Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa và gia tăng dân số tại các trung tâm đô thị lớn như Thành phố Hồ Chí Minh đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc phát triển quỹ nhà ở theo chiều cao nhằm tối ưu hóa diện tích sử dụng đất và đáp ứng tiện nghi sinh hoạt cho người dân. Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế chung cư cao tầng Lý Thường Kiệt" được thực hiện nhằm giải quyết bài toán thiết kế toàn diện một công trình dân dụng cao tầng, kết hợp hài hòa giữa công năng kiến trúc, độ an toàn chịu lực của hệ kết cấu bê tông cốt thép và tính ổn định của nền móng công trình trong điều kiện địa chất cụ thể tại đô thị.

Mục tiêu nghiên cứu và nhiệm vụ kỹ thuật được xác định cụ thể trong văn bản gồm các nội dung sau:

  1. Hoàn thiện giải pháp kiến trúc: Thể hiện lại và hiệu chỉnh hệ thống hồ sơ bản vẽ kiến trúc công trình phù hợp với dây chuyền công năng chung cư nhiều tầng và điều kiện khí hậu khu vực.
  2. Thiết kế kết cấu phần thân: Lựa chọn giải pháp kết cấu, xác định tải trọng (tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió tĩnh, tải trọng gió động và tải trọng động đất); tính toán thiết kế sàn sườn toàn khối tầng điển hình; tính toán thiết kế các cấu kiện phụ trợ gồm cầu thang bộ 2 vế và bể nước mái; mô hình hóa không gian 3D để phân tích nội lực và tính toán cốt thép cho hệ khung - vách - lõi chịu lực (trọng tâm khung trục C và khung trục 2).
  3. Thiết kế nền móng: Tổng hợp số liệu địa chất từ hố khoan khảo sát; tính toán sức chịu tải của cọc và thiết kế kết cấu đài móng cho 2 phương án khả thi gồm phương án móng cọc khoan nhồi và phương án móng cọc ép bê tông cốt thép; so sánh và lựa chọn giải pháp móng tối ưu.
  4. Thể hiện khối lượng đồ án: Hoàn thành 02 tập thuyết minh tính toán chi tiết và 20 bản vẽ kỹ thuật khổ A1 (bao gồm 5 bản vẽ kiến trúc, 11 bản vẽ kết cấu, 4 bản vẽ nền móng).

Đối tượng nghiên cứu là công trình Chung cư cao tầng Số 2/2A Lý Thường Kiệt, Phường 15, Quận 11, TP. Hồ Chí Minh. Phạm vi nghiên cứu về không gian là toàn bộ khối công trình có chiều cao 57 m gồm 23 tầng (01 tầng hầm, 01 tầng trệt, 15 tầng lầu, 01 tầng kỹ thuật và tum mái). Phạm vi thời gian thực hiện đồ án từ ngày 15/09/2015 đến ngày 07/01/2016.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án ứng dụng hệ thống cơ sở lý thuyết tính toán cơ học kết cấu, cơ học đất - nền móng và hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng hiện hành của Việt Nam:

  • Tiêu chuẩn tải trọng và tác động: TCVN 2737:2006 (Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế).
  • Tiêu chuẩn tính toán tải trọng gió động: TCXD 229:1999 (Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995).
  • Tiêu chuẩn kháng chấn: TCVN 375:2006 / Tài liệu hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép chịu động đất theo phương pháp phổ phản ứng.
  • Tiêu chuẩn kết cấu bê tông cốt thép: TCXD 5574:2012 / TCXDVN 356:2005 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế) và TCXD 198:1997 (Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối).
  • Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc: TCXD 195:1997 (Nhà cao tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi) cùng các quy trình tính toán cọc ép theo chỉ tiêu cơ lý và cường độ đất nền.

Phương pháp nghiên cứu và tính toán thực tế được áp dụng trong đồ án:

  • Phương pháp giải tích và tra bảng đàn hồi: Áp dụng lý thuyết bản sàn đàn hồi để tính toán nội lực các ô bản sàn 2 phương (bản kê 4 cạnh) dựa trên tỷ số kích thước cạnh ô sàn; phương pháp cắt dải phẳng bề rộng 1 m chịu uốn một phương cho bản dầm và bản thang bộ.
  • Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Sử dụng phần mềm SAFE để rời rạc hóa và phân tích trường nội lực, chuyển vị, kiểm tra biến dạng võng của bản nắp, bản đáy và hệ dầm bể nước mái.
  • Phương pháp phân tích kết cấu không gian 3D: Sử dụng phần mềm ETABS để thiết lập mô hình khung không gian tổng thể kết hợp hệ vách cứng và lõi thang máy; khai báo nguồn khối lượng dao động (Mass Source); phân tích dao động riêng để xác định các chu kỳ, tần số và dạng dao động (Mode shape); tính toán lực cắt đáy và phân phối lực ngang do thành phần động của gió và động đất lên từng tầng.
  • Nguồn dữ liệu sử dụng: Báo cáo khảo sát địa chất công trình gồm 4 lớp đất tại khu vực xây dựng; hồ sơ bản vẽ kiến trúc công trình; các thông số khí tượng thủy văn tại Quận 11, TP. Hồ Chí Minh (áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$, thuộc vùng áp lực gió II-A).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Kiến trúc

Chương này giới thiệu tổng quan về giải pháp quy hoạch mặt bằng và hệ thống kỹ thuật công trình. Chung cư được xây dựng tại khu đất 2/2A Lý Thường Kiệt, Phường 15, Quận 11, TP. Hồ Chí Minh với tổng chiều cao 57 m. Quy mô công trình gồm 23 tầng: 01 tầng hầm cao 3 m dùng làm gara đỗ xe và bố trí trạm kỹ thuật/bể nước ngầm; tầng trệt cao 5 m; 15 tầng lầu điển hình cao 3.6 m (diện tích sàn $24\text{ m} \times 28\text{ m} = 612\text{ m}^2$, bố trí 8 căn hộ/tầng); 01 tầng kỹ thuật cao 3 m; tum mái bố trí bể nước sinh hoạt và PCCC.

Hệ thống hạ tầng kỹ thuật bao gồm: nguồn điện lưới thành phố kết hợp máy phát dự phòng tại tầng hầm; hệ thống cấp nước phân vùng qua trạm bơm, bể ngầm và bể mái; hệ thống thoát nước phân lưu nước mưa và nước thải sinh hoạt (qua bể tự hoại trước khi đấu nối cống chung); hệ thống báo cháy tự động và 05 cột thu lôi chống sét đặt trên mái.

Về giải pháp chống thấm tầng hầm, tác giả trình bày và so sánh chi tiết:

  • Đáy tầng hầm (03 phương án): Phương án 1 dùng Intoc-04 Super chống thấm thuận trước khi đổ bê tông đáy; Phương án 2 dùng Intoc-04 quét hồ dầu dày 4 mm kèm vữa bảo vệ VXM M75 dày 2-3 cm trước khi lắp cốt thép; Phương án 3 chống thấm nghịch bằng Intoc-04 trên bề mặt bê tông đáy sau 2 tuần kết hợp lớp bê tông đá mi bảo vệ dày 4-5 cm.
  • Vách tầng hầm (02 phương án): Phương án 1 dùng Intoc-04 quét lớp chống thấm dày 4 mm; Phương án 2 dùng hệ Intoc-04A thi công 2 lớp (lớp hồ dầu 2-3 mm và lớp vữa chống thấm tỷ lệ 1 xi măng : 3 cát dày 2 mm).

Chương 2: Kết cấu

Tác giả phân tích các giải pháp kết cấu chịu lực nhằm lựa chọn mô hình tối ưu cho nhà cao tầng. Về phương án sàn, tác giả so sánh sàn sườn toàn khối, sàn ô cờ và sàn không dầm/ứng suất trước, từ đó lựa chọn hệ sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối do ưu điểm tính toán rõ ràng, liên kết nút cứng tốt và giảm tải trọng bản thân. Về hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng, tác giả đánh giá ưu nhược điểm của hệ khung chịu lực, hệ vách cứng, hệ lõi cứng, hệ khung - vách và hệ khung - lõi; quyết định lựa chọn hệ khung - vách - lõi bê tông cốt thép đổ toàn khối.

Quy cách vật liệu sử dụng trong thiết kế:

  • Bê tông cấp độ bền B25: Cường độ tính toán chịu nén $R_b = 14.5\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo $R_{bt} = 1.05\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_b = 30000\text{ MPa}$.
  • Cốt thép nhóm AI ($\phi \le 10\text{ mm}$): Cường độ chịu nén và kéo $R_{sc} = R_s = 225\text{ MPa}$, cường độ cốt đai $R_{sw} = 175\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_s = 210000\text{ MPa}$.
  • Cốt thép nhóm AIII ($\phi > 10\text{ mm}$): Cường độ chịu nén và kéo $R_{sc} = R_s = 365\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_s = 200000\text{ MPa}$.

Tải trọng tác dụng bao gồm: Tĩnh tải các lớp hoàn thiện sàn, tường xây gạch dày 100 mm và 220 mm; Hoạt tải tiêu chuẩn theo công năng phòng khách/ngủ/bếp ($1.5\text{ kN/m}^2$), hành lang/sảnh ($3.0\text{ kN/m}^2$), gara xe ($5.0\text{ kN/m}^2$); Tải trọng ngang do gió với áp lực tiêu chuẩn $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$.

Chương 3: Tính toán sàn điển hình

Sàn tầng 2 được chọn làm sàn tầng điển hình để tính toán. Tiết diện dầm chính sơ bộ chọn $(300 \times 700)\text{ mm}$, dầm phụ $(200 \times 500)\text{ mm}$, dầm phụ khu vệ sinh $(200 \times 300)\text{ mm}$. Chiều dày bản sàn được tính toán sơ bộ dựa trên ô sàn lớn nhất S5 ($3.655\text{ m} \times 6.700\text{ m}$) theo công thức $h_s = (D/m) \cdot L_1$, chọn chiều dày sàn toàn mặt bằng $h_s = 120\text{ mm}$. Tỷ số độ cứng $h_d/h_s \ge 3$ cho phép xem liên kết giữa bản sàn và các dầm là liên kết ngàm.

Phân loại và tính toán nội lực bản sàn:

  • Các ô sàn có tỷ số cạnh $l_2/l_1 \le 2$ (như ô S3, S5, S9) được tính theo sơ đồ bản kê 4 cạnh làm việc hai phương, tra hệ số $m_{i1}, m_{i2}, k_{i1}, k_{i2}$ để xác định mômen nhịp và mômen gối.
  • Các ô sàn có tỷ số cạnh $l_2/l_1 > 2$ hoặc ban công đưa ra (như ô S1, S2, S10, S11) được tính theo sơ đồ bản dầm một phương, cắt dải rộng 1 m theo phương cạnh ngắn.

Tác giả thực hiện tính toán diện tích cốt thép $A_s$, kiểm tra hàm lượng cốt thép $\mu_{min} = 0.1% \le \mu \le \mu_{max} = 4%$ và kiểm tra độ võng cho các ô bản sàn theo TCXDVN 356:2005 (độ cứng trụ $D = E_b h^3 / [12(1-\mu^2)]$, kiểm tra điều kiện $f_{max} \le f_{gh} = L/200$), tất cả các ô sàn đều thỏa mãn điều kiện độ võng cho phép.

Chương 4: Tính toán cầu thang bộ

Thiết kế cầu thang bộ dạng 2 vế dạng bản dầm nghiêng chịu lực cho chiều cao tầng điển hình $H = 3.6\text{ m}$. Bản thang rộng $1.2\text{ m}$, chiếu nghỉ rộng $1.2\text{ m}$, chiều dài vế thang $L = 3.15\text{ m}$. Bậc thang có kích thước chiều cao $h = 180\text{ mm}$, chiều rộng $b = 300\text{ mm}$, góc nghiêng bản thang $\alpha = 29^\circ 44'$ ($\cos\alpha = 0.868$). Chiều dày bản thang sơ bộ chọn $h_t = 160\text{ mm}$; kích thước dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới chọn $(200 \times 300)\text{ mm}$.

Sơ đồ tính toán được thực hiện bằng cách cắt dải bản thang rộng 1 m theo phương dọc; quy đổi tĩnh tải các lớp hoàn thiện (đá hoa cương, vữa lót, bậc gạch, vữa trát trần) theo phương nghiêng và phương đứng; hoạt tải tiêu chuẩn được nhân hệ số góc nghiêng $\cos\alpha$. Tác giả xác định biểu đồ mômen uốn, tính toán bố trí cốt thép dọc chịu lực cho bản thang và cốt thép dọc, cốt đai cho dầm chiếu nghỉ/chiếu tới.

Chương 5: Tính toán thiết kế bể nước mái

Bể nước mái đặt trên tum công trình thực hiện nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt và dự trữ nước chữa cháy. Kết cấu bể nước bao gồm: bản nắp, hệ dầm nắp, bản thành bể, bản đáy và hệ dầm đáy.

  • Bản nắp và dầm nắp: Được mô hình hóa và phân tích trên phần mềm SAFE theo phương pháp phần tử hữu hạn, kiểm tra nội lực theo các dải Strip phương X, Y và kiểm tra độ võng đàn hồi.
  • Bản thành bể: Tính toán theo sơ đồ bản ngàm một cạnh vào đáy và liên kết với nắp, chịu tải trọng gió ngoài thành bể và áp lực thủy tĩnh của nước tác dụng từ trong ra theo phương thẳng đứng và phương ngang.
  • Bản đáy và dầm đáy: Chịu tổ hợp tải trọng bất lợi nhất gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo đáy bể và áp lực cột nước chứa đầy bên trong; mô hình hóa dải dầm bản đáy bằng SAFE để xuất mômen uốn, lực cắt và bố trí cốt thép dọc, cốt thép đai theo TCVN 5574:2012.

Chương 6: Tính toán khung không gian

Chương này thực hiện mô hình hóa không gian 3D toàn bộ công trình trên phần mềm ETABS. Kích thước tiết diện các cấu kiện cột, dầm, vách cứng được sơ bộ theo từng tầng giảm dần theo chiều cao nhà để tối ưu hóa vật liệu. Khai báo tải trọng đứng gồm tĩnh tải sàn, tường xây phân bố trên dầm và hoạt tải sử dụng theo tầng.

Tính toán tải trọng ngang:

  • Tải trọng gió tĩnh: Tính toán áp lực gió phân bố lên các tầng theo TCVN 2737:2006 với $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$.
  • Tải trọng gió động: Tính toán theo TCXD 229:1999, xét thành phần động của gió theo phương X ứng với Mode dao động thứ 1 và theo phương Y ứng với Mode dao động thứ 3 sau khi giải bài toán dao động riêng trong ETABS.
  • Tải trọng động đất: Phân tích theo phương pháp phổ phản ứng đàn hồi (TCVN 375:2006). Lực cắt động đất được xác định và phân phối lên các tầng theo phương X (ứng với các Mode dao động 1, 4, 7) và theo phương Y (ứng với các Mode dao động 2, 6, 9).

Tác giả thiết lập các tổ hợp tải trọng (tổ hợp cơ bản 1, tổ hợp cơ bản 2 và tổ hợp đặc biệt có động đất), tiến hành chạy mô hình, trích xuất biểu đồ bao mômen, lực cắt, lực dọc. Trên cơ sở đó, tiến hành tính toán cốt thép dọc chịu uốn - nén lệch tâm phẳng/không gian cho các cột, cốt thép dọc và cốt đai chống cắt cho dầm, cốt thép chịu lực cho hệ vách cứng phẳng (vách P1) thuộc khung trục C và khung trục 2; đồng thời tính toán chi tiết chiều dài đoạn neo và nối cốt thép.

Chương 7: Phương án móng cọc khoan nhồi

Tổng hợp số liệu khảo sát địa chất công trình gồm 4 lớp đất từ hố khoan khảo sát:

  • Lớp 1: Bùn sét màu xám đen, trạng thái chảy.
  • Lớp 2: Sét pha màu nâu vàng, trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng.
  • Lớp 3: Cát hạt trung màu xám trắng, kết cấu chặt vừa.
  • Lớp 4: Sét màu nâu đỏ - nâu vàng, trạng thái nửa cứng đến cứng (lớp chịu lực chính).

Tác giả tính toán sức chịu tải đơn cọc khoan nhồi theo 3 chỉ tiêu: theo chỉ tiêu cường độ đất nền, theo chỉ tiêu cơ lý đất nền và theo cường độ vật liệu bê tông cốt thép cọc; lấy giá trị nhỏ nhất làm sức chịu tải cho phép của cọc. Tiến hành thiết kế đài móng cho 3 vị trí điển hình:

  1. Móng cột C16 thuộc khung trục C.
  2. Móng cột C6 thuộc khung trục 2.
  3. Móng vách lõi thang máy.

Nội dung tính toán móng bao gồm: xác định số lượng cọc, bố trí mặt bằng cọc, kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc ($P_{max} \le 1.2 R_{tc}$, $P_{tb} \le R_{tc}$), kiểm tra ứng suất dưới đáy móng khối quy ước ($R_{tc}^{kqu}$), tính lún móng cọc theo phương pháp cộng lún từng lớp, kiểm tra điều kiện chống đâm thủng (xuyên thủng) đài móng và tính toán cốt thép đài móng theo hai phương X, Y.

Chương 8: Phương án móng cọc ép

Tác giả lập phương án móng cọc ép bê tông cốt thép đúc sẵn để so sánh với phương án cọc khoan nhồi. Cọc ép được tính toán sức chịu tải đơn cọc theo cường độ đất nền, cơ lý đất nền và vật liệu làm cọc; bổ sung bước tính toán kiểm tra khả năng chịu lực của tiết diện cọc trong các giai đoạn vận chuyển, cẩu lắp và dựng cọc vào giá ép.

Tiến hành thiết kế chi tiết đài móng cọc ép cho cột C16, cột C6 và vách lõi thang máy; kiểm tra phản lực đầu cọc, kiểm tra lún móng khối quy ước và kiểm tra xuyên thủng đài cọc. Cuối chương, tác giả lập bảng tổng hợp khối lượng vật liệu (bê tông, cốt thép, chiều dài cọc) để so sánh chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật giữa phương án móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi, từ đó đề xuất phương án móng hợp lý nhất cho công trình.

Chương 9: Tài liệu tham khảo

Liệt kê danh mục các tiêu chuẩn quy phạm nhà nước (TCVN 2737:2006, TCXD 229:1999, TCXD 5574:2012, TCXD 198:1997, TCXD 195:1997, TCVN 375:2006), các giáo trình kết cấu bê tông cốt thép, nền móng công trình và tài liệu chuyên khảo của các tác giả chuyên ngành xây dựng dân dụng.

Kết quả và đóng góp

Đồ án hoàn thành trọn vẹn khối lượng tính toán và thiết kế kỹ thuật cho công trình chung cư cao tầng 23 tầng với các kết quả cụ thể:

Hạng mục cấu kiện Giải pháp thiết kế được chọn Kích thước / Thông số kỹ thuật chính Tiêu chuẩn / Phương pháp kiểm tra
Bản sàn tầng 2 Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối Chiều dày sàn $h_s = 120\text{ mm}$ TCXDVN 356:2005 ($f_{max} \le L/200$)
Hệ dầm sàn tầng 2 Dầm chính và dầm phụ BTCT Dầm chính $300\times700\text{ mm}$; dầm phụ $200\times500\text{ mm}$ Tính toán cốt thép theo TCXD 5574:2012
Cầu thang bộ Bản thang 2 vế bê tông cốt thép Bản thang $h_t = 160\text{ mm}$, bậc $180\times300\text{ mm}$ Cắt dải 1 m, góc nghiêng $\alpha = 29^\circ 44'$
Kết cấu thân Hệ khung - vách - lõi cứng BTCT Cấp độ bền bê tông B25, Thép AI & AIII Mô hình không gian 3D (ETABS)
Tải trọng động Gió động & Động đất Gió động Mode 1(X), Mode 3(Y); Động đất phổ phản ứng TCXD 229:1999 & TCVN 375:2006
Nền móng So sánh Cọc khoan nhồi và Cọc ép Thiết kế chi tiết đài móng C16, C6 và lõi thang Kiểm tra lún khối quy ước & xuyên thủng đài
Chống thấm ngầm Intoc-04 / Intoc-04 Super / Intoc-04A 3 phương án đáy hầm, 2 phương án vách hầm Định mức $1\text{ lít}/2\text{ m}^2$

Các giải pháp và đề xuất kỹ thuật của tác giả:

  • Đề xuất phương án kết cấu sàn sườn toàn khối kết hợp hệ khung - vách - lõi chịu lực mang lại hiệu quả chịu tải trọng ngang tốt trong điều kiện công trình cao 57 m chịu cả thành phần động của gió và động đất.
  • Hoàn thiện quy trình so sánh và lựa chọn phương án móng dựa trên số liệu địa chất hố khoan thực tế, tính toán chi tiết phản lực cọc, kiểm tra lún móng khối quy ước và kiểm tra xuyên thủng đài.
  • Đưa ra quy trình chi tiết các bước thi công chống thấm tầng hầm (chống thấm thuận và nghịch) sử dụng phụ gia chuyên dụng Intoc, phù hợp với điều kiện mực nước ngầm đô thị.

Về mặt đóng góp học thuật và kỹ thuật: Tác giả đã tổng hợp và vận dụng đồng bộ chuỗi tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng của Việt Nam từ khâu phân tích động lực học kết cấu (gió động, động đất), mô hình hóa không gian 3D trên ETABS/SAFE đến tính toán cốt thép tiết diện và xử lý nền móng công trình nhiều tầng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án:

  • Phạm vi tính toán cốt thép phần thân tập trung giải quyết chi tiết cho khung phẳng trục C và khung phẳng trục 2 trích xuất từ mô hình không gian, chưa thể hiện toàn bộ các trục khung còn lại trên mặt bằng.
  • Mô hình tính toán sàn và cầu thang bộ được tách riêng thành các bài toán cục bộ (tra bảng đàn hồi và dải dầm phẳng), chưa xét đến sự làm việc đồng thời của sàn như một màng cứng đàn hồi phi tuyến trong tổng thể khung không gian.
  • Số liệu địa chất chỉ dựa trên kết quả khảo sát cục bộ của hố khoan tại vị trí công trình; phần so sánh kinh tế móng cọc dừng lại ở mức độ thống kê vật liệu chính (bê tông, thép, mét dài cọc).

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp:

  • Nghiên cứu ứng dụng phương án sàn bê tông cốt thép dự ứng lực căng sau (post-tensioned slab) để giảm chiều cao dầm, tăng chiều cao thông thủy và mở rộng khẩu độ lưới cột.
  • Phân tích tương tác động lực học phi tuyến giữa kết cấu phần thân - đài móng - cọc - nền đất (Soil-Structure Interaction - SSI) khi chịu tải trọng động đất mạnh.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo kỹ thuật cho sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp trong quá trình thực hiện đồ án môn học 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 bao gồm:

  • Quy trình tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCXD 229:1999 và tải trọng động đất theo phương pháp phổ phản ứng TCVN 375:2006.
  • Phương pháp mô hình hóa và khai báo tải trọng, tổ hợp nội lực trong ETABS và SAFE cho hệ kết cấu nhà nhiều tầng có vách và lõi cứng.
  • Trình tự tính toán kiểm tra nền móng cọc (sức chịu tải đơn cọc, tính lún khối quy ước, kiểm tra xuyên thủng đài cột và đài lõi vách thang máy).

Câu hỏi thường gặp

1. Công trình có quy mô số tầng, chiều cao và diện tích mặt bằng tầng điển hình là bao nhiêu?
Công trình có chiều cao 57 m, gồm 23 tầng (01 tầng hầm cao 3 m, tầng trệt cao 5 m, 15 tầng lầu cao 3.6 m, 01 tầng kỹ thuật cao 3 m và tum mái). Mặt bằng tầng điển hình có kích thước $24\text{ m} \times 28\text{ m} = 612\text{ m}^2$, bố trí 8 căn hộ/tầng.

2. Chiều dày sàn tầng điển hình được lựa chọn là bao nhiêu và kích thước các dầm chính, dầm phụ là bao nhiêu?
Bản sàn tầng điển hình (tầng 2) có chiều dày $h_s = 120\text{ mm}$ (chọn theo ô sàn lớn nhất S5 kích thước $3.655\text{ m} \times 6.700\text{ m}$). Tiết diện dầm chính là $(300 \times 700)\text{ mm}$, dầm phụ là $(200 \times 500)\text{ mm}$, dầm phụ khu vệ sinh là $(200 \times 300)\text{ mm}$.

3. Tải trọng gió và động đất tác dụng vào công trình được tính toán theo những tiêu chuẩn và mode dao động nào?
Tải trọng gió tĩnh được tính theo TCVN 2737:2006 với áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$. Tải trọng gió động tính theo TCXD 229:1999 ứng với Mode dao động 1 (phương X) và Mode dao động 3 (phương Y). Tải trọng động đất tính theo phương pháp phổ phản ứng (TCVN 375:2006) ứng với các Mode 1, 4, 7 (phương X) và Mode 2, 6, 9 (phương Y).

4. Cấp độ bền của bê tông và các loại cốt thép được chỉ định sử dụng trong đồ án có các thông số cường độ tính toán nào?
Bê tông cấp độ bền B25 có cường độ tính toán chịu nén $R_b = 14.5\text{ MPa}$, chịu kéo $R_{bt} = 1.05\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_b = 30000\text{ MPa}$. Cốt thép $\phi \le 10\text{ mm}$ dùng nhóm AI ($R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$, $R_{sw} = 175\text{ MPa}$). Cốt thép $\phi > 10\text{ mm}$ dùng nhóm AIII ($R_s = R_{sc} = 365\text{ MPa}$).

5. Đồ án thiết kế nền móng cho những vị trí cấu kiện cụ thể nào và so sánh những phương án móng nào?
Đồ án tính toán thiết kế đài móng cho 3 vị trí chịu lực điển hình gồm cột C16 (khung trục C), cột C6 (khung trục 2) và móng vách lõi thang máy; đồng thời thực hiện tính toán thiết kế chi tiết và so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa hai phương án: Móng cọc khoan nhồi và Móng cọc ép bê tông cốt thép.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế chung cư cao tầng Lý Thường Kiệt" của sinh viên Lê Văn Trỗi (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) là một công trình học thuật hoàn chỉnh thuộc ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng. Tác giả đã giải quyết đồng bộ và chi tiết các nội dung từ thiết kế kiến trúc, tính toán kết cấu sàn - thang - bể nước - khung không gian 3D chịu tải trọng động đến thiết kế so sánh hai phương án nền móng cọc dựa trên điều kiện địa chất cụ thể. Toàn bộ các bước tính toán và lựa chọn kỹ thuật trong đồ án đều tuân thủ nghiêm ngặt hệ thống tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam hiện hành, mang lại giá trị tham khảo thực tiễn cao cho công tác thiết kế nhà cao tầng bê tông cốt thép.