Đánh giá hiệu quả sử dụng cốp pha nhôm cho các dự án nhà cao tầng, so sánh các chỉ tiêu kinh tế, chất lượng, tiến bộ với các loại cốp pha truyền thống

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN HOÀNG VŨ

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CỐP PHA NHÔM
CHO CÁC DỰ ÁN NHÀ CAO TẦNG, SO SÁNH CÁC
CHỈ TIÊU KINH TẾ, CHẤT LƯỢNG, TIẾN ĐỘ VỚI
CÁC LOẠI CỐP PHA TRUYỀN THỐNG

Chuyên ngành: Quản lý xây dựng
Mã số: 60.58.03.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 03 năm 2016


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS Ngô Quang Tường

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Lương Đức Long

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Đinh Công Tịnh

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 23
tháng 01 năm 2016
Thành phần Hội đồng đảnh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS.TS. Phạm Hông Luân

2. PGS.TS. Nguyễn Minh Hà
3. TS. Đinh Công Tịnh
4. TS. Lương Đức Long
5. TS. Lê Hoài Long
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA KTXD


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập Tự do Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên : Nguyễn Hoàng Vũ

MSHV : 13080068

Ngày, tháng, năm sinh : 20/11/1988

Noi sinh : Quảng Nam

Chuyên ngành : Quản lý xây dựng

Mã ngành: 60.58.03.02

I. TÊN ĐỀ TÀI:
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CỐP PHA NHÔM CHO CÁC DỰ ÁN NHÀ
CAO TẦNG, SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ, CHẤT LƯỢNG, TIẾN ĐỘ
VỚI CÁC LOẠI CỐP PHA TRUYỀN THỐNG

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Đánh giá được thực trạng sử dụng cốp pha nhôm trong các dự án nhà cao tầng tại Việt
Nam. Phân tích những ưu, nhược điểm của hệ cốp pha nhôm dưới góc nhìn của nhà thầu
trong thực tiễn thi công và quản lý.

- So sánh hệ cốp pha nhôm với các hệ cốp pha truyền thống (cốp pha ván phủ phim) dựa trên
các chỉ tiêu: chất lượng, tiến độ, chi phí.

- Đề xuất biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng của hệ cốp pha nhôm cho các công trình
nhà cao tầng.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19/01/2015
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/12/2015
V.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. Ngô Quang Tường
Tp.HCM, ngày 06 tháng 03 năm 2016
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

Ngô Quang Tường
TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

LỜI CẢM ƠN
Luận văn này là đúc kết của một quá trình dài học hỏi và nghiên cứu. Và tôi khó
có thề hoàn thành nghiên cứu này nếu như không cố sự giúp đỡ của mọi người.
Trước tiên, tôi xin gửi lời tri ân đến quý Thầy Cô, những người đã, trực tiếp hay
gián tiếp, giúp đỡ và chỉ dẫn tôi trên con đường học tập với tất cả sự uyên hác và cởi mở.
Đặc biệt, xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Ngô Quang Tường, người đã tận
tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện để tôi cố thể hoàn thành nghiên cứu của
mình một cách tốt nhất.
XÙI chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp trong lĩnh vục xây dựng, những
người tôi quen hoặc chưa quen, đã chia sẻ cùng tôi những kinh nghiệm quý báu và đáng
tin cậy cho Luận văn này. Cảm ơn những người bạn thân thiết đã luôn bên tôi và sẵn sàng
chia sẻ mọi khó khăn.
Cảm ơn Em - người bạn lớn, người cộng sự tuyệt vời. Tôi nhìn thấy sự hiện diện
của em trong từng con chữ. Cảm ơn đời vì tôi may mắn có Em bên cạnh.
Cuối cùng và trên hết, xỉn dành tạng tài liệu này đến ba má, các em và cả gia đình,
mọỉ người là niềm động viên to lớn cho tôi trong mọỉ việc, và Luận văn này là một trong
số đỏ.
Trân trọng!

Tp. HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2015
Nguyễn Hoàng Vũ


TÓM TẴT
Ngành xây dựng đang bước vào kỷ nguyên của những ngôi nhà chọc ười. Các tiến
bộ trong công nghệ đang giúp con người chỉnh phục thêm nhiều thử thách. Trong đó, công
nghệ cốp pha đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng, rút ngắn tiến
độ và giảm thiểu chỉ phí xây dựng. Hệ thống cốp pha nhôm đã được ứng dụng tại nhiều
nước với những thành tựu vượt trội. Tuy nhiên hiện nay, ờ Việt Nam không nhiều nhà
thầu chuyển sang sử dụng công nghệ cốp pha này, một phần vì sự mới mẻ, phần khác là

thiếu những nghiên cứu khoa học cụ thể làm cơ sở.
Bằng cách khảo sát thông qua bảng câu hỏi với các kỹ sư công trường - những người
đã và đang thỉ công với công nghệ cốp pha nhôm trong cảc dụ án nhà cao tầng ở Việt
Nam, nghiên cứu đã xác đỉnh hiện trạng sử dụng cốp pha nhôm tại các dụ án xây dựng
nhà cao tầng, làm nổi bật những ưu, nhược điểm của công nghệ này dưới gốc nhìn của
các nhà thầu. Đồng thời, thông qua sự so sánh với công nghệ côp pha ván tại một dự án
cụ thể, cốp pha nhôm đã thể hiện ưu thế vượt trội khỉ đem lại các cấu kiện bê tông đẹp và
chính xác, khả năng rút ngắn tiến độ còn khoảng 1/2 so với côp pha ván, cùng với đó là
chi phí cho một sàn tiết kiệm đến 25%. Đây sẽ là một tài liệu đáng tin cậy làm căn cứ cho
các nhà thầu trong việc lụa chọn công nghệ cốp pha phù hợp cho công trình của mình.


ABSTRACT

The construction industry is entering the era of the skyscrapers. The advances in
technology are helping US conquer more challenges. Particularly, the formwork
technology plays an important role in improving the quality, shortening the schedule
and reducing construction cost. Aluminium formwork system has been used in many
countries with remarkable achievements. At present time, in Vietnam not many
contractors changed to use this technology, because it’s quite new, the other part there
are not many specific studies to refer.
By survey through a questionnaừe with site engineers - who have been constructed
with aluminium formwork technology in the high-rise building projects in Vietnam,
researchers have determined the current use of the aluminum formwork in the projects,
highlighted the advantages and disadvantages of this technology in view of the
contractors. At the same time, through the comparison with plywood formwork
technology in a specific project, aluminium formwork system has shown superiority to
bring high quality concrete structures and precision, the ability to shorten the schedule
about 1/2 compared with plywood formwork, along with the cost for a saving up to 25%
per floor. This will be a reliable document as a basis for contractors to select an

appropriate formwork technology for theừ work.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xỉn cam đoan Luận văn này hoàn toàn do tôi thục hiện.
Tất cả các tài liệu tham khảo, tài liệu trích dẫn, số liệu khảo sảt trong Luận văn
này đều chính xác, trung thực và cỏ nguồn gốc rõ ràng.
Tp. HCM, ngày 06 tháng 03 năm 2016

Nguyễn Hoàng Vũ


ii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Chỉ tiêu hóa học hợp kim nhôm ............................................................. 7
Bảng 2.2. Chỉ tiêu cơ lý ............................................................................................ 7
Bảng 3.1. Danh sách công trình tham gia khảo sát................................................. 25
Bảng 3.2. Tên cấu kiện vách khảo sát .................................................................... 32
Bảng 3.3. Tên cấu kiện dầm -sàn khảo sát ............................................................. 33
Bảng 4.1. Vai trò của người được khảo sát ............................................................ 37
Bảng 4.2. Số năm kinh nghiệm............................................................................... 38
Bảng 4.3. Giá trị phần thô của công trình (tỷ đồng) ............................................... 39
Bảng 4.4. Hệ số tin cậy cho các thang đo về chỉ tiêu kỹ thuật ............................... 40
Bảng 4.5. Hệ số tin cậy cho các thang đo về chỉ tiêu thi công ............................... 41
Bảng 4.6. Hệ số tin cậy cho các thang đo về chỉ tiêu kinh tế ................................. 42
Bảng 4.7. Hệ số tin cậy cho các thang đo về đánh giá chung................................. 42
Bảng 5.1. Độ chính xác chân vách giữa hai hệ cốp pha ......................................... 48
Bảng 5.2. Độ thẳng đứng của hai hệ cốp pha ......................................................... 49
Bảng 5.3. Tên các dầm ........................................................................................... 49

Bảng 5.4. Bề rộng dầm ........................................................................................... 49
Bảng 5.5. Cao độ đáy dầm ...................................................................................... 49
Bảng 5.6. Các đặc điểm ô sàn ................................................................................. 50
Bảng 5.7. Cao độ đáy sàn ....................................................................................... 50
Bảng 5.8. Cao độ chiếu nghỉ................................................................................... 51
Bảng 5.9. Kích thước bậc thang ............................................................................. 51
Bảng 5.10. Độ nghiêng của bản thang (theo phương ngang) ................................. 51
Bảng 5.11. So sánh bề mặt cấu kiện bê tông giữa hai hệ cốp pha .......................... 53
Bảng 5.12. Bảng tiến độ thi công một sàn điển hình của hệ cốp pha ván .............. 54
Bảng 5.13. Tiến độ thi công một sàn điển hình của hệ cốp pha nhôm ................... 55
Bảng 5.14. Khả năng rút ngắn tiến độ thi công cho hệ cốp pha ván ...................... 56
Bảng 5.15. Khả năng rút ngắn tiến độ thi công cho hệ cốp pha nhôm ................... 57
Bảng 5.16. Tiến độ cấp hàng của cốp pha nhôm .................................................... 58
Bảng 5.17. Chi phí cốp pha nhôm .......................................................................... 59
Bảng 5.18. Chi phí cốp pha ván.............................................................................. 60
Bảng 5.19. Chi phí phụ kiện cốp pha nhôm ........................................................... 60
Bảng 5.20. Bảng phụ kiện cho một tầng cốp pha ván theo từng cấu kiện .............. 61
Bảng 5.21. So sánh chi phí đầu tư .......................................................................... 62
Bảng 5.22. Chi phí nhân công thi công cốp pha nhôm ........................................... 63

i


ii

Bảng 5.24. Chi phí máy móc cho hệ cốp pha nhôm ............................................... 64
Bảng 5.25. Chi phí máy móc cho hệ cốp pha ván .................................................. 64
Bảng 5.26. Chi phí bảo trì hệ cốp pha nhôm .......................................................... 65
Bảng 5.27. Chi phí bảo trì hệ cốp pha ván ............................................................. 65
Bảng 5.29. Chi phí khắc phục sai lệch cho cốp pha nhôm ..................................... 66

Bảng 5.31. Chi phí cho công tác an toàn, vệ sinh, mặt bằng cho cốp pha ván ....... 67
Bảng 5.32. Chi phí cho công tác an toàn, vệ sinh, mặt bằng cho cốp pha nhôm.. 68
Bảng 5.33. Bảng tính toán điểm hòa vốn ............................................................... 70

ii


i

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1. Các loại liên kết: a). Chốt ngắn; b). Nêm; c). Chốt dài; d). Liên kết chốt
ngắn-nêm; Liên kết chốt dài nêm ............................................................................. 9
Hình 2.2. Liên kết giữa các tấm vách ....................................................................... 9
Hình 2.3. Vách điển hình ........................................................................................ 10
Hình 2.4. Sàn điển hình ......................................................................................... 11
Hình 2.5. Hệ xương sàn điển hình .......................................................................... 12
Hình 2.6. Cốp pha cầu thang điển hình .................................................................. 12
Hình 2.7. Tấm kicker và sàn thao tác cho lõi thang ............................................... 13
Hình 2.8. Hệ gangform cho lõi và vách biên .......................................................... 14
Hình 2.9. Độ chính xác của cấu kiện bê tông ......................................................... 15
Hình 2.10. Minh họa quá trình lắp ráp và tháo dỡ .................................................. 16
Hình 2.11. Bề mặt bê tông hoàn thiện .................................................................... 17
Hình 2.12. Hình ảnh công trường ........................................................................... 18
Hình 3.13. Vinhomes C3 ........................................................................................ 31
Hình 3.14. Hình ảnh thi công cốp pha ván tầng 3-4-5 ........................................... 31
Hình 3.15. Hình ảnh thi công cốp pha nhôm tầng 7-8-9 ....................................... 32
Hình 4.1. Vai trò của người được khảo sát ............................................................ 37
Hình 4.2. Số năm kinh nghiệm của người được phỏng vấn ................................... 38
Hình 4.3. Giá trị phần thô của công trình ............................................................... 39

Hình 4.4. Hiệu quả sử dụng cốp pha nhôm về mặt kỹ thuật................................... 43
Hình 4.5. Biểu đồ mức yêu cầu các tiêu chuẩn khi thi công cốp pha nhôm ........... 44
Hình 4.6. Biểu đồ mức đáp ứng các yều cầu trong thi công cốp pha nhôm ........... 45
Hình 4.7. Biểu đồ thể hiện đáp ứng về chỉ tiêu kinh tế của hệ cốp pha nhôm ....... 46
Hình 4.8. Biểu đồ đánh giá chung về cốp pha nhôm .............................................. 47
Hình 5.1. Tính toàn khối của cấu kiện: a). Ván; b). Nhôm .................................... 48
Hình 5.2. Bề mặt cấu kiện bê tông: A. cốp pha ván, B. cốp pha nhôm .................. 52
Hình 5.3. So sánh chi phí khác giữa 2 hệ cốp pha .................................................. 68
Hình 5.4. Biểu đồ so sánh chi phí cho 1 tầng giữa 2 hệ cốp pha ............................ 69
Hình 5.5. Biểu đồ tổng chi phí lũy kế cho 2 hệ cốp pha ......................................... 71

i


i

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Những tiến bộ ửong ngành công nghiệp xây dựng là một trong những chỉ số
quan trọng trong việc đánh giá chất lượng phát triển của một quốc gia. Trong suốt vài
thập kỷ qua, sự phát triển của kết cấu bê tông cốt thép và công nghệ chế tạo, thi công
cốp pha luôn song hành và đạt được nhiều thành tựu vượt bậc. Với tốc độ gia tăng
dân số hiện tại, nhu cầu xây dựng nhà cao tầng ở Việt Nam ngày càng trở nên cấp
thiết. Đối với bất cứ dự án xây dựng nào, các yếu tố chi phí, chất lượng, tiến độ thi
công luôn được quan tâm hàng đầu. Điều này càng trở nên quan họng với các công
trình nhà cao tầng - những dự án với quy mô lớn và yêu cầu nghiêm ngặt từ thiết kế
đến thi công. Theo ước tính, hệ thống cốp pha chiếm khoảng 30% - 40% giá trị kết
cấu của dự án và khoảng 5% - 10% tổng giá trị tòa nhà [4], Hơn nữa, hệ thống cốp
pha cùng khả năng luân chuyển qua các tầng đóng một vai trò quan trọng trong việc
rút ngắn tiến độ thi công toàn dự án. Do đó, việc tối ưu hóa quá trình chế tạo và thi

công cốp pha luôn được các nhà thầu đầu tư phát triển qua từng dự án [6],
Lịch sử phát triển của hệ thống cốp pha xây dựng bắt đầu với các loại ván khuôn
với vật liệu tự nhiên thông dụng - những tấm ván gỗ, sau đó chuyển dần sang các loại
cốp pha định hình với vật liệu thép. Sau đó, những vật liệu ưu việt hơn được đưa vào
nghiên cứu sử dụng: nhựa tái chế, sợi tổng hợp, nhôm định hình,... Cùng với vật liệu,
công nghệ thi công cốp pha cũng thay đổi hiện đại nhanh chóng, từ hệ chống giằng
thủ công, đến các hệ thống cốp pha bàn, cốp pha trượt, hay hiện đại hơn là hệ cốp pha
thi công với sự trợ giúp của các rô bôt trong các dự án đặc biệt [7], [8],
Hệ thống cốp pha nhôm đã được ứng dụng tại nhiều nước với những ưu điểm
vượt trội về chất lượng, tiến độ, an toàn lao động cũng như giúp tiết kiệm

i


ii
chi phí chung cho dự án mặc dù giá đầu tư ban đầu cao hơn cốp pha thông thường
[9], Hiện nay, ở Việt Nam không nhiều nhà thầu chuyển sang sử dụng công nghệ cốp
pha này một phần vì sự mới mẻ cũng như thiếu những nghiên cứu khoa học cụ thể
làm cơ sở. Bên cạnh đó, vẫn còn tồn tại quan niệm cho rằng hệ thống cốp pha nhôm
chỉ phát huy ưu điểm khi dùng cho những tòa nhà cao trên 40 tầng [11].
Thực tiễn ngành đang đòi hỏi một nghiên cứu sâu sắc và toàn diện về công nghệ
cốp pha nhôm, dựa trên những chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật, đánh giá những ưu, nhược
điểm của loại cốp pha này so với cốp pha truyền thống, qua đó giúp chủ đầu tư cũng
như nhà thầu đề ra phương án sử dụng hiệu quả nhất cho các công trình nhà cao tầng
ở Việt Nam.

2. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá được thực trạng sử dụng cốp pha nhôm trong các dự án nhà cao tầng
tại Việt Nam. Phân tích những ưu, nhược điểm của hệ cốp pha nhôm dưới góc nhìn
của nhà thầu trong thực tiễn thi công và quản lý.

So sánh hệ cốp pha nhôm với các hệ cốp pha truyền thống (cốp pha ván phủ
phim) dựa trên các chỉ tiêu: chất lượng, tiến độ, chi phí. Từ đó cung cấp một cơ sở tin
cậy cho nhà thầu trong việc lựa chọn công nghệ cốp pha cho công trình.
Đề xuất biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng của hệ cốp pha nhôm cho
các công trình nhà cao tầng.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
-

Đối tượng nghiên cứu: Các công trình xây dựng nhà cao tầng đã và đang thi

công trong khoảng thời gian 2009 - nay.
-

Phạm vi nghiên cứu: Các công trình tại Việt Nam.

ii


iii
4. Dữ liệu nghiên cứu
Hai vấn đề chính của nghiên cứu tương ứng với hai nguồn dữ liệu khác nhau
được lấy thông qua các hình thức:
- Dữ liệu bảng câu hỏi: Thiết kế bảng câu hỏi, thu thập dữ liệu bằng cách gửi
email, khảo sát trực tuyến qua Google Document, phát bảng câu hỏi trực tiếp tại công
trường. Phương pháp nghiên cứu khảo sát được sử dụng trong trường hợp này.
- Dữ liệu thu thập trực tiếp trên công truờng: Tiến hành đo đạc, ghi chép, thống
kê tình hình thi công thực tế trên công trường. Tham khảo và nghiên cứu các tài liệu
kỹ thuật, định mức vật tư, các dữ liệu khác về biện pháp và chi phí thi công. Công
trình được lựa chọn là Vinhomes Central Park - C3 với các tầng 3, 4, 5 thi công hệ

cốp pha ván và tầng 7, 8, 9 thi công cốp pha nhôm. Nghiên cứu quan sát thực tế được
áp dụng trong trường hợp này.

5. Đóng góp của đề tài
- Đóng góp về mặt thực tiễn: Đề tài là sự đánh giá một cách toàn diện về tình
hình thực tiễn thi công với hệ cốp pha nhôm tại các dự án nhà cao tầng ở Việt Nam,
thông qua đó làm nổi bật các ưu, nhược điểm của công nghệ này. Đây sẽ là cơ sở để
các nhà cung cấp hoàn thiện và tối ưu hóa sản phẩm của mình cũng như các nhà thầu
từng bước nâng cao hơn nữa hiệu quả sử dụng của cốp pha nhôm.
- Ket quả so sánh giữa cốp pha nhôm và cốp pha ván tại một công trình cụ thể
với các chỉ tiêu chất lượng, tiến độ và chi phí là một căn cứ đáng tin cậy cho các nhà
thầu ttong việc lựa chọn công nghệ cốp pha phù hợp cho công trình của mình.
- Đóng góp về mặt học thuật: Với nguồn dữ liệu đáng tin cậy cùng một phương
pháp nghiên cứu phù hợp, đây sẽ là một tài liệu tham khảo và là cơ sở cho các nghiên
cứu sau này về công nghệ cốp pha nhôm.

iii


CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1.

Tổng quan về nhà cao tầng

2.1.1. Định nghĩa và phân loại nhà cao tầng [18], [19], [21], [22].
- Theo ủy ban Nhà Cao Tầng và Nhà Ở Đô Thị (CTBUH): Ngôi nhà mà chiều
cao của nó là yếu tố quyết định đến các điều kiện thi công hoặc sử dụng khác với các
ngôi nhà thông thường thì được gọi là nhà cao tầng.
- về độ cao khởi đầu của nhà cao tầng, mỗi nước đều đưa ra các quy định khác
nhau. Dựa vào yêu cầu phòng cháy, tiêu chuẩn độ cao khởi đầu nhà cao tầng được

trình bày ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Độ cao khởi đầu của nhà cao tầng ở một số nước trên thế giói


2
- Ở nước ta, nhà cao tầng được định nghĩa trong TCXDVN 194-2006 là nhà ở
và các công trình công cộng có số tầng lớn hơn 9. Hoặc TCXD 198-1997: nhà cao tầng
là nhà có chiều cao > 40m.
- Khái niệm nhà cao tầng thay đổi theo từng nước, tùy theo điều kiện phát triển
kinh tế, kỹ thuật, xã hội. Tuy nhiên, căn cứ vào chiều cao và số tầng nhà, CTBUH
phân nhà cao tầng ra 4 loại như sau:
+ Nhà cao tầng loại 1: 9-16 tầng (<50m).
+ Nhà cao tầng loại 2: 17-25 tầng (<75m).
+ Nhà cao tầng loại 3: 26-40 tầng (<100m).
+ Nhà cao tầng loại 4: hên 40 tầng, còn gọi là nhà siêu cao tầng (>100m).
- Theo mục đích sử dụng: nhà ở, nhà làm việc và các dịch vụ khác.
- Theo hình dạng:
J Nhà tháp (mặt bằng vuông, hòn, tam giác hoặc đa giác đều). Việc giao
thông theo phương đứng tập trung ở một khu vực duy nhất (khách sạn,
phòng làm việc).
Nhà dạng thanh: mặt bằng hình chữ nhật, có nhiều đơn vị giao thông
theo phương đứng (nhà ở).
- Theo vật liệu cơ bản được dùng để thi công kết cấu chịu lực:
J Nhà cao tầng kết cấu bê tông cốt thép
Nhà cao tầng kết cấu thép
Nhà cao tầng có kết cấu hỗn hợp
2.1.2. Đặc điểm thiết kế nhà nhiều tầng
- Tải ttọng ngang là nhân tố chủ yếu khi thiết kế nhà nhiều tầng
- Hạn chế chuyển vị ngang
+ Nội lực tăng khi chuyển vị A lớn

+ Điều kiện sử dụng
Khi chuyển vị A lớn -> một số kết cầu không chịu lực được (tường...); ậ < ị
(m= 850 4-1000).


3
- Yêu cầu thiết kế chống động đất.
- Trọng lượng bản thân lớn -> do đó, khi thiết kế nên chọn phương án sử dụng
vật liệu nhẹ để giảm trọng lượng bản thân
2.1.3. Đặc điểm sử dụng
- Giao thông:
+ Thang bộ
+ Thang máy: chủ yếu. Thường kết hợp tạo thành các lõi hoặc vách cứng cho
công trình.
- Cấp thoát nước:
+ Cấp thoát nước sử dụng: nước cấp thường được đưa lên tầng mái sau đó cấp
cho toàn tòa nhà. Nếu nhà cao tầng thì có một tầng trung gian làm tầng kỹ thuật
(tầng này không cao và cứng) kết hợp làm một tầng cứng cho công trình.
+ Nước phòng hỏa: Có hệ thống cấp thoát nước riêng cho phòng hỏa khi công
trình có sự cố.
- Điện: có hệ thống phát điện dự trữ phòng khi điện cao thế có sự cố, đặc biệt hệ
thống thang máy phải có hệ thống phát điện dự trữ riêng.
- Rác: theo hệ thống đường ống.
- Hệ thống gas, khí đốt.
2.1.4. Tình hình phát triển nhà cao tầng trên thế giói và Việt Nam [2], [23],
[24], [25].
Trong lịch sử ngành xây dựng, sự xuất hiện của nhà cao tầng cuối thế kỷ thứ 19
như là một sản phẩm của quá trình công nghiệp hoá và đô thị hoá thời cận đại. Tuy
nhiên, chính những thành tựu ttong kết cấu khung thép chịu lực (vào năm 1870, thay
thế cho sự kết hợp yếu ớt giữa sắt và gỗ được dùng ttong xây dựng trước đó) và đặc

biệt là sự ra đời của thang máy (được phát minh bởi Elisha Graves Otics vào năm
1853) là 2 nhân tố then chốt tạo điều kiện sự phát triển của nhà cao tầng.
Năm 1891 trong từ điển Maitland’s American Standard Dictionary xuất hiện từ
“skycraper” (nhà chọc trời) để gọi tên một loạt các công trình cao tầng đang được xây


4
dựng ở thành phố Chicago. Chicago, sau cơn hỏa hoạn lịch sử tiêu hủy 17.000 ngôi
nhà ở trung tâm thành phố năm 1871 đã trở thành một công trường khổng lồ cho công
cuộc tái thiết. Năm 1885, công trình tòa nhà The Home Insurance Building cao 55m
(10 tầng) sử dụng khung thép là chủ yếu, một bộ phận nhà dùng tường ngoài tự chịu
lực bằng gạch đá và dầm thép. Đây được xem là tòa nhà chọc trời đầu tiên trên thế
giới. Năm 1891 - 1895 ở Chicago, người ta đã khánh thành Masonis Temple 20 tầng
cao 92m. Đây là một ngôi nhà cao tầng đầu tiên dùng toàn bộ kết cấu khung thép tạo
thành. Năm 1903, ở Cincinnati đã xây dựng nhà cao tầng Ingall 16 tầng. Đây là ngôi
nhà cao tầng đầu tiên làm bằng hệ khung bê tông cốt thép.
Năm 1905 - 1909 tại New York hoàn thành ngôi nhà Metropolitan Life Building
cao 50 tầng, chiều cao 213m. Năm 1913 tại New York còn mọc lên ngôi nhà
Woolworthy Building 57 tầng cao 242m, nhà có 26 thang máy, diện tích chứa được
trên một vạn nhân viên làm việc. Năm 1931, cũng ở New York, tòa nhà Empire State
Building được xây dựng với 102 tầng, cao 38lm, có 6 thang máy. Đây được xem là
“kỳ quan thứ 8 của thế giới” với thời gian xây dựng kỷ lục chỉ 1 năm 45 ngày.
Đầu những năm 1970, New York và Chicago lần lượt xây dựng World Trade
Center (gồm cao ốc phía Nam và phía Bắc) với Sears Tower đều cao 110 tầng, chiều
cao lần lượt 417m, 415m và 442m. Những năm sau đó, 3 tòa nhà này luôn nằm trong
danh sách những toà cao nhất thế giới.
Theo số liệu thống kê của CTBUH tính đến năm 2014, tổng số nhà cao tầng trên
thế giới cao hơn 200m là 935, tăng 352% so với thời điểm năm 2000 (chỉ với 266).
Riêng trong năm 2014 có đến 97 tòa nhà được hoàn thành đã đánh bại con số kỷ lục
81 công trình được hoàn thành vào năm 2011. Đặc biệt, trong số 97 công trình này thì

có đến 74 công trình được thực hiện ở châu Á. Đáng kể, phải nói đến Trung Quốc,
chiếm đến 60% tổng số công trình nhà cao tầng được hoàn thành trong năm 2014 trên
toàn cầu (58 công trình). Ở vị trí thứ 2 là Philippine với 5 công trình được hoàn thành,
sau đó là Ả-rập và Qatar với 4 công trình. Các nước Mỹ, Nhật, Canada và Indonesia ở


5
vị trí thứ 4 với 3 công trình hoàn thành.
Hiện nay, công trình Trung tâm Thương mại Thế giới One World Trade Center
(ở NewYork với chiều cao 54 lm) là tòa nhà cao nhất được hoàn thành vào năm 2014,
và xếp hạng cao thứ 4 ưên thế giới chỉ sau tòa Burj Khalifa (Dubai - 828m), tòa
Shanghai Tower (Thượng Hải - 632m), Makkah Royal Clock Tower (Mecca - 601m).
Ở Nhật, do phải chịu tác động của động đất và gió bão rất ác liệt nên có một thời
gian dài chính phủ quy định nhà cao tầng không vượt quá 31m. Sau khi đã tiến hành
nghiên cứu sâu sắc về các biện pháp khoa học phòng chống gió bão và động đất, đi
đến loại trừ hạn chế nói trên và từ năm 1964 trở đi nhà cao tầng được phép phát triển.
Đến năm 1981 đã có 47 ngôi nhà có chiều cao vượt quá 100m (siêu cao), trong đó phải
kể đến ngôi nhà Shunshine 60 ở Tokyo 60 tầng, cao 226m, xây dựng năm 1978. Riêng
công trình Abeno Harukas cao 300m ở Osaka được hoàn thành vào năm 2014 đã gia
nhập vào danh sách những nhà siêu cao “supertall” và trở thành tòa nhà cao nhất ở
quốc gia này.
Tĩnh hình phát triển nhà cao tầng ở Việt Nam

Ở Việt Nam, nhà cao tầng thực sự phát triển từ năm 1996 trở lại đây, đặc biệt tại
các đô thị lớn như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh nhà cao tầng cũng có những bước phát
triển mạnh. Đây là hiện tượng chưa từng có cho thấy nền kinh tế cả nước đang trên đà
phát triển mạnh và hội nhập sâu hơn, rộng hơn vào nền kinh tế khu vực và thế giới.
Khởi đầu cho các tòa chọc ười ở Việt Nam là tòa Bitexco Financial Tower
(263m) khởi công vào năm 2006 (tòa nhà cao nhất TP. HCM hiện nay) và tiếp đến là
dự án Keangnam Landmark Tower 72 tầng (329m - cao nhất Việt Nam và xếp thứ 49

ưên thế giới).
Theo số liệu thống kê của CTBUH, hiện nay ở nước ta số lượng nhà cao tầng
ưên 50m là khoảng 67 công trình. Riêng nhà cao tầng ưên 150m có 14 công trình đã
hoàn thành và 10 công trình đang xây dựng. Trong đó, có 3 tòa nhà cao ưên 300m là


6
Keangnam Landmark Tower, và 2 công trình khác dự kiến sẽ hoàn thành vào năm
2018 là Vincom Landmark 81 (Hồ Chí Minh - 462m) và Vietínbank Business Center
Office Tower (Hà Nội - 363m).
Các tòa nhà cao tầng đua nhau mọc lên cũng là tín hiệu đáng mừng cho ngành
xây dựng Việt Nam khi chúng ta đang dần vươn lên đạt được trình độ xây dựng hiện
đại ngang tầm với các nước ưên thế giới. Tuy nhiên, đa phần các công trình nói ưên
đều do các nhà thầu nước ngoài đảm nhận, các nhà thầu ưong nước chỉ đóng vai ưò
thầu phụ. Chỉ riêng dự án Vietcombank Tower cao 206m là do COFICO đảm nhận
làm thầu chính.
2.2. Tổng quan về cốp pha nhôm
2.2.1. Lịch sử phát triển của hệ cốp pha nhôm [1], [3].
Vào cuối những năm 70 của thế kỉ XX, một kỹ sư người Canada là w. J. Malone
ưong một dự án xây dựng nhà giá rẻ cho các quốc gia đang phát triển, đã nghiên cứu
và đưa vào sử dụng hệ cốp pha nhôm. Đây là công nghệ đổ bê tông toàn khối với các
tấm cốp pha được chế tạo từ hợp kim nhôm. Ngay lập tức, công nghệ này đã phát huy
tác dụng khi dự án vối hàng trăm căn hộ giống nhau đã được hoàn thành nhanh chóng
và đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Sau đó, hơn 1200 căn hộ như thế ở Ai Cập cùng khoảng 1500 căn hộ ờ Iraq đã
được xây dựng với cùng một quy trình và công nghệ như trên. Những dự án sau này
đã lập nên một kỉ lục mới trong ngành với tiến độ nhanh và chỉ phí tối thiểu.
Công nghệ cốp pha sử dụng vật liệu hợp kim nhôm này đã mở rộng sang nhiều
quốc gia khác. Những nước đi tiên phong và đạt được những thành tựu to lớn phải kể
đến là Hongkong, Aỉ Cập, Ấn Độ, Indonesia, Malaysia, Philippines, Singapore, Hàn

Quốc, Iraq và Thái Lan [9], [10].
2.2.2. Đặc trung kỹ thuật của hệ cấp pha nhôm


7
2.2.2.I. Vật liệu chế tạo
Theo tiêu chuẩn TCXDVN 330:2004, hợp kim nhôm dùng trong xây dựng là
6061 và 6063, trong đó với cốp pha nhôm, thông dụng là loại A6061-T6 với các chỉ
tiêu hốa học và cơ lý như sau:
Bâng 2.1 Chỉ tiêu hóa học hợp kim nhôm
Mác
nhôm

Si

6063

(hl+0,6

606]

M-í-0,8

Mg

Mu

Cu

Fe

Cr

Zn

Ti

Tạp chải
/ỉiéng ĩứ/lg
ĨỂ

Du.l

OB* u

OŨJ

□035

00,1

<ũ,7

0.04-íu,35

ŨÍU5
0,4

DO ,25

1II. 1

m,C5

AI

;

Qữ.15

Còn

<ữ.li

( ÍJII lại

Bảng 1.2 Chỉ tiêu cơ lý
TT
1
2
3

Ten chỉ tiêu chất lượng
Độ bén keo khùng nhỏ hưn
Độ dân dái tương đói không nho htín
Độ cứng không nhó hơn

Đơn vị

Mức chất lượng

N/mm2

165

%
HV

8
58


8
Các tấm cốp pha nhôm tạo thành từ các biên dạng đúc sẵn, qua quá trình cắt hàn
tạo thành tấm với nhiều hình dạng kích cỡ khác nhau. Sai số trong chế tạo vái tất các
các tấm đều không quá lmm. về cơ bản, một tấm cốp pha nhôm cấu tạo từ 3 phần
chính:
s Mặt tấm: là phần tiếp xúc với bê tông, thường có độ dày khoảng 3.8 đến 4.2mm
với sai số không quá o.lmm. Bề mặt tấm còn được phủ một lớp sơn bóng nhằm chống
dính và nâng cao tính thẩm mỹ.
J Sườn biên: thường có dạng hình I với chiều cao khoảng 60-65mm, phổ bỉến là
63.5mm, bề rộng cánh 8-8.5mm Giữa bụng I cố khoan lỗ 016.5 nhằm liên kết với các
tấm khác bằng chốt.
J Sườn giữa: có nhiều hình dạng khác nhau tùy thuộc vào loại tấm, nhà sản xuất.
Có các biên dạng chính là I, R, n,....Các sườn này liên kết với nhau tạo thành khung
chịu lực cho tấm.
2.2.2.2. Liên kết
Liên kết giữa các tấm cốp pha nhôm là những con chốt được chế tạo bằng thép đúc.
Đường kính tiêu chuẩn của thân chốt tròn là 16mm và được xẻ rãnh để liên kết với
chốt nêm. Hệ cốp pha nhôm được thiết kế để chỉ dùng một loại liên kết cho toàn bộ

các tấm, đỏ là liên kết chốt - nêm.


9

Hình 2.1 Các loại liên kết: a). Chốt ngắn; b). Nêm; c). Chốt dài; d). Liên kết
chất ngắn - nêm; Liên kết chốt dài - nêm
Đối với các tấm đứng nhu cột, vách, thành dầm, các tấm đối diện sẽ được neo
vào nhau bởi thanh ỉa có chiều dài tương ứng vái bề dày cấu kiện, vừa định hình, vừa
tạo liên kết và chống phình, bung cốp pha trong quá trình đổ bê tông.

M1FRHU Mil I ÍÀHTL

Hình 1.2 Liên kết giữa các tấm vách
La cố hai loại chính: La tròn liên kết tấm nhôm với hệ gangform, la dẹt liên
kết hai tấm nhôm với nhau.
Ngoài ra, hệ cốp pha nhôm còn sử dụng các phụ kiện liên kết khác như chốt


10

dài, bulong neo, bracket,...
Việc lắp ghép và thao tác vái hệ cốp pha nhôm trở nên đơn giản và linh hoạt
hơn rất nhiều, công nhân không cần phải cố nhiều kỉnh nghiệm hay chuyên môn, chỉ
cần lắp đúng vị trí, bản thân tấm cốp pha đã định hình cho cấu kiện một cách chính
xác.
2.2,2.3. Hệ cốp pha cột, vách
Kích thước tiêu chuẩn cho các tấm cố chiều dài 2400mm với các chiều rộng
tương ứng là 600mm, 450mm, 400mm, 300mm. Ngoài ra những tấm có kích thước
không thuộc nhóm trên là những tấm không tiêu chuẩn. Khối lượng của tấm lớn nhất

(600x2400) vào khoảng 27 -30 kg.
Đổi với những dự án có chiều cao tầng từ 2900mm ữở lên, tám cột - vách phải
nổi thêm một đoạn nữa, gọi là tấm top panel. Đây là những tấm phỉ tiêu chuẩn có kích
thước phụ thuộc chiều cao tầng.
Chân của tấm vách nối với thanh góc gọi là rocker, Thanh này có tác dụng tạo
nên chân đặt tấm cốp pha lên nền bê tông cũng như là điểm tựa khi tháo tấm cốp pha.

Hình 2.3. Vách điển hình
2.2.2.4. Hệ cốp pha dầm, sàn
Các tấm thành và đáy dầm có kích thước lỉnh động tùy thuộc vào kết cấu. Hệ
sàn thông dụng gồm hai phần: tấm sàn và hệ chổng.
- Tấm sàn tiêu chuẩn cố chiều dài 1200mm với các kích thước 600mm, 450mm,


11
400mm và 300mm. Những tấm bán chuẩn cố chiều dài 1050 hoặc 900mm vái các
chiều rộng như trên. Những tấm còn lại là phi tiêu chuẩn.
Công nghệ cốp pha nhôm cho phép chế tạo những tấm vớỉ hình dạng và kích thước
phức tạp, phù hợp cho mọi mặt bằng sàn.

Hình 2.4. Sàn điển hình
- Hệ xương của sàn gồm đầu chống (prop head) và xương sàn (middle beam end beam). Các thanh xương sàn và đầu chổng nối với nhau bằng hệ chốt dài - nêm
siết vào các thanh nẹp hai bên, liên kết này dễ dàng tháo ra trong quá trình tháo tấm
sàn.
Đây là một ữong những thế mạnh của hệ cốp pha nhôm khỉ cho phép tháo hệ
xương sàn và các tấm sàn mà vẫn giữ được các đầu chống. Do đó, nhà thầu chỉ cần
đầu tư một bộ cốp pha duy nhất và 3 (hoặc 4) bộ cây chống cho mỗi công trình.


12

Hình 2.5. Hệ xương sàn điển hình
2.2.2.5. Hệ cốp pha cầu thang
Thế mạnh của hệ cốp pha nhôm là lắp đặt một lần và đổ toàn khối tất cả các cấu
kiện của một tầng. Trong khi ở các công nghệ cốp pha trước đây, cấu kiện cầu thang
không thể đổ cùng lức vái vách hay dầm sàn, mà phải đặt thép chờ để đổ sau, thì công
nghệ cốp pha nhôm giải quyết tốt điều đó khi lắp đặt cốp pha cầu thang đồng thời với
cốp pha vách, sàn nhằm đổ toàn khối. Đặc biệt cốp pha nhôm cầu thang cố thể tạo
hình các bậc thang với kích thước bất kỳ, hầu như không cần phải sửa chữa sau khi
tháo dỡ.
Do ứng dụng công nghệ CAD và 3D, nên cốp pha nhôm có thể tạo được những
cầu thang có thiết kế hết sức phức tạp và yêu cầu thẩm mỹ cao.

Hình 2.6. Cốp pha cầu thang điển hình