Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong chiến lược phát triển kinh tế và đô thị hóa tại Việt Nam, ngành xây dựng giữ vai trò thiết yếu khi nguồn vốn đầu tư xây dựng cơ bản chiếm tỷ trọng từ 40% đến 50% ngân sách nhà nước. Cùng với sự gia tăng mức sống của người dân đô thị và nhu cầu lưu trú, làm việc, sinh hoạt của các chuyên gia, thương nhân trong và ngoài nước, nhu cầu xây dựng các công trình nhà ở cao tầng tiện nghi, tích hợp đa chức năng ngày càng trở nên cấp thiết. Đồ án tốt nghiệp "Chung cư cao cấp 17 tầng" được thực hiện nhằm giải quyết bài toán thiết kế hoàn chỉnh một công trình dân dụng cao tầng, kết hợp không gian căn hộ ở cao cấp với các khu vực thương mại dịch vụ và tiện ích công cộng.

Nhiệm vụ thiết kế và nghiên cứu của đồ án được triển khai theo các mục tiêu cụ thể:

  1. Nghiên cứu giải pháp kiến trúc, tổ chức không gian công năng và bố trí các hệ thống kỹ thuật công trình (điện, cấp thoát nước, thông gió, phòng cháy chữa cháy).
  2. Thiết lập cơ sở vật liệu, lựa chọn hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế xây dựng hiện hành và xác định các tổ hợp tải trọng tác động (tĩnh tải, hoạt tải, gió tĩnh, gió động, động đất).
  3. Mô hình hóa, phân tích nội lực và tính toán cốt thép cho hệ sàn sườn bê tông cốt thép tầng điển hình bằng phần mềm chuyên dụng, kiểm tra điều kiện võng và nứt theo trạng thái giới hạn thứ hai.
  4. Tính toán thiết kế kết cấu cầu thang bộ hai vế và dầm đỡ chiếu tới, chiếu nghỉ.
  5. Xây dựng không gian 3D tổng thể công trình để tính toán tải trọng ngang (gió động, động đất bằng phương pháp phổ phản ứng), phân tích nội lực và thiết kế cốt thép hệ khung trục C, khung trục 3 cùng hệ vách cứng lõi thang máy.
  6. Đánh giá điều kiện địa chất công trình, lựa chọn giải pháp móng cọc bê tông ly tâm ứng suất trước PHC D500, xác định sức chịu tải cọc đơn, thiết kế đài móng cọc cho cột đơn (M1, M2) và đài bè lớn dưới lõi thang máy (ML).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng: Công trình Chung cư cao cấp quy mô 17 tầng nổi và 01 tầng hầm, kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.
  • Phạm vi không gian: Địa điểm xây dựng tại Phường 14, Quận 5, Thành phố Hồ Chí Minh; kích thước mặt bằng công trình 43,7 m × 30,8 m; tổng chiều cao công trình 58,5 m.
  • Phạm vi kỹ thuật: Tập trung phân tích động lực học kết cấu, thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép chịu lực chính và xử lý nền móng cọc trên nền đất nhiều lớp; sản phẩm bàn giao gồm 01 tập thuyết minh tính toán và 18 bản vẽ kỹ thuật khổ A1 (03 bản vẽ kiến trúc, 13 bản vẽ kết cấu khung - sàn - thang, 02 bản vẽ nền móng).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế

Thiết kế kết cấu công trình dựa trên lý thuyết tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo hai nhóm trạng thái giới hạn (TTGH):

  • Trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I): Đảm bảo khả năng chịu lực, độ bền, độ ổn định hình học tổng thể và cục bộ, chống phá hoại do mỏi hoặc do tác động đồng thời của tải trọng và môi trường.
  • Trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II): Đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của công trình, kiểm soát độ mở rộng khe nứt và biến dạng đàn hồi, độ võng, dao động nằm trong giới hạn cho phép.

Hệ thống phương pháp tính toán và phân tích kỹ thuật được áp dụng:

  • Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Mô hình hóa không gian 3D toàn bộ công trình để phân tích động lực học, xác định chu kỳ, tần số và các dạng dao động riêng của công trình; phân tích ứng xử chịu lực của hệ khung - vách dưới tác động của tải trọng ngang.
  • Phương pháp dải bản sàn (Strip Method): Phân chia mặt bằng sàn thành các dải strip theo hai phương trực giao trên phần mềm SAFE v12.2; phân tích nội lực uốn, cắt và kiểm tra biến dạng dài hạn có xét đến ảnh hưởng của hiện tượng từ biến, co ngót theo TCVN 356-2005.
  • Phương pháp tính toán tải trọng gió động (TCXD 229:1999): Tính toán thành phần động của tải trọng gió thông qua việc xác định tần số dao động riêng, hệ số động lực và chuyển vị ngang tỉ đối của các mode dao động bậc thấp.
  • Phương pháp phổ thiết kế phản ứng đàn hồi (TCVN 9386:2012): Xác định tác động động đất tác dụng lên công trình dựa trên đỉnh gia tốc nền thiết kế, loại nền đất, hệ số tầm quan trọng của công trình và hệ số ứng xử kết cấu.
  • Phương pháp cột lệch tâm xiên quy đổi (theo GS. Nguyễn Đình Cống): Chuyển đổi trạng thái chịu lực nén uốn hai phương (lệch tâm xiên) về trạng thái nén lệch tâm phẳng tương đương để tính toán và bố trí cốt thép đối xứng cho tiết diện cột; kiểm tra lại khả năng chịu lực bằng biểu đồ tương tác P-M-M theo tiêu chuẩn BS 8110-97.
  • Phương pháp vùng biên chịu mô men: Áp dụng tính toán cốt thép cho hệ vách cứng lõi thang máy, phân tách vách thành các dải biên tập trung chịu kéo/nén chính và dải giữa chịu ứng suất tiếp.
  • Phương pháp cơ học đất và móng cọc: Tính toán sức chịu tải cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (TCVN 10304:2014), công thức cường độ đất nền Meyerhof (1976), kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (Viện Kiến trúc Nhật Bản); kiểm tra khối móng quy ước theo TCVN 9362:2012; mô hình hóa đài móng bè trên nền đàn hồi (hệ lò xo cọc Winkler/Vesic) trên phần mềm SAFE.

Danh mục quy chuẩn và tiêu chuẩn viện dẫn chính:

  • TCVN 2737:1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCXD 229:1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995.
  • TCVN 9386:2012: Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất.
  • TCVN 5574:2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCVN 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.
  • TCVN 9362:2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.
  • TCVN 10304:2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCVN 7888:2008: Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước.
  • TCVN 9394:2012: Đóng và ép cọc – Thi công và nghiệm thu.
  • TCVN 9393:2012: Cọc – Phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục.
  • BS 8110-97: Tiêu chuẩn Anh về kết cấu bê tông (dùng để tham khảo kiểm tra biểu đồ tương tác cột và vách trên phần mềm ETABS).

Công cụ phần mềm phục vụ tính toán:

  • ETABS 9.7.4: Phân tích động học kết cấu, tính toán dao động, xuất nội lực hệ khung không gian, kiểm tra chuyển vị đỉnh và tương tác P-M-M.
  • SAFE v12.2: Phân tích nội lực dải dầm - sàn, tính toán độ võng dài hạn sàn tầng điển hình và nội lực hệ móng cọc.
  • Microsoft Office 2010 (Excel): Xử lý bảng tính tải trọng, tổ hợp nội lực, tính toán cốt thép tiết diện và lún móng.
  • AutoCAD 2007: Thể hiện toàn bộ hệ thống bản vẽ kiến trúc, kết cấu và nền móng.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Kiến trúc

Chương 1 trình bày tổng quan về quy hoạch, giải pháp kiến trúc và hệ thống kỹ thuật của công trình:

  • Quy mô công trình: Tòa nhà cao 58,5 m gồm 17 tầng nổi và 01 tầng hầm, xây dựng trên khu đất tại Phường 14, Quận 5, TP.HCM. Mật độ xây dựng đạt 52%, diện tích sàn tầng trệt là 2.384 m², tổng diện tích sàn xây dựng từ tầng 2 đến tầng mái là 21.535 m².
  • Phân bố công năng: Tầng hầm cao 3,0 m bố trí bãi đỗ xe, trạm bơm nước, 02 máy phát điện Diesel dự phòng công suất 588 kVA và phòng kỹ thuật điện; Tầng trệt cao 5,0 m bố trí sảnh đón, phòng thường trực và trung tâm thương mại; Tầng 2 đến tầng 16 có chiều cao tầng 3,5 m bố trí các căn hộ khép kín, hướng ra hệ thống hành lang giao thông trung tâm rộng 2,5 m; Tầng 17 (tầng thượng) là khu dịch vụ giải trí, sinh hoạt câu lạc bộ và sân vườn.
  • Giao thông đứng: Bố trí 02 thang máy chở khách (tải trọng 8 người/thang, vận tốc 120 m/phút, chiều rộng cửa 800 mm, phục vụ lưu thông cho khoảng 300 người với thời gian chờ 40 giây) và 01 buồng thang bộ thoát hiểm.
  • Hệ thống kỹ thuật: Điện cấp từ trạm biến áp hạ thế 750 kVA; hệ thống cấp nước sinh hoạt từ bể ngầm bơm tự động lên bể mái; trạm xử lý nước thải công suất 16,5 m³/ngày; hệ thống PCCC trang bị đầu phun nước tự động sprinkler bố trí khoảng cách 3,0 m/đầu, hộp họng nước cứu hỏa vách tường D20 (ống dài 25 m, lăng phun 13 mm) và bình chữa cháy hóa chất tại các lối thoát hiểm.
  • Điều kiện khí hậu: Khu vực Quận 5 có nhiệt độ trung bình năm 27°C, 2500–2700 giờ nắng/năm, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 (trung bình 160 ngày mưa), độ ẩm trung bình 75–80%, vận tốc gió lớn nhất ghi nhận 28 m/s; áp lực gió tiêu chuẩn thuộc vùng II.A (Wo = 0,83 kN/m²).

Chương 2: Thông tin chung về vật liệu và tiêu chuẩn thiết kế

Chương 2 xác định các thông số cơ lý của vật liệu xây dựng và quy định chiều dày lớp bê tông bảo vệ:

  • Bê tông: Toàn bộ kết cấu dầm, sàn, cột, vách, cầu thang và đài móng sử dụng bê tông cấp độ bền B25, có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 14,5\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 1,05\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_b = 30.000\text{ MPa}$.
  • Cốt thép:
    • Cốt thép nhóm AII (đường kính $\varnothing < 10\text{ mm}$): $R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa}$, $R_{sw} = 225\text{ MPa}$, $E_s = 2,1 \times 10^5\text{ MPa}$.
    • Cốt thép nhóm AIII (đường kính $\varnothing \ge 10\text{ mm}$): $R_s = R_{sc} = 365\text{ MPa}$, $R_{sw} = 290\text{ MPa}$, $E_s = 2,0 \times 10^5\text{ MPa}$.
  • Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc:
    • Bản sàn và vách dày trên 100 mm: 15 mm (20 mm đối với môi trường ẩm ướt/ngoài trời).
    • Cấu kiện dầm có chiều cao $h \ge 250\text{ mm}$: 20 mm (25 mm ở nơi ẩm ướt).
    • Cấu kiện cột: 20 mm (25 mm ở nơi ẩm ướt).
    • Dầm móng: 30 mm; Đài móng toàn khối có lớp bê tông lót: 35 mm (không có lót: 70 mm).

Chương 3: Thiết kế kết cấu sàn tầng điển hình

Chương 3 thực hiện tính toán hệ sàn tầng điển hình (nhóm sàn từ tầng 2 đến tầng 15):

  • Sơ đồ kết cấu: Hệ sàn sườn bê tông cốt thép đổ toàn khối dày $h_s = 170\text{ mm}$; kích thước dầm chính $700 \times 300\text{ mm}$, dầm phụ $500 \times 250\text{ mm}$.
  • Tải trọng tác dụng: Tĩnh tải hoàn thiện sàn phòng $g^{tt} = 1,66\text{ kN/m}^2$, sàn khu vệ sinh $g^{tt} = 1,71\text{ kN/m}^2$, tĩnh tải tường xây 100 mm truyền vào sàn $0,09\text{ kN/m}^2$; Hoạt tải tính toán: phòng ở, phòng ngủ, phòng khách, WC $p^{tt} = 1,95\text{ kN/m}^2$ ($p^{tc} = 1,5\text{ kN/m}^2$); hành lang, sảnh $p^{tt} = 3,6\text{ kN/m}^2$ ($p^{tc} = 3,0\text{ kN/m}^2$); ban công, lô gia $p^{tt} = 2,4\text{ kN/m}^2$ ($p^{tc} = 2,0\text{ kN/m}^2$).
  • Phân tích nội lực: Sử dụng SAFE v12.2 vẽ các dải strip có bề rộng $L/4$ theo phương X và phương Y; khai báo tổ hợp tải trọng có xét từ biến (hệ số 1,86) và co ngót (hệ số 0,2) theo TCVN 356-2005 để xác định độ võng toàn phần $f = f_1 - f_2 + f_3$.
  • Kiểm tra ô sàn S2 (nhịp $L_1 = 7,9\text{ m}$):
    • Độ võng lớn nhất xuất ra từ mô hình SAFE: $f_{max} = 28,116\text{ mm} < [f] = L/250 = 31,6\text{ mm}$ (thỏa mãn điều kiện độ võng).
    • Kiểm tra nứt: Mô men hình thành khe nứt $M_{crc} = 111.871\text{ kg}\cdot\text{cm} = 11,187\text{ kNm} > M_1 = 6,01\text{ kNm}$ (sàn không bị nứt).
    • Bố trí cốt thép sàn: Thép chịu lực nhịp và gối sử dụng $\varnothing 8\text{a}110$ ($A_s = 4,57\text{ cm}^2/\text{m}$).

Chương 4: Tính toán kết cấu cầu thang

Chương 4 thiết kế buồng thang bộ dạng bản nghiêng hai vế:

  • Thông số hình học: Chiều cao tầng 3,5 m; thang 2 vế, mỗi vế gồm 10 bậc kích thước bậc rộng 300 mm, cao 167 mm ($\text{tg},\alpha = 0,556$); chiều dày bản thang $h_s = 120\text{ mm}$; dầm chiếu tới/chiếu nghỉ D1 tiết diện $300 \times 200\text{ mm}$.
  • Tải trọng: Tổng tải trọng tác dụng trên bản thang nghiêng $q = 7,85\text{ kN/m}^2$; trên bản chiếu nghỉ $q = 5,21\text{ kN/m}^2$; hoạt tải tiêu chuẩn $p^{tc} = 3,0\text{ kN/m}^2$ ($p^{tt} = 3,6\text{ kN/m}^2$).
  • Nội lực và cốt thép bản thang: Cắt dải bản rộng 1 m tính toán theo sơ đồ khớp; mô men nhịp lớn nhất $M_{max} = 24,0\text{ kNm}$; tính ra diện tích thép $A_s = 723\text{ mm}^2$, chọn bố trí thép $\varnothing 10\text{a}100$ ($A_s = 785\text{ mm}^2$, hàm lượng $\mu = 0,52%$), thép gối đặt theo cấu tạo $\varnothing 10\text{a}200$.
  • Thiết kế dầm D1 ($300 \times 200\text{ mm}$): Mô men uốn giữa nhịp $M_{max} = 32,0\text{ kNm}$, bố trí cốt thép dọc chịu kéo $2\varnothing 16$ ($A_s = 4,02\text{ cm}^2$, $\mu = 0,56%$), thép gối cấu tạo $2\varnothing 14$; khả năng chịu cắt của bê tông $Q_b = 453,5\text{ kN} > Q_{max}$, bố trí cốt đai cấu tạo $\varnothing 6\text{a}200$.

Chương 5: Thiết kế kết cấu khung

Chương 5 là chương trọng tâm, tính toán hệ khung không gian và vách cứng:

  • Bố trí kết cấu: Khung không gian kết hợp vách cứng lõi thang máy dày 300 mm; cột tầng 1 đến tầng 5 sơ bộ tiết diện $900 \times 900\text{ mm}$, giảm dần lên các tầng trên; dầm chính $700 \times 300\text{ mm}$.
  • Động học công trình: Phân tích 5 mode dao động đầu tiên trên ETABS; Mode 1 tịnh tiến phương X ($T_1 = 2,469\text{ s}$), Mode 2 dao động xoắn ($T_2 = 1,552\text{ s}$), Mode 3 tịnh tiến phương Y ($T_3 = 1,557\text{ s}$), Mode 4 ($T_4 = 0,622\text{ s}$). Thành phần gió động được tính toán chi tiết cho Mode 1 và Mode 3 (do có tần số $f < f_L = 1,3\text{ Hz}$).
  • Tải trọng động đất: Địa điểm Quận 5 có gia tốc nền $a_{gR} = 0,0774\text{ m/s}^2$, cấp động đất VII thang MSK-64, gia tốc nền thiết kế $a_g = 0,0759\text{ m/s}^2$; công trình cấp II ($\gamma_I = 1,0$); đất nền loại C ($S = 1,15; T_B = 0,2\text{ s}; T_C = 0,6\text{ s}; T_D = 2,0\text{ s}$); hệ số ứng xử kết cấu $q = 3,9$. Xây dựng phổ phản ứng thiết kế $S_d(T)$ theo phương ngang.
  • Tổ hợp tải trọng: Thiết lập 21 trường hợp tổ hợp (Tổ hợp cơ bản 1, Tổ hợp cơ bản 2 và Tổ hợp đặc biệt có động đất theo phương X, Y lấy 100% phương chính + 30% phương trực giao) cùng 01 tổ hợp Bao (Combbao).
  • Kiểm tra chuyển vị đỉnh: Chuyển vị đỉnh lớn nhất tại sàn mái $f_{max} = 0,078\text{ m} \le [f] = H/750 = 58,5/750 = 0,078\text{ m}$ (đạt yêu cầu theo TCVN 198:1997).
  • Tính cốt thép dầm khung: Đại diện dầm B9 tầng 3 (tiết diện $700 \times 300\text{ mm}$): nhịp chịu $M_{max} = 156,9\text{ kNm}$ bố trí $3\varnothing 20$ ($A_s = 9,42\text{ cm}^2$); gối chịu $M_{min} = -293,0\text{ kNm}$ bố trí $5\varnothing 20$ ($A_s = 15,70\text{ cm}^2$); cốt đai $\varnothing 8\text{a}150$ trong đoạn $L/4$ và $\varnothing 8\text{a}200$ ở giữa nhịp.
  • Tính cốt thép cột khung: Tính toán cột C12 tầng 1 khung trục 3 ($900 \times 900\text{ mm}$, lực nén $N = -15049\text{ kN}$): chuyển đổi lệch tâm xiên sang lệch tâm phẳng, bố trí $20\varnothing 28$ ($A_s = 123,1\text{ cm}^2$, $\mu = 1,61%$), cốt đai $\varnothing 8\text{a}100/\text{a}200$; kiểm tra biểu đồ tương tác P-M-M trên ETABS theo BS 8110-97 cho thấy điểm nội lực nằm trong đường bao chịu lực.
  • Tính cốt thép vách cứng: Vách P1 trục C ($7200 \times 300\text{ mm}$) tính theo phương pháp vùng biên; vùng biên rộng 720 mm bố trí $14\varnothing 16$ ($A_s = 28,14\text{ cm}^2$, $\mu = 1,56%$), vùng giữa đặt cấu tạo $\varnothing 12\text{a}200$; cốt đai vách $\varnothing 8\text{a}100$ ở vùng biên và $\varnothing 8\text{a}200$ ở vùng giữa; kiểm tra hệ số $D/C < 1,0$ trên ETABS thỏa mãn.

Chương 6: Thiết kế kết cấu nền móng

Chương 6 giải quyết bài toán khảo sát địa chất và thiết kế móng cọc sâu:

  • Địa chất công trình: Mực nước ngầm ở độ sâu $-1,0\text{ m}$; cấu tạo 5 lớp đất:
    • Lớp A: Đất đắp, dày 1,0 m.
    • Lớp 1: Á sét dẻo mềm, dày 8,0 m.
    • Lớp 2: Cát hạt trung chặt vừa, dày 6,0 m.
    • Lớp 3: Cát sét hạt trung trạng thái chặt, dày 26,0 m.
    • Lớp 4: Đất sét trạng thái nửa cứng, dày 8,0 m.
  • Giải pháp móng: Chọn cọc bê tông ly tâm ứng suất trước PHC D500 (loại A, đường kính ngoài 500 mm, chiều dày thành cọc 90 mm), chiều dài cọc $L = 22\text{ m}$ (gồm 2 đoạn $11\text{ m}$ nối ép), mũi cọc cắm vào Lớp 3 ở cao độ $-27,0\text{ m}$.
  • Sức chịu tải cọc đơn:
    • Sức chịu tải theo vật liệu cọc PHC-A500: $R_{vl} = 4770\text{ kN}$.
    • Sức chịu tải cực hạn theo chỉ tiêu cơ lý đất nền: $R_{cu1} = 3750,4\text{ kN}$.
    • Sức chịu tải thiết kế lựa chọn: $R_{cd} = 2000\text{ kN}$ ($200\text{ tấn}$).
    • Lực ép cọc kiểm soát tại hiện trường: $2754\text{ kN} \le Q_{ép} \le 4770\text{ kN}$.
  • Thiết kế móng cột M1 và M2:
    • Móng M1: Đài kích thước $4,0 \times 4,0\text{ m}$, chiều cao đài $h_đ = 1,7\text{ m}$, chiều sâu chôn móng $h_m = 4,2\text{ m}$, bố trí 9 cọc PHC D500. Tải trọng tác dụng lớn nhất lên đầu cọc $P_{max} = 1861,2\text{ kN} < R_{cd} = 2000\text{ kN}$; $P_{min} = 1585,6\text{ kN} > 0$ (không bị nhổ). Độ lún tính theo phương pháp cộng lún từng lớp phân tố $S = 2,1\text{ cm} < [S] = 10\text{ cm}$. Bê tông đài đủ khả năng chống xuyên thủng do cột ($P_{cxd} = 22848\text{ kN} > N^{tt}$) và cọc. Thép đáy đài bố trí theo tính toán, thép lớp trên đặt cấu tạo $\varnothing 16\text{a}200$.
    • Móng M2: Đài $4,0 \times 4,0\text{ m}$, $h_đ = 1,7\text{ m}$, bố trí cọc chịu $P_{max} = 1861,2\text{ kN} < R_{cd}$; độ lún $S = 1,4\text{ cm} < 10\text{ cm}$. Độ lún lệch giữa M1 và M2 là $\Delta S / L = (2,1 - 1,4)/790 = 0,00088 < 0,002$ (thỏa mãn quy chuẩn).
  • Thiết kế móng bè lõi thang máy (ML):
    • Kích thước đài bè: $11,5 \times 10,0\text{ m}$, chiều cao đài $h_đ = 2,0\text{ m}$, chôn sâu $h_m = 6,0\text{ m}$, bố trí 56 cọc PHC D500 khoảng cách $3D = 1,5\text{ m}$.
    • Mô hình hóa trên SAFE: Khai báo độ cứng lò xo cọc $K_{cọc} = 104935\text{ kN/m}$ (theo công thức lún cọc đơn Vesic 1977).
    • Kết quả kiểm tra: Phản lực đầu cọc lớn nhất $P_{max} = 1736\text{ kN} < R_{cd} = 2000\text{ kN}$; $P_{min} = 1438\text{ kN} > 0$; độ lún khối móng quy ước $S = 6,5\text{ cm} < 10\text{ cm}$.
    • Bố trí thép đài ML: Thép đáy theo phương X và phương Y tính toán từ mô men dải strip SAFE; thép mặt trên bố trí cấu tạo $\varnothing 16\text{a}200$.

Kết quả và đóng góp

Các kết quả tính toán số liệu và thông số thiết kế kết cấu của công trình được tổng hợp qua các bảng sau:

Cấu kiện kết cấu Tiết diện hình học Cốt thép dọc chịu lực chính Cốt đai / Cốt thép phân bố Kiểm tra trạng thái giới hạn
Sàn tầng điển hình (S2) Dày $h_s = 170\text{ mm}$ $\varnothing 8\text{a}110$ ($A_s = 4,57\text{ cm}^2/\text{m}$) Bố trí lưới hai phương Võng $f = 28,116\text{ mm} < 31,6\text{ mm}$; Không nứt
Bản thang bộ Dày $h_s = 120\text{ mm}$ $\varnothing 10\text{a}100$ ($A_s = 7,85\text{ cm}^2/\text{m}$) $\varnothing 10\text{a}200$ (gối cấu tạo) Mô men nhịp $M_{max} = 24,0\text{ kNm}$, $\mu = 0,52%$
Dầm chiếu tới D1 $300 \times 200\text{ mm}$ Nhịp $2\varnothing 16$; Gối $2\varnothing 14$ $\varnothing 6\text{a}200$ $Q_b = 453,5\text{ kN} > Q_{max}$; Đủ chịu cắt
Dầm chính khung (B9) $700 \times 300\text{ mm}$ Nhịp $3\varnothing 20$; Gối $5\varnothing 20$ $\varnothing 8\text{a}150$ (đoạn $L/4$), $\varnothing 8\text{a}200$ (giữa) Bê tông B25, cốt đai đủ chịu cắt $Q_{max} = 169\text{ kN}$
Cột tầng 1 (C12) $900 \times 900\text{ mm}$ $20\varnothing 28$ ($A_s = 123,1\text{ cm}^2$) $\varnothing 8\text{a}100$ (vùng nối), $\varnothing 8\text{a}200$ Hàm lượng $\mu = 1,61%$; Tương tác P-M-M an toàn
Vách cứng lõi (P1) Dày $300\text{ mm}$ Vùng biên: $14\varnothing 16$ ($A_s = 28,14\text{ cm}^2$) Vùng giữa: $\varnothing 12\text{a}200$; Đai $\varnothing 8\text{a}100/\text{a}200$ Hệ số kiểm tra $D/C < 1,0$ trên ETABS

Bảng tổng hợp kết quả tính toán và kiểm tra các loại đài móng:

Loại đài móng Kích thước đài ($L \times B \times h_đ$) Số lượng cọc PHC D500 Tải trọng cọc $P_{max}$ Độ lún tính toán $S$ Cốt thép chịu lực lớp dưới
Móng cột M1 $4,0 \times 4,0 \times 1,7\text{ m}$ 9 cọc $1861,2\text{ kN} < 2000\text{ kN}$ $2,1\text{ cm} < 10\text{ cm}$ Thép tính toán; Thép trên $\varnothing 16\text{a}200$
Móng cột M2 $4,0 \times 4,0 \times 1,7\text{ m}$ 6-9 cọc $1861,2\text{ kN}