Đồ án tốt nghiệp: Chung cư Lapaz Tower

Đồ án tốt nghiệp thiết kế chung cư Lapaz Tower. Tính toán kết cấu, biện pháp thi công cọc khoan nhồi. Tài liệu tham khảo ngành xây dựng công trình.

• Tác giả: Võ Trung Đạo
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Khoa
• 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: Chung cư Lapaz Tower
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Đồ Án Thiết Kế Kết Cấu Chung Cư Lapaz Tower

Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào thiết kế kết cấu cho chung cư Lapaz Tower, một dự án nhà cao tầng phức tạp. Mục tiêu là đảm bảo an toàn, ổn định và kinh tế cho công trình trong suốt quá trình xây dựng và sử dụng. Đồ án bao gồm các bước từ khảo sát địa chất, lựa chọn vật liệu, tính toán kết cấu, đến thiết kế chi tiết các cấu kiện và đề xuất biện pháp thi công. Dự án này không chỉ là bài tập học thuật mà còn là cơ hội để áp dụng kiến thức đã học vào thực tế, góp phần vào sự phát triển của ngành xây dựng.

1.1. Giới Thiệu Dự Án Chung Cư Lapaz Tower Đà Nẵng

Dự án chung cư Lapaz Tower tọa lạc tại 38 Nguyễn Chí Thanh, Đà Nẵng, là một công trình hỗn hợp gồm văn phòng và căn hộ. Công trình cao 80.2m với 1 tầng hầm và 20 tầng nổi. Thiết kế tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn xây dựng và an toàn. Công năng sử dụng được phân chia hợp lý, đảm bảo giao thông thuận tiện cho cả khu văn phòng và khu dân cư. Hồ sơ kiến trúc và hồ sơ khảo sát địa chất là cơ sở quan trọng cho quá trình thiết kế.

1.2. Quy Mô và Giải Pháp Kiến Trúc Chung Cư Lapaz Tower

Công trình có tổng diện tích 811.4 m2, diện tích xây dựng 585 m2. Tầng hầm được sử dụng làm bãi đỗ xe và khu kỹ thuật. Các tầng nổi bao gồm khu văn phòng (tầng 1-2) và khu căn hộ (tầng 3-20) với 7 căn hộ mỗi tầng, bố trí từ 1-2 phòng ngủ. Giải pháp kiến trúc hiện đại, hài hòa với cảnh quan xung quanh, sử dụng vật liệu đơn giản nhưng vẫn đảm bảo tính thẩm mỹ và sang trọng. Tỷ lệ đặc rỗng được phân chia một cách hài hòa và kỹ lưỡng.

II. Vấn Đề Thách Thức Khi Thiết Kế Kết Cấu Nhà Cao Tầng

Thiết kế kết cấu nhà cao tầng, như chung cư Lapaz Tower, đặt ra nhiều thách thức kỹ thuật. Các vấn đề như ổn định công trình dưới tác động của tải trọng lớn, đặc biệt là tải trọng gió và động đất, đòi hỏi tính toán chính xác và lựa chọn giải pháp kết cấu phù hợp. Việc đảm bảo độ bền và tuổi thọ của công trình, cũng như tối ưu hóa chi phí xây dựng, cũng là những yếu tố quan trọng cần xem xét. Việc sử dụng hiệu quả các phần mềm tính toán kết cấu là rất quan trọng trong quá trình thiết kế.

2.1. Tải Trọng Ảnh Hưởng Lên Kết Cấu Chung Cư Cao Tầng

Việc xác định chính xác các loại tải trọng tác dụng lên công trình là bước quan trọng trong thiết kế kết cấu. Các tải trọng bao gồm tĩnh tải (trọng lượng bản thân, tải hoàn thiện), hoạt tải (tải sử dụng), tải trọng gió và tải trọng động đất. Tải trọng gió (Theo TCVN 2737-2023). Việc tính toán ảnh hưởng của các tải trọng này đến sự ổn định và độ bền của các cấu kiện là rất quan trọng. Tính toán tải trọng theo tiêu chuẩn TCVN và các tiêu chuẩn quốc tế khác.

2.2. Lựa Chọn Vật Liệu Giải Pháp Kết Cấu Chịu Lực

Việc lựa chọn vật liệu bê tông cốt thép và kết cấu thép phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo độ bền và khả năng chịu lực của công trình. Các giải pháp kết cấu như hệ khung, vách cứng, lõi cứng cần được phân tích và so sánh để lựa chọn phương án tối ưu. Phân tích lựa chọn kết cấu phần thân. Kinh nghiệm thiết kế chung cư cho thấy việc kết hợp các giải pháp kết cấu khác nhau có thể mang lại hiệu quả cao.

III. Hướng Dẫn Tính Toán Thiết Kế Sàn Cầu Thang Lapaz Tower

Thiết kế sàn và cầu thang là một phần quan trọng của đồ án. Việc tính toán nội lực, lựa chọn tiết diện và bố trí cốt thép phải tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế. Cần kiểm tra độ võng, độ bền và khả năng chịu lực của sàn và cầu thang để đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng. Việc sử dụng phần mềm tính toán hỗ trợ giúp tăng độ chính xác và hiệu quả của quá trình thiết kế.

3.1. Tính Tải Trọng Xây Dựng Mô Hình Tính Toán Sàn Điển Hình

Xác định tải trọng tác dụng lên sàn, bao gồm tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời. Xây dựng mô hình tính toán sàn bằng phần mềm SAFE để phân tích nội lực. Mô hình cần phản ánh chính xác điều kiện biên và liên kết của sàn. Bản vẽ kết cấu chung cư cần thể hiện rõ các thông số thiết kế sàn.

3.2. Tính Toán Cốt Thép Kiểm Tra Độ Võng Sàn Theo Tiêu Chuẩn

Dựa trên kết quả phân tích nội lực, tính toán lượng cốt thép cần thiết cho sàn. Kiểm tra độ võng ngắn hạn và dài hạn của sàn theo tiêu chuẩn thiết kế. Điều chỉnh tiết diện hoặc bố trí cốt thép nếu độ võng vượt quá giới hạn cho phép. Kiểm tra độ võng dài hạn của sàn. Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng cần được tuân thủ nghiêm ngặt.

3.3. Thiết Kế Cầu Thang Tính Toán Tải Trọng Lên Cầu Thang

Xác định kích thước và hình dạng cầu thang phù hợp với công năng sử dụng. Tính toán tải trọng tác dụng lên cầu thang, bao gồm tải trọng thường xuyên và hoạt tải. Tải trọng tạm thời ngắn hạn (hoạt tải). Lựa chọn sơ đồ tính toán phù hợp và tính toán nội lực. Thiết kế cốt thép cho bản thang và chiếu nghỉ.

IV. Phương Pháp Thiết Kế Kiểm Tra Khung Kết Cấu Chung Cư

Việc thiết kế và kiểm tra khung kết cấu là bước quan trọng để đảm bảo ổn định tổng thể cho chung cư Lapaz Tower. Các yếu tố như chuyển vị đỉnh, độ lệch tầng, hiệu ứng P-Delta cần được kiểm tra và đánh giá kỹ lưỡng. Sử dụng phần mềm tính toán kết cấu để phân tích và đánh giá khả năng chịu lực của khung.

4.1. Kiểm Tra Ổn Định Tổng Thể Công Trình Lapaz Tower

Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình theo phương ngang, đảm bảo không vượt quá giới hạn cho phép. Kiểm tra độ lệch tầng để đánh giá khả năng chịu lực của các cột và vách. Kiểm tra chuyển vị theo phương ngang. Phân tích hiệu ứng P-Delta để đánh giá ảnh hưởng của biến dạng lên nội lực.

4.2. Tính Toán Thiết Kế Cột Vách Chịu Lực Trong Khung

Tính toán nội lực trong cột và vách chịu lực do tải trọng tác dụng. Thiết kế tiết diện và bố trí cốt thép cho cột và vách theo tiêu chuẩn thiết kế. Kiểm tra khả năng chịu lực của cột và vách dưới tác dụng của lực nén và moment uốn. Kết cấu bê tông cốt thép cần đảm bảo cường độ và độ bền yêu cầu.

V. Biện Pháp Thi Công Cọc Khoan Nhồi Ván Khuôn Lapaz Tower

Đồ án bao gồm các biện pháp thi công cọc khoan nhồi và ván khuôn cho các cấu kiện khác nhau. Việc lựa chọn biện pháp thi công phù hợp giúp đảm bảo chất lượng công trình và tiến độ thi công. Cần tuân thủ các quy trình kỹ thuật và an toàn lao động trong quá trình thi công. Công tác chuẩn bị. Quy trình thi công chung cư cần được giám sát chặt chẽ.

5.1. Quy Trình Thi Công Cọc Khoan Nhồi Chi Tiết

Trình bày quy trình thi công cọc khoan nhồi, từ công tác chuẩn bị, định vị cọc, khoan tạo lỗ, nạo vét hố khoan, hạ lồng thép đến đổ bê tông. Hạ ống Casing. Mô tả các thiết bị và vật liệu cần thiết cho quá trình thi công. Đảm bảo chất lượng bê tông và tuân thủ các quy định an toàn.

5.2. Thiết Kế Lắp Dựng Ván Khuôn Cột Dầm Sàn

Tính toán và thiết kế ván khuôn cho cột, dầm và sàn, đảm bảo độ bền và ổn định trong quá trình đổ bê tông. Tính toán ván khuôn dầm. Lựa chọn vật liệu ván khuôn phù hợp và trình bày quy trình lắp dựng ván khuôn. Đảm bảo độ chính xác và an toàn trong quá trình lắp dựng.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Đồ Án Kết Cấu Lapaz Tower

Đồ án đã hoàn thành việc thiết kế kết cấu cho chung cư Lapaz Tower, bao gồm tính toán kết cấu, lựa chọn giải pháp kết cấu, thiết kế chi tiết các cấu kiện và đề xuất biện pháp thi công. Kết quả đồ án có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các dự án tương tự. Hướng phát triển của đồ án có thể tập trung vào việc tối ưu hóa kết cấu và áp dụng các công nghệ xây dựng tiên tiến.

6.1. Tổng Kết Kết Quả Nghiên Cứu Ứng Dụng Thực Tế

Tổng kết các kết quả đạt được trong đồ án, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp thiết kế. Đề xuất các ứng dụng thực tế của đồ án trong các dự án xây dựng khác. Báo cáo đồ án tốt nghiệp cần thể hiện rõ quá trình nghiên cứu và kết quả đạt được.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Phát Triển Kết Cấu Tương Lai

Đề xuất các hướng nghiên cứu và phát triển kết cấu trong tương lai, như sử dụng vật liệu mới, áp dụng công nghệ BIM, và tối ưu hóa kết cấu để giảm chi phí xây dựng. Lapaz Tower design cần được tiếp tục hoàn thiện và cải tiến để đáp ứng các yêu cầu ngày càng cao của ngành xây dựng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH - Tên công trình: CHUNG CƯ KẾT HỢP VĂN PHÒNG LAPAZ TOWER - Địa điểm: 38 Nguyễn Chí Thanh, Thạch Thang, Hải Châu – TP Đà Nẵng  Đặc điểm:  Tòa nhà “Chung cư LAPAZ TOWER” bao gồm hai phần, một phần làm văn phòng cho thuê, phần còn lại làm nhà ở cho cán bộ công nhân viên. Công trình cao 80.2m  Tòa nhà được thiết kế đảm bảo các yêu cầu về Tiêu chuẩn, Quy chuẩn xây dựng, Tiêu chuẩn an toàn và vệ sinh môi trường, phòng cháy chữa cháy. Đảm bảo giao thông thuận tiện và riêng biệt cho hai khối sử dụng.  Mặt bằng các tầng được bố trí hợp lý, hiện đại, đảm bảo đáp ứng dây chuyền công năng sử dụng của một chung cư.

 Hệ thống kỹ thuật thiết kế theo công nghệ thông minh, tiết kiện năng lượng với độ dự phòng cần thiết, đảm bảo tính hiện đại và tương thích kỹ thuật, hoạt động ổn định với cường độ 24/24.2 Quy mô công trình  Công trình “Chung cư LAPAZ TOWER” là loại công trình dân dụng (nhà nhiều tầng có chiều cao tương đối lớn) được thiết kế theo quy mô chung cư như sau: 1  tầng hầm, 20 tầng nổi. Mặt đất tự nhiên tại cos 0.00m, mặt sàn tầng hầm tại cos -1. Chiều cao công trình là 80.2m tính từ cos mặt đất tự nhiên  Công trình tọa lạc trong khuôn viên rộng 811.4 m2 với diện tích xây dựng là 585 m2, phần còn lại bố trí cây cảnh và bóng mát quanh công trình.  Công trình thực hiện hai chức năng chính bao gồm:  Văn phòng cho thuê  Căn hộ 1.1 Hệ thống tầng hầm  Gồm 1 tầng hầm dung làm nơi để xe, và bố trí các phòng kỹ thuật, phục vụ kỹ thuật của toàn nhà với tông diện tích sử dụng là 585m2.2 Hệ thống tầng nổi  Với mục tiêu đảm bảo thỏa mãn hai chức năng chính của công trình như đã nêu trên, thiết kế mặt bằng công năng của công trình đòi hỏi phải có một bố trí hợp lý về fmặt bố cục không gian cũng như thẩm mỹ công trình.

Hệ thống tầng nổi công trình gồm 20 tầng, trong đó chia làm 2 khu vực riêng biệt bao gồm:  Văn phòng làm việc được phân bố chi tiết như sau:  Tầng 1: đại sảnh, lễ tân, khối văn phòng, siêu thị mini và khu vực vệ sinh 1  Tầng 2: hai khối văn phòng, khu café, khu vệ sinh.  Tầng 3 đến 20: Mỗi tầng bố trí 7 căn hộ, bố trí từ 1-2 phòng ngủ.  Tầng Sân thượng: bố trí 2 biệt thự trên cao.3 Giải pháp kiến trúc  Công trình được thiết kế theo phong cách hiện đại, hình khối và sự phân chia bề mặt tạo sự hài hòa, uyển chuyển với các kiến trúc không gian lân cận. chất liệu bề mặt được sử dụng một cách đơn giản nhưng vẫn tạo được sự gần gũi, thân thiện và sang trọng.

 Mặt bằng được phân chia thành các khối Block độc lập, trong đó không gian trong nhà được tổ chức thành các phòng lớn liên hệ chặt chẽ với các hành lang, các cầu thang bộ và thang máy tạo ra các nút giao thông thuận lợi trong sử dụng.  Tỷ lệ đặc rỗng được phân chia một cách hài hòa và kỹ lưỡng. Việc sử dụng chất liệu và dáng vẻ kiến trúc đã tạo nên sự sang trọng chắc chắn của tòa nhà, đây cũng là một yêu cầu rất cần thiết của một công trình mang tầm cỡ trong khu vực. Sự xuất hiện của tòa nhà sẽ tạo nên một góc phố đẹp, góp phần làm đẹp cảnh quan thành phố.4 Giao thông trong công trình 1.

Giao thông đứng  Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống thang bộ và thang máy gồm:  02 buồng thang máy và 1 thang bộ.  01 thang bộ thoát hiểm. Giao thông ngang - Hệ thống thang máy và thang bộ kết hợp với các sảnh và hành lang, đảm bảo việc đi lại, làm việc thuận tiện và yêu cầu thoát hiểm trong các trường hợp khẩn cấp.5 Các giải pháp kĩ thuật 1. Hệ thống điện - Công trình được lấy điện từ nguồn điện cao thế thuộc Trạm biến áp hiện có trên địa bàn.

Điện năng phải đảm bảo cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục. - Toàn bộ hệ thống điện được đi trần (được tiến hành lắp đặt sau khi thi công phần thô xong). Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dể dàng khi sửa chữa. Hệ thống ngắt điện tự động bố trí theo tầng và theo khu vực đảm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra.

Hệ thống cấp nước - Công trình được cấp nước từ mạng lưới phân phối hiện có khu vực dọc theo trục đường Nguyễn Chí Thanh. Chi tiết vị trí, điểm cấp nguồn và phương án cấp nước cho công trình sẽ được xác định cụ thể trong thỏa thuận cấp nước sạch được kí kết giữa Chủ đầu tư và Công ty cấp nước sạch Đà Nẵng cho công trình. - Các đường ống đứng qua các tầng đều được bộc trong hộp gen, đi ngầm trong hộp kỹ thuật. Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng.

Hệ thống thoát nước thải và nước mưa - Nước mưa từ mái sẽ theo các lỗ thu nước trên tầng thượng chảy vào các ống thoát nước mưa chảy xuống dưới. Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng. Nước thải từ các tầng sẽ được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm. - Toàn bộ hệ thống nước thải và nước mưa sau khi được xử lý đảm bảo các Tiêu chuẩn vệ sinh môi trường đô thị sẽ được thoát vào tuyến cống hiện có trên phố Nguyễn Chí Thanh.

Chi tiết điểm và hướng thoát nước của công trình sẽ được thể hiện trong thỏa thuận thoát nước bẩn được ký kết giữa chủ đầu tư và công ty thoát nước môi trường Đà Nẵng. Hệ thống thông gió, chiếu sáng - Các phòng trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua hệ thống các cửa sổ lắp kính. Ngoài ra hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp một cách tốt nhất có những vị trí cần ánh sáng như trong buồng thang bộ, thang máy, hành lang … - Ở các tầng đều có hệ thống thông gió nhân tạo bằng hệ thống điều hòa tạo ra một môi trường làm việc mát mẽ và hiện đại. An toàn phòng cháy chữa cháy và thoát người - -Các thiết bị cứu hỏa và đường ống nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần nơi xảy ra sự cố như hệ thống điện gần thang máy.

Hệ thống phòng cháy chữa cháy an toàn và hiện đại, kết nối với hệ thống phòng cháy chữa cháy trung tâm thành phố. Mỗi tầng đều có hệ thống chữa cháy và báo cháy tự động. Ở mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy. - Thang bộ có bố trí cửa kín để khói không vào được để dùng cầu thang thoát hiểm, đảm bảo thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xảy ra.

Ngoài ra, còn có cầu thang thoát hiểm bằng thép bên ngoài nhà. Hệ thống chống sét. - Sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được lắp đặt ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ.6 Kết luận  Chung cư " LAPAZ TOWER - 38 NGUYỄN CHÍ THANH, ĐÀ NẴNG” sẽ là một biểu tượng mới thể hiện sự phát triển không ngừng của thành phố Đà Nẵng. Đồng thời tòa nhà còn góp phần tạo dựng cảnh quan Thành phố Đà Nẵng trong quá trình xây dựng cảnh quan đô thị.

4 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN VẬT LIỆU 2.1 Cơ sở tính toán kết cấu 2.1 Tiêu chuẩn áp dụng  Trong phạm vi đồ án, cơ sở tính toán kết cấu cho công trình được sinh viên lấy theo các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành về thiết kế kết cấu theo hạng mục như sau: Bảng 2. 1 Tổng hợp các tiêu chuẩn và quy chuẩn sử dụng thiết kế kết cấu Tổng thể TCVN 2737:2023 – Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế. TCXD 198:1997 – Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối. TCXDVN 229:1999 – Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió.

TCVN 9386:2012 – Thiết kế công trình chịu động đất. Phần ngầm TCVN 10304:2014 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 9362:2012 – Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình. Phần thân TCVN 5574:2018 – Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.

Tài liệu khác Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác. Phần mềm sử dụng  Trong đồ án sinh viên sử dụng các phần mềm chính sau: Bảng 2. 2 Các phần mềm sử dụng trong đồ án Tên phần mềm Chức năng Etab 9.4 Phân tích dao động và nội lực cấu kiện của công trình. Safe 2016 Phân tích nội lực sàn, móng Autocad Triển khai bản vẽ.

Microsoft Word Lập thuyết minh tính toán. Microsoft Excel Lập bảng tính tải trọng, cốt thép… 2.2 Lựa chọn vật liệu  Công trình chung cư LAPAZ TOWER có chiều cao tầng lớn (20 tầng nổi), vật liệu sử dụng cho kết cấu chịu lực là bê tông cốt thép 5 2. Vật liệu bê tông Bảng 2. 3 Thông số vật liệu sử dụng trong công trình Cấp độ 𝑬𝒃 𝑹𝒃 𝑹𝒃𝒕 Loại cấu kiện Độ sụt bền (Mpa) (Mpa) (Mpa) Bê tông lót B12.66 10±2 Lanh tô, cột cấy, giằng tường B15 23000 8.75 10±2 B30 Bể tự hoại, bể nước ngầm 32500 17.2 10±2 (mác chống thống) W6 TỪ COTE NỀN SÀN HẦM TRỞ XUỐNG B30, Dầm, sàn hầm 2 32500 17.3 14±2 W10 TỪ COTE NỀN SÀN HẦM ĐẾN MÁI Dầm, sàn, cầu thang, ram B30 32500 17.3 14±2  Trong trường hợp cần thiết, giá trị tính toán của các đặc trưng độ bền của bê tông  bi được nhân thêm với các hệ số điều kiện làm việc để kể đến đặc điểm làm việc  của bê tông trong kết cấu: bi  b1  – đối với kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, nhân với giá trị của các cường R độ và bt kể đến ảnh hưởng của thời hạn tác dụng của tải trọng tĩnh:  1  b1 – khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng.9  b1 – khi có tác dụng dài hạn của tải trọng.

 b2  – đối với kết cấu bê tông và bê tông cốt thép được đổ theo phương đứng với chiều cao mỗi lớp bê tông đổ hơn 1.