Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế Chung Cư Lý Thường Kiệt - CNKT Công Trình Xây Dựng

Khám phá đồ án thiết kế chung cư Lý Thường Kiệt chi tiết. Tìm hiểu về quy hoạch, kiến trúc, tiện ích và các giải pháp tối ưu cho dự án nhà ở cao cấp.

• Tác giả: Nguyễn Quốc Chí
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Đức Thiện
• Trường học: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng
• Đề tài: Thiết kế chung cư Lý Thường Kiệt
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết kế chung cư Lý Thường Kiệt

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế chung cư Lý Thường Kiệt thuộc chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng, được thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh. Đề tài do sinh viên Nguyễn Quốc Chí thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Đức Thiện. Dự án nhằm thiết kế một công trình chung cư hiện đại, đáp ứng nhu cầu nhà ở tại khu vực trung tâm thành phố. Công trình bao gồm nhiều tầng nổi, tầng hầm và hệ thống kỹ thuật đồng bộ. Thiết kế tuân thủ các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành về kết cấu, cấp thoát nước, điện và phòng cháy chữa cháy. Đồ án thể hiện khả năng tổng hợp kiến thức chuyên môn. Quá trình thực hiện rèn luyện kỹ năng tính toán, nghiên cứu và giải quyết vấn đề thực tế. Đây là công trình đầu tay mang tính học thuật cao, mở ra hướng đi mới cho sinh viên trước khi bước vào nghề.

1.1. Mục tiêu và phạm vi thiết kế chung cư

Mục tiêu chính của đồ án là thiết kế một tòa chung cư đảm bảo an toàn kết cấu, tiện nghi sử dụng và hiệu quả kinh tế. Phạm vi thiết kế bao gồm phần kiến trúc, kết cấu bê tông cốt thép, hệ thống cấp thoát nước sinh hoạt, hệ thống điện và hệ thống phòng cháy chữa cháy. Dự án áp dụng các quy chuẩn TCVN hiện hành. Thiết kế chú trọng tính khả thi trong thi công, phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng tại Thành phố Hồ Chí Minh.

1.2. Phương pháp tính toán và phần mềm áp dụng

Đồ án sử dụng phần mềm Etabs để phân tích kết cấu tòa nhà. Chương trình giúp xác định khối lượng, biên độ và chu kỳ dao động của các mode. Kết quả này là cơ sở để tính toán tải trọng gió động theo TCVN 229-1999. Các phép tính thủ công được thực hiện song song để kiểm chứng kết quả. Phương pháp tính bao gồm xác định thành phần tĩnh, thành phần động và hệ số động lực của tải trọng gió.

II. Phân tích hệ thống kỹ thuật trong thiết kế chung cư

2.1. Hệ thống điện và cấp thoát nước tòa chung cư

Hệ thống điện tòa nhà hoạt động ổn định với nguồn điện lưới chính và máy phát điện Diesel dự phòng. Công suất mỗi máy 588KVA đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các thiết bị quan trọng. Hệ thống cấp nước sử dụng bơm tự động với van phao điều khiển mực nước. Đường ống nước được bố trí khoa học trong các hốc tường, giảm thiểu ảnh hưởng đến không gian sử dụng. Hệ thống thoát nước tách biệt nước mưa và nước thải, đảm bảo vệ sinh môi trường.

2.2. Hệ thống phòng cháy chữa cháy và an toàn công trình

Hệ thống báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng trong tòa chungư. Thiết bị phát hiện cháy hoạt động liên tục, khi có tín hiệu báo cháy, đèn và đồng hồ cảnh báo kích hoạt tại nơi công cộng và từng tầng. Phòng quản lý nhận tín hiệu để kiểm soát và khống chế hỏa hoạn kịp thời. Hệ thống cứu hỏa sử dụng hóa chất và nước, được thiết kế theo tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy Việt Nam, đảm bảo an toàn tối đa cho cư dân.

III. Giải pháp thiết kế kết cấu và tính tải trọng gió

Phần kết cấu tòa chung cư được thiết kế bằng bê tông cốt thép với hệ khung chịu lực. Tiết diện cột thay đổi theo tầng: tầng hầm và trệt sử dụng cột 700x700mm, các tầng trên giảm dần xuống 450x450mm ở tầng mái. Việc tối ưu tiết diện giúp giảm trọng lượng bản thân công trình. Tải trọng gió động được tính toán theo TCVN 229-1999 với hai trường hợp. Trường hợp thứ nhất áp dụng cho công trình có tần số dao động lớn hơn 1,3Hz, chỉ xét thành phần động do xung vận tốc gió. Giá trị tiêu chuẩn tính theo công thức WFj bằng W nhân với hệ số tương quan không gian. Trường hợp thứ hai áp dụng cho công trình có tần số nhỏ hơn 1,3Hz, xét thêm lực quán tính. Giá trị tiêu chuẩn tính theo công thức Wp bằng M nhân với hệ số động lực và độ dịch chuyển. Hệ số động lực phụ thuộc vào tần số tự nhiên của công trình và được xác định qua đồ thị chuẩn.

3.1. Tối ưu tiết diện cột theo chiều cao tòa nhà

Tiết diện cột được tính toán lại sau khi chạy chương trình Etabs với tải trọng đứng tĩnh tải và hoạt tải. Kết quả cho thấy lực trong cột giảm dần từ tầng hầm lên mái. Cột tầng hầm và trệt có tiết diện lớn nhất 700x700mm để chịu tải trọng nặng. Các tầng giữa sử dụng cột 600x600mm và 500x500mm. Tầng trên cùng và mái chỉ cần cột 450x450mm. Cách bố trí này tối ưu vật liệu và giảm chi phí thi công.

3.2. Tính toán tải trọng gió động theo TCVN 229 1999

Tải trọng gió động được xác định qua nhiều bước tính toán. Bước đầu tiên xác định giá trị thành phần động chỉ tính xung vận tốc gió cho công trình có tần số lớn hơn 1,3Hz. Các hệ số áp lực động, tương quan không gian được tra từ bảng tiêu chuẩn. Bước tiếp theo xác định thành phần động có xét lực quán tính cho công trình có tần số nhỏ hơn 1,3Hz. Hệ số động lực được đọc từ đồ thị dựa trên hệ số epsilon liên quan đến tần số tự nhiên.

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

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế chung cư Lý Thường Kiệt hoàn thành đầy đủ các yêu cầu về nội dung và khối lượng thực hiện. Dự án thể hiện khả năng vận dụng kiến thức chuyên ngành vào thiết kế thực tế. Hệ thống kết cấu bê tông cốt thép được tính toán kỹ lưỡng, đảm bảo an toàn và kinh tế. Hệ thống kỹ thuật điện, nước, phòng cháy chữa cháy đồng bộ và hiện đại. Kết quả tính toán gió động theo TCVN 229-1999 cho thấy công trình đáp ứng yêu cầu chịu lực. Đồ án có giá trị học thuật cao, là tài liệu tham khảo hữu ích cho các dự án chung cư tương tự. Kinh nghiệm tích lũy trong quá trình thực hiện là hành trang quý báu cho sinh viên bước vào nghề xây dựng. Dự án mở ra hướng phát triển trong lĩnh vực thiết kế công trình dân dụng tại Việt Nam.

4.1. Giá trị học thuật và đào tạo của đồ án

Đồ án tổng hợp nhiều kiến thức đã học trong các học kỳ trước. Sinh viên rèn luyện kỹ năng tính toán kết cấu, phân tích tải trọng và thiết kế hệ thống kỹ thuật. Quá trình thực hiện giúp phát triển khả năng nghiên cứu, giải quyết vấn đề thực tế. Đồ án cũng là cơ hội áp dụng phần mềm Etabs vào phân tích công trình. Những kiến thức và kinh nghiệm thu được sẽ là nền tảng vững chắc cho công việc chuyên môn sau này.

4.2. Ứng dụng thực tiễn và hướng phát triển

Kết quả đồ án có thể áp dụng cho các dự án chung cư tương tự tại Việt Nam. Phương pháp tính tải trọng gió động theo TCVN 229-1999 được trình bày rõ ràng, dễ tham khảo. Thiết kế hệ thống kỹ thuật đồng bộ phù hợp với điều kiện đô thị hóa nhanh. Hướng phát triển có thể mở rộng sang công trình xanh, tiết kiệm năng lượng. Công trình cũng là tài liệu hữu ích cho giảng dạy và nghiên cứu tại các trường đại học kỹ thuật.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 1.MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ Hoà nhập với sự phát triển mang tính tất yếu của đất nước, ngành xây dựng ngày càng giữ vai trò thiết yếu trong chiến lược xây dựng đất nước. Vốn đầu tư xây dựng cơ bản chiếm rất lớn trong ngân sách nhà nước (40-50%), kể cả đầu tư nước ngoài. Trong những năm gần đây, cùng với chính sách mở cửa nền kinh tế, mức sống của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhiều nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn. Mặt khác một số thương nhân, khách nước ngoài vào nước ta công tác, du lịch, học tập,…cũng cần nhu cầu ăn ở, giải trí thích hợp.

Chung cư 270 Lý Thường Kiệt ra đời đáp ứng những nhu cầu bức xúc đó.GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1. Vị trí công trình Công trình nằm trên khu đất rộng nằm ở phường 14 quận 10 sau lưng bưu điện Phú Thọ, cách mặt đường Lý Thường Kiệt 300m. Quy mô và đặc điểm công trình Công trình là căn hộ cao cấp 15 tầng cao 56.8m, gồm 10 loại căn hộ. Các chỉ tiêu xây dựng chính - Số tầng chính : 15 - Mật độ xây dựng 52% - Diện tích sàn các tầng : 1813 m2 - Tổng diện tích sàn các tầng : 30821 m2 Page | 14 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC, QUY HOẠCH 1.

Quy hoạch Khu nhà ở quận 10, TPHCM nằm trong khu phồn thịnh nhất nhì thành phố, nằm trên đưòng Lý Thường Kiệt gần trường học bệnh viện, bưu điện và các trung tâm thương mại lớn của thành phố và địa điểm lý tưởng cho việc ăn ở và sinh hoạt. - Hệ thống giao thông trong khu vực hiện tại có thể đi đến các địa điểm trong thành phố nhanh nhất - Tuy hệ thống cây xanh chưa thật hoàn hảo nhưng cũng phù hợp với thành phố HCM hiện nay - Công trình được xây dựng cách đường Lý Thường Kiệt 300 m cách ranh đất bên trái 3 m, bên phải 3 m, đằng sau 3 m đảm bảo yêu cầu >3 m 1. Giải pháp bố trí mặt bằng Mặt bằng bố trí mạch lạc rõ ràng thuận tiện cho việc bố trí giao thông trong công trình đơn giản hơn cho các giải pháp kết cấu và các giải pháp về kiến trúc khác Tận dụng triệt để đất đai, sử dụng một cách hợp lí Công trình có hệ thống hành lang nối liền các căn hộ với nhau đảm bảo thông thoáng tốt giao thông hợp lí ngắn gọn. Mặt bằng có diện tích phụ ít 1.

Giải pháp kiến trúc Hình khối được tổ chức theo khối vuông phát triển theo chiều cao mang tính bề thế hoành tráng. Các ô cửa kính khung nhôm, các ban công với các chi tiết tạo thành mảng trang trí độc đáo cho công trình Bố trí nhiều vườn hoa, cây xanh trên sân thượng và trên các ban công căn hộ tạo vẻ tự nhiên 1. Giao thông nội bộ - Giao thông trên từng tầng thông qua hệ thống giao thông rộng 2.5m nằm giữa mặt bằng tầng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ. - Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống hai thang máy khách, mỗi cái 8 người, tốc độ 120m/phút, chiều rộng cửa 800mm, đảm bảo nhu cầu lưu thông cho khoảng 300 người với thời gian chờ đợi khoảng 40s và một cầu thang bộ hành.

Tóm lại: các căn hộ được thiết kế hợp lí, đầy đủ tiện nghi, các phòng chính được tiếp xúc với tự nhiên, có ban công ở phòng khách, phòng ăn kết hợp với giếng trời tạo thông thoáng, khu vệ sinh có gắn trang thiết bị hiện đại có găn nước.CÁC HỆ THỐNG KĨ THUẬT CHÍNH TRONG CÔNG TRÌNH 1. Hệ thống chiếu sáng Các căn hộ, phòng làm việc, các hệ thống giao thông chính trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài và các giếng trời bố trí bên trong công trình. Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ được những chỗ cần chiếu sáng. Hệ thống điện Tuyến điện cao thế 750 KVA qua trạm biến áp hiện hữu trở thành điện hạ thế vào trạm biến thế của công trình.

Điện dự phòng cho toà nhà do 02 máy phát điện Diezel có công suất 588KVA cung cấp, máy phát điện này đặt tại tầng hầm. Khi nguồn điện bị mất, máy phát điện cung cấp cho những hệ thống sau: - Thang máy - Hệ thống phòng cháy chữa cháy. - Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ. - Biến áp điện và hệ thống cáp.

Điện năng phục vụ cho các khu vực của toà nhà được cung cấp từ máy biến áp đặt tại tầng hầm theo các ống riêng 1. Hệ thống cấp thoát nước 1.Hệ thống cấp nước sinh hoạt - - Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được đưa vào bể đặt tại tầng kỹ thuật (dưới tầng hầm). - - Nước được bơm thẳng lên bể chứa lên tầng thượng, việc điều khiển quá trình bơm được thực hiện hoàn toàn tự động thông qua hệ thống van phao tự động. - - Ống nước được đi trong các hốc hoặc âm tường 1.Hệ thống thoát nước mưa và khí gas - Nước mưa trên mái, ban công… được thu vào phễu và chảy riêng theo một ống.

- Nước mưa được dẫn thẳng thoát ra hệ thống thoát nước chung của thành phố. - Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ thống ống dẫn để đưa về bể xử lí nước thải rồi mới thải ra hệ thống thoát nước chung. - Hệ thống xử lí nước thải có dung tích 16,5m3/ngày. Hệ thống phòng cháy chữa cháy 1.Hệ thống báo cháy Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng.

Ơ nơi công cộng và mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy khi phát hiện được, phòng quản lí khi nhận tín hiệu báo cháy thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình.Hệ thống cứu hỏa bằng hóa chất và nước - Nước: trang bị từ bể nước tầng hầm, sử dụng máy bơm xăng lưu động - Trang bị các bộ súng cứu hoả (ống và gai 20 dài 25m, lăng phun 13) đặt tại phòng trực, có 01 hoặc 02 vòi cứu hoả ở mỗi tầng tuỳ thuộc vào khoảng không ở mỗi tầng và ống nối được cài từ tầng một đến vòi chữa cháy và các bảng thông báo cháy. - Các vòi phun nước tự động được đặt ở tất cả các tầng theo khoảng cách 3m một cái và được nối với các hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khô ở tất cả các tầng. Đèn báo cháy ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng. - Hoá chất: sử dụng một số lớn các bình cứu hoả hoá chất đặt tại các nơi quan yếu (cửa ra vào kho, chân cầu thang mỗi tầng).HỆ THỐNG KHÍ HẬU, THỦY VĂN Khu vực khảo sát nằm ở TP HCM nên mang đầy đủ tính chất chung của vùng.

Đây là vùng có nhiệt độ tương đối ôn hoà. Nhiệt độ hàng năm 270C chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng cao nhất (thường là tháng 4) và thấp nhất (thường tháng 12 ) khoảng 100C. Khu vực TP giàu nắng, hàng năm có từ 2500-2700 giờ nắng. Thời tiết hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô.

Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 (trung bình có 160 ngày mưa trong năm). Độ ẩm trung bình từ 75-80 %. Hai hướng gió chủ yếu là Tây-Tây Nam và Bắc - Đông Bắc.

Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 08.Tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11. Tốc độ gió lớn nhất là 28m/s. Nhìn chung TP.HCM ít ảnh hưởng của bão và áp thấp thiệt đới từ vùng biển Hoa Nam mà chỉ chịu ảnh hưởng gián tiếp. Page | 17 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.TỔNG QUAN Công trình có nhiều tầng nhưng mặt bằng sàn có thể phân làm 3 nhóm: Nhóm 1: sàn tầng hầm, tầng 1.

Nhóm 2: sàn từ tầng 2 đến tầng 20 Nhóm 3: sàn tầng thượng và sàn mái. Do nhóm sàn hai chiếm số lượng lớn nhất do đó chọn nhóm sàn hai để tính toán sàn điển hình. Do công trình sử dụng kết cấu khung chịu lực là chính nên dùng phương án sàn BTCT đổ toàn khối là giải pháp tương đối tốt nhất vì sàn có khả năng chịu tải lớn và làm tăng độ cứng , độ ổn định cho toàn công trình .TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH PHƯƠNG ÁN SÀN DẦM 2. Mặt bằng sàn tầng điển hình, sơ đồ bố trí hệ dầm sàn Từ bản vẽ kiến trúc kết hợp với các yêu cầu về cấu tạo ta bố trí hệ dầm trên sàn điển hình như sau.

F S3 5500 S5 S1 S5 S1 S1 S5 S1 S5 S1 5500 S9 S9 S1 S7 S1 S9 S1 S9 S1 S1 E S11 S11 S11 S11 3000 S11 D S4 S4 S4 5000 S2 S2 S4 S2 S2 S11 37000 S2 S2 S2 S2 5000 S8 S8 S8 S8 C S11 S11 S11 3000 S11 S11 B 5000 S8 S2 S8 S2 S10 S2 S8 S2 S8 S2 S4 S4 S6 S2 S4 S4 5000 S2 S2 S2 S2 A 6000 4000 6000 4000 5000 4000 6000 4000 6000 4000 5000 5000 5000 5000 4000 5000 5000 5000 5000 5000 49000 1 2 3 4 5 6 Page | 18 Hình 2- 1: Mặt bằng hệ dầm sàn tầng điển hình Page | 19 Chọn sơ bộ tiết diện dầm sàn 2.Tiết diện dầm - Đối với dầm chính + Chiều cao dầm : hd  1  Ld (8  12) 1 1 Với Ld = 11 (m)  hd  (  )  11  (0.5 (m) + Bề rộng dầm phụ chọn bd = 0.Tiết diện sàn Đặt hb là chiều dày của bản sàn, hb được chọn theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công, ngoài ra hb ≥ hmin TCVN 5574:2012 (điều 8.2) [1] quy định: hmin = 40mm đối với sàn mái. hmin = 50mm đối với sàn nhà ở và công trình công cộng. hmin = 60mm đối với sàn nhà sản xuất. hmin = 70mm đối với bản làm từ betong nhẹ.

D - Đối với bản kê 4 cạnh: hs  L1 [2] m Với : D = 0.8 m = 40 ÷ 45 : đối với bản kê 4 cạnh. L1 = L1max = 6 m Do đó: hs  0.10) m (40  45) Ta chọn sơ bộ chiều dày sàn là: hs = 0. Tải trọng tác dụng lên ô bản Cấu tạo sàn gồm các lớp sau: - Gaïch ceramic daøy 10mm - Lôùp vöõa loùt daøy 20 mm - Baûn beâ toâng coát theùp daøy 120mm - Lôùp vöõa traùt daøy 15mm Hình 2- 2: Các lớp cấu tạo sàn 2.