Đồ án tốt nghiệp kết cấu chung cư Tân Tạo 1 - ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

Giới thiệu đồ án tốt nghiệp thiết kế chung cư Tân Tạo I. Phân tích chi tiết về kiến trúc, quy hoạch và các giải pháp thiết kế hiện đại cho dự án.

• Tác giả: Phạm Huy Hiếu
• Người hướng dẫn: Th.S Lê Phương
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng
• Đề tài: Chung cư Tân Tạo 1
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về đồ án tốt nghiệp chung cư Tân Tạo I

Đồ án tốt nghiệp chung cư Tân Tạo I thuộc chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Công trình Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh. Công trình nằm tại khu vực Tân Tạo, TP. Hồ Chí Minh. Quy mô bao gồm nhiều tầng với tầng hầm, tầng trệt và các tầng điển hình phục vụ mục đích ở. Giải pháp kiến trúc được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN 323-2004 về mật độ xây dựng và hệ số sử dụng đất. Hệ thống kỹ thuật bao gồm giao thông, chiếu sáng, cấp điện, cấp thoát nước, điều hòa không khí, phòng cháy chữa cháy và chống sét. Công trình áp dụng phương pháp kết cấu khung bê tông cốt thép. Các chỉ tiêu kinh tế được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả đầu tư. Địa điểm xây dựng có điều kiện địa chất thủy văn phù hợp với giải pháp móng đã chọn. Đồ án thể hiện toàn diện quy trình thiết kế một công trình chung cư hiện đại tại Việt Nam.

1.1. Địa điểm và quy mô công trình chung cư Tân Tạo I

Công trình tọa lạc tại quận Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh. Khu vực này có hạ tầng giao thông kết nối tốt với trung tâm thành phố. Quy mô công trình bao gồm tầng hầm để xe, tầng trệt thương mại và nhiều tầng căn hộ. Diện tích xây dựng được tính toán theo quy chuẩn hiện hành. Tỷ lệ mật độ xây dựng và hệ số sử dụng đất đạt yêu cầu quy hoạch. Chiều cao công trình phù hợp với quy định về nhà cao tầng trong khu vực. Điều kiện địa chất cho phép áp dụng giải pháp móng cọc bê tông cốt thép.

1.2. Các giải pháp kỹ thuật và kiến trúc của công trình

Giải pháp kiến trúc bao gồm mặt bằng công năng hợp lý và mặt đứng thẩm mỹ. Hệ thống giao thông gồm cầu thang bộ và thang máy đảm bảo thoát hiểm nhanh chóng. Hệ thống cấp điện, chiếu sáng được thiết kế theo TCVN. Hệ thống cấp thoát nước sử dụng vật liệu bền, chống rò rỉ. Hệ thống điều hòa không khí trung tâm phục vụ toàn bộ công trình. Hệ thống phòng cháy chữa cháy đạt tiêu chuẩn an toàn. Hệ thống chống sét bảo vệ công trình và cư dân hiệu quả.

II. Phân tích giải pháp kết cấu và vật liệu chung cư Tân Tạo I

Giải pháp kết cấu chung cư Tân Tạo I sử dụng bê tông cốt thép (BTCT) thay vì kết cấu thép. Lựa chọn này dựa trên nhiều yếu tố kỹ thuật và kinh tế. Kết cấu BTCT chịu nén tốt nhờ bê tông và chịu kéo tốt nhờ thép đặt đúng vị trí. Công trình sử dụng bê tông B25 cho dầm, sàn, cột, vách và bê tông B30 cho móng. Mô đun đàn hồi của bê tông B25 đạt 30.000 MPa, B30 đạt 32.500 MPa. Hệ kết cấu khung chịu lực kết hợp vách cứng đảm bảo độ cứng ngang. Giải pháp móng cọc bê tông cốt thép phù hợp với điều kiện địa chất khu vực. Sàn bê tông cốt thép bản dày được tính toán kỹ lưỡng về nội lực và cốt thép. Kích thước tiết diện dầm, cột, vách được chọn sơ bộ dựa trên kinh nghiệm và quy chuẩn. Toàn bộ vật liệu và kết cấu được kiểm tra đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành.

2.1. Lựa chọn vật liệu bê tông cốt thép cho công trình

Vật liệu chính là bê tông cốt thép với cấp độ bền B25 và B30. Bê tông B25 có cường độ chịu nén Rb bằng 14,5 MPa, cường độ chịu kéo Rbt bằng 1,2 MPa. Bê tông B30 đạt cường độ chịu nén Rb bằng 17 MPa. Cốt thép sử dụng loại có giới hạn chảy phù hợp tiêu chuẩn. Khối lượng riêng bê tông đạt 25 kN/m³. Hệ số làm việc bằng 1 đảm bảo độ tin cậy cao. Việc chọn BTCT giúp công trình bền vững, chống cháy tốt và chi phí hợp lý hơn kết cấu thép tại điều kiện Việt Nam.

2.2. Hệ kết cấu khung chịu lực và giải pháp móng

Hệ kết cấu khung chịu lực kết hợp vách cứng và lõi cứng được lựa chọn. Phương án này đảm bảo độ cứng ngang tốt cho nhà cao tầng. Khung giằng giúp phân phối tải trọng đều xuống móng. Giải pháp móng cọc bê tông cốt thép phù hợp với địa chất khu vực Tân Tạo. Kích thước tiết diện cột, dầm, vách được xác định sơ bộ theo quy chuẩn. Sàn bê tông cốt thép bản dày đảm bảo khả năng chịu tải và chống võng. Kết cấu tầng hầm được thiết kế đặc biệt để chống thấm và chịu tải trọng đất.

III. Phương pháp tính toán và thiết kế kết cấu chung cư Tân Tạo I

Phương pháp tính toán kết cấu chung cư Tân Tạo I bao gồm nhiều bước quan trọng. Tải trọng đứng gồm tĩnh tải và hoạt tải được xác định theo TCVN 2737-1995. Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân kết cấu và các lớp cấu tạo sàn. Hoạt tải được chọn theo chức năng sử dụng của từng loại phòng. Tải trọng ngang gồm tải trọng gió và tải trọng động đất. Thành phần gió tĩnh và gió động được tính toán riêng biệt. Mô hình khung không gian được lập trên phần mềm chuyên dụng. Phần mềm SAFE sử dụng để tính toán sàn dầm và kiểm tra độ võng. Tải trọng động đất được xác định theo tiêu chuẩn chống động đất. Các tổ hợp tải trọng được xây dựng đầy đủ theo quy chuẩn. Nội lực trên các dãy Strip được phân tích chi tiết. Cốt thép dầm, cột, vách được tính toán và kiểm tra đáp ứng yêu cầu chịu lực.

3.1. Xác định tải trọng tác dụng lên kết cấu công trình

Tải trọng đứng gồm tĩnh tải và hoạt tải. Tĩnh tải tính theo trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn, tường phân bố. Hoạt tải tầng điển hình lấy theo TCVN 2737-1995 với hệ số vượt tải phù hợp. Giá trị hoạt tải phụ thuộc vào loại phòng: căn hộ, văn phòng, hành lang. Tải trọng ngang gồm gió và động đất. Tải trọng gió được phân tích thành phần tĩnh và động. Tải trọng động đất tính theo tiêu chuẩn chống động đất Việt Nam. Các trường hợp tải trọng được tổ hợp đầy đủ cho thiết kế.

3.2. Tính toán nội lực và cốt thép trên phần mềm chuyên dụng

Mô hình sàn dầm được xây dựng trên phần mềm SAFE với đầy đủ thông số vật liệu. Các trường hợp tải trọng được khai báo chi tiết. Tổ hợp tải trọng theo tiêu chuẩn đảm bảo trường hợp bất lợi nhất. Nội lực trên dãy Strip xác định chính xác momen uốn và lực cắt. Cốt thép sàn được tính theo phương pháp bản dầm. Độ võng bản sàn được kiểm tra không vượt giới hạn cho phép. Cốt thép dầm, cột, vách tính theo phương pháp tiết diện giới hạn. Kết quả kiểm tra đáp ứng yêu cầu bền và sử dụng.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của đồ án chung cư Tân Tạo I

Đồ án tốt nghiệp chung cư Tân Tạo I hoàn thành đầy đủ các yêu cầu thiết kế công trình cao tầng. Kết cấu bê tông cốt thép được chứng minh phù hợp với điều kiện kỹ thuật và kinh tế tại Việt Nam. Hệ khung chịu lực kết hợp vách cứng đảm bảo độ cứng và ổn định cho công trình. Giải pháp móng cọc đáp ứng tốt yêu cầu chịu lực trên nền đất yếu. Tải trọng được tính toán đầy đủ theo tiêu chuẩn hiện hành. Nội lực và cốt thép được xác định chính xác bằng phần mềm chuyên dụng. Kiểm tra độ võng và chuyển vị ngang đạt giới hạn cho phép. Đồ án là tài liệu tham khảo giá trị cho sinh viên và kỹ sư xây dựng. Kết quả thiết kế có thể áp dụng cho các công trình chung cư tương tự tại TP. Hồ Chí Minh. Phương pháp tính toán trong đồ án tuân thủ nghiêm ngặt quy chuẩn quốc gia.

4.1. Đánh giá hiệu quả giải pháp kết cấu đã lựa chọn

Giải pháp kết cấu BTCT thể hiện nhiều ưu điểm vượt trội cho công trình chung cư. Khả năng chịu lực tốt, chống cháy hiệu quả và tuổi thọ cao. Chi phí xây dựng và bảo dưỡng thấp hơn kết cấu thép. Công trình nhẹ hơn so với các giải pháp truyền thống nhờ tối ưu tiết diện. Độ võng và chuyển vị ngang được kiểm soát trong giới hạn cho phép. Thi công thuận lợi với đội ngũ công nhân quen thuộc kỹ thuật bê tông. Giải pháp phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm tại Việt Nam.

4.2. Ứng dụng và hướng phát triển cho công trình tương tự

Kết quả đồ án áp dụng được cho các dự án chung cư tại TP. Hồ Chí Minh và các thành phố lớn. Phương pháp tính toán có thể mở rộng cho công trình cao hơn hoặc phức tạp hơn. Phần mềm SAFE và ETABS giúp rút ngắn thời gian tính toán đáng kể. Hướng phát triển bao gồm áp dụng bê tông cường độ cao và cốt liệu nhẹ. Công nghệ BIM hỗ trợ quản lý thiết kế và thi công hiệu quả hơn. Nghiên cứu thêm về giải pháp kết cấu hybrid kết hợp bê tông và thép. Ứng dụng vật liệu xanh giảm tác động môi trường cho công trình bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Với nền kinh tế ngày càng phát triển kèm theo hàng loạt vấn đề phát sinh như giải quyết ách tắc giao thông, nhu cầu nước sạch đô thị, bùng nổ dân số… trong đó nhu cầu nổi cộm nhất không thể không nhắc đền là đảm bảo điều kiện ăn ở sinh hoạt của công nhân viên chức làm việc trong các nhà máy, các khu công nghiệp là vấn đề cấp thiết đặt ra không chỉ cho các công ty mà còn là vấn đề của thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và các đô thi trên toàn quốc. Để đáp ứng nhu cầu đó, giải pháp xây dựng các khu chung cư cao tầng dành cho người dân có thu nhập thấp và trung bình chắc chắn sẽ là giải pháp mang tính khả thi hơn cả. Cũng như hàng loạt các khu chung cư cao tầng khác đã, đang và sẽ được xây dựng, khu chung cư cao tầng Tân Tạo I là một công trình kiến trúc nhằm phục vụ cho yêu cầu đó. Yêu cầu cơ bản của công trình: + Công trình thiết kế cao tầng, kiến trúc đẹp mang tính hiện đại, thanh thoát.

Đáp ứng phù hợp với yêu cầu sử dụng và các quy định chung của quy hoạch thành phố trong tương lai. + Đảm bảo phục vụ tốt cho quá trình làm việc, đi lại và sinh hoạt của người dân. + Bố trí sắp xếp các phòng ở thuận tiện cho sinh hoạt cũng như phù hợp với truyền thống và các nhu cầu riêng của từng hộ dân. + Có các khu vực riêng phục vụ cho nhu cầu giao dịch-thanh toán, mua sắm, đi lại.

+ Bố trí thang máy, thang bộ đầy đủ đảm bảo giao thông thuận tiện và yêu cầu thoát hiểm. + Bố trí đầy đủ thiết bị kỹ thuật có liên quan như điện, nước, cứu hoả, vệ sinh và an ninh. Giới thiệu công trình Tên công trình: CHUNG CƯ CAO TẦNG TÂN TẠO I. Địa điểm công trình Chủ đầu tư là Công ty cổ phần đầu tư và xây dựng Bình Chánh (BCCI).

Công trình được xây dựng trên khu đất dành cho dự án xây dung khu căn hộ của công ty BCCI ,tại P. Bình Tân , TP. Hồ Chí Minh. Công trình được xây dựng ở ngoại thành thành phố Hồ Chí Minh.

2 Được xây dựng trên một diện tích đất khoảng 3800m với vị trí thuận lợi gần các tuyến đường chính như quốc lộ 1A, đường Nguyễn Văn Linh, các giao lộ lớn của thành phố, đồng thời cơ sở hạ tâng xung quanh toàn diện với bệnh viện, trường học, siêu thị… Chung cư Tân Tạo có địa thế hết sức thuận lợi cho cả công việc lẩn sinh hoạt. Công trình nằm trong quy hoạch tổng thể, phù hợp với cảnh quan đô thị và có mối liên hệ chặt chẽ với các công trình xung quanh, thuận lợi cho việc bố trí hệ thống giao thông, điện, nước, thông tin liên lạc và an ninh.1: Phối cảnh khu căn hộ Tân Tạo Hình 1.2: Vị trí công trình 1. Quy mô công trình Với đặc thù là một khu chung cư cao tầng phục vụ chủ yếu cho nhu cầu sinh hoạt của tầng lớp công nhân viên chức có thu nhập vào loại trung bình và tương đối khá của xã hội, công trình được phân chia thành các khu chức năng như sau : Khu dịch vụ, giải trí: + Bao gồm một tầng hầm dùng làm ga-ra để xe với sức chứa 20 xe ô tô. 12 2 + Tầng 1 là khu vực dịch vụ có diện tích 1900m bao gồm có sơ giao dịch ngân hàng, văn phòng cho thuê , quầy dịch vụ ,văn phòng ban quản lý chung cư và khu vệ sinh công cộng.

Tầng 1 được bố trí rất 2 lối vào theo hai hướng đối diện nhau nhằm đem lại sự thuận tiện tối đa cho khách hàng đến mua sắm cũng như những người dân sinh sóng trong chung cư. Khu nhà ở: + Từ tầng 3 đến tầng 16 là khu nhà ở với diện tích 1600m2 dành cho người dân có thu nhập tương đối khá. Mỗi tầng có 8 căn hộ, gồm: 4 căn loại A diện tích khoảng 134 m2 và 4 căn hộ loại B diện tích khoảng 120 m2. Bố trí các phòng trong căn hộ cũng như bố trí các căn hộ trong 1 tầng vừa đảm bảo tính riêng tư của người sử dụng xong vẫn có sự liên hệ cần thiết phù hợp với truyền thống của người Việt Nam.

+ Với đặc thù là một khu chung cư cao tầng, toà nhà đã được thiết kế theo nguyên tắc đảm bảo tối đa nhu cầu của người sử dụng, mọi sự bố trí đều có tính toán kỹ nhằm đem lại sự thoải mái nhất trong mức có thể cho người dân. + Với quy mô như trên, theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Phân loại , phân cấp công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và hạ tầng kỹ thuật đô thị thì công trình là công trình cấp II (xét theo số tầng và chiều cao).  Tầng hầm: 2 - Khu đậu xe: 805,00 m 2 - Lối xe ra vào: 135,72 m 2 - Cầu thang, : 101,64 m 2 - Hàng lang: 740,76 m 2 - Phòng kỹ thuật : 151,88 m 2 Tổng 1.935,00 m  Tầng trệt : 2 - Phòng tiện ích: 110,16 m 2 - Cửa Hàng : 286,00 m 2 - Ngân hàng, văn phòng : 793,26 m 2 - Lối đi có mái che : 123,20 m 2 - Lối đi : 613,14 m 2 - Cầu thang, kỹ thuật : 132,44 m 2 Tổng 2.016,00 m - Cầu thang: 104,30 - Kỹ thuật: 34,69 - Hành lang: 330,00 2 Tổng: 1.484,99 m 2 Tổng diện tích xây dựng (Có tính tầng hầm): 26.268,20 m 2 Tổng diện tích xây dựng (Không có tầng hầm): 24. Các giải pháp kiến trúc công trình 1.

Giải pháp mặt bằng 2 Công trình có tổng diện tích xây dựng khoảng 1.935m , có kích thước 45x43m. Mặt bằng được thiết kế khá đối xứng đơn giản và gọn, do đó khả năng chống xoắn và chịu tải trọng ngang rất lớn. Mặt khác, mặt bằng các tầng được bố trí không thay đổi nhiều do đó không làm thay đổi trọng tâm cũng như tâm cứng của nhà trên các tầng. Tỉ số giữa chiều dài và chiều rộng của công trình: L/B = 48/47 = 1,02 Hệ thống cầu thang máy gồm một hệ thống thang máy gồm có 4 buồng được bố trí cùng với hệ thống thang bộ.

Thang máy cùng với thang bộ được bố trí ngay ở giữa nhà thuận tiện cho việc giao thông liên hệ giữa các tầng. Có 2 thang thoát hiểm bố trí đối xứng nhau đảm bảo thoát hiểm an toàn khi có sự cố hoả hoạn xảy ra. Mỗi tầng đều có 1 cửa đổ rác được bố trí trong khu vực vách thang máy đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trường. Xét đến yêu cầu sử dụng của toà nhà, dây chuyền công năng của công trình, tính chất, mối quan hệ giữa các bộ phận trong công trình, công trình được bố trí như sau: Với khu vực dịch vụ, ta phân thành bốn khu chức năng chính với không gian đủ lớn phù hợp cho mục đích sử dụng của từng khu.

Để liên hệ với ban quản lý chung cư, khách hàng có thể vào phòng trực và các phòng chức năng qua sảnh. Còn nếu muốn mua sắm, khách hàng có thể vào khu vực bán hàng qua rất nhiều cửa khác nhau được bố trí ở mọi hướng của công trình. Các khu vệ sinh được tính toán đảm bảo nhu cầu sử dụng, bố trí thuận lợi, tiện nghi và lịch sự. Để lên các tầng trên, có thể sử dụng thang máy hoặc thang bộ, thang máy gồm 4 buồng, đã được tính toán phù hợp với lưu lượng người sử dụng.

Với khu vực nhà ở chung cư từ tầng 2 trở lên được bố trí riêng biệt với khu dịch vụ ở tầng trệt nên tạo được không gian riêng cho các hộ gia đình sử dụng. 2 Từ tầng 2-16 mỗi tầng có 8 căn hộ, bốn căn hộ loại A có diện tích khoảng 134m bao gồm 1 phòng khách, 2 phòng ngủ, 1 khu vệ sinh riêng cho phòng ngủ 2 và 1 khu vệ sinh chung 2 cho các phòng. Bốn căn hộ loại B có diện tích 120m bao gồm 1 phòng khách được bố trí cùng với 1 khu vệ sinh, 3 phòng ngủ và 1 khu vệ sinh riêng biệt cho phòng ngủ 2. Các phòng đều được bố trí hợp lý để đảm bảo độ chiếu sáng và thông thoáng cho sinh hoạt trong nhà.

Giữa các căn hộ có thể liên lạc với nhau qua hệ thống sảnh hành lang từ cầu thang máy và thang bộ vào. Trên 3 tầng mái bố trí phòng kỹ thuật thang máy,2 bể nước mái có dung tích khoảng 70m. Giải pháp liên hệ phân khu: Sử dụng giải pháp phân khu theo tầng và từng khu vực trong tầng. Do toà nhà có hai khu chức năng cơ bản như đã nêu ở trên, nên sử dụng giải pháp này tạo ra sự rõ ràng, quan hệ giữa các khu chức năng chặt chẽ, đồng thời thông thoáng tốt, kết cấu đơn giản.

Giải pháp mặt đứng Công trình gồm 19 tầng nổi và 1 tầng hầm, cao 65.5m, hình dáng cân đối trong đó: - Tầng hầm : Cao 3m được sử dụng làm ga-ra để xe và đặt 1 số phòng chức năng như phòng kỹ thuật nước, phòng thường trực, khu gom rác. - Tầng trệt : Cao 3.6 m, bố trí làm khu dịch vụ và văn phòng cho thuê. - Tầng 2-16: Cao 3,4 m, bố trí làm khu căn hộ. - Tỉ số giữa độ cao và bề rộng công trình: H/B = 65.

14 Toàn bộ công trình là một khối nhà có mặt bằng gần vuông được bộ trí tương đối đối xứng. Công trình vừa có dáng vẻ bề thế, hiện đại, vừa mang tính nhẹ nhàng, uyển chuyển, phù hợp với cảnh quan môi trường xung quanh. Việc sử dụng các ô cửa, các mảng kính màu xanh, sơn tường màu vàng nâu và trắng phối hợp tạo ấn tượng hiện đại, bề thế , trang trọng đồng thời đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho các phần bên trong. Ngoài ra một phần tầng các tầng dưới cùng được ốp đá Granit làm tăng tính thẩm mỹ cho công trình.

Mặt chính và mặt bên của công trình giáp với đường nội đô, các mặt còn lại có các con đường liên khu bao quanh. Xung quanh công trình là vườn cây, thảm cỏ,. tạo cảm giác tự nhiên, tạo điều kiện vi khí hậu tốt cho sức khoẻ con người. Các giải pháp kỹ thuật tương ứng của công trình 1.

Hệ thống giao thông Giao thông theo phương đứng trong công trình được đảm bảo bằng hệ thống cầu thang gồm : 04 buồng thang máy và 03 cầu thang bộ được bố trí đảm bảo thuận tiện cho việc đi lại.