Thiết kế tòa nhà Viettel Tiền Giang

Phần này nêu rõ nhu cầu xây dựng các công trình cao tầng hiện nay ở Việt Nam, với chức năng đa dạng như nhà ở, văn phòng, khách sạn, trung tâm thương mại, ngân hàng,… Công trình Tòa nhà Viettel Tiền Giang được xây dựng nhằm mục đích mở rộng hoạt động sản xuất kinh doanh của Viettel trên toàn quốc, phục vụ nhu cầu khách hàng mọi vùng miền. Cụ thể, việc xây dựng tòa nhà này nhằm kết hợp kinh doanh đa dịch vụ của Viettel tại Tiền Giang, tạo môi trường làm việc tốt cho cán bộ nhân viên, nâng cao chất lượng hạ tầng viễn thông và dịch vụ cung cấp cho khách hàng, đồng thời đảm bảo các nhiệm vụ kinh doanh, chính trị và quân sự được giao. Đây là một phần trong chiến lược mở rộng và phát triển của Viettel trên phạm vi cả nước, hướng tới đáp ứng tốt nhất nhu cầu ngày càng tăng của thị trường.

Tòa nhà Viettel Tiền Giang được xây dựng tại khu phố 4, phường 9, thành phố Mỹ Tho, tỉnh Tiền Giang. Vị trí này có lợi thế về giao thông, với hai mặt giáp đường: hướng Bắc giáp trục đường Đinh Bộ Lĩnh và phía Tây giáp đường nhánh vào khu dân cư. Mục tiêu đầu tư hướng đến việc tạo thêm quỹ đất thương mại, văn phòng và dịch vụ, góp phần xây dựng các công trình hiện đại, phù hợp với định hướng phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Tiền Giang. Việc đầu tư vào công trình này không chỉ đáp ứng nhu cầu của Viettel mà còn đóng góp vào sự phát triển cơ sở hạ tầng và diện mạo đô thị của thành phố Mỹ Tho nói riêng và tỉnh Tiền Giang nói chung. Điều này thể hiện tầm nhìn chiến lược của Viettel trong việc đầu tư phát triển hạ tầng viễn thông và kinh tế khu vực.

Đồ án tốt nghiệp này được thực hiện bởi sinh viên Đặng Văn Hạnh, MSSV 1012104045, thuộc lớp XD1401D, Khoa Xây Dựng Dân Dụng và Công Nghiệp, khóa 2010-2015. Sinh viên Đặng Văn Hạnh đã hoàn thành đồ án dưới sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS. Lê Thanh Huấn và PGS.TS. Nguyễn Đình Thám. Mặc dù đã nỗ lực hết sức, do kiến thức còn hạn chế, đồ án khó tránh khỏi những thiếu sót. Sinh viên Đặng Văn Hạnh bày tỏ mong muốn nhận được sự chỉ bảo thêm từ các thầy cô giáo. Việc thực hiện đồ án này đánh dấu sự hoàn tất chương trình đào tạo của sinh viên và thể hiện khả năng ứng dụng kiến thức chuyên môn vào thực tiễn xây dựng.

Giải pháp mặt bằng của Tòa nhà Viettel Tiền Giang được thiết kế với khẩu độ chính 7,2m x 7,2m. Chiều cao tầng được điều chỉnh linh hoạt, cụ thể: các tầng 3, 4, 5, 6, 7, 8 cao 3,6m; tầng 1, 2 và 9 cao 4,5m, tùy thuộc vào chức năng sử dụng của từng tầng. Trung tâm của mặt bằng là một lõi giao thông đứng, bao gồm 2 thang máy, 1 thang bộ và 1 thang thoát hiểm, kết hợp với khu vệ sinh chung và hệ thống kỹ thuật. Các không gian chức năng khác được bố trí xung quanh lõi này để đảm bảo sự thuận tiện và an toàn. Thiết kế này nhằm tối ưu hóa không gian sử dụng và đáp ứng các tiêu chuẩn về phòng cháy chữa cháy. Sự bố trí hợp lý các khu vực chức năng tạo sự thuận tiện cho người sử dụng và quản lý vận hành tòa nhà.

Tầng 2 được bố trí làm trung tâm thương mại với diện tích 620m² và nhà hàng ăn uống 266m², phục vụ khách hàng và nhân viên. Một thang cuốn đôi được bố trí để thuận tiện cho việc di chuyển giữa tầng 1 và tầng 2. Tầng 9 được thiết kế là trung tâm hội nghị truyền hình kết hợp trung tâm đào tạo (hội trường) với diện tích 290m². Các phòng nhỏ xung quanh hội trường được dùng làm kho thiết bị, và sảnh tầng (170m²) được bố trí làm căng tin. Sự phân bổ chức năng này thể hiện sự cân nhắc kỹ lưỡng đến nhu cầu sử dụng đa dạng của tòa nhà, đáp ứng cả mục đích kinh doanh và phục vụ cộng đồng. Việc tích hợp các tiện ích này trong cùng một tòa nhà tạo ra sự tiện lợi cho người sử dụng, tăng hiệu quả kinh tế và chất lượng không gian.

Tường bao quanh tòa nhà dày 22cm, được xây bằng gạch lỗ M75, có hai lớp trát và ốp tấm nhôm màu ghi sáng để đảm bảo chống thấm, chống ẩm. Tường ngăn chia không gian bên trong có độ dày 22cm hoặc 11cm tùy theo mục đích sử dụng. Tiết diện cột được lựa chọn sao cho phù hợp với tải trọng và chức năng của tòa nhà. Cột các trục A, B, C, D, E có tiết diện bằng nhau (trừ cột biên trên trục 1 và trục F). Tiết diện cột lớn nhất (trục F) là 70x70cm, các cột ở tầng trên được giảm xuống còn 60x60cm để giảm khối lượng bê tông và tăng không gian sử dụng. Việc lựa chọn vật liệu và kích thước kết cấu được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo độ bền, an toàn và tính thẩm mỹ cho công trình.

Đồ án sử dụng phương pháp tính toán tải trọng dựa trên tiêu chuẩn TCVN 2737:1995. Tải trọng vật liệu hoàn thiện sàn được tính trung bình trên mặt bằng sàn, trong khi tải trọng tường bao ngoài được tính trực tiếp lên dầm. Các loại tải trọng được xem xét bao gồm tải trọng thường xuyên và hoạt tải. Đối với cột, chiều dài tính toán (L0) được xác định dựa trên điều kiện hai đầu ngàm (L0 = 0,7L). Tĩnh tải tác dụng lên cầu thang được tính toán dựa trên các thông số sơ bộ như bề dày bản thang (12cm), chiều cao bậc thang (15cm), chiều rộng bậc thang (30cm), và góc dốc cầu thang (26,57°). Việc tính toán tải trọng chi tiết đảm bảo tính chính xác và an toàn cho kết cấu công trình. Dữ liệu về tải trọng được sử dụng làm cơ sở cho việc thiết kế và lựa chọn các cấu kiện chịu lực phù hợp.

Tính toán kết cấu tập trung vào việc xác định tiết diện cột và dầm sao cho phù hợp với tải trọng đã tính toán. Đối với cột, tiết diện cột các trục A, B, C, D, E được thiết kế giống nhau (trừ cột biên trên trục 1 và trục F). Tiết diện cột được chọn dựa trên diện tích cột tính toán sơ bộ lớn nhất (Fc 4470 cm²), với kích thước 70x70cm (Fc 4900 cm²). Để giảm khối lượng bê tông và tăng không gian sử dụng, từ tầng 3 trở lên, tiết diện cột được giảm xuống còn 60x60cm. Đối với dầm, việc bố trí cốt thép đai được thực hiện theo tiêu chuẩn, tùy thuộc vào kích thước và lực cắt tác dụng lên dầm. Trong nhà nhiều tầng, lực dọc tại chân cột thường rất lớn so với mômen, do đó ưu tiên tính toán các cặp nội lực có N lớn. Tại đỉnh cột, ưu tiên các cặp có M lớn. Việc tính toán chi tiết cốt thép đảm bảo kết cấu chịu lực an toàn và bền vững.

Do đặc điểm địa chất công trình, phương án móng sâu (cọc khoan nhồi) là bắt buộc. Cọc khoan nhồi được lựa chọn để khắc phục nhược điểm của cọc đóng và cọc ép, đặc biệt là khả năng chịu lực và hạn chế ảnh hưởng đến khu dân cư xung quanh. Độ sâu cọc dự kiến là 41,2m tính từ mặt đất tự nhiên, cắm vào lớp đất cát hạt thô chặt có lẫn cuội sỏi. Đồ án tiến hành kiểm tra sức chịu tải của nền đất và kiểm tra lún của nền móng dựa trên phương pháp nền biến dạng tuyến tính. Các yếu tố như đường kính cọc, chiều dài cọc, và kích thước đài cọc được tính toán cụ thể để đảm bảo độ an toàn và ổn định của công trình. Giằng móng được thiết kế để tăng cường độ cứng tổng thể, hạn chế lún lệch giữa các móng và tiếp thu mô men từ chân cột. Việc tính toán lún móng đảm bảo công trình đáp ứng yêu cầu về độ lún cho phép.

Do điều kiện địa chất tại khu vực xây dựng, phương án móng sâu là bắt buộc. Các lớp đất trên bề mặt yếu, xen kẹp nhau, không phù hợp để đặt móng nhà cao tầng. Chỉ có lớp đất cuối cùng, là lớp cát hạt thô lẫn sỏi cuội với độ dày lớn, mới đủ điều kiện chịu tải. Vì vậy, phương án móng cọc khoan nhồi được lựa chọn. Phương án này được đánh giá là tối ưu hơn so với cọc ép hay cọc đóng, vì nó đảm bảo khả năng chịu lực tốt, ít gây ảnh hưởng đến khu dân cư lân cận, và khắc phục được nhược điểm về độ lún lớn của các phương pháp khác. Độ sâu cọc dự kiến là 41.2m, cắm vào lớp đất cát thô chặt có lẫn cuội sỏi để đảm bảo độ ổn định và sức chịu tải của công trình.

Căn cứ vào điều kiện địa chất, chiều sâu cọc dự kiến là 41.2m tính từ mặt đất tự nhiên (ở cốt -41.95m), tức là cắm vào lớp đất số 8 một đoạn 2m. Việc lựa chọn đường kính cọc, chiều dài cọc và kích thước đài cọc được xác định dựa trên tính toán sức chịu tải của cọc và điều kiện làm việc của đất. Hệ số điều kiện làm việc (mf) được lấy theo bảng A.5 TCXD 205:1998, với giá trị mf = 0.6 (cho cọc khoan nhồi đổ bê tông dưới dung dịch Bentonite). Diện tích mũi cọc (Ap) được tính bằng diện tích tiết diện ngang của cọc. Việc bố trí cốt thép trong cọc được tính toán cẩn thận để đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền của cọc. Mục tiêu là tạo ra một hệ thống móng chắc chắn, ổn định, đáp ứng được tải trọng của công trình nhà cao tầng.

Sau khi thiết kế móng, đồ án tiến hành kiểm tra sức chịu tải của nền đất và kiểm tra lún của nền móng. Nền đất dưới mũi cọc được đánh giá là tốt (cát hạt thô lẫn cuội sỏi, trạng thái chặt) và đủ dày (h > 13m), cho phép coi như nền đồng nhất để tính lún. Phương pháp nền biến dạng tuyến tính được sử dụng để tính lún theo tải trọng tiêu chuẩn. Kết quả tính toán cho thấy nền đất đủ sức chịu tải. Giằng móng được thiết kế để liên kết các đài móng với nhau, tăng cường độ cứng tổng thể, hạn chế lún lệch giữa các móng và tiếp thu mô men từ chân cột. Việc tính toán kỹ lưỡng này đảm bảo độ an toàn và bền vững cho toàn bộ kết cấu móng của công trình.

Do chiều cao công trình là 32.4m, cần trục tháp loại đứng cố định được lựa chọn để vận chuyển vật liệu và đổ bê tông cho cột, lõi thang máy và cầu thang bộ. Cần trục này được đặt ở giữa công trình để tầm hoạt động của cần trục bao quát toàn bộ công trình. Bên cạnh đó, thang tải được sử dụng để vận chuyển các vật liệu nhẹ và kích thước nhỏ như gạch, vữa, thiết bị vệ sinh, điện nước… Máy trộn vữa xây trát được bố trí để đáp ứng nhu cầu trộn vữa cho công trình. Việc lựa chọn và bố trí máy móc, thiết bị được thực hiện dựa trên tính toán kỹ thuật và nhằm đảm bảo tiến độ thi công, hiệu quả kinh tế và an toàn lao động. Sự lựa chọn này cân nhắc đến năng suất, phạm vi hoạt động và phù hợp với đặc thù công trình.

Để lập tiến độ thi công hiệu quả, công trình được chia thành các khu vực và phân tích thành các quá trình công tác cần thiết. Nguyên tắc phân chia đảm bảo khối lượng công việc phù hợp với năng suất của một tổ đội trong một ca làm việc. Mạch ngừng thi công phải nằm ở những vị trí có nội lực nhỏ (1/3 nhịp giữa dầm). Độ chênh lệch thể tích khối lượng bê tông giữa các phân khu không được vượt quá 25%. Điều này đảm bảo sự cân bằng giữa các giai đoạn thi công, tránh tình trạng quá tải hoặc thiếu nhân lực, vật liệu tại một thời điểm nào đó. Việc phân chia này giúp tối ưu hóa việc sử dụng nguồn lực và đảm bảo tiến độ dự án được thực hiện một cách hiệu quả.

Mục đích của việc lập tiến độ thi công là đảm bảo hoàn thành công trình trong thời gian quy định, dựa trên các quy định của Nhà nước hoặc hợp đồng giao thầu, đồng thời tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu, máy móc và nhân lực. Lập tiến độ bao gồm việc tính toán tổng mặt bằng, bố trí cần trục và các thiết bị xây dựng trên công trường. Việc tính toán số lượng công nhân dựa trên giá trị trung bình (Ntb) thay vì giá trị tối đa (Nmax) trên biểu đồ nhân lực để có sự điều hòa hơn trong phân bổ nhân công. Ngoài ra, phần này cũng đề cập đến việc bố trí nhà tạm trên công trường, tính toán nhu cầu nước và điện năng tiêu thụ. Tất cả nhằm mục đích tạo ra một kế hoạch thi công tổng thể, chi tiết, đảm bảo sự hiệu quả, tiết kiệm và an toàn trong suốt quá trình xây dựng.