Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong tiến trình đô thị hóa và hội nhập kinh tế, nhu cầu về nhà ở tại các đô thị lớn, đặc biệt là thủ đô Hà Nội, ngày càng trở nên cấp thiết. Sự gia tăng dân số nhanh chóng kết hợp với quỹ đất đô thị ngày càng bị thu hẹp đặt ra yêu cầu phát triển các công trình nhà chung cư cao tầng. Loại hình công trình này không chỉ giải quyết triệt để bài toán diện tích cư trú mà còn đóng vai trò tạo điểm nhấn kiến trúc, mang lại hiệu quả sử dụng đất và giá trị kinh tế cho các khu đô thị mới.
Đề tài "Chung cư Bắc Linh Đàm" được thực hiện trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp Kỹ sư Xây dựng (Khoá 2006, chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh - HUTECH), do sinh viên Trần Duy Hưng thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Lê Hoàng Tuấn (hoàn thành ngày 16/09/2011). Đề tài tổng hợp khối lượng kiến thức chuyên môn nhằm giải quyết bài toán thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh cho một công trình cao tầng thực tế.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu/thiết kế của đồ án được xác định gồm các nội dung:
- Phân tích tổng quan kiến trúc, công năng sử dụng, giải pháp giao thông và hạ tầng kỹ thuật của công trình Chung cư Bắc Linh Đàm.
- Đánh giá điều kiện tự nhiên, đặc điểm khí hậu - thủy văn và địa chất công trình tại khu vực xây dựng (quận Hoàng Mai, Hà Nội).
- Thiết kế và tính toán kết cấu bê tông cốt thép các bộ phận công trình: sàn tầng điển hình (tầng 3), dầm dọc trục B, cầu thang bộ, hồ nước mái và hệ khung phẳng chịu lực (khung trục 2 / khung trục 8).
- Thiết kế và so sánh các phương án nền móng công trình: phương án móng cọc ép bê tông cốt thép và phương án móng cọc khoan nhồi.
- Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu bê tông cốt thép toàn khối và nền móng công trình nhà ở cao tầng kết hợp thương mại dịch vụ.
- Phạm vi không gian: Công trình xây dựng tại Khu đô thị Linh Đàm, quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội.
- Phạm vi thời gian: Đồ án tốt nghiệp đại học ngành Xây dựng khóa 2006, thực hiện và bảo vệ vào tháng 09/2011.
Cơ sở lý thuyết, tiêu chuẩn thiết kế và phương pháp tính toán
Đồ án được triển khai dựa trên hệ thống lý thuyết tính toán kết cấu bê tông cốt thép, cơ học đất - nền móng và các quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng hiện hành:
-
Tiêu chuẩn và tài liệu tra cứu:
- Tiêu chuẩn TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế (xác định tĩnh tải cấu tạo, hoạt tải sử dụng theo chức năng phòng và hệ số độ tin cậy $n$).
- Sổ tay thực hành kết cấu công trình (PGS. PTS. Vũ Mạnh Hùng): Sử dụng sơ đồ số 9 để tra cứu các hệ số mô men ($m_{91}, m_{92}, k_{91}, k_{92}$) tính toán ô bản đơn liên kết ngàm bốn cạnh.
- Giáo trình Kết cấu Bê tông cốt thép (phần Cấu kiện cơ bản): Quy trình tính toán cốt thép chịu uốn, chịu cắt và kiểm tra hàm lượng cốt thép hợp lý ($\mu_{min} \le \mu \le \mu_{max}$).
-
Phương pháp tính toán thực tế:
- Phương pháp phân tích ô bản đơn: Tính toán sàn tầng điển hình theo phương pháp đàn hồi, phân tách các ô bản dựa trên tỷ số cạnh $L_2/L_1$. Các ô bản có tỷ số $L_2/L_1 \le 2$ và độ cứng dầm đỡ lớn ($h_d/h_s > 3$) được coi là bản kê bốn cạnh ngàm chu vi làm việc hai phương; các ô bản ban công được tính theo sơ đồ bản conson ngàm một cạnh.
- Phương pháp quy đổi tải trọng truyền vào dầm: Tải trọng từ sàn phân bố về dầm theo diện tích truyền tải hình tam giác ($g_{tđ} = \frac{5}{8} g_s \frac{l_1}{2}$) và hình thang ($g_{tđ} = 0,5 g_s l_1 [1 - 2\beta^2 + \beta^3]$ với $\beta = 0,5 \frac{l_1}{l_2}$).
- Phương pháp phần tử hữu hạn trên mô hình máy tính: Sử dụng phần mềm SAP2000 để mô hình hóa hình học thanh, gán tiết diện, khai báo các trường hợp chất tải (tĩnh tải chất đầy, hoạt tải chất đầy, hoạt tải cách nhịp lẻ/chẵn, hoạt tải liền kề) và xuất biểu đồ bao mô men ($M$), lực cắt ($Q$) từ 8 tổ hợp tải trọng (Combo 1 đến Combo 8).
- Phương pháp trạng thái giới hạn (TTGH): Tính toán tiết diện cốt thép dọc theo khả năng chịu uốn và cốt đai/cốt treo theo khả năng chịu ứng suất nén chính và lực cắt tiếp diện.
-
Nguồn dữ liệu: Hồ sơ bản vẽ thiết kế kiến trúc công trình Chung cư Bắc Linh Đàm; số liệu khảo sát địa chất công trình bồi tích sông hồ hỗn hợp tại quận Hoàng Mai; số liệu khí tượng - thủy văn thành phố Hà Nội.
Thiết kế và triển khai kỹ thuật
1. Giải pháp kiến trúc và công năng công trình
Công trình là tổ hợp căn hộ cao cấp kết hợp thương mại dịch vụ có chiều cao 9 tầng, 1 tầng phòng máy và 1 tầng mái; tổng chiều cao toàn nhà là $34,20\text{ m}$.
| Chỉ tiêu kiến trúc - quy hoạch | Giá trị thiết kế |
|---|---|
| Diện tích xây dựng tầng 1 (thương mại, dịch vụ, để xe) | $1.039,50\text{ m}^2$ |
| Diện tích xây dựng tầng 2 (căn hộ) | $935,27\text{ m}^2$ |
| Diện tích xây dựng tầng 2 đến tầng 8 (tầng căn hộ điển hình) | $7.482,16\text{ m}^2$ |
| Diện tích xây dựng sân thượng | $1.161,00\text{ m}^2$ |
| Tổng diện tích sàn xây dựng toàn công trình | $9.682,66\text{ m}^2$ |
| Quy mô căn hộ và dân cư | 80 căn hộ (hơn 350 người) |
| Chiều cao tầng điển hình (tầng 2 - tầng 8) | $3,40\text{ m}$ |
| Bố trí căn hộ tầng điển hình | 10 căn hộ/tầng (1 PK, bếp + ăn, 3 PN, 1 WC, 1-2 ban công) |
- Hệ thống giao thông: Giao thông đứng gồm 2 thang máy bố trí ở khu vực trung tâm (khoảng cách di chuyển lớn nhất đến thang máy $< 30\text{ m}$ đáp ứng yêu cầu PCCC) và 2 buồng thang bộ thoát hiểm bề rộng vế thang $3,0\text{ m}$. Giao thông ngang sử dụng hệ hành lang, sảnh đón và hiên thông thoáng.
- Hệ thống kỹ thuật:
- Điện: Nguồn điện lưới thành phố ngầm hóa kết hợp máy phát dự phòng; tủ ngắt điện tự động 1A–80A theo tầng và khu vực.
- Cấp - thoát nước: Nguồn nước cấp thành phố kết hợp giếng khoan ngầm bơm lên hồ nước mái; mạng lưới ống đứng đặt trong hộp kỹ thuật (hộp Giant); nước thải sinh hoạt gom về bể xử lý tầng hầm trước khi xả vào hệ thống thoát nước chung thành phố.
- Thoát rác: Ống thu rác trục đứng thông suốt các tầng dẫn về ngăn chứa rác tầng hầm.
- PCCC: Hộp chữa cháy hành lang kèm vòi $20\text{ m}$, bình bọt $CO_2$, thiết bị cảm biến báo nhiệt tự động và kết nối dự phòng nguồn nước hồ mái chữa cháy.
2. Đặc tính vật liệu sử dụng
| Loại vật liệu | Cấp độ bền / Nhóm thép | Chỉ tiêu cơ lý tính toán |
|---|---|---|
| Bê tông | Cấp độ bền B25 | $R_b = 14,5\text{ MPa}$ ($145\text{ daN/cm}^2$); $R_{bt} = 1,05\text{ MPa}$ ($10,5\text{ daN/cm}^2$) |
| Thép sàn, cấu tạo | Thép tròn CI | $R_s = 225\text{ MPa}$ ($2250\text{ daN/cm}^2$) / $R_s = 230\text{ MPa}$ ($2300\text{ daN/cm}^2$) |
| Thép dọc dầm | Thép nhóm CII | $R_s = 2800\text{ daN/cm}^2$ / $R_s = 365\text{ MPa}$ ($3650\text{ daN/cm}^2$) |
| Thép đai, cốt treo | Thép nhóm CIII / CI | $R_{sw} = 285\text{ MPa}$ ($2850\text{ daN/cm}^2$) |
Nội dung chính theo từng chương
PHẦN I: KIẾN TRÚC
Trình bày tổng quan sự cần thiết đầu tư dự án tại quận Hoàng Mai (trong bối cảnh mở rộng địa giới hành chính Hà Nội). Khảo sát vị trí công trình gần trục đường Giải Phóng, địa hình bằng phẳng có độ dốc san nền $i = 3% - 4%$. Phân tích đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa: nhiệt độ trung bình $23,6^\circ\text{C}$ (cao nhất $39,4^\circ\text{C}$, thấp nhất $4,0^\circ\text{C}$), độ ẩm trung bình $84%$, lượng mưa trung bình $1661\text{ mm}$ (164 ngày mưa/năm), hướng gió mùa hè Đông Nam, gió mùa đông Đông Bắc ($v = 1,5 - 2,5\text{ m/s}$, cấp bão từ cấp 8 đến cấp 12). Trình bày chi tiết giải pháp kiến trúc mặt bằng, mặt cắt, phân khu chức năng, giao thông và các hệ thống kỹ thuật công trình.
PHẦN II: KẾT CẤU
Chương I: Tính sàn tầng điển hình (Tầng 3)
Phân tích giải pháp kết cấu chịu lực chính là khung và sàn sườn bê tông cốt thép đổ toàn khối. Sàn được quan niệm là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang.
- Chọn tiết diện: Căn cứ ô bản lớn nhất S15 kích thước $3,9 \times 5,5\text{ m}$, chiều dày bản sàn được chọn thống nhất $h_s = 10\text{ cm}$ cho toàn bộ các ô sàn tầng điển hình.
- Tải trọng tác dụng lên sàn:
- Tĩnh tải cấu tạo sàn: Gạch men ceramic dày $1\text{ cm}$ ($26,4\text{ daN/m}^2$), vữa lót M50 dày $3\text{ cm}$ ($70,2\text{ daN/m}^2$), bản BTCT dày $10\text{ cm}$ ($275,0\text{ daN/m}^2$), vữa trát trần M75 dày $1,5\text{ cm}$ ($35,1\text{ daN/m}^2$), trần thạch cao và ống kỹ thuật ($60,0\text{ daN/m}^2$); tổng tĩnh tải sàn $g_s = 466,7\text{ daN/m}^2$.
- Tải trọng tường ngăn: Tường dày $100\text{ mm}$ xây gạch ống ($\gamma_t = 180\text{ daN/m}^2$, chiều cao tính toán $h_t = 3,3\text{ m}$, $n = 1,3$) quy đổi phân bố đều lên từng ô sàn theo tỷ lệ diện tích ($g_{tđ}$ từ $75,0\text{ daN/m}^2$ đến $275,78\text{ daN/m}^2$).
- Hoạt tải sử dụng: Phòng ngủ, phòng khách, bếp ($p^{tc} = 150\text{ daN/m}^2$, $p^{tt} = 195\text{ daN/m}^2$); hành lang ($p^{tc} = 300\text{ daN/m}^2$, $p^{tt} = 360\text{ daN/m}^2$); ban công consol ($p^{tt} = 480\text{ daN/m}^2$).
- Nội lực và cốt thép sàn: Tính toán chi tiết 29 ô sàn (từ S1 đến S29). Cắt dải bản rộng $b = 1,0\text{ m}$, xác định các mô men nhịp ($M_1, M_2$) và mô men gối ($M_I, M_{II}$).
| Nhóm ô bản | Kích thước nhịp $L_1 \times L_2$ (m) | Thép nhịp tính toán | Thép gối tính toán |
|---|---|---|---|
| S1, S2, S3, S5 | $3,0 \times 3,0$ đến $3,0 \times 3,9$ | $\text{\O}6a200$ ($A_s = 1,41\text{ cm}^2$) | $\text{\O}8a200$ ($A_s = 2,51\text{ cm}^2$) |
| S6, S10, S11 | $3,75 \times 5,0$ đến $3,9 \times 5,5$ | $\text{\O}6a150$ - $\text{\O}8a200$ | $\text{\O}10a150$ ($A_s = 5,24\text{ cm}^2$) |
| S12, S13, S15, S21 | $3,0 \times 5,5$ đến $3,9 \times 5,5$ | $\text{\O}6a150$ - $\text{\O}6a180$ | $\text{\O}8a150$ ($A_s = 3,35\text{ cm}^2$) |
| S28 (Consol ban công) | $L = 0,85\text{ m}$; $M_{gối} = 341,99\text{ kG.m}$ | - | $\text{\O}8a150$ ($A_s = 3,35\text{ cm}^2$, $\mu = 0,418%$) |
| S29 (Consol ban công) | $L = 1,20\text{ m}$; $M_{gối} = 681,62\text{ kG.m}$ | - | $\text{\O}10a190$ ($A_s = 4,13\text{ cm}^2$, $\mu = 0,516%$) |
Chương II: Tính dầm dọc trục B tầng điển hình
Dầm liên tục 6 nhịp (các nhịp $8,0\text{ m}$ và $8,5\text{ m}$, tổng chiều dài $49,5\text{ m}$).
- Chọn tiết diện dầm: Tiết diện dầm chính qua cột chọn $b \times h = 350 \times 700\text{ mm}$ ($h_0 = 67,5\text{ cm}$); dầm giao nhau (dầm phụ) chọn $b \times h = 200 \times 400\text{ mm}$.
- Tải trọng tác dụng lên dầm trục B:
- Tĩnh tải phân bố gồm trọng lượng bản thân dầm ($q_d = 661,9\text{ daN/m}$), tường ngăn xây trên dầm ($q_t = 631,8\text{ daN/m}$) và tĩnh tải các ô sàn truyền vào ($q_s = 2094,07 - 2237,34\text{ daN/m}$), tổng tĩnh tải phân bố đạt $3387,77 - 3531,04\text{ daN/m}$.
- Tĩnh tải tập trung từ dầm giao truyền vào: $P_I = 12242,54\text{ daN}$, $P_{II} = 12242,67\text{ daN}$, $P_{III} = 12278,35\text{ daN}$, $P_{IV} = 12186,92\text{ daN}$.
- Hoạt tải phân bố đạt $874,96 - 923,70\text{ daN/m}$; hoạt tải tập trung đạt $2623,65 - 2724,85\text{ daN}$.
- Mô hình nội lực SAP2000: Khai báo 8 trường hợp tải trọng tĩnh tải/hoạt tải và 8 tổ hợp tải trọng Combo. Kết quả tính cốt thép dọc dầm D1 đến D6 được thể hiện qua bảng số liệu sau:
| Dầm / Vị trí | Mô men tính toán ($M$) | Cốt thép tính toán ($A_s$) | Cốt thép bố trí chọn | Hàm lượng $\mu%$ |
|---|---|---|---|---|
| D1 (Nhịp) | $4.518.972\text{ daN.cm}$ | $20,60\text{ cm}^2$ | $5\text{\O}25$ ($24,54\text{ cm}^2$) | $1,04%$ |
| D1 (Gối trái / phải) | $4.665.377\text{ daN.cm}$ | $21,37\text{ cm}^2$ | $5\text{\O}25$ ($24,54\text{ cm}^2$) | $1,04%$ |
| D2 (Nhịp) | $2.519.660\text{ daN.cm}$ | $10,85\text{ cm}^2$ | $3\text{\O}25$ ($14,73\text{ cm}^2$) | $0,62%$ |
| D2 (Gối trái / phải) | $4.603.712\text{ daN.cm}$ | $21,05\text{ cm}^2$ | $5\text{\O}25$ ($24,54\text{ cm}^2$) | $1,04%$ |
| D3 (Nhịp) | $3.133.333\text{ daN.cm}$ | $13,72\text{ cm}^2$ | $3\text{\O}25$ ($14,73\text{ cm}^2$) | $0,62%$ |
| D3 (Gối trái / phải) | $3.981.481\text{ daN.cm}$ | $17,86\text{ cm}^2$ | $4\text{\O}25$ ($19,63\text{ cm}^2$) | $0,83%$ |
| D4 (Nhịp) | $2.559.215\text{ daN.cm}$ | $11,04\text{ cm}^2$ | $3\text{\O}25$ ($14,73\text{ cm}^2$) | $0,62%$ |
| D4 (Gối trái / phải) | $3.873.442\text{ daN.cm}$ | $17,32\text{ cm}^2$ | $4\text{\O}25$ ($19,63\text{ cm}^2$) | $0,84%$ |
| D5 (Nhịp) | $2.422.307\text{ daN.cm}$ | $10,41\text{ cm}^2$ | $3\text{\O}25$ ($14,73\text{ cm}^2$) | $0,62%$ |
| D5 (Gối phải) | $4.893.523\text{ daN.cm}$ | $22,58\text{ cm}^2$ | $5\text{\O}25$ ($24,54\text{ cm}^2$) | $1,04%$ |
| D6 (Nhịp) | $4.970.743\text{ daN.cm}$ | $22,99\text{ cm}^2$ | $5\text{\O}25$ ($24,54\text{ cm}^2$) | $1,04%$ |
- Tính toán cốt đai và cốt treo gia cường dầm:
- Cốt đai chịu cắt: Lực cắt lớn nhất $Q_{max} = 58,76\text{ T} = 58.760\text{ daN}$. Khả năng chịu cắt của bê tông $Q_{b0} = 14.883,75\text{ daN} < Q_{max}$, yêu cầu tính toán cốt đai. Bố trí đai $\text{\O}8$ 2 nhánh ($R_{sw} = 285\text{ MPa}$), khoảng cách bước đai $S = 100\text{ mm}$ tại đoạn $L/4$ gần gối tựa và $S = 200\text{ mm}$ tại đoạn $L/2$ giữa nhịp. Kiểm tra khả năng chống phá hoại nén chính: $Q_{max} = 58.760\text{ daN} < 93.666,52\text{ daN}$ (thỏa mãn).
- Cốt treo tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính: Lực tập trung lớn nhất $F_t = P + G = 2.724,84 + 12.278,35 = 15.003,19\text{ daN}$. Diện tích cốt treo yêu cầu $F_a = 5,264\text{ cm}^2$. Bố trí cốt treo $\text{\O}8$ dạng đai 2 nhánh ($f_{tr} = 0,50\text{ cm}^2$), bố trí mỗi bên vị trí giao nhau 5 đai với bước đai $\text{\O}8u50\text{mm}$.
Chương III: Tính cầu thang tầng điển hình
Trình bày cấu tạo kiến trúc cầu thang 2 vế bộ thoát hiểm, xác định tải trọng tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên bản nghiêng và bản chiếu nghỉ; tính toán nội lực và bố trí cốt thép chịu uốn cho bản thang và dầm chiếu nghỉ.
Chương IV: Tính hồ nước mái
Xác định kích thước hình học, dung tích và giải pháp kết cấu bể nước đặt trên tầng mái công trình. Xác định áp lực nước, tải trọng bản thân và hoạt tải sửa chữa; tính toán chi tiết nội lực và bố trí thép cho bản thành hồ, bản nắp, hệ dầm nắp và hệ dầm đáy hồ nước mái.
Chương V: Tính toán khung trục 8 / Khung trục 2
Thiết lập sơ đồ kết cấu khung phẳng chịu lực (khung ngang trục 2/khung trục 8); chọn sơ bộ tiết diện cột khung ngang theo từng đoạn tầng; xác định tải trọng đứng (tĩnh tải, hoạt tải sàn, tường) và tải trọng ngang (gió tĩnh, gió động); tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép cho hệ thống dầm cột khung.
PHẦN III: NỀN MÓNG
Chương VI: Thiết kế các phương án móng
Đánh giá điều kiện địa chất công trình tại khu vực Bắc Linh Đàm (lớp đất bồi tích hỗn hợp sét pha, cát, sạn, sỏi, cuội).
- Phương án 1 - Móng cọc ép bê tông cốt thép: Thiết kế đài móng và bố trí cọc ép BTCT cho hệ khung trục 2; tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu và theo đất nền, kiểm tra độ lún và chuyển vị của móng.
- Phương án 2 - Móng cọc khoan nhồi: Thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi đường kính lớn cho khung trục 2 nhằm tăng cường khả năng chịu tải trọng lớn của nhà cao tầng và so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa hai phương án.
Kết quả và đóng góp
1. Kết quả kỹ thuật chính
Đồ án đã hoàn thành toàn bộ khối lượng tính toán thiết kế cho công trình Chung cư Bắc Linh Đàm với các thông số định lượng cụ thể:
| Hạng mục cấu kiện | Quy cách kích thước | Giải pháp cốt thép thiết kế |
|---|---|---|
| Bản sàn tầng điển hình | Chiều dày $h_s = 10\text{ cm}$ | Thép nhịp: $\text{\O}6a150 - \text{\O}6a200$; Thép gối: $\text{\O}8a200 - \text{\O}10a150$ |
| Bản consol ban công | Chiều dày $h_s = 10\text{ cm}$; nhịp $0,85 - 1,2\text{ m}$ | Thép gối: $\text{\O}8a150$ (S28) và $\text{\O}10a190$ (S29) |
| Dầm chính dọc trục B | Tiết diện $b \times h = 350 \times 700\text{ mm}$ | Thép dọc nhịp: $3\text{\O}25 - 5\text{\O}25$; Thép gối: $4\text{\O}25 - 5\text{\O}25$ |
| Cốt đai dầm trục B | Thép đai 2 nhánh $\text{\O}8$ ($R_{sw} = 285\text{ MPa}$) | Gối tựa ($L/4$): $\text{\O}8a100$; Giữa nhịp ($L/2$): $\text{\O}8a200$ |
| Cốt treo gia cường dầm | Vị trí giao dầm phụ ($F_t = 15.003,19\text{ daN}$) | Bố trí mỗi bên 5 đai đôi $\text{\O}8u50\text{mm}$ |
| Phương án nền móng | 2 phương án so sánh trên nền địa chất bồi tích | Phương án 1: Cọc ép BTCT; Phương án 2: Cọc khoan nhồi |
2. Đóng góp của đồ án
- Xây dựng quy trình tính toán hoàn chỉnh từ khâu kiến trúc, xác định tải trọng, mô hình hóa nội lực bằng phần mềm SAP2000 đến bố trí cốt thép chi tiết cho công trình nhà chung cư 9 tầng.
- Thiết lập giải pháp cấu tạo an toàn, xử lý triệt để vị trí tập trung ứng suất cắt bằng cốt treo gia cường tại các nút giao dầm phụ - dầm chính.
- Đề xuất hai phương án móng khả thi (cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi) phù hợp với điều kiện địa chất công trình khu vực bồi tích quận Hoàng Mai, Hà Nội.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế:
- Mô hình tính toán nội lực khung và dầm được giải quyết theo sơ đồ khung phẳng riêng lẻ trên SAP2000, chưa xét đến sự làm việc đồng thời trong không gian 3 chiều tổng thể của toàn bộ khối tháp.
- Các giả thiết tính toán tải trọng tường xây được lấy thiên về an toàn (không trừ diện tích lỗ mở cửa đi, cửa sổ).
- Thuyết minh tập trung chi tiết vào phần sàn tầng điển hình và dầm dọc trục B; các số liệu chi tiết của cầu thang, hồ nước mái, khung không gian và móng cọc được tổng hợp dưới dạng phụ lục và bảng kết quả.
- Hướng phát triển tiếp theo:
- Mở rộng phân tích kết cấu công trình bằng mô hình không gian tổng thể 3D (xét tác động của tải trọng gió động, tải trọng động đất theo tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn hiện hành).
- Tối ưu hóa khối lượng cốt thép và nghiên cứu chi tiết biện pháp tổ chức thi công tầng hầm, thi công móng cọc khoan nhồi tại hiện trường.
Giá trị tham khảo
Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng (chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp) trong quá trình thực hiện đồ án môn học Kết cấu bê tông cốt thép, Đồ án Nền móng và Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư Xây dựng.
Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu:
- Phương pháp tra bảng và tính toán chi tiết 29 ô bản sàn bê tông cốt thép toàn khối theo sơ đồ số 9 (Sổ tay PGS. PTS. Vũ Mạnh Hùng).
- Quy trình quy đổi tải trọng phân bố hình thang, hình tam giác và các trường hợp chất tải lệch nhịp trên dầm liên tục nhiều nhịp.
- Kỹ thuật khai báo, mô hình hóa và xử lý tổ hợp tải trọng trong phần mềm SAP2000.
- Quy trình tính toán cốt đai chịu cắt lớn và bố trí cốt treo gia cường tại vị trí dầm phụ đặt lên dầm chính.
Câu hỏi thường gặp
1. Quy mô kiến trúc và công năng tổng thể của Chung cư Bắc Linh Đàm được thiết kế như thế nào?
Công trình gồm 9 tầng, 1 tầng phòng máy và 1 tầng mái với tổng chiều cao $34,20\text{ m}$ trên tổng diện tích sàn xây dựng $9.682,66\text{ m}^2$. Tầng 1 phục vụ mục đích thương mại, để xe và sinh hoạt công cộng ($1.039,50\text{ m}^2$). Từ tầng 2 đến tầng 8 là các tầng căn hộ điển hình (10 căn/tầng, mỗi căn gồm phòng khách, bếp + ăn, 3 phòng ngủ, 1 WC, 1-2 ban công), phục vụ quy mô dân số dự kiến hơn 350 người (80 căn hộ).
2. Chiều dày sàn và tải trọng tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình được xác định ra sao?
Chiều dày bản sàn được chọn $h_s = 10\text{ cm}$ căn cứ theo điều kiện tính toán của ô sàn lớn nhất S15 ($3,9 \times 5,5\text{ m}$). Tổng tĩnh tải phân bố trên sàn xác định bằng $g_s = 466,7\text{ daN/m}^2$, bao gồm: lớp gạch men ceramic dày $1\text{ cm}$ ($26,4\text{ daN/m}^2$), vữa lót M50 dày $3\text{ cm}$ ($70,2\text{ daN/m}^2$), bản BTCT dày $10\text{ cm}$ ($275,0\text{ daN/m}^2$), vữa trát trần M75 dày $1,5\text{ cm}$ ($35,1\text{ daN/m}^2$), cộng thêm $60\text{ daN/m}^2$ tải trọng trần thạch cao và hệ thống ống kỹ thuật treo.
3. Quy cách tiết diện và cách bố trí cốt thép cho dầm dọc trục B được thực hiện như thế nào?
Dầm chính trục B có nhịp $8,5\text{ m}$ và $8,0\text{ m}$, tiết diện chọn $b \times h = 350 \times 700\text{ mm}$ ($h_0 = 67,5\text{ cm}$). Cốt thép dọc chịu mô men uốn sử dụng thép nhóm CII, bố trí ở nhịp từ $3\text{\O}25$ ($14,73\text{ cm}^2$) đến $5\text{\O}25$ ($24,54\text{ cm}^2$) và ở gối từ $4\text{\O}25$ ($19,63\text{ cm}^2$) đến $5\text{\O}25$ ($24,54\text{ cm}^2$). Cốt đai sử dụng $\text{\O}8$ 2 nhánh, bố trí bước đai $a = 100\text{ mm}$ ở đoạn $L/4$ gần gối và $a = 200\text{ mm}$ ở đoạn $L/2$ giữa nhịp.
4. Vì sao phải bố trí cốt treo tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính trục B và quy cách bố trí là gì?
Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính, tải trọng tập trung truyền vào rất lớn ($F_t = P + G = 2.724,84 + 12.278,35 = 15.003,19\text{ daN}$) dễ gây nứt và phá hoại cục bộ bê tông vùng giao nhau. Tính toán diện tích cốt treo yêu cầu đạt $F_a = 5,264\text{ cm}^2$. Tác giả sử dụng cốt treo $\text{\O}8$ hai nhánh ($R_{sw} = 285\text{ MPa}$), bố trí mỗi bên 5 đai với bước đai $\text{\O}8u50\text{mm}$.
5. Đồ án đưa ra những phương án nền móng nào để xử lý điều kiện địa chất công trình?
Căn cứ địa chất khu vực quận Hoàng Mai gồm tầng đất bồi tích hỗn hợp sét pha, cát, sạn, sỏi, đồ án thiết kế và so sánh hai phương án móng cho khung trục 2: Phương án 1 sử dụng móng cọc ép bê tông cốt thép và Phương án 2 sử dụng móng cọc khoan nhồi, đảm bảo khả năng chịu lực thẳng đứng và độ lún giới hạn cho công trình 9 tầng.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư Xây dựng đề tài "Chung cư Bắc Linh Đàm" của sinh viên Trần Duy Hưng (Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM) là một công trình thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh cho nhà cao tầng 9 tầng kết hợp dịch vụ thương mại. Tác giả đã vận dụng bài bản các tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam và công cụ tính toán SAP2000 để giải quyết đồng bộ từ quy hoạch công năng kiến trúc, tính toán chi tiết kết cấu sàn, dầm, cầu thang, hồ mái, khung chịu lực đến so sánh hai giải pháp móng cọc. Toàn bộ các bảng tính toán nội lực, thông số vật liệu và quy cách cốt thép đều được trình bày rõ ràng, có độ tin cậy kỹ thuật cao và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chuyên môn của ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp.