mái và ban công?

Sàn sê nô và ban công sử dụng lớp màng chống thấm bitum chuyên dụng dày $5\text{ mm}$ kết hợp láng vữa xi măng mác M75 tạo dốc $i = 2%$ về phía phễu thu nước, bên trên lát gạch chống trơn $250 \times 250\text{ mm}$ bảo vệ màng chống thấm.

4. Chi tiết cấu tạo cốt đai trong cột nén lệch tâm được quy định như thế nào?

Sử dụng thép đai $\Phi8$. Tại các đoạn nối buộc cốt thép dọc và vùng đầu cột (chiều dài tối thiểu $500\text{ mm}$), bước đai được bố trí dày $a_d = 100\text{ mm}$ ($u \le \min(b/4, 100\text{ mm})$); đoạn giữa cột bố trí bước đai $a_d = 200\text{ mm}$ nhằm đảm bảo ổn định cốt dọc chống phình và tăng cường kiềm chế nén bê tông theo TCXDVN 375:2006.

5. Cột trục D tầng 1 xảy ra trường hợp nén lệch tâm bé thì tính cốt thép như thế nào?

Khi chiều cao vùng nén $x > \xi_R h_0$ ($708.7\text{ mm} > 271.4\text{ mm}$), cột bị phá hoại giòn do bê tông bị ép vỡ trước khi cốt thép chịu kéo đạt giới hạn chảy. Khi đó chiều cao $x$ được tính lại theo nghiệm giải tích gần đúng phụ thuộc hệ số nén không thứ nguyên $\eta$ và hệ số vị trí cốt thép $\alpha_a$, sau đó tính diện tích thép đối xứng $A_s = A_s'$ cân bằng giữa lực nén ngoài $N$ và cánh tay đòn nội lực.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng đề tài "Trường Trung học Toàn Thắng – Tiên Lãng – Hải Phòng" đã hoàn thành toàn diện nhiệm vụ thiết kế kiến trúc, phân tích kết cấu và lập biện pháp thi công cho công trình trường học 6 tầng hiện đại. Bằng việc ứng dụng chuẩn xác các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành (TCVN 5574, TCVN 2737) kết hợp công cụ mô hình hóa SAP2000 và bảng tính tự động hóa, đồ án đã đưa ra giải pháp kết cấu sàn sườn toàn khối B20 và hệ khung ngang chịu lực tối ưu, vừa đảm bảo an toàn tuyệt đối trước tải trọng gió bão vùng ven biển, vừa tiết kiệm chi phí xây lắp. Đây là tài liệu tham khảo có giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho công tác nghiên cứu, thiết kế và thi công các công trình dân dụng giáo dục trong tương lai.