Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp thực hiện thiết kế công trình Nhà ký túc xá Trường Cao đẳng nghề Sài Gòn tại Thành phố Hồ Chí Minh, do sinh viên Mai Văn Thức (Lớp XD1401D, Khoa Xây dựng, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng) thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Trần Dũng và ThS. Ngô Văn Hiển. Bối cảnh nghiên cứu xuất phát từ nhu cầu mở rộng cơ sở hạ tầng phục vụ lưu trú và sinh hoạt cho học sinh, sinh viên trong và ngoài thành phố trong giai đoạn đô thị hóa và phát triển mạng lưới giáo dục nghề nghiệp.

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

  1. Đề xuất giải pháp kiến trúc tổng thể, tổ chức mặt bằng công năng, giao thông đứng, giao thông ngang và thoát hiểm cho công trình nhà ký túc xá 5 tầng.
  2. Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực, xác định tải trọng, mô hình hóa khung phẳng bằng phần mềm chuyên dụng và tính toán cốt thép cho các cấu kiện chịu lực chính (sàn, dầm, cột, cầu thang bộ).
  3. Đánh giá số liệu địa chất, lựa chọn phương án nền móng cọc ép bê tông cốt thép đài thấp và tính toán sức chịu tải, kiểm tra chọc thủng đài móng.
  4. Lập biện pháp kỹ thuật thi công chi tiết cho phần ngầm (ép cọc, đào đất, bê tông móng) và phần thân (ván khuôn, cốt thép, bê tông thương phẩm bằng máy bơm).
  5. Thiết kế tổ chức tổng mặt bằng thi công, tính toán diện tích kho bãi, lán trại tạm, biểu đồ nhân lực và đề xuất biện pháp an toàn lao động, vệ sinh môi trường.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Công trình dân dụng công cộng dạng khối chữ nhật, quy mô 5 tầng hợp khối, chiều cao tổng thể 22,0 m (tính từ cốt $\pm 0.00$), tổng chiều dài 59,0 m, tổng chiều rộng 17,0 m, diện tích xây dựng $1000\text{ m}^2$.
  • Phạm vi không gian: Công trình xây dựng trên khu đất đã được san gạt bằng phẳng nằm trên trục đường chính tại Thành phố Hồ Chí Minh (vùng áp lực gió II-A, dạng địa hình C).
  • Phạm vi kỹ thuật: Tính toán kết cấu khung trục 4 (K4) điển hình, móng cọc BTCT tiết diện đài thấp và thiết kế quy trình thi công xây lắp toàn diện.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng các nguyên lý cơ học kết cấu, cơ học đất - nền móng và kỹ thuật thi công xây dựng theo hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng Việt Nam:

  • Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu: Tiêu chuẩn Xây dựng TCVN 356:2005 ("Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế") để xác định cường độ tính toán của bê tông, cốt thép và kiểm tra tiết diện chịu lực; Tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 ("Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế") để xác định tĩnh tải, hoạt tải sử dụng và tải trọng gió đẩy, gió hút.
  • Định mức xây dựng: Định mức dự toán xây dựng công trình theo Quyết định số 24/2005/QĐ-BXD của Bộ Xây dựng để xác định hao phí vật liệu (xi măng P30 mã hiệu C223, cát vàng, đá dăm, thép).
  • Phương pháp phân tích kết cấu: Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn thông qua chương trình tính toán kết cấu SAP2000 để giải nội lực hệ khung phẳng chịu các trường hợp tải trọng tĩnh, hoạt tải lệch tầng lệch nhịp và tải trọng gió.
  • Nguồn dữ liệu đầu vào: Số liệu khảo sát địa chất công trình từ hố khoan hiện trường kết hợp thí nghiệm xuyên tĩnh; các thông số khí hậu vùng gió II-A tại TP. Hồ Chí Minh; quy chuẩn thiết kế kiến trúc và công năng nhà ký túc xá.
Thông số kỹ thuật vật liệu Giá trị tiêu chuẩn / tính toán sử dụng
Cấp độ bền bê tông khung thân B20 ($R_b = 11,5\text{ MPa}$, $R_{bt} = 0,9\text{ MPa}$, $E_b = 2,7 \times 10^4\text{ MPa}$)
Bê tông móng và cầu thang B15 ($R_n = 85\text{ kG/cm}^2$, $R_k = 7,5\text{ kG/cm}^2$)
Cốt thép dọc chịu lực Thép nhóm AII ($R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa} = 2700\text{ kG/cm}^2$, $\xi_R = 0,623$, $\alpha_R = 0,429$)
Cốt thép đai và phân bố Thép nhóm AI ($R_s = 225\text{ MPa}$, $R_{sw} = 175\text{ MPa} = 1750\text{ kG/cm}^2$, $E_s = 2,1 \times 10^5\text{ MPa}$)
Áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$ (Vùng II-A, địa hình C che chắn mạnh)

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Giới thiệu chung

Chương này mô tả chi tiết giải pháp kiến trúc công trình nhà ký túc xá 5 tầng có diện tích mặt bằng $17\text{ m} \times 59\text{ m}$, hệ bước cột $3,6\text{ m}$, chiều cao tầng điển hình $3,6\text{ m}$, tầng 1 cao $5,3\text{ m}$ (tính từ cao trình đỉnh móng $-0,45\text{ m}$). Hệ thống giao thông bao gồm hành lang biên/hành lang giữa rộng $2,2\text{ m}$ kết hợp 2 buồng thang bộ thoát hiểm đặt tại hai đầu hồi công trình bọc dải kính lấy sáng. Hệ thống kỹ thuật bố trí mạng cấp điện ngầm từ lưới đô thị kèm máy phát dự phòng; cấp nước qua các trục ống đứng đặt trong phòng vệ sinh xuyên xuống tầng kỹ thuật; thoát nước mưa qua hệ thu sê nô và thoát nước thải qua hệ thống bể tự hoại ngầm. Chiếu sáng tự nhiên được kiểm soát theo hệ số lấy sáng $k = 1/5 = S_{\text{cửa}}/S_{\text{sàn}}$.

Chương 2. Lựa chọn giải pháp kết cấu, tính toán nội lực

Tác giả phân tích và lựa chọn giải pháp kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối với dầm, cột dạng thanh và bản sàn sườn liên kết ngàm. Tiết diện kết cấu được xác định sơ bộ: sàn phòng dày $120\text{ mm}$, sàn hành lang $80\text{ mm}$, sàn mái $70\text{ mm}$; dầm phòng chính kích thước $300 \times 600\text{ mm}$ (dầm mái $300 \times 500\text{ mm}$), dầm hành lang và dầm dọc $220 \times 300\text{ mm}$; cột phòng tầng 1–2 kích thước $300 \times 450\text{ mm}$, tầng 3–5 kích thước $250 \times 400\text{ mm}$, cột hành lang kích thước $220 \times 220\text{ mm}$ cho cả 5 tầng. Tải trọng tác dụng được xác định cụ thể:

  • Tĩnh tải: sàn phòng $477,6\text{ daN/m}^2$, sàn hành lang $367,6\text{ daN/m}^2$, sàn mái $343,5\text{ daN/m}^2$, tường xây dày 220 là $514\text{ daN/m}^2$, tường dày 110 là $296\text{ daN/m}^2$.
  • Hoạt tải: sàn phòng $240\text{ daN/m}^2$, sàn hành lang $360\text{ daN/m}^2$, sàn mái $84\text{ daN/m}^2$.
  • Tải trọng gió tĩnh: xác định cho các tầng với hệ số đẩy $C_d = 0,8$ và hút $C_h = 0,6$; tải trọng tập trung trên đỉnh mái gồm lực đẩy $S_đ = -270,4\text{ daN}$ và lực hút $S_h = 511,4\text{ daN}$.

Mô hình hóa khung phẳng K4 bằng SAP2000 qua các trường hợp tải trọng tĩnh tải (TT, hệ số vượt tải trọng lượng bản thân $n = 1,1$), hoạt tải 1 (HT1), hoạt tải 2 (HT2), gió trái (GT), gió phải (GP). Dữ liệu đầu ra được tiến hành tổ hợp nội lực cơ bản 1 và cơ bản 2 để tìm các cặp nội lực nguy hiểm nhất ($M_{\max}$, $M_{\min}$, $N_{\text{tương ứng}}$, $Q_{\max}$).

Chương 3. Tính toán sàn

Sàn phòng ($7,2\text{ m} \times 3,6\text{ m}$, tỷ số $L_2/L_1 = 2$) được tính toán theo sơ đồ khớp dẻo làm việc 2 phương với chiều dày $h_s = 120\text{ mm}$, lớp bảo vệ $a = 15\text{ mm}$. Thép gối tính toán đạt diện tích $A_s = 3,41\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,105%$), bố trí $\phi 8\text{ s}100$; thép nhịp đạt $A_s = 1,67\text{ cm}^2$, bố trí $\phi 8\text{ s}150$. Sàn hành lang ($h_s = 80\text{ mm}$) được cắt dải bản rộng $1\text{ m}$ tính theo sơ đồ dầm 1 phương, cốt thép gối tính toán $A_s = 3,52\text{ cm}^2$ ($\mu = 0,4%$), bố trí $\phi 8\text{ s}100$. Các ô sàn vệ sinh và mái được tính toán theo sơ đồ đàn hồi nhằm kiểm soát độ võng và chống nứt thấm nước.

Chương 4. Tính toán dầm

Tính toán cốt thép khung K4 cho dầm tầng 1 nhịp FD (phần tử 16, tiết diện $300 \times 600\text{ mm}$):

  • Tiết diện gối D chịu mômen âm nguy hiểm nhất $M_B = -227,65\text{ kN.m}$, tính theo tiết diện chữ nhật với $h_0 = 56\text{ cm}$, tính ra diện tích thép $A_s = 16,43\text{ cm}^2$ ($\mu = 2,56%$).
  • Tiết diện nhịp chịu mômen dương $M_{\max} = 123,0\text{ kN.m}$, tính theo tiết diện chữ T có bề rộng cánh nén $b_f' = 262\text{ cm}$.
  • Dầm tầng 2 phần tử D21 ($220 \times 300\text{ mm}$): gối D chịu $M = 33,11\text{ kN.m}$ ($A_s = 5,1\text{ cm}^2$, $\mu = 0,65%$), gối F chịu $M = 17,3\text{ kN.m}$ ($A_s = 2,55\text{ cm}^2$, $\mu = 0,45%$), thép dầm D22–D25 được bố trí tương tự.
  • Cốt đai dầm D16 chịu lực cắt $Q_{\max} = 152,98\text{ kN}$ ($17040\text{ daN}$): kiểm tra điều kiện bền nén chính thỏa mãn, tính toán bước cốt đai $S_{\text{tt}} = 12,3\text{ cm}$, bố trí đai $\phi 6\text{ a}150$ tại hai đầu dầm trong phạm vi đoạn $L/4 = 1500\text{ mm}$ (10 đai), đoạn giữa dầm đặt $\phi 6\text{ a}200$ hoặc $\phi 6\text{ a}300$ theo điều kiện cấu tạo. Dầm tiết diện $220 \times 300\text{ mm}$ bố trí đai $\phi 6\text{ a}150$ toàn bộ chiều dài nhịp.

Chương 5. Tính toán cột

Cột chịu nén uốn lệch tâm xiên được tính toán cho các tiết diện:

  • Cột tầng 1–2 (phần tử C6, $300 \times 450\text{ mm}$, chiều dài tính toán $l_0 = 0,7H = 3,15\text{ m}$): tính toán cốt thép đối xứng cho 3 cặp nội lực nguy hiểm, trường hợp bất lợi nhất có $M = 113,73\text{ kN.m}$, $N = 1076\text{ kN}$, tính ra $A_s = A_s' = 7,7\text{ cm}^2$, chọn bố trí $3\phi 18$ mỗi bên.
  • Cột trục hành lang (phần tử C11, $220 \times 220\text{ mm}$): nội lực nhỏ, bê tông đủ khả năng chịu lực, bố trí thép theo cấu tạo $2\phi 16$ mỗi bên ($A_s = 4,02\text{ cm}^2$).
  • Cột tầng 3–5 (phần tử C8, $250 \times 400\text{ mm}$, $l_0 = 2,52\text{ m}$): cặp nội lực nguy hiểm $M = 88,0\text{ kN.m}$, $N = 618,24\text{ kN}$ yêu cầu $A_s = A_s' = 3,4\text{ cm}^2$, chọn bố trí $2\phi 16$ mỗi bên ($A_s = 4,02\text{ cm}^2$).
  • Cốt đai cột chọn $\phi 6$ nhóm AI, khoảng cách đoạn nối chồng $s = 10d_{\min}$. Nút góc khung đỉnh dầm D20–C5 và D25–C15 được cấu tạo theo tỷ số lệch tâm $e_0/h > 0,5$.

Chương 6. Tính toán cầu thang bộ

Cầu thang 2 vế dạng bản dầm chịu lực gồm 24 bậc kích thước bậc $150 \times 300\text{ mm}$, sử dụng bê tông B15, thép AI và AII:

  • Bản thang ($h_b = 100\text{ mm}$, nhịp tính toán $1,8\text{ m}$, tải trọng vuông góc $q_{\text{tt}} = 0,757\text{ T/m}$): mômen $M = 0,22\text{ T.m}$, cốt thép chịu lực chính chọn $\phi 6\text{ a}150$ ($A_s = 1,02\text{ cm}^2$), cốt thép cấu tạo và mômen âm $\phi 6\text{ a}200$.
  • Cốn thang (tiết diện $110 \times 250\text{ mm}$, nhịp $4,02\text{ m}$): chịu tải trọng $q_{\text{tt}} = 0,698\text{ T/m}$, $M_{\max} = 1,21\text{ T.m}$, $Q_{\max} = 1,19\text{ T}$; bố trí cốt thép dọc dưới $1\phi 18 + 1\phi 14$ ($A_s = 2,54\text{ cm}^2$), cốt đai $\phi 6\text{ a}150$.
  • Bản chiếu nghỉ ($h = 100\text{ mm}$, nhịp $1,99\text{ m}$, tải trọng $0,68\text{ T/m}$): $M = 0,198\text{ T.m}$, bố trí thép $\phi 6\text{ a}200$ ($A_s = 1,41\text{ cm}^2$).
  • Dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới ($220 \times 500\text{ mm}$, nhịp $4,4\text{ m}$): $Q_{\max} = 3,67\text{ T}$, mômen nhịp dầm chiếu nghỉ $M_{\max} = 5,54\text{ T.m}$ ($A_s = 4,69\text{ cm}^2$), dầm chiếu tới $M_{\max} = 4,43\text{ T.m}$; cùng chọn cốt dọc chịu lực $2\phi 18$ ($A_s = 5,09\text{ cm}^2$), $2\phi 14$ làm cốt giá và cốt đai $\phi 6\text{ a}150$.

Chương 7. Tính toán nền móng

Địa tầng khu đất gồm: Lớp 1 (Đất lấp dày $1,0\text{ m}$), Lớp 2 (Sét pha dẻo chảy đỉnh $-1,18\text{ m}$), Lớp 5 (Sét pha dẻo chảy đỉnh $-18,53\text{ m}$), Lớp 6 (Cát pha, sét pha dẻo mềm đỉnh $-35\text{ m}$), dưới cùng là lớp cát hạt nhỏ chặt vừa. Giải pháp móng lựa chọn là móng sâu sử dụng cọc ép bê tông cốt thép đài thấp nhằm chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang lớn. Tác giả tiến hành tính toán sức chịu tải đơn cọc theo điều kiện đất nền và theo cường độ vật liệu cọc; kiểm tra an toàn cọc khi vận chuyển và cẩu lắp; xác định số lượng cọc, tọa độ cọc trong đài, kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc biên, tính toán chống chọc thủng đài cọc và tính cốt thép lưới đài móng.

Chương 8. Thi công phần ngầm

Quy trình thi công phần ngầm bao gồm:

  • Thi công ép cọc BTCT: tổng khối lượng $7600\text{ m}$ cọc, lựa chọn máy ép thủy lực và tổ chức dây chuyền ép cọc.
  • Đào đất hố móng: đào đất thủ công khối lượng $120,0\text{ m}^3$, vận chuyển đất thừa $120,87\text{ m}^3$.
  • Đập đầu cọc bê tông ($2,22\text{ m}^3$), đổ bê tông lót mác 100 ($27,35\text{ m}^3$).
  • Gia công lắp dựng cốt thép móng ($24,68\text{ tấn}$), ghép ván khuôn đài và giằng móng ($747,45\text{ m}^2$), đổ bê tông móng ($183,41\text{ m}^3$).
  • Lấp đất móng bằng máy ($1104,68\text{ m}^3$), đầm đất tôn nền ($1176,8\text{ m}^3$), đặt cốt thép nền ($7,29\text{ tấn}$) và đổ bê tông nền ($58,0\text{ m}^3$).

Chương 9. Thi công phần thân và hoàn thiện

Thiết kế biện pháp kỹ thuật thi công phần thân:

  • Lựa chọn cốp pha: ván khuôn cột bằng gỗ dày $3\text{ cm}$; ván khuôn dầm sàn dùng ván ghép kết hợp hệ đỡ giáo PAL, khoảng cách đà ngang $60\text{ cm}$.
  • Chọn máy móc thiết bị: cần trục tháp vận chuyển cốt thép và thùng vữa đổ cột; máy vận thăng tải vật liệu; máy bơm tĩnh kết hợp xe bồn vận chuyển bê tông thương phẩm cho dầm sàn; máy đầm dùi cho cột và máy đầm bàn cho sàn.
  • Quy trình đổ bê tông: cột đổ theo từng lớp dày $30\text{–}40\text{ cm}$, thời gian đầm mỗi vị trí không quá $30\text{ giây}$, tháo ván khuôn cột sau 2 ngày. Bê tông dầm sàn đổ từ xa về gần so với máy bơm; mạch ngừng thi công bố trí thẳng đứng tại vị trí $(1/4\text{–}3/4)$ nhịp dầm phụ hoặc $(1/3\text{–}2/3)$ dầm chính. Quy trình bảo dưỡng giữ ẩm liên tục 7 ngày đêm (2 ngày đầu tưới nước 2 giờ/lần).
  • Xử lý khuyết tật bê tông: hướng dẫn biện pháp khắc phục hiện tượng rỗ mặt, rỗ sâu, rỗ thấu suốt bằng vữa sỏi nhỏ mác cao; xử lý trắng mặt bê tông bằng cách tưới nước giữ ẩm; xử lý nứt chân chim bằng hồ xi măng hoặc keo Sika.
  • Thi công hoàn thiện và mái: xây tường tạo dốc bằng bê tông xỉ, đổ bê tông chống thấm, lát gạch lá nem, trát tường và quét sơn.
Hạng mục công việc phần thân Tầng 1 Mỗi tầng điển hình (Tầng 2, 3, 4, 5)
Cốt thép cột $4,88\text{ tấn}$ $3,84\text{ tấn}$
Ván khuôn cột $439,60\text{ m}^2$ $292,37\text{ m}^2$
Bê tông cột $32,67\text{ m}^3$ $20,14\text{ m}^3$
Ván khuôn dầm sàn $790,46\text{ m}^2$ $790,46\text{ m}^2$
Cốt thép dầm sàn $44,64\text{ tấn}$ $43,22\text{ tấn}$
Bê tông dầm sàn $98,39\text{ m}^3$ $98,39\text{ m}^3$

Chương 10. Tổ chức thi công

Tính toán lập tổng mặt bằng xây dựng và xác định diện tích các công trình phụ trợ:

  • Kho xi măng: chọn diện tích $F = 30\text{ m}^2$ (phục vụ ngày đổ bê tông lót móng lớn nhất $27,35\text{ m}^3$, định mức $218\text{ kg/m}^3$ theo ĐM 24/2005/QĐ-BXD mã hiệu C223, hệ số diện tích kho kín $\alpha = 1,4$).
  • Kho thép: chọn diện tích $F = 60\text{ m}^2$ (dự trữ thép cho 1 tầng tối đa $49,5\text{ tấn}$, định mức xếp $D_{\max} = 1,5\text{ tấn/m}^2$).
  • Kho ván khuôn: chọn diện tích $F = 35\text{ m}^2$ ($7\text{ m} \times 5\text{ m}$, khối lượng $45\text{ kg/m}^2$, hệ số $\alpha = 1,5$).
  • Bãi gạch: chọn diện tích $F = 20\text{ m}^2$ (phục vụ tầng điển hình $204,47\text{ m}^3$ tương ứng $112.459\text{ viên}$, định mức $1100\text{ viên/m}^2$, dự trữ 2 ngày).
  • Cơ cấu nhân lực: tổng số công lao động là $9440\text{ công}$ trong $410\text{ ngày}$, số công nhân trực tiếp trung bình $A_{\text{tb}} = 23\text{ người}$, ca cao điểm $A_{\max} = 130\text{ người}$; công nhân phụ trợ $B = 5\text{ người}$ ($20%$), cán bộ kỹ thuật $C = 2\text{ người}$ ($4%$), cán bộ hành chính $D = 2\text{ người}$ ($5%$), nhân viên phục vụ $E = 3\text{ người}$ ($10%$).
  • Bố trí công trình tạm: nhà làm việc kỹ thuật và y tế ($42\text{ m}^2$), nhà nghỉ công nhân ($60\text{ m}^2$), nhà ăn ($40\text{ m}^2$), nhà để xe ($40\text{ m}^2$), kho dụng cụ ($30\text{ m}^2$), khu vệ sinh và nhà tắm ($32\text{ m}^2$), nhà bảo vệ ($9\text{ m}^2$).

Chương 11. An toàn lao động và vệ sinh môi trường

Chương cuối cùng thiết lập hệ thống nội quy quản lý an toàn công trường: quy định chặt chẽ kiểm soát người ra vào; bắt buộc trang bị dây an toàn và thang sắt khi làm việc trên cao; kiểm định an toàn cẩu lắp và hệ neo máy ép cọc; lắp đặt giàn giáo, lưới bảo hiểm và rào chắn cảnh báo cách mép công trình lớn hơn $3\text{ m}$ bên dưới khi thi công mái. Về vệ sinh môi trường, công trường bố trí bể thu gom và lọc nước thải trước khi xả vào hệ thống cống đô thị, bao che toàn bộ bằng giàn giáo đứng kết hợp lưới chắn bụi, xe vận chuyển đất cát phế thải phủ bạt kín và sắp xếp vận chuyển vật tư ngoài giờ cao điểm để giảm thiểu tiếng ồn và ùn tắc giao thông.

Kết quả và giải pháp kỹ thuật chính

Đồ án hoàn thành trọn vẹn bộ hồ sơ kỹ thuật cho công trình nhà ký túc xá 5 tầng với các kết quả cụ thể:

  1. Thiết kế kiến trúc và công năng: Bố cục không gian hợp lý trên diện tích xây dựng $1000\text{ m}^2$, chiều cao công trình $22\text{ m}$, hệ thống giao thông hành lang bên kết hợp 2 thang bộ thoát hiểm lấy sáng tự nhiên đảm bảo tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy.
  2. Tính toán kết cấu bê tông cốt thép:
    • Bản sàn: sàn phòng dày $120\text{ mm}$ đặt thép $\phi 8\text{ s}100$ (gối) và $\phi 8\text{ s}150$ (nhịp); sàn hành lang dày $80\text{ mm}$ đặt thép $\phi 8\text{ s}100$.
    • Khung phẳng: dầm tầng 1 ($300 \times 600\text{ mm}$) bố trí thép gối $A_s = 16,43\text{ cm}^2$, đai $\phi 6\text{ a}150$ đầu dầm; cột tầng 1 ($300 \times 450\text{ mm}$) bố trí thép dọc đối xứng $3\phi 18$ mỗi bên ($A_s = 7,7\text{ cm}^2$).
    • Cầu thang bộ: đan thang dày $100\text{ mm}$ đặt thép $\phi 6\text{ a}150$; cốn thang $110 \times 250\text{ mm}$ đặt thép $1\phi 18 + 1\phi 14$; dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới $220 \times 500\text{ mm}$ đặt cốt dọc $2\phi 18$.
  3. Giải pháp móng: Áp dụng móng cọc ép bê tông cốt thép đài thấp xuyên qua các lớp sét pha dẻo chảy cắm vào tầng chịu lực tốt.
  4. Tổ chức thi công và tiến độ: Hoàn thành tính toán tiến độ tổng thể với tổng hao phí $9440\text{ công}$ trong thời gian $410\text{ ngày}$, quy hoạch mặt bằng kho bãi hợp lý gồm kho xi măng $30\text{ m}^2$, kho thép $60\text{ m}^2$, kho cốp pha $35\text{ m}^2$, bãi gạch $20\text{ m}^2$ cùng mạng lưới lán trại tạm phục vụ tối đa 130 công nhân.

Hạn chế và phạm vi áp dụng

Dựa trên nội dung thuyết minh được trình bày, đồ án có một số giới hạn kỹ thuật:

  • Đồ án tập trung giải quyết mô hình kết cấu ở dạng khung phẳng 2D (khung trục 4) thay vì mô hình hóa không gian 3D toàn khối công trình, do đó chưa xét hết được sự tương tác xoắn và phân phối lực không gian phức tạp giữa các khối nhà.
  • Tải trọng gió mới chỉ xét thành phần tĩnh theo TCVN 2737:1995 đối với công trình có chiều cao dưới $40\text{ m}$, chưa tính toán thành phần động của gió và tác động động đất.
  • Biện pháp thi công và tổng mặt bằng được thiết kế chuyên biệt cho điều kiện mặt bằng rộng thoáng 4 mặt tại Thành phố Hồ Chí Minh; khi áp dụng cho công trình có mật độ xây dựng dày đặc hoặc vị trí địa chất khác cần phải hiệu chỉnh lại các thông số ép cọc và kích thước kho bãi phụ trợ.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp: Cung cấp tài liệu mẫu hoàn chỉnh về trình tự thực hiện đồ án tốt nghiệp từ bước sơ bộ kiến trúc, lập sơ đồ tính khung phẳng, chạy nội lực SAP2000, tổ hợp nội lực, tính toán chi tiết từng cấu kiện (sàn, dầm, cột, cầu thang, đài móng) đến lập biện pháp kỹ thuật thi công và bố trí tổng mặt bằng.
  • Kỹ sư thiết kế và cán bộ kỹ thuật hiện trường: Có thể tham khảo các bảng biểu tổ hợp tải trọng, quy trình kiểm tra điều kiện chọc thủng móng, công thức cấu tạo nút khung trên cùng, cũng như quy trình kiểm tra độ sụt bê tông (mức chuẩn $12\text{ cm}$) và biện pháp xử lý khuyết tật rỗ, nứt bê tông sau khi tháo cốp pha.

Câu hỏi thường gặp

1. Công trình sử dụng loại bê tông và cốt thép chịu lực chính nào trong tính toán khung thân? Khung thân công trình sử dụng bê tông cấp độ bền B20 có cường độ chịu nén tính toán $R_b = 11,5\text{ MPa}$ ($115\text{ daN/cm}^2$), cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 0,9\text{ MPa}$ ($9\text{ daN/cm}^2$). Cốt thép dọc chịu lực sử dụng thép nhóm AII có cường độ tính toán $R_s = R_{sc} = 280\text{ MPa}$, cốt thép đai và thép phân bố dùng thép nhóm AI có $R_{sw} = 175\text{ MPa}$ ($1750\text{ daN/cm}^2$) và $R_s = 225\text{ MPa}$.

2. Tiết diện và cách bố trí cốt thép chịu lực cho cột tầng 1 (phần tử C6) được xác định như thế nào? Cột C6 tại tầng 1 có kích thước tiết diện $b \times h = 300 \times 450\text{ mm}$, chiều dài tính toán $l_0 = 0,7H = 3,15\text{ m}$. Cột được tính toán theo bài toán nén uốn lệch tâm lớn với cặp nội lực nguy hiểm nhất $M = 113,73\text{ kN.m}$ và $N = 1076\text{ kN}$. Diện tích cốt thép đối xứng tính toán yêu cầu $A_s = A_s' = 7,7\text{ cm}^2$, tác giả chọn bố trí $3\phi 18$ cho mỗi phía (thỏa mãn điều kiện hàm lượng cốt thép tối thiểu $\mu_{\min} = 0,2%$).

3. Vị trí mạch ngừng thi công khi đổ bê tông dầm sàn được quy định ở đâu? Theo biện pháp thi công của đồ án, khi hướng đổ bê tông song song với dầm phụ (vuông góc với dầm chính), vị trí mạch ngừng nằm trong khoảng $(1/4\text{–}3/4)$ nhịp dầm. Khi hướng đổ bê tông song song với dầm chính (vuông góc với dầm phụ), vị trí mạch ngừng nằm trong khoảng $(1/3\text{–}2/3)$ nhịp dầm phụ $l_P$. Mạch ngừng phải đặt thẳng đứng và dùng ván gỗ chắn cẩn thận.

4. Diện tích kho xi măng và kho thép trên tổng mặt bằng được tính toán dựa trên cơ sở nào? Kho xi măng được thiết kế $F = 30\text{ m}^2$ dựa trên lượng xi măng lớn nhất cần cho ngày đổ bê tông lót móng ($27,35\text{ m}^3$ với định mức $218\text{ kg/m}^3$ theo ĐM 24/2005/QĐ-BXD, diện tích tính toán có lối đi là $9,04\text{ m}^2$, nhân hệ số kho kín $\alpha = 1,4$). Kho thép được chọn diện tích $F = 60\text{ m}^2$ để dự trữ lượng thép gia công cho 1 tầng lớn nhất là $49,5\text{ tấn}$ với định mức sắp xếp $1,5\text{ tấn/m}^2$ (diện tích tính toán $33\text{ m}^2$, mở rộng thành $60\text{ m}^2$ để bốc dỡ và gia công thuận tiện theo chiều dài thanh thép).

5. Quy định về bảo dưỡng và thời gian tháo dỡ ván khuôn cột trong đồ án như thế nào? Bê tông cột sau khi đổ phải được giữ ẩm liên tục ít nhất 7 ngày đêm; trong 2 ngày đầu cứ 2 giờ tưới nước một lần (lần đầu tưới sau khi đổ $4\text{–}7\text{ giờ}$), những ngày sau tưới từ $3\text{–}10\text{ giờ/lần}$. Do ván khuôn cột là loại ván khuôn không chịu lực nên sau 2 ngày đổ bê tông có thể tiến hành tháo dỡ theo trình tự: tháo cây chống và dây chằng trước, tháo gông cột và cuối cùng là tháo các tấm ván khuôn.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Ký túc xá - Trường Cao đẳng nghề Sài Gòn, Thành phố Hồ Chí Minh" của sinh viên Mai Văn Thức là một công trình thiết kế kỹ thuật xây dựng hoàn chỉnh, bao quát từ giải pháp kiến trúc, tính toán kết cấu bê tông cốt thép, nền móng cọc đến lập biện pháp tổ chức thi công chi tiết. Các cấu kiện chịu lực chính và phương án thi công được tính toán cụ thể dựa trên hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành kết hợp phần mềm mô hình hóa SAP2000. Toàn bộ hồ sơ thuyết minh cung cấp hệ thống số liệu kỹ thuật, bảng biểu tổ hợp nội lực và quy trình tổ chức mặt bằng mạch lạc, có giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho công tác đào tạo kỹ sư xây dựng công trình dân dụng.