Tiêu chuẩn TCVN 10304:2014 - Móng cọc - Thiết kế và thi công đã được áp dụng rộng rãi trong hơn một thập kỷ qua. Tuy nhiên, qua thực tiễn áp dụng, tiêu chuẩn này đã bộc lộ một số hạn chế nhất đị nh, chưa còn phù hợp với yêu cầu thiết kế hiện đ ại và xu hướng hội nhập quốc tế. Nhằm khắc phục những tồn tại đó và cập nhật các phương pháp tính toán tiên tiến, Bộ Khoa học và Công nghệđã ban hành TCVN 10304:2025 - Thiết kế móng cọc, thay thế cho phiên bản năm 2014. Nghiên cứu do TS. Trần Việt Tâm thuộc nhóm chuyên môn Công trình Bê tông cốt thép, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội tập trung phân tích và so sánh những thay đổi cơ bản giữa hai tiêu chuẩn (TC), trong đó nhấn mạnh các nội dung chính sau: phương pháp tính toán theo trạng thái giới hạn; điều chỉnh hệ số độ tin cậy và phân cấp công trình; cập nhật công thức xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn (SPT) và xuyên tĩnh (CPT); bổ sung quy định đối với cọc dài và cọc ngàm vào đá; hiệu chỉnh công thức tính độ lún của nhóm cọc; đồng thời tăng cường yêu cầu về thử tải và kiểm soát chất lượng.
Kết quả nghiên cứu cho thấy TCVN 10304:2025 có nhiều điểm mới và tiến bộ, phù hợp hơn với thực tiễn xây dựng trong nước, đ ồng thời tiệm cận với các tiêu chuẩn quốc tế. Những thay đổi này dự kiến sẽ tác động đáng kể đến công tác thiết kế, thi công và quản lý chất lượng móng cọc BTCT tại Việt Nam, giúp nâng cao độan toàn và độtin cậy của công trình.
Nghiên cứu này đề xuất một khung chương trình có thể tối ưu hóa tự động cho thiết kế kết cấu nhà công nghiệp thép tiền chế, dựa trên sự tích hợp giữa môi trường lập trình MATLAB và phần mềm phân tích phần tử hữu hạn SAP2000 thông qua giao diện OAPI. Bài toán tối ưu khối lượng được thực hiện dưới các điều kiện ràng buộc nghiêm ngặt về độ bền, ổn định và chuyển vị, đảm bảo tuân thủ đầy đủ các yêu cầu của các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành (TCVN 5575:2024 và TCVN 2737:2023).
Các kết quả kiểm chứng sau 20 lần chạy độc lập đã cho thấy thuật toán Tiến hóa Vi phân (Differential Evolution – DE) thể hiện hiệu năng vượttrội so với các phương pháp metaheuristic khác, đạt được giá trị khối lượng tối ưu nhỏ nhất (18,747.02 kg) cùng độ ổn định cao với sai lệch chuẩn thấp nhất (11.46 kg). Thiết kế tương ứng với nghiệm tối ưu của DE đáp ứng toàn bộ các điều kiện ràng buộc, trong đó các tỷ lệ huy động ứng suất và ổn định của cấu kiện tiệm cận giới hạn cho phép, chứng tỏ khả năng khai thác vật liệu hiệu quả và hợp lý.
Nghiên cứu đã đề xuất một khung chương trình tiềm năng cho một giải pháp khoa học thay thế các phương pháp thiết kế kinh nghiệm truyền thống. Kết quả của nghiên cứu không chỉ khẳng định tính khả thi và tiềm năng ứng dụng của các thuật toán tối ưu hóa trong thiết kế kết cấu thép mà còn đồng thời còn mở ra hướng phát triển cho các nghiên cứu tiếp theo về tự động hóa và thiết kế thông minh trong lĩnh vực kết cấu công nghiệp.
Với khung chương trình đã được phát triển, hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc tích hợp các lý thuyết tối ưu hóa với công nghệ Mô hình thông tin công trình (BIM) nhằm hỗ trợ quá trình ra quyết định và tối ưu thiết kế. Ngoài ra, nghiên cứu sẽ được mở rộng áp dụng cho các bài toán kết cấu khác, cũng như phân tích khả năng làm việc của công trình dưới các dạng tải trọng phức tạp hơn, chẳng hạn như tải trọng động và tác động cháy nổ.
|