I. Tổng quan đồ án tốt nghiệp Trường Đào tạo Nghề tỉnh Gia Lai
Đồ án tốt nghiệp Trường Đào tạo Nghề tỉnh Gia Lai là công trình thuộc lĩnh vực kiến trúc xây dựng, được thực hiện bởi sinh viên Hà Xuân Lanh, lớp 08X1LT. Dự án bao gồm ba phần chính: kiến trúc chiếm 20%, kết cấu chiếm 50% và thi công chiếm 30%. Công trình được thiết kế với mục đích phục vụ đào tạo nghề tại tỉnh Gia Lai, nơi có điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa đặc trưng. Đồ án áp dụng bê tông cốt thép B20 với cốt thép CI và CII, đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Phần kết cấu bao gồm tính toán sàn tầng 3, dầm phụ, cầu thang, khung trục và khung móng. Hệ thống mặt bằng sàn được bố trí khoa học với nhiều loại sàn khác nhau như sàn phòng học, sàn hành lang, sàn khu vệ sinh và sàn ban công. Chiều dày bản sàn được tính toán kỹ lưỡng dựa trên công thức tiêu chuẩn, đảm bảo khả năng chịu lực và độ võng cho phép. Công trình thể hiện sự kết hợp hài hòa giữa giải pháp kiến trúc và giải pháp kỹ thuật xây dựng.
1.1. Mục tiêu và phạm vi đồ án
Đồ án nhằm thiết kế hoàn chỉnh công trình trường đào tạo nghề tại tỉnh Gia Lai, phục vụ mục đích giáo dục và đào tạo nghề cho khu vực. Phạm vi bao gồm thiết kế kiến trúc tổng thể, tính toán kết cấu chi tiết cho các bộ phận như sàn, dầm, cầu thang, khung và móng. Phần thi công đề cập đến thiết kế ván khuôn, lập tổng tiến độ công trình và kế hoạch cung cấp vật liệu. Đồ án áp dụng tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam, sử dụng bê tông B20 và cốt thép CI, CII với cường độ tương ứng.
1.2. Điều kiện tự nhiên và khí hậu khu vực
Tỉnh Gia Lai nằm ở vùng Tây Nguyên, có khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 22-25 độ C, lượng mưa trung bình đạt 1800-2200mm mỗi năm. Các yếu tố khí hậu này ảnh hưởng trực tiếp đến giải pháp thiết kế kiến trúc, vật liệu sử dụng và phương án chống nóng, thoát nước cho công trình. Địa hình cao nguyên cũng đòi hỏi tính toán móng cọc phù hợp với điều kiện địa chất.
II. Phân tích giải pháp thiết kế kiến trúc và kết cấu
Giải pháp thiết kế kiến trúc của công trình trường đào tạo nghề tỉnh Gia Lai được xây dựng dựa trên nguyên tắc tối ưu công năng sử dụng và phù hợp điều kiện khí hậu địa phương. Hệ thống mặt bằng sàn được phân chia thành nhiều khu vực chức năng bao gồm phòng học, phòng thực hành, hành lang, khu vệ sinh và ban công. Mỗi khu vực có cấu tạo lớp sàn riêng biệt, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và mỹ thuật. Đối với sàn phòng học và thực hành, cấu tạo bao gồm lớp gạch Ceramic 300x300x10mm, vữa bê tông B7.5 dày 20mm, lớp bê tông cốt thép B20 dày 140mm và lớp vữa trát dày 15mm. Sàn khu vệ sinh sử dụng gạch Ceramic nhỏ hơn 150x150x10mm để tăng khả năng chống trượt. Chiều dày bản sàn được xác định theo công thức hb = D.l/m với m=40-45 cho bản kê bốn cạnh, kết quả chọn hb=14cm cho sàn chính và hb=10cm cho sàn ban công. Giải pháp kết cấu sử dụng hệ khung bê tông cốt thép liền khối, đảm bảo độ cứng và ổn định cho toàn bộ công trình.
2.1. Cấu tạo và bố trí hệ thống sàn
Hệ thống sàn được thiết kế với nhiều loại khác nhau phục vụ từng công năng cụ thể. Sàn phòng học và thực hành có cấu tạo bốn lớp với tổng chiều dày khoảng 185mm. Sàn hành lang có cấu tạo tương tự nhưng chịu tải trọng thấp hơn. Sàn khu vệ sinh được gia cố thêm lớp chống thấm và sử dụng gạch nhỏ để tăng độ bám. Các sàn ban công có chiều dày bản bê tông giảm còn 100mm, phù hợp với khẩu độ nhỏ và tải trọng nhẹ hơn. Bố trí cốt thép tuân theo nguyên tắc đặt thép chịu lực theo phương ngắn của ô sàn.
2.2. Tính toán và kiểm tra tiết diện dầm
Dầm phụ D1 trục 8 tầng 3 được tính toán với sơ đồ tải trọng bao gồm tĩnh tải và hoạt tải. Kích thước dầm được xác định sơ bộ dựa trên khẩu độ và tải trọng tác dụng. Hàm lượng cốt thép hợp lý trong dầm nằm trong khoảng 0.8% đến 1.5%, với giới hạn tối thiểu 0.1% và tối đa 2.56%. Cốt đai được thiết kế với đường kính phi 6, khoảng cách 150mm, đảm bảo khả năng chịu cắt. Cốt treo chịu lực tập trung sử dụng 3 phi 6 với khoảng cách 50mm trong phạm vi hs=35cm.
III. Phương pháp tính toán khung và hệ thống móng công trình
Phần tính toán khung và móng chiếm tỷ trọng lớn trong đồ án, thể hiện sự phức tạp của công trình xây dựng trường đào tạo nghề. Khung trục 4 được thiết kế với tiết diện cột và dầm phù hợp, chịu tải trọng từ các tầng bên trên truyền xuống. Tải trọng tác dụng lên khung bao gồm tải trọng bản thân kết cấu, tải trọng cố định từ tường và hoàn thiện, tải trọng hoạt động từ người sử dụng và thiết bị. Sơ đồ tải trọng được tổ hợp theo các trường hợp bất lợi nhất để tìm nội lực tính toán. Biểu đồ mô-men uốn, lực cắt và lực dọc được vẽ cho từng trường hợp tải trọng. Cốt thép cột khung được tính toán dựa trên nội lực kết hợp từ nhiều tổ hợp tải trọng. Hệ thống móng sử dụng móng cọc, phù hợp với điều kiện địa chất công trình tại Gia Lai. Địa chất khu vực xây dựng được đánh giá kỹ lưỡng trước khi chọn loại móng. Sức chịu tải của cọc được xác định qua tính toán và kiểm tra. Đài cọc được thiết kế để phân phối đều tải trọng từ cột xuống các cọc nền.
3.1. Thiết kế khung bê tông cốt thép
Khung trục 4 được thiết kế với tiết diện sơ bộ phù hợp tải trọng và khẩu độ. Tải trọng lên khung bao gồm tải trọng phân bố từ sàn truyền qua dầm, tải trọng tập trung từ dầm phụ và tải trọng ngang do gió. Sơ đồ tải trọng và tổ hợp nội lực được thực hiện theo nhiều trường hợp, đảm bảo tìm ra tiết diện nguy hiểm nhất. Cốt thép dọc và đai cột được tính toán dựa trên biểu đồ tương tác N-M, đảm bảo khả năng chịu lực uốn nén kết hợp.
3.2. Thiết kế hệ thống móng cọc
Hệ thống móng công trình áp dụng giải pháp móng cọc bê tông cốt thép. Điều kiện địa chất công trình được khảo sát kỹ, đánh giá khả năng chịu tải của đất nền. Sức chịu tải của cọc được xác định dựa trên công thức địa kỹ thuật và kết quả thí nghiệm tĩnh tải nếu có. Móng cột trục 4 được tính toán với đài cọc liên kết các cọc thành khối thống nhất. Móng cột trục 2 và 3 cũng được thiết kế tương tự, kiểm tra điều kiện lún và ổn định.
IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp Trường Đào tạo Nghề tỉnh Gia Lai đã hoàn thành đầy đủ ba phần: kiến trúc, kết cấu và thi công. Phần kiến trúc chiếm 20% đề cập đến sự cần thiết đầu tư, điều kiện tự nhiên, hình thức quy mô và giải pháp thiết kế. Phần kết cấu chiếm 50% bao gồm tính toán chi tiết sàn tầng 3, dầm phụ, cầu thang, khung trục và hệ thống móng cọc. Phần thi công chiếm 30% đề cập đến thiết kế ván khuôn, lập tiến độ và kế hoạch vật liệu. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật được tính toán đảm bảo hiệu quả đầu tư. Đánh giá tác động môi trường được thực hiện theo quy định. Đồ án sử dụng bê tông B20 và cốt thép CI, CII, áp dụng tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam hiện hành. Kết quả đồ án có thể ứng dụng làm tài liệu tham khảo cho các dự án xây dựng trường đào tạo nghề tương tự tại các tỉnh Tây Nguyên. Kiến nghị áp dụng thêm giải pháp năng lượng tái tạo và vật liệu xanh để tăng tính bền vững cho công trình.
4.1. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chính
Công trình đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo quy chuẩn xây dựng Việt Nam. Hệ số sử dụng đất được tối ưu, mật độ xây dựng phù hợp quy hoạch khu vực. Chi phí đầu tư trên mỗi mét vuông sàn nằm trong mức hợp lý cho công trình công cộng. Tiết diện bê tông cốt thép được tính toán chính xác, tránh lãng phí vật liệu. Tiến độ thi công được lập chi tiết theo phân đoạn công tác, đảm bảo hoàn thành đúng thời hạn cam kết.
4.2. Ứng dụng và hướng phát triển
Đồ án có thể được ứng dụng trực tiếp làm cơ sở thiết kế cho công trình trường đào tạo nghề tại tỉnh Gia Lai và các tỉnh lân cận. Kết quả tính toán kết cấu bao gồm sàn, dầm, cầu thang, khung và móng có thể tham chiếu cho các công trình tương tự về quy mô và công năng. Hướng phát triển bao gồm áp dụng công nghệ BIM vào quản lý dự án, sử dụng vật liệu thân thiện môi trường và tích hợp hệ thống năng lượng mặt trời nhằm giảm chi phí vận hành dài hạn.
