Đồ án: tốt nghiệp thiết kế chung cư an hội

Đồ án nghiên cứu tốt nghiệp thiết kế chung cư an hội, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán ., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Tác giả: Tai Quang Trường
• Người hướng dẫn: ThS. Bùi Phạm Đức Tường
• 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 An Hội
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới Thiệu Chung Về Dự Án Thiết Kế Chung Cư An Hộ

Thiết kế chung cư An Hộ là một dự án đồ án tốt nghiệp quan trọng trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng. Công trình này được thiết kế để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về nhà ở cao cấp tại thành phố Hồ Chí Minh. Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế Việt Nam, dự án chung cư An Hộ đã trở thành một giải pháp hợp lý trong việc cung cấp nhà ở cho cư dân. Công trình nằm trên đường Liên Phường, quận 4, với quy mô 1 khối nhà 20 tầng, tích hợp các tiện ích hiện đại. Đồ án thiết kế chung cư này không chỉ đáp ứng nhu cầu về không gian sống mà còn góp phần phát triển cảnh quan đô thị của thành phố.

1.1. Vị Trí Và Quy Mô Công Trình

Chung cư An Hộ được bố trí trên mặt bằng 25m × 28m với tổng chiều cao 58.3m. Công trình bao gồm 1 tầng hầm để bảo quản xe và các phòng kỹ thuật, 1 tầng trệt kết hợp với tầng lửng có chiều cao 3.6m dành cho trung tâm thương mại và dịch vụ. Thiết kế chung cư An Hộ có 16 tầng lầu dân cư, mỗi tầng cao 3m, cùng với sân thượng phục vụ mục đích chống nóng và đặt hệ thống kỹ thuật.

1.2. Nhu Cầu Xây Dựng Và Mục Đích Dự Án

Với sự gia tăng dân số và nhu cầu về không gian sống chất lượng, đồ án tốt nghiệp thiết kế chung cư này ra đời nhằm cải thiện chất lượng cuộc sống cư dân. Công trình được thiết kế với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện đại, đáp ứng các yêu cầu về an toàn, thoáng đãng và chiếu sáng tự nhiên. Dự án chung cư An Hộ là minh chứng cho sự phát triển bền vững của ngành xây dựng tại thành phố Hồ Chí Minh.

II. Giải Pháp Kỹ Thuật Và Hệ Thống Công Trình

Thiết kế chung cư An Hộ tích hợp nhiều hệ thống kỹ thuật tiên tiến để đảm bảo chất lượng sống tốt nhất cho cư dân. Công trình được trang bị hệ thống điện với đường dây được bố trí ngầm trong tường và sàn, cùng với hệ thống phát điện riêng phục vụ khi cần thiết. Hệ thống cấp nước kết hợp nguồn nước từ thành phố với nước ngầm qua giếng khoan, được chứa tại tầng hầm và bơm lên hồ nước mái. Hệ thống thoát nước sinh hoạt được xử lý tại tầng hầm trước khi đấu nối hệ thống chung của thành phố. Đồ án chung cư cũng thiết kế đầy đủ hệ thống thoát rác tập trung, đảm bảo vệ sinh môi trường.

2.1. Hệ Thống Cấp Thoát Nước Và Điện

Hệ thống điện chung cư An Hộ được thiết kế an toàn với dây điện ngầm và hệ thống phát điện dự phòng. Hệ thống cấp nước sử dụng kết hợp giữa nước thành phố và nước ngầm, với bể chứa ở tầng hầm và bơm lên mái. Nước thải được xử lý theo quy chuẩn trước khi xả vào hệ thống công cộng, đảm bảo bảo vệ môi trường.

2.2. Hệ Thống Thông Thoáng Phòng Cháy Và Giao Thông

Chung cư An Hộ được thiết kế với các cửa sổ và cửa kiếng để đảm bảo thông thoáng tự nhiên cho mọi phòng. Công trình trang bị 2 thang máy và 2 thang bộ để hệ thống giao thông dễ dàng. Hệ thống phòng cháy chữa cháy được bố trí tại các hành lang mỗi tầng, đảm bảo an toàn tối đa cho cư dân.

III. Vật Liệu Xây Dựng Và Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật

Thiết kế kết cấu chung cư An Hộ sử dụng các vật liệu xây dựng chất lượng cao để đảm bảo độ bền và an toàn công trình. Bê tông B25 được sử dụng cho các dầm, cột, sàn, vách cứng, cầu thang và bể nước với cường độ chịu nén tính toán Rb = 14 MPa. Cốt thép sử dụng trong đồ án thiết kế chung cư bao gồm ba loại: loại AI cho đường kính dưới 10mm với cường độ 225 MPa, loại AII cho đường kính từ 10mm với cường độ 280 MPa, và loại AIII cho khung và móng với cường độ 365 MPa. Các thông số kỹ thuật này đảm bảo công trình có tính chịu lực cao, độ bền tốt và khả năng chống cháy hiệu quả.

3.1. Vật Liệu Bê Tông Cốt Thép

Bê tông B25 là vật liệu chính của chung cư An Hộ, với cường độ chịu nén 14 MPa và cường độ chịu kéo 1 MPa. Mô đun đàn hồi đạt 30000 MPa, đảm bảo độ cứng vững của kết cấu. Cốt thép được chọn phù hợp với từng vị trí thi công, từ loại AI đến AIII, đảm bảo khả năng chịu lực tối ưu.

3.2. Tiêu Chuẩn Và Yêu Cầu Chất Lượng

Đồ án thiết kế tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế về cường độ, độ bền mỏi, tính biến dạng và khả năng chống cháy. Mỗi vật liệu được chọn dựa trên tính năng cao và khả năng đáp ứng yêu cầu công trình nhà cao tầng, đảm bảo an toàn lâu dài cho cư dân.

IV. Nguyên Tắc Tính Toán Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép

Thiết kế chung cư An Hộ áp dụng các nguyên tắc tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo quy phạm quốc tế. Quá trình tính toán bắt đầu bằng lập sơ đồ tính với xác định dạng kết cấu, liên kết và chiều dài nhịp, cùng với sơ bộ chọn kích thước tiết diện. Xác định tải trọng tác dụng dựa trên hướng dẫn về tải trọng tác động, bao gồm tất cả tải tĩnh và hoạt tải có thể xảy ra. Sau đó, xác định nội lực cho từng trường hợp tải trọng, rồi tổ hợp nội lực để tìm giá trị nội lực nguy hiểm nhất. Đồ án tốt nghiệp này sử dụng công thức T = T₀ + ΣᵢTᵢ để tính giá trị nội lực của tổ hợp, đảm bảo tính toán chính xác và an toàn.

4.1. Lập Sơ Đồ Tính Và Xác Định Tải Trọng

Quá trình thiết kế kết cấu chung cư bắt đầu bằng lập sơ đồ tính chi tiết với xác định dạng dầm, cột, khung và các yếu tố liên kết. Tải trọng tác dụng được xác định từ quy phạm hướng dẫn, bao gồm tải tĩnh từ trọng lượng công trình và tải hoạt động từ con người, đồ vật. Mỗi tầng trong chung cư An Hộ được tính toán riêng để đảm bảo an toàn tối đa.

4.2. Xác Định Nội Lực Và Tổ Hợp Tải

Thiết kế chung cư xác định nội lực bằng cách đặt tất cả trường hợp tải trọng có thể xảy ra lên cấu kiện. Tổ hợp nội lực được thực hiện bằng cách tìm giá trị nội lực nguy hiểm nhất thông qua các sơ đồ đặt tải tĩnh và hoạt tải. Công thức T = T₀ + ΣᵢTᵢ được sử dụng để tính giá trị nội lực cuối cùng, đảm bảo kết cấu chịu được tất cả tác động.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU  Những năm gần đây nền kính tế Việt Nam không ngừng phát triển đã kéo theo cơ sở hạ tầng ngày càng phát triển rộng lớn. Nhu cầu về đi lại, ăn ở, vui chơi, giải trí lần lƣợt ra đời và các nhu cầu khác cũng đƣợc nâng cao. Vì thế để đáp ứng đƣợc điều này thì nhiều hạng mục công trình lần lƣợt đƣợc xây dựng. Các chung cƣ, nhà ở cao cấp, các khách sạn dịch vụ đã ra đời để kịp thời đáp ứng các nhu cầu của ngƣời dân.

Tiêu biểu cho nhịp độ phát triển đó Chung cƣ An Hội đã đƣợc xây dựng để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho con ngƣời. Vì vậy, việc xây dựng công trình Chung cƣ An Hội là vô cùng hợp lý và cần thiết đối với nhu cầu phát triển kinh tế và cảnh quan đô thi hiện nay. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC VÀ QUY MÔ CÔNG TRÌNH.  Công trình nằm trên dƣờng Liên Phƣờng, quận 4 TP.HCM, gồm 1 khối nhà có 20 tầng (1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 1 tầng lửng, 16 tầng lầu và 1 sân thƣợng), diện tích mặt bằng (25m×28m).

 Cao trình mái công trình H= 58.3 m so với cao trình 0.0m  Tầng hầm cao 3.24m, bố trí các phòng kỹ thuật, còn lại chủ yếu là chổ để xe của chung cƣ.  Tầng trệt, tầng lửng (cao 3.6m): trung tâm thƣơng mại và dịch vụ, thông tầng.  Các tầng còn lại cao 3.  Tầng sân mái nhằm mục đích chống nóng cho các tầng bên dƣới và đặt hệ thống kĩ thuật.

 Công trình có 2 thang máy và 2 thang bộ 1 + 55.1: Mặt đứng chính công trình 2 + 55.2: Mặt cắt đứng công trình (A - F) 3 2000 21000 2000 8800 3400 8800 150 E 1 5 0 0 0 3 3 0 0 4 4 0 0 6400 4 1 5 0 4600 3 5 5 0 D 25000 25000 3000 3 0 0 0 4 3 0 0 1 0 0 C 2 5 0 4600 + 7.3: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình 1. CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT CHUNG.  Hệ thống điện: hệ thống đƣờng dây điện đƣợc bố trí ngầm trong tƣờng và sàn, lắp đặt hệ thống phát điện riêng phục vụ cho công trình khi cần thiết.  Hệ thống cấp nƣớc: nguồn nƣớc đƣợc lấy từ hệ thống cấp nƣớc của thành phố kết hợp với nguồn nƣớc ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và đƣợc bơm lên hồ nƣớc mái.

Từ đó nƣớc đƣợc dẫn đến mọi nơi trong công trình 4  Hệ thống thoát nƣớc: nƣớc thải sinh hoạt đƣợc thu từ các ống nhánh, sau đó tập trung tại các ống thu nƣớc chính bố trí thông tầng. Nƣớc đƣợc tập trung ở tầng hầm, đƣợc xử lý và đƣa vào hệ thống thoát nƣớc chung của thành phố.  Hệ thống thoát rác: ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác đƣợc tập trung tại ngăn chứa ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi.  Hệ thống thông thoáng, chiếu sáng: các phòng đều đảm bảo thông thoáng tự nhiên bằng các cửa sổ, cửa kiếng đƣợc bố trí ở hầu hết các phòng.

Các phòng đều đƣợc chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo.  Hệ thống phòng cháy, chữa cháy: tại mỗi tầng đều đƣợc trang bị thiết bị cứu hoả đặt ở hành lang.  Giải pháp giao thông trong công trình: hệ thống giao thông thẳng đứng gồm có ba thang máy và hai thang bộ. Hệ thống giao thông ngang gồm các hành lang giúp cho mọi nơi trong công trình đều có thể đến một cách thuận lợi, đáp ứng nhu cầu của mọi ngƣời.

VẬT LIỆU XÂY DỰNG  Vật liệu chính dùng làm kết cấu nhà cao tầng phải đảm bảo có tính năng cao trong các mặt: cƣờng độ chịu lực, độ bền mỏi, tính biến dạng và khả năng chống cháy.  Bê tông dầm, cột, sàn, vách cứng, cầu thang, bể nƣớc, móng đều sử dụng bê tông B25:  Bê tông B25: Cƣờng độ chịu nén tính toán: Rb= 14. Cƣờng độ chịu kéo tính toán: Rbt= 1. Mô đun đàn hồi: Eb= 30000 MPa.

 Cốt thép sử dụng thiết kế:  Cốt thép loại AI khi Ø < 10: Cƣờng độ chịu kéo tính toán: Rs= 225 MPa. Cƣờng độ chịu nén tính toán: Rsc= 225 MPa. Mô đun đàn hồi: Es= 210000 MPa.  Cốt thép loại AII khi Ø 10 : Cƣờng độ chịu kéo tính toán: Rs= 280 MPa.

Cƣờng độ chịu nén tính toán: Rsc= 280 MPa. Mô đun đàn hồi: Es= 210000 MPa.  Cốt thép loại AIII khi Ø  10: (phần khung và móng) Cƣờng độ chịu kéo tính toán: Rs= 365 MPa. 5 Cƣờng độ chịu nén tính toán: Rsc= 365 MPa.

Mô đun đàn hồi: Es= 200000 MPa. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP. Lập sơ đồ tính: Dạng kết cấu dầm, cột, khung, dàn, vòm. Dạng liên kết.

Chiều dài nhịp, chiều cao tầng. Sơ bộ chọn kích thƣớc tiết diện cấu kiện. Xác định tải trọng tác dụng: Căn cứ vào qui phạm hƣớng dẫn về tải trọng tác động xác định tải tác dụng vào cấu kiện. Xác định tất cả các tải trọng và tác động tác dụng lên kết cấu.

Xác định nội lực: Đặt tất cả các trƣờng hợp tải tác dụng có thể xảy ra tác dụng vào cấu kiện. Xác định nội lực do từng trƣờng hợp đặt tải gây ra. Tổ hợp nội lực: Tìm giá trị nội lực nguy hiểm nhất có thể xảy ra bằng cách thiết lập các sơ đồ đặt tải và giải nội lực do các sơ đồ này gây ra. Một sơ đồ tĩnh tải.

Các sơ đồ hoạt tải nguy hiểm có thể xảy ra. Tại mỗi tiết diện tính tìm giá trị nội lực bất lợi nhất do tĩnh tải và một hay vài hoạt tải : T T=T0 +  i. Trong đó: T - giá trị nội lực của tổ hợp. T0 - giá trị đặt nội lực từ sơ đồ đặt tĩnh tải.

Ti - giá trị nội lực từ sơ đồ đặt hoạt tải thứ i.  - một trƣờng hợp hay các trƣờng hợp hoạt tải nguy hiểm (tuỳ loại tổ hợp tải trọng thiết lập). Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo TTGH I và TTGH II: Tính toán theo trạng thái giới hạn I: sau khi đã xác định đƣợc các nội lực tính toán M, N, Q tại các tiết diện cấu kiện, tiến hành tính khả năng chịu lực của các tiết diện thẳng góc với trục cũng nhƣ các tiết diện nghiêng. Việc tính toán theo một trong hai dạng sau: Kiểm tra khả năng chịu lực: Tiết diện cấu kiện, tiết diện cốt thép là có sẵn cần xác định khả năng chịu lực của tiết diện.

Tính cốt thép: xác định tiết diện cấu kiện, diện tích cốt thép cần thiết sao cho cấu kiện đảm bảo khả năng chịu lực. Tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn II: kiểm tra độ võng và vết nứt. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG. Xác định tải trọng: Tĩnh tải: 6 + Trọng lƣợng bản thân: chọn sơ bộ tiết diện của cấu kiện từ đó tính ra trọng lƣơng bản thân.

+ Trọng lƣơng lớp hoàn thiện: căn cứ vào yêu cầu cấu tạo tính ra trọng lƣợng lớp hoàn thiện. + Đối với dầm còn có tính đến trọng lƣợng tƣờng xây trên dầm (nếu có). Hoạt tải: căn cứ vào yêu cầu của từng loại cấu kiện, yêu cầu sử dụng mà qui phạm qui định từng giá trị hoạt tải cụ thể. Nguyên tắc truyền tải: Tải từ sàn truyền vào khung dƣới dạng tải hình thang và hình tam giác.

Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dƣới dạng tải tập trung (phản lực tập trung và mômen tập trung). Tải từ dầm chính truyền vào cột. Sau cùng tải trọng từ cột truyền xuống móng. CƠ SỞ TÍNH TOÁN.

Công việc thiết kế đƣợc tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nƣớc Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng. TCVN 2737-1995 : Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động. TCVN 229-1999 : Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió. TCVN 5574-2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bêtông cốt thép.

TCXD 198-1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế bêtông cốt thép toàn khối. TCXD 195-1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi. TCVN 10304-2104 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 9395-2012 : Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu.

TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình. TCVN 9386-2012 : Thiết kế công trình chịu động đất. Bên cạnh các tài liệu trong nƣớc, để giúp cho quá trình tính toán đƣợc thuận lợi, đa dạng về nội dung tính toán, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính toán) chƣa đƣợc tiêu chuẩn thiết kế trong nƣớc qui định nhƣ: Thiết kế các vách cứng, lõi cứng….nên trong quá trình tính toán có tham khảo các tiêu chuẩn nƣớc ngoài nhƣ :UBC 97, ACI 99, ACI 318_2002. Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài liệu chuyên ngành của nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài liệu tham khảo).

7 CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ SÀN 2. MẶT BẰNG SÀN. Sử dụng phƣơng pháp tính tay: 2000 21000 9200 2600 9200 4600 4600 4600 S1(110) S2(110) S3(110) S4(110) 1500 E 1 5 0 0 S6(110) S7(110) S8(110) S9(110) S10(110 S5(1 10) ) 6400 S12(110) S13(110) S15(110) S16(110) S11(110) 11000 S17(110) 4600 S18(110) S19(110) S20(110) D 25000 3000 25000 30 00 S12(110) S13(110) S14(110) S15(110) S16(110) C S11(110) S17(110) 4600 S6(110) S7(110) S8(110) S9(110) 11000 S5(110) S10(110) 6400 S1(110) S2(110) S3(110) S4(110) B 1500 1500 2000 9200 2600 9200 25000 02 03 04 05 Hình 2.1: Mặt bằng sàn tầng điển hình 8 Bảng 2.1: Tổng hợp tiết diện các ô sàn Loại phòng Ô sàn L1 (m) L2 (m) L1/L2 Loại sàn Hành lang S14 2.2 Bản kê Phòng S1, S2, S3, S4 1.06 Bản dầm  L2  2 sàn làm việc 1 phƣơng (bản dầm) L1  L2  2 sàn làm việc 2 phƣơng (bản kê) L1 2. SƠ BỘ TIẾT DIỆN.

Chiều dày sàn đƣợc chọn dựa phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ xác định chiều dày sàn theo công thức sơ bộ sau: D hs  m L1max (mm) Trong đó: D  0.4 phụ thuộc vào tải trọng. m  30 35 sàn 1 phƣơng ( l 2  2l1 ) m  40 50 sàn 2 phƣơng ( l 2  2l1 ) m  10 15 bản conson L1 : Nhịp theo phƣơng cạnh ngắn. Do hệ lƣới cột lớn (8.8×11)m nên ta bố trí hệ thống dầm phụ chia nhỏ các ô bản. Dùng ô sàn có cạnh ngắn lớn nhấ, chọn một loại bề dày cho tất cả các sàn, L1max = 4.4m: L 1max 4400 Chiều dày sàn chọn sơ bộ hs = 40÷50 = 40÷50 = (88÷110) (mm)  Chọn chiều dày sàn tất cả các tầng hs = 120 mm (riêng sàn tầng hầm chọn 300mm).