Thuyết minh Đồ án Tốt nghiệp XD Dân dụng & Công nghiệp: Chung cư Thiên Hoàng

Tải full thuyết minh đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng dân dụng & công nghiệp. Phân tích, tính toán kết cấu chi tiết công trình Chung cư Thiên Hoàng.

• Tác giả: Phạm Thiên Quân
• Người hướng dẫn: Nguyễn Tam Hùng
• Trường học: Trường Đại học Giao thông Vận tải TP Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
• Đề tài: Chung cư Thiên Hoàng
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp Kỹ sư
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đồ Án Tốt Nghiệp Chung Cư Thiên Hoàng

Đồ án tốt nghiệp Chung cư Thiên Hoàng là một công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp được thực hiện tại Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP.HCM. Đây là một dự án toàn diện trong lĩnh vực kiến trúc và kỹ thuật xây dựng, nhằm áp dụng các kiến thức chuyên ngành vào thực tế. Công trình được hướng dẫn bởi thầy Nguyễn Tam Hùng và thực hiện bởi sinh viên Phạm Thiên Quân (MSSV: 1451160057) trong khóa học 2014-2019. Đồ án này kéo dài 14 tuần, cho phép học sinh kiểm duyệt lại các kiến thức chuyên ngành một cách toàn diện. Qua quá trình này, sinh viên được rèn luyện kỹ năng tính toán kết cấu, thiết kế móng, lựa chọn vật liệu và quản lý dự án xây dựng.

1.1. Mục Tiêu Của Đồ Án Thiên Hoàng

Mục tiêu chính của đồ án chung cư Thiên Hoàng là giúp sinh viên nắm vững các nguyên lý thiết kế kết cấu công trình và tính toán kỹ thuật xây dựng. Học sinh phải áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế, tải trọng tiêu chuẩn và kiến thức về móng cọc vào dự án thực tế. Đồ án cũng nhằm phát triển kỹ năng sử dụng phần mềm tính toán như ETABS và SAFE để mô phỏng kết cấu công trình.

1.2. Thời Gian Thực Hiện Và Định Hướng

Quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp kéo dài 14 tuần với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên. Sinh viên được yêu cầu hoàn thành các nhiệm vụ tính toán sàn, thiết kế dầm, tính toán cột và phân tích nền móng. Đây là dịp để sinh viên chứng tỏ khả năng áp dụng kiến thức xây dựng vào thực tế và chuẩn bị cho sự nghiệp kỹ sư xây dựng.

II. Phân Tích Kết Cấu Và Thiết Kế Sàn

Phần phân tích kết cấu sàn là một trong những thành phần quan trọng của đồ án chung cư Thiên Hoàng. Sinh viên phải tính toán tải trọng tác dụng lên các ô sàn, bao gồm tải trọng vĩnh viễn từ các lớp cấu tạo và hoạt tải tiêu chuẩn. Đồ án yêu cầu xác định nội lực sàn (momen uốn, lực cắt) cho các ô sàn làm việc 1 phương và làm việc 2 phương. Kết quả tính toán được tổng hợp trong các bảng chi tiết, từ đó xác định diện tích cốt thép cần thiết cho từng vị trí. Công trình sử dụng bê tông cốt thép với các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành, đảm bảo an toàn kỹ thuật và khả năng chịu lực của công trình.

2.1. Mặt Bằng Chia Ô Sàn Điển Hình

Mặt bằng chia ô sàn của chung cư được thiết kế với các ô sàn hình chữ nhật, có kích thước và chiều dày phù hợp. Mỗi ô sàn được phân loại theo cách làm việc: ô sàn một phương (khoảng cách các cạnh chênh lệch lớn) và ô sàn hai phương (kích thước gần bằng nhau). Việc chia ô hợp lý giúp tối ưu hóa vật liệu và đảm bảo độ bền công trình.

2.2. Tính Toán Cốt Thép Sàn

Quá trình tính toán cốt thép dựa trên nội lực được tính từ tải trọng tác dụng và phương pháp tính toán. Sinh viên phải xác định momen uốn cực đại và lực cắt cực đại cho từng ô sàn, sau đó tính toán diện tích thép cần thiết theo tiêu chuẩn bê tông cốt thép. Kết quả được trình bày trong bảng tính cốt thép chi tiết.

III. Thiết Kế Cầu Thang Và Bể Nước

Cầu thang bộ và bể nước mái là những cấu kiện quan trọng trong đồ án chung cư Thiên Hoàng. Kết cấu cầu thang được thiết kế bao gồm bản cầu thang (bản nghiêng), bản chiếu nghỉ và các tường chắn để đảm bảo an toàn và thoải mái sử dụng. Bảng tải trọng cầu thang được lập chi tiết, bao gồm trọng lượng riêng bê tông, lớp hoàn thiện và hoạt tải người đi bộ. Bể nước mái phải chịu tải trọng nước và được thiết kế với bản nắp, bản đáy và các dầm chịu lực. Sinh viên phải tính toán độ võng của các bản và kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt theo tiêu chuẩn thiết kế.

3.1. Thiết Kế Cầu Thang Bộ

Cầu thang bộ gồm bản nghiêng (bản cấp) và bản chiếu nghỉ. Mỗi phần được tính toán riêng với tải trọng riêng. Bản cầu thang chịu tải trọng vĩnh viễn từ lớp bê tông và lớp hoàn thiện (gạch, xi măng) cộng với hoạt tải tiêu chuẩn là 3.5 kN/m². Kết quả tính toán được tổng hợp để xác định cốt thép cần thiết.

3.2. Thiết Kế Bể Nước Mái

Bể nước mái được thiết kế với bản nắp (bề mặt trên), bản đáy (bề mặt dưới) và thành bể. Tải trọng nước tác dụng lên bản đáy phụ thuộc độ sâu bể. Sinh viên phải tính toán nội lực cho bản nắp và bản đáy, sau đó xác định cốt thép và kiểm tra độ võng sử dụng phần mềm SAFE.

IV. Phân Tích Kết Cấu Toàn Công Trình Và Thiết Kế Móng

Phân tích kết cấu toàn công trình được thực hiện bằng phần mềm ETABS, cho phép mô hình hóa 3D toàn bộ công trình. Mô hình bao gồm tất cả dầm, cột, sàn và các liên kết giữa các phần tử. Sinh viên phải nhập tải trọng (tải trọng vĩnh viễn, hoạt tải, tải trọng gió, tải trọng động đất) vào mô hình và chạy phân tích tĩnh và động lực học. Kết quả phân tích cung cấp momen uốn, lực cắt, lực dọc cho từng cấu kiện. Thiết kế móng cọc là phần thiết yếu, bao gồm xác định số lượng và chiều sâu cọc, tính toán lực tác dụng lên cọc và kiểm tra khả năng chịu lực của đất.

4.1. Mô Hình Kết Cấu Bằng Phần Mềm ETABS

Mô hình ETABS cho phép sinh viên nhập liệu kết cấu, định nghĩa vật liệu (bê tông, thép), tải trọng và điều kiện biên. Mô hình này giúp xác định chính xác các nội lực trong từng cấu kiện. Sinh viên phải phân tích dao động của công trình để xác định hệ số động lực học và kiểm tra điều kiện chịu lực.

4.2. Thiết Kế Móng Cọc Bê Tông

Móng cọc bê tông được thiết kế để chuyển tải trọng từ công trình xuống tầng đất chịu lực. Sinh viên phải tính toán số lượng cọc cần thiết dựa trên tải trọng cột và khả năng chịu lực của cọc. Phương pháp tính toán bao gồm tính toán nén lún, kiểm tra ứng suất trong thân cọc và đài móng, cùng với tính toán cốt thép cho đài móng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: BỐ TRÍ KIẾN TRÚC 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH Chung cư Thiên Hoàng ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển. Tọa lạc tại trung tâm TP.HCM, công trình nằm ở vị trí thoáng và đẹp sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý và hiện đại cho tổng thể qui hoạch khu dân cư.2 KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐỒ THỊ Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình. Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng. Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.1 Mặt bằng và phân khu chức năng Mặt bằng công trình hình chữ nhật, chiều dài 48m chiều rộng 42.5m chiếm diện tích đất xây dựng là 2040m2.

Công trình gồm 18 tầng chưa kể tầng mái, cốt 0.00m được chọn đặt tại cốt chuẩn trùng với cốt sàn tầng trệt, (cao hơn mặt đường 0. Chiều cao công trình là 64.2m tính từ cốt 0.00m đến cốt sàn nắp hồ nước mái. Tầng 1: dùng làm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí. cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực.

Tầng 2 – 18: khu căn hộ dân cư.2 Mặt đứng Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước.3 Hệ thống giao thông Giao thông là hệ thống hành lang rộng rãi và thoáng mát Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy. Thang bộ gồm 2 thang. Thang máy bố trí ở giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng. luan14 of PHẠM document, khoaSVTT: 98.

THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 13 tai lieu, luan van15 of 98. CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG 1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.1 Hệ thống điện Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của thị xã vào nhà thông qua phòng máy điện.2 Hệ thống nước Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ.3 Thông gió và chiếu sáng Bốn mặt của công trình điều có ban công thông gió chiếu sáng cho các phòng. Ngoài ra còn bố trí máy điều hòa ở các phòng.4 Phòng cháy và thoát hiểm Công trình bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt. Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2.

Các tầng lầu đều có cầu thang bộ đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ. Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có hồ nước lớn phòng cháy chữa cháy.5 Chống sét Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh.6 Hệ thống thoát nước Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác, được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài. Gen rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường. luan15 of PHẠM document, khoaSVTT: 98.

THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 14 tai lieu, luan van16 of 98. CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG 1.5 CÁC MẶT BẰNG MẶT CẮT CỦA CÔNG TRÌNH 1.1 Mặt bằng tầng Công trình có : 18 tầng, 1 mái Hình 1.1: Mặt bằng tầng điển hình luan16 of PHẠM document, khoaSVTT: 98. THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 15 tai lieu, luan van17 of 98. CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG 1.2 Mặt đứng công trình Hình 1.2: Mặt đứng công trình luan17 of PHẠM document, khoaSVTT: 98.

THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 16 tai lieu, luan van18 of 98. CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG Hình 1.3: Mặt cắt công trình 1.6 TRIỂN KHAI BẢN VẼ Chi tiết kiến trúc công trình được thể hiện ở bản vẽ số 1,2,3,4. luan18 of PHẠM document, khoaSVTT: 98. THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 17 tai lieu, luan van19 of 98.

CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG PHẦN 2 KẾT CẤU (65%) luan19 of PHẠM document, khoaSVTT: 98. THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 18 tai lieu, luan van20 of 98. CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TẦNG SÀN ĐIỂN HÌNH 2.1 MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Hình 2.1: Mặt bằng chia ô sàn tầng điển hình 2.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn Do công trình có nhịp khá lớn L=9 m nên dùng kết cấu hệ dầm trực giao đỡ sàn, tăng độ cứng cho sàn và độ cứng không gian của công trình, đặc biệt là đối với các công trình cao tầng chịu tải trọng ngang lớn (gió, động đất…) D Chiều dày bản sàn được xác định sơ bộ theo công thức sau: h b = l (Theo sách m1 Sàn sườn betông toàn khối của GS. TS Nguyễn Đình Cống).

Với: m = (30÷35) đối với bản dầm (1 phương); m = (40÷50) đối với bản 2 phương D = (0.4) phụ thuộc độ lớn tải trọng. l1 - cạnh ngắn của ô bản. Chọn ô S3 (5800mm×5600mm) là ô bản làm việc 2 phương có l1 = 5800 (mm): D  1 1 hs = l1 =1× ÷ ×5800=(145÷116)(mm) m  40 50  Chọn chiều dày sàn các tầng là hs = 120 (mm) luan20 of PHẠM document, khoaSVTT: 98. THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 19 tai lieu, luan van21 of 98.

CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG 2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm Dầm chính: Chiều cao dầm : 1 1 1 1 h dc =  ÷ ×L1 =  ÷ ×9000=(750÷562.5)mm  12 16   12 16  Với L1 là nhịp của dầm. Chọn hdc = 700 (mm) 1 1 1 1 Bề rộng dầm chính: bdc =  ÷ ×h dc =  ÷ ×700=(175÷350)mm  2 4  2 4 Chọn bdc = 300 (mm) Dầm phụ: Chiều cao dầm : 1 1  1 1  h dp =  ÷ ×L1 =  ÷ ×9000=(562.5÷450)mm  16 20   16 20  Với L1 là nhịp của dầm. Chọn hdp = 500 (mm) 1 1 1 1 Bền rộng dầm phụ: bdp =  ÷ ×h dp =  ÷ ×500=(125÷250)mm  2 4  2 4 Chọn bdp = 200 (mm) Vậy kích thước dầm chính là 300x700 và dầm phụ là 200x500.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG Tải trọng tác dụng lên sàn bao gồm: + Trọng lượng bản thân sàn. + Tĩnh tải phụ thuộc các lớp cấu tạo sàn.

+ Tĩnh tải tường trên sàn. + Hoạt tải phụ thuộc mục đích sử dụng của sàn.1 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn Bảng 2.1: Bảng tải trọng do các lớp cấu tạo sàn chung Tĩnh Trọng Tĩnh tải Chiều Hệ số tải lượng tiêu STT Vật liệu dày vượt tính riêng chuẩn tải toán kG/m3 mm kG/m2 kG/m2 1 Bản thân kết cấu sàn 2500 120 300 1.1 330 2 Các lớp hoàn thiện sàn và trần - Gạch Ceramic 2000 10 20 1.1 22 luan21 of PHẠM document, khoaSVTT: 98. THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 20 tai lieu, luan van22 of 98. CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG - Vữa lát nền 1800 30 54 1.1 3 Hệ thống kỹ thuật 60 60 Tổng tĩnh tải 461 517.2: Bảng tải trọng do các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, lô gia Trọng Tĩnh tải Tĩnh tải Chiều Hệ số lượng tiêu tính STT Vật liệu dày vượt riêng chuẩn toán tải kG/m3 mm kG/m2 kG/m2 1 Bản thân kết cấu sàn 2500 90 225 1.1 248 2 Các lớp hoàn thiện sàn và trần - Lớp gạch 2000 10 20 1.1 22 - Vữa lót + tạo dốc 1800 30 54 1.2 - Lớp chống thấm 2200 30 66 1.1 3 Hệ thống kỹ thuật 60 60 Tổng tĩnh tải 452 514.5 Nhận thấy kết quả tính toán tải trọng chênh lệch nhau không đáng kể.

Trong những ô bản vừa có sàn phòng ở, vừa có sàn nhà vệ sinh, để đơn giản về tính toán, lấy tĩnh tải là giá trị trung bình trong cộng của hai loại sàn.2 Tải trọng thường xuyên do tường xây Tường xây trên sàn: g t =   b  (h t − h s )  n Do một số vị trí tường không nằm trên dầm nên ta phải tính toán tải tường tác dụng lên sàn. Ở đây, ta quy thành tải phân bố đều trên sàn, chọn ô sàn có số lượng tường nhiều nhất, ta tính tổng tải tường rồi chia thành tải phân bố trên ô sàn đó, lấy cho các ô sàn còn lại.44kG / m g100  ltuong Quy tải phân bố trên sàn: q = Ssan luan22 of PHẠM document, khoaSVTT: 98. THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 21 tai lieu, luan van23 of 98. CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG 613.5 Tổng tĩnh tải trong 1 ô sàn có cộng thêm trọng lượng tường xây là: gstc = 4.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn Giá trị hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng.

Hệ số độ tin cậy n đối với tải trong phân bố đều xác định theo điều 4.3 trang 15 TCVN 2737- 1995: Khi ptc < 2(kN/m2) → n = 1.3: Hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán tác dụng lên ô sàn Tải tiêu chuẩn Hệ số tin Tải tính toán Chức năng phòng g stc (kN/m2) cậy n g stt (kN/m2) Phòng ngủ, phòng ăn, bếp, 2 1.4 phòng khách, phòng vệ sinh Sảnh, hành lang 3 1.4: Kết quả tải trọng tác dụng lên các ô sàn Tải tác dụng Tên Tải tác dụng Tên Tĩnh tải Hoạt tải Tổng ô Hoạt tải Tổng ô tt tt tc sàn Tĩnh tải ptt tt p g q g qtt sàn (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) S1 5.02 luan23 of PHẠM document, khoaSVTT: 98. THIÊN QUÂN MSSV: 1451160057 22 tai lieu, luan van24 of 98. CHUNG CƯ THIÊN HOÀNG S8 5.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN 2.1 Xác định sơ đồ tính Tất cả các ô sàn đều là kết cấu toàn khối với dầm, do đó xét tỉ lệ độ cứng giữa dầm và sàn để xác định sơ đồ tính toán của ô sàn. h 700 Xét tỉ số: d = = 5.8  3 , liên kết giữa bản và dầm là liên kết ngàm.

hs 120 Dựa vào mặt bằng bố trí hệ dầm ta xác định được 2 loại ô bản sàn: L2 +Bản kê 4 cạnh:  2 gồm các ô sàn S3, S4, S5, S8, S9, S11, S12, S13, S14, L1 S15, S16, S18, S19, S20, S21, S22 L2 +Bản thuộc loại dầm:  2 gồm các ô sàn S1, S2, S6, S7, S10, S17, S23, S24 L1 2.