I. Tổng quan về đồ án tốt nghiệp trụ sở công ty xây dựng 17
Đồ án tốt nghiệp trụ sở công ty xây dựng 17 là công trình nghiên cứu thuộc ngành Xây dựng dân dụng và Công nghiệp. Dự án được thực hiện tại Trường Đại học Dân lập Hải Phòng năm 2018. Đây là thiết kế văn phòng làm việc cho Công ty Xây dựng số 17. Công trình sử dụng kết cấu khung bê tông cốt thép chịu lực chính. Mặt bằng nhà đối xứng với nhiều nhịp dầm khác nhau. Nhịp AB và EG đạt 4100mm. Nhịp BC và DE đạt 4800mm. Chiều cao tầng hầm là 3000mm. Đồ án bao gồm thiết kế mặt bằng, mặt cắt và mặt đứng. Phần tính toán kết cấu sàn, dầm, cột và móng được thực hiện kỹ lưỡng. Lập tổng mặt bằng và tiến độ thi công chi tiết. Xác định biểu đồ nhân lực phục vụ thi công công trình. Tải trọng sàn truyền qua dầm đến các nút khung. Trọng lượng bản thân dầm và tường xây được tính toán chính xác. Phần mềm SAP2000 hỗ trợ phân tích nội lực và chuyển vị khung.
1.1. Mục tiêu và yêu cầu của đồ án tốt nghiệp
Đồ án đặt ra nhiều mục tiêu cụ thể và rõ ràng. Thiết kế trụ sở làm việc đạt tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng. Đảm bảo an toàn kết cấu trong suốt quá trình sử dụng. Tính toán đầy đủ các yếu tố tải trọng tĩnh và động. Áp dụng kiến thức chuyên môn vào bài toán thiết kế thực tế. Sinh viên vận dụng lý thuyết kết cấu bê tông cốt thép. Kết quả thiết kế phục vụ thi công và xây dựng công trình. Đồ án yêu cầu hoàn thành bản vẽ và thuyết minh đầy đủ. Thời gian thực hiện từ tháng 12 năm 2017 đến tháng 3 năm 2018.
1.2. Phạm vi quy mô và đặc điểm công trình
Công trình trụ sở có quy mô nhiều tầng với kết cấu khung bê tông cốt thép. Mặt bằng bố trí hợp lý với các phòng chức năng làm việc. Hệ thống dầm và cột liên kết tạo thành khung cứng chịu lực. Móng công trình được thiết kế phù hợp với điều kiện địa chất. Tổng mặt bằng thể hiện vị trí công trình trong khu đất xây dựng. Chiều dài công trình đạt 36.8m tạo diện tích sử dụng rộng rãi. Tiến độ thi công được lập chi tiết theo từng giai đoạn. Biểu đồ nhân lực xác định số lượng công nhân phù hợp từng thời kỳ.
II. Phân tích tải trọng và kết cấu công trình trụ sở xây dựng 17
Công trình sử dụng kết cấu khung bê tông cốt thép liên kết chặt chẽ. Hệ thống khung bao gồm cột, dầm và sàn hoạt động đồng bộ. Tải trọng tác động lên công trình rất đa dạng và phức tạp. Tải trọng sàn truyền qua dầm rồi đến các nút khung. Trọng lượng bản thân dầm nhịp 2-3 truyền vào nút A đạt 924 kg. Trọng lượng tường xây trên dầm cũng được tính toán cẩn thận. Tổng tải trọng tại nút B đạt 11555 kg. Tổng tải trọng tại nút C đạt 11746 kg. Tải trọng gió tác động theo phương ngang lên toàn bộ công trình. Bảng tải trọng gió được lập chi tiết cho từng tầng. Tầng 1 có mức sàn cao 1.5m với tải trọng gió tĩnh 1287 kg/m. Tầng mái cao 35.1m với tải trọng gió tĩnh 5098 kg/m. Tải trọng gió tăng dần theo chiều cao công trình. Mặt bằng nhà đối xứng nên không gây hiện tượng xoắn khung.
2.1. Tải trọng trọng lực tác dụng lên hệ thống khung
Tải trọng trọng lực bao gồm nhiều thành phần khác nhau. Tải trọng sàn là thành phần lớn nhất tác dụng lên hệ thống dầm. Trọng lượng bản thân dầm nhịp 2-3 truyền vào nút A đạt 924 kg. Trọng lượng tường 220 xây trên dầm truyền vào nút A đạt 5108 kg. Tại nút B, tổng tải trọng trọng lực lên đến 11555 kg. Tại nút C, tổng tải trọng đạt 11746 kg. Các giá trị này được sử dụng để tính nội lực khung. Tải trọng tĩnh và hoạt được kết hợp theo quy chuẩn hiện hành của Việt Nam.
2.2. Tải trọng gió và phân tích độ cứng các khung
Tải trọng gió là yếu tố quan trọng trong thiết kế công trình cao tầng. Công trình có chiều dài 36.8m tạo diện tích đón gió rộng. Tải trọng gió tĩnh tăng từ 1287 kg/m tại tầng 1 lên 5098 kg/m tại tầng mái. Phân tích độ cứng khung bằng phần mềm SAP2000 cho kết quả chi tiết. Khung trục 4 và 5 có chuyển vị nhỏ nhất 2.7mm. Khung trục 1 và 8 có chuyển vị lớn nhất 3.8mm. Độ cứng khác nhau dẫn đến phân bố tải trọng gió không đều giữa các khung. Tải trọng gió được phân về khung theo tỷ lệ độ cứng chống uốn.
III. Phương pháp tính toán và thiết kế đồ án công trình xây dựng
Phương pháp tính toán áp dụng tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam hiện hành. Thiết kế kết cấu tuân thủ quy phạm bê tông cốt thép TCVN. Phần mềm SAP2000 được sử dụng để phân tích khung và tính nội lực. Chương trình tính toán chuyển vị và nội lực với độ chính xác cao. Cột được giả định ngang tại mặt móng theo điều kiện biên thực tế. Tính toán sàn tầng điển hình là phần việc quan trọng. Sàn chịu tải trọng từ hoạt tải sử dụng và trọng lượng bản thân. Thiết kế cốt thép đảm bảo khả năng chịu uốn và cắt an toàn. Móng dưới khung trục 2 được tính toán riêng biệt. Điều kiện địa chất công trình ảnh hưởng trực tiếp đến giải pháp móng. Bản vẽ thiết kế thể hiện đầy đủ mặt bằng, mặt cắt và mặt đứng. Tiến độ thi công được lập theo biểu đồ Gantt chi tiết. Công tác đóng cọc và đào đất thi công móng được tính toán kỹ lưỡng.
3.1. Thiết kế sàn và dầm tầng điển hình công trình
Sàn tầng điển hình được thiết kế theo tiêu chuẩn bê tông cốt thép. Tải trọng sàn bao gồm tải trọng sử dụng và trọng lượng bản thân. Dầm nhịp AB và EG đạt 4100mm chịu uốn lớn trong khung. Dầm nhịp BC và DE đạt 4800mm có tiết diện lớn hơn để đảm bảo cứng. Cốt thép chịu uốn và cắt được bố trí hợp lý theo tính toán. Kết quả thiết kế đảm bảo an toàn kết cấu và tính kinh tế. Bản vẽ thiết kế thể hiện đầy đủ thông số kỹ thuật và cấu tạo chi tiết.
3.2. Thiết kế móng và phương án thi công nền công trình
Móng công trình được thiết kế phù hợp với điều kiện địa chất khu vực. Công tác đóng cọc được tính toán kỹ trước khi triển khai thi công. Đào đất thi công móng cần đảm bảo an toàn thành hố móng. Móng dưới khung trục 2 chịu tải trọng lớn truyền từ hệ thống khung. Kết cấu móng liên kết với cột tạo thành hệ thống chịu lực hoàn chỉnh. Thi công móng đúng tiến độ là yếu tố then chốt quyết định chất lượng. Chất lượng móng ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định toàn bộ công trình.
IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn từ đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp trụ sở công ty xây dựng 17 hoàn thành đầy đủ yêu cầu đề ra. Công trình được thiết kế đảm bảo an toàn kết cấu chịu lực. Tải trọng trọng lực và tải trọng gió được tính toán chính xác. Kết quả phân tích bằng SAP2000 cho thấy khung hoạt động ổn định. Chuyển vị các khung nằm trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn. Giá trị chuyển vị dao động từ 2.7mm đến 4.0mm tùy vị trí khung. Đồ án áp dụng thành công kiến thức chuyên môn xây dựng dân dụng. Thiết kế bê tông cốt thép tuân thủ đầy đủ quy chuẩn Việt Nam. Bản vẽ thể hiện rõ ràng cấu tạo và kích thước kỹ thuật. Tiến độ thi công phù hợp với điều kiện thực tế triển khai. Biểu đồ nhân lực đáp ứng yêu cầu thi công từng giai đoạn. Kết quả đồ án có giá trị thực tiễn và tính ứng dụng cao. Thiết kế có thể tham khảo áp dụng cho các công trình văn phòng tương tự. Kinh nghiệm tích lũy qua đồ án giúp nâng cao năng lực nghề nghiệp.
4.1. Đánh giá kết quả đạt được của toàn bộ đồ án
Đồ án hoàn thành đúng tiến độ theo yêu cầu của trường đại học. Các phần tính toán cho kết quả hợp lý và có độ chính xác cao. Bản vẽ thiết kế đạt chất lượng kỹ thuật theo tiêu chuẩn. Kết cấu khung bê tông cốt thép đảm bảo an toàn chịu lực toàn diện. Tải trọng gió không gây nguy hiểm cho sự ổn định công trình. Móng công trình phù hợp với điều kiện địa chất thực tế tại Hải Phòng. Sinh viên vận dụng tốt toàn bộ kiến thức chuyên ngành đã học vào đồ án.
4.2. Hướng phát triển và khả năng ứng dụng mở rộng
Thiết kế có thể tham khảo áp dụng cho các công trình văn phòng tương tự. Phương pháp tính toán có thể mở rộng cho công trình có quy mô lớn hơn. Phần mềm SAP2000 hỗ trợ hiệu quả trong phân tích và thiết kế kết cấu. Nghiên cứu sâu hơn về tải trọng động đất cần được bổ sung trong tương lai. Ứng dụng vật liệu mới và công nghệ tiên tiến giúp cải thiện chất lượng công trình. Đào tạo nhân lực xây dựng chất lượng cao là nhu cầu cấp thiết hiện nay. Ngành xây dựng Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ và cần nhiều kỹ sư giỏi.
