TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC
Giới thiệu về công trình
1.1.1 Mục đích xây dựng công trình.
Khu vực Châu Á – Thái Bình Dương đã trở thành một trong những nền kinh tế năng động nhất thế giới, với mức tăng trưởng hàng năm từ 6 đến 8% Sự phát triển này đã thu hút sự chú ý của các nước phương Tây, dẫn đến việc điều chỉnh chính sách kinh tế và chính trị nhằm gia tăng sự hiện diện trong khu vực Cuộc cạnh tranh giành thị phần trong thị trường đầy tiềm năng này đang diễn ra hết sức quyết liệt.
Để một quốc gia phát triển mạnh mẽ trong các lĩnh vực kinh tế xã hội, việc xây dựng cơ sở hạ tầng vững chắc là rất quan trọng, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho cuộc sống và công việc của người dân Đặc biệt đối với Việt Nam, một quốc gia đang phát triển và khẳng định vị thế trên trường quốc tế, việc cải thiện an sinh xã hội và điều kiện làm việc cho người dân là ưu tiên hàng đầu Trong đó, nhu cầu về chỗ ở là một trong những nhu cầu cấp thiết nhất.
Sự gia tăng các cao ốc trong thành phố không chỉ đáp ứng nhu cầu hạ tầng cấp bách mà còn tạo nên bộ mặt mới cho đô thị, đồng thời mở ra nhiều cơ hội việc làm cho người dân.
Sự xuất hiện của các nhà cao tầng đã thúc đẩy sự phát triển của ngành xây dựng, nhờ vào việc áp dụng các kỹ thuật hiện đại và công nghệ tiên tiến trong tính toán, thi công và xử lý thực tế, cũng như việc tiếp thu các phương pháp thi công hiện đại từ nước ngoài.
Chung cư cao cấp Phú Định được thiết kế và xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu sống hiện đại của người dân, với đầy đủ tiện nghi và cảnh quan đẹp Đây là một khu nhà cao tầng chất lượng cao, lý tưởng cho sinh sống, giải trí và làm việc, đồng thời có giá thành hợp lý.
Giải pháp kiến trúc
Chung cư được xây dựng gần cảng Phú Định, tọa lạc ở vị trí thoáng đãng và đẹp mắt, góp phần tạo điểm nhấn cho khu vực Công trình không chỉ mang lại sự hài hòa mà còn thể hiện tính hiện đại trong tổng thể quy hoạch khu dân cư.
Công trình được đặt trên trục đường giao thông thuận lợi, giúp dễ dàng cung cấp vật tư và di chuyển bên ngoài Hệ thống cấp điện và cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện, đáp ứng đầy đủ nhu cầu cho công tác xây dựng.
Khu đất xây dựng có địa hình bằng phẳng, không có công trình cũ hay công trình ngầm, tạo điều kiện thuận lợi cho thi công và bố trí tổng bình đồ.
Hình 1.1 Vị trí xây dựng công trình trên bản đồ.
1.2.1 Mặt bằng và phân khu chức năng.
- Mặt bằng công trình hình vuông, cạnh 26m chiếm diện tích đất xây dựng là 676 m 2
Công trình gồm 15 tầng và 1 tầng hầm, với mặt sàn tầng trệt được chọn tại cos ±0.00m và mặt sàn tầng hầm tại cos -3.00m Chiều cao tổng thể của công trình đạt 51.4m tính từ mặt đất tự nhiên.
- Chiều cao tầng điển hình là 3.2m, tầng 1(trệt) cao 3.6m, tầng hầm cao 3m.
Tầng hầm được thiết kế với thang máy ở giữa, xung quanh là chỗ đậu xe ô tô, cùng với các phòng máy bơm nước và máy phát điện dự phòng Tầng trệt được sử dụng làm siêu thị và cửa hàng, phục vụ nhu cầu mua sắm và các dịch vụ giải trí cho các hộ gia đình cũng như cư dân trong khu vực.
- Tầng mái: bố trí quạt hướng trục, bồn nước mái.
- Tầng 2 – Tầng 15: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở.
Giải pháp mặt bằng đơn giản giúp tạo ra không gian rộng rãi cho các căn hộ, sử dụng vật liệu nhẹ làm vách ngăn để tổ chức không gian linh hoạt Điều này phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, đồng thời cho phép dễ dàng thay đổi trong tương lai.
Bảng 1.1 Cao độ mỗi tầng
- Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước.
- Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang.
- Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm 2 thang bộ,
Trong tòa nhà có 3 thang máy, bao gồm 2 thang máy chính và 1 thang máy chở hàng phục vụ y tế Thang máy và thang bộ được bố trí ở trung tâm, trong khi các căn hộ xung quanh lõi được ngăn cách bởi hành lang, tạo ra khoảng cách di chuyển ngắn nhất Sự thiết kế này không chỉ tiện lợi, hợp lý mà còn đảm bảo thông thoáng cho không gian sống.
- Hệ kết cấu của công trình là hệ BTCT toàn khối.
- Mái phẳng bằng BTCT và được chống thấm.
Bể chứa nước bằng bê tông cốt thép hoặc inox được lắp đặt trên tầng mái nhằm mục đích trữ nước, cung cấp nước cho toàn bộ các tầng trong tòa nhà và phục vụ cho công tác cứu hỏa.
- Tường bao che, tường ngăn dày 200mm và 100mm.
- Phương án móng dùng phương án móng sâu.
Hệ thống điện của công trình được thiết kế với đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn, đảm bảo tính thẩm mỹ và an toàn Ngoài ra, công trình còn trang bị hệ thống phát điện riêng, giúp cung cấp điện năng khi cần thiết, nâng cao độ tin cậy và hiệu suất sử dụng.
Hệ thống cấp nước của công trình được thiết kế thông minh, lấy nguồn nước từ hệ thống cấp nước thành phố kết hợp với nước ngầm từ các giếng khoan Nước được dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và sau đó được bơm lên hồ nước mái, từ đó phân phối đến mọi khu vực trong công trình.
Hệ thống thoát nước thu gom nước thải sinh hoạt từ các ống nhánh, sau đó tập trung tại các ống thu nước chính bố trí thông tầng Nước thải được lưu trữ ở tầng hầm, qua quá trình xử lý trước khi đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố.
- Hệ thống thoát rác : ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn chứa ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi.
Hệ thống thông thoáng và chiếu sáng của các phòng được thiết kế tối ưu với cửa sổ và cửa kính, đảm bảo không gian luôn thông thoáng tự nhiên Mỗi phòng đều nhận được ánh sáng tự nhiên kết hợp hài hòa với ánh sáng nhân tạo, tạo điều kiện lý tưởng cho sinh hoạt và làm việc.
Hệ thống phòng cháy chữa cháy được trang bị đầy đủ tại mỗi tầng, bao gồm thiết bị chống hỏa hoạn đặt ở hành lang và hệ thống báo khói tự động lắp đặt trong nhà.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU
2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU.
- Căn cứ Nghị Định số 12/2009/NĐ - CP, ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng.
- Căn cứ Nghị Định số 15/2013/NĐ - CP, ngày 06/02/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng.
- Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam.
Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:
TCXD 9362: 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.
TCXDVN 5574: 2018 Kết cấu Bê Tông và Bê Tông toàn khối.
TCVN 9394: 2012 Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu.
TCVN 9395: 2012 Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu.
TCVN 2737: 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCXDVN 198:1997 Nhà cao tầng -Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối.
TCXDVN 10304: 2012 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCXDVN 229: 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió.
TCXDVN 375: 2006 Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất.
Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác
2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU.
2.2.1 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.
Các kệ kết cấu đặc biệt bao gồm hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép Những hệ kết cấu này đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường tính ổn định và khả năng chịu lực của công trình Việc áp dụng các kệ kết cấu này giúp tối ưu hóa thiết kế và nâng cao hiệu suất sử dụng không gian.
- Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tuỳ thuộc và nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình.
Kết cấu tường chịu lực, hay còn gọi là vách cứng, là hệ thống tường có khả năng chịu tải trọng đứng và ngang, rất phù hợp cho các chung cư cao tầng Hệ kết cấu này kết hợp với hệ sàn tạo thành một hộp nhiều ngăn với độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao và khả năng chịu lực lớn, đặc biệt là tải trọng ngang Vách cứng có khả năng chống chịu động đất tốt, như đã được chứng minh qua các nghiên cứu thiệt hại từ các trận động đất, chẳng hạn như trận động đất ở California vào tháng 2/1971 và Nicaragua vào tháng 12/1972.
Giải pháp kỹ thuật
Hệ thống điện bao gồm các đường dây điện được lắp đặt ngầm trong tường và sàn, cùng với một hệ thống phát điện riêng biệt, đảm bảo cung cấp điện cho công trình khi cần thiết.
Hệ thống cấp nước của công trình được thiết kế thông minh, kết hợp giữa nguồn nước từ hệ thống cấp nước thành phố và nguồn nước ngầm từ các giếng khoan Nước được dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và sau đó được bơm lên hồ nước mái, đảm bảo cung cấp nước đến mọi khu vực trong công trình một cách hiệu quả.
Hệ thống thoát nước đóng vai trò quan trọng trong việc thu gom nước thải sinh hoạt từ các ống nhánh, sau đó tập trung tại các ống thu nước chính được bố trí thông tầng Nước thải này sẽ được thu gom ở tầng hầm, xử lý và sau đó được đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố.
- Hệ thống thoát rác : ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn chứa ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi.
Hệ thống thông thoáng và chiếu sáng của các phòng được thiết kế để đảm bảo không khí tự nhiên lưu thông, với cửa sổ và cửa kính được bố trí hợp lý Mỗi phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với ánh sáng nhân tạo, tạo ra không gian sống thoải mái và dễ chịu.
Hệ thống phòng cháy chữa cháy được trang bị đầy đủ tại mỗi tầng, bao gồm thiết bị chống hỏa hoạn đặt ở hành lang Ngoài ra, trong nhà còn lắp đặt hệ thống báo khói tự động nhằm đảm bảo an toàn tối đa cho cư dân.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU
2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU.
- Căn cứ Nghị Định số 12/2009/NĐ - CP, ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng.
- Căn cứ Nghị Định số 15/2013/NĐ - CP, ngày 06/02/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng.
- Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam.
Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:
TCXD 9362: 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.
TCXDVN 5574: 2018 Kết cấu Bê Tông và Bê Tông toàn khối.
TCVN 9394: 2012 Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu.
TCVN 9395: 2012 Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu.
TCVN 2737: 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCXDVN 198:1997 Nhà cao tầng -Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối.
TCXDVN 10304: 2012 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCXDVN 229: 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió.
TCXDVN 375: 2006 Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất.
Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác
2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU.
2.2.1 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.
Các kệ kết cấu đặc biệt bao gồm hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép Những hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường độ bền và khả năng chịu lực của công trình, đồng thời tối ưu hóa không gian sử dụng.
- Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tuỳ thuộc và nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình.
Kết cấu tường chịu lực, hay còn gọi là vách cứng, là hệ thống tường có khả năng chịu tải trọng đứng và ngang, rất phù hợp cho các chung cư cao tầng Hệ thống này kết hợp với sàn tạo thành một khối hộp nhiều ngăn với độ cứng không gian lớn và tính liền khối cao, giúp tăng cường độ cứng phương ngang và khả năng chịu lực, đặc biệt là tải trọng ngang Kết cấu vách cứng còn có khả năng chống chịu động đất hiệu quả, được chứng minh qua các nghiên cứu thiệt hại từ các trận động đất như ở California vào tháng 2/1971 và Nicaragua vào tháng 12/1972.
Vào năm 1977 tại Romania, nhiều công trình với kết cấu khung đã bị hỏng nặng hoặc hoàn toàn sụp đổ Do đó, giải pháp khắc phục được lựa chọn cho các công trình này là rất cần thiết.
Việc chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý rất quan trọng trong việc quyết định tính kinh tế của công trình Đối với các công trình cao tầng, tải trọng tích lũy lên cột và móng sẽ lớn hơn, dẫn đến tăng chi phí cho móng và cột, cũng như tải trọng ngang do động đất Do đó, cần ưu tiên giải pháp sàn nhẹ nhằm giảm tải trọng thẳng đứng.
- Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rông rãi hiện nay gồm: hệ sàn sườn, sàn không dầm, sàn ứng lực trước, sàn bê tông Bubbledeck,…
Sàn là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong nhà nhiều tầng, giúp tối ưu hóa khả năng chịu lực của vách cứng Nó không chỉ đảm bảo sự ổn định tổng thể của hệ thống cột và khung, mà còn truyền tải trọng ngang sang hệ vách cứng Sàn cứng còn có khả năng phân phối lại nội lực trong hệ vách, vì vậy việc lựa chọn phương án sàn phù hợp là cần thiết để đảm bảo công trình vừa kinh tế, vừa ổn định và thẩm mỹ.
Trong đồ án này, phương án sàn sườn truyền thống được lựa chọn để tựa lên hệ dầm của công trình Loại sàn này phù hợp cho các công trình có nhịp từ 5-7m, mang lại sự ổn định và hiệu quả cho thiết kế.
- Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng.
Dự án xây dựng có quy mô gồm 1 tầng hầm, 1 tầng thương mại và 14 tầng căn hộ, trong bối cảnh địa chất khu vực yếu Do đó, phương án móng cọc khoan nhồi được đề xuất để đảm bảo sự ổn định và an toàn cho công trình.
2.2.4 Vật liệu sử dụng cho công trình.
- Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt.
- Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng.
- Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão).
- Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình.
- Vật liệu có giá thành hợp lý.
Trong ngành xây dựng hiện nay, vật liệu chủ yếu được sử dụng là thép và bê tông cốt thép nhờ vào tính dễ chế tạo và nguồn cung dồi dào Bên cạnh đó, các vật liệu mới như vật liệu liên hợp thép – bê tông và hợp kim nhẹ cũng đang được nghiên cứu, tuy nhiên, việc áp dụng chúng còn hạn chế do công nghệ chế tạo còn mới mẻ và chi phí tương đối cao.
- Do đó, sinh viên chọn vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép.
- Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 17 MPa, Rbt = 1.2 MPa ; Eb = 32.5x10 3
MPa dùng cho toàn bộ kết cấu
- Vữa xi măng, cát B5C: vữa xây, tô trát tường nhà.
Lớp bê tông bảo vệ;
Đối với cốt thép dọc chịu lực, bao gồm cốt thép không ứng lực trước, ứng lực trước và ứng lực trước kéo trên bệ, chiều dày lớp bê tông bảo vệ phải đảm bảo không nhỏ hơn đường kính của cốt thép hoặc dây cáp.
Trong bản và tường có chiều dày trên 100mm: 15mm (20mm)
Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥ 250mm: 20mm (25mm)
Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35mm Toàn khối khi không có lớp bê tông lót: 50mm
Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác
2.3 KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN CÔNG TRÌNH.
- Chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Sơ bộ xác định chiều dày hs theo biểu thức: h =D bs m
D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng D = (0.8 – 1.4) m: hệ số phụ thuộc loại bản kê 4 cạnh m = (40 – 45)
L: chiều dài cạnh ngắn bản dầm
- Chiều cao tối hiểu hmin = 50 mm đối với nhà ở và nhà công cộng.
2.3.2 Chiều dày sàn tầng hầm.
Chọn chiều dày sàn hầm 120 mm
Chọn chiều dày tường hầm 200 mm
2.3.3 Chiều dày vách và lõi thang máy.
- Chiều dày vách, lõi được sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng … đồng thời phải đảm bảo điều 3.4.1 TCVN 198:1997 ìt ³ ù ù
- Xác định chiều dày vách phải thỏa ít ³ ù ù ùợồ F VCL ³ 0.015 ồ F S
Trong đó: t: chiều dày vách ht: chiều cao tầng ồ F VCL : tổng diện tích vỏch chịu lực trờn một sàn ồ F
- Sơ bộ theo công thức kinh nghiệm (sơ bộ theo 2 điều kiện:độ võng và điều kiện độ bền) sau: b Chiều cao dầm
L – nhịp dầm đang xét; md – hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng md
= 12 – 16 đối với dầm chính của khung ngang nhiều nhịp md
= 16 – 20 đối với dầm phụ b Bề rộng dầm:
Kích thước tiết diện dầm được xác định sơ bộ dựa vào nhịp dầm, theo công thức kinh nghiệm, nhằm đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng và đủ khả năng chịu lực.
‒ Sơ bộ tiết diện cột thay đổi theo độ cao, giảm tiết diện theo 4 tầng 1 lần.
Bảng 2.2 Sơ bộ tiết diện cột
Hình 2.1 – Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình
3.1.1 Tải các lớp cấu tạo sàn.
Tĩnh tải là tải trọng thường xuyên bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo g tt = ∑γ δ n s trong đó: γi δi ni a Sàn khu ở, sàn hành lang
Trang 18 b Sàn âm khu nhà vệ sinh
- Lớp vữa lát gạch tạo dốc + chống thấm,
Hình 3.2 – Các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh
STT Các lớp cấu tạo
STT Các lớp cấu tạo
Bảng 3.3 Tĩnh tải hành lang
Bảng 3.4 Tĩnh tải sàn sân thượng
