Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp thực hiện tính toán và thiết kế kỹ thuật cho công trình Tòa nhà Thương mại Arena, tọa lạc tại số 158 Võ Văn Tần, Phường 6, Quận 3, TP. Hồ Chí Minh. Đây là khu vực trung tâm đô thị với mật độ xây dựng cao, đòi hỏi giải pháp thiết kế kiến trúc và kết cấu đáp ứng đồng thời công năng phức hợp thương mại - văn phòng - nhà ở, tối ưu hóa không gian sử dụng và đảm bảo an toàn chịu lực dưới tác động của các loại tải trọng tĩnh, tải trọng động (gió động, động đất) cũng như biện pháp thi công phần ngầm trong đô thị.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của đồ án được xác định cụ thể theo các nội dung sau:

  1. Về kiến trúc: Thể hiện lại và hiệu chỉnh hồ sơ bản vẽ kiến trúc theo yêu cầu và kích thước quy chuẩn của giảng viên hướng dẫn.
  2. Về kết cấu phần thân: Lập phương án, sơ bộ kích thước tiết diện; mô hình hóa, tính toán và thiết kế sàn tầng điển hình; tính toán và bố trí cốt thép cầu thang bộ; thiết kế hệ khung chịu lực (dầm, cột, vách cứng, lõi cứng).
  3. Về nền móng: Tổng hợp và phân tích số liệu địa chất công trình; tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi và thiết kế các đài móng chịu lực điển hình (móng cột, móng vách, móng lõi thang).
  4. Về chuyên đề thi công: Thiết kế hệ tường vây và hệ thanh chống (shoring); mô hình hóa hố đào và kiểm tra ổn định trong điều kiện địa chất đô thị; tính toán đinh chống cắt (Headed Stud) cho Kingpost.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu bê tông cốt thép toàn khối của công trình nhà cao tầng (hệ khung - vách - lõi), kết cấu móng cọc khoan nhồi và biện pháp kỹ thuật thi công hố đào sâu.
  • Phạm vi không gian: Công trình cao 67,0 m tính từ mặt đất tự nhiên, quy mô gồm 2 tầng hầm (B2, B1), 6 tầng thương mại (tầng 1 đến tầng 6), 10 tầng căn hộ kết hợp khối văn phòng cho thuê (tầng 7 đến tầng 16) và 1 tầng mái bố trí dịch vụ sân vườn. Chiều dài mặt đón gió chính $b = 76,8$ m, chiều rộng mặt đón gió $a = 49,0$ m.
  • Phạm vi thời gian và địa điểm: Đồ án hoàn thành vào tháng 07/2019 tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh; địa điểm xây dựng tại Quận 3, TP. Hồ Chí Minh (vùng áp lực gió IIA, dạng địa hình C).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án áp dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng hiện hành của Việt Nam kết hợp các tiêu chuẩn quốc tế cho hạng mục chuyên đề:

  • TCVN 5574:2012: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép (áp dụng tính toán theo hai trạng thái giới hạn: TTGH I về khả năng chịu lực và TTGH II về điều kiện sử dụng, kiểm tra nứt và độ võng).
  • TCVN 2737:1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động (xác định tĩnh tải, hoạt tải sử dụng, áp lực gió tiêu chuẩn $W_0 = 83\text{ daN/m}^2$).
  • TCXD 229:1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió đối với nhà cao tầng ($h > 40\text{ m}$).
  • TCVN 9386:2012: Thiết kế công trình chịu động đất (sử dụng phương pháp phổ phản ứng dao động).
  • TCVN 10304:2014 / Tiêu chuẩn nền móng: Đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi theo chỉ tiêu cơ lý, cường độ đất nền và kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT).
  • BS 5950-1990: Tiêu chuẩn Anh được sử dụng để kiểm tra khả năng chịu cắt của liên kết đinh hàn (Headed Stud) trên cột tạm Kingpost.

Phương pháp nghiên cứu và công cụ mô phỏng được tác giả phối hợp thực hiện:

  • Phương pháp phân tích lý thuyết và giải tích: Xác định sơ bộ tiết diện cấu kiện, tải trọng truyền từ sàn vào dầm - cột, tính toán sức chịu tải cọc theo 4 phương pháp giải tích.
  • Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM):
    • Sử dụng phần mềm ETABS để khảo sát 12 mode dao động gió và 24 mode dao động động đất, xuất nội lực khung, dầm, cột, vách và mô hình hệ giằng shoring 1 tầng, 2 tầng.
    • Sử dụng phần mềm SAFE để mô hình hóa, phân tích nội lực, kiểm tra xuyên thủng, tính toán độ võng phi tuyến dài hạn (Long-term Cracked) và bố trí dải strip thép cho sàn tầng điển hình, cũng như phân tích ứng suất đài móng.
    • Sử dụng phần mềm SAP2000 để giải quyết bài toán cơ học bản thang bộ và dầm chiếu tới.
    • Sử dụng phần mềm địa kỹ thuật PLAXIS 2D để mô phỏng biến dạng tương tác đất - kết cấu theo từng giai đoạn đào hố móng, xác định chuyển vị tường vây, đẩy trồi đáy hố đào và áp lực đất chủ động/bị động.
Hạng mục vật liệu Thông số kỹ thuật Cấu kiện áp dụng
Bê tông B30 $R_b = 17\text{ MPa}$; $R_{bt} = 1,2\text{ MPa}$; $E_b = 32,5 \times 10^3\text{ MPa}$ Móng, đài cọc, cột, dầm, sàn, vách, lanh tô, bể nước, nền trệt
Cốt thép AI ($\phi \le 8$) $R_s = 225\text{ MPa}$; $R_{sw} = 175\text{ MPa}$; $E_s = 21 \times 10^4\text{ MPa}$ Thép đai, thép phân bố, thép treo, thép bản sàn $\phi \le 8$
Cốt thép AIII ($\phi > 8$) $R_s = 365\text{ MPa}$; $R_{sw} = 290\text{ MPa}$; $E_s = 20 \times 10^4\text{ MPa}$ Cốt thép dọc chịu lực dầm, cột, vách, đài móng

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan kiến trúc công trình

Chương này thuyết minh công năng và giải pháp kỹ thuật tổng thể của công trình:

  • Quy mô và mặt bằng: Tòa nhà gồm 2 tầng hầm đậu xe, khối đế thương mại từ tầng 1 đến tầng 6, khối tháp căn hộ và văn phòng từ tầng 7 đến tầng 16, tầng mái phục vụ cafe sân vườn; tổng chiều cao đạt 67,0 m.
  • Hệ thống giao thông: Giao thông ngang thiết kế dạng hành lang giữa bao quanh lõi cứng trung tâm; giao thông đứng sử dụng 4 buồng thang máy tập trung (khoảng cách đi lại xa nhất đến thang máy $< 30\text{ m}$) và 3 cầu thang bộ thoát hiểm đạt chuẩn an toàn.
  • Hệ thống kỹ thuật (MEP): Nguồn điện kết hợp lưới điện thành phố và máy phát điện dự phòng, đường dây đi ngầm trong hộp kỹ thuật; hệ thống cấp thoát nước phân tách nước mưa mái và nước thải sinh hoạt qua bể tự hoại; thông gió tự nhiên kết hợp điều hòa không khí và ban công 4 mặt; hệ thống chống sét chủ động sử dụng đầu thu sét quả cầu Dynasphere đặt tại đỉnh mái kèm hệ dây tiếp địa bằng đồng; hệ thống thu gom rác bố trí buồng gen dẫn kín xuống gian rác tầng hầm.

Chương 2: Tổng quan kết cấu công trình

Trình bày nguyên tắc thiết kế kết cấu nhà cao tầng dựa trên hai trạng thái giới hạn (TTGH I và TTGH II), đồng thời đưa ra các giải pháp sơ bộ kích thước:

  • Hệ chịu lực: Lựa chọn hệ khung - vách bê tông cốt thép đổ toàn khối, kết hợp lõi cứng thang máy trung tâm chịu toàn bộ tải trọng đứng và ngang.
  • Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: Căn cứ điều 8.3 TCVN 5574:2012, bản sàn và tường lấy $15\text{ mm}$ ($20\text{ mm}$ cho môi trường ẩm), dầm và cột lấy $20\text{ mm}$ ($25\text{ mm}$), dầm móng lấy $30\text{ mm}$, bê tông đài móng toàn khối có lót lấy $35\text{ mm}$ (không lót lấy $70\text{ mm}$).
  • Kích thước sơ bộ:
    • Dầm tầng điển hình: $b_d \times h_d = 300 \times 600\text{ mm}$ (với nhịp chính $10,5\text{ m}$); dầm tầng hầm: $b_d \times h_d = 500 \times 700\text{ mm}$.
    • Chiều dày bản sàn: Sơ bộ theo công thức $h_s = \frac{D}{m} L_n$ với nhịp ngắn $L_n = 9000\text{ mm}$, chọn $h_s = 200\text{ mm}$ cho cả sàn tầng điển hình và sàn hầm.
    • Vách cứng lõi thang: Chọn bề rộng $b = 300\text{ mm}$ (thỏa mãn điều kiện $b \ge 150\text{ mm}$ và $b \ge \frac{H_{\text{tầng}}}{20} = \frac{3500}{20} = 175\text{ mm}$).
    • Cột: Tiết diện xác định sơ bộ theo lực nén đúng tâm quy đổi $A = \frac{k N}{R_b}$, phân bổ tải trọng mặt sàn $q = 15 \div 18\text{ kN/m}^2$.

Chương 3: Tải trọng tác dụng và tổ hợp tải trọng

Thống kê, tính toán chi tiết giá trị tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời và tải trọng động:

  • Tĩnh tải: Khối lượng bản thân kết cấu do phần mềm tự tính; tĩnh tải hoàn thiện sàn điển hình, sàn vệ sinh, sàn mái; tải trọng tường xây được quy đổi phân bố đều lên mặt sàn ô tính ($3,13\text{ kN/m}^2$ cho tường 200 và $1,06\text{ kN/m}^2$ cho tường 100).
  • Hoạt tải: Tra theo TCVN 2737-1995 (sảnh, hành lang: $3,6\text{ kN/m}^2$; phòng ăn, bếp, phòng khách, phòng ngủ, WC: $1,95\text{ kN/m}^2$; ban công, lô gia: $2,6\text{ kN/m}^2$; mái bằng không sử dụng: $0,3\text{ kN/m}^2$).
  • Tải trọng gió (tĩnh và động): Khảo sát 12 mode dao động trong ETABS (Mass Source: 100%TT + 50%HT). Vì công trình cao $67,0\text{ m} > 40\text{ m}$, thành phần động được tính theo TCXD 229:1999. Do tần số dao động riêng thứ ba $f_3 = 0,5621\text{ Hz} < f_L = 1,3\text{ Hz}$, đồ án xác định tải trọng gió động cho 2 dạng dao động đầu tiên (Mode 1 theo phương Y và Mode 2 theo phương X).
  • Tải trọng động đất: Tính toán theo phương pháp phổ phản ứng dạng dao động của TCVN 9386:2012 (Mass Source: 100%TT + 24%HT) trên 24 mode. Công trình thuộc nhóm đất nền loại C ($N_{\text{SPT}} = 39$), tỷ số đỉnh gia tốc nền $a_{gR}/g = 0,0843$ ($a_{gR} = 0,827\text{ m/s}^2$), hệ số tầm quan trọng $\gamma_I = 1,0$ (công trình cấp II, 16 tầng), hệ số ứng xử $q = 3,9$ (hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung).
  • Tổ hợp tải trọng: Thiết lập các trường hợp tải trọng (Load Patterns), trường hợp phân tích (Load Cases) tuyến tính/phi tuyến và tổ hợp (Load Combinations) riêng biệt phục vụ tính thép sàn, kiểm tra chuyển vị ngắn hạn/dài hạn, tính khung và móng.
Thông số tải trọng động Giá trị thiết kế Ghi chú theo tiêu chuẩn
Áp lực gió tiêu chuẩn $W_0$ $0,83\text{ kN/m}^2$ Phân vùng gió IIA, TP. Hồ Chí Minh
Dạng địa hình Dạng C Bề mặt nhám đô thị
Số mode gió động cần xét 2 mode $f_1, f_2 < f_L = 1,3\text{ Hz}$
Đất nền tính động đất Loại C $15 < N_{\text{SPT}} = 39 < 50$
Gia tốc nền tham chiếu $a_{gR}$ $0,827\text{ m/s}^2$ Quận 3, TP. Hồ Chí Minh
Hệ số ứng xử kết cấu $q$ 3,9 Kết cấu hỗn hợp khung - vách nhiều tầng

Chương 4: Thiết kế sàn tầng điển hình

Mô hình hóa sàn toàn khối liên kết dầm bằng SAFE:

  • Kiểm tra chọc thủng (Punching Shear): Kiểm tra khả năng chịu cắt xuyên thủng của sàn dày $200\text{ mm}$ tại ba vị trí xung yếu: cột giữa C3 ($80 \times 80\text{ cm}$), cột biên C2 ($60 \times 60\text{ cm}$) và góc vách cứng W1; các kết quả đều nằm trong vùng an toàn theo quy chuẩn.
  • Kiểm tra độ võng: Tính toán độ võng đàn hồi tức thời và độ võng phi tuyến dài hạn có kể đến nứt và từ biến bê tông ($f = f_1 - f_2 + f_3$), kết quả thỏa mãn giới hạn cho phép $[f] \le \frac{L}{250}$.
  • Tính toán và bố trí cốt thép: Sử dụng các dải Strip theo phương X và phương Y để xác định diện tích thép gối và thép nhịp; tiến hành kiểm tra khả năng hình thành khe nứt và bề rộng khe nứt theo TCVN 5574-2012.

Chương 5: Thiết kế cầu thang tầng điển hình

Thiết kế cầu thang bộ dạng bản nghiêng đổ toàn khối kết hợp bản chiếu nghỉ và dầm chiếu tới:

  • Xác định tĩnh tải lớp hoàn thiện bản thang, bản chiếu nghỉ và hoạt tải tiêu chuẩn.
  • Lập sơ đồ tính và mô hình hóa bản thang trong SAP2000 để trích xuất biểu đồ mômen uốn, lực cắt và phản lực gối tựa.
  • Kiểm tra độ võng bản nghiêng và bản chiếu nghỉ; tính toán diện tích cốt thép dọc chịu uốn, kiểm tra khả năng chịu cắt của tiết diện bê tông bản thang.
  • Tính toán nội lực và bố trí cốt thép dọc, cốt thép đai cho dầm chiếu tới.

Chương 6: Thiết kế khung

Phân tích mô hình không gian tổng thể bằng ETABS:

  • Kiểm tra điều kiện sử dụng công trình: Đánh giá chuyển vị đỉnh công trình, gia tốc dao động đỉnh, kiểm tra góc xoay chuyển vị lệch tầng giữa các tầng lân cận và kiểm tra điều kiện ổn định chống lật của toàn bộ khối nhà.
  • Thiết kế dầm tầng điển hình: Tính toán cốt thép dọc chịu mômen uốn và cốt thép đai chịu lực cắt cho hệ dầm (điển hình dầm B30) từ biểu đồ bao nội lực tầng 16.
  • Thiết kế cột khung: Tính toán cốt thép cột chịu nén uốn lệch tâm xiên ($N, M_x, M_y$) cho các cột trục 6 và trục E (điển hình cột 2E).
  • Thiết kế vách cứng: Thiết kế vách phẳng P10 bằng phương pháp vùng biên chịu mômen; tính toán vách lõi thang máy MTM-1 bằng phương pháp ứng suất đàn hồi, bố trí thép dọc và đai cho từng phân đoạn vách.

Chương 7: Thiết kế kết cấu móng

Phương án móng sử dụng cọc khoan nhồi đường kính $D = 800\text{ mm}$:

  • Sức chịu tải cọc: Tính toán sức chịu tải cực hạn $R_c^{cu}$ và sức chịu tải cho phép của cọc đơn D800 cắm vào lớp đất tốt ($N_{\text{SPT}} = 39$) dựa trên 4 phương pháp:
    1. Theo cường độ vật liệu bê tông B30 cốt thép AIII.
    2. Theo chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền.
    3. Theo chỉ tiêu cường độ chống cắt ($c, \varphi$) của đất.
    4. Theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT dọc thân và mũi cọc.
  • Thiết kế các khối móng đài cọc: Sử dụng SAFE phân tích các đài móng đại diện:
    • Móng cột đơn M-7 (vị trí trục 6-H).
    • Móng vách phẳng M-4 (vị trí trục 1-E).
    • Móng lõi thang máy MTM-1.
  • Kiểm tra kỹ thuật đài móng: Kiểm tra phản lực đầu cọc lớn nhất và nhỏ nhất ($P_{\text{max}} \le 1,2 R_{\text{đk}}$, $P_{\text{min}} \ge 0$), kiểm tra độ lún và ổn định nền theo mô hình khối móng quy ước, kiểm tra xuyên thủng đáy đài và tính toán cốt thép chịu uốn hai phương cho đài móng.

Chương 8: Thi công tường vây, tầng hầm

Giải quyết bài toán địa kỹ thuật và biện pháp thi công phần ngầm:

  • Lựa chọn giải pháp thi công: Phân tích so sánh ba phương pháp Bottom-up, Top-down và Semi Top-down; lựa chọn biện pháp phù hợp với điều kiện hố đào 2 tầng hầm.
  • Mô phỏng Plaxis 2D: Khai báo các lớp đất địa chất, mực nước ngầm, phụ tải mặt đất quanh hố đào; mô phỏng từng giai đoạn đào đất, hạ mực nước ngầm và lắp đặt hệ thanh chống.
  • Kiểm tra ổn định hố móng: Trích xuất kết quả chuyển vị đỉnh tường vây, chuyển vị bụng tường, chuyển vị lún - đẩy trồi đáy hố đào, hệ số an toàn hố móng ($F_s$), kiểm tra ổn định thủy động lực học chống bục đáy hố.
  • Tính toán hệ kết cấu chống Shoring và Kingpost:
    • Mô hình hóa hệ thanh chống 1 tầng và 2 tầng trong ETABS để lấy nội lực lực dọc, mômen uốn.
    • Kiểm tra điều kiện bền chịu cắt, bền uốn, ứng suất nén cục bộ mép trên bản bụng, ứng suất tương đương; kiểm tra ổn định tổng thể cấu kiện chịu nén uốn và ổn định cục bộ bản bụng thanh thép hình.
    • Tính toán thiết kế đinh chống cắt (Headed Stud) liên kết cột thép Kingpost với bê tông theo tiêu chuẩn BS 5950-1990 (tính sức chịu cắt của đinh, lực dọc truyền xuống chân cột và bố trí đinh trên thân Kingpost); tính toán cốt thép chịu lực cho tường vây bê tông cốt thép.

Kết quả và đóng góp

  1. Kết quả tính toán kết cấu và nền móng:

    • Xác lập hoàn chỉnh bộ thông số kết cấu cho tòa nhà thương mại 16 tầng nổi và 2 tầng hầm: chiều dày sàn $200\text{ mm}$, tiết diện dầm điển hình $300 \times 600\text{ mm}$, vách lõi thang $300\text{ mm}$, hệ cọc khoan nhồi D800.
    • Kiểm soát an toàn toàn diện các điều kiện biến dạng và ổn định: chuyển vị ngang đỉnh tháp, gia tốc dao động đỉnh công trình, chuyển vị lệch tầng dưới tải trọng gió động và động đất nằm trong giới hạn cho phép của TCVN 5574:2012 và TCVN 9386:2012.
    • Xác định chính xác sức chịu tải cọc khoan nhồi qua sự hội tụ của 4 phương pháp tính toán, đảm bảo độ lún khối móng quy ước và phản lực đầu cọc của móng cột M-7, móng vách M-4 và móng lõi MTM-1 đạt yêu cầu kỹ thuật.

  2. Kết quả phân tích chuyên đề thi công ngầm:

    • Thiết lập quy trình thi công hố đào 2 tầng hầm an toàn trong đô thị bằng mô hình Plaxis 2D; kiểm soát được chuyển vị ngang của tường vây, triệt tiêu nguy cơ trồi đáy móng và mất ổn định thủy động.
    • Đưa ra phương án cấu tạo chi tiết hệ thanh chống thép hình (Shoring) và liên kết đinh hàn chống cắt Headed Stud trên cột Kingpost theo tiêu chuẩn BS 5950-1990.

  3. Hồ sơ sản phẩm hoàn thành:

    • Cung cấp đầy đủ 01 Thuyết minh tính toán chi tiết, 01 Tập Phụ lục nội lực và hệ thống 29 bản vẽ kỹ thuật khổ A1 (gồm 5 bản vẽ kiến trúc, 12 bản vẽ kết cấu phần thân, 4 bản vẽ kết cấu móng và 8 bản vẽ biện pháp thi công hố đào tầng hầm).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Phạm vi tính toán chi tiết phần thân tập trung vào sàn tầng điển hình, cầu thang bộ điển hình, hệ dầm tầng 16, cột khung trục 6, trục E và vách P10, vách lõi MTM-1; các cấu kiện ở các tầng khác chủ yếu kế thừa từ biểu đồ bao nội lực khung không gian.
    • Mô phỏng địa kỹ thuật hố đào thực hiện trên mô hình bài toán phẳng biến dạng phẳng (Plaxis 2D), chưa xét đến hiệu ứng không gian 3D tại các góc hố móng phức tạp.
  • Hướng phát triển:
    • Mở rộng mô phỏng hố đào sâu bằng phần mềm Plaxis 3D để đánh giá biến dạng ba chiều của hệ tường vây và ảnh hưởng lún nứt đến các công trình lân cận trên đường Võ Văn Tần.
    • Cập nhật tính toán kết cấu theo các phiên bản tiêu chuẩn bê tông cốt thép mới hơn nhằm so sánh hiệu quả kinh tế - kỹ thuật về hàm lượng cốt thép.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn giá trị cho sinh viên ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng (Kỹ thuật Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp), kỹ sư thiết kế kết cấu và kỹ sư thi công công trình ngầm:

  • Phần tải trọng và mô hình hóa (Chương 3 & 6): Đáng tham khảo về quy trình thực hành tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCXD 229:1999 và phân tích phổ phản ứng động đất theo TCVN 9386:2012 trên mô hình ETABS nhiều bậc tự do.
  • Phần thiết kế sàn và móng (Chương 4 & 7): Cung cấp phương pháp chi tiết khi ứng dụng phần mềm SAFE kiểm tra chọc thủng, độ võng nứt phi tuyến dài hạn của sàn phẳng và tính toán đài móng cọc chịu lực phức tạp dưới chân vách, lõi thang máy.
  • Phần chuyên đề hố đào (Chương 8): Là mẫu thuyết minh kỹ thuật hoàn chỉnh về việc tích hợp mô hình Plaxis 2D và ETABS để thiết kế hệ văng chống Shoring, kiểm tra ổn định tổng thể/cục bộ cấu kiện thép hình và tính toán neo đinh Headed Stud trên Kingpost.

Câu hỏi thường gặp

  1. Công trình Tòa nhà Thương mại Arena có quy mô chiều cao và công năng phân bổ như thế nào?
    Công trình có tổng chiều cao $67,0\text{ m}$ tính từ mặt đất tự nhiên, gồm 2 tầng hầm (B2, B1 làm bãi đỗ xe), khối đế 6 tầng thương mại (tầng 1-6), khối tháp 10 tầng (tầng 7-16 bố trí căn hộ và văn phòng cho thuê) và tầng mái bố trí cafe sân vườn.

  2. Tại sao công trình phải tính toán thành phần động của tải trọng gió và xét bao nhiêu dạng dao động?
    Theo TCXD 229:1999, công trình có chiều cao $67,0\text{ m} > 40\text{ m}$ bắt buộc phải tính thành phần động của gió. Do tần số dao động riêng thứ ba $f_3 = 0,5621\text{ Hz} < f_L = 1,3\text{ Hz}$, đồ án chỉ cần tính toán thành phần động ứng với 2 dạng dao động đầu tiên (Mode 1 theo phương Y và Mode 2 theo phương X).

  3. Tải trọng động đất tác dụng lên công trình được xác định dựa trên các thông số thiết kế nào?
    Tải trọng động đất tính theo TCVN 9386:2012 với phương pháp phổ phản ứng; công trình đặt trên nền đất loại C ($N_{\text{SPT}} = 39$), xây dựng tại Quận 3, TP.HCM ($a_{gR} = 0,827\text{ m/s}^2$), hệ số tầm quan trọng $\gamma_I = 1,0$ (công trình cấp II) và hệ số ứng xử $q = 3,9$ cho hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung.

  4. Phương án móng của công trình được lựa chọn và kiểm tra theo những tiêu chí nào?
    Công trình sử dụng móng cọc khoan nhồi đường kính $D = 800\text{ mm}$ cắm vào lớp đất có $N_{\text{SPT}} = 39$. Sức chịu tải được kiểm chứng qua 4 phương pháp (vật liệu, cơ lý đất, cường độ đất, chỉ số SPT). Các đài móng M-7, M-4 và MTM-1 được mô hình hóa trong SAFE để kiểm tra phản lực đầu cọc, độ lún khối móng quy ước, chọc thủng và uốn hai phương.

  5. Chuyên đề thi công tầng hầm sử dụng phần mềm nào và giải quyết bài toán kỹ thuật gì?
    Chuyên đề sử dụng PLAXIS 2D để mô phỏng tương tác đất - kết cấu của hố đào hầm, kiểm tra chuyển vị đỉnh/thân tường vây, độ trồi đáy hố và ổn định thủy động; đồng thời kết hợp ETABS và tiêu chuẩn BS 5950-1990 để kiểm tra khả năng chịu lực của hệ thanh chống Shoring và bố trí đinh chống cắt Headed Stud trên cột Kingpost.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Tòa nhà Thương mại Arena" của sinh viên Nguyễn Quang Khải (hướng dẫn bởi ThS. Nguyễn Tổng, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) là công trình học thuật thực hành toàn diện thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Công trình Xây dựng. Đề tài đã giải quyết trọn vẹn chuỗi nhiệm vụ từ hiệu chỉnh kiến trúc, thiết kế kết cấu phần thân chịu tải trọng phức hợp (gió động, động đất), tính toán nền móng cọc khoan nhồi sâu cho đến mô phỏng biện pháp thi công hố đào 2 tầng hầm. Toàn bộ quy trình tính toán tuân thủ chặt chẽ hệ thống tiêu chuẩn xây dựng hiện hành (TCVN 5574:2012, TCVN 2737:1995, TCXD 229:1999, TCVN 9386:2012, BS 5950-1990) kết hợp ứng dụng hiệu quả các phần mềm chuyên ngành ETABS, SAFE, SAP2000 và PLAXIS 2D. Kết quả đồ án cung cấp tài liệu kỹ thuật có độ tin cậy cao, đóng vai trò nguồn tham khảo hữu ích cho công tác đào tạo và thực hành thiết kế nhà cao tầng bê tông cốt thép trong đô thị.