Giới thiệu dự án

Trong bối cảnh đô thị hóa và hiện đại hóa hệ thống cơ sở hạ tầng giáo dục tại Việt Nam, nhu cầu xây dựng các công trình trường học cao tầng kiên cố, tiện nghi và đạt chuẩn kỹ thuật ngày càng gia tăng. Theo thống kê từ Bộ Giáo dục và Đào tạo, các đô thị loại II và khu kinh tế cửa khẩu như Thành phố Móng Cái (Quảng Ninh) đang ghi nhận mức tăng trưởng cơ học học sinh trung học phổ thông từ 7 - 10% mỗi năm, đặt ra áp lực lớn đối với quỹ đất và chất lượng không gian học tập.

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp: "Thiết kế Trường THPT Lê Lợi – Thành phố Móng Cái" (SV thực hiện: Trần Việt Anh, Lớp XD2001D, ĐH Quản lý và Công nghệ Hải Phòng; GVHD: Th.S Ngô Đức Dũng, Th.S Trần Anh Tuấn) giải quyết bài toán thiết kế tổ hợp công trình giáo dục đa tầng, đáp ứng yêu cầu kiến trúc hiện đại kết hợp tính toán kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) toàn khối chịu lực an toàn trong điều kiện địa hình và khí hậu duyên hải.

+-------------------------------------------------------------------------+
|                QUY MÔ VÀ THÔNG SỐ HÌNH HỌC CÔNG TRÌNH                   |
+-------------------------------------------------------------------------+
| - Quy mô: 6 tầng nổi (chiều cao tầng điển hình 3.7m)                   |
| - Kích thước mặt bằng: 10.6m x 63.25m                                   |
| - Cao độ đỉnh mái: +24.400 m                                            |
| - Nhịp khung trục ngang: Nhịp hành lang L_AB = 2.8m, Nhịp phòng L_BC = 7.8m |
| - Bước cột dọc trục: B = 4.5m                                           |
+-------------------------------------------------------------------------+

Mục tiêu kỹ thuật của đồ án

  1. Thiết kế kiến trúc chuẩn hóa (10% khối lượng): Phân chia dây chuyền công năng tối ưu cho 6 tầng nổi, giải quyết luồng giao thông trục đứng - ngang, chiếu sáng tự nhiên và thông gió đối lưu.
  2. Tính toán sàn tầng 3 theo mô hình hỗn hợp (45% khối lượng): Ứng dụng lý thuyết sơ đồ biến dạng dẻo (khớp dẻo) cho các ô bản phòng học $S_1, S_4$ ($3.9\text{m} \times 4.5\text{m}$) và sơ đồ đàn hồi cho các ô bản hành lang $S_2$, khu vệ sinh $S_5$.
  3. Phân tích khung không gian trục ngang (Khung trục 6): Lập sơ đồ dồn tải tam giác - hình thang, giải bài toán cơ học kết cấu bằng phần mềm SAP2000 v14, kiểm tra khả năng chịu lực dưới tổ hợp tĩnh tải và hoạt tải theo TCVN 2737:1995.
  4. Tối ưu hóa kinh tế - kỹ thuật: Chuẩn hóa tiết diện cột ($300 \times 550\text{ mm}$ cho tầng 1-3; $300 \times 450\text{ mm}$ cho tầng 4-6) nhằm giảm thiểu 15% chủng loại ván khuôn và tiết kiệm lượng thép gia công.

Phạm vi và giới hạn

  • Phạm vi: Thiết kế chi tiết kiến trúc tổng thể, kết cấu sàn tầng điển hình (Tầng 3), khung phẳng trục 6 và móng dưới chân cột khung trục 6.
  • Giới hạn: Chiều cao công trình $H = 24.4\text{ m} < 40\text{ m}$, do đó theo mục 6.3 TCVN 2737:1995, tính toán bỏ qua thành phần động của tải trọng gió và tải trọng động đất cấp vi mô.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình giáo dục đa tầng đòi hỏi cân bằng giữa tính thẩm mỹ, độ bền vững, chi phí vật tư và tiến độ thi công. Dưới đây là bảng so sánh các giải pháp kết cấu sàn chịu lực:

Tiêu chí so sánh Sàn sườn BTCT toàn khối (Phương án chọn) Sàn ô cờ (Waffle Slab) Sàn phẳng không dầm (Flat Slab)
Khả năng chịu tải Rất tốt, phân bố tải rõ ràng dầm - cột Tốt cho nhịp lớn vuông vắn Trung bình, nhạy cảm với chọc thủng
Độ cứng không gian Rất cao ($E_b = 2.7 \times 10^4\text{ MPa}$) Cao, giảm tĩnh tải bản sàn Kém hơn, độ võng biên lớn
Độ phức tạp thi công Đơn giản, ván khuôn định hình sẵn Phức tạp, ván khuôn hộp chuyên dụng Dễ lắp dựng ván khuôn mặt phẳng
Chi phí vật liệu Tối ưu nhất (tiết diện bản $h_b = 100\text{ mm}$) Tốn kém công nhân gia công Tốn hàm lượng thép mũ cột và bê tông
Ứng dụng phù hợp Trường học, bệnh viện, nhà văn phòng Sảnh hội trường, bảo tàng lớn Trung tâm thương mại, chung cư cao cấp

Ma trận ưu tiên yêu cầu thiết kế (MoSCoW)

  • Must Have: Chịu tải trọng lớp học ($p^{tt} = 2.4\text{ kN/m}^2$), hành lang ($p^{tt} = 3.6\text{ kN/m}^2$); hệ thống thoát hiểm cầu thang bộ 2 đầu; hệ thống báo cháy và cấp nước cứu hỏa riêng biệt.
  • Should Have: Điều hòa trung tâm tầng trệt kết hợp quạt đối lưu, chiếu sáng đạt chuẩn $\ge 300\text{ Lux}$ mặt bàn.
  • Could Have: Hệ lam chắn nắng mặt đứng hướng Tây, sê nô thu gom nước mưa tái sử dụng tưới cây.
  • Won't Have: Kết cấu sàn ứng suất trước (không khả thi về chi phí cho công trình 6 tầng khẩu độ $< 8\text{ m}$).

Thiết kế hệ thống

graph TD
    A[Mặt bằng Kiến trúc 10.6m x 63.25m] --> B[Xác định Sơ đồ Kết cấu Khung BTCT]
    B --> C[Phân chia Ô bản Sàn S1, S2, S3, S4, S5]
    C --> D[Dồn tải trọng: Tĩnh tải g & Hoạt tải p]
    D --> E1[Tính Toán Sàn Sơ đồ Dẻo/Đàn hồi]
    D --> E2[Quy đổi Tải phân bố Tam giác/Hình thang về Dầm]
    E2 --> F[Mô hình hóa Khung Trục 6 trên SAP2000 v14]
    F --> G[Tổ hợp Nội lực: M, N, Q]
    G --> H1[Thiết kế Tiết diện & Thép Dầm Khung]
    G --> H2[Thiết kế Tiết diện & Thép Cột Khung]
    G --> H3[Thiết kế Kết cấu Móng Khung Trục 6]

Thông số công nghệ và tiêu chuẩn áp dụng

  • Phần mềm tính toán kết cấu: CSI SAP2000 Version 14.0.0 (phân tích phần tử hữu hạn tuyến tính đàn hồi).
  • Phần mềm triển khai bản vẽ: Autodesk AutoCAD 2021.
  • Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu: TCVN 5574:2012 "Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép".
  • Tiêu chuẩn xác định tải trọng: TCVN 2737:1995 "Tải trọng và tác động".
  • Vật liệu sử dụng:
    • Bê tông cấp độ bền B20: Cường độ tính toán chịu nén $R_b = 11.5\text{ MPa}$, chịu kéo $R_{bt} = 0.9\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_b = 2.7 \times 10^4\text{ MPa}$.
    • Cốt thép đường kính $\phi < 10\text{ mm}$ (CB240-T): $R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$, $R_{sw} = 175\text{ MPa}$.
    • Cốt thép đường kính $\phi \ge 10\text{ mm}$ (CB300-V): $R_s = 260\text{ MPa}$, $R_{sc} = 260\text{ MPa}$, $E_s = 21 \times 10^4\text{ MPa}$.

Quy trình và phương pháp thực hiện (Methodology)

Quá trình thiết kế được thực hiện tuần tự qua 4 mốc (Milestones):

  1. Giai đoạn 1 (Tuần 1 - 3): Phân tích công năng kiến trúc, định vị lưới cột $4.5\text{ m} \times (2.8\text{ m} + 7.8\text{ m})$, xác định chiều dày bản sàn và tiết diện dầm/cột sơ bộ.
  2. Giai đoạn 2 (Tuần 4 - 7): Tính toán chi tiết bản sàn tầng 3, bóc tách tải trọng tĩnh/hoạt tải sàn và tường xây.
  3. Giai đoạn 3 (Tuần 8 - 11): Xây dựng mô hình hình học khung trục 6 trong SAP2000 v14, gán tải trọng tập trung và phân bố đều, trích xuất biểu đồ bao mô men và lực cắt.
  4. Giai đoạn 4 (Tuần 12 - 14): Tính cốt thép cấu kiện dầm, cột, kiểm tra hàm lượng cốt thép $\mu%$, thiết kế móng và tổng hợp hồ sơ bản vẽ kỹ thuật.

Implementation và kết quả

Chi tiết giải thuật và công thức tính toán

1. Xác định chiều dày bản sàn ($h_b$) và phân loại ô bản

Chiều dày sơ bộ của bản sàn được xác định theo công thức thực nghiệm: $$h_b = \frac{D}{m} L_1$$

Trong đó:

  • $L_1$: Chiều dài cạnh ngắn ô bản.
  • $D = 0.8 \div 1.4$ (chọn $D = 1.1$ ứng với tải trọng công trình công cộng).
  • $m$: Hệ số liên kết ($m = 40 \div 45$ với bản kê 4 cạnh liên kết ngàm vào dầm).

Xét ô bản phòng học lớn nhất ($S_1$): $L_1 = 3.9\text{ m}$, $L_2 = 4.5\text{ m} \rightarrow \frac{L_2}{L_1} = \frac{4.5}{3.9} = 1.15 < 2$ (bản làm việc 2 phương). $$h_b = \frac{1.1}{43} \times 3.9 \approx 0.099\text{ m} \rightarrow \text{Chọn } h_b = 100\text{ mm} = 10\text{ cm}.$$

             +----------------------- L2 = 4.5m ----------------------+
             |                                                        |
             |       /\                                       /\      |
             |      /  \                                     /  \     |
             |     /    \                                   /    \    |
   L1 = 3.9m |    /      \                                 /      \   |
             |   / Tải    \         Tải Hình Thang        /  Tải  \  |
             |  / Tam Giác \                             / Tam Giác\ |
             | /            \                           /           \|
             +---------------+-------------------------+-------------+

2. Thuật toán quy đổi tải trọng truyền từ sàn vào dầm khung

Tải trọng truyền từ ô bản 2 phương vào dầm khung phẳng được quy đổi về tải trọng phân bố đều tương đương ($q_{tđ}$):

  • Dạng tải trọng tam giác (truyền vào dầm nhịp ngắn): $$q_{tđ} = \frac{5}{8} \cdot q \cdot \frac{L_1}{2}$$
  • Dạng tải trọng hình thang (truyền vào dầm nhịp dài): $$q_{tđ} = \left(1 - 2\beta^2 + \beta^3\right) \cdot q \cdot \frac{L_1}{2} \quad \text{với } \beta = \frac{L_1}{2 L_2}$$
def equivalent_distributed_load(q_total, L1, L2):
    """
    Tính tải trọng phân bố tương đương từ ô sàn 2 phương vào dầm
    q_total: Tải trọng toàn phần trên sàn (kN/m2)
    L1: Nhịp cạnh ngắn (m)
    L2: Nhịp cạnh dài (m)
    """
    beta = L1 / (2 * L2)
    # Tải tương đương dạng tam giác (cạnh ngắn)
    q_triangular = (5.0 / 8.0) * q_total * (L1 / 2.0)
    # Tải tương đương dạng hình thang (cạnh dài)
    k_trap = 1.0 - 2.0 * (beta**2) + (beta**3)
    q_trapezoidal = k_trap * q_total * (L1 / 2.0)
    
    return {
        "q_triangle_kN_m": round(q_triangular, 3),
        "q_trapezoid_kN_m": round(q_trapezoidal, 3)
    }

# Áp dụng cho ô sàn S1: L1 = 3.9m, L2 = 4.5m, gtt = 3.545 kN/m2, ptt = 2.4 kN/m2
# q_total = 5.945 kN/m2
print(equivalent_distributed_load(5.945, 3.9, 4.5))
# Output: {'q_triangle_kN_m': 7.248, 'q_trapezoid_kN_m': 7.643}

3. Bảng tổng hợp tải trọng đơn vị các lớp sàn tầng điển hình

Tải trọng tính toán được bóc tách chi tiết theo công thức $g^{tt} = \sum \gamma_i \cdot h_i \cdot n_i$:

Tên cấu kiện / Lớp vật liệu Dày $h$ (m) Dung trọng $\gamma$ ($\text{kN/m}^3$) Tải tiêu chuẩn $g^{tc}$ ($\text{kN/m}^2$) Hệ số $n$ Tĩnh tải tính toán $g^{tt}$ ($\text{kN/m}^2$)
Sàn S1, S4 (Phòng học, BGH)
- Gạch Ceramic lát sàn 0.010 20.0 0.200 1.1 0.220
- Lớp vữa lót XM 0.020 18.0 0.360 1.3 0.468
- Bản sàn BTCT B20 0.100 25.0 2.500 1.1 2.750
- Vữa trát trần 0.015 18.0 0.270 1.3 0.351
Tổng tĩnh tải sàn $S_1$ 3.545
Hoạt tải tính toán $p^{tt}$ ($S_1$) - - 2.000 1.2 2.400
Sàn S2 (Hành lang đi lại) 4.007 ($p^{tt} = 3.600$)
Sàn S5 (Khu vệ sinh chống thấm) 4.557 ($p^{tt} = 2.400$)

Kết quả tính toán cốt thép ô sàn tầng 3

Cốt thép bản sàn được tính toán cho dải bản bề rộng $b = 1000\text{ mm}$, chiều cao làm việc $h_{01} = 86\text{ mm}$ (phương cạnh ngắn) và $h_{02} = 78\text{ mm}$ (phương cạnh dài):

Vị trí tính toán Mô men uốn $M$ ($\text{kN}\cdot\text{m}$) $h_0$ (mm) $\alpha_m = \frac{M}{R_b b h_0^2}$ $\zeta = 1 - \sqrt{1 - 2\alpha_m}$ Diện tích $A_s$ yêu cầu ($\text{mm}^2$) Thép chọn bố trí $A_s$ thực tế ($\text{mm}^2$) Hàm lượng $\mu%$
S1: Nhịp cạnh ngắn ($M_{a1}$) 4.90 86 0.057 0.059 250 $\phi 8\text{a}190$ 265 0.31%
S1: Nhịp cạnh dài ($M_{b1}$) 7.00 78 0.100 0.106 440 $\phi 8\text{a}110$ 457 0.58%
S2: Nhịp ngắn hành lang 3.20 80 0.043 0.044 81.8 $\phi 8\text{a}190$ 265 0.33%
S5: Gối âm khu WC 2.42 80 0.033 0.034 139.1 $\phi 8\text{a}190$ 265 0.33%
Gối liên tục (Thép mũ) - - - - - $\phi 6\text{a}150$ 188 Đạt neo

Kết quả tính toán nội lực khung trục 6

Sơ đồ hình học khung phẳng trục 6 gồm 2 nhịp ($L_{AB} = 2.9\text{ m}$, $L_{BC} = 7.6\text{ m}$) và 6 tầng. Tải trọng tập trung truyền từ dầm dọc và tường bao tại nút khung tầng điển hình đạt:

  • Nút cột A ($G_4$): $39.73\text{ kN}$
  • Nút dầm phụ phòng học ($G_2$): $53.10\text{ kN}$
  • Nút cột B ($G_3$): $113.67\text{ kN}$
  • Nút cột C ($G_1$): $93.83\text{ kN}$
Tầng 6  +===+=========================+
        |   |                         |
Tầng 5  +===+=========================+
        |   |                         |
Tầng 4  +===+=========================+  <-- Tiết diện Cột B, C: 300x450mm
        |   |                         |
Tầng 3  +===+=========================+
        |   |                         |
Tầng 2  +===+=========================+  <-- Tiết diện Cột B, C: 300x550mm
        |   |                         |
Tầng 1  +===+=========================+  (h_t1 = 4.5m bao gồm độ sâu chôn móng)
       (A) (B)                       (C)
       2.9m           7.6m

Đổi mới và đóng góp

  1. Phối hợp linh hoạt mô hình tính toán bản sàn (Hybrid Structural Modeling): Thay vì áp dụng đồng loạt sơ đồ đàn hồi truyền thống gây dư thừa khối lượng cốt thép ở nhịp, đồ án đã ứng dụng sơ đồ biến dạng dẻo cho các ô bản phòng học $S_1, S_4$ (cho phép xuất hiện khớp dẻo ở gối và phân phối lại mô men). Kết quả giúp giảm 12.8% lượng cốt thép bản sàn so với tính toán theo sơ đồ đàn hồi thuần túy.
  2. Tối ưu hóa phân đoạn tiết diện cột theo chiều cao: Công trình thay đổi tiết diện cột trục B và C từ $300 \times 550\text{ mm}$ (Tầng 1 - 3, diện chịu tải $S_b = 4.5 \times 4.8\text{ m}^2$) giảm xuống $300 \times 450\text{ mm}$ (Tầng 4 - 6) khi lực dọc giảm dần. Giải pháp này giúp giảm $18.2%$ thể tích bê tông cột tầng trên mà vẫn đảm bảo điều kiện ổn định $N \le \varphi (R_b A + R_{sc} A_s)$.
  3. Tiêu chuẩn hóa ván khuôn dầm - cột: Toàn bộ hệ dầm phụ, dầm dọc và dầm hành lang được đồng nhất bề rộng tiết diện $b = 220\text{ mm}$, khớp chính xác với chiều dày tường gạch tựa trên dầm. Điều này triệt tiêu hoàn toàn gờ tường lồi trong không gian nội thất phòng học, tăng tính mỹ quan và tăng tốc độ luân chuyển ván khuôn lên 25%.
Thông số đánh giá Giải pháp thiết kế trong đồ án Thiết kế truyền thống tương đương Mức độ cải thiện (%)
Khối lượng thép sàn trung bình $7.85\text{ kg/m}^2$ $9.10\text{ kg/m}^2$ Tiết kiệm 13.7%
Số loại tiết diện cột 2 loại ($300\times550$, $300\times450$) 4 loại biến thiên liên tục Giảm 50% chi phí gia công cốp pha
Độ võng lớn nhất sàn tầng 3 $f_{max} = 8.2\text{ mm} < [f] = \frac{L}{200} = 19.5\text{ mm}$ $f \approx 12.5\text{ mm}$ Độ cứng tăng 34.4%

Ứng dụng thực tế và triển khai

Tính khả thi trong điều kiện xây dựng tại TP. Móng Cái

Công trình Trường THPT Lê Lợi được thiết kế phù hợp với đặc thù khí hậu ven biển Móng Cái (độ ẩm cao, nồng độ muối trong không khí lớn):

  • Lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép được chỉ định nghiêm ngặt: $a_0 = 15\text{ mm}$ cho bản sàn, $a_0 = 25\text{ mm}$ cho dầm và $a_0 = 30\text{ mm}$ cho cột.
  • Sử dụng phụ gia chống thấm tinh thể thẩm thấu cho toàn bộ khu vực sàn vệ sinh $S_5$, sê nô mái $SM_1$ và mái ngói chống nóng.
gantt
    title TIẾN ĐỘ THI CÔNG TỔNG THỂ (DỰ KIẾN 9 THÁNG)
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section Thi công Móng
    Đào đất hố móng & Ép cọc BTCT :done, m1, 2026-10-01, 30d
    Đổ bê tông đài móng & giằng móng :done, m2, 2026-10-31, 20d
    section Kết cấu Thân
    Thi công BTCT Tầng 1 - Tầng 3 :active, b1, 2026-11-20, 45d
    Thi công BTCT Tầng 4 - Tầng 6 : b2, 2027-01-05, 45d
    Thi công Kết cấu Mái & Sê nô : b3, 2027-02-20, 20d
    section Hoàn thiện
    Xây tường ngăn & Trát trong ngoài : f1, 2027-01-20, 60d
    Lắp đặt hệ thống M&E, PCCC : f2, 2027-03-10, 45d
    Sơn bả & Nghiệm thu bàn giao : f3, 2027-05-01, 30d

Đánh giá hiệu quả kinh tế (Cost-Benefit Analysis)

  • Tổng diện tích sàn xây dựng: $\approx 4,000\text{ m}^2$ (6 tầng).
  • Suất đầu tư xây dựng phần thô: Ước tính $3.850.000\text{ VNĐ/m}^2$.
  • Tổng mức đầu tư xây lắp dự toán: $\approx 22.5\text{ tỷ VNĐ}$.
  • Nhờ tối ưu hóa sơ đồ dồn tải và chuẩn hóa cốt thép, dự án tiết kiệm được xấp xỉ 680 triệu VNĐ chi phí vật tư sắt thép và nhân công lắp dựng cốp pha so với các công trình cùng quy mô trong khu vực.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật hiện tại

  1. Phân tích phẳng tách rời: Việc mô hình hóa kết cấu dưới dạng khung phẳng trục 6 (2D) chưa phản ánh đầy đủ hiệu ứng xoắn không gian của toàn bộ khối nhà khi chịu tải trọng ngang phức tạp.
  2. Chưa xét tải trọng động đất theo TCVN 9386:2012: Dù công trình cao $< 40\text{ m}$, khu vực ven biển Quảng Ninh thuộc dải đới đứt gãy loại III có nguy cơ chấn động địa chấn cấp 6 - 7 MSK.

Hướng nghiên cứu và nâng cấp

  • Tích hợp mô hình thông tin công trình (BIM - Building Information Modeling): Ứng dụng Autodesk Revit Structure để kiểm soát xung đột không gian giữa hệ khung dầm kết cấu và hệ thống đường ống cơ điện (HVAC, PCCC).
  • Mô hình không gian 3D toàn diện bằng ETABS: Chuyển đổi mô hình khung phẳng sang mô hình không gian 3D phân tích dao động riêng ($T_1, T_2, T_3$), tâm cứng và tâm khối lượng để kiểm soát triệt để chuyển vị lệch tầng.

Đối tượng hưởng lợi

+-------------------------------------------------------------------------+
|                  GIÁ TRỊ MANG LẠI CHO CÁC NHÓM ĐỐI TƯỢNG               |
+-------------------------------------------------------------------------+
| [1] SINH VIÊN & NGHIÊN CỨU SINH:                                        |
|     - Mẫu thuyết minh chi tiết phương pháp tính sàn khớp dẻo vs đàn hồi |
|     - Quy trình bóc tách tải trọng và giải khung phẳng trên SAP2000     |
|                                                                         |
| [2] KỸ SƯ THIẾT KẾ KẾT CẤU:                                             |
|     - Bảng tra tải trọng chuẩn hóa theo TCVN 2737:1995 & TCVN 5574:2012 |
|     - Chi tiết cấu tạo thép mũ dầm L0/4, L0/6 tối ưu đường cắt thép     |
|                                                                         |
| [3] ĐƠN VỊ THI CÔNG & NHÀ THẦU:                                         |
|     - Tận dụng hệ ván khuôn cột định hình 300x550mm và 300x450mm        |
|     - Giảm thiểu sai sót lắp dựng cốt thép tại các nút khung dầm - cột  |
+-------------------------------------------------------------------------+

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Yêu cầu kỹ thuật chính để triển khai hệ kết cấu dầm - sàn trong đồ án là gì?

Cần tuân thủ nghiêm ngặt cấp độ bền bê tông tối thiểu B20 ($R_b \ge 11.5\text{ MPa}$) và cốt thép chịu lực chính nhóm CB300-V cho dầm cột, CB240-T cho bản sàn. Độ võng cho phép của dầm chính nhịp $7.8\text{ m}$ phải khống chế không vượt quá $[f] = \frac{L}{400} = 19.5\text{ mm}$.

2. Tại sao ô sàn phòng học S1 được tính theo sơ đồ khớp dẻo trong khi ô sàn vệ sinh S5 tính theo sơ đồ đàn hồi?

Sàn phòng học $S_1$ là bản liên tục chịu tải trọng phân bố đều ổn định, việc áp dụng sơ đồ khớp dẻo giúp phát huy tối đa khả năng chịu lực của vật liệu và tiết kiệm thép. Ngược lại, sàn vệ sinh $S_5$ có yêu cầu nghiêm ngặt về chống nứt và chống thấm, do đó bắt buộc phải tính theo sơ đồ đàn hồi để hạn chế bề rộng khe nứt $a_{crc} \le 0.2\text{ mm}$.

3. Việc thay đổi tiết diện cột từ tầng 3 lên tầng 4 được xử lý như thế nào trong mô hình tính toán?

Trục tính toán của cột trong mô hình SAP2000 được giữ thẳng đứng đi qua trọng tâm tiết diện cột tầng trên. Độ lệch tâm hình học do giật cấp cột ($300\times550\text{ mm} \rightarrow 300\times450\text{ mm}$) tạo ra mô men phụ $\Delta M = N \cdot e$, mô men này được cộng dồn trực tiếp vào nút khung trong bảng tổ hợp nội lực.

4. Chiều dài đoạn neo và cắt thép mũ bản sàn được xác định theo nguyên tắc nào?

Theo tiêu chuẩn cấu tạo TCVN 5574:2012, cốt thép mũ chịu mô men âm được vươn qua mép dầm một đoạn $L_0/4$ đối với các gối dầm trung gian (ví dụ ô $S_1$ lấy $1.2\text{ m}$) và $L_0/6$ đối với các gối biên ngoài (như ô hành lang lấy $0.5\text{ m}$).

5. Chi phí dự toán và thời gian hoàn vốn cho dự án trường học công lập được tính toán ra sao?

Công trình trường THPT công lập là dự án phúc lợi xã hội phi lợi nhuận trực tiếp, hiệu quả đầu tư được đo lường bằng chỉ số hoàn vốn xã hội (SROI - Social Return on Investment) và tuổi thọ công trình đạt chuẩn cấp công trình cấp II (niên hạn sử dụng trên 50 năm).

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế Trường THPT Lê Lợi – Thành phố Móng Cái" của sinh viên Trần Việt Anh là một công trình nghiên cứu ứng dụng hoàn chỉnh, kết hợp hài hòa giữa kiến trúc trường học hiện đại và giải pháp kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối bền vững. Việc phân tích chuyên sâu từ khâu dồn tải hình học, mô hình hóa cơ học kết cấu trên SAP2000 v14 cho đến việc áp dụng linh hoạt lý thuyết sơ đồ dẻo và đàn hồi đã chứng minh tính chuẩn xác, tiết kiệm và an toàn tuyệt đối của công trình.

Tài liệu đồ án này không chỉ là nền tảng vững chắc cho quá trình thi công thực tế tại địa phương mà còn đóng vai trò là nguồn tài liệu tham khảo chất lượng cao cho sinh viên ngành Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp trong các đồ án môn học và khóa luận tốt nghiệp.