Đồ án: tốt nghiệp thiết kế the black building

Đồ án nghiên cứu tốt nghiệp thiết kế the black building, 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: Nguyễn Văn Tín
• 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: The Black Building
• Loại tài liệu: Luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015-2019
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới Thiệu Về Đồ Án Tốt Nghiệp The Black Building

The Black Building là một đồ án tốt nghiệp được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Văn Tín tại Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, Khoa Xây Dựng. Đây là một công trình dân cư cao tầng với thiết kế hiện đại, nằm tại Hạ Long. Luận văn tốt nghiệp này bao gồm các nghiên cứu chuyên sâu về kiến trúc, kết cấu và nền móng. Công trình được thiết kế dựa trên hồ sơ kiến trúc chính thức và hồ sơ khảo sát địa chất khu vực. Đồ án thiết kế này phản ánh quá trình học tập, rèn luyện kỹ năng thực hành và ứng dụng lý thuyết xây dựng vào thực tế trong suốt hơn bốn năm học tập tại trường.

1.1. Tầm Quan Trọng Của Đồ Án Tốt Nghiệp

Đồ án tốt nghiệp là bước quan trọng để sinh viên tích lũy và ứng dụng toàn bộ kiến thức đã học. The Black Building thể hiện khả năng thiết kế kết cấu, tính toán kỹ thuật và quản lý dự án xây dựng. Qua quá trình hoàn thành luận văn này, sinh viên đã rèn luyện các kỹ năng thiết kế chuyên nghiệp, sử dụng phần mềm CAD và các công cụ tính toán hiện đại.

1.2. Nội Dung Chính Của Luận Văn

Nội dung đồ án bao gồm ba phần chính: kiến trúc công trình, thiết kế kết cấu và nền móng. Phần kiến trúc thể hiện lại các bản vẽ mặt bằng, mặt đứng và giải pháp kỹ thuật. Phần kết cấu tập trung vào tính toán sàn tầng, cầu thang, khung không gian và dầm. Phần nền móng sử dụng phương án cọc khoan nhồi phù hợp với điều kiện địa chất Hạ Long.

II. Giải Pháp Kiến Trúc Và Thiết Kế The Black Building

The Black Building áp dụng các giải pháp kiến trúc hiện đại với đặc điểm nổi bật là thiết kế mặt bằng linh hoạt, tối ưu hóa không gian sử dụng. Công trình được chia thành nhiều khu chức năng khác nhau, từ các tầng để ở đến các tầng thương mại. Thiết kế mặt đứng của The Black Building thể hiện sự kết hợp giữa thẩm mỹ và hiệu quả kỹ thuật, với các hệ thống thông gió tự nhiên, chiếu sáng tối ưu. Ngoài ra, công trình được trang bị các hệ thống điện, cấp nước, chống cháy nổ đạt tiêu chuẩn an toàn cao nhất theo quy định.

2.1. Thiết Kế Mặt Bằng Và Mặt Đứng

Mặt bằng của The Black Building được thiết kế với hình dáng hợp lý, tạo ra các căn hộ khác nhau phù hợp với nhu cầu thị trường. Mặt đứng công trình có độ cao ấn tượng, với tỷ lệ cửa sổ được tính toán kỹ lưỡng. Các phòng được bố trí sao cho tối đa hóa ánh sáng tự nhiên, thông gió tự nhiên vào các không gian chính.

2.2. Các Hệ Thống Kỹ Thuật

The Black Building được trang bị đầy đủ các hệ thống kỹ thuật hiện đại. Hệ thống điện đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện lớn, hệ thống nước có dự trữ đủ cho cả công trình, và hệ thống chống cháy nổ được thiết kế theo quy chuẩn an toàn quốc tế, bảo vệ tính mạng cư dân.

III. Phương Pháp Tính Toán Và Thiết Kế Kết Cấu

Thiết kế kết cấu của The Black Building được thực hiện dựa trên các quy chuẩn thiết kế hiện hành và sử dụng phần mềm chuyên dụng mô phỏng hành vi kết cấu dưới tác động của tải trọng. Tính toán sàn tầng tiêu biểu được thực hiện chi tiết, bao gồm phân tích nội lực, kiểm tra chuyển vị, và bố trí cốt thép tối ưu. Thiết kế cầu thang đảm bảo an toàn và tiện lợi cho người sử dụng. Khung không gian được mô hình hóa ba chiều để phân tích tổng thể hành vi kết cấu, kiểm tra điều kiện độ cứng, ổn định chống lật. Nền móng sử dụng phương án cọc khoan nhồi phù hợp với địa chất Hạ Long, đảm bảo độ an toàn cao.

3.1. Tính Toán Sàn Tầng Và Cầu Thang

Sàn tầng điển hình được tính toán với phương pháp chia dải, xác định nội lực từng bộ phận. Kiểm tra chuyển vị ngắn hạn và võng dài hạn đảm bảo tính năng sử dụng công trình. Thiết kế cầu thang xác định cốt thép dọc, cốt thép đai, kháng chấn, nối thép theo tiêu chuẩn.

3.2. Mô Hình Khung Không Gian Và Nền Móng

Khung không gian được mô hình hóa 3D, phân tích tác động tổ hợp tải trọng gió, động đất. Kiểm tra ổn định công trình thông qua kiểm tra chuyển vị đỉnh, dao động. Thiết kế nền móng sử dụng cọc khoan nhồi với chiều sâu phù hợp, đảm bảo độ tin cậy cao cho công trình.

IV. Kết Quả Và Giá Trị Của Đồ Án

Luận văn tốt nghiệp The Black Building đã được hoàn thành với quy mô lớn, bao gồm 23 bản vẽ A1 chi tiết gồm kiến trúc, kết cấu và nền móng. Đồ án này không chỉ thể hiện sự nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn chứng minh khả năng ứng dụng thực tế trong thiết kế công trình xây dựng. Kết quả đồ án phục vụ như tài liệu tham khảo quý báu cho các sinh viên khóa sau, đồng thời thể hiện tiêu chuẩn chất lượng đạo tạo của Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM. Quá trình hoàn thành luận văn này đã giúp sinh viên chuẩn bị tốt hơn cho công việc trong lĩnh vực xây dựng, với kinh nghiệm thực tế và kỹ năng chuyên môn vững chắc.

4.1. Hạng Mục Và Nội Dung Bản Vẽ

Bản vẽ đồ án bao gồm năm bản vẽ kiến trúc thể hiện mặt bằng, mặt đứng, chi tiết. Mười bản vẽ kết cấu trình bày thiết kế sàn, cầu thang, dầm, vách. Tám bản vẽ nền móng chi tiết phương án cọc khoan nhồi. Tất cả bản vẽ được vẽ chính xác, theo tiêu chuẩn CAD, sẵn sàng cho thi công.

4.2. Giá Trị Và Ý Nghĩa Của Đồ Án

Đồ án The Black Building có giá trị lớn trong việc rèn luyện kỹ năng thiết kế chuyên nghiệp cho sinh viên. Nó cung cấp kinh nghiệm thực tế về quy trình thiết kế từ khái niệm đến chi tiết thi công. Luận văn này là minh chứng của sự cam kết với chất lượng đào tạo kỹ sư xây dựng, sẵn sàng đáp ứng nhu cầu ngành công trình xây dựng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.Giới thiệu về công trình Chức năng sử dụng của công trình là kinh doanh căn hộ cao cấp. Dự án cao ốc THE BLACK BUILDING tại Lê Thánh Tông, Thành phố Hạ Long. Quy mô và phân khu chức năng công trình Công trình có kết cấu 2 tầng hầm và 14 tầng , 1 tầng mái được phân chia chức năng như sau:  Tầng hầm 1, 2: Bố trí các bãi giữ xe và các phòng kĩ thuật điện - nước, phòng máy biến thế, phòng máy lạnh trung tâm, phòng máy bơm, bể nước ngầm, PCCC, bể chứa nước thải và sử lí nước thải.  Tầng 1-2: khu trung tâm thương mại dịch vụ, siêu thị, nhà hàng.

 Tầng 3- 14: căn hộ cao cấp.  Tầng mái: Sử dụng mái che cho hệ thống máy móc. Giải pháp kiến trúc 1.1 Thiết kế mặt bằng - Hầm 1 và hầm 2 của cao ốc: công năng của công trình là chung cư cao cấp nên phần lớn diện tích 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 để xe ô tô là hết sức cần thiết. các trạm bơm, phòng kỹ thuật, trạm sử lí nước thải được bố trí hợp lý nhằm tạo không gian thoáng mát nhất có thể cho tầng.

- Tầng 1 đến tầng 2: được sử dụng làm khu mua sắm, của hàng siêu thị, các dịch vụ ăn uống phục vụ cho cư dân tại cao ốc. - Tầng 3 đến tầng 14: Các căn hộ được bố trí hợp lý xung quanh lối đi chung giúp cho giao thông chung được tiện lợi cùng với việc hiệu quả trong quá trình sử dụng công trình. - Tầng 15 và tầng mái: được bố trí các phòng kỹ thuật và bể nước dùng cho sinh hoạt và chửa cháy.2 Thiết kế mặt đứng - Lựa chọn chiều cao tầng phù hợp với công năng và tiết kiệm tối đa vật liệu và khối tích cần điều hòa không khí. Chiều cao các tầng cụ thể như sau:  Tầng hầm 1 : 2.4 (m) - Công trình có hình khối kiến trúc hiện đại phù hợp với tính chất một chung cư cao cấp.Với những nết ngang và thẳng đứng tạo nên sự bề thế và vững vàng cho công trình, hơn nữa kết hợp với việc sử dụng vật liệu mới cho công trình như đá Granite, gạch ốp cao cấp tạo nên sự sang trọng cho một công trình kiến trúc.

- Sử dụng khai thác triệt để nết 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, lớp chớp nhôm xi mờ.3 Kết cấu - Hệ kết cấu của công trình là hệ khung-vách BTCT toàn khối. - Mái phẳng bằng BTCT và được chống thấm.

- Cầu thang bằng BTCT toàn khối, tường bao che và tường ngăn giữa các căn hộ dày 200mm, tường ngăn phòng dày 100mm.4 Giải pháp kỹ thuật khác 1.1 Thông gió và chiếu sáng tự nhiên - Thông gió: Kết hợp giữa hệ thống điều hoà không khí và thông gió tự nhiên. Gió tự nhiên được lấy bằng hệ thống cửa sổ, các khoảng trống được bố trí ở các mặt của công trình. Ngoài ra, để tăng thêm độ thông thoáng tự nhiên cho công trình, ta sử dụng biện pháp thông tầng. 1 - Chiếu sáng: Tận dụng tối đa chiếu sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ các mặt đều được lắp kính.

Với giải pháp thông tầng ánh sáng có thể được lấy từ bên trên khi ta bố trí vòm kính bên trên lỗ thông tầng.2 Hệ thống điện Sử dụng mạng điện quốc gia thống qua hệ thống đường dây và máy phát điện dự phòng. Việc thiết kế phải tuân theo qui phạm thiết kế hiện hành, chú ý đến nguồn dự trữ cho việc phát triển và mở rộng. Hệ thống đường dây điện được chôn ngầm trong tường có hộp nối.3 Hệ thống nước - Cấp nước: Nước từ hệ thống cấp nước của thủ đô đi vào bể ngầm đặt tại tầng hầm của công trình. Sau đó được bơm lên bể nước mái, quá trình điều khiển bơm được thực hiện hoàn toàn tự động.

Nước sẽ theo các đường ống kĩ thuật chạy đến các vị trí lấy nước cần thiết. - Thoát nước: Nước mưa trên mái công trình, nước thải sinh hoạt được thu vào các ống thu nước và đưa vào bể xử lý nước thải. Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra hệ thống thoát nước của thủ đô.4 Hệ thống chống cháy nổ - Hệ thống báo cháy: Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi phòng và mỗi tầng, ở nơi công cộng của mỗi tầng. Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy phòng quản lý nhận được tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình.

- Hệ thống chữa cháy: Thiết kế tuân theo các yêu cầu phòng chống cháy nổ và các tiêu chuẩn liên quan khác (bao gồm các bộ phận ngăn cháy, lối thoát nạn, cấp nước chữa cháy). Tất cả các tầng đều đặt các bình CO2, đường ống chữa cháy tại các nút giao thông. 2 CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1 Phân tích và lựa chọn giải pháp kết cấu 2.1 Mục đích Việc phân tích phương án kết cấu công trình để đảm bảo các kết cấu thỏa mãn những yêu cầu cơ bản trong thiết kế cơ sở như tính đơn giản, tính đều đặn và đối xứng, độ cứng.Khi công trình thỏa mãn các yêu cầu thiết kế cơ sở, công trình có nhiều khả năng sẽ làm việc họp lí tránh xảy ra những trường họp bất lợi cho các kết cấu trong công trình. Điều này sẽ giúp tiết kiệm thời gian và công sức khi đi vào phân tích và tính toán từng bộ phận kết cấu cũng như đảm bảo cho quá trình thi công được thực hiện đơn giản và thuận tiện.

Đối với những công trình, do yêu cầu kiến trúc nên kết cấu không thỏa mãn được các yêu cầu của thiết kế cơ sở, việc phân tích và điều chỉnh kết cấu công trình giúp hạn chế những khó khăn trong tính toán kết cấu do sự sai khác đó gây ra 2.2 Hệ kết cấu theo phương đứng - Kết cấu theo phương thẳng đứng có vai trò rất lớn trong kết cấu nhà cao tầng quyết định gần như toàn bộ giải pháp kết cấu. Trong nhà cao tầng, kết cấu phương thẳng đứng có vai trò: - Cùng với dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của công trình, tạo nên không gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng. - Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyền xuống móng, xuống nền đất. - Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên công trình (phân phối giữa các cột, vách và truyền xuống móng).

- Giữ vai trò trong ổn định tổng thể công trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh và chuyển vị đỉnh. - Các hệ kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm : Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp.Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió). - Công trình căn hộ Lucky Palace được sử dụng hệ chịu lực chính là hệ kết cấu khung vách hỗn họp đồng thời kết hợp với lõi cứng. Lõi cứng được bố trí ở giữa mỗi tháp, cột và vách được bố trí ở xung quanh công trình, với nhiều vách nhỏ giúp tăng khả năng chống xoắn đối với mặt bằng công trình dạng dài 2.3 Hệ kết cấu theo phương ngang Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang (sàn, sàn dầm) có vai trò: - Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn (tải trọng bản thân sàn, người đi lại, làm việc trên sàn, thiết bị đặt trên sàn.) và truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng, xuống đất nền.

- Đóng vai trò như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng để chúng làm việc đồng thời với nhau. - Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu. Việc lựa chọn phương án sàn họp lý là điều rất quan trọng. Do vậy cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù họp với kết cấu của công trình.4 Kết luận Đối với công trình Căn hộ Black Building, sinh viên chọn: - Phương án chịu lực theo phương đứng là hệ kết cấu khung vách hỗn hợp đồng thời kết hơp với lõi cứng.

- Phương án chịu lực theo phương ngang là hệ sàn dầm.2 Cơ sở thiết kế 2.1 Hồ sơ khảo sát và thiết kế 3 - 01 bản vẽ kiến trúc. - 01 hồ sơ địa chất.2 Quy chuẩn , tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 9368 – 2012 : Thiết kế công trình chịu động đất. TCXDVN 356 - 2005 : Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

TCXD 198 – 1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối. TCXD 10304 – 2014 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế. TCXD 229 – 1999 : Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN TCVN 5574 – 2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bê tông và bê tông cốt thép.3 Phần mềm ứng dụng - Autocad, Safe 2016, Etabs 2017. - Bảng tính gió, động đất, sàn, dầm, vách, cầu thang, móng : Excel.3 Vật liệu sử dụng 2.1 Bê tông Bê tông sàn, dầm, cột, vách, móng, cọc sử dụng bêtông có cấp độ bền B25 có chỉ tiêu sau: - Khối lượng riêng: γ = 25 kN/m3 - Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 14.

- Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 1. Môđun đàn hồi: Eb = 30000MPa.2 Cốt thép Cốt thép loại AI(   10 ) cho sàn, dầm, cột, vách, móng, cọc có các chỉ tiêu sau: - Cường độ chịu kéo tính toán của thép dọc: Rs = 225MPa. - Cường độ chịu nén tính toán của thép dọc: Rsc = 225MPa. - Môđun đàn hồi của cốt thép dọc: Es = 210000MPa.

- Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép đai: Rsw = 175MPa   10 Cốt thép loại AII ( ) cho sàn có các chỉ tiêu sau: - Cường độ chịu kéo tính toán của thép dọc: Rs = 280MPa. - Cường độ chịu nén tính toán của thép dọc: Rsc = 280MPa. - Môđun đàn hồi của cốt thép dọc: Es = 210000MPa.