Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng chung cư Hưng Yên - Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Dưới đây là các meta tag được tạo cho bài viết "Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng chung cư Hưng Yên": { "ai_description": "Tìm hiểu phương pháp thiết kế và

• Tác giả: Nguyễn Văn Tùng
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Danh Hoàng
• Trường học: Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
• Chuyên ngành: Xây dựng dân dụng và công nghiệp
• Đề tài: Chung cư Hưng Yên
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về đồ án kỹ sư chung cư Hưng Yên

Đồ án kỹ sư chung cư Hưng Yên là một dự án thiết kế xây dựng dân dụng được thực hiện tại thành phố Hưng Yên, tỉnh Hưng Yên. Đây là công trình nhà ở nhiều tầng, hướng tới phục vụ nhu cầu cư dân đô thị. Dự án nằm trong chương trình đào tạo kỹ sư xây dựng dân dụng và công nghiệp của Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, khóa 2016-2021. Đồ án bao gồm thiết kế kiến trúc, kết cấu, nền móng và thi công. Công trình chung cư được nghiên cứu kỹ lưỡng về điều kiện địa hình, khí hậu và quy hoạch khu vực. Các giải pháp thiết kế đảm bảo an toàn, kinh tế và phù hợp với tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam. Quá trình thực hiện đồ án giúp hệ thống hóa kiến thức chuyên môn và áp dụng vào thực tế.

1.1. Giới thiệu chung về công trình chung cư tại Hưng Yên

Công trình chung cư tại Hưng Yên là một tòa nhà nhiều tầng, được thiết kế theo phong cách hiện đại, tối ưu hóa không gian sử dụng cho cư dân. Địa điểm xây dựng nằm trong khu vực đô thị phát triển của thành phố Hưng Yên. Dự án chú trọng đến sự hài hòa giữa kiến trúc và cảnh quan xung quanh. Thiết kế đảm bảo các yêu cầu về ánh sáng, thông gió tự nhiên và thoát hiểm an toàn. Đây là mô hình nhà ở điển hình cho các đô thị vệ tinh.

1.2. Mục tiêu và phạm vi của đồ án kỹ sư xây dựng

Mục tiêu chính của đồ án là thiết kế một công trình chung cư an toàn, bền vững và kinh tế. Phạm vi bao gồm thiết kế kiến trúc tổng thể, tính toán kết cấu chịu lực, thiết kế nền móng và lập biện pháp thi công. Đồ án áp dụng các kiến thức đã học về kết cấu bê tông cốt thép, địa kỹ thuật và tổ chức thi công. Sinh viên phải hoàn thành bản vẽ thiết kế và thuyết minh tính toán chi tiết. Đây là bước chuẩn bị quan trọng cho công việc kỹ sư thực tế.

II. Phân tích các vấn đề kỹ thuật trong thiết kế chung cư

Thiết kế chung cư Hưng Yên đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật cần giải quyết. Đầu tiên là vấn đề tải trọng tác dụng, bao gồm tải trọng đứng từ bản thân kết cấu, tải trọng sử dụng và tải trọng ngang từ gió. Việc phân tích sơ đồ kết cấu, lựa chọn giữa sơ đồ đàn hồi và sơ đồ khớp dẻo ảnh hưởng lớn đến tính toán nội lực. Thiết kế sàn đòi hỏi xác định chính xác tiết diện cốt thép để chịu mômen uốn. Cầu thang bộ là bộ phận phức tạp, yêu cầu tính toán kỹ lưỡng về kiến trúc và kết cấu. Nền móng phải phù hợp với điều kiện địa chất khu vực, đảm bảo khả năng chịu tải và giới hạn lún cho phép. Các vấn đề này cần được giải quyết đồng bộ để đảm bảo chất lượng công trình.

2.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu và sơ đồ tính toán

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu là bước quan trọng trong thiết kế chung cư. Cần cân nhắc giữa khung bê tông cốt thép, tường chịu lực hoặc kết hợp. Sơ đồ tính toán ảnh hưởng trực tiếp đến phân bố nội lực trong công trình. Ưu điểm của sơ đồ khớp dẻo là giảm bậc siêu tĩnh, đơn giản hóa tính toán. Tuy nhiên, sơ đồ đàn hồi đảm bảo độ cứng tốt hơn cho công trình nhiều tầng. Lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào chiều cao công trình và điều kiện tải trọng.

2.2. Tính toán tải trọng và phân tích nội lực

Tải trọng tác dụng lên công trình chung cư bao gồm tải trọng đứng và tải trọng ngang. Tải trọng đứng gồm tĩnh tải bản thân, hoàn thiện kiến trúc và hoạt tải sử dụng. Tải trọng ngang chủ yếu từ áp lực gió, tính theo quy chuẩn xây dựng. Phân tích nội lực được thực hiện trên các ô sàn điển hình, xác định mômen uốn và lực cắt. Kết quả tính toán cung cấp cơ sở để bố trí cốt thép hợp lý. Đảm bảo an toàn chịu lực là yêu cầu bắt buộc.

III. Giải pháp và phương pháp tính toán kết cấu chung cư

Giải pháp tính toán kết cấu chung cư Hưng Yên tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành. Đối với sàn bê tông cốt thép, áp dụng sơ đồ bản kê trên bốn cạnh. Phương pháp tính toán xác định tiết diện cốt thép dựa trên mômen uốn cực trị tại giữa bản và tại gối. Kiểm tra hàm lượng thép đảm bảo trong giới hạn cho phép, tránh phá hủy giòn. Cầu thang bộ được thiết kế theo sơ đồ bản kê, tính toán cốt thép chịu uốn và cắt. Cột được tính toán kiểm tra độ ổn định theo điều kiện mảnh. Nền móng lựa chọn loại phù hợp như móng băng hoặc móng đơn tùy địa chất. Biện pháp thi công được xây dựng đảm bảo tiến độ và chất lượng công trình.

3.1. Thiết kế sàn bê tông cốt thép tầng điển hình

Thiết kế sàn tầng điển hình bắt đầu bằng xác định mặt bằng ô sàn và điều kiện liên kết. Tải trọng phân bố đều trên bề mặt sàn, tính toán theo sơ đồ bản kê đàn hồi. Xác định mômen uốn tại giữa bản và tại gối theo hai phương ngắn và dài. Tính toán tiết diện cốt thép chịu uốn, kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu và tối đa. Bố trí cốt thép phù hợp, đảm bảo khả năng chịu lực và kiểm soát nứt. Bản vẽ thiết kế thể hiện chi tiết cốt thép và kích thước cấu kiện.

3.2. Giải pháp thiết kế cầu thang và nền móng

Cầu thang bộ là bộ phận quan trọng, kết hợp kiến trúc và kết cấu. Thiết kế tính toán bản thang theo sơ đồ bản kê, chịu tải trọng sử dụng và bản thân. Cốt thép được bố trí ở mặt dưới bản thang, đảm bảo chịu uốn hiệu quả. Nền móng được thiết kế dựa trên khảo sát địa chất, lựa chọn loại móng phù hợp. Móng băng được sử dụng cho tường chịu lực, móng đơn cho cột khung. Kiểm tra khả năng chịu tải và lún cho phép là bước bắt buộc trước khi thi công.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của đồ án kỹ sư

Đồ án kỹ sư chung cư Hưng Yên hoàn thành các mục tiêu đề ra, thiết kế một công trình an toàn và kinh tế. Kết quả tính toán cho thấy giải pháp kết cấu phù hợp với điều kiện địa phương. Công trình áp dụng được các kiến thức chuyên môn về kết cấu, nền móng và thi công. Đồ án là minh chứng cho khả năng áp dụng lý thuyết vào thực tiễn của sinh viên kỹ sư. Những bài học rút ra từ quá trình thực hiện rất quý giá cho công việc tương lai. Dự án có thể tham khảo cho các công trình tương tự tại các đô thị vệ tinh. Ứng dụng thực tiễn của đồ án nằm ở việc cung cấp mô hình thiết kế chung cư chuẩn. Đóng góp vào nguồn tài liệu tham khảo cho sinh viên và kỹ sư trẻ.

4.1. Đánh giá kết quả và bài học kinh nghiệm

Kết quả đồ án cho thấy việc lựa chọn giải pháp kết cấu khung bê tông cốt thép là phù hợp. Tính toán sàn, cầu thang và cột đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật. Bài học kinh nghiệm là cần chú trọng khảo sát địa chất kỹ lưỡng trước khi thiết kế. Sự phối hợp giữa các phần kiến trúc, kết cấu và thi công rất quan trọng. Quá trình thực hiện giúp rèn luyện kỹ năng tính toán và trình bày bản vẽ. Những thiếu sót do thiếu kinh nghiệm thực tế cần được khắc phục trong tương lai.

4.2. Khả năng ứng dụng và hướng phát triển

Đồ án có thể ứng dụng làm tài liệu tham khảo cho thiết kế chung cư tương tự. Giải pháp kết cấu áp dụng được cho các công trình nhà ở nhiều tầng tại Hưng Yên và các tỉnh lân cận. Hướng phát triển bao gồm áp dụng công nghệ mới như BIM trong quản lý dự án. Nghiên cứu vật liệu xanh và tiết kiệm năng lượng cho công trình. Tối ưu hóa thiết kế dựa trên phân tích chi phí - lợi ích. Đào tạo kỹ sư trẻ cần gắn liền với thực hành và kinh nghiệm công trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH LỰA TRONG PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH 1. Các căn cứ - Căn cứ bản vẽ kiến trúc - Căn cứ các tiêu chuẩn thiết kế : + TCVN 5574-2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép + TCVN 2737- 1995 tải trọng và tác dộng Giáo trình Kết cấu Bê tông cốt thép phần cấu kiện cơ bản – GS, Ts Ngô Thế Phong. + Khung Bê tông cốt thép – Trịnh Kim Đạm + Giáo trình: Kết cấu Bê tông cốt thép phần Kết cấu nhà cửa – GS, Ts Ngô Thế Phong. +Sổ tay thực hành kết cấu - Vũ Mạnh Hùng +Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng TCXD – 198 +Tiêu chuẩn tính toán thành phần động của tải trọng gió 2.

vật liệu: - Bê tông B20 ; Rb = 11,5 (MPa); Rbt = 0,9 (MPa) - Thép AI : Rs = Rsc = 225 (MPa) - Thép AII : Rs = Rsc = 280 (MPa) 3. Lựa chọn giải pháp kết cấu. Chọn hệ kết cấu chịu lực cho toàn công trình. Xuất phát từ đặc điểm công trình là khối nhà 6 tầng 1 tum , chiều cao công trình 24,7 m, tải trọng tác dụng vào công trình tương đối phức tạp.

Nên cần có hệ SVTH : NGUYỄN VĂN TÙNG – LỚP 2015X5 7 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016 - 2021 KHOA XÂY DỰNG NHÀ CHUNG CƯ HƯNG YÊN kết cấu chịu lực hợp lý và hiệu quả. Có thể phân loại các hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng thành hai nhóm chính như sau: Nhóm các hệ cơ bản: Hệ khung, hệ tường, hệ lõi, hệ vách. a) Hệ khung chịu lực. Hệ kết cấu thuần khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với các công trình công cộng.

Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng nhưng lại có nhược điểm là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn, khả năng chịu tải trọng ngang kém, biến dạng lớn. Để đáp ứng được yêu cầu biến dạng nhỏ thì mặt cắt tiết diện, dầm cột phải lớn nên lãng phí không gian sử dụng, vật liệu, thép phải đặt nhiều. Trong thực tế kết cấu thuần khung BTCT được sử dụng cho các công trình có chiều cao 20 tầng đối với cấp phòng chống động đất  7, 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất đến cấp 8 và 10 tầng đối với cấp 9. b) Hệ khung – giằng (khung – vách).

Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng. Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, thang máy. Khu vệ sinh chung hoặc ở các tường biên là các khu vực có tường liên tục nhiều tầng. Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà.

Hai hệ thống khung và vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn trong trường hợp này hệ sàn liên khối có ý nghĩa rất lớn. Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang. Hệ khung chủ yếu được thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiên để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm đáp ứng được yêu cầu của kiến trúc.

Hệ kết cấu khung - vách tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng, nếu công trình được thiết kế cho vùng động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, cho vùng động đất cấp 9 là 20 tầng. SVTH : NGUYỄN VĂN TÙNG – LỚP 2015X5 8 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016 - 2021 KHOA XÂY DỰNG NHÀ CHUNG CƯ HƯNG YÊN Căn cứ vào thiết kế kiến trúc, đặc điểm cụ thể của công trình: Diện tích mặt bằng, hình dáng mặt bằng, hình dáng công trình theo phương đứng, chiều cao công trình. Công trình cần thiết kế có: Diện tích mặt bằng không lớn lắm, hình dáng công trình theo phương đứng đơn giản không phức tạp.

Về chiều cao thì điểm cao nhất của công trình là 24,7m Dựa vào các đặt điểm cụ thể của công trình ta chọn hệ kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ khung chịu lực. Hệ kết cấu sàn nhà. Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu. Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng.

Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình. Ta xét các phương án sàn sau: a) Sàn sườn toàn khối. Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn. Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công.

Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu. Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m. Phù hợp cho nhà có hệ thống lưới cột vuông. Ưu điểm: Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ.

SVTH : NGUYỄN VĂN TÙNG – LỚP 2015X5 9 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016 - 2021 KHOA XÂY DỰNG NHÀ CHUNG CƯ HƯNG YÊN Nhược điểm: Không tiết kiệm, thi công phức tạp. Mặt khác, khi mặt bản sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải cao để giảm độ võng. Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.

Đầu cột làm mũ cột để đảm bảo liên kết chắc chắn và tránh hiện tượng đâm thủng bản sàn. Phù hợp với mặt bằng có các ô sàn có kích thước như nhau. Ưu điểm: + Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình. + Tiết kiệm được không gian sử dụng.

+ Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (6  8m) và rất kinh tế với những loại sàn chịu tải trọng >10 KN/m2. Nhược điểm: + Chiều dày bản sàn lớn, tốn vật liệu. + Tính toán phức tạp. + Thi công khó vì nó không được sử dụng phổ biến ở nước ta hiện nay, nhưng với hướng xây dựng nhiều nhà cao tầng, trong tương lai loại sàn này sẽ được sử dụng rất phổ biến trong việc thiết kế nhà cao tầng.

Căn cứ vào: + Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu của công trình: Kích thước các ô bản sàn không giống nhau nhiều. + Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên. + Tham khảo ý kiến của các nhà chuyên môn và được sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn.Tôi đi đến kết luận lựa chọn phương án thiết kế sàn sườn toàn khối cho công trình. Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện.

Chọn chiều dày sàn. SVTH : NGUYỄN VĂN TÙNG – LỚP 2015X5 10 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016 - 2021 KHOA XÂY DỰNG NHÀ CHUNG CƯ HƯNG YÊN D - Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức: hb= lb  .Trong đó: m + D = (0,81,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, lấy D= 1 + m = (4045) là hệ số phụ thuộc loại bản + ln: là nhịp theo phương cạnh ngắn lớn nhất trong các ô bản, ln= 420 cm Thay số vào ta có : 1 1 hb = (420   420  )=( 10,05  9,3) cm  chọn hb = 10 cm 45 40 → Ta chọn hb = 11 cm cho sàn các tầng thoả mãn các điều kiện cấu tạo 4. Chọn kích thước dầm Căn cứ vào điều kiện kiến trúc, kết cấu và công năng sử dụng mà ta chọn giải pháp dầm cho phù hợp. Với nhà cao mỗi tầng 3,6m, với dầm khung và 4,2 m với dầm dọc.

Với phương án kết cấu BTCT thì việc chọn kích thước dầm hợp lý là hết sức quan trọng, cơ sở chọn tiết diện là từ các công thức giả thiết tính toán sơ bộ kích thước. Từ căn cứ đó ta chọn kích thước dầm như sau: Chiều cao dầm chọn theo công thức là: 1 1 - hd= (  )L d đối với dầm khung. 8 12 1 1 - hd  (  ) Ld đối với dầm dọc va các dầm phụ. 12 18 Chiều rộng dầm: bd= (0,30,5)hd * Dầm khung l = 4,5m (nhịp A-B; B-C;C-D;D-E) 1 1  1 1  h d =  ÷  L =  ÷  x 4,5 = (0,562 ÷ 0,375)m  8 12   8 12  - Chọn hd = 400mm 1 1 1 1 b d =  ÷  h d =  ÷  x 0,4 = (0,2÷0,1) m 2 4 2 4 - Chọn bd = 220 mm.

* Chọn tiết diện dầm khu vệ sinh: Trục C-D - Chiều cao dầm chính nhịp: l =4,5m 1 1  1 1  h d =  ÷  L =  ÷  x 4,5 = (0,562 ÷ 0,375)m  8 12   8 12  - Chọn hd = 400mm 1 1 1 1 bd =  ÷  h d =  ÷  x 0,4 = (0,2÷0,1) m 2 4  2 4 - Chọn bd = 220 mm.  b  h = (220  400)mm - Chiều cao dầm phụ nhịp: l =2,6m  1 1  1 1 h d =  ÷  L =  ÷  x 2,6 = (0,216÷0,144)m  12 18   12 18  - Chọn hd = 300 1 1 1 1 bd =  ÷  h d =  ÷ . * Chọn tiết diện dầm khu vệ sinh: Trục 4-5 và 6-7 - Chiều cao dầm chính nhịp: l =4,2m 1 1  1 1  h d =  ÷  L =  ÷  x 4,2 = (0,525÷0,35)m  8 12   8 12  - Chọn hd = 400. SVTH : NGUYỄN VĂN TÙNG – LỚP 2015X5 12 TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2016 - 2021 KHOA XÂY DỰNG NHÀ CHUNG CƯ HƯNG YÊN 1 1 1 1 b d =  ÷  h d =  ÷  .