Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

  • Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn: Công trình nhà cao tầng bằng bê tông cốt thép là loại hình kết cấu phổ biến trong xây dựng dân dụng và công nghiệp tại Việt Nam. Sự phát triển của các công trình dạng này góp phần thay đổi diện mạo kiến trúc đô thị, tạo không gian làm việc và sinh hoạt hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu tập trung dân cư tại các đô thị lớn. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn về cơ sở vật chất phục vụ công tác quản lý sản xuất, đề tài "Nhà điều hành Công ty than Uông Bí - Quảng Ninh" được lựa chọn thực hiện trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp hệ đại học chính quy nhằm tổng hợp, hệ thống hóa kiến thức chuyên ngành sau 5 năm đào tạo và 16 tuần thực hiện đồ án.
  • Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu/thiết kế:
    1. Nhiệm vụ 1 (Phần Kiến trúc - chiếm 10% khối lượng): Nghiên cứu công năng, quy hoạch mặt bằng, mặt cắt, mặt đứng; đề xuất giải pháp hình khối, giao thông thoát hiểm, chiếu sáng, thông gió tự nhiên và hệ thống kỹ thuật phụ trợ cho công trình nhà làm việc.
    2. Nhiệm vụ 2 (Phần Kết cấu - chiếm 45% khối lượng): Nghiên cứu lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực chính và kết cấu sàn; sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện (sàn, dầm, cột); xác định các loại tải trọng (tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió); thiết lập mô hình tính toán không gian trên phần mềm SAP 2000; tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép chịu lực cho các cấu kiện điển hình (khung trục 8 và dầm tầng trệt).
  • Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
    • Đối tượng nghiên cứu: Giải pháp kiến trúc và hệ kết cấu bê tông cốt thép toàn khối của công trình nhà làm việc 6 tầng kết hợp 1 tầng tum.
    • Phạm vi không gian: Địa điểm xây dựng tại số 29 Phường Phương Đông, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh; chủ đầu tư là Tổng Công ty than Quảng Ninh.
    • Phạm vi thời gian và quy mô công trình: Đồ án thực hiện năm 2019. Công trình có quy mô chiều cao toàn bộ $26{,}0\text{ m}$, chiều dài $55{,}6\text{ m}$, chiều rộng $21{,}9\text{ m}$, bao gồm 6 tầng làm việc và 1 tầng tum kỹ thuật.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

  • Hệ thống tiêu chuẩn và tài liệu kỹ thuật áp dụng:
    • Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép: TCXDVN 356-2005 (Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế).
    • Tiêu chuẩn xác định tải trọng: TCVN 2737-1995 (Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế).
    • Tiêu chuẩn quy cách cốt thép: TCVN 5575-1991 (Cốt thép sợi thông thường cho cấu kiện bê tông cốt thép).
    • Tài liệu tham khảo tính toán: Phương pháp tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép của Giáo sư Tiến sĩ Nguyễn Đình Cống.
  • Thông số vật liệu sử dụng trong tính toán:
    • Bê tông: Cấp độ bền chịu nén B20, khối lượng riêng $\gamma \approx 2500\text{ kG/m}^3$, cường độ chịu nén tính toán $R_b = 11{,}5\text{ MPa} = 115\text{ kG/cm}^2$, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 0{,}9\text{ MPa} = 9\text{ kG/cm}^2$, mô đun đàn hồi $E_b = 2{,}7 \times 10^4\text{ MPa}$.
    • Cốt thép: Phân nhóm và cường độ tính toán quy định theo bảng sau:
Nhóm thép Cường độ tiêu chuẩn $R_s$ (MPa) Cường độ tính toán chịu kéo $R_s$ (MPa) Cường độ tính toán chịu cắt $R_{sw}$ (MPa) Cường độ tính toán chịu nén $R_{sc}$ (MPa) Phạm vi ứng dụng trong công trình
AI (CI) 235 225 175 225 Cốt đai, cốt giá, cốt cấu tạo và cốt thép bản sàn
AII (CII) 295 280 225 280 Cốt thép dọc chịu lực chính cho dầm và cột
AIII 390 355 285 355 Cốt thép chịu lực dầm, cột
  • Phương pháp tính toán và công cụ hỗ trợ:
    • Phương pháp phân tích nội lực: Phương pháp phần tử hữu hạn thông qua mô hình không gian trên chương trình máy tính SAP 2000; tính toán nội lực cột ($P, M, Q$) và dầm dưới các trường hợp tải trọng riêng biệt, sau đó tiến hành tổ hợp nội lực.
    • Phương pháp tính toán tiết diện: Phương pháp trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I - tính toán theo khả năng chịu lực) đối với cấu kiện chịu uốn (dầm tiết diện chữ nhật và chữ T) và cấu kiện chịu nén uốn (cột).
    • Phương pháp phân phối tải trọng: Sơ đồ dồn tải theo diện tích truyền tải (dạng tam giác và hình thang tùy thuộc vào tỷ số các cạnh ô sàn $L_2/L_1$).

Nội dung chính theo từng chương

Phần I - Chương 1: Giới thiệu kiến trúc

Chương này trình bày toàn bộ giải pháp thiết kế kiến trúc và công năng của công trình Nhà điều hành Công ty Than Uông Bí:

  • Bố trí mặt bằng công năng:
    • Tầng 1: Khu vực gara để xe, sảnh chính đón tiếp tạo không gian thông thoáng bề thế, khu vệ sinh chung, hệ thống nút giao thông đứng (thang máy, thang bộ).
    • Tầng 2: Không gian làm việc của bộ máy lãnh đạo và các phòng chức năng chính gồm phòng Giám đốc, phòng Phó Giám đốc, phòng Kế toán, phòng Quản lý, phòng Tổ chức, phòng máy lễ tân, phòng truyền thống, phòng tiếp khách và khu vệ sinh.
    • Tầng 3 đến tầng 6: Các văn phòng làm việc chuyên môn của cán bộ công nhân viên, sảnh tầng, hành lang giao thông và khu vệ sinh.
    • Tầng tum: Bố trí tum thang bộ, phòng kỹ thuật vận hành và hệ thống bể nước mái.
  • Giải pháp hình khối, chiếu sáng và giao thông:
    • Hình khối kiến trúc mang phong cách hiện đại với các đường nét thẳng, sử dụng mảng kính và vách kính lớn nhằm phản ánh đặc thù nhà làm việc công sở.
    • Công trình đặt tại vị trí trung tâm khu đất, bao quanh bởi bồn hoa và cây xanh nhằm hướng gió, che nắng, chắn bụi và giảm thiểu tiếng ồn. Các phòng làm việc đều bố trí cửa sổ mở cánh tiếp nhận trực tiếp ánh sáng tự nhiên và thông gió xuyên phòng.
    • Giao thông trục dọc sử dụng hành lang rộng $2{,}4\text{ m}$ kết nối trực tiếp với cầu thang bộ và thang máy; các cửa phòng mở hướng ra hành lang để đảm bảo phân tán người và thoát hiểm khi xảy ra sự cố cháy nổ.
  • Giải pháp kỹ thuật công trình:
    • Cấp điện từ mạng lưới thành phố qua trạm biến áp chung, dây dẫn chìm tường.
    • Nguồn cấp nước sạch từ mạng thành phố dẫn vào bể ngầm và bơm lên bể nước mái; đường ống cấp thoát bố trí ngầm trong tường. Hệ thống thoát nước mưa qua sê-nô và ống nhựa dẫn xuống cống đô thị; nước thải sinh hoạt xử lý qua bể tự hoại trước khi thải ra ngoài.
    • Phòng cháy chữa cháy trang bị tại mỗi tầng các ụ chữa cháy (mỗi ụ gồm 1 họng nước cứu hỏa và 2 bình cứu hỏa cầm tay).
    • Hệ thống thông tin liên lạc đi ngầm trong tường theo các trục kỹ thuật.

Phần II - Chương 2: Tính toán kết cấu

Chương 2 tập trung so sánh, lựa chọn hệ kết cấu chịu lực, xác định kích thước tiết diện, tính toán tải trọng và thiết lập mô hình tính toán nội lực cho công trình.

1. Lựa chọn giải pháp kết cấu

Tác giả tiến hành phân tích và so sánh 4 giải pháp kết cấu chịu lực chính:

                      ==> LỰA CHỌN: HỆ KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI
  • Đối với phương án sàn: So sánh giữa sàn không dầm (sàn nấm) và sàn sườn toàn khối. Sàn sườn toàn khối được lựa chọn vì chiều cao tầng kiến trúc $3{,}7\text{ m}$ cho phép bố trí chiều cao dầm mà vẫn đảm bảo độ cứng ngang, giảm chuyển vị ngang và tiết kiệm chi phí xây dựng.

2. Sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện

  • Bản sàn: Chiều dày xác định theo công thức $h_b = \frac{D}{m} \cdot l$.
    • Ô bản $S_1$ ($4{,}2 \times 8{,}0\text{ m}$, $L_2/L_1 = 1{,}9 < 2$): Bản kê 2 cạnh, tính toán $h_b = 92{,}57\text{ mm}$, chọn $h_b = 12\text{ cm}$.
    • Ô bản $S_2$ ($2{,}4 \times 8{,}0\text{ m}$, $L_2/L_1 = 3{,}3 > 2$): Bản kê 2 cạnh, tính toán $h_b = 96{,}0\text{ mm}$, chọn $h_b = 12\text{ cm}$.
    • Ô bản $S_3$ ($4{,}2 \times 7{,}2\text{ m}$ hoặc $3{,}9 \times 8{,}0\text{ m}$, $L_2/L_1 \le 2$): Bản làm việc 2 phương, kê 4 cạnh, tính toán $h_b = 93{,}3\text{ mm}$, chọn $h_b = 12\text{ cm}$.
    • Quy cách lựa chọn: Chiều dày sàn tầng 2 đến tầng 6 và sàn mái thống nhất chọn $h_b = 12\text{ cm}$.
  • Dầm khung: Chiều cao chọn theo $h = \frac{L_d}{m_d}$ ($m_d = 8 \div 12$ với dầm chính, $12 \div 20$ với dầm phụ), bề rộng $b = (0{,}3 \div 0{,}5)h$.
    • Dầm chính nhịp $8{,}0\text{ m}$: $h = 60\text{ cm}, b = 25\text{ cm}$ (tiết diện khung trục 8 sử dụng $30 \times 70\text{ cm}$).
    • Dầm chính nhịp $4{,}2\text{ m}$ và $2{,}4\text{ m}$: $h = 40\text{ cm}, b = 25\text{ cm}$ (hoặc $30 \times 40\text{ cm}$).
    • Dầm dọc nhịp $8{,}0\text{ m}$: $h = 50\text{ cm}, b = 25\text{ cm}$.
  • Cột khung trục 8: Tính diện tích tiết diện sơ bộ theo diện truyền tải $S$ và lực nén $F_c \ge \frac{k \cdot N}{R_b}$.
    • Cột biên ($S = 37{,}06\text{ m}^2$): Tầng 1, 2, 3 chọn tiết diện $35 \times 60\text{ cm}$; Tầng 4, 5, 6 chọn tiết diện $35 \times 50\text{ cm}$. Kiểm tra độ mảnh ổn định $\lambda = \frac{l_0}{b} = \frac{0{,}7 \times 370}{25} = 10{,}08 < \lambda_0 = 31$.
    • Cột giữa ($S = 38{,}40\text{ m}^2$): Tầng 1 chọn tiết diện $35 \times 65\text{ cm}$; Tầng 2, 3, 4, 5, 6 chọn tiết diện $35 \times 55\text{ cm}$. Kiểm tra độ mảnh ổn định $\lambda = 8{,}3 < 31$.

3. Tải trọng tác dụng lên công trình

  • Tĩnh tải sàn và tường bao che:
Vị trí cấu kiện Các lớp cấu tạo chính Tải trọng tiêu chuẩn ($\text{kG/m}^2$) Tải trọng tính toán ($\text{kG/m}^2$)
Sàn mái Gạch lá nem, vữa chống thấm, BT xỉ tạo dốc, bản BTCT 12cm, trát trần 502,0 566,6
Sàn tầng 2 - 5 Gạch granit, vữa lót, bản BTCT 12cm, vữa trát trần 383,0 434,0
Sàn vệ sinh (WC) Gạch chống trơn, vữa lót, BT chống thấm, bản BTCT 12cm, trát trần 483,0 543,9
Tường 220 Khối xây gạch 220, vữa trát 2 mặt dày 15mm 435,6 471,0
Tường 110 Khối xây gạch 110, vữa trát 2 mặt dày 15mm 217,8 253,0
  • Hoạt tải sử dụng tiêu chuẩn và tính toán:
    • Phòng làm việc: $q^{tc} = 200\text{ kG/m}^2 \rightarrow q^{tt} = 200 \times 1{,}2 = 240\text{ kG/m}^2$.
    • Hành lang: $q^{tc} = 300\text{ kG/m}^2 \rightarrow q^{tt} = 300 \times 1{,}2 = 360\text{ kG/m}^2$.
    • Khu vệ sinh (WC): $q^{tc} = 200\text{ kG/m}^2 \rightarrow q^{tt} = 200 \times 1{,}3 = 260\text{ kG/m}^2$.
    • Tầng áp mái: $q^{tc} = 75\text{ kG/m}^2 \rightarrow q^{tt} = 75 \times 1{,}3 = 97{,}5\text{ kG/m}^2$.
  • Tải trọng gió tĩnh: Do công trình có chiều cao $26\text{ m} < 40\text{ m}$, tải trọng gió chỉ tính thành phần tĩnh theo TCVN 2737-1995 với áp lực gió cơ bản khu vực $W_0 = 95\text{ kG/m}^2$, hệ số độ tin cậy $n = 1{,}2$, hệ số khí động đón gió $c = +0{,}8$ và hút gió $c = -0{,}6$. Phân bố áp lực gió theo chiều cao từng tầng được thể hiện như sau:
Tầng Cao trình (m) Hệ số độ cao $k$ Áp lực đón gió $W_đ$ ($\text{kG/m}^2$) Áp lực hút gió $W_h$ ($\text{kG/m}^2$) Tải gió đón dồn vào K8 ($\text{kG/m}$) Tải gió hút dồn vào K8 ($\text{kG/m}$)
1 +4,2 0,824 75,14 56,36 293,05 219,80
2 +8,1 0,933 85,08 63,82 331,81 248,89
3 +12,3 1,013 92,38 69,29 360,28 270,23
4 +16,5 1,070 97,58 73,19 380,58 285,43
5 +20,8 1,100 / 1,144 100,22 75,24 390,86 293,44
6 +25,0 1,144 / 1,177 104,33 78,25 406,89 305,17

4. Trường hợp tải trọng và tổ hợp nội lực

Nội lực khung được giải bằng chương trình SAP 2000 với 5 trường hợp tải trọng riêng biệt: Tĩnh tải, Hoạt tải 1 (lệch tầng, lệch nhịp), Hoạt tải 2, Gió trái, Gió phải. Tổ hợp nội lực thực hiện theo 2 nhóm tổ hợp cơ bản:

  • Tổ hợp cơ bản 1: Tĩnh tải + 01 Hoạt tải bất lợi (hoạt tải sử dụng hoặc gió).
  • Tổ hợp cơ bản 2: Tĩnh tải + $0{,}9 \times$ (ít nhất 02 Hoạt tải bất lợi).
  • Tiêu chuẩn trích chọn nội lực nguy hiểm: Tìm 3 cặp nội lực tại mỗi tiết diện cột gồm ($M_{max}, N_{tư}$), ($M_{min}, N_{tư}$), ($N_{max}, M_{tư}$) và lực cắt lớn nhất $Q_{max}$ tại chân cột.

Phần II - Chương 3: Tính toán dầm

Chương 3 trình bày chi tiết thuật toán và kết quả tính toán cốt thép dọc chịu uốn và cốt đai chịu cắt cho dầm khung trục B-E tầng trệt (phần tử 17, tiết diện $b \times h = 30 \times 70\text{ cm}$, nhịp tính toán $L = 7{,}8\text{ m} = 780\text{ cm}$).

1. Tính toán cốt thép dọc chịu mô men uốn

Dầm đổ toàn khối với bản sàn nên khi chịu mô men dương, dầm làm việc như tiết diện chữ T có bề rộng cánh tính toán $b'_f = 290\text{ cm}$, chiều dày cánh $h'_f = 10\text{ cm}$. Chiều cao làm việc giả thiết $a = 5\text{ cm} \rightarrow h_0 = 65\text{ cm}$.

  • Tại tiết diện gối B (mô men âm $M^- = -26{,}134\text{ Tm}$):
    • Tiết diện tính toán chữ nhật $30 \times 70\text{ cm}$.
    • Hệ số tính toán: $\alpha_m = \frac{M}{R_b \cdot b \cdot h_0^2} = \frac{26{,}134 \times 10^5}{115 \times 30 \times 65^2} = 0{,}179 < \alpha_R = 0{,}429$.
    • Hệ số cánh tay đòn nội lực: $\zeta = 0{,}5 \cdot (1 + \sqrt{1 - 2\alpha_m}) = 0{,}90$.
    • Diện tích cốt thép yêu cầu: $A_s = \frac{M}{R_s \cdot \zeta \cdot h_0} = \frac{26{,}134 \times 10^5}{2800 \times 0{,}90 \times 65} = 15{,}95\text{ cm}^2$.
    • Bố trí thực tế: Chọn $3\Phi20 + 2\Phi22$ với tổng diện tích $A_s = 17{,}02\text{ cm}^2$.
  • Tại tiết diện gối E (mô men âm $M^- = -30{,}646\text{ Tm}$):
    • Hệ số tính toán: $\alpha_m = \frac{30{,}646 \times 10^5}{115 \times 30 \times 65^2} = 0{,}210 < \alpha_R = 0{,}429$.
    • Hệ số $\zeta = 0{,}881$.
    • Diện tích cốt thép yêu cầu: $A_s = \frac{30{,}646 \times 10^5}{2800 \times 0{,}881 \times 65} = 19{,}12\text{ cm}^2$.
    • Bố trí thực tế: Chọn $4\Phi22 + 1\Phi25$ với tổng diện tích $A_s = 20{,}10\text{ cm}^2$.
  • Tại tiết diện giữa nhịp B-E (mô men dương $M^+ = 27{,}20\text{ Tm}$):
    • Tiết diện chữ T có trục trung hòa đi qua cánh ($M_f > M$).
    • Hệ số tính toán: $\alpha_m = \frac{27{,}20 \times 10^5}{115 \times 290 \times 65^2} = 0{,}019 < \alpha_R = 0{,}429$.
    • Hệ số $\zeta = 0{,}999$.
    • Diện tích cốt thép chịu kéo: $A_s = \frac{27{,}20 \times 10^5}{2800 \times 0{,}999 \times 65} = 15{,}10\text{ cm}^2$.
    • Hàm lượng cốt thép: $\mu = \frac{15{,}10}{30 \times 65} \times 100% = 0{,}77% > \mu_{min} = 0{,}05%$.
    • Bố trí thực tế: Chọn $4\Phi22$ với tổng diện tích $A_s = 15{,}20\text{ cm}^2$.

2. Tính toán cốt đai chịu lực cắt

  • Lực cắt tính toán lớn nhất từ bảng tổ hợp: $Q_{max} = 22{,}363\text{ T}$ (hoặc $23{,}363\text{ T}$).
  • Khả năng chịu cắt của bê tông thuần túy trên tiết diện nghiêng: $$Q_{b0} = 0{,}5 \cdot R_{bt} \cdot b \cdot h_0 = 0{,}5 \times 9 \times 30 \times 65 = 8775\text{ kG} = 8{,}78\text{ T} \quad (\text{với hệ số kể đến bê tông nặng } \varphi_{b4}=1{,}5 \rightarrow Q_{b0} = 13{,}16\text{ T})$$
  • Nhận xét: $Q_{b0} = 13{,}16\text{ T} < Q_{max} = 23{,}363\text{ T}$, bê tông không đủ khả năng chịu lực cắt một mình nên bắt buộc phải bố trí cốt đai chịu cắt.
  • Cường độ lực cắt do cốt đai chịu: $q_{sw} = \frac{Q_{max}^2}{8 \cdot R_{bt} \cdot b \cdot h_0^2} = 54{,}8\text{ kG/cm}$.
  • Quy cách cốt đai: Sử dụng thép nhóm AI, đường kính $\Phi6$, loại 2 nhánh đai ($n = 2, a_s = 0{,}283\text{ cm}^2$).

Kết quả và đóng góp

  • Kết quả tính toán và thiết kế chính:
    • Hoàn thiện giải pháp mặt bằng kiến trúc phân khu chức năng hợp lý cho tòa nhà làm việc 6 tầng và 1 tầng tum với diện tích sàn $55{,}6 \times 21{,}9\text{ m}$.
    • Xác lập bảng tổng hợp tải trọng chi tiết (tĩnh tải sàn $434\text{ kG/m}^2$, sàn vệ sinh $543{,}9\text{ kG/m}^2$, sàn mái $566{,}6\text{ kG/m}^2$; tường $220\text{ mm}$ là $471\text{ kG/m}^2$; hoạt tải văn phòng $240\text{ kG/m}^2$, hành lang $360\text{ kG/m}^2$).
    • Hoàn thành mô hình khung không gian SAP 2000, xử lý tổ hợp nội lực nguy hiểm và tính toán cốt thép dầm chính nhịp B-E tầng trệt ($30 \times 70\text{ cm}$) đạt hàm lượng hợp lý ($\mu = 0{,}77%$).
  • Đóng góp của đồ án:
    • Cung cấp quy trình thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh từ phân tích kiến trúc, sơ bộ tiết diện cấu kiện, lập sơ đồ truyền tải, tính toán tải trọng gió theo chiều cao đến mô hình hóa và bố trí cốt thép theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 và TCVN 2737-1995.
    • Minh chứng tính khả thi và hiệu quả kinh tế của giải pháp kết cấu sàn sườn toàn khối kết hợp khung bê tông cốt thép đối với công trình hành chính dưới $40\text{ m}$.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Đề tài là đồ án thiết kế tốt nghiệp dựa trên giả định học thuật, được thực hiện trong thời gian giới hạn 16 tuần.
    • Theo phạm vi trích xuất của văn bản, đồ án mới chỉ trình bày chi tiết tính toán phần dầm khung trục B-E và dầm khung trục 8; các hạng mục kết cấu ngầm (móng cọc/móng băng), cầu thang bộ, bể nước và phương án thi công chưa xuất hiện trong phần nội dung này.
    • Công trình có chiều cao $26\text{ m} < 40\text{ m}$ nên tác giả bỏ qua thành phần động của tải trọng gió và tải trọng động đất theo tiêu chuẩn hiện hành.
  • Hướng mở rộng:
    • Triển khai tính toán hoàn chỉnh kết cấu móng dưới cột dựa trên các số liệu địa chất công trình thực tế.
    • Tính toán chi tiết các cấu kiện phụ trợ như bản thang bộ, sàn nắp bể nước và lập biện pháp tổ chức thi công, tiến độ thi công toàn diện cho công trình.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng:
    • Sinh viên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp đang thực hiện đồ án môn học Bê tông cốt thép 2, Đồ án Kiến trúc Dân dụng hoặc Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng.
    • Kỹ sư thiết kế kết cấu mới vào nghề cần tài liệu mẫu về quy trình dồn tải trọng (tam giác, hình thang), gán tải trọng gió phân tầng và tính toán cốt thép dầm chữ T.
  • Các phần nội dung đáng tham khảo nhất:
    • Bảng tổng hợp trọng lượng các lớp cấu tạo sàn, sàn mái và tường xây.
    • Phương pháp phân phối tải trọng gió tĩnh theo cao trình từng tầng.
    • Bảng tính chi tiết cốt thép dọc gối/nhịp và cốt đai chịu cắt cho dầm nhịp lớn $8\text{ m}$.

Câu hỏi thường gặp

1. Công trình Nhà điều hành Công ty Than Uông Bí có quy mô hình học và phân tầng như thế nào?

Công trình gồm 6 tầng nổi và 1 tầng tum kỹ thuật, có tổng chiều cao $26{,}0\text{ m}$, chiều dài $55{,}6\text{ m}$ và chiều rộng $21{,}9\text{ m}$. Tầng 1 làm gara và sảnh; tầng 2 là khối phòng làm việc lãnh đạo; tầng 3 đến 6 là các phòng làm việc chuyên môn; tầng tum chứa phòng kỹ thuật và bể nước.

2. Tại sao tác giả lựa chọn giải pháp khung bê tông cốt thép toàn khối và sàn sườn thay vì sàn nấm hay kết cấu lõi?

Do công trình có chiều cao dưới $40\text{ m}$ nên không chịu ảnh hưởng lớn bởi thành phần động của gió và tải trọng ngang, việc dùng lõi hoặc khung - giằng là không cần thiết. Giải pháp sàn sườn toàn khối tận dụng được chiều cao tầng $3{,}7\text{ m}$ của kiến trúc, giúp tăng độ cứng ngang của công trình, giảm chuyển vị và tiết kiệm khối lượng bê tông hơn so với sàn nấm.

3. Chiều dày bản sàn và kích thước cột khung trục 8 được lựa chọn là bao nhiêu?

Chiều dày bản sàn được chọn thống nhất cho các tầng từ tầng 2 đến sàn mái là $h_b = 12\text{ cm}$. Tiết diện cột khung trục 8 được thay đổi 1 lần theo chiều cao: Cột biên có kích thước $35 \times 60\text{ cm}$ (tầng 1-3) và $35 \times 50\text{ cm}$ (tầng 4-6); Cột giữa có kích thước $35 \times 65\text{ cm}$ (tầng 1) và $35 \times 55\text{ cm}$ (tầng 2-6).

4. Tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình được xác định dựa trên những thông số nào?

Tải trọng gió tính theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 với áp lực gió cơ bản $W_0 = 95\text{ kG/m}^2$ (vùng áp lực Vĩnh Phúc / Quảng Ninh), hệ số tin cậy $n = 1{,}2$, hệ số khí động $c = +0{,}8$ (đón gió) và $c = -0{,}6$ (hút gió). Hệ số $k$ biến thiên theo độ cao từ $0{,}824$ tại tầng 1 (cao trình $+4{,}2\text{ m}$) lên $1{,}144$ tại tầng 6 (cao trình $+25\text{ m}$).

5. Kết quả bố trí cốt thép dọc cho dầm khung nhịp B-E tầng trệt ($30 \times 70\text{ cm}$) là bao nhiêu?

  • Gối B ($M^- = -26{,}134\text{ Tm}$): Bố trí $3\Phi20 + 2\Phi22$ ($A_s = 17{,}02\text{ cm}^2$).
  • Gối E ($M^- = -30{,}646\text{ Tm}$): Bố trí $4\Phi22 + 1\Phi25$ ($A_s = 20{,}10\text{ cm}^2$).
  • Giữa nhịp B-E ($M^+ = 27{,}20\text{ Tm}$): Bố trí $4\Phi22$ ($A_s = 15{,}20\text{ cm}^2$).
  • Cốt đai chịu cắt: Sử dụng đai $\Phi6$ thép nhóm AI loại 2 nhánh.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nhà điều hành Công ty than Uông Bí - Quảng Ninh" của sinh viên Trịnh Thị Ánh giải quyết tương đối trọn vẹn các yêu cầu cơ bản về thiết kế kiến trúc và tính toán kết cấu bê tông cốt thép cho công trình làm việc 6 tầng. Thông qua việc áp dụng nghiêm ngặt các tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 và TCVN 2737-1995 cùng công cụ phân tích SAP 2000, tác giả đã đưa ra các giải pháp cấu kiện sàn sườn, khung phẳng trục 8 và dầm chịu lực đảm bảo an toàn chịu lực và tính kinh tế. Đồ án là tài liệu tham khảo học thuật hữu ích cho sinh viên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp.