Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong quá trình đô thị hóa và phát triển kinh tế - xã hội, nhu cầu về cơ sở hạ tầng và nhà ở cho người dân tại các đô thị lớn ngày càng trở nên cấp thiết. Tại Thành phố Hồ Chí Minh, quỹ đất xây dựng ở các khu vực trung tâm ngày càng hạn hẹp dẫn đến giá đất gia tăng, khiến việc tiếp cận nhà ở riêng lẻ của đại bộ phận cư dân gặp nhiều khó khăn. Trước thực trạng đó, việc xây dựng các tổ hợp chung cư cao tầng tại các khu vực đô thị mở rộng là giải pháp phù hợp nhằm tối ưu hóa hiệu quả sử dụng đất, nâng cao điều kiện an sinh xã hội và giải quyết áp lực dân số đô thị.

Đề tài "Chung cư Lạc Long Quân" là đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Khoa Xây dựng phối hợp với Khoa Đào tạo Chất lượng cao thuộc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (khóa học 2020 – 2024, thời điểm thực hiện tháng 06/2025). Đồ án do sinh viên Lâm Đắc Vinh thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Lê Anh Thắng.

Mục tiêu cốt lõi của đồ án là thiết kế toàn diện hệ thống kết cấu bê tông cốt thép cho công trình chung cư cao tầng, đảm bảo các yêu cầu về khả năng chịu lực, ổn định không gian và độ võng theo các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành. Căn cứ theo nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp được giao, nội dung nghiên cứu và tính toán bao gồm 8 nhiệm vụ cụ thể:

  1. Nghiên cứu tổng quan về giải pháp kiến trúc công trình.
  2. Lựa chọn và tổng quan giải pháp kết cấu chịu lực toàn khối.
  3. Tính toán và thiết kế kết cấu sàn tầng điển hình.
  4. Tính toán và thiết kế kết cấu cầu thang bộ tầng điển hình.
  5. Xác định hệ thống tải trọng và tác động lên công trình (bao gồm tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng thang máy, tải trọng gió động và tải trọng động đất).
  6. Tính toán nội lực và thiết kế cốt thép hệ thống dầm, vách chịu lực.
  7. Tính toán và thiết kế hệ thống nền móng (giải pháp móng cọc khoan nhồi).
  8. Tính toán và thiết kế hệ thống ván khuôn cho các cấu kiện chịu lực chính.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là công trình Chung cư Lạc Long Quân, tọa lạc tại đường Lạc Long Quân, Phường 9, Quận Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh. Quy mô không gian và thông số hình học của công trình bao gồm:

  • Chiều cao tổng thể công trình: 65,1 m tính từ cốt hoàn thiện.
  • Tổng số tầng: 21 tầng (gồm 02 tầng hầm, 01 tầng trệt/dịch vụ, 17 tầng căn hộ điển hình và 01 tầng tum/thượng).
  • Chiều cao các tầng: Tầng hầm cao 3,3 m; tầng trệt cao 4,5 m; tầng căn hộ điển hình cao 3,4 m; tầng thượng cao 2,8 m.
  • Cao độ mặt đất tự nhiên: -0,8 m; cao độ ±0,00 quy ước tại mặt sàn hoàn thiện tầng trệt.
  • Kích thước mặt bằng hình học: Chiều dài 50,0 m (chia thành 5 bước cột, mỗi bước 10,0 m); chiều rộng 30,0 m (chia thành 3 nhịp cột, mỗi nhịp 10,0 m).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng hệ thống lý thuyết tính toán kết cấu bê tông cốt thép hiện đại kết hợp với việc tra cứu và áp dụng nghiêm ngặt các quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng quốc gia của Việt Nam:

  • Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu: TCVN 5574:2018 "Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép" dùng để xác định cường độ vật liệu, tính toán cốt thép dọc, cốt thép đai, kiểm tra độ võng, vết nứt, neo và nối cốt thép.
  • Tiêu chuẩn xác định tải trọng: TCVN 2737:2023 "Tải trọng và tác động" dùng để xác định tổ hợp tĩnh tải hoàn thiện, phân loại hoạt tải sử dụng theo công năng phòng ốc, và tính toán áp lực gió tiêu chuẩn có kể đến hiệu ứng gió giật $G_f$ cho công trình dạng kết cấu mềm ($T_1 > 1$ s).
  • Quy chuẩn số liệu khí hậu tự nhiên: QCVN 02:2022/BXD "Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng" dùng để tra cứu vận tốc gió cơ sở $V_{3s,50} = 44$ m/s tương ứng với vùng gió II.
  • Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng: TCXD 198:1997 "Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối" làm cơ sở sơ bộ kích thước tiết diện vách, lõi cứng và kiểm tra giới hạn ổn định chuyển vị.
  • Tiêu chuẩn an toàn phòng cháy: TCVN 2622:1995 "Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình - Yêu cầu thiết kế".

Phương pháp nghiên cứu trong đồ án kết hợp giữa phương pháp giải tích lý thuyết và phương pháp mô hình hóa số:

  • Phương pháp giải tích và công thức sơ bộ: Ứng dụng công thức tỷ lệ khẩu độ dầm $h = (1/12 \div 1/16)L$, công thức chiều dày sàn theo phương làm việc $h_s = (D/m)L$, và công thức ước lượng diện tích tiết diện cột $A_c = k \cdot N / R_b$ dựa trên diện tích truyền tải.
  • Phương pháp số và phần tử hữu hạn (FEM): Mô hình hóa không gian 3 chiều tổng thể công trình trên phần mềm chuyên dụng ETABS. Phần mềm hỗ trợ phân tích ma trận độ cứng, xuất nội lực (mô men uốn, lực cắt, lực dọc, mô men xoắn), xác định các dạng dao động riêng và tính toán chuyển vị của các cấu kiện dưới các tổ hợp trạng thái giới hạn 1 (TTGH 1 - cường độ) và trạng thái giới hạn 2 (TTGH 2 - sử dụng).
  • Phương pháp tính toán tải trọng gió động: Do công trình có chu kỳ dao động riêng cơ bản lớn hơn 1 giây ($T_x = 2,199$ s; $T_y = 2,104$ s), hệ số hiệu ứng giật $G_f$ được xác định chi tiết theo phương pháp giải tích phụ thuộc hệ số đỉnh phản ứng $g_Q, g_v, g_R$, độ rối $I(z_s)$ và các hàm dẫn suất khí động học $R_h, R_b, R_d$.
  • Phương pháp nền móng: Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi theo cường độ vật liệu cọc, theo chỉ tiêu cơ lý đất nền và theo chỉ số thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT); đồng thời kiểm tra lún khối móng quy ước và chống xuyên thủng đáy đài.

Nguồn dữ liệu đầu vào phục vụ thiết kế:

  • Bản vẽ hồ sơ thiết kế kiến trúc hoàn thiện đã được hiệu chỉnh thông qua sự hướng dẫn của giảng viên.
  • Số liệu báo cáo khảo sát địa chất công trình tại khu đất xây dựng.
  • Dữ liệu thông số kỹ thuật thiết bị thang máy từ nhà sản xuất thang máy Thiên Nam (mẫu DVH-P1000-CO).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về kiến trúc công trình

Chương này trình bày mặt bằng công năng, hình khối kiến trúc và các hệ thống hạ tầng kỹ thuật của tòa nhà:

  • Mặt bằng và công năng: Tòa nhà có cấu trúc mặt bằng hình chữ nhật kích thước $50,0 \times 30,0$ m. Tầng hầm (cốt -3,300 m) có ram dốc $i = 20%$ dẫn từ đường Lạc Long Quân, đóng vai trò bãi đỗ xe và bố trí gian kỹ thuật, bể tự hoại. Tầng trệt cao 4,5 m bố trí sảnh đón tiếp, văn phòng ban quản lý tòa nhà, trung tâm thương mại và khu vực dịch vụ ăn uống. Tầng 2 đến tầng 17 là các tầng căn hộ điển hình, mỗi tầng gồm 12 căn hộ khép kín bao quanh hành lang trung tâm. Tầng thượng cao 2,8 m bố trí phòng kỹ thuật thang máy và hệ thống phễu thu nước mưa mái.
  • Giải pháp giao thông: Giao thông đứng gồm 4 thang máy tải khách và 2 thang bộ thoát hiểm đặt đối xứng bên trong 2 lõi cứng ở vị trí trung tâm công trình. Giao thông ngang là hệ thống hành lang thông suốt rộng rãi nối liền sảnh thang máy đến từng căn hộ.
  • Giải pháp kỹ thuật công trình:
    • Hệ thống điện: Nguồn điện kép gồm lưới điện Thành phố Hồ Chí Minh và 01 máy phát điện dự phòng công suất 150 kVA kết hợp trạm biến áp đặt tại tầng hầm. Hệ thống ngắt điện tự động bảo vệ theo dải từ 1A đến 80A cho từng phân khu.
    • Cấp thoát nước: Nước cấp từ mạng lưới đô thị vào bể chứa ngầm, sau đó bơm tự động lên bồn nước mái để cấp áp lực cho sinh hoạt và chữa cháy. Nước thải khu vệ sinh thoát qua hệ thống ống kín dẫn về bể tự hoại trước khi xả vào cống thành phố; nước mưa thoát độc lập qua các phễu thu mái dẫn xuống rãnh bao quanh.
    • Phòng cháy chữa cháy (PCCC): Bố trí họng cứu hỏa vách tường tại các sảnh và hành lang theo TCVN 2622:1995; trang bị 04 bình cứu hỏa CO2 MFZ4 loại 4 kg tại mỗi tầng và 02 bình cho mỗi căn hộ.

Chương 2: Tổng quan về kết cấu công trình

Nội dung chương tập trung vào việc phân tích, lựa chọn phương án kết cấu tối ưu, xác định đặc tính cơ lý vật liệu và tính toán sơ bộ tiết diện các cấu kiện chịu lực:

  • Lựa chọn giải pháp kết cấu:
    • Hệ chịu lực đứng: So sánh giữa hệ khung, khung - vách, khung - lõi và ống. Với chiều cao 65,1 m (21 tầng), tác giả chọn hệ "Khung - Vách - Lõi" bê tông cốt thép toàn khối. Hệ khung và lõi chịu tải trọng đứng; hệ vách và lõi chịu tải trọng ngang, chuyển vị ngang và tăng khả năng kháng xoắn.
    • Hệ chịu lực ngang (sàn): Phân tích ưu nhược điểm của sàn dầm truyền thống, sàn không dầm, sàn dự ứng lực và sàn rỗng (U-boot/BubbleDeck). Do ô lưới cột điển hình lên đến $10,0 \times 10,0$ m, tác giả lựa chọn giải pháp "Hệ dầm sàn sườn toàn khối" nhằm kiểm soát tốt độ võng và đảm bảo độ cứng tổng thể.
    • Kết cấu phần ngầm: Lựa chọn giải pháp móng sâu cọc khoan nhồi để chịu tải trọng thẳng đứng rất lớn từ 21 tầng và chống trượt lật do tải trọng ngang.
  • Vật liệu sử dụng:
    • Bê tông cấp độ bền B30 cho toàn bộ dầm, sàn, cột, vách và cầu thang: Khối lượng thể tích $\gamma = 25,0$ kN/m³, mô đun đàn hồi $E_b = 32,5 \times 10^3$ MPa, cường độ chịu nén tính toán $R_b = 17,0$ MPa, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 1,15$ MPa.
    • Cốt thép theo TCVN 5574:2018: Thép thanh tròn trơn CB240-T cho cốt đai đường kính 6 – 8 mm ($R_s = R_{sc} = 210,0$ MPa, $E_s = 2 \times 10^5$ MPa); thép thanh có gờ CB400-V cho cốt dọc đường kính 10 – 50 mm ($R_s = R_{sc} = 350,0$ MPa, $E_s = 2 \times 10^5$ MPa).
  • Sơ bộ kích thước tiết diện:
    • Chiều dày bản sàn: Sơ bộ cho 16 ô sàn điển hình ($S_1 \div S_{16}$) với kích thước $5,0 \times 5,0$ m và $4,8 \div 5,1$ m, thu được chiều dày tính toán $74 \div 125$ mm. Tác giả chọn thống nhất chiều dày sàn tầng điển hình $h_s = 180$ mm để thuận tiện thi công; sàn tầng hầm 1 và hầm 2 chọn $h_s = 200$ mm.
    • Tiết diện dầm: Nhịp tính toán lớn nhất $L = 10,0$ m. Kích thước dầm chính chọn $h_{dc} \times b_{dc} = 800 \times 400$ mm; kích thước dầm phụ chọn $h_{dp} \times b_{dp} = 600 \times 400$ mm.
    • Tiết diện vách và lõi cứng: Theo TCXD 198:1997, chiều dày vách $t \ge h_{tang}/20 = 3400/20 = 170$ mm và $\ge 150$ mm. Tác giả chọn bề dày vách và lõi cứng $t = 300$ mm liên tục suốt từ móng lên đến mái.

Chương 3: Tải trọng và tác động

Chương này tính toán chi tiết các thành phần tải trọng tác dụng lên mô hình kết cấu theo TCVN 2737:2023:

  • Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn ($g_{tc}$ và $g_{tt}$):
    • Sàn tầng hầm 1 và 2: Lớp vữa lát 50 mm, lớp chống thấm và tạo dốc 40 mm; tĩnh tải tính toán $g_{tt} = 1,98$ kN/m².
    • Sàn nắp hầm - vỉa hè: Vữa lát 30 mm, chống thấm tạo dốc 40 mm, MEP; tĩnh tải $g_{tt} = 1,96$ kN/m².
    • Sàn tầng trệt: Gạch ceramic 15 mm, vữa láng nền 35 mm, vữa trát trần 15 mm, MEP; $g_{tt} = 1,73$ kN/m².
    • Sàn căn hộ và hành lang: Gạch ceramic 10 mm, vữa nền 30 mm, vữa trần 10 mm, MEP; $g_{tt} = 1,46$ kN/m².
    • Sàn khu vệ sinh: Gạch lát 10 mm, vữa tạo dốc 30 mm, vữa trần 10 mm, chống thấm, MEP; $g_{tt} = 1,58$ kN/m².
    • Sàn mái và sân thượng: Lớp chống nóng 10 mm, vữa lát và tạo dốc 50 mm, chống thấm 3 mm, vữa trần 10 mm, MEP; $g_{tt} = 1,67$ kN/m².
  • Tải trọng tường xây gạch: Tường 100 mm có dung trọng $\gamma = 18,0$ kN/m³; tường 200 mm có $\gamma = 15,0$ kN/m³. Chiều cao tường tầng trệt 4,5 m và tầng điển hình 3,6 m. Tải trọng tường phân bố trên sàn tầng trệt là $4,63$ kN/m; tường 200 mm trên dầm tầng điển hình đạt $7,73$ kN/m.
  • Hoạt tải sử dụng: Tra theo TCVN 2737:2023 gồm nhà để xe ($p^{tc} = 5,0$ kN/m², $p^{tt} = 6,0$ kN/m²); sảnh, hành lang, cầu thang ($p^{tc} = 3,0$ kN/m², $p^{tt} = 3,9$ kN/m²); phòng căn hộ, phòng ngủ, phòng khách, WC ($p^{tc} = 1,5$ kN/m², $p^{tt} = 1,95$ kN/m²); mái không sử dụng ($p^{tc} = 0,3$ kN/m², $p^{tt} = 0,39$ kN/m²).
  • Tải trọng thang máy: Chọn dòng thang Thiên Nam DVH-P1000-CO (tải trọng 10 kN, cabin $1600 \times 1400$ mm). Lực tác dụng nhập vào mô hình ETABS tại 4 góc hố thang: phản lực tầng mái $R_m = 48,15$ kN, phản lực tầng hầm $R_m = 70,0$ kN.
  • Tải trọng gió: Áp dụng TCVN 2737:2023 cho công trình tại TP.HCM (Vùng áp lực gió II, địa hình B, áp lực cơ sở $W_0 = 95$ daN/m², hệ số chuyển đổi lặp $\gamma_T = 0,852$). Kích thước đón gió $B_x = 50,0$ m, $B_y = 30,0$ m, cao $h = 65,1$ m. Chu kỳ dao động riêng theo ETABS: $T_x = 2,199$ s; $T_y = 2,104$ s. Kết quả tính toán hệ số hiệu ứng giật theo phương X đạt $G_f = 0,92$ với độ cao tương đương $z_s = 39,24$ m, độ rối $I(z_s) = 0,16$, hệ số đỉnh $g_Q = g_v = 3,40$, $g_R = 4,01$. Hệ số khí động nội suy theo Phụ lục F4: $c_{D} = +0,8$ (mặt đón gió) và $-0,51 \div -0,6$ (mặt hút gió).

Nội dung các chương tính toán chuyên sâu (Chương 4 đến Chương 11)

Theo đề cương và nhiệm vụ thiết kế, các chương kế tiếp triển khai chi tiết các bài toán kỹ thuật:

  • Kiểm tra ổn định tổng thể: Kiểm tra chuyển vị đỉnh tòa nhà ($f_{max} \le H/500$), chuyển vị lệch tầng giữa các tầng kề cận, điều kiện chống lật công trình và phân tích phi tuyến hình học (hiệu ứng P-Delta).
  • Tính toán sàn và cầu thang bộ tầng điển hình: Phân chia ô bản sàn, giải nội lực bằng phương pháp phần tử hữu hạn trên mô hình sàn, bố trí cốt thép momen âm/dương và kiểm tra độ võng sàn. Tính bản thang, bản chiếu nghỉ và dầm chiếu tới cầu thang bộ.
  • Tính toán dầm, cột, vách: Bóc tách biểu đồ bao mô men và lực cắt từ ETABS. Tính thép dọc chịu uốn và cốt đai chịu cắt cho dầm chính $800 \times 400$ mm, dầm phụ $600 \times 400$ mm; cấu tạo đai kháng chấn và kiểm tra chiều dài đoạn neo nối. Tính cốt thép cột lệch tâm xiên. Thiết kế cốt thép vách V1 theo phương pháp vùng biên chịu mô men và bố trí đai gia cường vùng biên.
  • Tính toán nền móng: Sử dụng cọc khoan nhồi cắm vào tầng địa chất tốt. Tính toán đài móng cọc M1 (trục 2-A), đài móng M2 (trục 2-B) và đài móng khối lớn dưới lõi thang máy; kiểm tra ứng suất nén tại mũi cọc, lún khối móng quy ước và kiểm tra xuyên thủng đáy đài.
  • Tính toán ván khuôn: Thiết kế ván khuôn gỗ phủ phim kết hợp hệ sườn đứng, sườn ngang và sườn đáy bằng thép hộp cho kết cấu móng, cột và dầm sàn.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật chính

Đồ án đã thiết lập thành công mô hình kết cấu và xác định chính xác các kích thước hình học cũng như thông số vật liệu chịu lực:

Cấu kiện kết cấu Quy cách kích thước lựa chọn Cấp bền bê tông / Nhóm thép Ghi chú kỹ thuật
Bản sàn điển hình Chiều dày $h_s = 180$ mm B30 / CB240-T, CB400-V Ô sàn lớn nhất $10 \times 10$ m, có dầm phụ chia nhỏ
Bản sàn tầng hầm Chiều dày $h_s = 200$ mm B30 / CB240-T, CB400-V Hầm 1 và Hầm 2 (cốt -3,300 m)
Dầm chính ($L=10$ m) Tiết diện $800 \times 400$ mm B30 / CB400-V (dọc), CB240-T (đai) Bố trí dọc theo các trục cột chính
Dầm phụ ($L=10$ m) Tiết diện $600 \times 400$ mm B30 / CB400-V (dọc), CB240-T (đai) Chia nhịp ô sàn, đỡ tường ngăn gạch
Vách và lõi cứng Bề dày $t = 300$ mm B30 / CB400-V Chiều dày không đổi suốt 21 tầng
Hệ thống móng Cọc khoan nhồi đường kính lớn B30 / CB400-V Đài móng M1, M2 và đài bè lõi thang máy

Về phân tích tải trọng gió động, tác giả đã ứng dụng trọn vẹn quy trình giải tích mới theo TCVN 2737:2023:

  • Xác định áp lực gió cơ sở $W_0 = 95$ daN/m², áp lực tính toán chu kỳ 10 năm $W_{3s,10} = 80,94$ daN/m² (với $\gamma_T = 0,852$).
  • Tính toán chu kỳ dao động riêng: $T_x = 2,199$ s; $T_y = 2,104$ s (đều thỏa mãn điều kiện kết cấu mềm $T_1 > 1$ s).
  • Xác định thành công hệ số hiệu ứng giật $G_f = 0,92$ theo phương X dựa trên việc phân tích tương quan giữa hệ số phản ứng nền $Q = 0,82$ và hệ số phản ứng cộng hưởng $R = 0,56$.

Đóng góp kỹ thuật của đồ án

  • Đồ án đã áp dụng nhất quán hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật mới gồm TCVN 2737:2023 và TCVN 5574:2018 trong toàn bộ quy trình thiết kế, đặc biệt là việc làm chủ phương pháp xác định tải trọng gió giật (Wind Gust Effect) cho nhà cao trên 60 m thay cho phương pháp thành phần động của tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 cũ.
  • Thiết lập giải pháp kết cấu dầm sàn sườn toàn khối kết hợp hệ khung - vách - lõi cân đối, giải quyết bài toán ô lưới cột lớn ($10,0 \times 10,0$ m) mà vẫn đảm bảo độ võng sàn nằm trong giới hạn cho phép mà không cần chuyển sang phương án sàn dự ứng lực phức tạp về mặt thi công.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Căn cứ vào phạm vi và nội dung trình bày trong tài liệu đồ án tốt nghiệp, một số hạn chế kỹ thuật được ghi nhận:

  • Hồ sơ địa chất công trình sử dụng là số liệu mẫu do sinh viên tự chọn và hiệu chỉnh dưới sự định hướng của giảng viên, chưa phản ánh đầy đủ tính biến thiên phức tạp của địa tầng thực tế tại khu vực Phường 9, Quận Tân Bình.
  • Phạm vi thiết kế chi tiết cốt thép dầm, sàn, cột chỉ tập trung giải quyết cho tầng điển hình đại diện và kết cấu móng đại diện (M1, M2, lõi thang máy); chưa thể hiện bảng thống kê cốt thép chi tiết và bản vẽ thi công cho toàn bộ các tầng có sự biến đổi tải trọng (như tầng trệt có chiều cao 4,5 m hay tầng hầm).
  • Mô hình phân tích kết cấu trong ETABS giả thiết chân cột và vách ngàm cứng tuyệt đối tại mặt móng, chưa xét đến bài toán tương tác động học đồng thời giữa đất nền, cọc và kết cấu bên trên (Soil - Structure Interaction - SSI).

Hướng phát triển nghiên cứu tiếp theo:

  • Khảo sát và đưa vào mô hình số liệu phổ phản ứng dao động thực tế để phân tích chi tiết tác động của tải trọng động đất theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012.
  • Nghiên cứu mô hình hóa biện pháp thi công tầng hầm sâu (phương pháp Bottom-Up hoặc Top-Down) có xét đến ảnh hưởng của tường vây barrette và hệ văng chống (strut) đối với công trình lân cận.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp "Chung cư Lạc Long Quân" là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng đang thực hiện đồ án tốt nghiệp hoặc các đồ án môn học Nhà cao tầng, Bê tông cốt thép 2, Nền móng.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu trẻ cần tài liệu mẫu hướng dẫn chi tiết quy trình tính toán tải trọng gió theo tiêu chuẩn mới TCVN 2737:2023 (đặc biệt là bảng tính các hệ số dẫn suất khí động học $R_h, R_b, R_d$ và hệ số giật $G_f$).
  • Nội dung đáng giá nhất để tham khảo bao gồm: Bảng bóc tách tải trọng tĩnh tải hoàn thiện sàn theo từng công năng; quy trình tính toán sơ bộ tiết diện dầm, cột, vách theo diện truyền tải; và phương pháp bố trí cốt thép vách theo vùng biên chịu mô men.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô hình học và diện tích các bước cột chính của công trình Chung cư Lạc Long Quân là bao nhiêu?
Công trình có chiều cao tổng thể 65,1 m gồm 21 tầng (2 tầng hầm, 18 tầng nổi và 1 tầng thượng). Kích thước mặt bằng công trình là $50,0 \times 30,0$ m; trong đó bước cột theo phương dài là $5 \times 10,0$ m và nhịp cột theo phương ngắn là $3 \times 10,0$ m.

2. Vì sao tác giả lựa chọn hệ kết cấu Khung - Vách - Lõi cho công trình này?
Với chiều cao 65,1 m (vượt mốc 40 m) và quy mô 21 tầng, hệ khung đơn thuần không đảm bảo khả năng chịu tải trọng ngang. Hệ kết cấu Khung - Vách - Lõi bê tông cốt thép toàn khối được lựa chọn vì hệ khung và lõi chịu tải trọng đứng hiệu quả, trong khi hệ vách cứng và lõi trung tâm tiếp nhận phần lớn tải trọng ngang, kiểm soát chuyển vị ngang và gia tăng độ cứng chống xoắn cho toàn bộ khối nhà.

3. Bê tông và cốt thép sử dụng trong thiết kế kết cấu công trình tuân theo tiêu chuẩn nào và có thông số cơ lý ra sao?
Vật liệu được chọn theo TCVN 5574:2018. Toàn bộ dầm, sàn, cột, vách sử dụng bê tông B30 ($R_b = 17,0$ MPa, $R_{bt} = 1,15$ MPa, $E_b = 32,5 \times 10^3$ MPa). Cốt thép sử dụng 2 nhóm: thép CB240-T cho cốt đai $\phi 6 - \phi 8$ ($R_s = R_{sc} = 210,0$ MPa) và thép CB400-V cho cốt dọc $\phi 10 - \phi 50$ ($R_s = R_{sc} = 350,0$ MPa).

4. Tải trọng gió tác dụng lên công trình được tính toán theo tiêu chuẩn nào và hệ số giật $G_f$ bằng bao nhiêu?
Tải trọng gió được tính theo TCVN 2737:2023 thuộc vùng áp lực gió II ($W_0 = 95$ daN/m²), dạng địa hình B. Do chu kỳ dao động riêng thứ nhất $T_1 > 1$ s ($T_x = 2,199$ s; $T_y = 2,104$ s), công trình thuộc loại kết cấu mềm, hệ số hiệu ứng giật tính toán theo phương X đạt giá trị $G_f = 0,92$.

5. Loại thang máy được chọn có thông số kỹ thuật và tải trọng truyền xuống kết cấu công trình như thế nào?
Công trình sử dụng thang máy Thiên Nam loại DVH-P1000-CO (tải trọng 10 kN, cabin $1600 \times 1400$ mm, hố thang sâu 1500 mm). Lực tác dụng phân bố vào 4 góc thang máy được nhập vào mô hình tính toán gồm: phản lực tác dụng tại sàn tầng mái $R_m = 48,15$ kN và phản lực tác dụng tại sàn tầng hầm $R_m = 70,0$ kN.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Chung cư Lạc Long Quân" của sinh viên Lâm Đắc Vinh là công trình nghiên cứu thiết kế hoàn chỉnh cho một tòa nhà cao tầng gồm 21 tầng tại Thành phố Hồ Chí Minh. Tác giả đã giải quyết đồng bộ từ việc phân tích công năng kiến trúc, lựa chọn giải pháp kết cấu khung - vách - lõi kết hợp sàn sườn toàn khối, đến việc mô hình hóa không gian và bóc tách tải trọng chi tiết. Đặc biệt, đồ án thể hiện tính cập nhật chuyên môn cao khi áp dụng chính xác tiêu chuẩn TCVN 2737:2023 trong tính toán tải trọng gió động và TCVN 5574:2018 trong tính toán cấu kiện bê tông cốt thép. Đây là tài liệu tổng hợp điển hình, phản ánh đầy đủ quy trình tính toán kỹ thuật kết cấu công trình dân dụng cao tầng hiện nay.