Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa và phát triển kinh tế - xã hội tại Thành phố Hồ Chí Minh tạo ra áp lực lớn về quỹ nhà ở và nhu cầu nâng cấp hạ tầng đô thị. Việc thay thế các khu dân cư cũ xuống cấp bằng các khối nhà chung cư cao tầng hiện đại, tích hợp đa chức năng (thương mại, dịch vụ, văn phòng và nhà ở) là định hướng quy hoạch thực tiễn của thành phố. Trong bối cảnh đó, đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng thực hiện đề tài thiết kế công trình chung cư cao tầng Quang Anh Tower (văn bản còn ghi nhận tên gọi Quang Anh Power) nhằm giải quyết tổng thể bài toán kiến trúc, xác lập giải pháp kết cấu chịu lực và tính toán cấu kiện bê tông cốt thép cho công trình.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kế của đồ án bao gồm:

  1. Tổng hợp và phân tích giải pháp quy hoạch tổng mặt bằng, công năng kiến trúc và hạ tầng kỹ thuật của công trình chung cư cao tầng.
  2. Thiết lập cơ sở dữ liệu tải trọng tác động (tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió tĩnh, gió động và tải trọng động đất) dựa trên hệ thống tiêu chuẩn xây dựng hiện hành.
  3. Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực không gian, sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện (cột, dầm, vách, sàn, móng cọc).
  4. Xây dựng mô hình tính toán nội lực không gian bằng phương pháp phần tử hữu hạn trên phần mềm chuyên dụng và phân tích dao động công trình.
  5. Thực hiện thiết kế chi tiết cấu kiện sàn sườn toàn khối tầng điển hình (kiểm tra trạng thái giới hạn về cường độ, độ võng ngắn hạn, độ võng dài hạn, nứt và bố trí cốt thép).
  6. Tính toán và thiết kế cấu kiện kết cấu phụ trợ (cầu thang bộ thoát hiểm).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu bê tông cốt thép toàn khối của khối nhà chung cư cao 21 tầng có 2 tầng hầm.
  • Phạm vi không gian: Công trình tọa lạc tại Phường 1, Quận 6, Thành phố Hồ Chí Minh, tiếp giáp hai mặt tiền đường Lữ Gia và Nguyễn Thị Nhỏ.
  • Phạm vi thời gian và tiêu chuẩn: Số liệu khí hậu, địa chất và hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật được áp dụng đến thời điểm thực hiện đồ án (tháng 08/2019).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án được xây dựng trên cơ sở lý thuyết tính toán kết cấu bê tông cốt thép, cơ học kết cấu công trình nhiều tầng, động lực học công trình và lý thuyết phần tử hữu hạn. Hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật, văn bản quy chuẩn và công cụ tính toán được tác giả sử dụng bao gồm:

Hệ thống tiêu chuẩn thiết kế:

  • Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 2737:1995 (Tải trọng và tác động), TCVN 5574:2012 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép), TCVN 198:1997 (Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối), 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 động đất), TCXDVN 205:1998, TCXDVN 195:1997, TCVN 10304:2014 (Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế), TCVN 9395:2012, TCVN 9396:2012 (Cọc khoan nhồi).
  • Tiêu chuẩn quốc tế tham khảo: ACI 318-2002 (Tiêu chuẩn Mỹ), BS 8110-1997 (Tiêu chuẩn Anh), EN 1992-1-1:2004 + AC2:2010 (Eurocode 2 về tính toán hệ số từ biến và co ngót).

Phương pháp tính toán và phần mềm ứng dụng:

  • Phương pháp giải tích và tra bảng kết hợp công thức thực nghiệm để xác định sơ bộ kích thước tiết diện dầm, cột, sàn, vách.
  • Phương pháp phân tích động lực học công trình xác định chu kỳ, tần số và dạng dao động riêng (15 mode dao động) để tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCXD 229:1999.
  • Phương pháp phổ phản ứng đàn hồi (Response Spectrum Method) theo TCVN 9386:2012 để phân tích tác động động đất do công trình có tính bất đối xứng và không đều đặn theo mặt đứng.
  • Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) mô hình hóa không gian 3D trên phần mềm ETABS (cột, dầm dùng phần tử Frame; sàn, vách dùng phần tử Shell) và phần mềm SAFE chuyên dụng thiết kế sàn dầm (chia dải Strip bề rộng $L/4$).
  • Tiện ích lập trình VBA hỗ trợ tính toán tải trọng gió, động đất và diện tích cốt thép dầm, cột, vách, sàn, móng cọc khoan nhồi.

Chỉ tiêu vật liệu sử dụng trong thiết kế:

Loại vật liệu Cấp bền / Nhóm thép Các chỉ tiêu cơ lý tính toán
Bê tông Cấp độ bền B30 $\gamma = 25\text{ kN/m}^3$; $R_b = 17\text{ MPa}$; $R_{bt} = 1.2\text{ MPa}$; $E_b = 32.500\text{ MPa}$
Thép AI Đường kính $\phi \le 10\text{ mm}$ $R_s = R_{sc} = 225\text{ MPa}$; $R_{sw} = 175\text{ MPa}$; $E_s = 210.000\text{ MPa}$
Thép AII Đường kính $\phi > 10\text{ mm}$ (dùng cho sàn) $R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa}$; $R_{sc} = 280\text{ MPa}$; $E_s = 210.000\text{ MPa}$
Thép AIII Đường kính $\phi > 10\text{ mm}$ (dầm, cột, vách, móng) $R_s = R_{sc} = 365\text{ MPa}$; $R_{sc} = 365\text{ MPa}$; $E_s = 200.000\text{ MPa}$
Vữa xi măng cát Hoàn thiện, trát trần, tường $\gamma = 18\text{ kN/m}^3$

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về kiến trúc

Chương này trình bày chi tiết các thông số quy hoạch, quy mô hình học, giải pháp phân chia không gian chức năng và các hệ thống kỹ thuật của công trình Quang Anh Tower tại Quận 6, TP. Hồ Chí Minh.

Các thông số quy mô dự án:

  • Tổng diện tích khu đất: $4.999\text{ m}^2$.
  • Diện tích xây dựng khối đế: $3.115\text{ m}^2$.
  • Diện tích xây dựng khối cao tầng: $1.270\text{ m}^2$ (mật độ chiếm 25%, nhỏ hơn ngưỡng khống chế 30%).
  • Diện tích cây xanh: $249\text{ m}^2$.
  • Tổng diện tích sàn xây dựng: $39.979\text{ m}^2$.
  • Chiều cao công trình: 21 tầng nổi và 2 tầng hầm, tổng chiều cao đỉnh mái đạt $70,9\text{ m}$.
  • Cơ cấu diện tích sử dụng: Diện tích tầng hầm $7.976\text{ m}^2$; diện tích thương mại $6.192\text{ m}^2$; diện tích văn phòng $4.128\text{ m}^2$; diện tích căn hộ $19.614\text{ m}^2$ (quy mô gồm 142 căn hộ theo mục chỉ tiêu và 190 căn hộ theo phương án bố trí chi tiết); diện tích khu hồ bơi $448\text{ m}^2$; khu giải khát, nhà trẻ và sinh hoạt cộng đồng $294\text{ m}^2$.

Phân bổ công năng theo phương đứng:

  • Tầng hầm 2 và hầm 1: Diện tích mỗi tầng $3.849\text{ m}^2$, bố trí bãi đậu xe máy, ô tô, bể nước ngầm, trạm biến áp, máy phát điện dự phòng và phòng kỹ thuật.
  • Tầng 1 đến tầng 3: Diện tích mỗi sàn $2.046\text{ m}^2$, bố trí sảnh đón, trung tâm thương mại, khu dịch vụ, quản lý và tiện ích hồ bơi ngoài trời.
  • Tầng 4 và tầng 5: Diện tích $2.046\text{ m}^2$/tầng, chức năng văn phòng cho thuê và 3 phòng họp (trong đó có 1 hội trường sức chứa 120 chỗ).
  • Tầng 6: Diện tích $2.046\text{ m}^2$, bố trí căn hộ, phòng tập thể dục, khu giải khát bán lộ thiên và 4 khoảng sân thượng.
  • Tầng 7 đến tầng 17: Diện tích mỗi sàn $1.497\text{ m}^2$, bố trí căn hộ ở điển hình, lô gia và ban công.
  • Tầng 18 (sân thượng): Diện tích $1.240\text{ m}^2$, gồm phòng kỹ thuật và sân thượng.
  • Tầng 19 (tầng mái): Diện tích $522\text{ m}^2$, đặt hồ nước mái và hệ thống chống sét.

Hệ thống kỹ thuật công trình:

  • Giao thông đứng gồm 4 thang máy và 4 thang bộ thoát hiểm phục vụ khối tháp chia đều cho 2 phân khu độc lập; khối thương mại bố trí thêm 2 thang máy, 1 thang bộ và 1 thang cuốn.
  • Cấp điện từ lưới điện Quận 6 qua trạm biến áp nội bộ, kết hợp máy phát điện dự phòng tại tầng hầm.
  • Cấp nước từ mạng lưới thành phố vào bể chứa ngầm, bơm tăng áp lên hồ nước mái để phân phối tự chảy qua hệ thống ống nhựa PVC.
  • Hệ thống thoát nước thải áp dụng công nghệ xử lý vi sinh qua bể lắng, lọc trước khi xả vào hệ thống cống đô thị.
  • Chống sét chủ động bằng quả cầu Dynasphere đặt tại tầng mái kết nối hệ dây tiếp địa.
  • Điều kiện tự nhiên khu vực: Mùa mưa (tháng 5-11, nhiệt độ trung bình $25^\circ\text{C}$, lượng mưa cao nhất $638\text{ mm}$ vào tháng 5), mùa khô (nhiệt độ trung bình $27^\circ\text{C}$, cao nhất $40^\circ\text{C}$); hướng gió thịnh hành gồm gió Tây Nam ($66%$) và Đông Nam ($30-40%$), vận tốc trung bình $2,15\text{ m/s}$.

Chương 2: Tổng quan về kết cấu

Chương 2 trình bày cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu, sơ bộ tiết diện cấu kiện, phân tích tải trọng tác động và thiết lập các tổ hợp nội lực.

Lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực:

  • Phân tích so sánh các dạng kết cấu: khung thuần túy, vách cứng, lõi cứng, hệ kết cấu ống, khung - giằng, ống - lõi và hệ dầm chuyển.
  • Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính: Hệ kết cấu hỗn hợp khung - vách kết hợp 2 lõi cứng bê tông cốt thép đặt gần tâm công trình. Bước nhịp lớn nhất đạt $12\text{ m} \times 12\text{ m}$.
  • Giải pháp sàn: Sàn sườn toàn khối (hệ dầm sàn) nhằm đảm bảo tính toàn khối, khả năng chịu lực và thuận tiện thi công.
  • Giải pháp móng: Móng cọc khoan nhồi phù hợp với công trình cao tầng chịu tải trọng lớn.

Kiểm tra hình dạng công trình và tính đều đặn:

  • Mặt bằng hình chữ nhật kích thước $L = 48\text{ m}$, $B = 43\text{ m}$. Tỷ số $L/B = 48/43 \approx 1,11 < 1,5$, thỏa mãn điều kiện thiết kế kháng chấn cấp 8 theo TCXD 198:1997.
  • Kiểm tra độ giật cấp theo phương đứng (Mục 4.3 TCVN 9386:2012): Tại tầng 6 (cao độ $+21,6\text{ m}$), diện tích sàn thay đổi từ $F_6 = 2.046\text{ m}^2$ sang $F_7 = 1.497\text{ m}^2$. Độ thu hẹp diện tích đạt: $$\frac{F_6 - F_7}{F_6} \times 100% = \frac{2.046 - 1.497}{2.046} \times 100% = 26,83% > 10%$$ Do tỷ lệ giật cấp vượt quá $10%$, công trình được xác định là không đều đặn theo mặt đứng.

Sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện:

  • Sàn: Chiều dày $h_s = 150\text{ mm}$ (áp dụng công thức $h_s = \frac{1}{80 \div 120}(L_1 + L_2)$ với nhịp $9\text{ m} \div 10\text{ m}$).
  • Dầm chính: Tiết diện $b \times h = 400 \times 700\text{ mm}$ (nhịp $10\text{ m}$).
  • Dầm phụ: Tiết diện $b \times h = 300 \times 600\text{ mm}$ (nhịp $6\text{ m} \div 10\text{ m}$).
  • Cột: Bố trí cột C1 ($1000 \times 1000\text{ mm}$) từ hầm 1 lên mái; cột C3 ($400 \times 400\text{ mm}$) từ hầm 2 đến tầng 1.
  • Vách cứng: Vách chữ V ($1500 \times 1500 \times 400\text{ mm}$), vách phẳng I ($1500 \times 400\text{ mm}$ và $400 \times 1500\text{ mm}$), vách thang máy (vách trong dày $200\text{ mm}$, vách ngoài dày $400\text{ mm}$).

Xác định tải trọng tác động:

  • Tĩnh tải hoàn thiện: Sàn tầng trệt và tầng điển hình $g_{tt} = 1,638\text{ kN/m}^2$; sàn sân thượng, mái và khu vệ sinh $g_{tt} = 1,38\text{ kN/m}^2$ (chưa tính trọng lượng bản thân bê tông do phần mềm tự động tính).
  • Hoạt tải sử dụng (TCVN 2737:1995): Tầng hầm $p_{tt} = 6,0\text{ kN/m}^2$ ($p_{tc} = 5,0\text{ kN/m}^2$); tầng thương mại $p_{tt} = 1,95\text{ kN/m}^2$ ($p_{tc} = 4,0\text{ daN/m}^2$); sảnh và hành lang $p_{tt} = 1,9\text{ kN/m}^2$; ban công, lô gia $p_{tt} = 1,4\text{ kN/m}^2$.
  • Tải trọng gió: Áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$ (khu vực II-A). Do công trình cao $66,3\text{ m} > 40\text{ m}$, tác giả tính toán cả thành phần tĩnh và thành phần động của gió theo TCXD 229:1999 qua 15 mode dao động từ ETABS (tần số giới hạn $f_L = 1,3\text{ Hz}$). Gió tĩnh gán tại tâm hình học, gió động gán tại tâm khối lượng.
  • Tải trọng động đất (TCVN 9386:2012): Địa bàn Quận 6 có đỉnh gia tốc nền $a_{gR} = 0,0745g$; loại đất nền C ($S = 1,15$; $T_B = 0,2\text{ s}$; $T_C = 0,6\text{ s}$; $T_D = 2,0\text{ s}$); cấp công trình I (hệ số tầm quan trọng $\gamma_I = 1,0$); hệ số ứng xử $q = 3,12$ (giảm $20%$ từ $q_0 = 3,9$ do kết cấu không đều đặn theo chiều đứng, $k_w = 1,0$). Áp dụng phương pháp phổ phản ứng dao động để xác định lực cắt đáy và phân bố lực ngang.
  • Tổ hợp tải trọng: Xây dựng 13 tổ hợp theo tải trọng gió (Comb1 đến Comb13), 12 tổ hợp theo tải trọng động đất (Comb14 đến Comb25) và tổ hợp bao (Combbao).

Chương 3: Thiết kế sàn tầng điển hình

Chương 3 đi sâu vào thiết kế hệ sàn sườn toàn khối tầng 10 (tầng điển hình) bằng phần mềm SAFE kết hợp trích xuất mô hình từ ETABS.

Quy trình mô hình và phân tích:

  • Gán các trường hợp tải trọng: Tĩnh tải bản thân (TLBT), hoàn thiện (HOANTHIEN), tường xây (TUONG), hoạt tải dài hạn (HTDH), hoạt tải ngắn hạn (HTNH).
  • Chia dải Strip tính toán theo hai phương X và Y với bề rộng quy ước $L/4$.

Kiểm tra trạng thái giới hạn thứ hai (Độ võng và nứt):

  • Kiểm tra độ võng theo TCVN 5574:2012 với độ võng giới hạn $f_{gh} = L/250 = 12.000 / 250 = 48\text{ mm}$ (ứng với nhịp lớn nhất $12\text{ m}$):
    • Độ võng ngắn hạn: $f_{max} = 13,65\text{ mm} < 48\text{ mm}$ (Thỏa mãn).
    • Độ võng dài hạn (xét nứt và từ biến theo Eurocode 2 với hệ số từ biến $C_r = 1,0003$): $f_{max} = 26,95\text{ mm} < 48\text{ mm}$ (Thỏa mãn).
  • Kiểm tra nứt: Xác định mô men chống nứt $M_{crc}$ theo Mục 7 TCVN 5574:2012. Với các vị trí xuất hiện vết nứt, tiến hành kiểm tra bề rộng khe nứt với cấp chống nứt cấp 3 ($a_{crc,gh} = 0,2\text{ mm}$). Kết quả kiểm tra ghi nhận bề rộng khe nứt tính toán đạt yêu cầu kỹ thuật ($a_{crc} \le 0,2\text{ mm}$).

Kết quả tính toán và bố trí cốt thép sàn:

  • Tính toán diện tích cốt thép $A_s$ trên từng dải strip CSA và CSB theo hai phương, xác định hàm lượng cốt thép $\mu%$ và chọn thép bố trí đảm bảo điều kiện chịu uốn.

Chương 4: Tính toán thiết kế cầu thang

Chương 4 thực hiện tính toán thiết kế cầu thang bộ thoát hiểm 1 vế dạng bản chịu uốn, kết nối trực tiếp giữa các tầng.

Thông số hình học:

  • Chiều cao tầng: $H = 3,4\text{ m}$.
  • Chiều rộng vế thang: $a_1 = 1,2\text{ m}$; chiều rộng chiếu nghỉ: $1,1\text{ m}$; khoảng hở giữa hai vế: $d = 0,25\text{ m}$.
  • Số bậc thang: 19 bậc; kích thước bậc: rộng $b = 25\text{ cm}$, cao $h = 18\text{ cm}$.
  • Góc nghiêng bản thang: $\alpha = \arctan(18/25) = 35^\circ 45'$.
  • Chiều dài vế thang nghiêng: $L = 4,6\text{ m}$; chiều dài nhịp tính toán: $L_0 = 5,6\text{ m}$.
  • Chiều dày bản thang lựa chọn: $h_w = 150\text{ mm}$ (theo điều kiện $h_w = \frac{L_0}{30 \div 35} = 131 \div 153\text{ mm}$).
  • Tiết diện dầm đỡ cầu thang: $b_d \times h_d = 200 \times 400\text{ mm}$.

Tải trọng và nội lực:

  • Bản chiếu tới (phương ngang): Tĩnh tải hoàn thiện $g_{tc} = 1,58\text{ kN/m}^2$; hoạt tải tiêu chuẩn $p_{tc} = 3,0\text{ kN/m}^2$, hoạt tải tính toán $p_{tt} = 3,6\text{ kN/m}^2$ (hệ số vượt tải $n = 1,2$).
  • Bản nghiêng: Tĩnh tải cấu tạo (gồm lớp đá granite hoàn thiện dày quy đổi $g_{tc} = 0,655\text{ kN/m}^2$, bậc gạch $0,708\text{ kN/m}^2$, bản bê tông cốt thép dày $150\text{ mm}$ và vữa trát trần $0,351\text{ kN/m}^2$); hoạt tải tác dụng phân bố quy đổi theo góc dốc $p^{tt} = n \cdot p^{tc} \cdot \cos\alpha = 1,923\text{ kN/m}^2$.
  • Phân tích nội lực bản thang được lập mô hình tính toán trên phần mềm ETABS để xác định mô men uốn và tính toán cốt thép chịu lực.

Kết quả và đóng góp

Kết quả thiết kế kỹ thuật:

  • Thiết lập hoàn chỉnh hồ sơ giải pháp kiến trúc và công năng công trình 21 tầng nổi, 2 tầng hầm với tổng diện tích sàn xây dựng $39.979\text{ m}^2$.
  • Xác lập hệ kết cấu chịu lực tối ưu cho công trình là hệ hỗn hợp khung - vách kết hợp lõi cứng bê tông cốt thép B30, giải quyết bài toán nhịp lớn $12\text{ m} \times 12\text{ m}$.
  • Phân tích động lực học công trình thành công trên mô hình 3D ETABS, xác định chu kỳ dao động riêng cơ bản $T_1 = 1,87\text{ s} \div 2,1\text{ s}$, phục vụ tính toán chính xác tải trọng gió động và động đất.
  • Thiết kế hệ sàn sườn toàn khối tầng điển hình đạt yêu cầu chịu lực và biến dạng: độ võng ngắn hạn $13,65\text{ mm}$, độ võng dài hạn $26,95\text{ mm}$ (đều nhỏ hơn giới hạn cho phép $48\text{ mm}$), bề rộng khe nứt khống chế dưới $0,2\text{ mm}$.
  • Hoàn thiện bảng tính toán cốt thép chi tiết cho các cấu kiện sàn dầm và bản thang bộ.

Đóng góp kỹ thuật của đồ án:

  • Ứng dụng quy trình tính toán động đất theo TCVN 9386:2012 bằng phương pháp phổ phản ứng đàn hồi, xử lý chính xác hệ số ứng xử $q = 3,12$ khi công trình bị giật cấp diện tích sàn $26,83%$ tại tầng 6 dẫn đến tính không đều đặn theo phương đứng.
  • Kết hợp đồng bộ giữa mô hình tổng thể ETABS và mô hình chi tiết sàn SAFE, phân tích phi tuyến nứt và từ biến theo Eurocode 2 để kiểm soát biến dạng dài hạn của sàn nhịp lớn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nội dung thuyết minh trong văn bản tập trung vào phần kiến trúc tổng thể, cơ sở tính toán tải trọng kết cấu, thiết kế sàn tầng điển hình và cầu thang bộ; chưa thể hiện chi tiết phần tính toán cốt thép khung (cột, dầm khung không gian), vách cứng, đài móng và móng cọc khoan nhồi trong các chương tiếp theo.
  • Hướng hoàn thiện tiếp theo:
    1. Triển khai trích xuất nội lực từ mô hình ETABS để tính toán cốt thép dọc, cốt thép đai cho hệ cột và hệ dầm khung toàn nhà.
    2. Tính toán chi tiết hệ vách cứng và lõi thang máy chịu lực cắt và mô men uốn tổng thể.
    3. Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo đất nền và theo vật liệu, thiết kế đài móng cọc và kết cấu tầng hầm chịu áp lực đất, áp lực nước ngầm.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng đang thực hiện đồ án tốt nghiệp công trình bê tông cốt thép cao tầng.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu tham khảo quy trình phân tích tải trọng gió động theo TCXD 229:1999 và tải trọng động đất theo phương pháp phổ phản ứng TCVN 9386:2012 cho nhà cao tầng không đều đặn theo mặt đứng.
  • Tham khảo quy trình mô hình hóa, chia dải Strip và kiểm tra võng dài hạn (từ biến, nứt) cho sàn nhịp lớn bằng phần mềm SAFE.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao công trình phải tính toán thành phần động của tải trọng gió và tính toán động đất bằng phương pháp phổ phản ứng?
Công trình có chiều cao $66,3\text{ m} > 40\text{ m}$ nên theo quy định của TCVN 2737:1995 và TCXD 229:1999 bắt buộc phải tính toán thành phần động của tải trọng gió. Đối với động đất, chu kỳ dao động riêng công trình đạt $T_1 = 1,87\text{ s}$ kết hợp với việc công trình bị giật cấp tại tầng 6 (độ thu hẹp diện tích đạt $26,83% > 10%$, không thỏa mãn tính đều đặn mặt đứng), do đó theo TCVN 9386:2012 bắt buộc phải áp dụng phương pháp phổ phản ứng dao động thay vì phương pháp lực ngang tương đương.

2. Kích thước tiết diện cơ bản của hệ dầm và sàn tầng điển hình được lựa chọn là bao nhiêu?
Sàn tầng điển hình chọn chiều dày $h_s = 150\text{ mm}$. Hệ dầm chính vượt nhịp $10\text{ m}$ có tiết diện $b \times h = 400 \times 700\text{ mm}$; dầm phụ có tiết diện $b \times h = 300 \times 600\text{ mm}$.

3. Kết quả kiểm tra độ võng sàn tầng điển hình theo TCVN 5574:2012 và Eurocode 2 có thỏa mãn không?
Với nhịp lớn nhất $L = 12\text{ m}$, độ võng giới hạn là $f_{gh} = L/250 = 48\text{ mm}$. Độ võng ngắn hạn tính toán từ SAFE là $f_{max} = 13,65\text{ mm} < 48\text{ mm}$; độ võng dài hạn có xét nứt và từ biến ($C_r = 1,0003$) là $f_{max} = 26,95\text{ mm} < 48\text{ mm}$, hoàn toàn thỏa mãn điều kiện sử dụng bình thường.

4. Cấp độ bền vật liệu bê tông và cốt thép chính được quy định như thế nào trong đồ án?
Toàn bộ sàn, dầm, cột, vách sử dụng bê tông cấp độ bền B30 ($R_b = 17\text{ MPa}$, $E_b = 32.500\text{ MPa}$). Cốt thép chịu lực chính cho dầm, cột, vách dùng thép nhóm AIII ($R_s = 365\text{ MPa}$); cốt thép sàn dùng nhóm thép AII ($R_s = 280\text{ MPa}$) và cốt thép phân bố/đai dùng nhóm AI ($R_s = 225\text{ MPa}$).

5. Cầu thang bộ thoát hiểm được thiết kế với các thông số kích thước hình học nào?
Cầu thang bộ là thang 1 vế trực tiếp với chiều cao tầng $3,4\text{ m}$, gồm 19 bậc kích thước $b \times h = 25 \times 18\text{ cm}$, góc nghiêng $35^\circ 45'$, vế thang rộng $1,2\text{ m}$, chiều dày bản thang $h_w = 150\text{ mm}$ và dầm đỡ tiết diện $200 \times 400\text{ mm}$.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế chung cư Quang Anh Tower" của tác giả Nguyễn Hoàng Đức đã hoàn thành đầy đủ nhiệm vụ thiết kế kiến trúc tổng thể và giải pháp kết cấu chịu lực cho công trình 21 tầng nổi, 2 tầng hầm tại Quận 6, TP. Hồ Chí Minh. Bằng việc ứng dụng đồng bộ các tiêu chuẩn TCVN 2737:1995, TCXD 229:1999, TCVN 9386:2012 và TCVN 5574:2012 cùng phần mềm mô hình ETABS và SAFE, đồ án đã phân tích chính xác tải trọng gió động, tải trọng động đất phổ phản ứng và tính toán an toàn hệ sàn sườn toàn khối cùng cầu thang bộ. Đây là công trình đồ án hoàn chỉnh về mặt phương pháp luận tính toán kỹ thuật kết cấu công trình dân dụng cao tầng.