Đồ án thiết kế tòa nhà Diamond Tower của sinh viên HCMUTE

Đồ án nghiên cứu hcmute thiết kế tòa nhà diamond tower, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính khả thi dự án.

• Tác giả: Phạm Công Minh
• Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thanh Tú
• 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: Thiết kế tòa nhà Diamond Tower
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu chung về Dự án Thiết kế Tòa nhà Diamond Tower tại HCMUTE

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế tòa nhà Diamond Tower" của sinh viên Phạm Công Minh (MSSV: 15149136) tập trung vào thiết kế kiến trúc và thiết kế kết cấu của một tòa nhà cao tầng. Tòa nhà được định vị là tòa nhà cao tầng hiện đại, nằm trong khuôn viên HCMUTE (Trường Đại học Công nghệ TP.HCM). Đồ án trình bày chi tiết quá trình thiết kế, từ khâu lập quy hoạch xây dựng, lựa chọn vật liệu xây dựng, phần mềm thiết kế (AutoCAD, Revit, SketchUp) cho đến 3D modeling và bản vẽ thiết kế. Thiết kế nội thất và thiết kế ngoại thất cũng được đề cập, hướng đến phong cách hiện đại, chú trọng đến yếu tố an toàn phòng cháy chữa cháy và tiện ích tòa nhà. Đặc biệt, đồ án đánh giá tác động môi trường của dự án.

1.1. Nhu cầu và mục tiêu thiết kế

Đồ án phản ánh nhu cầu xây dựng nhà ở cao tầng tại khu vực đô thị. Diamond Tower được thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu nhà ở hiện đại, đầy đủ tiện nghi cho người dân. Thiết kế tòa nhà cao tầng này hướng đến việc tối ưu không gian sống, kết hợp các tiện ích như trung tâm thương mại, văn phòng, nhằm tạo ra một khu phức hợp đa chức năng. Mục tiêu của thiết kế là tạo nên một công trình chất lượng cao, thẩm mỹ, đáp ứng tiêu chuẩn xây dựng và bảo vệ môi trường. Đồ án tập trung vào việc giải quyết các vấn đề liên quan đến quy hoạch xây dựng, thiết kế kiến trúc, thiết kế kết cấu và quản lý dự án xây dựng.

1.2. Vị trí quy mô và đặc điểm công trình

Dự án Diamond Tower được định vị tại một vị trí cụ thể (trong đồ án). Thiết kế đề cập đến diện tích xây dựng, số tầng, và các chức năng chính của tòa nhà. Quy mô công trình bao gồm tầng hầm, tầng thương mại, tầng văn phòng và các tầng căn hộ. Đặc điểm của kiến trúc tòa nhà được nhấn mạnh, bao gồm giải pháp mặt đứng, hình khối, hệ thống giao thông (thang máy, cầu thang), nhằm tạo ra một không gian sống hiện đại và thuận tiện. Việc lựa chọn vật liệu xây dựng cũng được đề cập, hướng đến sự bền vững và tính thẩm mỹ cao. Thiết kế chú trọng sự hài hòa giữa công trình và môi trường xung quanh.

II. Giải pháp thiết kế kiến trúc và kết cấu

Phần này tập trung vào chi tiết thiết kế kiến trúc và thiết kế kết cấu của Diamond Tower. Đồ án trình bày giải pháp kiến trúc bao gồm mặt bằng phân khu chức năng, giải pháp mặt đứng và hình khối, và giải pháp hệ thống giao thông. Về thiết kế kết cấu, đồ án đề cập đến việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính, hệ kết cấu sàn, và các nguyên tắc tính toán. Phần mềm thiết kế như AutoCAD, Revit, SketchUp được sử dụng để tạo ra mô hình 3D Diamond Tower và các bản vẽ thiết kế. Đồ án cũng bao gồm phân tích tải trọng tác động, từ tải trọng đứng, tải trọng gió, đến tải trọng động đất. Tính toán thiết kế các bộ phận cấu thành như sàn, dầm, cột, móng được trình bày cụ thể.

2.1. Thiết kế kiến trúc

Thiết kế kiến trúc Diamond Tower đề cao sự hiện đại và tiện nghi. Giải pháp mặt đứng sử dụng vật liệu như đá Granite, kính an toàn, tạo vẻ sang trọng. Mặt bằng phân khu chức năng được bố trí hợp lý, phân chia rõ ràng các khu vực như trung tâm thương mại, văn phòng, và căn hộ. Hệ thống giao thông được thiết kế thuận tiện, bao gồm thang máy, cầu thang bộ và thang thoát hiểm. Phong cách thiết kế hiện đại, hướng tới sự tối ưu hóa không gian và ánh sáng tự nhiên. Bản vẽ thiết kế chi tiết thể hiện rõ ràng các yếu tố kiến trúc của tòa nhà. Hình ảnh Diamond Tower minh họa rõ nét thiết kế tổng thể.

2.2. Thiết kế kết cấu

Thiết kế kết cấu của Diamond Tower sử dụng hệ khung – vách BTCT toàn khối. Việc lựa chọn hệ kết cấu này dựa trên phân tích kỹ thuật và tính toán tải trọng. Đồ án trình bày chi tiết về tính toán tải trọng tác động, bao gồm tải trọng thường xuyên, tạm thời, gió và động đất. Phương pháp tính toán được sử dụng là kết hợp giữa tính toán tay và phần mềm Robot Structural. Tính toán cốt thép cho các cấu kiện như sàn, dầm, cột, móng được trình bày một cách rõ ràng. Kiểm tra độ bền, độ cứng, và độ ổn định của kết cấu được thực hiện theo tiêu chuẩn hiện hành. Bản vẽ kết cấu chi tiết thể hiện rõ ràng bố trí cốt thép và các chi tiết kỹ thuật.

III. Đánh giá và ứng dụng

Đồ án Thiết kế tòa nhà Diamond Tower tại HCMUTE có giá trị thực tiễn cao. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các dự án thiết kế nhà cao tầng tương tự. Mô hình 3D Diamond Tower và các bản vẽ thiết kế cung cấp thông tin chi tiết cho quá trình thi công. Việc phân tích chi tiết về tải trọng và kết cấu đảm bảo an toàn cho công trình. Đồ án cũng góp phần nâng cao hiểu biết về công nghệ xây dựng và quản lý dự án xây dựng. Những kinh nghiệm rút ra từ đồ án có thể ứng dụng vào thực tiễn. Thông tin dự án Diamond Tower được trình bày đầy đủ.

3.1. Giá trị nghiên cứu

Đồ án đóng góp vào lĩnh vực thiết kế kiến trúc và thiết kế kết cấu nhà cao tầng. Thiết kế Diamond Tower là một ví dụ cụ thể về ứng dụng các nguyên tắc và kỹ thuật hiện đại. Phân tích về tác động môi trường mang lại ý nghĩa về tính bền vững. Bản vẽ thiết kế và mô hình 3D là nguồn tài liệu quý giá. Nghiên cứu giúp hiểu rõ hơn về vật liệu xây dựng, phần mềm thiết kế, và quản lý dự án xây dựng. Dự án Diamond Tower HCMUTE được đánh giá cao về mặt chất lượng và tính ứng dụng thực tế.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng trực tiếp vào quá trình thiết kế và xây dựng nhà cao tầng. Bản vẽ thiết kế và mô hình 3D Diamond Tower có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo. Giải pháp thiết kế và phương pháp tính toán được trình bày có thể áp dụng rộng rãi. Đồ án cung cấp kiến thức thực tiễn về quản lý dự án xây dựng, giúp tiết kiệm chi phí và thời gian. Thông tin chi tiết về dự án Diamond Tower, bao gồm chi phí xây dựng, thầu xây dựng, và giấy phép xây dựng (nếu có) có ý nghĩa quan trọng. Thực trạng xây dựng Diamond Tower (nếu có) có thể được sử dụng để đánh giá hiệu quả của đồ án.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH - Trước thực trạng dân số phát triển nhanh, nhu cầu mua đất xây dựng nhà càng nhiều nhưng nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây nhà. Để giải quyết vấn đề này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân cư là giải pháp hợp lý hiện nay. Ngoài ra sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế cho các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp cũng giúp thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị nhằm tương xứng với tầm vóc và vị thế của nước ta, đồng thời cũng giúp tạo cơ hội việc làm cho nhiều người dân. - Chính vì thế, chung cư cao cấp DIAMOND TOWER ra đời nhằm góp phần giải quyết các mục tiêu trên.

Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp và bao gồm các khu giải trí, thương mại, mua sắm… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho nhu cầu sống của người dân. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH Vị trí công trình - Chung cư cao cấp Diamond Tower sẽ được xây dựng tại số 77 đường Kinh Dương Vương, thành phố Đà Nẵng trên diện tích khu đất 3850m2, cụm công trình được quy hoạch một cách chặt chẽ, nhằm khắc phục các ảnh hưởng tự nhiên khắc nghiệt, đồng thời tận dụng các điều kiện tự nhiên tốt như ánh sáng, gió, tầm nhìn, cảnh quan cao ráo và bằng phẳng. Qui mô và đặc điểm công trình - Diamond Tower đã trở thành điểm sáng thu hút nhiều đối tượng khách hàng, gia đình, doanh nghiệp đến an cư và phát triển. - Các căn hộ tại đây được thiết kế hợp lý với quy mô vừa và nhỏ, thuận lợi cho nhiều khách hàng và gia đình, đặc biệt là các doanh nhân, nhân viên văn phòng hoặc làm việc tại nhà.

- Cùng với thiết kế hiện đại, sang trọng. Diamond Tower hứa hẹn sẽ là khu phức hợp mang đến môi trường sống an toàn và tiện nghi, đáp ứng trọn vẹn cho nhu cầu an cư và đầu tư lâu dài. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC Mặt bằng phân khu chức năng - Khu phức hợp chung cư thương mại dịch vụ Diamond Tower gồm 16 tầng, trong đó có 1 tầng hầm và 15 tầng nổi. - Kích thước công trình: - Gồm 2 lõi thang máy, 2 khu vực thang thoát hiểm và 1 số thang bộ khác để di chuyển từ hầm lên lên tầng kỹ thuật.

- Tầng 1-2 trung tâm thương mại. - Tầng kỹ thuật, văn phòng và các tầng khác bên trên là căn hộ cho thuê. - Tầng hầm nằm ở cốt cao độ -1.20m được bố trí ram dốc từ mặt đất đến hướng chính để giúp thuận tiện cho việc lưu thông lên xuống tầng hầm. Ta thấy công năng công trình là chung cư cao cấp nên phần lớn diện tích tầng hầm 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 tầng hầm để 1 do an xe ô tô là hết sức cần thiết, bên cạnh bố trí để xe gắn máy.

Bố trí các hộp gen hợp lý và tạo không gian thoáng mát nhất có thể cho tầng hầm. - Từ tầng 3 đến tầng 15 gồm các căn hộ nhà ở cao cấp 3 sao với đầy đủ tiện nghi và hoàn thiện nội thất, dưới đây là mặt bằng tầng cho ta thấy rõ nhất chức năng của khối nhà, các căn hộ được bố trí hợp lý xung quanh lối đi chung giúp cho giao thông tiện lợi giữa hai khối nhà cùng với việc hiệu quả trong quá trình sử dụng công trình. - Tầng 16 là tầng mái. Giải pháp mặt đứng và hình khối - Công trình có dạng khối thẳng đứng, chiều cao công trình là 59.

- Mặt đứng công trình hài hòa với cảnh quang xung quanh. - Công trình sử dụng vật liệu chính là đá Granite, sơn nước, khung kính inox và kính an toàn cách âm cánh nhiết tạo mà sắc hài hòa, tao nhã. - Công trình có hình khối kiến trúc hiện đại phù hợp với tính chất một chung cư cao cấp kết hợp với trung tâm thương mại. Việc sử dụng các vật liệu mới cho mặt đứng công trình như đá Granite, gạch ốp cao cấp cùng với những mảng kính dày tạo vẻ sang trọng cho một công trình kiến trúc, đang là xu thế xây dựng ngày nay.

- Sử dụng, khai thác triệt để nét 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, sơn màu tường. Giải pháp hệ thống giao thông - Hệ thống giao thông phương ngang trong công trình là hệ thống hành lang.

- Hệ thống giao thông đứng bao gồm thang máy hoạt động 24/24, cầu thang bộ và thoát hiểm. Trong đó, 4 thang máy mỗi bên và được bố trí ngay giữa và chạy dọc theo chiều cao công trình cùng với cầu thang bộ còn lại được bố trí cuối các sảnh chính phù hợp với chức năng sử dụng và thoát hiểm của từng tầng trong công trình. - Hệ thống thang máy được thiết kế thoải mái, thuận lợi và phù hợp với nhu cầu sử dụng công trình. Giải pháp kết cấu kiến trúc - Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung – vách BTCT toàn khối.

- Mái phẳng bằng bêtông cốt thép và được chống thấm. - Cầu thang bằng bê tông cốt thép toàn khối. Bể chứa nước được làm bằng bêtông cốt thép, dùng để trữ nước, luân phiên cấp nước cho việc sử dụng của toàn bộ các tầng. Tường bao che và tường ngăn giữa các căn hộ dày 200mm, tường ngăn phòng dày 100mm.

2 do an CHƯƠNG 2: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH TỔNG QUAN - Để đảm bảo các yêu cầu kết cấu, kết cấu sàn sườn bê tông toàn khối là phương án hợp lý được chọn cho công trình này, với chiều cao tầng thấp, để tạo không gian chọn phương án kết cấu là sàn phẳng. Các phần tính toán sàn tầng điển hình như sau:  Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện  Xác định tải trọng tác dụng  Mặt bằng sàn và sơ đồ tính  Tính toán cốt thép cho sàn  Kiểm tra độ võng của sàn LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU Hệ kết cấu chịu lực chính - Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau: - Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu ống. - Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung - giằng, kết cấu khung - vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp. - Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình.

- Trong đó kết cấu tường chịu lực (hay còn gọi là vách cứng) là một hệ thống tường vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang. Đây là loại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngoài đã chỉ ra rằng rất thích hợp cho các chung cư cao tầng. Ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này là không cần sử dụng hệ thống dầm sàn nên kết hợp tối ưu với phương án không bị hệ thống dầm cản trở, do vậy chiều cao của ngôi nhà giảm xuống. Hệ kết cấu tường chịu lực kết hợp với hệ sàn tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao, độ cứng phương ngang tốt khả năng chịu lực lớn, đặc biệt là tải trọng ngang.

- Kết cấu vách cứng có khả năng chịu động đất tốt. Theo kết quả nghiên cứu thiệt hại các trận động đất gây ra, ví dụ trận động đất vào tháng 2/1971 ở California, trận động đất tháng 12/1972 ở Nicaragoa, trận động đất năm 1977 ở Rumani… cho thấy rằng công trình có kết cấu vách cứng chỉ bị hư hỏng nhẹ trong khi các công trình có kết cấu khung bị hỏng nặng hoặc sụp đổ hoàn toàn. Vì vậy đây là giải pháp kết cấu được chọn sử dụng cho công trình. Hệ kết cấu sàn - Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu.

- Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng. Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình. - Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo vẽ mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được lựa chọn như sau:  Kết cấu móng cọc khoan nhồi, đài băng hay bè.  Kết cấu sàn dầm.

3 do an  Kết cấu công trình là kết cấu tường chịu lực, bao gồm hệ thống vách cứng, cột tạo hệ lưới đỡ bản sàn không dầm và được nằm ẩn tại các góc căn hộ. Hệ thống vách cứng, cột được ngàm vào hệ đài. Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU - Khi thiết kế cần tạo sơ đồ kết cấu, kích thước tiết diện và bố trí cốt thép đảm bảo được độ bền, độ ổn định và độ cứng không gian xét trong tổng thể cũng như riêng từng bộ phận kết cấu. Việc đảm bảo đủ khả năng chịu lực phải trong cả giai đoạn xây dựng và sử dụng.

- Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo hai nhóm trạng thái giới hạn. Nhóm trạng thái giới hạn thứ 1 Nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:  Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động.  Không bị mất ổn định về hình dáng và vị trí.  Không bị phá hoại khi kết cấu bị mỏi.

 Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hưởng bất lợi của môi trường. 4 do an Nhóm trạng thái giới hạn thứ 2 Nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:  Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt.  Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động.