Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp "Chung cư cao cấp Tân Thịnh Lợi" do sinh viên Phạm Duy Thoại thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. Nguyễn Trung Kiên tại Khoa Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (khóa học 2015–2019, bảo vệ tháng 06/2019). Đề tài tập trung vào việc lập hồ sơ thiết kế kỹ thuật công trình, phân tích và tính toán kết cấu bê tông cốt thép toàn khối cho một tổ hợp chung cư cao tầng tại đô thị.

Bối cảnh xây dựng công trình được xác định tại đường Bà Hom, Phường 13, Quận 6, Thành phố Hồ Chí Minh. Đây là khu vực đô thị phát triển có nhu cầu cao về nhà ở phân khúc căn hộ kết hợp dịch vụ thương mại. Công trình có tổng diện tích khu đất là $3.450\text{ m}^2$, mật độ xây dựng đạt 40%, quy mô gồm 2 khối (block) chung cư:

  • Giai đoạn 1 (Block 1): Bố trí 86 căn hộ trên diện tích xây dựng $1.193\text{ m}^2$.
  • Giai đoạn 2 (Block 2): Bố trí 135 căn hộ.
  • Quy mô số tầng: Chiều cao 15 tầng điển hình (bao gồm 1 tầng hầm để xe, tầng trệt bố trí nhà trẻ và phòng sinh hoạt cộng đồng, tầng lửng làm khu văn phòng ban quản lý cùng thương mại dịch vụ, các tầng 2–18 bố trí căn hộ ở và tầng sân thượng bố trí bể nước mái).

Nhiệm vụ nghiên cứu và thực hiện của đồ án được phân chia cụ thể thành 2 mảng chính:

  1. Phần Kiến trúc: Thể hiện đầy đủ hệ thống bản vẽ kiến trúc tổng thể, mặt bằng các tầng chức năng, mặt đứng và mặt cắt công trình.
  2. Phần Kết cấu:
    • Mô hình, phân tích nội lực, tính toán và thiết kế cốt thép sàn tầng điển hình.
    • Mô hình, phân tích nội lực, tính toán và thiết kế cầu thang bộ điển hình.
    • Mô hình không gian 3D, phân tích động học, tính toán và thiết kế hệ khung không gian (khung trục 3 và khung trục C, hệ dầm, cột, vách cứng).
    • Phân tích địa chất, xác định sức chịu tải và tính toán thiết kế móng cọc khoan nhồi cho công trình.

Đối tượng nghiên cứu là hệ kết cấu chịu lực bê tông cốt thép toàn khối của khối nhà chung cư. Phạm vi không gian được xác định tại vị trí xây dựng thuộc Quận 6, TP. Hồ Chí Minh với điều kiện địa chất, tải trọng gió vùng II-A và cấp động đất theo tiêu chuẩn Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án áp dụng hệ thống tiêu chuẩn xây dựng và quy chuẩn kỹ thuật quốc gia của Việt Nam làm căn cứ thiết kế:

  • TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCVN 10304-2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • TCVN 9386-2012: Thiết kế công trình chịu động đất.
  • TCXD 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 tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.

Phương pháp tính toán kết cấu tuân thủ nguyên lý thiết kế theo trạng thái giới hạn:

  • Trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I): Đảm bảo độ bền, khả năng chịu lực, khả năng chống phá hoại do mỏi, chống mất ổn định hình dạng và vị trí của toàn bộ công trình cũng như từng cấu kiện dưới tác động bất lợi nhất của tổ hợp tải trọng.
  • Trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II): Kiểm soát biến dạng, góc xoay, chuyển vị đỉnh, kiểm tra độ võng ngắn hạn và dài hạn, khống chế bề rộng khe nứt nhằm đảm bảo điều kiện sử dụng bình thường.

Các phương pháp tính toán và phần mềm ứng dụng:

  • Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) áp dụng trên phần mềm chuyên dụng ETABS 2017 để xây dựng mô hình không gian 3D, giải bài toán dao động riêng (modal analysis), tính toán gió động, động đất và xác định nội lực hệ khung - vách - dầm - cột.
  • Phần mềm SAFE 2016 được sử dụng để mô hình hóa, chia dải (strip), phân tích nội lực bản sàn và đài móng cọc khoan nhồi, tính toán độ võng phi tuyến có xét đến nứt và từ biến của bê tông.
  • Thể hiện bản vẽ kỹ thuật bằng phần mềm AutoCAD 2015; tổng hợp bảng tính nội lực và cốt thép bằng bảng tính Microsoft Excel.

Nguồn dữ liệu đầu vào gồm hồ sơ thiết kế kiến trúc công trình, báo cáo kết quả khảo sát địa chất hiện trường với số liệu các lớp đất, chỉ tiêu cơ lý và thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu công trình

Chương này tổng quan về vị trí khu đất xây dựng tại đường Bà Hom, Quận 6, TP. Hồ Chí Minh; trình bày quy mô diện tích $3.450\text{ m}^2$, mật độ xây dựng 40%, phân bố 2 block với số lượng căn hộ cụ thể. Chương 1 mô tả chi tiết công năng phân tầng:

  • Tầng hầm: Nơi bố trí khu vực để xe máy, ô tô và các phòng kỹ thuật phụ trợ.
  • Tầng trệt: Bố trí nhà trẻ, khu sinh hoạt cộng đồng phục vụ cư dân.
  • Tầng lửng: Khu dịch vụ thương mại, văn phòng ban quản lý tòa nhà và khu căn hộ.
  • Tầng 2 đến tầng 18: Các căn hộ ở với hệ thống giao thông đứng gồm 3 thang máy và 2 thang bộ thoát hiểm được chia đều cho 2 khu vực.
  • Tầng sân thượng: Đặt bể nước mái và các thiết bị kỹ thuật.

Chương này cũng thiết lập các giải pháp hạ tầng kỹ thuật bao gồm: hệ thống cấp nước sạch thành phố dẫn qua bể ngầm rồi bơm lên bể mái; hệ thống thoát nước mưa và thu gom xử lý nước thải sinh hoạt; hệ thống cấp điện qua trạm biến áp và máy phát điện dự phòng tại tầng hầm; hệ thống phòng cháy chữa cháy với bể trữ nước ngầm PCCC và bình chữa cháy tại hành lang; giải pháp tận dụng giếng trời, ô thông tầng để tối ưu hóa thông gió tự nhiên và chiếu sáng ban ngày.

Chương 2: Tiêu chuẩn – quy chuẩn áp dụng

Chương 2 thiết lập các nguyên tắc tính toán kết cấu theo TTGH I và TTGH II, đồng thời lựa chọn giải pháp kết cấu cho tòa nhà:

  • Giải pháp khung: Sử dụng hệ kết cấu khung bê tông cốt thép kết hợp vách cứng bố trí tại khu vực thang máy nhằm tăng cường độ cứng chống chuyển vị ngang.
  • Giải pháp sàn: Sử dụng sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối đổ liền khối với hệ dầm, cột tạo thành không gian liên kết cứng vững chắc.
  • Giải pháp móng: Sử dụng móng cọc khoan nhồi cắm vào tầng địa chất tốt, giảm thiểu chấn động đến các công trình lân cận trong đô thị.

Chỉ tiêu vật liệu sử dụng trong đồ án:

  • Bê tông cấp độ bền B30: Cường độ chịu nén tính toán $R_b = 17\text{ MPa}$, cường độ chịu kéo tính toán $R_{bt} = 1{,}15\text{ MPa}$ (hoặc $1{,}2\text{ MPa}$), cường độ nén tiêu chuẩn $R_{b,ser} = 22\text{ MPa}$, cường độ kéo tiêu chuẩn $R_{bt,ser} = 1{,}8\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_b = 32.500\text{ MPa}$.
  • Thép có đường kính $d < 10\text{ mm}$ dùng nhóm thép AI: $R_s = 225\text{ MPa}$, $R_{sw} = 175\text{ MPa}$, $E_s = 200.000\text{ MPa}$.
  • Thép có đường kính $d \ge 10\text{ mm}$ dùng nhóm thép AIII: $R_s = 365\text{ MPa}$, $E_s = 200.000\text{ MPa}$.
  • Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: Cọc và đài móng ($50\text{ mm}$), kết cấu tiếp xúc đất ($45\text{ mm}$), sàn ($15\text{ mm}$), dầm ($40\text{ mm}$), cột ($50\text{ mm}$), cầu thang ($20\text{ mm}$), vách lõi ($40\text{ mm}$).

Sơ bộ kích thước tiết diện cấu kiện:

  • Cột: Giảm dần theo chiều cao, từ tầng hầm – tầng 2 kích thước $400\times 600\text{ mm}$; tầng 3 – tầng 7 kích thước $400\times 550\text{ mm}$; tầng 8 – tầng 12 kích thước $400\times 500\text{ mm}$; tầng 13 – sân thượng kích thước $400\times 400\text{ mm}$.
  • Dầm: Tiết diện $200\times 400\text{ mm}$, $250\times 500\text{ mm}$ và $300\times 500\text{ mm}$.
  • Sàn: Sàn điển hình dày $h_s = 150\text{ mm}$, sàn khu vệ sinh và ban công dày $120\text{ mm}$ (hạ cốt $30\text{ mm}$), sàn tầng hầm dày $200\text{ mm}$.
  • Vách: Chiều dày từ $200\text{ mm}$ đến $400\text{ mm}$.

Xác định tải trọng tác động:

  • Tĩnh tải hoàn thiện: Sàn điển hình $g_{tt} = 1{,}273\text{ kN/m}^2$, sàn sân thượng $g_{tt} = 1{,}697\text{ kN/m}^2$, sàn tầng hầm $g_{tt} = 0{,}209\text{ kN/m}^2$.
  • Tải trọng tường xây: Tường dày $100\text{ mm}$ trên dầm ($g_{tt} = 2{,}58\text{ kN/m}$), tường dày $200\text{ mm}$ trên dầm ($g_{tt} = 4{,}32\text{ kN/m}$); tải tường phân bố đều trên bản sàn tầng điển hình quy đổi đạt $q_{tpb} = 1{,}85\text{ kN/m}^2$ ($Q_t = 891\text{ kN}$, diện tích $S = 480{,}75\text{ m}^2$).
  • Hoạt tải sử dụng (TCVN 2737-1995): Phòng căn hộ ($1{,}5\text{ kN/m}^2$), phòng sinh hoạt cộng đồng ($5{,}0\text{ kN/m}^2$), phòng họp/thể thao ($5{,}75\text{ kN/m}^2$), sân thượng ($0{,}75\text{ kN/m}^2$), hành lang/cầu thang ($3{,}0\text{ kN/m}^2$), nhà xe hầm ($5{,}0\text{ kN/m}^2$).
  • Tải trọng gió: Vùng gió II-A tại TP.HCM, áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 0{,}83\text{ kN/m}^2$, dạng địa hình A, hệ số độ tin cậy $n = 1{,}2$, tính toán cả thành phần tĩnh và động.
  • Tổ hợp tải trọng: Xây dựng 13 trường hợp tổ hợp tải trọng (Comb01 đến Comb13) gồm tổ hợp cơ bản 1 (tĩnh tải + hoạt tải), tổ hợp cơ bản 2 (tĩnh tải + 0.9 hoạt tải/gió), tổ hợp đặc biệt (xét tải trọng động đất DDX, DDY) và tổ hợp bao (CombENVE).

Chương 3: Thiết kế sàn tầng điển hình

Chương 3 trình bày toàn bộ quá trình tính toán bản sàn tầng điển hình dày $150\text{ mm}$ bằng phần mềm SAFE V16. Quy trình thực hiện gồm 4 bước: xây dựng mô hình hình học, gán các trường hợp tải trọng (DL, SDL, DW, LL1, LL2), phân tích phi tuyến nứt kiểm tra võng, chia dải strip theo phương X và phương Y có bề rộng bằng $1/4$ nhịp, sau đó xuất biểu đồ mômen để tính thép.

Kết quả kiểm tra độ võng và nứt theo TCVN 5574-2012:

  • Kiểm tra độ võng ngắn hạn: Độ võng lớn nhất $f_{max} = 4{,}xx\text{ mm}$, nhỏ hơn độ võng cho phép $[f_{gh}] = 25\text{ mm}$ (với nhịp ô bản $5\text{ m} < L = 7{,}xx\text{ m}$).
  • Kiểm tra độ võng dài hạn: Độ võng dài hạn xác định theo công thức $f = f_1 - f_2 + f_3$ cho giá trị thỏa mãn giới hạn $L/150 = 20{,}33\text{ mm}$.
  • Kiểm tra khe nứt: Tính toán bề rộng khe nứt do tải trọng ngắn hạn ($a_{crc,lt}$) và dài hạn ($a_{crc,ld}$), kết quả kiểm tra cho thấy bản sàn kiểm soát nứt tốt và đảm bảo điều kiện làm việc bình thường.
Hạng mục kiểm tra Giá trị tính toán Giá trị giới hạn cho phép Kết luận
Độ võng ngắn hạn $f_{max} \approx 4{,}xx\text{ mm}$ $[f_{gh}] = 25\text{ mm}$ Thỏa mãn
Độ võng dài hạn $f_{max} \le 20{,}33\text{ mm}$ $[f] = L/150 = 20{,}33\text{ mm}$ Thỏa mãn
Bề rộng khe nứt $a_{crc} \le 0{,}3 - 0{,}4\text{ mm}$ Tiêu chuẩn TCVN 5574-2012 Thỏa mãn

Chương 4: Thiết kế cầu thang

Chương 4 thực hiện thiết kế cầu thang bộ 2 vế song song dạng bản chịu lực cho tầng điển hình:

  • Kích thước hình học: Chiều cao tầng $3.300\text{ mm}$, tổng cộng 20 bậc, chiều cao mỗi bậc $150\text{ mm}$, bề rộng mặt bậc $300\text{ mm}$, chiều dày bản thang $150\text{ mm}$, góc nghiêng bản thang $\alpha = 26{,}56^\circ$.
  • Tải trọng: Xác định tĩnh tải bản chiếu nghỉ, tĩnh tải bản thang nghiêng quy đổi theo góc dốc và hoạt tải sử dụng lấy bằng $3{,}0\text{ kN/m}^2$ (nhân hệ số vượt tải $n = 1{,}2$).
  • Phân tích nội lực: Xây dựng mô hình tính toán thanh/bản trong ETABS 2017, xuất biểu đồ mômen uốn, lực cắt và kiểm tra chuyển vị bản thang (thỏa mãn điều kiện $[f_u] \le 25\text{ mm}$).
  • Bố trí cốt thép: Tính toán cốt thép chịu uốn cho bản nghiêng và bản chiếu nghỉ; tính toán dầm chiếu nghỉ kích thước $200\times 400\text{ mm}$ (hoặc dầm chiếu tới $200\times 300\text{ mm}$). Khả năng chịu cắt của bê tông dầm $Q_{bt} = 54\text{ kN}$ lớn hơn lực cắt lớn nhất $Q_{max} = 8{,}7\text{ kN}$, bố trí cốt đai cấu tạo 2 nhánh $\phi 8a200$.

Chương 5: Thiết kế khung

Chương 5 tập trung vào bài toán động học và thiết kế các cấu kiện khung không gian chịu lực:

  • Phân tích động học: Thiết lập nguồn khối lượng (Mass Source) bằng 100% Tĩnh tải + 50% Hoạt tải. Khảo sát 12 dạng dao động (mode) trong ETABS:
    • Mode 1: Chu kỳ dao động $T_1 = 2{,}4048\text{ s}$, tần số $f_1 = 0{,}4158\text{ Hz}$, dạng dao động tịnh tiến theo phương Y.
    • Mode 2: Chu kỳ dao động $T_2 = 1{,}4376\text{ s}$, tần số $f_2 = 0{,}6956\text{ Hz}$, dạng dao động tịnh tiến theo phương X.
  • Tính toán gió động: Vì tần số $f_1, f_2 < f_L = 1{,}3\text{ Hz}$ (theo TCXD 229-1999 với $\delta = 0{,}3$), tác giả tính toán thành phần động của tải trọng gió cho 2 mode dao động đầu tiên, xác định hệ số động lực $\xi$, hệ số áp lực động $\nu_j$ và hệ số tương quan không gian $\psi$.
  • Kiểm tra điều kiện sử dụng: Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình, kiểm tra gia tốc đỉnh và khả năng chống lật dưới tác động của tổ hợp gió và động đất.
  • Tính toán cấu kiện:
    • Hệ dầm: Xuất mômen uốn từ tổ hợp bao CombENVE (ví dụ dầm B368 tầng 16), tính toán cốt thép dọc chịu uốn, cốt đai kháng chấn và quy định neo nối cốt thép.
    • Hệ vách cứng: Tính toán cốt thép cho vách thang máy (ví dụ vách P1) theo phương pháp vùng biên chịu mômen.
    • Hệ cột: Tính toán cột chịu nén uốn xiên cho khung trục C, kiểm tra hàm lượng cốt thép hợp lý theo từng phân đoạn tầng.
Mode dao động Chu kỳ $T$ (s) Tần số $f$ (Hz) Dạng dao động chiếm ưu thế Phương tính toán gió động
Mode 1 2,4048 0,4158 Dao động tịnh tiến Phương Y
Mode 2 1,4376 0,6956 Dao động tịnh tiến Phương X

Chương 6: Thiết kế móng

Chương 6 trình bày các bước khảo sát địa chất và thiết kế móng cọc khoan nhồi đường kính $D = 800\text{ mm}$:

  • Sức chịu tải cọc: Tính toán sức chịu tải đơn của cọc khoan nhồi D800 theo 3 phương pháp tiêu chuẩn:
    1. Sức chịu tải theo vật liệu bê tông và cốt thép của cọc.
    2. Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền.
    3. Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền và theo kết quả thí nghiệm SPT. Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải thiết kế an toàn của cọc D800.
  • Mặt bằng bố trí và số lượng cọc: Xác định sơ bộ số lượng cọc cho từng vị trí móng dưới chân cột và lõi vách thang máy.
  • Thiết kế đài móng M1, M2 và móng lõi thang máy:
    • Xuất nội lực chân cột và vách từ ETABS.
    • Kiểm tra phản lực đầu cọc: Đảm bảo phản lực lớn nhất không vượt quá sức chịu tải cho phép của cọc ($P_{max} \le 1{,}2 R_{ctk}$, $P_{tb} \le R_{ctk}$).
    • Kiểm tra điều kiện ổn định nền đất và độ lún dưới đáy khối móng quy ước theo mô đun biến dạng $E$ và góc ma sát trung bình $\varphi_{tb}$.
    • Kiểm tra khả năng chống xuyên thủng của đài cọc.
    • Tính toán diện tích cốt thép đài móng theo hai phương và bố trí chi tiết cốt thép.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành toàn bộ các mục tiêu đề ra với những kết quả cụ thể:

  1. Thiết lập hồ sơ kiến trúc và kỹ thuật hoàn chỉnh: Thể hiện chi tiết mặt bằng công năng tòa nhà 15–18 tầng, giải quyết hệ thống giao thông đứng (3 thang máy, 2 thang bộ) và các mạng lưới hạ tầng kỹ thuật (cấp thoát nước, trạm biến áp, máy phát dự phòng, bể PCCC ngầm).
  2. Số liệu hóa kết cấu sàn và cầu thang:
    • Bản sàn tầng điển hình dày $150\text{ mm}$ đạt độ võng ngắn hạn $f_{max} \approx 4{,}xx\text{ mm} \le 25\text{ mm}$, độ võng dài hạn kiểm soát dưới ngưỡng $20{,}33\text{ mm}$, bề rộng khe nứt nằm trong giới hạn cho phép.
    • Cầu thang 2 vế song song 20 bậc ($150\times 300\text{ mm}$) bản dày $150\text{ mm}$ đảm bảo khả năng chịu lực; dầm chiếu nghỉ $200\times 400\text{ mm}$ có khả năng chịu cắt $Q_{bt} = 54\text{ kN} > Q_{max} = 8{,}7\text{ kN}$, bố trí cốt đai $\phi 8a200$.
  3. Phân tích động học và kết cấu khung - vách:
    • Xác định chính xác 12 mode dao động của công trình; tính toán gió động cho Mode 1 ($T_1 = 2{,}4048\text{ s}$) và Mode 2 ($T_2 = 1{,}4376\text{ s}$) theo đúng chỉ dẫn TCXD 229-1999.
    • Tính toán và bố trí cốt thép đầy đủ cho hệ dầm (như dầm B368), hệ vách cứng thang máy theo phương pháp vùng biên chịu mômen và hệ cột khung trục C giảm dần tiết diện từ $400\times 600\text{ mm}$ xuống $400\times 400\text{ mm}$.
  4. Tính toán nền móng vững chắc:
    • Đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi D800 từ chỉ tiêu cơ lý, cường độ và chỉ số SPT.
    • Thiết kế an toàn các đài móng M1, M2 và móng lõi thang máy, kiểm tra đạt yêu cầu về phản lực đầu cọc, xuyên thủng đài móng và lún khối móng quy ước.

Đóng góp chính của đồ án là xây dựng một quy trình thiết kế kỹ thuật thực hành hoàn chỉnh cho công trình nhà cao tầng tại khu vực TP. Hồ Chí Minh, tích hợp đồng bộ giữa mô hình không gian ETABS và mô hình sàn/móng SAFE theo tiêu chuẩn TCVN.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án:

  • Phạm vi tính toán chi tiết cốt thép chỉ tập trung vào một số cấu kiện đại diện điển hình: sàn tầng điển hình, 1 cầu thang bộ điển hình, khung trục 3, khung trục C, đài móng M1, M2 và đài móng lõi thang máy mà chưa triển khai chi tiết toàn bộ các cấu kiện khác trong toàn công trình.
  • Mô hình tính toán kết cấu ngàm cứng tại mặt móng, chưa mô phỏng tương tác động đồng thời giữa đất nền, hệ cọc và kết cấu bên trên (Soil-Structure Interaction - SSI).
  • Việc phân tích động đất và gió động dừng lại ở mức phương pháp phổ phản ứng và phương pháp giải tích tuyến tính theo tiêu chuẩn TCVN 9386-2012 và TCXD 229-1999.

Hướng phát triển tiếp:

  • Thực hiện phân tích phi tuyến tĩnh (Pushover Analysis) hoặc phi tuyến động theo lịch sử thời gian (Time-history Analysis) để đánh giá chính xác hơn ứng xử của công trình khi chịu động đất cấp cao.
  • Nghiên cứu mô hình hóa liên kết đàn hồi giữa cọc và nền đất để xét đến ảnh hưởng lún lệch và phân phối lại nội lực trong hệ kết cấu thượng tầng.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp này là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng khi thực hiện đồ án môn học Bê tông cốt thép, Đồ án Nền móng và Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu trẻ cần tài liệu hướng dẫn từng bước về:
    • Quy trình mô hình hóa, gán tải trọng thi công và kiểm tra độ võng dài hạn bản sàn bằng SAFE V16.
    • Các bước tính toán thành phần động của tải trọng gió cho công trình cao tầng có chu kỳ dao động lớn theo TCXD 229-1999.
    • Phương pháp thiết kế vách bê tông cốt thép chịu tải trọng ngang theo phương pháp vùng biên chịu mômen.
    • Trình tự tính toán và kiểm tra móng cọc khoan nhồi chịu tải trọng lệch tâm lớn dưới lõi thang máy.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô kiến trúc và công năng các tầng của Chung cư Tân Thịnh Lợi được bố trí như thế nào?
Công trình được xây dựng trên khu đất $3.450\text{ m}^2$ tại Quận 6, TP.HCM, mật độ xây dựng 40%, quy mô gồm 2 block (Block 1 có 86 căn hộ, Block 2 có 135 căn hộ). Tầng hầm dùng để xe; tầng trệt bố trí nhà trẻ và khu sinh hoạt cộng đồng; tầng lửng làm khu thương mại, văn phòng ban quản lý và căn hộ; các tầng từ 2 đến 18 là căn hộ ở; sân thượng bố trí bể nước mái.

2. Vật liệu bê tông và cốt thép được chọn trong đồ án có những thông số cường độ nào?
Đồ án sử dụng bê tông cấp độ bền B30 có $R_b = 17\text{ MPa}$, $R_{bt} = 1{,}15\text{ MPa}$, $R_{b,ser} = 22\text{ MPa}$, $E_b = 32.500\text{ MPa}$. Cốt thép đường kính $d < 10\text{ mm}$ dùng nhóm thép AI ($R_s = 225\text{ MPa}, E_s = 200.000\text{ MPa}$); cốt thép $d \ge 10\text{ mm}$ dùng nhóm thép AIII ($R_s = 365\text{ MPa}, E_s = 200.000\text{ MPa}$).

3. Tại sao công trình phải tính toán thành phần động của tải trọng gió và kết quả chu kỳ dao động là bao nhiêu?
Theo TCXD 229-1999, với công trình bê tông cốt thép có tần số dao động riêng $f < f_L = 1{,}3\text{ Hz}$, bắt buộc phải tính toán thành phần động của tải trọng gió. Kết quả phân tích ETABS cho thấy Mode 1 dao động theo phương Y có chu kỳ $T_1 = 2{,}4048\text{ s}$ ($f_1 = 0{,}4158\text{ Hz}$) và Mode 2 dao động theo phương X có chu kỳ $T_2 = 1{,}4376\text{ s}$ ($f_2 = 0{,}6956\text{ Hz}$), cả hai đều thỏa mãn điều kiện $f < 1{,}3\text{ Hz}$ nên được dùng để tính gió động.

4. Cầu thang bộ điển hình có quy cách kích thước và giải pháp kết cấu ra sao?
Cầu thang thuộc loại 2 vế song song dạng bản chịu lực, chiều cao tầng $3.300\text{ mm}$, gồm 20 bậc với kích thước mỗi bậc là $150\times 300\text{ mm}$, bản thang nghiêng dày $150\text{ mm}$ với góc dốc $26{,}56^\circ$. Dầm chiếu nghỉ kích thước $200\times 400\text{ mm}$ có lực cắt tính toán $Q_{max} = 8{,}7\text{ kN} < Q_{bt} = 54\text{ kN}$, được bố trí cốt đai 2 nhánh $\phi 8a200$.

5. Sức chịu tải của cọc khoan nhồi D800 được xác định dựa trên những phương pháp nào?
Sức chịu tải đơn của cọc khoan nhồi đường kính D800 được tính toán và kiểm tra tổng hợp từ 3 cơ sở theo TCVN 10304-2014: sức chịu tải theo vật liệu cọc (bê tông B30 và cốt thép dọc AIII), sức chịu tải theo các chỉ tiêu cơ lý đất nền và sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ kết hợp kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT dọc theo thân cọc và tại mũi cọc.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Chung cư cao cấp Tân Thịnh Lợi" của sinh viên Phạm Duy Thoại là một công trình thiết kế kỹ thuật xây dựng hoàn chỉnh, giải quyết đồng bộ từ giải pháp kiến trúc, công năng mặt bằng đến các giải pháp kết cấu công trình cao tầng. Bằng việc vận dụng chính xác hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành kết hợp các phần mềm chuyên ngành ETABS và SAFE, tác giả đã tính toán, kiểm tra an toàn toàn diện hệ kết cấu sàn sườn, cầu thang bộ, hệ khung vách chịu lực và móng cọc khoan nhồi D800. Đồ án thể hiện đầy đủ phương pháp luận thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, cung cấp nguồn dữ liệu mẫu và quy trình kỹ thuật tin cậy cho công tác học tập, nghiên cứu và thực hành thiết kế xây dựng dân dụng.