Đồ Án Tốt Nghiệp Ngành CNKT Công Trình: Thiết Kế Chung Cư Cao Cấp 17 Tầng

Dự án tọa lạc tại quận Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh, một vị trí đắc địa với hệ thống giao thông thuận tiện và cơ sở hạ tầng hoàn thiện. Vị trí này không chỉ tạo điểm nhấn cho khu vực mà còn đảm bảo sự kết nối dễ dàng với các tiện ích xung quanh. Theo tài liệu, vị trí này "tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư". Điều này hứa hẹn tiềm năng phát triển lớn cho bất động sản chung cư.

Thiết kế kiến trúc của chung cư 17 tầng này tập trung vào sự hiện đại và tối ưu hóa không gian. Mặt bằng được bố trí linh hoạt, sử dụng vật liệu nhẹ để tạo vách ngăn, giúp cư dân dễ dàng thay đổi không gian sống theo nhu cầu. Mặt đứng sử dụng cửa kính lớn và sơn nước để tạo vẻ ngoài sang trọng. Hệ thống giao thông được bố trí hợp lý với thang máy ở trung tâm và hành lang kết nối các căn hộ. Theo tài liệu, "giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại".

Dự án chung cư thông minh này được trang bị hệ thống điện, nước, thông gió, chiếu sáng và phòng cháy chữa cháy hiện đại. Hệ thống điện được kết nối với mạng lưới điện khu vực và có máy phát điện dự phòng. Hệ thống nước được cấp từ bể chứa ở tầng hầm và bơm tự động đến từng căn hộ. Hệ thống thông gió và chiếu sáng tự nhiên được tối ưu hóa. Hệ thống phòng cháy chữa cháy được trang bị đầy đủ thiết bị và có bể nước dự trữ trên mái. Theo tài liệu, "hệ thống ống dẫn nước ngang và đứng được nghiên cứu và giải quyết kết hợp với việc bố trí phòng ốc trong căn hộ thật hài hòa".

Việc xác định chính xác tải trọng tác dụng lên sàn và kết cấu là yếu tố then chốt trong thiết kế. Tải trọng được phân thành tĩnh tải (trọng lượng bản thân, vật liệu hoàn thiện) và hoạt tải (tải trọng sử dụng). Các tải trọng này được tính toán theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995. Theo tài liệu, "tải trọng được phân thành tĩnh tải và hoạt tải. Tĩnh tải (tiêu chuẩn hoặc tính toán) là các tải trọng tác dụng không biến đổi trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình". Việc tính toán chính xác giúp đảm bảo an toàn và độ bền cho công trình.

Đồ án sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán nội lực kết cấu khung không gian và sàn. Các phần mềm chuyên dụng như ETABS v9.4 (tính toán phân tích khung không gian) và SAFE v16 (tính toán phân tích nội lực sàn) được sử dụng để hỗ trợ quá trình thiết kế. Việc sử dụng phần mềm giúp tăng độ chính xác và hiệu quả của quá trình tính toán. Theo tài liệu, "sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán nội lực kết cấu khung không gian cũng như tính nội lực sàn".

Kiểm tra độ võng và chọc thủng sàn là bước quan trọng để đảm bảo an toàn và khả năng chịu lực của sàn. Độ võng của sàn được kiểm tra bằng phần mềm SAFE và so sánh với tiêu chuẩn cho phép. Khả năng chống chọc thủng của sàn được kiểm tra theo TCVN 5574-2012. Theo tài liệu, "kết quả độ võng xuất từ SAFE là f  0.0025 L 8000  L  400  Thỏa yêu cầu về độ võng". Việc kiểm tra kỹ lưỡng giúp tránh các sự cố đáng tiếc trong quá trình sử dụng.

Cầu thang bộ được thiết kế dạng bản hai vế, với chiều cao tầng H = 3.3m. Chiều dày bản thang được chọn là h = 150mm. Bản chiếu nghỉ được liên kết trực tiếp vào vách cứng, không cần bố trí dầm chiếu nghỉ. Mỗi vế thang có 11 bậc, với chiều rộng bậc b = 250mm và chiều cao bậc h = 168mm. Theo tài liệu, "theo kiến trúc, mỗi vế thang đều có 11 bậc có kích thước như sau: Chiều rộng bậc b  250  mm , chiều cao bậc h  168  mm". Kích thước này đảm bảo sự thoải mái và an toàn cho người sử dụng.

Việc tính toán tải trọng tác dụng lên cầu thang và bản chiếu nghỉ là cần thiết để đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu. Tải trọng bao gồm tĩnh tải (trọng lượng bản thân, vật liệu hoàn thiện) và hoạt tải (tải trọng sử dụng). Các tải trọng này được tính toán theo tiêu chuẩn TCVN. Theo tài liệu, "gồm có tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng và bản chiếu nghỉ". Việc tính toán chính xác giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Thiết kế cốt thép cho cầu thang là bước quan trọng để đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu. Cốt thép được bố trí theo kết quả tính toán nội lực, đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về cường độ và độ ổn định. Các loại thép sử dụng phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật. Việc bố trí cốt thép hợp lý giúp cầu thang chịu được tải trọng và đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng.

Việc chọn sơ bộ tiết diện cột, dầm và vách chịu lực là bước đầu tiên trong thiết kế khung. Tiết diện được chọn dựa trên kinh nghiệm thiết kế và các yêu cầu sơ bộ về tải trọng. Sau đó, tiết diện sẽ được kiểm tra và điều chỉnh trong quá trình tính toán chi tiết. Việc chọn tiết diện hợp lý giúp tối ưu hóa vật liệu và giảm chi phí xây dựng.

Tải trọng gió và động đất là các yếu tố quan trọng cần xem xét trong thiết kế khung, đặc biệt đối với các công trình cao tầng. Các tải trọng này được tính toán theo các tiêu chuẩn và quy định hiện hành. Việc tính toán chính xác giúp đảm bảo khung có đủ khả năng chịu lực và ổn định trong điều kiện khắc nghiệt.

Kiểm tra chuyển vị và tính toán thép cho cột, vách chịu lực là bước cuối cùng trong thiết kế khung. Chuyển vị của khung được kiểm tra để đảm bảo không vượt quá giới hạn cho phép. Lượng thép cần thiết được tính toán để đảm bảo khả năng chịu lực của cột và vách. Việc kiểm tra và tính toán kỹ lưỡng giúp đảm bảo an toàn và độ bền cho công trình.

Số liệu địa chất công trình là cơ sở quan trọng để thiết kế móng. Các thông số như thành phần đất, độ ẩm, độ chặt và sức chịu tải của đất được thu thập và phân tích. Dựa trên số liệu này, kích thước cọc khoan nhồi (đường kính, chiều dài) được lựa chọn phù hợp. Việc lựa chọn kích thước cọc hợp lý giúp tối ưu hóa chi phí và đảm bảo an toàn cho công trình.

Sức chịu tải của cọc khoan nhồi được tính toán dựa trên các công thức và phương pháp đã được kiểm chứng. Các yếu tố như sức kháng của đất trên thành cọc và mũi cọc được xem xét. Sau khi tính được sức chịu tải, điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc được kiểm tra để đảm bảo cọc có đủ khả năng chịu lực. Việc tính toán và kiểm tra kỹ lưỡng giúp tránh các sự cố lún, nghiêng cho công trình.

Thiết kế cốt thép cho đài móng cọc khoan nhồi là bước cuối cùng trong thiết kế móng. Lượng thép cần thiết được tính toán dựa trên kết quả phân tích nội lực trong đài móng. Cốt thép được bố trí hợp lý để đảm bảo đài móng có đủ khả năng chịu lực và phân phối tải trọng từ công trình xuống cọc. Việc thiết kế cốt thép cẩn thận giúp đảm bảo độ bền và ổn định cho móng.

Phần mềm Revit và các công cụ BIM khác được sử dụng để tạo ra mô hình 3D thông tin chi tiết của chung cư. Mô hình bao gồm tất cả các thành phần của công trình, từ kiến trúc, kết cấu đến hệ thống MEP (cơ điện nước). Mô hình 3D giúp các bên liên quan dễ dàng hình dung và kiểm tra thiết kế, phát hiện các xung đột và đưa ra các giải pháp tối ưu.

Mô hình BIM được sử dụng để phân tích kết cấu và năng lượng của chung cư. Phân tích kết cấu giúp kiểm tra khả năng chịu lực và ổn định của công trình. Phân tích năng lượng giúp đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng và đưa ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng. Việc phân tích bằng BIM giúp tối ưu hóa thiết kế và giảm chi phí vận hành.

BIM giúp quản lý thông tin của công trình một cách tập trung và hiệu quả. Tất cả các thông tin về thiết kế, vật liệu, tiến độ thi công đều được lưu trữ và chia sẻ trên mô hình BIM. BIM cũng giúp các bên liên quan phối hợp làm việc hiệu quả hơn, giảm thiểu sai sót và đảm bảo chất lượng công trình.