Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa nhanh chóng tại Thành phố Hồ Chí Minh tạo áp lực lớn lên quỹ đất ở tại các khu vực trung tâm, dẫn đến nhu cầu mở rộng quy hoạch không gian sống về phía các khu đô thị mới và khu vực vùng ven. Tại khu vực Quận 9 (nay thuộc Thành phố Thủ Đức), việc đầu tư phát triển các dự án nhà ở cao tầng được xem là định hướng phù hợp nhằm giải quyết bài toán gia tăng dân số, tối ưu hóa hiệu quả sử dụng đất và hoàn thiện hạ tầng kỹ thuật đô thị.

Công trình chung cư cao tầng Sky 9 (Sky 9 Tower) được định vị xây dựng tại Đường Liên Phường, Phường Phú Hữu, Quận 9, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh. Khu đất xây dựng có địa hình tương đối bằng phẳng, không vướng công trình ngầm cũ, kết nối thuận lợi với các tuyến giao thông huyết mạch như đường Vành đai 2, đường Võ Chí Công và tuyến cao tốc Thành phố Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây. Đồ án tốt nghiệp thực hiện nhiệm vụ thiết kế kiến trúc và tính toán kết cấu chịu lực toàn diện cho công trình này, đáp ứng các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành tại Việt Nam.

Nhiệm vụ nghiên cứu và thiết kế kỹ thuật của đồ án bao gồm hai phần nội dung chính:

  1. Phần Kiến trúc: Thể hiện và hoàn thiện hệ thống bản vẽ kiến trúc công trình, bố trí tổng mặt bằng, công năng các tầng, mặt đứng, mặt cắt và các giải pháp kỹ thuật phụ trợ (chiếu sáng, thông gió, cấp thoát nước, phòng cháy chữa cháy, chống sét).
  2. Phần Kết cấu:
    • Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân và phần ngầm; xác định sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện chịu lực.
    • Xác định tải trọng tiêu chuẩn, tải trọng tính toán tác động lên công trình (tĩnh tải, hoạt tải sử dụng, tải trọng gió, tải trọng động đất) và thiết lập các tổ hợp tải trọng theo quy chuẩn.
    • Tính toán thiết kế bản sàn tầng điển hình (sàn tầng 3), kiểm tra võng và kiểm tra nứt.
    • Tính toán thiết kế kết cấu cầu thang bộ tầng điển hình.
    • Tính toán thiết kế kết cấu bể nước mái (bản nắp, bản đáy, bản thành và hệ dầm đỡ).
    • Thiết lập mô hình tính toán không gian và thiết kế cốt thép hệ khung trục B (cột, dầm, vách, lõi).
    • Tính toán thiết kế nền móng công trình (móng cọc khoan nhồi cho móng cột M1, M2 và móng lõi thang).

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào khối nhà chính 22 tầng nổi và 1 tầng hầm với tổng chiều cao kết cấu 72,6 m tính từ cốt sàn tầng trệt (+0.000). Dữ liệu tính toán dựa trên hồ sơ bản vẽ kiến trúc và số liệu khảo sát địa chất thực tế tại khu đất xây dựng do giảng viên hướng dẫn cung cấp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế tính toán

Đồ án áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng của Việt Nam cùng phương pháp số học thông qua mô hình phần tử hữu hạn (FEM) để giải quyết bài toán cơ học kết cấu công trình cao tầng.

Khung pháp lý và tiêu chuẩn kỹ thuật

  • TCVN 2737:1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCVN 5574:2018: Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.
  • TCVN 9386:2012: Thiết kế công trình chịu động đất.
  • TCVN 10304:2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCXD 198:1997: Nhà cao tầng – Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối.
  • TCXD 16-1986: Chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng.
  • TCVN 2622:1995: Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình – Yêu cầu thiết kế.
  • Thông tư số 06/2021/TT-BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phân cấp công trình xây dựng và hướng dẫn áp dụng trong quản lý hoạt động đầu tư xây dựng.

Phương pháp nghiên cứu và công cụ tính toán

  • Phương pháp phân tích lý thuyết: Tính toán cấu kiện chịu uốn, chịu nén lệch tâm theo hai trạng thái giới hạn: Trạng thái giới hạn I (khả năng chịu lực, cường độ, ổn định) và Trạng thái giới hạn II (độ võng, biến dạng, khả năng chống nứt) theo TCVN 5574:2018.
  • Phương pháp phân tích số: Sử dụng các phần mềm chuyên ngành xây dựng dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn (FEM):
Phần mềm Phạm vi áp dụng trong đồ án
ETABS 2019 Thiết lập mô hình 3D tổng thể; phân tích dao động riêng; giải nội lực khung không gian; kiểm tra ổn định tổng thể (chuyển vị đỉnh, gia tốc đỉnh, chuyển vị tầng, ổn định chống lật, hiệu ứng P-Delta).
SAFE Phân tích dải strip; xuất nội lực mô men uốn; tính diện tích cốt thép; kiểm tra độ nứt và độ võng phi tuyến dài hạn của ô sàn tầng điển hình.
SAP2000 Phân tích nội lực bản thang nghiêng, dầm chiếu nghỉ; giải nội lực hệ bản nắp, bản đáy, bản thành và dầm đỡ của bể nước mái.

Cơ sở dữ liệu đầu vào

  • Hồ sơ khảo sát địa chất: Cung cấp thông số cơ lý các lớp đất nền. Đáng chú ý, địa chất khu vực dự án có lớp bùn sét lẫn hữu cơ, trạng thái nhão, phân bố từ mặt đất tự nhiên xuống đến độ sâu -38 m với chỉ số SPT $N = 0$, làm căn cứ loại bỏ phương án móng nông và bắt buộc sử dụng móng cọc sâu vào tầng đất tốt.
  • Hồ sơ kiến trúc: Quy định lưới cột, kích thước các phòng, chiều cao thông thủy, vị trí hộp kỹ thuật và vị trí bố trí giao thông đứng.

Giải pháp kỹ thuật và vật liệu kết cấu

Giải pháp kết cấu công trình

  1. Phần thân: Đồ án lựa chọn hệ kết cấu hỗn hợp gồm khung bê tông cốt thép kết hợp vách cứng và lõi cứng (Dual System). Hệ thống vách và lõi cứng tập trung ở khu vực thang máy và cụm thang bộ chịu phần lớn tải trọng ngang (gió, động đất), trong khi hệ thống cột dầm khung chịu tải trọng đứng và chia sẻ một phần tải trọng ngang. Mặt bằng sàn sử dụng hệ kết cấu dầm sàn toàn khối, tạo độ cứng lớn trong mặt phẳng bản sàn (giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang).
  2. Phần ngầm: Sử dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi, mũi cọc ngàm sâu vào lớp đất tốt phía dưới lớp bùn sét dày 38 m, đảm bảo sức chịu tải và giới hạn độ lún theo tiêu chuẩn.

Đặc trưng vật liệu sử dụng

Các thông số cơ lý của bê tông và cốt thép được chọn lọc tuân thủ quy chuẩn TCVN 5574:2018:

Cấu kiện áp dụng Loại vật liệu Cường độ chịu nén tính toán ($R_b$) Cường độ chịu kéo tính toán ($R_{bt}$) Mô đun đàn hồi ($E_b$)
Dầm, sàn, cầu thang, bể nước, đài móng Bê tông B30 $17\text{ MPa}$ $1,15\text{ MPa}$ $32.500\text{ MPa}$
Cột, vách cứng, lõi thang Bê tông B35 $22\text{ MPa}$ $1,30\text{ MPa}$ $34.500\text{ MPa}$

Đối với cốt thép:

  • Thép CB240-T: Dùng làm cốt đai cho dầm, cột, vách; $R_s = R_{sc} = 210\text{ MPa}$, $R_{sw} = 170\text{ MPa}$.
  • Thép CB400-V: Dùng làm cốt thép dọc chịu lực chính cho toàn bộ kết cấu dầm, cột, bản sàn, vách và đài móng; $R_s = R_{sc} = 350\text{ MPa}$, $R_{sw} = 280\text{ MPa}$.

Quy định lớp bê tông bảo vệ

Lớp bê tông bảo vệ được xác định nhằm đảm bảo khả năng truyền lực dính bám giữa bê tông và cốt thép, chống ăn mòn môi trường và bảo vệ chống cháy:

Cấu kiện Chiều dày lớp bảo vệ ($c$)
Cọc và đài móng $50\text{ mm}$
Bản sàn tầng $20\text{ mm}$
Cấu kiện dầm $30\text{ mm}$
Cầu thang bộ $20\text{ mm}$
Vách cứng và lõi buồng thang $40\text{ mm}$

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan kiến trúc

Chương này giới thiệu tổng quan dự án chung cư Sky 9:

  • Vị trí và địa giới: Tọa lạc tại Phường Phú Hữu, Thành phố Thủ Đức. Phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương; phía Đông giáp tỉnh Đồng Nai; phía Nam giáp đường Vành đai 2, đường Võ Chí Công và cao tốc Long Thành – Dầu Giây; phía Tây giáp Quận 2.
  • Quy mô công trình: Xếp loại công trình dân dụng cấp 2 theo Thông tư 06/2021/TT-BXD. Tòa nhà có 1 tầng hầm và 22 tầng nổi (gồm 1 tầng trệt, 20 tầng điển hình từ tầng 2 đến tầng 21, và 1 tầng mái).
  • Kích thước và chiều cao hình học:
    • Chiều cao công trình từ sàn tầng trệt đến đỉnh mái là $72,6\text{ m}$.
    • Cao độ nền tầng hầm đặt ở $-2,500\text{ m}$ (chiều cao hầm $4,0\text{ m}$).
    • Cốt sàn tầng trệt (tầng 1) đặt ở $+1,500\text{ m}$ với chiều cao tầng là $5,0\text{ m}$.
    • Các tầng căn hộ điển hình (tầng 2 đến 21) có chiều cao chuẩn $3,4\text{ m}$.
    • Kích thước mặt bằng khối tháp chính: nhịp lớn nhất đạt $10\text{ m}$.
  • Giải pháp mặt bằng công năng:
    • Tầng hầm: Bố trí bãi đỗ xe ô tô, xe máy, 2 ram dốc một chiều độ dốc $i = 20%$, phòng máy phát điện dự phòng, trạm biến áp, bể tự hoại và hệ thống kỹ thuật.
    • Tầng trệt: Bố trí không gian thương mại, dịch vụ, phòng sinh hoạt cộng đồng, ban quản lý tòa nhà, sảnh đón và khu đặt hòm thư.
    • Tầng căn hộ (2–21): Bố trí hành lang giữa, hệ thống căn hộ khép kín loại A và loại B gồm phòng khách, phòng ăn, 2 phòng ngủ và 2 phòng vệ sinh.
  • Giao thông và hạ tầng kỹ thuật: Giao thông đứng gồm cụm 3 thang máy tập trung tại lõi trung tâm (khoảng cách di chuyển lớn nhất từ căn hộ đến thang máy dưới $25\text{ m}$) và hệ thống thang bộ thoát hiểm. Hệ thống cấp nước dùng trạm bơm tự động đẩy nước lên bể nước mái; hệ thống thoát nước mưa dùng ống $\varnothing 140\text{ mm}$; trang bị trạm biến áp, máy phát điện dự phòng, hệ thống báo cháy tự động và họng cứu hỏa theo TCVN 2622:1995.

Chương 2: Khái quát về kết cấu công trình

Nội dung chương trình bày việc so sánh và lựa chọn phương án kết cấu:

  • Phân tích kết cấu phần thân: So sánh các hệ kết cấu chịu lực đứng (khung thuần túy, vách cứng thuần túy, hệ khung – vách kết hợp và kết cấu ống). Hệ khung – vách cứng liên kết qua sàn toàn khối được lựa chọn do đảm bảo độ cứng chống biến dạng xoắn và chuyển vị ngang cho nhà 22 tầng.
  • So sánh phương án bản sàn: Khảo sát các giải pháp sàn sườn (dầm – bản), sàn nấm (không dầm), sàn ứng suất trước, sàn nhẹ bubble deck và sàn rỗng U-boot. Tác giả chọn hệ dầm sàn truyền thống bằng bê tông cốt thép đổ toàn khối nhờ tính tin cậy cao, quy trình thi công đơn giản, không đòi hỏi thiết bị dự ứng lực chuyên dụng và phù hợp điều kiện kỹ thuật trong nước.
  • Đánh giá giải pháp móng: Do sự xuất hiện của tầng bùn sét yếu dày $38\text{ m}$, giải pháp móng nông bị loại trừ. Kết luận lựa chọn giải pháp móng sâu sử dụng cọc khoan nhồi cắm vào tầng chịu lực.

Chương 3: Tải trọng tác động

Xác định cơ sở và giá trị các loại tải trọng tác dụng lên mô hình kết cấu:

  • Tĩnh tải ($DL$): Trọng lượng bản thân các kết cấu chịu lực (cột, dầm, sàn, vách) do phần mềm ETABS tự tính toán theo hình học và khối lượng riêng vật liệu. Trọng lượng các lớp hoàn thiện (vữa lót, gạch lát, trần thạch cao, thiết bị treo) và trọng lượng tường gạch (tường ngăn dày $100\text{ mm}$, tường bao dày $200\text{ mm}$) được tính toán theo công thức $g = \sum (\gamma_i \cdot \delta_i \cdot n_i)$ và gán trực tiếp lên dầm hoặc sàn.
  • Hoạt tải ($LL$): Phân chia thành hoạt tải dài hạn và ngắn hạn căn cứ theo TCVN 2737:1995 đối với từng công năng (phòng ngủ, phòng khách, phòng vệ sinh, ban công, hành lang, phòng kỹ thuật, mái).
  • Tải trọng ngang (Gió và Động đất): Tải trọng gió tính toán theo vùng áp lực gió của Thành phố Hồ Chí Minh; tải trọng động đất được xem xét theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 với phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động.
  • Tổ hợp tải trọng: Thiết lập các trường hợp tổ hợp cơ bản 1, tổ hợp cơ bản 2 và tổ hợp đặc biệt (kết hợp tĩnh tải, các trường hợp chất hoạt tải lệch tầng lệch nhịp, tải trọng gió theo 4 hướng $\pm X, \pm Y$, và thành phần động đất).

Chương 4: Tính toán và lựa chọn sơ bộ tiết diện

Chương này tính toán kích thước hình học ban đầu cho toàn bộ hệ thống cấu kiện:

  1. Chiều dày sàn ($h_s$): Tính toán theo công thức sơ bộ: $$h_s = \frac{D}{m} l_1$$ Với ô bản kích thước lớn nhất $l_1 \times l_2 = 8,0\text{ m} \times 10,0\text{ m}$:
    • Bản sàn tầng 2 đến tầng mái: chọn $h_s = 140\text{ mm}$.
    • Bản sàn tầng hầm và tầng trệt: chọn $h_s = 200\text{ mm}$ do chịu tải trọng xe và hoạt tải thương mại lớn.
  2. Kích thước tiết diện dầm:
    • Dầm chính (nhịp $L = 10\text{ m}$): Chiều cao dầm chọn $h_{dc} = 700\text{ mm}$ (nằm trong khoảng $\frac{1}{16} \div \frac{1}{12} L$), bề rộng chọn $b_{dc} = 300\text{ mm}$. Tiết diện dầm chính là $300 \times 700\text{ mm}$.
    • Dầm phụ (nhịp $L = 10\text{ m}$): Chiều cao chọn $h_{dp} = 500\text{ mm}$ (nằm trong khoảng $\frac{1}{20} \div \frac{1}{16} L$), bề rộng chọn $b_{dp} = 200\text{ mm}$. Tiết diện dầm phụ là $200 \times 500\text{ mm}$.
  3. Chiều dày vách cứng và lõi thang: Dựa theo diện tích chịu tải và điều kiện ổn định cục bộ, sơ bộ chiều dày vách cho toàn bộ chiều cao tòa nhà là $t = 300\text{ mm}$.
  4. Kích thước tiết diện cột: Xác định theo lực dọc sơ bộ $A_c \ge \frac{k \cdot N}{R_b}$, với diện truyền tải quy đổi. Kích thước cột được thay đổi giảm dần theo chiều cao nhà:
Tên tầng Tiết diện Cột C1 ($mm \times mm$) Tiết diện Cột C2 ($mm \times mm$)
Tầng hầm – Tầng 6 $1000 \times 1000$ $800 \times 800$
Tầng 7 – Tầng 12 $900 \times 900$ $700 \times 700$
Tầng 13 – Tầng 16 $800 \times 800$ $700 \times 700$
Tầng 17 – Tầng Mái $700 \times 700$ $600 \times 600$

Các chương tính toán cấu kiện chi tiết (Theo nhiệm vụ đồ án)

  • Thiết kế sàn tầng điển hình: Dùng phần mềm SAFE chia dải strip theo 2 phương trục. Kiểm tra độ võng đàn hồi và độ võng dài hạn (có xét đến từ biến và vết nứt bê tông); kiểm tra bề rộng khe nứt $a_{crc} \le a_{crc,gh}$ theo TCVN 5574:2018; tính toán diện tích cốt thép dải trên và dải dưới, chiều dài neo và nối thép.
  • Thiết kế cầu thang bộ: Xác định tải trọng bản thang nghiêng và bản chiếu nghỉ; mô hình sơ đồ tính dầm chiếu tới, dầm chiếu nghỉ; bố trí cốt thép chịu uốn và kiểm tra độ võng bản nghiêng.
  • Thiết kế bể nước mái: Tính toán dung tích trữ nước sinh hoạt và cứu hỏa; xác định áp lực nước tác dụng lên thành bể và đáy bể; mô hình phần tử vỏ trong SAP2000; kiểm tra điều kiện chống thấm, nứt của bản đáy và thành bể; tính toán cốt thép dầm đỡ bể nước.
  • Thiết kế khung trục B: Xuất tổ hợp nội lực $(N, M, Q)$ từ ETABS 2019; tính toán cốt thép dọc và cốt đai cho cột chịu nén uốn lệch tâm xiên; tính toán dầm trục B chịu mô men uốn và lực cắt; tính toán cốt thép vách cứng theo phương pháp vùng biên chịu mô men (Boundary Zone Approach).
  • Thiết kế móng cọc khoan nhồi: Tính toán sức chịu tải của cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lý đất nền và theo độ bền vật liệu làm cọc; bố trí cọc trong đài móng M1, móng M2 và móng cụm lõi thang; kiểm tra lực truyền lên đầu cọc, kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng đáy đài và tính toán cốt thép đài móng.

Kết quả và đóng góp kỹ thuật

Kết quả tính toán chính

  • Thiết lập hoàn chỉnh mô hình tính toán kết cấu không gian cho công trình 22 tầng nổi và 1 tầng hầm chịu các tổ hợp tải trọng không gian.
  • Tiết diện các cấu kiện chịu lực chính sau khi kiểm tra đều thỏa mãn điều kiện bền và điều kiện sử dụng theo TCVN 5574:2018:
    • Bản sàn tầng điển hình dày $140\text{ mm}$ thỏa mãn khả năng chịu lực, độ võng dài hạn nằm trong giới hạn cho phép và không bị nứt quá giới hạn.
    • Kích thước dầm chính $300 \times 700\text{ mm}$ và dầm phụ $200 \times 500\text{ mm}$ đảm bảo độ cứng, chịu lực uốn và lực cắt.
    • Cột bê tông tiết diện từ $1000 \times 1000\text{ mm}$ giảm dần về $700 \times 700\text{ mm}$ đảm bảo hàm lượng cốt thép hợp lý ($1% \le \mu \le 3%$).
    • Hệ thống móng cọc khoan nhồi vượt qua lớp bùn sét yếu dày $38\text{ m}$, đảm bảo sức chịu tải cho toàn bộ công trình và kiểm soát lún lệch đài móng.

Đóng góp kỹ thuật của đồ án

  • Áp dụng phương pháp phân tích hiện đại, kết hợp đồng bộ ba phần mềm kỹ thuật số (ETABS, SAFE, SAP2000) vào quy trình thiết kế công trình nhà cao tầng.
  • Đưa ra giải pháp kết cấu khung – vách tối ưu, giải quyết được bài toán mặt bằng kiến trúc với khẩu độ lưới cột lớn ($10\text{ m}$) trong khi vẫn duy trì chiều cao tầng kinh tế ($3,4\text{ m}$).
  • Xử lý bài toán nền móng phức tạp tại khu vực Quận 9 nơi có tầng địa chất bùn sét rất dày thông qua phương án cọc khoan nhồi ngàm vào tầng chịu lực sâu.

Hạn chế và hướng phát triển đề tài

Hạn chế

  • Phạm vi thiết kế chi tiết chỉ dừng lại ở các cấu kiện đại diện theo nhiệm vụ đồ án (sàn tầng 3, khung trục B, đài móng M1, M2 và lõi thang), chưa triển khai tính toán chi tiết toàn bộ các khung trục còn lại của công trình.
  • Tải trọng gió được tính toán dựa trên tiêu chuẩn TCVN 2737:1995, chưa áp dụng tiêu chuẩn mới TCVN 2737:2023 (vốn có sự thay đổi về vận tốc gió, hệ số địa hình và cách thức phân chia thành phần động của gió).
  • Mô hình tính toán xem chân cột ngàm cứng tuyệt đối tại mặt đài móng, bỏ qua ảnh hưởng của sự tương tác mềm giữa đất nền – cọc – kết cấu thân (Soil-Structure Interaction - SSI).

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng phân tích công trình dưới tác động của tải trọng động lực học phi tuyến (Nonlinear Pushover Analysis hoặc Time-History Analysis) để đánh giá khả năng sụp đổ cục bộ khi xảy ra động đất cấp cao.
  • Cập nhật tính toán tải trọng gió theo TCVN 2737:2023 và đánh giá dao động do xoáy gió cho mặt đón gió lớn.
  • Mô hình hóa bài toán tương tác đất nền – móng – kết cấu phần thân nhằm phản ánh chính xác hơn nội lực chân cột và biến dạng lún không đều của hệ móng cọc khoan nhồi.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn đối với:

  • Sinh viên chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp (hoặc Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng): Dùng làm mẫu tham khảo chuẩn mực về cấu trúc, trình tự thực hiện đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà cao tầng bê tông cốt thép, từ giai đoạn thu thập dữ liệu kiến trúc, mô hình hóa phần mềm đến tính toán móng sâu.
  • Kỹ sư kết cấu mới ra trường: Tham khảo quy trình tính toán cấu kiện đặc thù như bể nước mái, cầu thang bộ, dải strip sàn trong phần mềm SAFE và kỹ thuật bố trí cốt thép vùng biên vách cứng chịu lực theo quy chuẩn TCVN 5574:2018.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao công trình chung cư Sky 9 không thể sử dụng giải pháp móng nông trên nền tự nhiên?
Dựa trên hồ sơ khảo sát địa chất công trình, địa tầng có lớp bùn sét lẫn hữu cơ ở trạng thái nhão phân bố liên tục từ mặt đất tự nhiên xuống đến độ sâu $-38\text{ m}$ với chỉ số xuyên tiêu chuẩn SPT $N = 0$. Lớp đất này có cường độ kháng cắt rất yếu và tính nén lún lớn, không đủ khả năng tiếp nhận tải trọng lớn từ tòa nhà 22 tầng, do đó bắt buộc phải sử dụng phương án móng sâu (cọc khoan nhồi) xuyên qua tầng bùn để cắm vào tầng địa chất tốt.

2. Chiều dày sàn tầng điển hình và sàn tầng hầm/tầng 1 được lựa chọn là bao nhiêu?
Chiều dày sàn các tầng căn hộ điển hình (từ tầng 2 đến tầng mái) được chọn sơ bộ là $140\text{ mm}$ dựa trên nhịp lớn nhất $8\text{ m} \times 10\text{ m}$. Đối với sàn tầng hầm và sàn tầng trệt (tầng 1), chiều dày được chọn là $200\text{ mm}$ nhằm đảm bảo khả năng chịu lực dưới tác động của tải trọng phương tiện giao thông và hoạt tải dịch vụ tập trung.

3. Cấp độ bền của bê tông và nhóm cốt thép sử dụng trong công trình được quy định như thế nào?
Công trình sử dụng bê tông cấp độ bền B30 ($R_b = 17\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1,15\text{ MPa}$, $E_b = 32.500\text{ MPa}$) cho các cấu kiện dầm sàn, cầu thang bộ, bể nước mái và đài móng; sử dụng bê tông cấp độ bền B35 ($R_b = 22\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1,30\text{ MPa}$, $E_b = 34.500\text{ MPa}$) cho các cấu kiện cột và vách cứng. Cốt thép sử dụng gồm nhóm CB240-T ($R_s = 210\text{ MPa}$) làm cốt thép đai và nhóm CB400-V ($R_s = 350\text{ MPa}$) làm cốt thép chịu lực chính.

4. Kích thước tiết diện của cột C1 thay đổi như thế nào dọc theo chiều cao nhà?
Nhằm tối ưu hóa vật liệu và trọng lượng bản thân công trình, cột C1 được giật cấp tiết diện theo chiều cao: đoạn từ tầng hầm đến tầng 6 có tiết diện $1000 \times 1000\text{ mm}$; đoạn từ tầng 7 đến tầng 12 giảm xuống $900 \times 900\text{ mm}$; đoạn từ tầng 13 đến tầng 16 giảm xuống $800 \times 800\text{ mm}$; và đoạn từ tầng 17 đến tầng mái có kích thước $700 \times 700\text{ mm}$.

5. Đồ án sử dụng những phần mềm nào để giải bài toán cơ học kết cấu?
Đồ án ứng dụng ba phần mềm chuyên dụng: ETABS 2019 để phân tích dao động riêng và giải nội lực toàn khối không gian 3D chịu tải trọng đứng, tải trọng gió và động đất; SAFE để phân tích dải strip, tính cốt thép và kiểm tra độ võng phi tuyến sàn tầng điển hình; SAP2000 để giải nội lực hệ bản thành, bản nắp, bản đáy bể nước mái và kết cấu cầu thang bộ.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Duy An đã hoàn thành khối lượng tính toán thiết kế kỹ thuật công trình chung cư cao tầng Sky 9 quy mô 22 tầng nổi và 1 tầng hầm tại Thành phố Thủ Đức. Đề tài lựa chọn giải pháp kết cấu khung – vách bê tông cốt thép toàn khối kết hợp móng cọc khoan nhồi phù hợp với quy mô tải trọng và điều kiện địa chất bùn sét phức tạp tại hiện trường. Hệ thống số liệu tính toán, kiểm tra bền, biến dạng võng và nứt cho các cấu kiện sàn, dầm, cột, vách, cầu thang, bể nước mái và móng tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn xây dựng hiện hành như TCVN 5574:2018 và TCVN 2737:1995. Kết quả của đồ án cung cấp một bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật kết cấu hoàn chỉnh, thể hiện tính ứng dụng thực tiễn cao và đáp ứng đầy đủ yêu cầu đào tạo kỹ sư ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng.