Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đề tài khóa luận tốt nghiệp tập trung vào nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật cho công trình "Trụ sở làm việc công ty Nông nghiệp Hải Dương", đặt tại khu vực trung tâm thành phố Hải Dương. Bối cảnh thực tiễn của công trình xuất phát từ nhu cầu mở rộng không gian làm việc chuyên nghiệp, đồng bộ hóa các phòng ban chuyên môn, phòng họp và cơ sở làm việc của các đơn vị trực thuộc công ty Nông nghiệp Hải Dương trong giai đoạn đô thị hóa và hiện đại hóa cơ sở hạ tầng nông nghiệp tại địa phương.

Mục tiêu tổng quát của đồ án là thiết kế một tòa nhà văn phòng làm việc cao 9 tầng đáp ứng đầy đủ dây chuyền công năng văn phòng hiện đại kết hợp đường nét kiến trúc Pháp cổ, đồng thời đảm bảo khả năng chịu lực, an toàn kết cấu và tính khả thi trong thi công xây dựng.

Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế được tác giả phân định thành hai phần trọng tâm theo tỷ lệ khối lượng:

  1. Phần I: Kiến trúc (chiếm 10% khối lượng đồ án):

    • Xác định giải pháp kiến trúc thượng tầng mang phong cách kiến trúc Pháp cổ kết hợp hiện đại.
    • Thiết lập giải pháp giao thông tổng thể tiếp cận công trình và giao thông nội bộ.
    • Thiết kế giải pháp kiến trúc mặt bằng các tầng và mặt đứng công trình.
    • Tính toán các giải pháp tiện nghi môi trường: chiếu sáng tự nhiên và nhân tạo, thông gió và chống nóng.
    • Thiết kế các hệ thống kỹ thuật công trình: giải pháp thoát khí cho khu vệ sinh (WC), hệ thống cung cấp - thoát nước và hệ thống cấp điện hạ thế.

  2. Phần II: Kết cấu (chiếm 45% khối lượng đồ án):

    • Nghiên cứu, so sánh và lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực chính cùng sơ đồ tính toán cho tòa nhà.
    • Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn và xác định sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện chịu lực (sàn, dầm, cột).
    • Thiết kế chi tiết sàn tầng điển hình.
    • Thiết kế khung phẳng chịu lực chính tại trục 5.
    • Thiết kế móng trục 5 và thiết kế cầu thang bộ tại trục (3-4).

Đối tượng nghiên cứu là khối nhà làm việc 9 tầng có chiều cao đỉnh mái 35,1 m (tính đến nóc tum thang), chiều dài mặt bằng 24 m và chiều rộng 15,3 m. Phạm vi không gian nghiên cứu được giới hạn tại vị trí xây dựng ở thành phố Hải Dương với điều kiện địa chất, khí hậu và lưới điện, nguồn cấp thoát nước cụ thể của khu vực đô thị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận áp dụng các quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng hiện hành cùng các tài liệu hướng dẫn chuyên ngành kết cấu công trình tại Việt Nam:

  • Hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật:

    • TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động để xác định các giá trị tiêu chuẩn, hệ số vượt tải và tổ hợp tĩnh tải, hoạt tải cho các khu vực văn phòng, hành lang, phòng họp, sàn mái và ban công.
    • TCVN 5574-91: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép để kiểm tra điều kiện bền, độ mảnh giới hạn và tính toán cốt thép cho các cấu kiện chịu uốn, nén.
    • Sổ tay thực hành kết cấu công trình (PGS. Vũ Mạnh Hùng): Sử dụng các bảng tra hệ số quy đổi tải trọng hình thang, tam giác và tra bảng nội lực ô sàn làm việc hai phương đàn hồi (bảng 1-19, bảng 4-4).

  • Mô hình hóa và công cụ tính toán:

    • Sử dụng phần mềm phân tích kết cấu SAP2000 để tự động xác định tĩnh tải trọng lượng bản thân của các cấu kiện khung và hỗ trợ phân tích nội lực hệ khung phẳng chịu lực.
    • Chuyển đổi hệ kết cấu thực tế thành sơ đồ tính toán lý tưởng hóa: trục cấu kiện đi qua trọng tâm tiết diện, vật liệu đặc trưng bởi mô đun đàn hồi $E$, mô men quán tính $J$, diện tích tiết diện $F$, mô men kháng uốn $W$; các liên kết thực được mô hình bằng liên kết ngàm hoặc khớp lý tưởng.
    • Phương pháp phân tích nội lực bản sàn: Áp dụng sơ đồ khớp dẻo cho các ô sàn phòng làm việc, hành lang; áp dụng sơ đồ đàn hồi cho ô sàn vệ sinh có lỗ kỹ thuật.
    • Phương pháp kiểm tra ổn định tổng thể của cột: Kiểm tra hệ số độ mảnh $\lambda$ so với độ mảnh giới hạn $[\lambda] = 31$.

  • Nguồn dữ liệu đầu vào:

    • Cấp độ bền vật liệu: Bê tông cấp độ bền B15 có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 8{,}5\text{ MPa}$; thép nhóm AI ($d < 10\text{ mm}$) có cường độ chịu kéo tính toán $R_a = 230\text{ MPa}$; thép nhóm AII ($d > 10\text{ mm}$) có $R_a = 280\text{ MPa}$; xi măng PC 300; cát vàng đổ bê tông và cát đen xây trát.
    • Nguồn cấp điện: Lưới điện thành phố 220V/380V kết hợp trạm biến áp công suất 2000 kVA.

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Kiến trúc

Phần kiến trúc làm rõ tổng mặt bằng và các giải pháp không gian chức năng của công trình 9 tầng.

  • Quy mô và mặt bằng: Mặt bằng công trình dạng hình chữ nhật với kích thước $24\text{ m} \times 15{,}3\text{ m}$, bố trí trục theo hướng Bắc - Nam để tối ưu hóa điều kiện đón gió tự nhiên và chiếu sáng. Cốt nền tầng 1 được tôn cao hơn cốt vỉa hè $45\text{ cm}$ ($450\text{ mm}$). Chiều cao mỗi tầng điển hình đạt $3{,}6\text{ m}$.
  • Tổ chức giao thông: Tuyến đường nội bộ 2 làn xe bao quanh công trình, kết nối trực tiếp với mạng lưới giao thông đô thị, đáp ứng bán kính quay xe cho xe con, xe cứu hỏa và xe bảo trì công trình ngầm. Giao thông trục đứng được bố trí tập trung ở lõi giữa gồm 01 thang máy kết hợp 01 thang bộ; hành lang giao thông nội bộ rộng $2{,}7\text{ m}$ liên kết thông suốt các phòng ban.
  • Giải pháp mặt đứng và vật liệu hoàn thiện: Mặt đứng sử dụng hệ lan can con tiện xi măng mang phong cách Pháp cổ; tường ngoài quét vôi màu vàng chanh, các đường phào chỉ nổi tạo điểm nhấn bằng màu nâu đậm. Cửa đi dùng pano gỗ dổi đặc; cửa sổ sử dụng kính trượt kết hợp chớp gỗ ngoài.
  • Hệ thống kỹ thuật hạ tầng: Nước sinh hoạt từ mạng lưới đô thị dẫn vào bể ngầm, dùng bơm cao áp đẩy lên két nước mái trước khi phân phối xuống các tầng. Nước mưa trên mái được thu gom qua hệ thống ống nhựa PVC đường kính $d = 100\text{ mm}$ xuống rãnh bao quanh và hố ga. Khu vệ sinh bố trí đồng trục từ tầng 1 đến tầng 9, thoát khí thông qua hộp kỹ thuật vươn lên mái và dẫn nước thải xuống bể tự hoại xử lý sơ bộ.

Phần II - Chương 1: Phân tích giải pháp kết cấu

Chương 1 so sánh các giải pháp kết cấu chịu lực cho nhà cao tầng và đánh giá mức độ phù hợp với công trình:

  • So sánh hệ chịu lực: Tác giả phân tích 3 sơ đồ cơ bản gồm hệ thuần khung bê tông cốt thép, hệ vách/lõi cứng và hệ hỗn hợp khung - vách cứng. Do công trình có chiều cao 9 tầng ($35{,}1\text{ m}$), mặt bằng cân đối, dạng đối xứng ($15{,}3\text{ m} \times 24\text{ m}$) và độ cứng dọc nhà lớn hơn độ cứng ngang nhà, phương án hệ khung bê tông cốt thép chịu lực toàn khối được lựa chọn để tối ưu không gian sử dụng và đơn giản hóa tính toán.
  • Lựa chọn phương án sàn: So sánh giữa 3 giải pháp sàn gồm sàn sườn toàn khối, sàn ô cờ và sàn nấm không dầm. Với đặc thù kích thước các ô lưới cột không đồng nhất, sàn sườn toàn khối (dầm kết hợp bản sàn) được chọn vì quy trình thi công phổ thông, dễ kiểm soát độ võng và tiết kiệm chi phí cốp pha.
Phương án sàn Ưu điểm chính Nhược điểm chính Đánh giá lựa chọn
Sàn sườn toàn khối Tính toán đơn giản, công nghệ thi công phổ biến, độ cứng bản sàn lớn Chiều cao dầm tăng khi vượt nhịp lớn, tốn chiều cao tầng Được lựa chọn do phù hợp kích thước ô lưới không đều
Sàn ô cờ Thẩm mỹ cao, giảm bớt cột giữa, vượt khẩu độ lớn Thi công phức tạp, tốn kém vật liệu và chi phí cốp pha Loại bỏ
Sàn nấm (không dầm) Giảm chiều cao kết cấu, tăng không gian thông thủy Bản sàn dày, tốn bê tông, tính toán chọc thủng phức tạp Loại bỏ

Phần II - Chương 2: Xác định sơ bộ kích thước các cấu kiện và xác định tải trọng đơn vị

Chương 2 tính toán sơ bộ tiết diện cấu kiện dựa trên tải trọng tiêu chuẩn và công thức kinh nghiệm:

  • Kích thước bản sàn: Sàn phòng làm việc $\hat{\text{O}}1$ ($4{,}5\text{ m} \times 6{,}3\text{ m}$) chọn $h{s1} = 10\text{ cm}$; sàn hành lang $\hat{\text{O}}2$ ($2{,}7\text{ m} \times 4{,}5\text{ m}$) chọn $h{s2} = 8\text{ cm}$; ô văng ban công $\hat{\text{O}}3$ ($1{,}2\text{ m} \times 4{,}5\text{ m}$) chọn $h{s3} = 10\text{ cm}$; sàn mái chọn $h_{sm} = 10\text{ cm}$.
  • Kích thước dầm:
    • Dầm khung ngang nhịp chính ($l = 6{,}3\text{ m}$): $h_d = 700\text{ mm}$, $b_d = 220\text{ mm}$ (tiết diện $220\text{ mm} \times 700\text{ mm}$).
    • Dầm khung ngang nhịp hành lang ($l = 2{,}7\text{ m}$): $h_d = 300\text{ mm}$, $b_d = 220\text{ mm}$ (tiết diện $220\text{ mm} \times 300\text{ mm}$).
    • Dầm dọc liên kết các khung ($l = 4{,}5\text{ m}$): $h_d = 400\text{ mm}$, $b_d = 220\text{ mm}$ (tiết diện $220\text{ mm} \times 400\text{ mm}$).
  • Kích thước cột và quy luật giảm tiết diện: Cột trục 5 được tính toán theo diện truyền tải thẳng đứng $N$, chọn bê tông B15 ($R_b = 8{,}5\text{ MPa}$) và thực hiện giảm tiết diện 2 lần (tại tầng 5 và tầng 8):
    • Cột trục A: Tầng 1–4 ($350\text{ mm} \times 600\text{ mm}$); Tầng 5–7 ($220\text{ mm} \times 500\text{ mm}$); Tầng 8–9 ($220\text{ mm} \times 300\text{ mm}$).
    • Cột trục B: Tầng 1–4 ($350\text{ mm} \times 550\text{ mm}$); Tầng 5–7 ($220\text{ mm} \times 450\text{ mm}$); Tầng 8–9 ($220\text{ mm} \times 300\text{ mm}$).
    • Cột trục D: Tầng 1–4 ($350\text{ mm} \times 500\text{ mm}$); Tầng 5–7 ($220\text{ mm} \times 450\text{ mm}$); Tầng 8–9 ($220\text{ mm} \times 300\text{ mm}$).
  • Kiểm tra ổn định cột tầng 1: Chiều cao tính toán $H_{t1} = 4{,}4\text{ m}$; chiều dài tính toán $l_0 = 0{,}7 \times 3{,}6 = 2{,}52\text{ m}$; độ mảnh $\lambda = \frac{l_0}{b} = \frac{2{,}52}{0{,}35} = 7{,}2 \le [\lambda] = 31$, thỏa mãn điều kiện ổn định.
Loại cấu kiện Vị trí / Nhịp Tiết diện sơ bộ ($b \times h$) Thông số kiểm tra chính
Bản sàn Ô sàn phòng làm việc $\hat{\text{O}}_1$ ($4{,}5\text{ m} \times 6{,}3\text{ m}$) $h_s = 100\text{ mm}$ Tải trọng tính toán $q_{s1} = 662{,}6\text{ daN/m}^2$
Bản sàn Ô sàn hành lang $\hat{\text{O}}_2$ ($2{,}7\text{ m} \times 4{,}5\text{ m}$) $h_s = 80\text{ mm}$ Tải trọng tính toán $q_{s2} = 507{,}6\text{ daN/m}^2$
Bản sàn Ô sàn mái $h_{sm} = 100\text{ mm}$ Tải trọng tính toán $q_m = 694{,}5\text{ daN/m}^2$
Dầm khung Nhịp $l_{AB} = l_{CD} = 6{,}3\text{ m}$ $220\text{ mm} \times 700\text{ mm}$ $h_d = l/10 = 0{,}63\text{ m} \rightarrow 700\text{ mm}$
Dầm khung Nhịp hành lang $l_{BC} = 2{,}7\text{ m}$ $220\text{ mm} \times 300\text{ mm}$ $h_d = l/10 = 0{,}27\text{ m} \rightarrow 300\text{ mm}$
Dầm dọc Nhịp dọc $L = 4{,}5\text{ m}$ $220\text{ mm} \times 400\text{ mm}$ $h_d = l/12 = 0{,}375\text{ m} \rightarrow 400\text{ mm}$
Cột trục A Tầng 1 đến tầng 4 $350\text{ mm} \times 600\text{ mm}$ $A_{\text{yc}} = 2094{,}23\text{ cm}^2 \le 2100\text{ cm}^2$
Cột trục B Tầng 1 đến tầng 4 $350\text{ mm} \times 550\text{ mm}$ $A_{\text{yc}} = 2042{,}5\text{ cm}^2 \le 1925\text{ cm}^2$
Cột trục D Tầng 1 đến tầng 4 $350\text{ mm} \times 500\text{ mm}$ $A_{\text{yc}} = 1867{,}6\text{ cm}^2 \le 1750\text{ cm}^2$

Phần II - Chương 3: Thiết kế sàn

Chương 3 thiết lập quy trình tính toán nội lực và bố trí thép cho các ô bản sàn điển hình:

  • Phân loại ô bản:
    • Ô bản làm việc hai phương (tỷ số cạnh $l_2 / l_1 \le 2$): $\hat{\text{O}}_1$, $\hat{\text{O}}_2$, $\hat{\text{O}}_4$, $\hat{\text{O}}_5$, $\hat{\text{O}}_7$, $\hat{\text{O}}_8$, $\hat{\text{O}}_9$.
    • Ô bản làm việc một phương dạng bản dầm ($l_2 / l_1 > 2$): $\hat{\text{O}}_3$, $\hat{\text{O}}6$, $\hat{\text{O}}{10}$.
  • Phương pháp tính toán: Sử dụng phương pháp khớp dẻo lập phương trình cân bằng mô men trên dải bản rộng $b = 1\text{ m}$. Đối với ô sàn vệ sinh $\hat{\text{O}}_7$ ($2{,}25\text{ m} \times 3{,}0\text{ m}$), tính toán theo sơ đồ đàn hồi dạng bản kê 4 cạnh ngàm (sơ đồ số 9 theo sổ tay kết cấu).
  • Kết quả bố trí cốt thép bản:
    • Ô sàn $\hat{\text{O}}_1$ ($4{,}5\text{ m} \times 6{,}3\text{ m}$): Nhịp đặt thép $\phi 8\text{a}200$ ($A_s = 251{,}5\text{ mm}^2$, hàm lượng $\mu = 0{,}29% - 0{,}30%$); gối đặt thép $\phi 8\text{a}150$ ($A_s = 335{,}1 - 355{,}1\text{ mm}^2$, $\mu = 0{,}39%$).
    • Ô sàn $\hat{\text{O}}_5$ ($5{,}1\text{ m} \times 6{,}0\text{ m}$): Nhịp đặt $\phi 8\text{a}200$; gối đặt $\phi 8\text{a}150$.
    • Ô bản côngxon $\hat{\text{O}}_3$ ($1{,}2\text{ m} \times 4{,}5\text{ m}$): Gối ngàm đặt $\phi 8\text{a}150$.
    • Ô vệ sinh $\hat{\text{O}}7$: Cả nhịp và gối đều bố trí thép $\phi 8\text{a}200$ thỏa mãn điều kiện $\mu \ge \mu{\min} = 0{,}05%$.

Phần II - Chương 4: Tính khung trục 5

Chương 4 thực hiện mô hình hóa và phân tích tải trọng cho khung phẳng trục 5:

  • Sơ đồ hình học khung: Khung gồm 3 nhịp: dầm nhịp $AB$ có chiều dài tính toán $L_{AB} = 6{,}165\text{ m}$; nhịp hành lang $L_{BC} = 2{,}89\text{ m}$; nhịp $CD$ có $L_{CD} = 6{,}165\text{ m}$; đầu thừa côngxon dài $1{,}2\text{ m}$. Chiều cao cột tầng 1 là $4{,}4\text{ m}$ (tính từ mặt móng ở độ sâu $-0{,}5\text{ m}$), các tầng 2–9 cao $3{,}6\text{ m}$. Tổng chiều cao khung từ chân cột đến đỉnh dầm mái là $33{,}2\text{ m}$.
  • Tĩnh tải tác dụng vào khung:
    • Tầng 3–9: Tĩnh tải phân bố $g_1 = g_3 = 2289{,}1\text{ daN/m}$; $g_2 = 598{,}05\text{ daN/m}$; $g_4 = 1490{,}6\text{ daN/m}$. Tĩnh tải tập trung: $G_A = 7110{,}6\text{ daN}$; $G_B = G_C = 7614{,}34\text{ daN}$; $G_D = 8501{,}52\text{ daN}$; $G_{A'} = 4630{,}76\text{ daN}$.
    • Tầng 2: Tĩnh tải tập trung cột $A$ là $G_A = 8267\text{ daN}$, đầu thừa $G_{A'} = 5560{,}73\text{ daN}$.
    • Tầng mái: Tĩnh tải phân bố $g_1 = g_3 = 2021{,}13\text{ daN/m}$; $g_2 = 731{,}6\text{ daN/m}$; $g_4 = 616{,}8\text{ daN/m}$. Tải tập trung đỉnh dầm mái: $G_A = 4629\text{ daN}$; $G_B = G_C = 6236{,}33\text{ daN}$; $G_D = 6598{,}6\text{ daN}$; $G_{A'} = 2738{,}25\text{ daN}$.
  • Hoạt tải tác dụng vào khung: Khảo sát các trường hợp hoạt tải 1 và hoạt tải 2 theo nguyên tắc xếp lệch tầng, lệch nhịp nhằm tìm ra tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất trong dầm và cột.

Thiết kế kỹ thuật và triển khai tính toán

Hệ thống kết cấu công trình được triển khai tính toán chi tiết từ sơ đồ tải trọng đến các trường hợp xếp tải phục vụ tổ hợp nội lực:

  • Chuyển đổi tải trọng diện về tải trọng đường: Bản sàn truyền tải vào hệ dầm khung theo quy tắc góc truyền tải $45^\circ$. Các tải trọng dạng tam giác (cạnh ngắn) được quy đổi tương đương về tải trọng phân bố đều với hệ số $k = 0{,}625$. Các tải trọng dạng hình thang (cạnh dài) được quy đổi với hệ số $k = 0{,}791$ (cho ô $4{,}5\text{ m} \times 6{,}3\text{ m}$) và $k = 0{,}839$ (cho ô $2{,}7\text{ m} \times 4{,}5\text{ m}$).
  • Xác định các trường hợp tải trọng:
    • Tĩnh tải (TT): Trọng lượng bản thân kết cấu (do SAP2000 tự tính), tĩnh tải hoàn thiện sàn, tải trọng tường xây chèn 110 mm và 220 mm truyền lên dầm, tường chắn mái cao $1{,}2\text{ m}$.
    • Hoạt tải 1 (HT1): Hoạt tải sử dụng tác dụng cách tầng, cách nhịp để xác định mô men dương lớn nhất tại giữa nhịp dầm và mô men âm lớn nhất tại nút khung.
    • Hoạt tải 2 (HT2): Hoạt tải sử dụng tác dụng xen kẽ bù trừ với trường hợp 1 để kiểm tra các tổ hợp nội lực bất lợi nhất trong cột và dầm khung.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận hoàn thành toàn diện hồ sơ thiết kế kỹ thuật từ phương án kiến trúc đến phương án chịu lực kết cấu:

  1. Kết quả tính toán cụ thể:

    • Xác định chính xác kích thước tiết diện dầm khung ($220\text{ mm} \times 700\text{ mm}$; $220\text{ mm} \times 300\text{ mm}$), dầm dọc ($220\text{ mm} \times 400\text{ mm}$) và các phân đoạn thay đổi tiết diện cột trục 5 từ tầng 1 đến tầng 9.
    • Hoàn thành bảng tính toán nội lực và bố trí cốt thép cho 10 ô sàn điển hình, đảm bảo khả năng chịu lực uốn và điều kiện hàm lượng cốt thép tối thiểu ($\mu \ge 0{,}05%$).
    • Tổng hợp đầy đủ các sơ đồ chất tải tĩnh tải và hoạt tải cho hệ khung phẳng trục 5 với các giá trị tải trọng phân bố ($598{,}05 - 2289{,}1\text{ daN/m}$) và lực tập trung nút khung ($251{,}66 - 8501{,}52\text{ daN}$).

  2. Giải pháp kỹ thuật đề xuất:

    • Đề xuất giải pháp kiến trúc mặt đứng mang phong cách Pháp cổ kết hợp công năng văn phòng hiện đại thông qua tổ chức hành lang trung tâm rộng $2{,}7\text{ m}$ và hệ ban công con tiện.
    • Giải pháp giảm tiết diện cột 2 lần (tại tầng 5 và tầng 8) giúp giảm đáng kể trọng lượng bản thân công trình dồn xuống móng mà vẫn duy trì điều kiện ổn định tổng thể ($\lambda = 7{,}2 \le 31$).
    • Định hướng sử dụng giải pháp móng cọc sâu (cọc đóng, cọc ép hoặc cọc khoan nhồi) để tiếp nhận tải trọng lớn từ công trình 9 tầng truyền xuống nền đất.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Thuyết minh phân tích kết cấu dựa trên mô hình khung phẳng 2D trục ngang (trục 5), bỏ qua sự làm việc không gian tổng thể 3D giữa các khung ngang và hệ dầm dọc; chưa khảo sát chi tiết tác động của tải trọng gió động và động đất.
  • Hướng mở rộng: Mở rộng mô hình hóa toàn bộ công trình trong không gian 3D bằng phần mềm chuyên dụng; tiến hành so sánh kinh tế - kỹ thuật chi tiết giữa phương án móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi dựa trên số liệu địa chất cụ thể tại hiện trường.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo trực quan và hữu ích cho sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng dân dụng và công nghiệp (ngành Xây dựng dân dụng) trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp hoặc đồ án môn học Bê tông cốt thép, Kiến trúc công trình công cộng:

  • Cung cấp quy trình từng bước từ việc sơ bộ tiết diện cấu kiện sàn, dầm, cột đến việc quy đổi tải trọng sàn dạng tam giác, hình thang thành tải trọng phân bố hình chữ nhật.
  • Cung cấp phương pháp chi tiết tính toán cốt thép bản sàn theo phương pháp khớp dẻo và phương pháp đàn hồi tra bảng.
  • Cung cấp các sơ đồ chất tải tĩnh tải, hoạt tải lệch tầng lệch nhịp hoàn chỉnh của một khung trục thực tế nhà 9 tầng.

Câu hỏi thường gặp

1. Công trình có quy mô số tầng và kích thước mặt bằng tổng thể như thế nào?
Công trình là tòa nhà văn phòng làm việc gồm 9 tầng, có chiều cao đỉnh mái $35{,}1\text{ m}$ (tính đến đỉnh tum thang), chiều cao tầng điển hình là $3{,}6\text{ m}$ (riêng tầng 1 cao $4{,}4\text{ m}$ tính từ cốt móng $-0{,}5\text{ m}$). Kích thước mặt bằng hình chữ nhật có chiều dài $24\text{ m}$ và chiều rộng $15{,}3\text{ m}$.

2. Tiết diện cột trục 5 được thay đổi như thế nào qua các tầng?
Cột trục 5 được thiết kế giảm tiết diện 2 lần: tại tầng 5 và tầng 8.

  • Cột trục A: Tầng 1–4 là $350\text{ mm} \times 600\text{ mm}$; Tầng 5–7 là $220\text{ mm} \times 500\text{ mm}$; Tầng 8–9 là $220\text{ mm} \times 300\text{ mm}$.
  • Cột trục B: Tầng 1–4 là $350\text{ mm} \times 550\text{ mm}$; Tầng 5–7 là $220\text{ mm} \times 450\text{ mm}$; Tầng 8–9 là $220\text{ mm} \times 300\text{ mm}$.
  • Cột trục D: Tầng 1–4 là $350\text{ mm} \times 500\text{ mm}$; Tầng 5–7 là $220\text{ mm} \times 450\text{ mm}$; Tầng 8–9 là $220\text{ mm} \times 300\text{ mm}$.

3. Phương pháp tính toán nội lực bản sàn trong đồ án được lựa chọn theo nguyên tắc nào?
Tác giả áp dụng phương pháp khớp dẻo lập phương trình cân bằng mô men trên dải bản $1\text{ m}$ cho các ô sàn làm việc thông thường ($\hat{\text{O}}_1$, $\hat{\text{O}}_2$, $\hat{\text{O}}_5$,...). Riêng đối với ô sàn vệ sinh $\hat{\text{O}}_7$, nội lực được tính theo sơ đồ đàn hồi dạng bản kê bốn cạnh ngàm (sơ đồ 9) tra theo Sổ tay thực hành kết cấu công trình của PGS. Vũ Mạnh Hùng để đảm bảo điều kiện chống nứt và an toàn sử dụng.

4. Cấp độ bền vật liệu bê tông và cốt thép được quy định trong thiết kế là gì?
Vật liệu kết cấu bao gồm bê tông cấp độ bền B15 (cường độ chịu nén tính toán $R_b = 8{,}5\text{ MPa}$), thép đường kính $d < 10\text{ mm}$ dùng nhóm AI ($R_a = 230\text{ MPa}$), thép đường kính $d > 10\text{ mm}$ dùng nhóm AII ($R_a = 280\text{ MPa}$) và xi măng PC 300.

5. Khung phẳng trục 5 gồm những nhịp nào và kích thước dầm khung tương ứng là bao nhiêu?
Khung trục 5 gồm 3 nhịp và 1 côngxon: nhịp $l_{AB} = 6{,}165\text{ m}$ (dầm tiết diện $220\text{ mm} \times 700\text{ mm}$), nhịp giữa hành lang $l_{BC} = 2{,}89\text{ m}$ (dầm tiết diện $220\text{ mm} \times 300\text{ mm}$), nhịp $l_{CD} = 6{,}165\text{ m}$ (dầm tiết diện $220\text{ mm} \times 700\text{ mm}$) và côngxon đầu dầm $l_c = 1{,}2\text{ m}$.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phạm Xuân Thắng đã hoàn thành khối lượng thiết kế kiến trúc và kết cấu cho công trình Trụ sở làm việc công ty Nông nghiệp Hải Dương quy mô 9 tầng theo đúng các tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 và TCVN 5574-91. Các giải pháp kiến trúc mặt bằng, mặt đứng được thiết kế đồng bộ với giải pháp kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối, sàn sườn và hệ móng sâu. Các số liệu tính toán tải trọng, nội lực bản sàn và khung trục 5 được trình bày logic, chặt chẽ, tạo thành tài liệu tham khảo hoàn chỉnh cho công tác học tập và thiết kế đồ án tốt nghiệp công trình dân dụng.