Đồ án: tốt nghiệp thiết kế chung cư 21 tầng

Đồ án nghiên cứu tốt nghiệp thiết kế chung cư 21 tầng, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính khả thi dự án.

• Tác giả: Lê Văn Tân
• Người hướng dẫn: TS. Lê Anh Thắng
• 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 Chung Cư 21 Tầng
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Đồ án Tốt nghiệp Thiết kế Chung cư 21 tầng

Đồ án tốt nghiệp thiết kế chung cư 21 tầng là một công trình học tập quan trọng trong ngành kỹ thuật xây dựng. Đây là bước đệm giúp sinh viên chuyên ngành xây dựng áp dụng toàn bộ kiến thức lý thuyết vào thực tiễn thiết kế và tính toán công trình thực tế. Công trình chung cư 21 tầng được thiết kế tại Thành phố Hồ Chí Minh với tổng diện tích xây dựng 1364 m², bao gồm 8 căn hộ trên mỗi tầng. Đồ án này giúp sinh viên nắm vững các nguyên tắc thiết kế hiện đại, tối ưu hóa không gian sống, và tuân thủ các tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam hiện hành. Thông qua dự án này, học sinh có cơ hội thực hành tổng hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực: kiến trúc, kết cấu, nền móng và kỹ thuật xây dựng nâng cao.

1.1. Mục đích và ý nghĩa của đồ án

Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò cầu nối giữa kiến thức học tập và ứng dụng thực tế trong ngành xây dựng. Nó giúp sinh viên tổng hợp và ôn tập toàn bộ kiến thức đã học, đồng thời phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề thực tiễn. Dự án chung cư 21 tầng cho phép sinh viên thực hành việc thiết kế, tính toán kết cấu và lựa chọn giải pháp kỹ thuật phù hợp. Qua đó, họ nắm được quy trình thiết kế toàn diện từ khái niệm ban đầu đến bản vẽ chi tiết hoàn chỉnh.

1.2. Phạm vi và nội dung chính

Đồ án bao gồm 6 chương chính: tổng quan công trình, thiết kế cầu thang bộ, thiết kế sàn dầm điển hình, thiết kế khung nhà, nền móng, và phần nâng cao. Sinh viên phải hoàn thành 18 bản vẽ kỹ thuật A1 bao gồm 4 bản kiến trúc, 11 bản kết cấu và 1 bản nền móng. Toàn bộ thiết kế phải đảm bảo các điều kiện bền vững và tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế.

II. Thiết kế Kiến trúc Chung cư 21 tầng

Thiết kế kiến trúc của công trình chung cư 21 tầng được xây dựng dựa trên nguyên tắc tối ưu hóa thông thoáng, chiếu sáng tự nhiên và phù hợp với thói quen sinh hoạt của người Việt Nam. Mỗi tầng gồm 8 căn hộ được bố trí sinh động với các không gian chức năng hợp lý. Công trình được trang bị 2 thang máy và 2 thang bộ để đảm bảo an toàn và sơ tán hiệu quả. Các mặt bằng căn hộ được thiết kế với chiều sâu hợp lý, đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho tất cả các phòng chính. Thiết kế kiến trúc tinh tế không chỉ đáp ứng nhu cầu sử dụng mà còn tạo nên một công trình đạt chuẩn mỹ học cao.

2.1. Bố trí mặt bằng căn hộ điển hình

Mỗi căn hộ điển hình được bố trí với không gian sống tối ưu, bao gồm phòng khách, phòng ngủ, bếp và nhà vệ sinh. Mặt bằng căn hộ được thiết kế sao cho tối đa hóa ánh sáng tự nhiên và thông gió. Các cửa sổ được định hướng theo hướng tây-đông để tận dụng ánh sáng buổi sáng và chiều. Các không gian công cộng và phòng riêng tư được phân chia rõ ràng, tạo sự thoải mái cho cư dân.

2.2. Hệ thống thang máy và thang bộ

Hệ thống giao thông thẳng đứng gồm 2 thang máy hiện đại và 2 thang bộ được bố trí chiến lược để đảm bảo an toàn sơ tán theo quy định. Thang máy được thiết kế cho người khuyết tật với kích thước phù hợp. Thang bộ được tính toán để đáp ứng nhu cầu sơ tán khẩn cấp với góc nghiêng hợp lý và bề rộng quy chuẩn.

III. Thiết kế Kết cấu và Nền Móng

Hệ kết cấu của công trình chung cư 21 tầng được thiết kế theo hệ khung vách chịu lực, đảm bảo tính bền vững và tính sử dụng theo các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam. Theo phương ngang, công trình sử dụng sàn bê tông cốt thép thông thường. Nền móng được thiết kế là móng cọc vuông bê tông cốt thép đúc sẵn, dựa trên dữ liệu khảo sát địa chất chi tiết. Tất cả các tính toán kết cấu bao gồm thiết kế sàn dầm điển hình, cầu thang bộ và khung trục được thực hiện tuân thủ các quy chuẩn kỹ thuật. Phần nâng cao bao gồm tính toán sàn phẳng và dầm chuyển để tối ưu hóa thiết kế.

3.1. Hệ kết cấu và tính toán sàn dầm

Hệ khung vách được chọn vì khả năng chịu tải cao và linh hoạt trong thiết kế nội thất. Sàn bê tông cốt thép được tính toán với tải trọng sống 200 kg/m² và tải trọng chết theo tiêu chuẩn. Các dầm chính được thiết kế để chịu moment uốn cực đại tại giữa nhịp. Cột kết cấu được bố trí chiến lược để tối ưu hóa không gian sủa dụng trong các căn hộ.

3.2. Thiết kế nền móng cọc vuông

Nền móng cọc vuông bê tông cốt thép được thiết kế dựa trên dữ liệu địa chất từ khảo sát. Các cọc được đúc sẵn với đường kính phù hợp để chịu lực từ tầng trên. Tính toán móng bao gồm kiểm tra khả năng chịu lực,沉** rơi và độ ổn định. Giải pháp này đảm bảo độ an toàn cao cho công trình 21 tầng.

IV. Ứng dụng và Kỹ năng Chuyên nghiệp

Đồ án tốt nghiệp thiết kế chung cư 21 tầng là nơi sinh viên áp dụng toàn bộ kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề kỹ thuật thực tế. Quá trình này giúp phát triển kỹ năng chuyên nghiệp như vẽ bản vẽ kỹ thuật chính xác, tính toán khoa học, lập báo cáo thuyết minh chi tiết. Sinh viên học cách tối ưu hóa các giải pháp kỹ thuật để cân bằng giữa an toàn, thẩm mỹ và kinh tế. Đồ án này tạo nền tảng vững chắc cho sự nghiệp kiến trúc sư hoặc kỹ sư xây dựng chuyên nghiệp. Thông qua quá trình thiết kế, họ hiểu rõ hơn về quy trình xây dựng, quản lý dự án và tiêu chuẩn kỹ thuật trong ngành.

4.1. Phát triển kỹ năng kỹ thuật và vẽ vóc

Sinh viên phải thực hành vẽ 18 bản vẽ A1 bao gồm bản vẽ kiến trúc, kết cấu và nền móng với độ chính xác cao. Kỹ năng sử dụng phần mềm CAD được cải thiện thông qua việc vẽ các bản vẽ chi tiết và lắp ghép. Sinh viên học cách diễn tả ý tưởng kỹ thuật thông qua bản vẽ rõ ràng và chính xác, đáp ứng các quy chuẩn ngành.

4.2. Chuẩn bị cho sự nghiệp chuyên nghiệp

Đồ án tốt nghiệp giúp sinh viên tích lũy kinh nghiệm thực tế trước khi bước vào thị trường lao động. Họ hiểu được quy trình thiết kế toàn diện, từ khảo sát ban đầu đến thiết kế chi tiết. Kiến thức về tiêu chuẩn xây dựng, tính toán an toàn và quản lý dự án trở thành nền tảng vững cho công việc chuyên nghiệp sau này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1. Quy mô công trình Công trình gồm 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 18 tầng điển hình và 1 tầng mái Công trình có chiều cao tại đỉnh là 77.2 m (tính từ cao độ 0.000m) Chiều sâu tầng hầm là -1.8m (1 tầng bán hầm) Diện tích xây dựng: 29. Mặt bằng Mặt bằng công trình bố trí mạch lạc.

Hệ thống giao thông đứng bao gồm 4 thang máy, 2 cầu thang bộ bố trí ngay giữa công trình nhằm thuận tiện cho việc đi lại, thoát hiểm phục vụ cho dân cư sinh sống trong công trình. Mặt bằng công trình được tổ chức như sau: Tầng hầm nằm ở code cao độ -1.3m dùng làm chỗ để xe đạp, xe máy và xe ôtô. Được bố trí 1 ram dốc (i=20%). Ngoài ra tầng hầm còn bố trí các phòng kỹ thuật điện, nước và phòng giặc ủi cho khu chung cư.

1 LOÂGIA LOÂGIA LOÂGIA LOÂGIA V5a V5b 5a V P.KHAÙCH LAØM VIEÄC LAØM VIEÄC 2 WC WC WC WC BEÁP BEÁP WC WC WC WC P.NGUÛ 01 LOÂGIA LOÂGIA P.KHAÙCH 3 SAÛNH ÛN OA KH KT ÑIEÄN TAÀ NG TROÁNG P.KHAÙCH C Ù R A LOÂGIA LOÂGIA P.NGUÛ 01 WC WC WC WC P.NGUÛ 01 WC WC BEÁP BEÁP WC WC 4 LAØM VIEÄC LAØM VIEÄC P.NGUÛ 03 V5a V5b V5a LOÂGIA LOÂGIA LOÂGIA LOÂGIA 5 A B C D E F G H Hình 1-1: Mặt bằng tầng điển hình Trang 15 1 BAÕI XE BAÕI XE BAÕI XE 2 BAÕI XE BAÕI XE THUAÄT ÑIEÄN TW BAÕI XE L2 Õ P K Y KT ÑIEÄN 3 L2 W N C E Â A T L L I Ï THOÂNG THUAÄT P KYÕ TIN 4 PHOØNG DÒCH VUÏ CHUNG P. GIAËT UÛI KHO 5 A B C D E F G Hình 1-2: Mặt bằng tầng hầm Tầng 1 nằm ở code cao độ +1.3m Tầng 2 – 19 chiều cao tầng 3.6m, mỗi tầng bố trí 8 căn hộ: Các tầng chủ yếu sử dụng tường gạch chiều dày 100mm xây đặc hoặc rỗng ngăn cách các phòng. Tường bao che và tường ngăn các căn hộ có chiều dày 200mm. Sàn các tầng sử dụng vữa và gạch lát thông thường.

Riêng tầng thượng, mái thang sử dụng chống nóng bằng gạch rỗng. Các tầng có đóng trần thạch cao (trừ tầng hầm chỉ có đường ống kỹ thuật).400 N?PB? NU?C 6700 6800 6800 4000 6800 6800 6700 44600 H G F E D C B Hình 1-3: Mặt đứng 1. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH 1. Hệ thống điện Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đô thị phòng máy điện.

Từ đây điện được dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ. Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng ngầm để phát Trang 17 1. Hệ thống nước Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ. Sau khi xử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực.

Thông gió chiếu sáng Bốn mặt của công trình đều có bancol thông gió chiếu sáng cho các phòng. Ngoài ra còn bố trí máy điều hòa ở các phòng. Phòng cháy thoát hiểm Công trình BTCT bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt. Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2.

Các tầng lầu đều có 2 cầu thang đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ. Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy. Chống sét Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh. Hệ thống thoát rác Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố trí ở tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngoài.

Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường. GIẢI PHÁP VẬT LIỆU 1. Bê tông, Cốt thép Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt. Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp.

Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão). Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình. Vật liệu có giá thành hợp lý. Trang 18 Trong lĩnh vực xây dựng công trình hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào.

Ngoài ra còn có các loại vật liệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa được sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá thành tương đối cao. Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép. Bảng 1-1: Tổng hợp vật liệu sử dụng BỘ PHẬN BÊ TÔNG CỐT THÉP Cầu thang Ø ≤ 10: AI B30~M400 Bể nước Ø > 10: AIII Ø ≤ 10: AI Sàn, Khung B30~M400 Ø > 10: AIII Ø ≤ 10: AI Đài Móng B30~M400 Ø > 10: AIII Ø ≤ 10: AI Cọc khoan nhồi B30~M400 Ø > 10: AII 1. Lớp bê tông bảo bệ Bảng 1-2: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu CẤU KIỆN LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ Sàn BTCT (tiếp xúc với đất hoặc thời tiết bên 20 ngoài) Sàn BTCT (không tiếp xúc với đất, môi 15 trường) Cột,Vách 30 Dầm 30 Móng 35 Dầm chuyển 50 Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt.

(trích TCVN 5574:2012 – Bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế - điều 8. GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1. Theo phương đứng 1. Hệ Khung Được cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với nhau tạo nút.

Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu kiến trúc khác nhau. Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu tải trọng ngang kém, sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10-12 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8 và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 1. Hệ khung vách Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng. Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây khác nhau nhưng vừa có thể lắp ghép vừa có thể đổ tại chỗ các kết cấu bêtông cốt thép.

Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, được đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước. Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m. Hệ khung lõi Hệ lõi hộp Thích hợp cho công trình siêu cao tầng vì khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chịu tải trọng ngang rất lớn Quy mô công trình 1 tầng hầm và 20 tầng nổi, tổng chiều cao 77.2m lựa chọn hệ khung - vách lõi làm kết cấu chịu lực cho công trình (khung chịu tải trọng đứng và vách lõi vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác đồng thời làm tăng độ cứng của công trình) Dưới tác dụng của tải trọng ngang (tải trọng đặc trưng cho nhà cao tầng) khung chịu cắt là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên là nhỏ, của các tầng dưới lớn hơn. Trong khi đó lõi chịu uốn là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên lớn hơn của các tầng dưới.

Điều này khiến cho chuyển vị của cả công trình giảm đi khi chúng làm việc cùng nhau Trang 20 1. Theo phương ngang 1. Sàn không dầm Gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Ưu điểm: chiều cao kết cấu nhỏ, giảm được chiều cao công trình, tiết kiệm và dễ phân chia không gian sử dụng.

Thi công nhanh hơn so với sàn có dầm vì không mất công gia công cốp pha và cốt thép dầm, cốt thép sàn tương đối định hình và đơn giản. Việc lắp dựng cốp pha cũng thuận tiện hơn. Nhược điểm: các cột không có dầm liên kết với nhau vì vậy độ cứng sẽ nhỏ hơn so với sàn dầm, khả năng chịu lực theo phương ngang cũng kém hơn. Thường tải trọng ngang sẽ để cho hệ vách chịu.

Ngoài ra sàn phải có chiều dày lớn để tăng khả năng chống chọc thủng và đảm bảo khả năng chịu uốn. Giải pháp thết kế móng Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng. Với quy mô công trình lớn cũng như công năng công trình chủ yếu là khu thương mại,giải pháp móng đề phương án móng phổ biến hiện nay là móng cọc khoan nhồi. Các quy phạm tiêu chuẩn dùng để thiêt kế TCVN 2737:1995 Tải trọng về tác động TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió; TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất; TCVN 5574:2012 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép; TCVN 323:2004 Nhà ở cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế; TCVN 5575:2012 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép; TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình; TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế; 1.

Phần mềm ứng dụng Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS 2016, SAFE 2016 ,Sap 2000. Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập trình VBA Bản vẽ sử dụng Autocad 2010 kết hợp vẽ bằng phần mền Kata Pro 7.0 Trang 21 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG 2. GIỚI THIỆU CHUNG Hình 2-1 Mặt bằng cầu thang Cầu thang là bộ phận kết cấu công trình thực hiện chức năng đi lại, vận chuyển trang thiết bị hàng hóa theo phương đứng. Vì vậy cầu thang phải được bố trí ở vị trí thuận tiện nhất, đáp ứng được nhu cầu đi lại và thoát hiểm tốt.

Về mặt kết cấu, cầu thang phải đáp ứng yêu cầu về độ bền, độ ổn định, khả năng chống cháy và chống rung động. Về mặt kiến trúc, cầu thang phải đảm bảo được yêu cầu thẩm mỹ của công trình. CẤU TẠO CẦU THANG Sử dụng kết cấu cầu thang dạng bản chịu lực để tính toán thiết kế. Chiều cao tầng điển hình là 3.6 m, sử dụng loại cầu thang 2 vế.