I. Giới thiệu về Đồ án Tốt nghiệp Liberty Apartment
Đồ án tốt nghiệp Liberty Apartment là một công trình thiết kế kết cấu tiêu biểu được thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM. Công trình này được thực hiện bởi sinh viên Võ Thị Tuyết Nhi (MSSV: 16149272) dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Văn Hậu, khóa 2016. Đây là một dự án căn hộ hiện đại kết hợp các giải pháp kỹ thuật xây dựng tiên tiến. Liberty Apartment thể hiện việc áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật TCVN5574:2018 trong thiết kế kết cấu. Công trình bao gồm nhiều hạng mục chi tiết từ kiến trúc đến kỹ thuật, được phân tích toàn diện qua các chương nghiên cứu.
1.1. Tổng quan kiến trúc và quy mô công trình
Liberty Apartment là một công trình chung cư với giải pháp kiến trúc độc đáo, bao gồm hệ thống phân khu chức năng rõ ràng. Công trình được thiết kế với mặt bằng tối ưu, mặt cắt khoa học và mặt đứng hài hòa. Quy mô công trình bao gồm phần thân tòa nhà cao tầng và phần móng được thiết kế để chịu tải trọng lớn.
1.2. Lựa chọn giải pháp kết cấu chính
Giải pháp kết cấu của Liberty Apartment sử dụng hệ thống cấu kiện bê tông cốt thép hiện đại. Công trình áp dụng kết cấu khung cột-dầm kết hợp với lõi vách công trình để đảm bảo độ cứng và khả năng chống lực ngang. Phần móng công trình sử dụng hệ thống cọc bê tông để truyền tải trực tiếp xuống nền đất.
II. Phân tích Tải trọng và Tác động
Phân tích tải trọng là bước quan trọng trong thiết kế kết cấu Liberty Apartment. Đồ án tốt nghiệp này bao gồm tính toán tĩnh tải từ các lớp cấu tạo sàn, tải trọng thang máy và các tải trọng khác. Ngoài ra, công trình cũng được phân tích động lực học để xác định tải trọng gió và tải trọng động đất. Các dạng dao động riêng của công trình được khảo sát để đảm bảo an toàn. Tính toán tổ hợp tải trọng được thực hiện theo các quy định TCVN hiện hành để lựa chọn giải pháp thiết kế phù hợp.
2.1. Tính toán tải trọng tĩnh và động
Tĩnh tải bao gồm trọng lượng của lớp cấu tạo sàn (SDL) và các yếu tố cố định. Tải trọng động được xác định thông qua phân tích động lực học và phương pháp phổ phản ứng dao động. Khối lượng tham gia dao động được xác định thông qua hệ số Mass Soure để đảm bảo độ chính xác của tính toán lực động đất.
2.2. Tải trọng gió và động đất
Tải trọng gió được chia thành thành phần tĩnh và thành phần động. Tải trọng động đất được tính toán theo phương pháp phổ phản ứng với các đặc trưng tính toán phù hợp địa điểm công trình. Kiểm tra chuyển vị đỉnh và chuyển vị lệch tầng được thực hiện để đảm bảo công trình đáp ứng tiêu chuẩn an toàn.
III. Thiết kế chi tiết Kết cấu chính
Thiết kế chi tiết là phần quan trọng của đồ án tốt nghiệp Liberty Apartment. Công trình bao gồm thiết kế cầu thang bộ với bố trí cốt thép chi tiết, thiết kế dầm tầng điển hình và thiết kế sàn tầng. Khung trục 3 được tính toán với giải pháp kỹ thuật xác định cốt đai cột phù hợp. Lõi vách công trình được thiết kế để chịu lực ngang từ gió và động đất. Mỗi cấu kiện được kiểm tra khả năng chịu lực theo TCVN5574:2018 để đảm bảo kết cấu bền vững.
3.1. Thiết kế dầm cột và sàn tầng
Dầm tầng điển hình được mô hình hóa bằng phần mềm SAP2000 để tính toán nội lực chính xác. Cốt thép chịu lực và cốt đai được bố trí theo quy chuẩn kỹ thuật. Sàn tầng được kiểm tra độ đàn hồi bằng phần mềm SAFE và kiểm tra chiều rộng vết nứt để đảm bảo kết cấu ổn định và an toàn.
3.2. Thiết kế lõi vách và cầu thang
Lõi vách công trình được thiết kế để chịu tải trọng ngang với bố trí cốt thép dọc và cốt đai liên tục. Cầu thang bộ được tính toán thiết kế với dầm chiếu tới và bản chiếu tới chính xác. Vách góc công trình được tính toán riêng để đảm bảo kết cấu chống lật hiệu quả.
IV. Thiết kế Móng và Công trình Phụ trợ
Thiết kế móng là yếu tố quyết định độ bền công trình Liberty Apartment. Đồ án bao gồm đánh giá điều kiện địa chất chi tiết, cấu trúc địa tầng và tính chất đất nền. Giải pháp móng được lựa chọn dựa trên nội lực truyền từ tòa nhà. Công trình sử dụng hệ thống cọc bê tông với tính toán sức chịu tải thiết kế theo chỉ tiêu cơ lý đất nền. Ngoài ra, thiết kế bể nước mái được tính toán với tải trọng tác dụng cụ thể, bao gồm bản nắp, bản thành và bảng đáy được thiết kế độc lập.
4.1. Lựa chọn và tính toán móng cọc
Điều kiện địa chất được đánh giá để xác định chiều sâu móng phù hợp. Tải trọng tính toán từ sàn hầm được tổ hợp và chuyển tiếp xuống móng. Sức chịu tải cọc đơn được tính theo vật liệu và chỉ tiêu đất nền để đảm bảo cấu tạo cọc an toàn.
4.2. Thiết kế bể nước mái và các công trình phụ trợ
Bể nước mái được mô hình hóa bằng phần mềm SAP2000 để tính toán nội lực chi tiết. Kích thước bể nước được chọn dựa thông số ban đầu và vật liệu sử dụng. Bản nắp, bản thành và bảng đáy được thiết kế riêng với cốt thép phù hợp, đảm bảo công trình hoạt động hiệu quả và bền vững.
