Đồ án tốt nghiệp thiết kế chung cư Central Garden - Trần Văn Tuấn

Giới thiệu ý tưởng thiết kế nội thất chung cư Central Garden hiện đại, tối ưu hóa không gian sống và tạo cảm giác thoải mái, sang trọng cho cư dân.

• Tác giả: Trần Văn Tuấn
• Người hướng dẫn: Th.S Lê Phượng Bình
• 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 Central Garden
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết kế chung cư Central Garden

Chung cư Central Garden là dự án công trình dân dụng tiêu biểu tại thành phố Hồ Chí Minh. Dự án thuộc lĩnh vực công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng. Thiết kế chung cư Central Garden bao gồm hai phần chính: kiến trúc và kết cấu. Phần kiến trúc xác định công năng sử dụng, bố trí mặt bằng, diện tích các phòng. Phần kết cấu tính toán khả năng chịu lực của toàn bộ công trình. Công trình áp dụng các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành. TCVN 2737:1995 quy định về tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn bê tông cốt thép TCVN 5574:2012 được sử dụng cho thiết kế cấu kiện. Dự án sử dụng phần mềm SAP2000 và SAFE 2016 để mô phỏng. Kết quả tính toán cho phép đánh giá chính xác khả năng làm việc của kết cấu. Thiết kế đảm bảo các yêu cầu về an toàn, kinh tế và thẩm mỹ.

1.1. Vị trí và quy mô dự án Central Garden

Chung cư Central Garden tọa lạc tại trung tâm thành phố Hồ Chí Minh. Công trình có quy mô nhiều tầng, phục vụ nhu cầu nhà ở đô thị. Dự án bao gồm khu căn hộ, khu thương mại và các tiện ích công cộng. Quy mô thiết kế được xác định dựa trên quy hoạch tổng thể khu vực. Mật độ xây dựng và hệ số sử dụng đất tuân thủ quy định quản lý xây dựng. Dự án đáp ứng nhu cầu về nhà ở chất lượng cao cho cư dân thành phố.

1.2. Cơ sở lý luận và tiêu chuẩn áp dụng

Thiết kế chung cư Central Garden dựa trên hệ thống tiêu chuẩn quốc gia. TCVN 2737:1995 quy định cách tính tải trọng gió tác động lên công trình. Tiêu chuẩn bê tông cốt thép TCVN 5574:2012 hướng dẫn tính toán cấu kiện chịu lực. TCVN 9362:2012 quy định về thiết kế chống động đất. Các tiêu chuẩn này đảm bảo công trình đạt yêu cầu an toàn và bền vững. Ngoài ra, thiết kế còn tham khảo kinh nghiệm từ các dự án tương tự trong khu vực.

II. Phân tích tải trọng và yếu tố kỹ thuật thiết kế chung cư

Tải trọng là yếu tố quyết định đến an toàn kết cấu công trình. Thiết kế chung cư Central Garden xem xét nhiều loại tải trọng khác nhau. Tải trọng tĩnh bao gồm trọng lượng bản thân kết cấu và tường xây. Tải trọng động chính là tải trọng gió theo TCVN 2737:1995. Hoạt tải thay đổi tùy theo công năng sử dụng từng khu vực. Phòng căn hộ có hoạt tải tiêu chuẩn 1.95 kN/m². Hành lang có hoạt tải 3.4 kN/m². Sảnh và phòng thể thao chịu tải 4.8 kN/m². Tải trọng gió gồm thành phần tĩnh và thành phần động. Giá trị tải trọng gió phụ thuộc vào tốc độ gió, hình dạng công trình. Phương pháp tính toán kết hợp phân tích tĩnh và phân tích động. Hệ số tải trọng được áp dụng theo quy định để đảm bảo an toàn.

2.1. Tải trọng trọng lượng bản thân và tải trọng tĩnh

Tải trọng trọng lượng bản thân bao gồm khối lượng bê tông cốt thép. Tường gạch xây trên sàn cũng tạo tải trọng đáng kể lên kết cấu. Tường gạch 110mm có tải trọng khoảng 1.73 kN/m dài. Tường gạch 220mm có tải trọng khoảng 3.85 kN/m dài. Sàn mái và sàn các tầng được tính toán với tải trọng phủ bì phù hợp. Giá trị lớn nhất được lựa chọn để đảm bảo tính an toàn cho thiết kế.

2.2. Tải trọng ngang và tải trọng gió tác động

Tải trọng gió là tải trọng ngang chính tác động lên chung cư Central Garden. Tải trọng gió phụ thuộc vào tốc độ gió, hướng gió và hình dạng công trình. Theo TCVN 2737:1995, tải trọng gió gồm thành phần tĩnh và thành phần động. Thành phần tĩnh được xác định theo áp lực gió tác dụng lên bề mặt công trình. Thành phần động tính đến hiện tượng dao động cộng hưởng của kết cấu. Giá trị và phương tính toán được xác định theo các điều khoản tiêu chuẩn quy định.

III. Giải pháp thiết kế kết cấu và nền móng chung cư Central Garden

Giải pháp kết cấu chung cư Central Garden sử dụng hệ khung bê tông cốt thép. Hệ khung chịu lực chính bao gồm cột, dầm và sàn. Móng công trình được thiết kế dạng móng cọc bê tông. Phần mềm SAP2000 dùng để phân tích khung không gian nhiều tầng. Phần mềm SAFE 2016 mô phỏng và tính toán thiết kế sàn và móng. Sàn được chia thành các dải Strip theo hai phương X và Y. Thiết kế móng xem xét phản lực đầu cọc và kiểm tra xuyên thủng đài móng. Các đài móng M1, M2, M3, M4 được tính toán riêng biệt. Biểu đồ moment uốn được vẽ cho từng dải Strip. Độ võng của sàn được kiểm tra theo giới hạn cho phép. Toàn bộ quá trình thiết kế tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia.

3.1. Thiết kế hệ khung và sàn bê tông cốt thép

Hệ khung bê tông cốt thép là giải pháp chịu lực chính của công trình. Cột và dầm được bố trí hợp lý để truyền tải trọng xuống móng. Sàn bê tông cốt thép được tính toán bằng phần mềm SAFE 2016. Mô hình 3D của sàn cho phép đánh giá chính xác phân bố nội lực. Các dải Strip được chia theo hai phương X và Y để tính toán. Kết quả kiểm tra võng, moment uốn và lực cắt đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.

3.2. Thiết kế nền móng và đài móng cọc bê tông

Nền móng chung cư Central Garden sử dụng hệ thống cọc bê tông. Đài móng được thiết kế để phân bố đều tải trọng lên các đầu cọc. Các đài móng M1, M2, M3, M4 được mô hình hóa trong phần mềm SAFE 2016. Kiểm tra xuyên thủng đài móng là bước quan trọng trong thiết kế. Tháp xuyên do cột và do cọc tác dụng được xác định chính xác. Phản lực đầu cọc được kiểm tra để đảm bảo không vượt quá khả năng chịu tải.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của thiết kế chung cư

Đồ án thiết kế chung cư Central Garden hoàn thành đầy đủ các yêu cầu đề ra. Kết quả tính toán cho thấy công trình đạt tiêu chuẩn an toàn kết cấu. Hệ khung bê tông cốt thép hoạt động hiệu quả dưới tác dụng tải trọng. Móng cọc bê tông đảm bảo ổn định cho toàn bộ công trình nhiều tầng. Phần mềm SAP2000 và SAFE 2016 hỗ trợ đắc lực cho quá trình thiết kế. Phương pháp tính toán áp dụng có thể mở rộng cho các công trình tương tự. Thiết kế tuân thủ đầy đủ tiêu chuẩn quốc gia về xây dựng. Công trình đáp ứng yêu cầu về công năng, an toàn và thẩm mỹ. Kinh nghiệm từ đồ án này là hành trang quý giá cho kỹ sư xây dựng. Dự án chứng minh tính khả thi của phương pháp thiết kế hiện đại. Kết quả có ý nghĩa thực tiễn cao trong lĩnh vực xây dựng đô thị.

4.1. Đánh giá kết quả thiết kế và tính khả thi

Kết quả thiết kế chung cư Central Garden đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn kỹ thuật. Các cấu kiện bê tông cốt thép có khả năng chịu lực đảm bảo an toàn. Móng cọc hoạt động ổn định, không xảy ra hiện tượng lún quá giới hạn cho phép. Độ võng sàn nằm trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn. Phương pháp tính toán được kiểm chứng qua phần mềm mô phỏng chuyên dụng. Tính khả thi của thiết kế được khẳng định qua các chỉ tiêu kỹ thuật.

4.2. Ứng dụng và hướng phát triển cho công trình tương tự

Phương pháp thiết kế áp dụng cho chung cư Central Garden có thể mở rộng. Các kỹ sư xây dựng có thể tham khảo quy trình tính toán cho dự án tương tự. Sử dụng phần mềm SAP2000 và SAFE giúp rút ngắn thời gian thiết kế. Kết hợp tiêu chuẩn quốc gia với công nghệ mô phỏng tạo ra giải pháp tối ưu. Hướng phát triển bao gồm ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong thiết kế kết cấu. Công trình tương lai cần chú trọng tính bền vững và tiết kiệm năng lượng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH. Giới thiệu về công trình. Mục đích xây dựng công trình. Vị trí và điều kiện tự nhiên.

Quy mô công trình. Giải pháp kiến trúc. Giải pháp giao thông nội bộ. Tổng mặt bằng.

Giải pháp kĩ thuật khác. Hệ thống điện. Hệ thống cấp nước. Hệ thống thoát nước.

Hệ thống thông gió. Hệ thống chiếu sáng. Hệ thống phòng cháy – chữa cháy. Hệ thống chống sét.

Hệ thống thoát rác. 10 PHẦN II: KẾT C Ấ U. 11 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU. Giải pháp kết cấu.

Giải pháp kết cấu phần thân theo phương đứng. Giải pháp kết cấu phần thân theo phương ngang. Giải pháp kết cấu phần móng. Giải pháp vật liệu.

Vật liệu khác. Lớp bê tông bảo vệ. Bố trí hệ kết cấu chịu lực. Nguyên tắc bố trí.

Sơ bộ tiết diện kích thước cấu kiện. 16 CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG. Cơ sở tính toán tải trọng. Tải trọng thẳng đứng.

Tải trọng ngang (tải trọng gió). Nguyên tắc tính toán thành phần của tải trọng gió (TCVN 2737 – 1995). Thành phần tĩnh của tải trọng gió. Thành phần động của tải trọng gió.

Tổ hợp tải trọng gió. Tải trọng động đất. Tổng quan về tải trọng động đất. Cơ sở lý thuyết tính toán.

Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao dộng. Tổ hợp các hệ quả của các thành phần động đất. Các trường hợp tổ hợp tải trọng và cấu trúc tổ hợp. Các trường hợp tải trọng (Load Patterns).

Các trường hợp tải trọng trung gian (Load Case). Các trường hợp tổ hợp tải trọng (Load Combinations). 56 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ. Số liệu tính toán.

Kích thước sơ bộ. Tính toán bản thang. Tính toán cốt thép. Kiểm tra khả năng chịu cắt.

Kiểm tra theo THGH II. Triển khai bản vẽ. 73 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH. Số liệu tính toán.

Sơ bộ kích thước cấu kiện. Tĩnh tải tác dụng lên sàn. Hoạt tải tác dụng lên sàn. Mô hình tính toán bằng phần mềm safe 2016.

Các loại tải trọng (Load Patterns). Các trường hợp tổ hợp tải trọng (Load Combinations). Xác định nội lực và tính toán cốt thép sàn. Xác định nội lực sàn bằng SAFE 2016.

Tính toán cốt thép sàn. Kiểm tra sàn chịu lực cục bộ. Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn. Kiểm tra theo THGH II.

Triển khai bản vẽ. 100 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC. Số liệu tính toán. Tiêu chuẩn thiết kế.

Lựa chọn sơ đồ tính. Lựa chọn tiết diện thiết kế. Tính toán cốt thép dầm tầng điển hình (dầm tầng 5). Tính toán cốt thép dọc.

Tính toán cốt thép đai. Tính cốt thép cột khung trục vuông góc. Tính toán thép dọc cho cột. Tính toán cốt thép đai.

Triển khai bản vẽ. 154 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ VÁCH LÕI. Phương pháp giả thuyết vùng biên chịu moment. Phương pháp kiểm tra dùng biểu đồ tương tác.

Áp dụng tính toán. Gán phần tử lấy nội lực trong ETABS 2017. Tính toán phần tử Pier – sơ bộ cốt thép dọc. Kiểm tra khả năng chịu lực của lõi.

Kiểm tra khả năng chịu lực của vách sau khi giảm thép. Bố trí và kiểm tra cốt thép ngang. Tính toán lanh tô thang máy. Ứng xử của dầm cao (Deep Beam).

Lý thuyết tính toán dầm cao. Thực hành tính toán. Triển khai bản vẽ. 184 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC.

Giới thiệu chung. Điều kiện địa chất công trình. Lựa chọn giải pháp móng cho công trình. Phương án móng sâu.

Đặc điểm thiết kế móng cọc trong vùng chịu tải động đất. Cơ sở tính toán. Các giả thiết tính toán. Các loại tải trọng tính toán móng.

190 PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI. Giới thiệu về móng cọc khoan nhồi. Ưu – nhược điểm của phương án cọc khoan nhồi. Cấu tạo cọc và đài cọc.

Các hệ số làm việc khi thiết kế móng có xét đến tác dụng của tải trọng động đất. Xác định sức chịu tải cọc. Theo cường độ vật liệu. Theo cường độ đất nền.

Theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT. Xác định sức chịu tải thiết kế:. Tính toán móng M1 (Móng cột C28, C39). Sơ bộ chiều sâu đáy đài.

Xác định số lượng cọc. Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc. Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc.

Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước. Kiểm tra lún móng cọc. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng. Tính toán cốt thép đài cọc.

Tính toán móng M2 (Móng Cột C2). Sơ bộ chiều sâu đáy đài. Xác định số lượng cọc. Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc.

Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc sử dụng phần mềm. Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước. Kiểm tra lún móng cọc.

Kiểm tra điều kiện xuyên thủng. Tính toán cốt thép đài cọc. Tính toán móng M3 (móng cột C9 – C12). Sơ bộ chiều sâu đáy đài.

Xác định số lượng cọc. Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc. Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc sử dụng phần mềm.

Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước. Kiểm tra lún móng cọc. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng. Tính toán cốt thép đài cọc.

Tính toán móng M4 (móng cột C10 – C11). Sơ bộ chiều sâu đáy đài. Xác định số lượng cọc. Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc.

Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc sử dụng phần mềm. Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước. Kiểm tra lún móng cọc.

Kiểm tra điều kiện xuyên thủng. Tính toán cốt thép đài cọc. Tính toán móng lõi thang. Xác định sức chịu tải của cọc.

Sơ bộ chiều sâu đáy đài. Xác định số lượng cọc. Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc sử dụng phần mềm.

Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước. Kiểm tra lún móng cọc. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng. Tính toán cốt thép đài cọc.

279 PHƯƠNG ÁN 2: MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC. Giới thiệu sơ lược về cọc bê tông ly tâm ứng suất trước. Sơ bộ chiều cao đài móng. Cấu tạo cọc.

Xác định sức chịu tải cọc. Các hệ số làm việc khi thiết kế móng có xét đến tác dụng của tải trọng động đất 285 8. Theo cường độ vật liệu. Theo cường độ đất nền.

Theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT. Xác định sức chịu tải thiết kế:. Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp. Tính toán móng M1 (Móng cột C28, C39).

Sơ bộ chiều sâu đáy đài. Xác định số lượng cọc. Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc. Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm.

Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc. Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước. Kiểm tra lún móng cọc. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng.

Tính toán cốt thép đài cọc. Tính toán móng M2 (Móng Cột C2). Sơ bộ chiều sâu đáy đài. Xác định số lượng cọc.

Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc. Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc. Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước.

Kiểm tra lún móng cọc. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng. Tính toán cốt thép đài cọc. Tính toán móng M3 (móng cột C9 – C12).

Sơ bộ chiều sâu đáy đài. Xác định số lượng cọc. Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc. Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm.

Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc sử dụng phần mềm. Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước. Kiểm tra lún móng cọc. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng.

Tính toán cốt thép đài cọc. Tính toán móng M4 (móng cột C10 – C11). Sơ bộ chiều sâu đáy đài. Xác định số lượng cọc.

Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc. Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm. Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc sử dụng phần mềm. Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước.

Kiểm tra lún móng cọc. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng. Tính toán cốt thép đài cọc. Triển khai bản vẽ.

Lựa chọn phương án móng. Chỉ tiêu về kết cấu. Chi phí vật liệu làm móng. Điều kiện thi công.

364 CHƯƠNG 9: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ. Kiểm tra chuyển vị đỉnh. Kiểm tra chuyển vị ngang tương đối. Kiểm tra gia tốc đỉnh.

369 CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN PHẲNG. Số liệu tính toán. Mô hình tính toán bằng phần mềm safe 2016. Xác định nội lực và tính toán cốt thép sàn.

Xác định nội lực sàn bằng SAFE 2016. Tính toán cốt thép sàn. Kiểm tra sàn chịu lực cục bộ. Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn.

Kiểm tra theo THGH II. Triển khai bản vẽ. 385 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 386 Tài liệu tiếng việt.

387 DANH MỤC BẢNG: Bảng 1.1 – Cao độ mỗi tầng .3 – Sơ bộ tiết diện sàn: .4 – Sơ bộ tiết diện cột giữa:.5 – Sơ bộ tiết diện cột biên: .6 – Sơ bộ tiết diện cột góc: .1 – Sàn căn hộ điển hình: .2 – Sàn hành lang tầng điển hình: .3 – Sàn khu vệ sinh, logia toàn bộ công trình: .4 – Sàn sân thượng: .5 – Sàn khu thương mại (tầng trệt, 2, 3): .6 – Sàn khu vực nắp hầm: .8 – Trọng lượng tường xây lên dầm & sàn: .9 – Hoạt tải tác dụng lên sàn: .10 – Đặc điểm địa hình gió của công trình: .11 – Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ VN: .12 – Độ cao Gradient và hệ số mt: .