Bối cảnh và nhiệm vụ thiết kế
Đề tài tốt nghiệp được thực hiện cho công trình "Trụ sở công ty xây dựng VINACONEX", xây dựng tại Hà Nội với hướng nhìn Tây - Bắc. Bối cảnh thực tiễn của đồ án xuất phát từ yêu cầu xây dựng một tòa nhà văn phòng làm việc hiện đại, đáp ứng chức năng điều hành sản xuất, làm việc, giao dịch, hội họp của các phòng ban và đơn vị trực thuộc công ty, đồng thời phù hợp với quy hoạch tổng thể kiến trúc khu vực.
Công trình có quy mô 6 tầng, diện tích khuôn viên rộng, mặt bằng bố trí dạng hình chữ U với chiều dài tổng thể $70,8\text{ m}$ và chiều rộng $15,5\text{ m}$. Chiều cao đỉnh mái công trình đạt $26,2\text{ m}$ (điểm cao nhất tính đến nóc tum thang là $26,3\text{ m}$). Cốt nền tầng 1 được thiết kế cao hơn cốt vỉa hè $0,5\text{ m}$ ($50\text{ cm}$); chiều cao thông thủy các tầng từ tầng 1 đến tầng 5 là $3,9\text{ m}$.
Nhiệm vụ thiết kế của đồ án được phân chia theo tỷ trọng khối lượng cụ thể:
- Thiết kế phần kiến trúc (chiếm 10% khối lượng đồ án): Xác định giải pháp mặt bằng, mặt đứng, giao thông nội - ngoại khu, giải pháp vi khí hậu (chiếu sáng, thông gió, chống nóng) và hoàn thiện vật liệu.
- Thiết kế phần kết cấu (chiếm 45% khối lượng đồ án): Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính, lập sơ đồ tính toán, sơ bộ kích thước cấu kiện và thực hiện tính toán chi tiết 3 nội dung:
- Thiết kế bản sàn tầng 3 (tầng điển hình);
- Thiết kế khung ngang trục 2 (ký hiệu K2 / K3);
- Thiết kế cầu thang bộ trục (7-8).
Đối tượng nghiên cứu và thiết kế là hệ kết cấu bê tông cốt thép toàn khối của công trình văn phòng 6 tầng. Phạm vi thiết kế giới hạn tại địa điểm xây dựng Hà Nội, sử dụng các thông số khí tượng, địa chất và tải trọng tiêu chuẩn quy định tại khu vực này.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Đồ án áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng và các tài liệu chuyên ngành kết cấu của Việt Nam:
- Tiêu chuẩn tính toán kết cấu bê tông cốt thép: TCVN 5574-91 (áp dụng kiểm tra điều kiện ổn định, độ mảnh giới hạn của cột nhà khung $\lambda_{\text{cột}} \le [\lambda] = 31$).
- Tiêu chuẩn tải trọng và tác động: TCVN 2737-1995 (xác định hoạt tải sử dụng theo chức năng phòng và tính toán tải trọng gió tĩnh với áp lực gió tiêu chuẩn vùng II-B tại Hà Nội là $W_0 = 95\text{ kG/m}^2$).
- Sách chuyên khảo và giáo trình: "Sàn bê tông cốt thép toàn khối" và "Sổ tay thực hành kết cấu" của PGS. Vũ Mạnh Hùng.
Phương pháp tính toán và xử lý kết cấu được thực hiện theo các mô hình sau:
- Phương pháp phân tích sơ đồ khung phẳng: Do công trình có chiều dài $70,8\text{ m}$ lớn hơn nhiều so với chiều rộng $15,5\text{ m}$, độ cứng dọc nhà lớn hơn độ cứng ngang nhà nên kết cấu được tách thành các khung phẳng theo phương ngang để tính toán chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang.
- Phương pháp sơ đồ khớp dẻo: Áp dụng để tính toán nội lực các ô bản sàn làm việc hai phương ($l_2 / l_1 \le 2$), sử dụng phương trình cân bằng mô men 6 thành phần để xác định mô men dương ở nhịp và mô men âm ở gối.
- Phương pháp dầm liên tục: Áp dụng cho các ô bản sàn làm việc một phương dạng bản dầm ($l_2 / l_1 > 2$), cắt dải bản rộng $1\text{ m}$ song song với cạnh ngắn để tính mô men $M = ql^2 / 11$.
- Phương pháp đàn hồi tra bảng: Áp dụng tính toán nội lực ô sàn vệ sinh theo sơ đồ ô bản đơn ngàm 4 cạnh (sơ đồ số 9 trong sổ tay kết cấu).
- Phương pháp quy đổi tải trọng truyền từ bản sàn vào dầm: Tải trọng tam giác được quy đổi về tải trọng phân bố đều theo hệ số $k = 5/8$; tải trọng hình thang quy đổi theo hệ số $k = 1 - 2\beta^2 + \beta^3$ (với $\beta = l_1 / (2l_2)$).
Nguồn số liệu vật liệu sử dụng trong thiết kế:
- Bê tông: Sử dụng bê tông mác M250 có cường độ chịu nén tính toán $R_n = 110\text{ kG/cm}^2$ ($R_b = 11\text{ MPa}$), cường độ chịu kéo $R_k = 8,8\text{ kG/cm}^2$ ($R_{bt} = 0,88\text{ MPa}$). Khi tính cột với điều kiện đổ bê tông theo phương đứng từng lớp trên $1,5\text{ m}$, hệ số điều kiện làm việc $\gamma_b = 0,85$ được áp dụng ($R_b = 93,5\text{ kG/cm}^2$).
- Cốt thép:
- Thép tròn trơn nhóm AI ($d < 10\text{ mm}$): Cường độ tính toán $R_a = 2300\text{ kG/cm}^2$, $R_{a\text{đ}} = 1800\text{ kG/cm}^2$, $R_s = R_{sc} = 2250\text{ kG/cm}^2$, $R_{sw} = 1750\text{ kG/cm}^2$.
- Thép có gờ nhóm AII ($d \ge 10\text{ mm}$): Cường độ tính toán $R_a = 2800\text{ kG/cm}^2$, $R_{a\text{đ}} = 2200\text{ kG/cm}^2$, $R_s = R_{sc} = 2800\text{ kG/cm}^2$, $R_{sw} = 2250\text{ kG/cm}^2$.
- Khối lượng thể tích vật liệu hoàn thiện: Gạch xây $\gamma = 1800\text{ kG/m}^3$, vữa trát $\gamma = 1800\text{ kG/m}^3$, bê tông cốt thép $\gamma = 2500\text{ kG/m}^3$.
Thiết kế và triển khai kỹ thuật
1. Giải pháp kiến trúc và hạ tầng kỹ thuật
- Mặt bằng và giao thông: Mặt bằng hình chữ U, các phòng làm việc bố trí dọc hành lang thông suốt rộng $2,1\text{ m}$. Bố trí 01 thang máy và 01 cầu thang bộ ở vị trí trung tâm, bình chữa cháy bố trí tại khu vực thang bộ. Tuyến đường nội bộ 2 làn xe bao quanh công trình kết nối mạng lưới giao thông đô thị, bảo đảm xe chữa cháy và xe thông hút bể phốt tiếp cận công trình.
- Mặt đứng và hoàn thiện: Tường bao ngoài quét vôi màu vàng chanh, các đường phào chỉ quét vôi màu nâu đậm. Cửa sổ hai lớp (trong kính, ngoài chớp gỗ dổi) kết hợp hệ thống nan lam che nắng màu xanh. Tường trong nhà sơn vàng kem, trần sơn trắng. Khu vệ sinh ốp gạch men kính cao $1,8\text{ m}$, lát gạch chống trơn kích thước $200 \times 300\text{ mm}$. Nền sàn các phòng lát gạch $300 \times 300\text{ mm}$.
- Hệ thống cấp điện và cấp thoát nước: Nguồn điện lấy từ mạng lưới thành phố $220\text{V}/380\text{V}$ qua trạm biến áp nội bộ công suất $2000\text{ kVA}$. Cấp nước từ mạng thành phố vào bể ngầm, dùng bơm cao áp đẩy lên bể chứa mái để phân phối. Thoát nước mưa mái qua độ dốc $5%$ vào các ống nhựa PVC đường kính $d = 100\text{ mm}$ dẫn xuống rãnh thoát quanh nhà; nước thải khu vệ sinh thoát theo hộp kỹ thuật xuống bể phốt trước khi xả ra cống thành phố.
2. Lựa chọn hệ kết cấu và kích thước sơ bộ cấu kiện
Tác giả so sánh các giải pháp kết cấu:
- Hệ thuần khung bê tông cốt thép được chọn vì công trình cao 6 tầng ($H = 26,3\text{ m} < 20$ tầng), mặt bằng đối xứng, phù hợp không gian văn phòng.
- Phương án sàn sườn toàn khối (dầm và bản sàn) được chọn thay vì sàn ô cờ hay sàn không dầm (sàn nấm) do kích thước các ô sàn không đồng đều và phù hợp điều kiện thi công phổ biến.
- Giải pháp móng được định hướng sử dụng móng sâu (móng cọc ép, cọc đóng hoặc cọc khoan nhồi) do tải trọng công trình lớn.
| Loại cấu kiện |
Vị trí / Nhịp |
Kích thước tiết diện thiết kế |
Công thức & Cơ sở xác định |
| Bản sàn ($h_b$) |
Ô điển hình ($5,9 \times 6,0\text{ m}$) |
$h_b = 12\text{ cm}$ |
$h_b = (D/m) \cdot l = (1/44) \cdot 590\text{ cm} = 11,4\text{ cm} \rightarrow$ chọn $12\text{ cm}$ |
| Bản sàn ($h_b$) |
Ô hành lang/nhỏ ($2,1 \times 6,0\text{ m}$) |
$h_b = 12\text{ cm}$ |
$h_b = (1/40) \cdot 210\text{ cm} = 5,25\text{ cm} \rightarrow$ thống nhất chọn $12\text{ cm}$ |
| Dầm ngang khung |
Nhịp dầm $5,6\text{ m} - 5,9\text{ m}$ |
$b \times h = 300 \times 500\text{ mm}$ |
$h_d = l/12 = 5900/12 \approx 490\text{ mm} \rightarrow 500\text{ mm}$; $b = 300\text{ mm}$ |
| Dầm dọc |
Nhịp $3,6\text{ m}$ và $2,1\text{ m}$ |
$b \times h = 300 \times 450\text{ mm}$ |
Chọn chiều cao $h_d = 450\text{ mm}$, bề rộng $b_d = 300\text{ mm}$ |
| Dầm phụ, dầm bo |
Mái tum, đáy bể, bo biên |
$b \times h = 220 \times 300\text{ mm}$ |
Kích thước cấu tạo dầm phụ và dầm bo |
| Cột tầng 1 – 3 |
Trục nhịp $5,9\text{ m}$ |
$b \times h = 300 \times 600\text{ mm}$ |
$F_{\text{cột}} = (1,2 \div 1,5) N / R_n = 1,3 \cdot 147,85\text{ T} / 1100 = 0,175\text{ m}^2$ |
| Cột tầng 1 – 3 |
Trục nhịp $3,6\text{ m}$ |
$b \times h = 300 \times 450\text{ mm}$ |
Giảm diện tích chịu tải so với nhịp biên |
| Cột tầng 4 – 6 |
Trục nhịp $5,9\text{ m}$ |
$b \times h = 300 \times 450\text{ mm}$ |
Giảm kích thước tiết diện theo chiều cao tầng |
| Cột tầng 4 – 6 |
Trục nhịp $3,6\text{ m}$ |
$b \times h = 300 \times 400\text{ mm}$ |
Giảm kích thước tiết diện theo chiều cao tầng |
Kiểm tra độ mảnh cột tầng 1 với chiều cao tính toán $l_0 = 0,7 H = 0,7 \times 4,9\text{ m} = 3,43\text{ m}$:
$$\lambda_{\text{cột}} = \frac{l_0}{b} = \frac{3,43}{0,3} = 11,43 \le [\lambda_{\text{cột}}] = 31$$
Tiết diện cột bảo đảm điều kiện ổn định tổng thể.
Nội dung chính theo từng chương
Phần I: Kiến trúc (10%)
Trình bày tổng quan dự án, công năng sử dụng, giải pháp quy hoạch tổng mặt bằng hình chữ U, giải pháp giao thông nội bộ kết nối đô thị, mặt đứng công trình với các chi tiết phào chỉ và nan chớp che nắng. Phân tích chi tiết giải pháp kỹ thuật công trình gồm:
- Hệ thống thông gió tự nhiên, tường gạch dày $220\text{ mm}$ cách nhiệt;
- Mái bê tông xỉ dốc $5%$ chống nóng;
- Thoát khí khu vệ sinh thông qua các hộp kỹ thuật liên tục từ tầng 1 lên mái;
- Sơ đồ nguyên lý mạng lưới điện $220\text{V}/380\text{V}$ (trạm biến áp $2000\text{ kVA}$) và hệ thống cấp - thoát nước.
Phần II: Kết cấu (45%)
Chương I: Phân tích giải pháp kết cấu
Nội dung chương tập trung so sánh các dạng kết cấu nhà nhiều tầng:
- Hệ thuần khung chịu lực: Thích hợp với công trình dưới 20 tầng ở vùng động đất cấp 7, có sơ đồ làm việc rõ ràng, tạo không gian linh hoạt nhưng kém hiệu quả khi chiều cao lớn do biến dạng ngang.
- Hệ vách và lõi cứng: Chịu lực ngang tốt, phù hợp nhà trên 20 tầng nhưng hạn chế việc phân chia không gian lớn.
- Hệ hỗn hợp khung - vách: Tối ưu cho nhà cao đến 40 tầng.
- Phân tích các phương án sàn: Sàn sườn toàn khối, sàn ô cờ, sàn không dầm (sàn nấm).
Tác giả quyết định chọn hệ khung bê tông cốt thép kết hợp sàn sườn toàn khối cho tòa nhà 6 tầng.
Chương II: Xác định sơ bộ kích thước các cấu kiện và xác định tải trọng đứng
Chương này thực hiện sơ bộ tiết diện bản sàn, dầm ngang, dầm dọc, cột các tầng và tính toán tải trọng tiêu chuẩn, tải trọng tính toán của các lớp cấu tạo:
| Loại kết cấu sàn |
Các lớp cấu tạo |
Tải trọng tính toán $G^{tt}$ ($\text{kG/m}^2$) |
| Sàn mái |
Gạch lá nem $20 \times 20$ ($86,4$), vữa xi măng mác 75 ($70,2$), bản BTCT $12\text{ cm}$ ($330$), vữa trát trần ($35,1$) |
$521,7$ (mái có xà gồ tôn: $554,17$) |
| Sàn phòng làm việc |
Gạch hoa $30 \times 30$ ($24,2$), vữa lót ($35,1$), bản BTCT $12\text{ cm}$ ($330$), vữa trát trần ($23,4$) |
$412,7$ |
| Sàn phòng vệ sinh |
Gạch chống trơn ($22$), vữa lót ($35,1$), BT chống thấm $4\text{ cm}$ ($110$), bản BTCT ($330$), vữa trần ($23,4$), thiết bị ($130$), tường ngăn ($218$) |
$763,5$ |
Tải trọng dầm và tường tác dụng trên $1\text{ m}$ dài:
- Tường xây $220\text{ mm}$ cao $3,9\text{ m}$: $1719,72\text{ kG/m}$ (khi có cửa giảm tải $20%$ còn $1375,78\text{ kG/m}$).
- Tường $110\text{ mm}$ cao $70\text{ cm}$: $205,46\text{ kG/m}$.
- Dầm $300 \times 500\text{ mm}$: $350,71\text{ kG/m}$; Dầm $300 \times 450\text{ mm}$: $305,95\text{ kG/m}$; Dầm $300 \times 350\text{ mm}$: $208,35\text{ kG/m}$; Dầm $220 \times 300\text{ mm}$: $129,26\text{ kG/m}$.
Hoạt tải tính toán phân bổ theo khu vực: Phòng làm việc và phòng vệ sinh: $p^{tt} = 240\text{ kG/m}^2$; Sảnh, hành lang, cầu thang: $p^{tt} = 360\text{ kG/m}^2$; Phòng họp: $p^{tt} = 480\text{ kG/m}^2$; Mái không sử dụng: $p^{tt} = 97,5\text{ kG/m}^2$.
Chương III: Tính thép sàn tầng điển hình
Phân loại các ô sàn tầng điển hình từ Ô1 đến Ô10:
- Ô sàn làm việc 2 phương ($l_2 / l_1 \le 2$): Ô1, Ô3, Ô4, Ô6, Ô7, Ô8, Ô9, Ô10.
- Ô sàn làm việc 1 phương ($l_2 / l_1 > 2$): Ô2, Ô5.
Kết quả tính toán nội lực và bố trí thép cho các ô sàn tiêu biểu (tính trên $1\text{ m}$ bề rộng dải bản, chiều dày bản tính toán $h = 10\text{ cm}$, $h_0 = 8\text{ cm}$):
| Ô sàn |
Kích thước $l_1 \times l_2$ ($\text{m}$) |
Vị trí tính toán |
Mô men tính toán $M$ ($\text{kG}\cdot\text{m}$) |
Thép yêu cầu $F_a$ ($\text{cm}^2$) |
Thép chọn bố trí |
Diện tích thực tế & Hàm lượng $\mu%$ |
| Ô1 (2 phương) |
$6,0 \times 3,6$ |
Nhịp phương ngắn ($M_1$)
Nhịp phương dài ($M_2$)
Gối phương ngắn ($M_{B1}$) |
$258$
$118$
$304$ |
$1,435$
$0,737$
$1,720$ |
$\phi 6\text{ a}170$
$\phi 6\text{ a}200$
$\phi 6\text{ a}150$ |
$1,698\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,21%$, Đạt)
$1,415\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,177%$, Đạt)
$1,980\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,2475%$, Đạt) |
| Ô6 (1 phương) |
$2,95 \times 6,0$ |
Giữa nhịp ($M^+$)
Trên gối ($M^-$) |
$191$
$191$ |
$1,052$
$1,052$ |
$\phi 6\text{ a}200$
$\phi 6\text{ a}200$ |
$1,415\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,177%$, Đạt)
$1,415\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,177%$, Đạt) |
| Ô2 / Ô5' (Vệ sinh) |
$2,4 \times 2,95$ |
Gối phương ngắn ($M_I$)
Gối phương dài ($M_{II}$)
Nhịp phương ngắn ($M_1$)
Nhịp phương dài ($M_2$) |
$325,66$
$203,36$
$140,48$
$87,94$ |
$1,810$
$1,120$
$0,771$
$0,696$ |
$\phi 6\text{ a}150$
$\phi 6\text{ a}200$
$\phi 6\text{ a}200$
$\phi 6\text{ a}200$ |
$1,981\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,246%$, Đạt)
$1,415\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,177%$, Đạt)
$1,415\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,177%$, Đạt)
$1,415\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,177%$, Đạt) |
Cốt thép chịu mô men âm phía trên gối được kéo dài qua mép gối một đoạn bằng $0,25 l$ (với $l$ là nhịp bản theo phương cạnh ngắn).
Chương IV: Tính khung trục 2 (K3)
- Xác định tĩnh tải và hoạt tải truyền vào khung:
- Tính toán tải trọng phân bố đều $q^{tt}$ và tải trọng tập trung $P^{tt}$ từ các ô sàn mái, tầng 5, tầng điển hình truyền vào dầm và cột khung trục 2.
- Hoạt tải được xét theo các phương án bố trí bất lợi: Phương án cách tầng cách nhịp PA-1 và PA-2 để tìm nội lực nguy hiểm nhất.
- Xác định tải trọng gió tác dụng lên khung trục 2:
- Công trình có chiều cao $H = 26,2\text{ m} < 40\text{ m}$, do đó theo TCVN 2737-1995 không cần tính toán thành phần động của tải trọng gió mà chỉ tính thành phần gió tĩnh.
- Thông số tính toán gió: Địa hình vùng II-B tại Hà Nội ($W_0 = 95\text{ kG/m}^2$), hệ số vượt tải $n = 1,2$, diện truyền tải $B = 6\text{ m}$, hệ số khí động phía đón gió $c = +0,8$, phía hút gió $c = -0,6$.
- Giá trị tải trọng gió tĩnh tác dụng:
- Mức sàn cao trình $H = 11,7\text{ m}$ ($k = 1,0272$): Gió đẩy $W_{\text{đ}} = 562,08\text{ kG/m}$; Gió hút $W_h = -421,56\text{ kG/m}$.
- Mức sàn cao trình $H = 23,4\text{ m}$ ($k = 1,1620$): Gió đẩy $W_{\text{đ}} = 635,85\text{ kG/m}$; Gió hút $W_h = -476,89\text{ kG/m}$.
- Tải gió đỉnh mái $H = 26,2\text{ m}$ quy về lực tập trung tại sàn $23,4\text{ m}$ ($k = 1,1855$): Gió đẩy $W_{\text{đ}} = 648,71\text{ kG}$; Gió hút $W_h = -486,53\text{ kG}$.
- Tính toán cốt thép cột khung:
- Tính toán cho phần tử cột tầng 1 (tiết diện $300 \times 450\text{ mm}$), bố trí cốt thép đối xứng sử dụng thép nhóm AII ($R_s = R_{sc} = 2800\text{ kG/cm}^2$).
- Các tổ hợp cặp nội lực tính toán nguy hiểm nhất:
- Cặp 1: $M = -13,27\text{ Tm}$; $N = 161,21\text{ T}$
- Cặp 2: $M = 7,804\text{ Tm}$; $N = 184,666\text{ T}$
- Cặp 3: $M = -12,174\text{ Tm}$; $N = 184,666\text{ T}$
- Cường độ tính toán bê tông cột có xét hệ số thi công: $R_b = 0,85 \times 110 = 93,5\text{ kG/cm}^2$, hệ số giới hạn $\xi_R = 0,775$.
Kết quả và đóng góp
Đồ án hoàn thành các kết quả tính toán kỹ thuật cụ thể:
- Thiết kế kiến trúc: Đề xuất hoàn chỉnh mặt bằng công năng hình chữ U cho trụ sở 6 tầng với hệ thống giao thông phân luồng rõ ràng, hành lang rộng $2,1\text{ m}$, hệ thống chiếu sáng và giải pháp cách nhiệt bằng tường $220\text{ mm}$ và lớp bê tông xỉ mái.
- Kích thước và giải pháp kết cấu: Xác lập hệ thống tiết diện kết cấu hợp lý:
- Sàn sườn toàn khối dày $12\text{ cm}$ (đáp ứng độ võng và khả năng chịu tải);
- Dầm khung ngang $300 \times 500\text{ mm}$, dầm dọc $300 \times 450\text{ mm}$;
- Hệ thống cột thay đổi tiết diện theo chiều cao: từ $300 \times 600\text{ mm}$ và $300 \times 450\text{ mm}$ ở các tầng 1–3 giảm xuống $300 \times 450\text{ mm}$ và $300 \times 400\text{ mm}$ ở các tầng 4–6, bảo đảm chỉ tiêu ổn định ($\lambda = 11,43 < 31$).
- Tính toán cốt thép bản sàn: Toàn bộ các ô bản sàn từ Ô1 đến Ô10 được bố trí cốt thép $\phi 6$ với khoảng cách $a = 150\text{ mm}$, $a = 170\text{ mm}$ và $a = 200\text{ mm}$, đạt hàm lượng cốt thép hợp lý ($\mu = 0,177% \div 0,2475%$).
- Xác định tải trọng tác động lên khung ngang: Lập bảng bóc tách toàn bộ tĩnh tải phân bố, tĩnh tải tập trung và các trường hợp hoạt tải lệch tầng cách nhịp (PA-1, PA-2), cùng các giá trị áp lực gió tĩnh theo từng cao trình tầng.
Về mặt đóng góp chuyên môn trong phạm vi đồ án sinh viên, tác giả đã hệ thống hóa quy trình tính toán kết cấu nhà văn phòng thấp và trung tầng (6 tầng) theo phương pháp khung phẳng truyền thống kết hợp phương pháp khớp dẻo trong tính sàn toàn khối.
Hạn chế và phạm vi chưa thực hiện
Dựa trên nội dung văn bản được cung cấp, đồ án có các giới hạn sau:
- Văn bản mới thể hiện hai phần: Kiến trúc (10%) và Kết cấu (45%). Nội dung tính toán chi tiết cầu thang bộ trục (7-8) và phương án thiết kế móng sâu (móng cọc) chưa xuất hiện bảng tính chi tiết trong văn bản trích xuất.
- Phương pháp tính toán khung sử dụng sơ đồ khung phẳng, bỏ qua tính liên tục của hệ dầm không gian và chưa xét đến sự làm việc đồng thời không gian của toàn khối công trình.
- Theo quy định của TCVN 2737-1995 đối với công trình cao $26,2\text{ m} < 40\text{ m}$, đồ án không tính toán thành phần động của tải trọng gió và tải trọng động đất.
Giá trị tham khảo
Tài liệu đồ án mang giá trị tham khảo chuyên ngành thực tế cho:
- Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp đang thực hiện đồ án tốt nghiệp hoặc đồ án môn học Bê tông cốt thép 2.
- Người làm thiết kế kết cấu tham khảo quy trình bóc tách tải trọng chi tiết (tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn, tường, dầm, cột), cách quy đổi tải trọng bản sàn hình thang/tam giác về tải trọng phân bố đều trên dầm.
- Tham khảo bảng mẫu tra cứu và phương pháp tính toán cốt thép bản sàn bê tông cốt thép toàn khối theo sơ đồ khớp dẻo và sơ đồ đàn hồi.
Câu hỏi thường gặp
1. Quy mô hình học và công năng chính của tòa nhà trong đồ án là gì?
Công trình là trụ sở văn phòng làm việc 6 tầng của Công ty Xây dựng VINACONEX tại Hà Nội, mặt bằng hình chữ U với kích thước $70,8\text{ m} \times 15,5\text{ m}$, chiều cao đỉnh mái $26,2\text{ m}$ ($26,3\text{ m}$ đến nóc tum), chiều cao các tầng từ 1 đến 5 là $3,9\text{ m}$.
2. Vì sao tác giả chọn giải pháp kết cấu thuần khung và tính theo sơ đồ khung phẳng?
Công trình có chiều cao 6 tầng ($26,3\text{ m} < 20$ tầng) và mặt bằng đối xứng nên hệ thuần khung bảo đảm khả năng chịu lực và tạo không gian làm việc thông thoáng. Chiều dài công trình ($70,8\text{ m}$) lớn hơn nhiều so với chiều rộng ($15,5\text{ m}$), dẫn đến độ cứng dọc nhà vượt trội so với độ cứng ngang, cho phép tách khung ngang phẳng ra tính toán độc lập để đơn giản hóa và thiên về an toàn.
3. Bản sàn tầng điển hình được chọn kích thước và bố trí cốt thép ra sao?
Bản sàn sườn toàn khối được chọn dày $12\text{ cm}$ ($h_b = 12\text{ cm}$). Cốt thép sử dụng thép tròn trơn $\phi 6$ nhóm AI:
- Ô sàn 2 phương Ô1: Thép nhịp ngắn dùng $\phi 6\text{ a}170$, thép nhịp dài dùng $\phi 6\text{ a}200$, thép gối dùng $\phi 6\text{ a}150$.
- Ô sàn 1 phương Ô6: Thép nhịp và thép gối đều dùng $\phi 6\text{ a}200$.
- Ô sàn vệ sinh Ô2: Thép gối ngắn dùng $\phi 6\text{ a}150$, các vị trí còn lại dùng $\phi 6\text{ a}200$.
4. Tải trọng gió tĩnh tác dụng vào công trình được xác định với các thông số nào?
Tải trọng gió tính theo TCVN 2737-1995 tại Hà Nội (vùng II-B) với áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 95\text{ kG/m}^2$, hệ số vượt tải $n = 1,2$, diện đón gió $B = 6\text{ m}$, hệ số khí động đẩy $c = +0,8$ và hút $c = -0,6$. Giá trị tải gió đẩy tại cao trình $11,7\text{ m}$ là $562,08\text{ kG/m}$, tại cao trình $23,4\text{ m}$ là $635,85\text{ kG/m}$, và tải gió đẩy đỉnh mái $26,2\text{ m}$ quy về sàn $23,4\text{ m}$ là $648,71\text{ kG}$.
5. Tiết diện và các cặp nội lực nguy hiểm dùng để tính cốt thép cột tầng 1 khung trục 2 là bao nhiêu?
Cột tầng 1 khung trục 2 có tiết diện $300 \times 450\text{ mm}$, sử dụng bê tông M250 ($R_b = 93,5\text{ kG/cm}^2$) và cốt thép AII ($R_s = 2800\text{ kG/cm}^2$). Cốt thép được tính toán theo 3 cặp nội lực bất lợi nhất: ($M = -13,27\text{ Tm}; N = 161,21\text{ T}$), ($M = 7,804\text{ Tm}; N = 184,666\text{ T}$), và ($M = -12,174\text{ Tm}; N = 184,666\text{ T}$).
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp "Trụ sở công ty xây dựng VINACONEX" của sinh viên Trần Thị Diệu đã giải quyết hoàn chỉnh nhiệm vụ thiết kế kiến trúc (10%) và thiết kế kết cấu (45%) cho công trình văn phòng 6 tầng tại Hà Nội. Tác giả đã thiết lập các giải pháp mặt bằng công năng hợp lý, lựa chọn hệ kết cấu thuần khung bê tông cốt thép kết hợp sàn sườn toàn khối dày $12\text{ cm}$, dầm ngang $300 \times 500\text{ mm}$ và hệ cột giảm dần tiết diện theo chiều cao tầng. Các tính toán nội lực bản sàn và khung trục 2 được trình bày rõ ràng, tuân thủ các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành TCVN 5574-91 và TCVN 2737-1995.
