Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế Cao ốc Tân Thịnh Lợi - CNKT Công trình

Đồ án tốt nghiệp thiết kế cao ốc Tân Thịnh Lợi: Khám phá dự án kiến trúc độc đáo, hiện đại. Chi tiết về thiết kế, bản vẽ và ý tưởng sáng tạo.

• Tác giả: Nguyễn Hoài Nam
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thanh Tú
• 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: Thiết kế Cao ốc Tân Thịnh Lợi
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC
• 1.1. Sơ lược về công trình
• 1.2. Mục đích xây dựng công trình
• 1.3. Vị trí xây dựng công trình
• 1.4. Vị trí công trình
• 1.5. Thời tiết, khí hậu khu vực
• 1.6. Quy mô công trình
• 1.7. Phân cấp công trình
• 1.8. Cao độ của mỗi tầng
• 1.9. Giải pháp thiết kế của công trình
• 1.10. Giải pháp mặt bằng
• 1.11. Giải pháp giao thông
• 2. TỔNG QUAN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
• 2.1. Cơ sở thiết kế
• 2.2. Tiêu chuẩn áp dụng
• 2.3. Phần mềm sử dụng
• 2.4. Yêu cầu tính toán
• 2.5. Giả thuyết khi tính toán
• 2.6. Vật liệu sử dụng
• 2.7. Lớp bê tông bảo vệ
• 2.8. Chiều dài đoạn neo, nối cốt thép
• 2.9. Chiều dài đoạn neo cơ sở
• 2.10. Chiều dài đoạn neo tính toán
• 2.11. Nối cốt thép
• 2.12. Chiều dài neo, nối sử dụng
• 2.13. Phương án kết cấu
• 2.14. Kết cấu phần thân theo phương ngang
• 2.15. Kết cấu phần thân theo phương đứng
• 2.16. Sơ bộ kích thước tiết diện
• 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN
• 3.1. Tính toán tải trọng gió
• 3.2. Thành phần tĩnh
• 3.3. Thành phần động
• 3.4. Tính toán tải trọng động đất
• 3.5. Tính toán thép bản sàn
• 3.6. Tính toán thép chịu uốn
• 3.7. Tính toán khả năng chịu cắt
• 3.8. Tính toán thép dầm
• 3.9. Tính toán thép dọc
• 3.10. Tính toán thép đai
• 3.11. Tính toán thép cột
• 3.12. Tính toán thép dọc cột lệch tâm xiên
• 3.13. Tính toán thép đai
• 3.14. Tính toán vách lõi
• 3.15. Kiểm tra độ võng cấu kiện có kể đến sự hình thành vết nứt
• 4. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
• 4.1. Tải trọng các lớp cấu tạo sàn
• 4.2. Tải trọng tường xây
• 4.3. Tải trọng gió
• 4.4. Kết quả tính toán
• 4.5. Tải trọng động đất
• 4.6. Kết quả tính toán
• 4.7. Tổ hợp tải trọng
• 4.8. Các loại tải trọng
• 4.9. Tổ hợp nội lực
• 5. THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH
• 5.1. Sơ bộ kích thước tiết diện
• 5.2. Tải trọng tác dụng lên bản thang
• 5.3. Tải trọng tác dụng lên bản chiếu tới (chiếu nghỉ)
• 5.4. Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng
• 5.5. Tính toán nội lực trong bản thang bằng phần mềm
• 5.6. Giá trị nội lực
• 5.7. Tính toán cốt thép và kiểm tra khả năng chịu cắt cho bản thang
• 5.8. Tính toán thép cho bản thang
• 5.9. Kiểm tra khả năng chịu cắt cho bản thang
• 5.10. Tính toán thép dầm chiếu nghỉ
• 6. THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI
• 6.1. Sơ bộ kích thước tiết diện
• 6.2. Sơ bộ chiều dày bản
• 6.3. Sơ bộ kích thước dầm chính, dầm phụ
• 6.4. Sơ bộ kích thước cột
• 6.5. Mặt bằng kết cấu bể nước
• 6.6. Tải trọng tác dụng
• 6.7. Tải trọng tác dụng lên bản thành
• 6.8. Tải trọng tác dụng lên bản đáy
• 6.9. Tải trọng tác dụng lên bản nắp
• 6.10. Tính toán nội lực bể nước bằng phần mềm
• 6.11. Tổ hợp nội lực
• 6.12. Kết quả nội lực
• 6.13. Dầm, cột bể nước
• 6.14. Tính toán cốt thép bản bể nước
• 6.15. Tính toán cốt thép dầm bể nước
• 6.16. Tính toán thép chủ
• 6.17. Tính toán thép đai
• 6.18. Tính thép cột bể nước
• 6.19. Kiểm tra độ võng cấu kiện kể đến sự hình thành vết nứt
• 6.20. Kiểm tra độ võng cho bản đáy
• 6.21. Kiểm tra độ võng bản thành
• 7. THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
• 7.1. Tải trọng tác dụng
• 7.2. Tổ hợp tải trọng
• 7.3. Mô hình phân tích và kết quả nội lực
• 7.4. Tính toán cốt thép sàn
• 7.5. Kiểm tra độ võng của sàn kể đến sự hình thành vết nứt
• 8. THIẾT KẾ KHUNG
• 8.1. Tải trọng và tổ hợp nội lực
• 8.2. Thiết kế dầm tầng điển hình
• 8.3. Ví dụ tính toán
• 8.4. Kết quả tính toán
• 8.5. Thiết kế cột
• 8.6. Ví dụ tính toán
• 8.7. Kết quả tính toán
• 8.8. Thiết kế vách lõi thang
• 8.9. Tính toán thép dọc
• 8.10. Tính toán thép đai
• 9. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ II
• 9.1. Kiểm tra chống lật
• 9.2. Kiểm tra chuyển vị đỉnh
• 9.3. Kiểm tra chuyển vị lệch tầng
• 9.4. Kiểm tra gia tốc đỉnh của công trình
• 9.5. Kiểm tra hiệu ứng P-Delta
• 10. THIẾT KẾ MÓNG
• 10.1. Thông tin địa chất
• 10.2. Sức chịu tải cọc
• 10.3. Sức chịu tải cọc theo vật liệu
• 10.4. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
• 10.5. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền
• 10.6. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
• 10.7. Sức chịu tải thiết kế của cọc
• 10.8. Thiết kế móng M3
• 10.9. Sơ bộ số lượng cọc
• 10.10. Kiểm tra phản lực đầu cọc
• 10.11. Sức chịu tải của cọc kể đến hiệu ứng nhóm cọc
• 10.12. Kiểm tra ổn định nền dưới đáy khối móng quy ước
• 10.13. Kiểm tra lún cho khối móng quy ước
• 10.14. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài móng
• 10.15. Tính toán thép cho móng M3
• 10.16. Thiết kế móng lõi thang
• 10.17. Sơ bộ số lượng cọc
• 10.18. Kiểm tra phản lực đầu cọc
• 10.19. Sức chịu tải của cọc kể đến hiệu ứng nhóm cọc
• 10.20. Kiểm tra ổn định nền dưới đáy khối móng quy ước
• 10.21. Kiểm tra lún cho khối móng quy ước
• 10.22. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài móng
• 10.23. Tính toán thép móng lõi thang
• 11. BIỆN PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC
• 11.1. Biện pháp thi công ép cọc
• 11.2. Trình tự thi công ép cọc
• 11.3. Huy động thiết bị và nhân công phục vụ ép cọc
• 11.4. Lựa chọn máy ép cọc
• 11.5. Trình tự lắp dựng máy ép cọc
• 11.6. Thi công cọc
• 11.7. Công tác chuẩn bị
• 11.8. Công tác trắc đạc
• 11.9. Thi công ép cọc
• 11.10. Biểu mẫu theo dõi ép cọc
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Bí quyết thực hiện đồ án tốt nghiệp thiết kế cao ốc A

Thực hiện đồ án tốt nghiệp thiết kế cao ốc là một cột mốc quan trọng, tổng kết toàn bộ kiến thức và kỹ năng tích lũy trong suốt quá trình học tập của sinh viên kiến trúc và xây dựng. Đây không chỉ là một bài kiểm tra cuối khóa mà còn là một tác phẩm thể hiện năng lực, tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề kỹ thuật phức tạp. Một đồ án thành công đòi hỏi sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa lý thuyết và thực tiễn, từ việc lên ý tưởng kiến trúc đến tính toán kết cấu chi tiết. Mục tiêu chính của đồ án là thiết kế một công trình cao tầng khả thi, đáp ứng các yêu cầu về công năng, thẩm mỹ, an toàn và tuân thủ chặt chẽ các quy định hiện hành. Cụ thể, trong đồ án mẫu "Thiết kế Cao ốc Tân Thịnh Lợi", mục đích xây dựng là giải quyết nhu cầu về nhà ở và văn phòng tại khu vực Quận 6, TP.HCM, góp phần hoàn thiện cơ sở hạ tầng đô thị. Công trình được phân cấp là công trình dân dụng cấp II với chiều cao 54m, bao gồm 1 tầng hầm và 16 tầng nổi. Để đạt điểm số cao, sinh viên cần thể hiện sự am hiểu sâu sắc về các tiêu chuẩn ngành, khả năng ứng dụng công nghệ và phần mềm hiện đại. Việc lập kế hoạch chi tiết, phân chia các giai đoạn thực hiện một cách khoa học là yếu tố then chốt. Từ khâu thu thập dữ liệu đầu vào như hồ sơ kiến trúc, khảo sát địa chất, đến việc triển khai các bản vẽ kiến trúc, tính toán kết cấu và hoàn thiện thuyết minh đồ án, tất cả đều phải được thực hiện một cách cẩn trọng và chính xác. Quá trình này không chỉ giúp sinh viên củng cố kiến thức mà còn rèn luyện tác phong làm việc chuyên nghiệp, chuẩn bị hành trang vững chắc cho sự nghiệp sau này.

1.1. Tầm quan trọng của luận văn tốt nghiệp kiến trúc

Một luận văn tốt nghiệp kiến trúc hay khóa luận tốt nghiệp xây dựng về thiết kế cao ốc là minh chứng rõ ràng nhất cho năng lực chuyên môn của sinh viên. Nó tổng hợp kiến thức từ nhiều môn học như kết cấu, nền móng, vật liệu, kiến trúc, và kỹ thuật thi công. Việc hoàn thành đồ án giúp sinh viên hệ thống hóa kiến thức, rèn luyện kỹ năng phân tích, tính toán và giải quyết các bài toán kỹ thuật thực tế. Đây cũng là cơ hội để sinh viên tiếp cận với các phần mềm thiết kế chuyên ngành như Revit, Etabs, SAP2000, AutoCAD, những công cụ không thể thiếu trong ngành xây dựng hiện đại.

1.2. Xác định mục tiêu và quy mô công trình cao tầng

Bước đầu tiên và quan trọng nhất là xác định rõ mục tiêu và quy mô của dự án. Sinh viên cần làm rõ mục đích xây dựng công trình là gì: văn phòng, căn hộ, hay tổ hợp thương mại. Vị trí xây dựng cũng ảnh hưởng lớn đến thiết kế. Ví dụ, dự án "Cao ốc Tân Thịnh Lợi" được đặt tại vị trí đắc địa ở Quận 6, TP.HCM, yêu cầu thiết kế phải tối ưu hóa tiện ích và kết nối giao thông. Quy mô công trình, bao gồm số tầng, chiều cao, diện tích sàn, phải được xác định dựa trên quy hoạch và nhu cầu thực tế, từ đó đưa ra các giải pháp kiến trúc phù hợp.

1.3. Tổng quan các tiêu chuẩn thiết kế TCVN và QCVN

Mọi thiết kế đều phải tuân thủ hệ thống tiêu chuẩn thiết kế TCVN và quy chuẩn xây dựng QCVN của Việt Nam. Việc áp dụng đúng tiêu chuẩn là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo an toàn và chất lượng công trình. Các tiêu chuẩn quan trọng cần nắm vững bao gồm TCVN 5574-2018 về kết cấu bê tông cốt thép, TCVN 2737-1995 về tải trọng và tác động, và TCVN 9386-2012 về thiết kế kháng chấn. Việc trích dẫn và áp dụng chính xác các tiêu chuẩn này trong thuyết minh đồ án thể hiện sự chuyên nghiệp và nghiêm túc của người thực hiện.

II. Top thách thức khi thiết kế tòa nhà cao tầng hiện đại

Việc thiết kế tòa nhà cao tầng đặt ra nhiều thách thức phức tạp, đòi hỏi kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tiễn. Một trong những khó khăn lớn nhất là xử lý các tải trọng tác động lên công trình, đặc biệt là tải trọng gió và động đất. Đối với nhà cao tầng, ảnh hưởng của thành phần động trong tải trọng gió là rất đáng kể và phải được tính toán chi tiết theo TCXD 229-1999. Tương tự, việc tính toán kháng chấn theo TCVN 9386-2012 cũng là một bài toán phức tạp, yêu cầu phân tích phổ phản ứng dạng dao động để đảm bảo an toàn cho kết cấu. Thách thức thứ hai là việc lựa chọn và tối ưu hóa hệ kết cấu nhà cao tầng. Sinh viên phải quyết định giữa các phương án như khung, vách cứng, hay hệ kết cấu hỗn hợp. Như trong đồ án "Cao ốc Tân Thịnh Lợi", giải pháp kết cấu hỗn hợp khung và lõi cứng được lựa chọn để tăng độ cứng tổng thể và khả năng chịu tải trọng ngang. Việc sơ bộ và kiểm tra lại kích thước tiết diện cột, dầm, vách là một quá trình lặp đi lặp lại để tìm ra phương án kinh tế và an toàn nhất. Thêm vào đó, việc tích hợp các hệ thống kỹ thuật phức tạp cũng là một trở ngại lớn. Một cao ốc hiện đại không thể thiếu hệ thống M&E cho cao ốc (Cơ-Điện-Nước) và hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) cho nhà cao tầng. Việc bố trí các hệ thống này đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa kiến trúc và kết cấu để tránh xung đột, đảm bảo vận hành hiệu quả và tuân thủ các quy chuẩn an toàn PCCC. Cuối cùng, việc quản lý và đồng bộ hóa một khối lượng lớn thông tin thiết kế là một thách thức không nhỏ, đòi hỏi các phương pháp làm việc tiên tiến như ứng dụng mô hình BIM.

2.1. Phân tích tải trọng gió và động đất phức tạp

Tải trọng ngang như gió và động đất là yếu tố quyết định đến sự ổn định của công trình cao tầng. Việc tính toán thành phần tĩnh và động của tải trọng gió đòi hỏi phân tích dao động của công trình để xác định chu kỳ riêng. Tương tự, phân tích động đất yêu cầu xác định các thông số nền đất, gia tốc nền thiết kế và sử dụng phương pháp phổ phản ứng để xác định lực cắt đáy và phân bố lên các tầng. Các phần mềm thiết kế như Etabs đóng vai trò quan trọng trong việc mô hình hóa và phân tích chính xác các tác động này.

2.2. Tối ưu hóa kết cấu nhà cao tầng để đảm bảo an toàn

Việc lựa chọn phương án kết cấu nhà cao tầng phải cân bằng giữa các yếu tố: khả năng chịu lực, độ cứng, tính kinh tế và phù hợp với kiến trúc. Hệ khung-vách lõi là giải pháp phổ biến, giúp công trình chống lại hiệu quả các chuyển vị ngang. Quá trình thiết kế bao gồm việc tính toán và kiểm tra độ bền, độ võng của các cấu kiện như sàn, dầm, cột, và vách lõi. Kiểm tra ổn định tổng thể như chống lật, chuyển vị đỉnh, và hiệu ứng P-Delta là các bước không thể bỏ qua để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho công trình.

2.3. Tích hợp hệ thống M E và PCCC cho nhà cao tầng

Một đồ án tốt nghiệp thiết kế cao ốc hoàn chỉnh phải bao gồm giải pháp cho hệ thống M&E cho cao ốc và PCCC. Hệ thống M&E bao gồm cấp điện, cấp thoát nước, thông gió, điều hòa không khí. Hệ thống PCCC cho nhà cao tầng yêu cầu thiết kế hệ thống báo cháy tự động, đầu phun sprinkler, lối thoát hiểm, và thang máy chữa cháy. Việc bố trí các trục kỹ thuật, phòng máy và đường ống phải được tính toán từ giai đoạn thiết kế kiến trúc để đảm bảo tính thẩm mỹ và hiệu quả sử dụng không gian.

III. Phương pháp xây dựng giải pháp kiến trúc cho cao ốc

Xây dựng giải pháp kiến trúc cho cao ốc là quá trình sáng tạo dựa trên các cơ sở khoa học và yêu cầu thực tiễn. Quá trình này bắt đầu bằng việc phân tích công năng chi tiết. Dựa trên mục đích sử dụng, kiến trúc sư phải bố trí các không gian chức năng một cách hợp lý, tối ưu hóa dây chuyền sử dụng và giao thông nội bộ. Ví dụ, trong đồ án "Cao ốc Tân Thịnh Lợi", tầng hầm được dành cho để xe, tầng 1 là khu thương mại, và các tầng trên là căn hộ. Giao thông đứng (thang máy, thang bộ) và giao thông ngang (hành lang) được bố trí ở trung tâm để thuận tiện di chuyển và tăng độ cứng cho công trình. Sau khi có mặt bằng công năng, bước tiếp theo là triển khai các bản vẽ kiến trúc. Giai đoạn này bao gồm việc thể hiện chi tiết các bản vẽ mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt và các chi tiết cấu tạo. Việc sử dụng thành thạo các phần mềm thiết kế như AutoCAD và Revit là yếu tố bắt buộc để tạo ra bộ hồ sơ bản vẽ chính xác, chuyên nghiệp và dễ dàng chỉnh sửa. Revit, với khả năng làm việc trên mô hình BIM, đặc biệt hữu ích trong việc quản lý thông tin và phối hợp giữa các bộ môn kiến trúc, kết cấu và M&E. Cuối cùng, để truyền tải ý tưởng thiết kế một cách trực quan và thuyết phục, kỹ thuật render phối cảnh 3D đóng vai trò vô cùng quan trọng. Một hình ảnh render chất lượng cao không chỉ thể hiện được hình khối, vật liệu, màu sắc của công trình mà còn diễn tả được không gian, ánh sáng và bối cảnh xung quanh, giúp hội đồng và người xem dễ dàng hình dung về công trình khi hoàn thiện.

3.1. Phân tích công năng và bố trí mặt bằng tối ưu

Việc phân tích công năng là xương sống của thiết kế kiến trúc. Mỗi không gian phải được thiết kế với diện tích và vị trí phù hợp với chức năng của nó. Đối với căn hộ, cần đảm bảo thông gió và chiếu sáng tự nhiên. Đối với khu vực công cộng như sảnh, hành lang, cần đảm bảo chiều rộng theo tiêu chuẩn PCCC và thuận tiện cho việc di chuyển. Mặt bằng công trình "Cao ốc Tân Thịnh Lợi" có dạng hình chữ thập tương đối đơn giản, giúp tối ưu hóa tầm nhìn và thông thoáng cho tất cả các căn hộ.

3.2. Triển khai bản vẽ kiến trúc bằng Revit và AutoCAD

Bộ bản vẽ kiến trúc là sản phẩm cuối cùng của giai đoạn thiết kế ý tưởng. Nó bao gồm các bản vẽ tổng thể, mặt bằng các tầng, mặt đứng, mặt cắt, và các chi tiết kiến trúc quan trọng. Sử dụng Revit giúp tạo ra một mô hình 3D thông minh, từ đó có thể tự động trích xuất các bản vẽ 2D. Điều này giảm thiểu sai sót và tăng cường sự đồng bộ khi có thay đổi trong thiết kế. AutoCAD vẫn là công cụ phổ biến để hoàn thiện và trình bày bản vẽ cuối cùng.

3.3. Kỹ thuật render phối cảnh 3D gây ấn tượng mạnh

Hình ảnh render phối cảnh 3D là công cụ giao tiếp hiệu quả nhất của kiến trúc sư. Nó giúp biến những bản vẽ kỹ thuật khô khan thành hình ảnh sống động, đầy cảm xúc. Việc lựa chọn góc nhìn, thiết lập ánh sáng, áp vật liệu và xử lý hậu kỳ đều ảnh hưởng đến chất lượng cuối cùng của hình ảnh. Một phối cảnh đẹp không chỉ thể hiện đúng ý đồ thiết kế mà còn tạo được thiện cảm và sự đánh giá cao từ hội đồng chấm đồ án tốt nghiệp.

IV. Hướng dẫn tính toán kết cấu nhà cao tầng chi tiết

Tính toán kết cấu nhà cao tầng là phần cốt lõi của một khóa luận tốt nghiệp xây dựng, đòi hỏi sự chính xác tuyệt đối. Quá trình này bắt đầu bằng việc lựa chọn phương án kết cấu và vật liệu xây dựng hiện đại. Trong đồ án tham khảo, hệ kết cấu khung-vách bê tông cốt thép toàn khối được lựa chọn, sử dụng bê tông B30 cho các cấu kiện chính và thép nhóm CB400-V, CB240-T. Việc lựa chọn này dựa trên khả năng chịu lực, tính khả thi trong thi công và hiệu quả kinh tế. Bước tiếp theo là mô hình hóa toàn bộ hệ kết cấu bằng các phần mềm thiết kế chuyên dụng. Etabs là phần mềm mạnh mẽ nhất cho việc phân tích nhà cao tầng, cho phép mô hình hóa dầm, cột, vách, sàn và gán các loại tải trọng một cách trực quan. Từ mô hình, phần mềm sẽ thực hiện phân tích nội lực (moment, lực cắt, lực dọc) và chuyển vị của công trình dưới tác động của các tổ hợp tải trọng khác nhau, bao gồm cả tải trọng gió và động đất. Dựa trên kết quả nội lực từ Etabs, sinh viên tiến hành tính toán và bố trí cốt thép cho từng cấu kiện. Các cấu kiện điển hình cần được tính toán chi tiết bao gồm sàn, dầm, cột, vách lõi và các cấu kiện đặc biệt như bể nước mái, cầu thang. Việc tính toán phải tuân thủ nghiêm ngặt TCVN 5574-2018. Cuối cùng, phần nền móng là hạng mục cực kỳ quan trọng. Thiết kế tầng hầm và móng cọc đòi hỏi phải có dữ liệu địa chất công trình. Dựa trên tải trọng tại chân cột và đặc điểm đất nền, sinh viên sẽ tính toán sức chịu tải của cọc, số lượng cọc và thiết kế đài cọc, đảm bảo công trình được truyền tải trọng an toàn xuống nền đất vững chắc.

4.1. Lựa chọn phương án kết cấu và vật liệu xây dựng

Phương án kết cấu được chọn phải đảm bảo độ cứng, ổn định và phù hợp với giải pháp kiến trúc. Việc sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện (sàn, dầm, cột) là bước quan trọng ban đầu. Lựa chọn vật liệu xây dựng hiện đại như bê tông cường độ cao, cọc ly tâm ứng suất trước giúp tối ưu hóa khả năng chịu lực và giảm trọng lượng bản thân công trình. Các thông số vật liệu như cấp độ bền bê tông và nhóm cốt thép phải được nêu rõ trong thuyết minh đồ án.

4.2. Mô hình và phân tích kết cấu bằng Etabs SAP2000

Mô hình hóa kết cấu trên Etabs hoặc SAP2000 là bước không thể thiếu. Mô hình 3D phải phản ánh chính xác hình học, đặc trưng tiết diện, và điều kiện liên kết của công trình thực tế. Sau khi gán đầy đủ tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió và động đất, phần mềm sẽ phân tích và xuất ra kết quả nội lực. Việc kiểm tra và diễn giải kết quả này đòi hỏi kiến thức vững chắc về cơ học kết cấu. SAFE thường được sử dụng để phân tích và thiết kế chi tiết cho hệ sàn.

4.3. Thiết kế móng cọc và thiết kế tầng hầm an toàn

Móng là bộ phận nền tảng của công trình. Đối với nhà cao tầng trên nền đất yếu, móng cọc là giải pháp phổ biến. Thiết kế bao gồm việc xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu và theo đất nền, bố trí cọc trong đài và tính toán cốt thép cho đài cọc. Thiết kế tầng hầm cũng cần được chú trọng, đặc biệt là việc tính toán tường vây và sàn tầng hầm chịu áp lực đất và áp lực nước ngầm, đồng thời xem xét các biện pháp thi công phù hợp như thi công top-down hoặc bottom-up.

V. Cách hoàn thiện thuyết minh đồ án và bản vẽ kết cấu

Hoàn thiện hồ sơ là bước cuối cùng để trình bày toàn bộ kết quả của đồ án tốt nghiệp thiết kế cao ốc. Hồ sơ bao gồm hai thành phần chính: thuyết minh đồ án và bộ bản vẽ thi công. Một bản thuyết minh chuyên nghiệp không chỉ đơn thuần là các phép tính mà còn là một báo cáo kỹ thuật hoàn chỉnh, trình bày logic và khoa học toàn bộ quá trình thiết kế. Nó phải có cấu trúc rõ ràng, bắt đầu từ giới thiệu tổng quan, cơ sở thiết kế, các tiêu chuẩn áp dụng, sau đó đi vào chi tiết tính toán từng hạng mục từ kiến trúc, tải trọng, kết cấu phần thân đến phần móng. Mỗi chương, mỗi mục cần được diễn giải rõ ràng, kèm theo các bảng biểu, hình ảnh minh họa và trích dẫn kết quả từ phần mềm. Bộ bản vẽ kết cấu và kiến trúc là sản phẩm thể hiện trực quan nhất của đồ án. Các bản vẽ phải được trình bày theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật, khổ giấy A1, với đầy đủ khung tên và thông tin. Bộ bản vẽ phải bao gồm đầy đủ các hạng mục: kiến trúc (mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt), kết cấu (móng, cột, dầm, sàn, vách, cầu thang). Mỗi bản vẽ phải thể hiện rõ kích thước, cao độ, vật liệu, chi tiết cốt thép, và các ghi chú cần thiết. Trong bối cảnh công nghệ phát triển, việc ứng dụng mô hình BIM (Building Information Modeling) ngày càng trở nên quan trọng. BIM không chỉ là một công cụ vẽ 3D mà là một quy trình làm việc thông minh, giúp đồng bộ hóa thông tin giữa các bộ môn, phát hiện sớm các xung đột, và quản lý dự án hiệu quả hơn. Việc đề cập và ứng dụng BIM trong đồ án sẽ là một điểm cộng lớn, thể hiện sự cập nhật công nghệ mới của sinh viên.

5.1. Cấu trúc một bản thuyết minh đồ án chuyên nghiệp

Một bản thuyết minh đồ án tốt cần có bố cục mạch lạc. Các chương mục điển hình bao gồm: Giới thiệu chung về công trình; Cơ sở và tiêu chuẩn thiết kế; Tính toán tải trọng và tác động; Thiết kế các cấu kiện (sàn, dầm, cột, vách, móng); Kiểm tra ổn định tổng thể của công trình; và Biện pháp thi công. Ngôn ngữ sử dụng phải là ngôn ngữ kỹ thuật, chính xác, cô đọng. Việc trình bày sạch sẽ, không lỗi chính tả cũng là một yếu tố quan trọng được đánh giá cao.

5.2. Yêu cầu kỹ thuật đối với bộ bản vẽ kết cấu đầy đủ

Bộ bản vẽ kết cấu phải truyền tải đầy đủ và chính xác thông tin để đội thi công có thể xây dựng được. Các yêu cầu cơ bản bao gồm: tỷ lệ bản vẽ hợp lý, đường nét rõ ràng, ghi chú đầy đủ và chính xác. Các chi tiết nối, neo cốt thép phải được thể hiện rõ. Bảng thống kê cốt thép cũng là một phần không thể thiếu. Ví dụ, trong đồ án "Cao ốc Tân Thịnh Lợi", sản phẩm cuối cùng bao gồm 02 bản vẽ kiến trúc và 10 bản vẽ kết cấu khổ A1.

5.3. Ứng dụng mô hình BIM để đồng bộ hóa thiết kế

Sử dụng mô hình BIM thông qua các phần mềm như Revit giúp tạo ra một mô hình 3D chứa đầy đủ thông tin của công trình. Từ mô hình này, tất cả các bản vẽ 2D, bảng thống kê khối lượng đều được trích xuất tự động và đồng bộ. Khi có bất kỳ sự thay đổi nào trên mô hình, tất cả các tài liệu liên quan sẽ được cập nhật theo. Điều này giúp giảm thiểu tối đa sai sót, đặc biệt là các xung đột giữa kết cấu và hệ thống M&E, nâng cao chất lượng của đồ án.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC 1. Sơ lược về công trình 1. Mục đích xây dựng công trình Thành phố Hồ Chí Minh nằm ở giữa vùng Nam Bộ trù phú, là thành phố đông dân và lớn nhất Việt Nam.

Nơi đây là đầu mối giao thông lớn, nối liền với các tỉnh trong vùng và là cửa ngõ quốc tế của khu vực. Với những lợi thế của một đô thị phát triển, thành phố Hồ Chí Minh được cả nước biết đến như một điểm du lịch khá đặc biệt về thiên nhiên, khí hậu con người. Dựa vào thế mạnh đó, thành phố Hồ Chí Minh đã giữ vững sự phát triển “thần tốc” trong những năm trở lại đây. Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong Thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới cho thành phố Hồ Chí Minh, đồng thời cũng là cơ hội tạo nên nhiều việc làm cho người dân.

Mặt khác, việc giải quyết nhu cầu về chỗ ở thay thế cho các chung cư cũ, xuống cấp trong giai đoạn hiện nay đang trở nên bức thiết khi ở các thành phố lớn, diện tích xây dựng chật hẹp cùng dân số tập trung cao, góp phần hoàn thiện cơ sở hạ tầng của các thành phố tương xứng với tốc độ phát triển kinh tế và xã hội hiện nay. Chính vì thế Cao ốc Tân Thịnh Lợi ra đời nhằm góp phần giải quyết các nhu cầu bức thiết đó. Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan, không gian sống đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc phục vụ cho nhu cầu của người dân sinh sống và làm việc tại thành phố Hồ Chí Minh. Vị trí xây dựng công trình 1.

Vị trí công trình Dự án tọa lạc tại Cư Xá Phú Lâm B, Đường Bà Hom, Phường 13, Quận 6, Thành phố Hồ Chí Minh. Với vị trí cực đẹp dự án nằm trong tam giác của ba tuyến đường lớn Kinh Dương Vương – Bà Hom – An Dương Vương, tạo điều kiện thuận lợi lưu thông đến các quận huyện trong thành phố như Quận 1, Quận 3, Quận 4, Quận 5, Quận 6, Quận 8, Quận 10, Quận 11,… và khu vực các tỉnh miền Tây. Với vị trí đắc địa trên, chung cư Tân Thịnh Lợi nằm gần nhiều tiện ích công cộng trong khu vực: Công viên Phú Lâm, siêu thị Metro Bình Phú, siêu thị Co.opmart Phú Lâm, bệnh viện Triều An, chợ Lớn, Chợ Phú Lâm, rạp chiếu phim Galaxy,… Hình 1. Vị trị công trình SVTH: NGUYỄN HOÀI NAM MSSV: 18149274 Trang 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ CAO ỐC TÂN THỊNH LỢI 1.

Thời tiết, khí hậu khu vực Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo. Cũng như các tỉnh ở Nam bộ, đặc điểm chung của khí hậu thời tiết là nhiệt độ cao đều trong năm và có hai mùa mưa - khô rõ ràng làm tác động chi phối môi trường cảnh quan sâu sắc. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. 0 Số giờ nắng trung bình/tháng 160-270 giờ.

Nhiệt độ không khí trung bình 27 C. Nhiệt 0 0 độ cao tuyệt đối 40 C, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,8 C. Ðiều kiện nhiệt độ và ánh sáng thuận lợi cho sự phát triển các chủng loại cây trồng và vật nuôi đạt năng suất sinh học cao; đồng thời đẩy nhanh quá trình phân hủy chất hữu cơ chứa trong các chất thải, góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường đô thị. Ðộ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79,5%; bình quân mùa mưa 80% và trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình quân mùa khô 74,5% và mức thấp tuyệt đối xuống tới 20%.

Quy mô công trình 1. Phân cấp công trình Các tiêu chí để phân cấp công trình - Công trình bao gồm: 1 tầng hầm để xe, 1 tầng văn phòng cho thuê và tiện ích sinh hoạt chung, 14 tầng căn hộ chung cư cho hộ gia đình, tầng thượng và tầng tum. - Chiều cao công trình 54m. → Công trình dân dụng cấp II có chiều cao 54m nằm trong khoảng (28m;75m), số tầng là 16 tầng nằm trong khoảng [8;24] tầng.

Cao độ của mỗi tầng Bảng 1. Cao độ các sàn tầng Cao độ Tên tầng Tên tầng Cao độ (m) (m) Tầng hầm -3.000 Tầng thượng +50. Giải pháp thiết kế của công trình 1. Giải pháp mặt bằng Mặt bằng công trình có dạng hình chữ thập tuy nhiên tương đối đơn giản, có kích thước 21.1 (mxm) - Tầng hầm nằm ở cao độ -3.000m được bố trí 1 ram dốc (bao gồm 1 lối lên và 1 lối xuống từ mặt đất tự nhiên với cao độ ±0.000m thuận tiện cho việc lưu thông xuống hầm.

Phần lớn công năng tầng hầm dùng cho việc để xe. - Tầng 1 nằm ở cao độ ±0.000m bao gồm các khu văn phòng cho thuê, siêu thị mini, quán cà phê. SVTH: NGUYỄN HOÀI NAM MSSV: 18149274 Trang 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ CAO ỐC TÂN THỊNH LỢI 2 2 - Tầng 2-15 bao gồm các khu căn hộ có diện tích từ 58m - 73m. Mỗi tầng của dự án gồm 6 căn hộ có tầm nhìn bao quát đến các hướng của thành phố và được thiết kế thông thoáng, tận dụng ánh sáng trời.

- Tầng thượng ở cao độ +50.700 m che thang máy tận dụng để đặt bể chứa nước. - Tầng tum che ở cao độ +54.000 m che cầu thang. Giải pháp giao thông Hệ thống giao thông giúp nối liền các không gian chức năng của công trình - Hệ thống giao thông ngang: khu vực bãi giữ xe được bố trí không gian rộng rãi. Công trình có bố trí lối đi rộng đảm bảo các yêu cầu về không gian kiến trúc cũng như yêu cầu kỹ thuật về lưu thông xe xung quanh công trình, phòng cháy chữa cháy trong truờng hợp khẩn cấp.

Ở các tầng có bố trí hành lang giữa dẫn đến các căn hộ, lối đi đơn giản xen giữa hai lõi thang máy đảm bảo độ thông thoáng cho các nút giao thông đứng và ngang trong công trình. - Hệ thống giao thông đứng: bố trí 1 ram dốc từ mặt đất xuống tầng hầm để xe giúp các phương tiện di chuyển thuận lợi, bên trong gồm một cầu thang bộ và 1 thang máy được bố trí ở tâm công trình giúp tăng độ ổn định của công trình và 1 cầu thang làm lối thoát hiểm. Các mặt bằng công trình xen bản vẽ kiến trúc 1. Giải pháp kỹ thuật 1.

Hệ thống điện Nguồn điện được cung cấp cho công trình phần lớn là từ trạm cấp điện của nhà máy thông qua trạm biến thế đặt dưới tầng hầm. Ngoài ra, cần phải chuẩn bị một máy phát điện riêng cho công trình phòng khi điện lưới có sự cố. Điện cấp cho công trình, chủ yếu dùng cho chiếu sáng điều hòa không khí, thang máy.Và dùng cho các hoạt động sinh hoạt khác. Hệ thống cấp thoát nước Cấp nước: Bố trí bể nước ngầm chứa nước từ đường ống cấp nước của thành phố và bể nước máy, nước từ bể ngầm được bơm lên cấp trực tiếp cho một số tầng bên trên.

Còn lại bơm thẳng lên bể chứa nước máy, sau đó từ bể chứa phân phối về các căn hộ trên. Thoát nước: bố trí 2 hệ thống đường ống thoát nước. Một đường ống thoát nước giặt rửa chảy ra hệ thống thoát nước của thành phố. Một đường ống thoát nước tiểu và phân vào bể tự hoại.

Ngoài ra, bố trí hệ thống rãnh và hố ga xung quanh công trình. Thu nước mưa từ mái xuống và chảy ra ngoài hệ thống thoát nước của thành phố. Hệ thống chiếu sáng, thông gió Bố trí hệ thống chiếu sáng thông gió nhân tạo theo tiêu chuẩn, ngoài ra có bố trí cửa sổ hướng ra ngoài để lấy ánh sáng, thông gió tự nhiên. Hệ thống chống sét Bố trí các kim thu lôi trên mái nhà với khoảng cách tính toán vùng bảo vệ hợp lý và được nối với dây dẫn có thể lợi dụng thép trong bê tông để làm dây dẫn xuống dưới đất.

Hệ thống phòng cháy chữa cháy Sử dụng hệ thống phòng cháy chữa cháy tự động với các đầu phun nước trên trần nhà. Ngoài ra còn bố trí các bình khí CO2 nhỏ tại hành lang để dập các đám cháy nhỏ. Hệ thống IT Công trình bố trí đầy đủ các đường dây dẫn cho hệ thống mạng, cáp, đường dây điện thoại cố định, camera tùy theo khu vực chức năng, đảm bảo nhu cầu sinh hoạt của người sinh sống và đảm bảo an ninh cho tòa nhà. SVTH: NGUYỄN HOÀI NAM MSSV: 18149274 Trang 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ CAO ỐC TÂN THỊNH LỢI CHƯƠNG 2.

TỔNG QUAN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 2. Cơ sở thiết kế 2. Tiêu chuẩn áp dụng Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam Bảng 2. Các tiêu chuẩn sử dụng STT Mã hiệu Tiêu chuẩn 1 TCVN 5574 - 2018 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép 2 TCVN 2737 - 1995 Tải trọng và tác động 3 TCXD 229 - 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió 4 TCVN 10304 - 2014 Móng cọc 5 TCVN 9386 - 2012 Thiết kế công trình chịu động đất 6 TCXD 33 - 2006 Cấp nước - Mạng lưới đường ống và công trình 7 TCVN 9362 - 2012 Thiết kế nền nhà và công trình 8 TCXD 198 -1997 Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối 9 TCVN 7888 - 2014 Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước 9 TCVN 9394 - 2012 Đóng và ép cọc – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu 2.

Phần mềm sử dụng Bảng 2. Các phần mềm sử dụng STT Phần mềm Tác dụng 1 Sap2000, Etabs, Safe Phân tích kết cấu 2 Autocad, Revit Triển khai bản vẽ 3 Microsoft Office Trình bày thuyết minh, lập bảng tính toán 2. Yêu cầu tính toán Tính toán kết cấu bê tông và bê tông cốt thép cần được tiến hành phù hợp với các yêu cầu theo các trạng thái giới hạn - Các trạng thái giới hạn thứ nhất, dẫn tới mất hoàn toàn khả năng sử dụng kết cấu. - Các trạng thái giới hạn thứ hai, làm khó khăn cho sử dụng bình thường hoặc giảm độ bền lâu của nhà và công trình so với thời hạn sử dụng đã dự định.

Các tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ nhất - Tính toán độ bền. - Tính toán ổn định hình dạng (đối với kết cấu thành mỏng). - Tính toán ổn định ví trí (lật, trượt, đẩy nổi). Tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ hai - Tính toán hình thành vết nứt.

- Tính toán mở rộng vết nứt.