Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế kết cấu chung cư cao cấp BRG Park Residence

Trọn bộ đồ án tốt nghiệp thiết kế chung cư BRG Park Residence. Thuyết minh chi tiết tính toán kết cấu, móng, sàn, khung và giải pháp thi công.

• Tác giả: Hoàng Minh Dũng
• Người hướng dẫn: Pgs. Châu Đình Thành
• Trường học: 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 BRG PARK RESIDENCE
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu và quy mô dự án chung cư BRG Park Residence

Đồ án tốt nghiệp thiết kế chung cư BRG Park Residence là một công trình xây dựng cao cấp được thực hiện bởi sinh viên Hoàng Minh Dũng từ Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, khóa 2017, ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng. Dự án này đại diện cho một giải pháp kiến trúc hiện đại kết hợp với các tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng đạt chuẩn quốc tế. BRG Park Residence là một chung cư cao cấp với qui mô lớn, thiết kế thông minh nhằm cung cấp không gian sống chất lượng cao cho cư dân thành phố. Công trình được xây dựng dựa trên nhu cầu phát triển đô thị hiện đại và tiêu chí bền vững. Dưới sự hướng dẫn của PGS. Châu Đình Thành, đồ án tốt nghiệp này tập trung vào các khía cạnh kiến trúc, kết cấu và thiết kế chi tiết của dự án.

1.1. Vị trí và nhu cầu xây dựng

Vị trí địa lí của BRG Park Residence được lựa chọn chiến l略với đầy đủ các tiện ích đô thị. Nhu cầu xây dựng công trình xuất phát từ sự gia tăng nhu cầu nhà ở chất lượng cao tại các khu vực trung tâm. Dự án được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn về không gian xanh, hệ thống giao thông và các dịch vụ cộng đồng hiện đại.

1.2. Đặc điểm và thông số kỹ thuật

Chung cư cao cấp BRG Park Residence sở hữu những đặc điểm nổi bật trong thiết kế. Công trình tích hợp hệ thống điện, nước, thông gió hiện đại. Các giải pháp mặt đứng và hình khối được thiết kế tối ưu hóa từ góc độ thẩm mỹ và chức năng. Hệ thống phòng cháy thoát hiểm, chống sét được bố trí theo quy định an toàn xây dựng.

II. Giải pháp kết cấu và thiết kế kỹ thuật

Giải pháp kết cấu công trình BRG Park Residence được lựa chọn dựa trên phân tích chi tiết các yếu tố kỹ thuật và kinh tế. Hệ kết cấu chịu lực chính bao gồm các cột, dầm được tính toán để chịu tải trọng tối đa. Hệ kết cấu sàn sử dụng công nghệ bê tông cốt thép hiện đại, đảm bảo độ bền và tiện tính trong thi công. Nguyên tắc tính toán kết cấu tuân theo hai nhóm trạng thái giới hạn: nhóm thứ nhất đảm bảo độ an toàn công trình, nhóm thứ hai kiểm soát độ võng và các biến dạng. Các vật liệu xây dựng được chọn lựa với tiêu chí chất lượng cao và tính bền vững.

2.1. Hệ kết cấu và phương pháp tính toán

Phương pháp xác định nội lực sử dụng các công cụ phần mềm chuyên dụng như ETABS để mô phỏng chính xác. Sơ bộ kích thước kết cấu gồm dầm, sàn và vách được tính toán dựa trên tải trọng thiết kế. Lớp bê tông bảo vệ được thiết kế để bảo vệ cốt thép khỏi tác động của môi trường bên ngoài, đảm bảo tuổi thọ công trình.

2.2. Tải trọng và điều kiện tác dụng

Tải trọng tác dụng lên công trình bao gồm tĩnh tải do trọng lượng bản thân, tải trọng gió, tải động đất. Các tổ hợp tải trọng được xây dựng theo tiêu chuẩn thiết kế hiện hành. Kiểm tra điều kiện P-DELTA để phân tích hiệu ứng bậc 2, đảm bảo tính ổn định toàn cục công trình.

III. Thiết kế chi tiết cầu thang và sàn

Thiết kế cầu thang là một phần quan trọng trong đồ án tốt nghiệp chung cư BRG Park Residence. Kích thước hình học cầu thang được tính toán tuân theo tiêu chuẩn an toàn và tiện tính sử dụng. Cấu tạo cầu thang gồm bản thang nghiêng, bản chiếu nghỉ và các kết cấu liên kết được thiết kế để chịu tải trọng an toàn. Tính toán nội lực cho cầu thang được thực hiện bằng phần mềm ETABS, xác định moment, lực cắt và phản lực tại các gối cầu thang. Đối với sàn điển hình, tính toán được thực hiện chi tiết với mô hình phần mềm SAFE để xác định độ võng, ứng suất và cốt thép cần thiết.

3.1. Thiết kế và tính toán cầu thang

Cấu tạo cầu thang bao gồm bản thang, bản chiếu nghỉ, dầm tựa và lan can. Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ và bản thang nghiêng được tính riêng rẽ. Kiểm tra độ võng cầu thang đảm bảo không vượt quá giới hạn cho phép, tính toán cốt thép dọc và cốt đai theo quy chuẩn xây dựng.

3.2. Thiết kế sàn tầng điển hình

Mô hình tính sàn bằng phần mềm SAFE cho phép mô phỏng chính xác hoạt động của sàn dưới tác dụng tải trọng. Tính toán cốt thép sàn thực hiện theo phương X và Y, kiểm tra khả năng chịu cắt. Kiểm tra độ võng ngắn hạn và dài hạn đảm bảo sàn hoạt động ổn định, tính toán vết nứt trong ô sàn.

IV. Thiết kế khung và nền móng công trình

Thiết kế kết cấu khung của BRG Park Residence là nền tảng của toàn bộ công trình. Mô hình tính toán bằng ETABS tích hợp tất cả các tải trọng và điều kiện biên để phân tích toàn cầu. Kiểm tra độ ổn định tổng thể, chống lật và chuyển vị lệch tầng để đảm bảo an toàn kết cấu. Tính toán cốt thép dầm chi tiết bao gồm cốt thép dọc, cốt đai, cốt treo và nối ghép. Đối với thiết kế móng công trình, dựa trên thống kê số liệu địa chất và tính toán sức chịu tải cọc, xác định phương án móng phù hợp. Thiết kế móng M1, M2 và MLT được thực hiện với tính toán chi tiết số lượng cọc, bố trí, kiểm tra áp lực đất nền và lún công trình.

4.1. Tính toán cốt thép khung và dầm

Sơ đồ bố trí dầm xác định vị trí các dầm chính phụ trên công trình. Tính toán cốt thép dọc dầm dựa trên moment uốn và lực cắt lớn nhất. Cốt đai và cốt treo được thiết kế để chịu lực cắt và đảm bảo nối kết cốt thép. Kết cấu vách được tính toán để chịu các lực tác dụng ngang từ gió và động đất.

4.2. Thiết kế nền móng chi tiết

Thống kê số liệu địa chất cung cấp thông tin về độ chắc chắn đất nền để tính sức chịu tải cọc. Phương án móng được lựa chọn dựa trên chỉ tiêu cơ lý đất và kết quả thí nghiệm SPT. Bố trí thép đài móng đảm bảo chịu tải trọng từ cấu kiến trúc phía trên, kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH - Trước thực trạng dân số phát triển nhanh, nhu cầu mua đất xây dựng nhà càng nhiều nhưng nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây nhà. Để giải quyết vấn đề này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân cư là giải pháp hợp lý hiện nay. Ngoài ra sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế cho các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp cũng giúp thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị nhằm tương xứng với tầm vóc và vị thế của nước ta, đồng thời cũng giúp tạo cơ hội việc làm cho nhiều người dân. - Chính vì thế, khu căn hộ phức hợp thương mại dịch vụ BRG PARK RESIDENCE ra đời nhằm góp phần giải quyết các mục tiêu trên.

Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp và bao gồm các khu giải trí, thương mại, mua sắm… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho nhu cầu sống của người dân. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH Vị trí công trình - Tọa lạc tại Phường Tăng Nhơn Phú A ,Quận 9, TP.HCM, xung quanh có đầy đủ dịch vụ, giải trí, giao thông, giáo dục thích hợp. 1 : Vị trí địa lí của công trình Công trình dân dụng cấp II (số tầng > 8) (Theo mục 2.2 Phụ lục II – Thông tư số 07/2019/TT-BXD) Qui mô và đặc điểm công trình - BRG PARK RESIDENCE đã trở thành điểm sáng thu hút nhiều đối tượng khách hàng, gia đình, doanh nghiệp đến an cư và phát triển. SVTH: HOÀNG MINH DŨNG MSSV: 17149054 Trang:1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: CHÂU ĐÌNH THÀNH - Các căn hộ tại đây được thiết kế hợp lý với quy mô vừa và nhỏ, thuận lợi cho nhiều khách hàng và gia đình, đặc biệt là các doanh nhân, nhân viên văn phòng hoặc làm việc tại nhà.

- Cùng với thiết kế hiện đại, sang trọng. BRG PARK RESIDENCE hứa hẹn sẽ là khu phức hợp mang đến môi trường sống an toàn và tiện nghi, đáp ứng trọn vẹn cho nhu cầu an cư và đầu tư lâu dài. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC Mặt bằng phân khu chức năng - Khu phức hợp chung cư thương mại dịch vụ BRG PART RESIDENCE gồm có 1 tầng hầm và 15 tầng nổi. - Kích thước công trình:  Phần hầm có kích thước sàn 72.9 m  Tầng điển hình có kích thước sàn 25.2 m  Gồm 2 lõi thang máy, 2 khu vực thang thoát hiểm và 1 số thang bộ khác để di chuyển từ hầm lên lên tầng kỹ thuật.

- Tầng 1-3 trung tâm thương mại. - Tầng kỹ thuật, văn phòng và các tầng khác bên trên là căn hộ cho thuê. - Tầng hầm nằm ở cốt cao độ -3.30m được bố trí ram dốc từ mặt đất đến hướng chính để giúp thuận tiện cho việc lưu thông lên xuống tầng hầm. Ta thấy công năng công trình là chung cư cao cấp nên phần lớn diện tích tầng hầm được dùng cho việc để xe đi lại, vì khách hàng hướng đến của công trình là người có thu nhập cao, nên việc bố trí không gian tầng hầm để xe ô tô là hết sức cần thiết, bên cạnh bố trí để xe gắn máy.

Bố trí các hộp gen hợp lý và tạo không gian thoáng mát nhất có thể cho tầng hầm. - Tầng 1-3 được coi như khu sinh hoạt chung cho toàn khối nhà, được trang trí đẹp mắt. Bố trí khu ăn uống, giải khát và cả sân khấu, không gian sinh hoạt chung cho tầng 1 của khối nhà. Nói chung rất dễ hoạt động và quản lý khi bố trí các phòng như kiến trúc mặt bằng đã có.

- Tầng kỹ thuật được dùng để điều khiển, vận hành các máy móc trong tòa nhà và chỉ có nhân viên kỹ thuật mới được phép ra vào. - Tầng 4-7 gồm những dịch vụ như phòng ở cho thuê, khu dịch vu cộng đồng, - Từ tầng 8 đến tầng 14 gồm các căn hộ nhà ở cao cấp 3 sao với đầy đủ tiện nghi và hoàn thiện nội thất, dưới đây là mặt bằng tầng cho ta thấy rõ nhất chức năng của khối nhà, các căn hộ được bố trí hợp lý xung quanh lối đi chung giúp cho giao thông tiện lợi giữa hai khối nhà cùng với việc hiệu quả trong quá trình sử dụng công trình. - Tầng 15 là tầng mái. Giải pháp mặt đứng và hình khối - Công trình có dạng khối thẳng đứng, chiều cao công trình là 55.

- Mặt đứng công trình hài hòa với cảnh quang xung quanh. SVTH: HOÀNG MINH DŨNG MSSV: 17149054 Trang:2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: CHÂU ĐÌNH THÀNH - Công trình sử dụng vật liệu chính là đá Granite, sơn nước, khung kính inox và kính an toàn cách âm cánh nhiết tạo mà sắc hài hòa, tao nhã. - Công trình có hình khối kiến trúc hiện đại phù hợp với tính chất một chung cư cao cấp kết hợp với trung tâm thương mại. Việc sử dụng các vật liệu mới cho mặt đứng công trình như đá Granite, gạch ốp cao cấp cùng với những mảng kính dày tạo vẻ sang trọng cho một công trình kiến trúc, đang là xu thế xây dựng ngày nay.

- Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước. Mái BTCT có lớp chống thấm và cách nhiệt. Tường gạch, trát vữa, sơn nước, sơn màu tường. 2: Mặt cắt công trình SVTH: HOÀNG MINH DŨNG MSSV: 17149054 Trang:3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: CHÂU ĐÌNH THÀNH Hình 1.

3: Mặt bằng sàn tầng điển hình Hình 1. 4: Mặt bằng tầng hầm SVTH: HOÀNG MINH DŨNG MSSV: 17149054 Trang:4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: CHÂU ĐÌNH THÀNH Hình 1. 5: Mặt bằng tầng trệt Hình 1. 6: Mặt bằng tầng mái SVTH: HOÀNG MINH DŨNG MSSV: 17149054 Trang:5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: CHÂU ĐÌNH THÀNH Giải pháp hệ thống giao thông Hệ thống giao thông phương ngang trong công trình là hệ thống hành lang.

- Hệ thống giao thông đứng bao gồm thang máy hoạt động 24/24, 4 cầu thang bộ và thoát hiểm. Trong đó, 5 thang máy mỗi bên và được bố trí ngay giữa và chạy dọc theo chiều cao công trình cùng với 4 cầu thang bộ còn lại được bố trí cuối các sảnh chính phù hợp với chức năng sử dụng và thoát hiểm của từng tầng trong công trình. - Hệ thống thang máy được thiết kế thoải mái, thuận lợi và phù hợp với nhu cầu sử dụng công trình. Hệ thống điện Hệ thống điện thế được chia ra thành các hạng mục sau: - Hệ thống chiếu sáng: Yêu cầu độ rọi tiêu chuẩn cho từng khu vực.

- Hệ thống chiếu sáng sự cố và thoát hiểm: Được bố trí ở các khu vực nhạy cảm như: sảnh, hành lang, cầu thang và nơi tập trung đông người. - Hệ thống cấp nguồn ổ cắm, hệ thống điều hòa không khí, máy nước nóng: Bố trí hợp lý và tối ưu nhất trong không gian làm việc và được tiếp đất an toàn. - Tủ điện và cáp động lực: Với máy biến áp cấp nguồn riêng cho khối văn phòng, hệ thống máy phát điện dự phòng cấp nguồn 100% cho khối văn phòng khi nguồn cấp tủ điện phân bố đều ở các tầng, mỗi tầng sẽ lắp 1 điện kế riêng. Hệ thống nước Hệ thống cấp nước: - Sinh hoạt: Cấp nước cho cao ốc được đấu nối từ mạng lưới cấp nước Thành Phố trên tuyến đường khu dân cư dẫn qua đồng hồ nước đưa vào bể chứa nước ngầm.

Sau đó dùng bơm áp lực để cấp nước cho toàn bộ khu vệ sinh ở tầng trên và cấp nước dự trữ bằng bể nước mái. - Chữa cháy: Nước cấp sau khi qua đồng hồ nước đi vào bể nước sinh hoạt và bể nước dự trữ cho chữa cháy đặt tại hầm sau đó dùng bơm áp lực để cấp nước cho hệ chữa cháy vách tường và hệ chữa cháy Sprinkler ở các tầng. Hệ thống thoát nước: - Thoát nước sinh hoạt: Nước sinh hoạt của tòa nhà được đưa vào bể xử lý nước thải sau đó được thoát ra hệ thống thoát của Thành phố. Các hố gas thoát nước được thiết kế nắp kín được thoát theo tuyến riêng ra khỏi công trình và đấu nối với cống thoát nước khu vực.

- Thoát nước mưa: Nước mưa sàn mái, ban công được thu vào các ống Ø200÷ Ø400 thoát xuống tầng hầm rồi ra hố ga thu nước từ đó theo ống thoát đấu nối vào hệ thống thoát nước khu vực. - Nước mưa trên mặt sân sẽ thoát vào hố ga thu nước mặt từ đó thoát vào mạng khu vực. SVTH: HOÀNG MINH DŨNG MSSV: 17149054 Trang:6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: CHÂU ĐÌNH THÀNH Thông gió chiếu sang - Bốn mặt công trình là được lắp đặt cửa sổ lấy sáng cho các phòng. Ngoài ra còn bố trí máy điều hòa ở các phòng.

Phòng cháy thoát hiểm - Các hộp chữa cháy được đặt ở vị trí dễ thấy và chữa cháy được mọi vị trí của công trình, mỗi tầng có 1 vị trí hộp chữa cháy. Dùng bình cứu hỏa hoá chất CO2 & ABC. - Căn cứ quy định về PCCC đối với nhà văn phòng cao tầng, cần có hệ thống chữa cháy bằng đầu Sprinkler phun nước tự động cho các phòng làm việc, hành lang, tầng hầm để xe và các sảnh lớn đông người tụ tập sinh họat. Tuyến ống chính chữa cháy tự động sprinkler có nối với họng tiếp nước đặt tại cổng vào của công trình để xe chữa cháy có thể tiếp nước để chữa cháy cho công trình.

Hệ thống chống sét - Hệ thống chống sét dùng cho công trình này là loại kim thu sét chủ động CIPROTEC ESE mã số CPT-1, bán kính bảo vệ Rp = 65m. Kim thu sét được gắn trên trụ cao 5m và toàn bộ kim đế trụ được đặt trên mái BTCT cao nhất của công trình. - Dây dẫn sét bằng đồng trần, tiết diện 70mm² được dẫn từ trên kim thu sét xuống đất bằng 2 đường trong ống Ø42 theo các vách tường thang bộ & thang máy. - Trước khi xuống đất các dây cáp phải được nối qua hộp kiểm tra có vỏ bằng Inox ở cao độ 1m so với mặt hoàn thiện.

- Riêng đường thoát sét theo vách thang bộ sẽ được lắp đặt thêm 1 bộ đếm sét có cao độ 2m từ mặt hoàn thiện. Hộp kiểm tra & bộ đếm sét được lắp đặt âm tường. - Sử dụng phương pháp hàn hoá nhiệt để liên kế các dây thoát sét với các đầu cọc. - Trước khi xuống đất các dây cáp phải được nối qua hộp kiểm tra có vỏ bằng inox ở cao độ 2m so với mặt hoàn thiện.