ĐỒ án thiết kế nhà học h cao đẳng nghề số 1 , thành phố hải phòng, tỉnh hải phòng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Công trình Nhà học H cao đẳng nghề số 1, Tp Hải Phòng, tỉnh Hải Phòng Trường Đại Học Xây Dựng Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập Tự do Hạ[.]

Trang 1

Công trình: Nhà học H cao đẳng nghề số 1, Tp Hải Phòng, tỉnh Hải Phòng

Trường Đại Học Xây Dựng

Khoa Xây dựng Dân dụng và Côngnghiệp

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN

Kính gửi : Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp

Họ và tên sinh viên : Nguyễn Văn Huy

Mã số sinh viên : 114961

1 Tên đề tài

Thiết kế nhà học H cao đẳng nghề số 1 , thành phố Hải Phòng, tỉnh Hải Phòng2 Giảng viên hướng dẫn

 Phần kiến trúc và kết cấu: Th.S Đinh Văn Tùng

nhận của giáo viên hướng dẫn:

GV hướng dẫn phần kiến trúc và kết cấu GV hướng dẫn phần thi công

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp hiện đại hóa – công nghiệp hóa của đất nước, ngành xây dựng dândụng cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ củakhoa học – công nghệ, ngành xây dựng đã có những bước phát triển đáng kể Để đáp ứngđược các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kĩsư xây dựng có đủ phẩm chất, năng lực, tinh thần cống hiến nhằm tiếp bước các thế hệ đitrước cùng nhau xây dựng đất nước ngày càng văn minh hiện đại.

Sau hơn 4 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học xây dựng, em đã thu đượcnhững kiến thức từ cơ bản đến nâng cao cần thiết cho một người kĩ sư xây dựng Tuy vậynhưng kiến thức đó mới ở dạng rời rạc vì vậy mà Đồ án tốt nghiệp chính cơ sở để em kếtnối những kiến thức của mình Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đã cố gắngđể trình bày toàn bộ các phần việc chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp.

Nội dung của đồ án tốt nghiệp gồm 3 phần chính :

- Phần 1: Kiến trúc công trình.- Phần 2: Kết cấu công trình.- Phần 3: Thi công công trình.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy/cô giáo trong trường đại học Xây dựng đã tậntình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức cho em Đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của haithầy giáo TH.S Đinh Văn Tùng và Th.S Cao Duy Hưng là hai Thầy trực tiếp hướng dẫnem trong suốt quá trình em làm đồ án tốt nghiệp.

Do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm còn nhiều hạn chế nên đề tài tốt nghiệp nàykhó có thể tránh được những sai sót Em rất mong nhận được sự đóng góp của các thầycô giáo để em hoàn thiện mình hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2021

Sinh viên

Nguyễn Văn Huy

Trang 3

Các bản vẽ kèm theo:

1 KT - 01 – Mặt bằng tầng trệt, tầng 1.2 KT - 02 – Mặt bằng tầng 2, tầng mái.3 KT - 03 – Mặt đứng trục 1-6, trục A-D.

Trang 4

I GIỚI THIỆU CHUNG.

1 Tên công trình, nhiệm vụ và chức năng của công trình.

a Tên Công Trình.

- Nhà học H Trường Cao Đẳng Nghề Số 1

b Nhiệm vụ của công trình.

- Công trình ra đời nhằm giải quyết nhu cầu phòng học, nơi giảng dạy cho sinh viên:+ Phòng học

+ Phòng trưng bày

2 Chủ đầu tư.

- Trường Trường Cao Đẳng Nghề Số 1

3 Địa điểm xây dựng và vị trí giới hạn.

a Địa điểm xây dựng, hình dạng và diện tích khu đất.

- Địa điểm xây dựng công trình:

+ Nhà học H Trường Trường Cao Đẳng Nghề Số 1 nằm trong khuôn viên đất củatrường tại Thành phố Hải Phòng, tỉnh Hải Phòng Ô đất xây dựng công trình vớidiện tích xây dựng công trình là 685 m2.

b Vị trí giới hạn.

+ Phía bắc giáp: khu dân cư (nhà chia lô).

+ Phía đông giáp: Đường nhựa (đường nội bộ của trường).+ Phía nam giáp: Đường nhựa (đường Quốc lộ).

+ Phía tây giáp: Đường nhựa (đường nội bộ của trường).

4 Quy mô, chức năng và cấp công trình.

a Quy mô

- Công trình xây dựng có diện tích sàn là: 685 m2.

- Công trình có 8 tầng trong đó tầng1 là nơi để xe và các dịch vụ Tầng 2 là phòngtrưng bày 6 tầng là phòng học 1 tầng tum kỹ thuật và bể chứa nước.

b Chức năng cụ thể các tầng

- Tầng 1: Cao 3,3m phù hợp với việc sử dụng để làm nơi để xe, có khu vực được bốtrí làm các dịch vụ khác.

Trang 5

II CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC.

- Tầng 2: Tầng cao 3,9m Đây là tầng có chức năng làm phòng trừng bày củatrường Hệ thống hành lang rộng rãi, trần nhà cao tạo thông thoáng, thoái mãi khitập trung nhiều người tham quan Có khu vệ sinh rông rãi, bố trí ở cuối 2 cánhhành lang, để dành tập trung diện tích cho khu vực trưng bày.

- Tầng 3-7: Tầng cao 3,9 m Đây là các tầng có chức năng làm các phòng của sinhviên Hệ thống hành lang rộng rãi được bố trí quanh thang máy và thang bộ.Khuvệ sinh, khu kỹ thuật được bố trí nằm ở 2 cánh tòa nhà, đảm bảo điều kiện sinhhoạt, làm việc vừa tận dụng tối đa diện tích bên trong tòa nhà.

- Tầng tum kỹ thuật: Tầng cao 4,3 m Có công năng là phòng kỹ thuật, Bể chứa nước.

- Có công năng chủ yếu là phòng kỹ thuật thang máy và bể chứa nước dự trữ.- Công năng các tầng được thể hiện trong các hình vẽ dưới đây:

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10

2 Giải pháp cấu tạo mặt cắt.

- Tầng Trệt: Là không gian để xe nội bộ được thiết kế cao 3.3 m.

- Tầng 1: Là phòng trưng bày được thiết kế cao 3.9 m tạo độ thông thoáng, thoángmát.

- Tầng 2-6: Là các phòng học thiết kế cao 3.9 m.

- Hệ kết cấu của toàn nhà được thiết kế bản sàn, dầm kết hợp với kết cấu đảm bảochiều cao thông thủy cho các phòng đủ lớn.

+ Tầng 1 có cao độ mặt nền là +0,000 + Cấu tạo mặt cắt nền, sàn gồm các lớp sau:

- Lớp gạch ceramic 400x400 mm dày 10 mm.- Lớp vữa lát VXM 50# dày 20 mm.

- Nền BT đổ tại chỗ dày 100 mm.- Lớp cát đen đầm chặt dày 350 mm.- Lớp đất tự nhiên gạt phẳng.

- Lớp gạch ceramic 400x400 mm dày 10 mm.- Lớp vữa lát VXM 50# dày 20 mm.

- Sàn BTCT đổ tại chỗ dày 140 mm.- Trát trần VXM 75# dày 15 mm.

- Lớp gạch lá nem dày 20 mm.- Lớp vữa lát VXM 50# dày 20 mm.

- Lớp bê tông tạo dốc dày trung bình 100 mm.- Sàn BTCT đổ tại chỗ dày 140 mm.

- Trát trần VXM 75# dày 15 mm.

Trang 11

MẶT CẮT A – A

Trang 12

MẶT CẮT B – B

Trang 13

3 Giải pháp mặt đứng, quy hoạch và hình khối không gian của công trình.

- Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạo thànhquần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc.

- Công trình được phát triển lên cao một cách liên tục và đơn điệu từ tầng 2 trở lên.Không có sự thay đổi đột ngột nhà theo chiều cao do đó không gây ra những biênđộ dao động lớn tập trung ở đó Từ tầng 1 đến tầng mái công trình sử dụng hệ lưới cột.

- Toà nhà thiết kế có 4 mặt lấy sáng, các tầng đều bố trí cửa rộng đảm bảo nhu cầu chiếu sáng tự nhiên Cửa sổ và cửa chính mặt trước công trình được làm bằng cửakính màu, tạo vẻ đẹp cho kiến trúc công trình và góp phần chiếu sáng tự nhiên cho toàn bộ công trình.

- Toà nhà được thiết kế với các giải pháp nhằm tối ưu công năng sử dụng nhu cầuở.

- Việc thiết kế chi tiết trang trí ban công kết hợp các đường nét gờ, phào phù hợp tạo cho công trình một nét riêng biệt cho quần thể kiến trúc trường học ở khu vựccũng như các công trình nhà ở của Hải Phòng từ trước đến nay.

cứu kỹ lưỡng để tạo ra nhịp điệu nhẹ nhõm và thanh thoát.

b Giải pháp về quy hoạch.

- Do khu đất xây dựng làm trung tâm nghiên cứu khoa học, nên chỉ có lượng người vàxe cộ lui đến là ít Nên ta có thể bố trí khu vực để xe ngay vị trí còn trống của khuđất, không phải làm tầng hầm để xe.

Trang 14

- Hướng giao thông chính là hướng Đông - Nam Còn lại 2 phía là giáp với công trìnhlân cận.

- Bố trí 1 cổng ra, 1 cổng vào để dễ kiểm soát và thuận tiện cho công tác thi công Bốtrí 2 phòng bảo vệ sát các cổng ra vào Khi ra vào yêu cầu xuất trình giấy tờ.

c Giải pháp về hình khối công trình.

- Hình khối công trình vuông vắn, sạch sẽ với những hình khối được cắt gọt kỹ càngkết hợp với vật liệu cao cấp làm điểm nhấn tạo nên sự sang trọng của một viện nghiên cứu.

- Toàn bộ sàn nhà được lát gạch ceramic màu sáng nên tạo không gian sang trọngcởi mở, nhẹ nhàng thân thiện Tam cấp lên tầng 1 được nâng cao 0,45 m so với cốt mặtsân, tạo bề thế của 1 trung tâm lưu trữ, cũng như thông thoáng cho tầng trệt của tòanhà.

- Phần thân công trình vươn cao được kết hợp hài hòa bởi những đường nét kiến trúc hiện đại Hình khối được kết hợp với trang bị nội thất hiện đại, làm sinh động thêm và phù hợp với nhu cầu sử dụng hoạt động của một viện nghiên cứu Màu sắc công trình được dùng màu sáng, riêng chân móng được ốp đá màu xám và phần sênô mái sơnmàu vàng đậm kết hợp với màu trắng trong của cửa kính tạo cho công trình có sự hòa nhập cao về màu sắc.

=> Với thiết kế như vậy sẽ góp phần vào kiến trúc chung của khu vực nói chung, nâng cao kiến trúc cảnh quan đô thị và là điểm nhấn góp phần hoàn thiện bức tranh kiếntrúc tổng thể của trường.

Trang 15

MẶT ĐỨNG TRỤC 1 – 6

Trang 16

Trang 17

III GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNH.

1 Giải pháp bố trí giao thônga Giao thông trên mặt bằng

- Giao thông theo phương ngang được đảm bảo nhờ hệ thống hành lang Các hànhlang được thiết kế rộng 3,6m, đảm bảo rộng rãi, đủ cho người qua lại.

- Các hành lang nối với nút giao thông theo phương đứng là cầu thang bộ và cầu thang máy.

- Trong các lớp học đều bố trí mỗi lớp học 2 cửa đi ra vào để tránh hiện tượng quátải người ra vào trong khi hết thời gian ra chơi học sinh bước vào lớp học

- Ngoài ra còn bố trí thêm ban công ở 2 bên của công trình và các cửa thoát hiểm ởcác tầng của tòa nhà.

b Giao thông theo phương đứng

- Giao thông theo phương đứng là gồm 2 cầu thang bộ và 1 thang máy Cầu thang bộ được thiết kế rộng Hệ thống thang bộ được thiết kế theo kiểu thang kép làm tăng khả năng thoát người Các hệ thống thang bộ và thang máy được đặt tại trungtâm ngôi nhà, đảm bảo thuận tiện cho giao thông của đối tượng sinh viên, học sinhvà giáo viên.

2 Giải pháp thông gió chiếu sánga Giải pháp thông gió

- Đây được xem là 1 trong 2 giải pháp quan trọng nhất cùng với giải pháp chiếu

sáng đối với loại công trình trường học Vì 1 lớp học có thể lên đến vài tram họcsinh cùng học nên vấn đề thông gió này rất quan trọng Thông gió là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc, nhằm đảm bảo vệ sinh, sức

khoẻ cho con người khi làm việc và nghỉ ngơi.

- Tòa nhà sử dụng hệ thống điều hòa không khí bán trung tâm, độc lập phân tầng cócông suất lạnh đáp ứng được nhu cầu sử dụng

- Hệ thống thông gió bao gồm: Hệ thống hút tập trung đi trong các hộp kỹ thuật được hút bằng quạt hút gió đặt trên tầng thượng, kết hợp sử dụng xen kẽ một số quạt hút khí kiểu treo trần (treo tường) được tính toán theo bội số trao đổi khôngkhí phù hợp với tiêu chuẩn vệ sinh

Trang 18

- Về tổng thể, toàn bộ công trình nằm trong khu thoáng mát, diện tích rộng rãi, đảmbảo khoảng cách vệ sinh so với nhà khác Cùng với đó là việc để 2 ban công 2 bênsườn của tòa nhà cùng với hành lang chạy dọc tòa nhà đã giúp giải quyết vấn đề thông gió khá tốt Do đó cũng đảm bảo yêu cầu thông gió của công trình

- Nhìn chung, bố trí mặt bằng công trình đảm bảo thông gió và ánh sáng tự nhiên ởmức tối đa

b Giải pháp chiếu sáng

- Đây được xem là yếu tố quan trọng nhất cần được chú ý đến khi thiết kế tòa nhànày Vì đây là trường học nên vấn đề chiếu sáng phải được trú trọng đến mức tốiđa vì chỉ cần thiếu ánh sáng thì việc học tập của học sinh sẽ bị suy giảm đi rất nhiều và không còn được hiệu quả.

- Kết hợp cả chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo

- Hệ thống chiếu sáng trong nhà được thiết kế theo tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng (TCXD 16: 1986), chiếu sáng trong các phòng làm việc,phòng hội họp, hội trường dùng đèn huỳnh quang, chiếu sáng hành lang, sảnh dùng đèn downlight 150mm, bóng compack, chiếu sáng các khu phụ trợ như cầu thang, gara, kho, khu WC, vv… chủ yếu dùng bóng đèn sợi đốt, đảm bảo độ rọi tốithiểu tại các khu vực.

- Các đèn báo lối ra (EXIT) sẽ được bố trí tại tất cả các lối đi lại và lối ra vào chínhcủa ngôi nhà như sảnh, cầu thang, hành lang và một số khu công cộng khác

- Hệ thống điện chiếu sáng được bảo vệ bằng hệ thống áp-tô-mát lắp trong các bảngđiện, điều khiển chiếu sáng bằng các công tắc lắp trên tường cạnh cửa ra vào hoặclối đi lại, ở những vị trí thuận lợi nhất.

- Ở đây có 1 giải pháp rất thông minh được đưa ra đó là việc sử dụng của tấm kínhlàm vách ngăn chính thay thế cho 1 số đoạn tường đây cũng là 1 phần giúp giải quyết vấn đề chiếu sáng vì nó lấy được ánh sáng tự nhiên vào bên trong tòa nhà, cùng vưới đó là việc sử dụng các tấm cửa số kinh và cửa ra vào cũng có lớp kínhkhiến cho ánh sáng dễ dàng được truyền vào trong phòng học hơn.

Trang 19

3 Giải pháp cấp điện, nước và thông tina Cấp điện

- Nguồn điện cung cấp cho công trình là nguồn hạ thế 380/220v được lấy từ trạmbiến áp khu vực

- Toàn bộ dây dẫn điện trong toà nhà được dùng là dây điện lõi đồng được bọc nhựaPVC cách điện

- Ngoài ra trong toà nhà còn có một máy phát điện Diesel dự phòng công suất 100 KVA kèm thiết bị mạch đổi nguồn điện tự động (ATS) trong trường hợp mất điệnlưới để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho một số phụ tải quan trọng như: Hệ thống điện chiếu sáng làm việc cho khu vực dịch vụ, hệ thống điện thang máy, phòng cháy chữa cháy, bơm nước, …

- Mỗi phòng học đều có công tắc và Aptomat điện riêng để điều khiển điện áp trongphòng học

b Cấp thoát nước

 Cấp nước:

- Nguồn nước cấp được lấy từ mạng lưới Thành phố, được chứa vào bể ngầm củatòa nhà và đưa lên bể mái bằng bơm tăng áp Nước từ bể mái theo các ống đứngchính, ống nhánh và các van khóa cung cấp cho tất cả các tầng trong tòa nhà Hệthống nước được quản lý thông qua phòng kĩ thuật nước đặt tại tầng hầm toà nhà.- Hệ thống đường ống được bố trí ngầm trong các hộp kĩ thuật xuống các tầng và

trong tường ngăn đến các khu vệ sinh và các phòng chức năng. Thoát nước:

- Hệ thống thoát nước mưa, nước thải sinh hoạt được bố trí theo tuyến riêng Nướcthải được thoát vào hệ thống ống đứng sau đó thoát ra bên ngoài nhà Chất thải từcác khu vệ sinh được thu vào hệ thống ống đứng sau đó thoát xuống bể tự hoại.

c Giải pháp thông tin

- Thông tin với bên ngoài được thiết kế mạng điện thoại và hệ thống truyền hình cápVCTV Ngoài ra, còn có các hình thức thông thường như: vô tuyến, internet, fax…- Bố trí ở mỗi lớp học đều có tivi và song Wifi đều được phủ sóng khắp khuôn viên

của tòa nhà.

Trang 20

d Hệ thống thu gom rác thải

- Trong nhà cao tầng công tác vệ sinh rất được coi trọng, nhất là hệ thống thu gomvà xử lý rác thải.

- Các tầng của tòa nhà tại các sảnh nghỉ đều có bố trí các thùng rác để có thể để rácrồi từng ngày đều có người đến đi thu gom rác thải mang đi đổ và xử lí

4 Giải pháp phòng cháy, chữa cháy

- Phương án cứu hỏa sẽ được kết hợp giữa hệ thống cứu hỏa cơ động của thành phốvới hệ thống cứu hỏa đặt sẵn trong các tầng.

- Hệ thống phòng cháy, chữa cháy được bố trí hợp lý theo TCVN 2737 – 1995 quyđịnh mỗi họng chữa cháy cho mỗi điểm bên trong nhà và lượng nước của mỗi họng Hệ thống cấp nước chữa cháy cho nhà được tính cho một đám cháy xảy ra đồng thời.

- Hệ thống chữa cháy của công trình được kết hợp giữa hệ thống chữa cháy vách tường và hệ thống chữa cháy tự động Splinker, bao gồm: máy bơm cấp nước chữacháy, hệ thống đường ống, van khóa, hệ thống vòi phun chữa cháy tự động, các bình chữa cháy đặt ở vách tường mỗi tầng, họng chờ nối với xe chữa cháy, bình chữa cháy xách tay (Bình CO2) Bể nước chữa cháy được dùng kết hợp với bể nước sinh hoạt.

- Cấu tạo hộp chữa cháy lấy theo thiết kế điển hình của Bộ Xây dựng (bao gồm: 1 van khoá D50, 1 lăng phun, 1 cuộn dây vải gai đường kính D = 50 mm dài 20 m).- Tại chân các hộp cứu hoả đặt thêm 4 bình bọt CO2 – MF4 và một hộp nút bấm khi

có hãy báo về cho máy bơm.

5 Vấn đề thoát người của công trình khi có sự cố

- Cửa phòng cánh được mở ra bên ngoài.

- Các tầng đều bố trí cửa chống cháy và thoát hiểm trong tình huống nguy cấp- Từ các phòng thoát trực tiếp ra hành lang rồi ra các bộ phận thoát hiểm bằng thang

bộ và thang máy mà không phải qua bộ phận trung gian nào khác.- Lối thoát nạn được coi là an toàn vì đảm bảo các điều kiện sau:+ Đi từ các phòng tầng1 trực tiếp ra ngoài hay qua tiền sảnh ra ngoài;

Trang 21

+ Đi từ căn hộ ở bất kỳ tầng nào (trừ tầng 1) ra hành lang có lối thoát.

6 Giải pháp thiết kế chống sét và nối đất

- Khi thiết kế nhà ở cao tầng phải đặc biệt chú ý đến các giải pháp chống sét để tránh khả năng bị sét đánh thẳng, chống cảm ứng tĩnh điện và cảm ứng điện từ vàchống điện áp cao của sét lan truyền theo hệ đường dây cấp điện hạ áp trong côngtrình.

- Khuyến khích sử dụng hệ thống chống sét tiên tiến, bảo đảm thẩm mỹ kiến trúc vàchống thấm, dột mái.

Trang 22

Phần II: KẾT CẤU

Nhiệm vụ thiết kế:

1: Lựa chọn giải pháp kết cấu và xác định tải trọng2: Lập mặt bằng kết cấu cho toàn bộ các tầng3: Chạy nội lực và thiết kế khung chính

4: Lập phương án móng, tính toán cọc, đài cọc Bản vẽ kèm theo: 4 bản vẽ khổ A1

1: Bản vẽ KC – 01: Kết cấu khung số 22: Bản vẽ KC – 02: Kết cấu khung số 23: Bản vẽ KC – 03: Kết cấu sàn tầng 2 4: Bản vẽ KC – 04: Kết cấu móng

Sinh viên thực hiện đồ ánGiảng viên hướng dẫn đồ án

Trang 23

Công trình: Nhà học H cao đẳng nghề số 1, Tp Hải Phòng, tỉnh Hải

I LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

1.1 Phân tích các phương án kết cấu

Theo TCXD 198:1997, các hệ kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biếntrong các nhà cao tầng bao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung -vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp Việc lựa chọn hệ kết cấu dạngnào phụ thuộc vào điều kiện làm việc cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều caocủa nhà và độ lớn của tải trọng ngang.

1.1.1 Hệ kết cấu tường chịu lực

Trong hệ này các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng Tải trọngngang truyền đến các tấm tường qua các bản sàn Các tường cứng làm việc như các côngxong có chiều cao tiết diện lớn Giải pháp này thích hợp cho nhà có chiều cao không lớnvà yêu cầu về không gian bên trong không cao (không yêu cầu có không gian lớn bêntrong).

1.1.2 Hệ kết cấu khung chịu lực thuần

Hệ này được tạo thành từ các thanh đứng (cột )và ngang (dầm) liên kết cứng tại chỗ giaonhau (nút).Các khung phẳng được liên kết với nhau bằng hệ dầm dọc tạo thành khốikhung không gian.Với hệ kết cấu này thì tải trọng đứng và tải trọng ngang đều do dầm vàcột đảm nhiệm truyền xuống móng Ưu điểm khi sử dụng kết cấu này là :sơ đồtruyền lực rõ ràng ,không gian bố trí linh hoạt ,có thể đáp ứng những yêu cầu thích dụngcủa công trình Tuy nhiên với nhà cao tầng thì độ cứng ngang của khung nhỏ ,khả năngchống lại biến dạng do tải trọng ngang tương đối kém Để đáp ứng được yêu cầu chốngđộng đất và tải trọng do gió thì kích thước tiết diện dầm và cột lớn ,lượng thép dùngnhiều Dưới tác dụng của tải trọng ngang khung có biến dạng tương đối lớn kết cấu baoche công trình và trang thiết bị bên trong dễ bị nứt và bị hư hỏng.

1.1.3 Hệ chịu lực khung – giằng (khung – vách cứng)

Hệ kết cấu khung – giằng là hệ kết cấu kết hợp giữa hai hệ: hệ kết cấu khung và hệ kếtcấu lõi và vách cứng Ưu điểm của hệ kết cấu này là công trình vừa có không gian sử

Trang 24

Công trình: Nhà học H cao đẳng nghề số 1, Tp Hải Phòng, tỉnh Hải

đứng và

SVTH: Nguyễn Văn Huy_Lớp 61XD2_MSSV_114961

Trang 25

Công trình: Nhà học H cao đẳng nghề số 1 , Tp Hải Phòng, tỉnh Hải

một phần tải trọng ngang, vách và lõi chủ yếu chịu tải trọng ngang Sử dụng sàn bê tôngcốt thép như là vách ngang truyền tải trọng gió Sự làm việc của hệ kết cấu:

Dưới tác động của tải trọng ngang biến dạng khung cứng giống biến dạng do lực cắt gâyra trong khi vách cứng lại có biến dạng uốn chiếm ưu thế Khi chúng cùng làm việc vớinhau phần trên của công trình sẽ biến dạng theo khung cứng còn phần dưới theo váchcứng Tải trọng ngang chủ yếu do vách cứng đảm nhận, khung sẽ cùng tham gia chịu mộtphần tải trọng ngang và đứng với vách cứng Độ cứng ngang của vách lớn hơn nhiều sovới độ cứng ngang của khung do vậy đã giảm chuyển vị tương đối giữa các tầng cũngnhư chuyển vị điểm đỉnh công trình.

1.1.4 Hệ kết cấu lõi – hộp

Hệ kết cấu này gồm 2 hộp lồng nhau Hộp ngoài được tạo bởi các lưới cột và dầm gầnnhau, hộp trong cấu tạo bởi các vách cứng Toàn bộ công trình làm việc như một kết cấuống hoàn chỉnh Lõi giữa làm tăng thêm độ cứng của công trình và cùng với hộp ngoàichịu tải trọng ngang.

Ưu điểm: Khả năng chịu lực lớn, thường áp dụng cho những công trình có chiều cao cựclớn Khoảng cách giữa 2 hộp rất rộng thuận lợi cho việc bố trí các phòng.

Nhược điểm: Chi phí xây dựng cao Điều kiện thi công phức tạp yêu cầu kỹ thuật cao Hệkết cấu này phù hợp với những cao ốc chọc trời (>80 tầng) khi yêu cầu về sức chịu tảicủa công trình khiến cho các hệ kết cấu khác khó đảm bảo được.

1.1.5 Hệ kết cấu đặc biệt

(Bao gồm hệ thống khung không gian ở các tầng dưới, phía trên là hệ khung giằng) Đâylà loại kết cấu đặc biệt, được ứng dụng cho các công trình mà ở các tầng dưới đòi hỏi cáckhông gian lớn; khi thiết kế cần đặc biệt quan tâm đến tầng chuyển tiếp từ hệ thốngkhung sang hệ thống khung giằng Nhìn chung, phương pháp thiết kế cho hệ kết cấu nàykhá phức tạp, đặc biệt là vấn đề thiết kế kháng chấn.

1.1.6 Hệ kết cấu hình ống

Hệ kết cấu hình ống có thể được cấu tạo bằng một ống bao xung quanh nhà bao gồm hệthống cột, dầm, giằng và cũng có thể được cấu tạo thành hệ thống ống trong ống Trong

Trang 26

nhiều trường hợp, người ta cấu tạo hệ thống ống ở phía ngoài, còn phía trong nhà là hệthống khung hoặc vách cứng.

Hệ kết cấu hình ống có độ cứng theo phương ngang lớn, thích hợp cho các công trình caotừ 25 đến 70 tầng.

1.1.7 Hệ kết cấu hộp chịu lực

Ở hệ hộp chịu lực, các bản sàn được gối vào các kết cấu chịu tải nằm trong mặt phẳngtường ngoài mà không cần các gối trung gian khác bên trong Có nhiều giải pháp kết cấukhác nhau cho các bức tường chịu tải ngoài của hệ hộp Các thanh chéo làm tăng độ cứngngang và độ cứng chống xoắn của công trình, cũng như khắc phục tính dễ biến dạng củacác dầm ngang.

Hệ kết cấu đặc biệt này có khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho những công trìnhrất cao, có khi tới 100 tầng.

 Lựa chọn hết kết cấu khung – giằng chịu lực không chọn hệ kết cấu lấy vách chịulực ngang cho thang máy do thường sẽ sử dụng tâm cứng sẽ gần nhất với tâm hìnhhọc của nhà thì sẽ xảy ra momen xoắn là nhỏ nhất sẽ an toàn cho tòa nhà Sauk hichọn thì phải chạy nội lực để kiểm tra chuyển vị của điểm đỉnh xem có phù hợpvới tiêu chuẩn hay k.

- Sàn lắp ghép: Giải pháp nhà lắp ghép kết cấu thép chỉ thực sự mang lại hiệu quả caotrong việc tiết kiệm thời gian thi công, chi phí đầu tư xây dựng và giảm tải trọng côngtrình dồn xuống móng khi kết hợp với 3 loại sàn chuyên dụng, hiện đại: sàn deck, sànxi măng dăm gỗ và sàn bê tông nhẹ Sàn bê tông nhẹ lắp ghép được cấu thành từ xi

Trang 27

măng và phế phẩm thế nên trọng lượng rất nhẹ Từ đó việc thi công sẽ không mất quánhiều công sức Theo ước lượng trọng lượng của sàn bê tông lắp ghép nhỏ hơn 3 lầnso với sàn bê tông nguyên khối Khả năng chịu lực, cường độ nén và ổn định cao Tiếtkiệm tối đa chi phí xây dựng do việc cắt giảm chi phí mua vật liệu sử dụng như cát,sỏi,… Ngoài ra chúng còn các tính ưu điểm như: Không thấm nước, Phù hợp với cáccông trình kết cấu móng yếu, Giảm thiểu thương vong thiệt hại khi động đất, Thânthiện với môi trường, Khả năng cách nhiệt tốt

- Sàn nửa lắp ghép: Loại sàn này được sử dụng còn khá ít những cấu kiện sàn được sảnxuất theo thiết kế ở xưởng rồi được mang đến công trường để lắp ghép nhưng còn 1vài vị trí chưa hoàn thiện vì các yếu tố thực tế chúng được hoàn thiện nốt trên côngtrường bằng cách sử dụng bê tông đổ tại chỗ Loại sàn này thi công nhanh, thuận tiệncho công trình thi công trong thời gian ngắn nhưng cần kĩ thuật thi công cao chi phínhỏ hơn so với sàn toàn khối

Đối với sàn toàn khối (bê tông đổ tại chỗ) được chia kết cấu sàn thành chủ yếu 3 loại: sànsườn toàn khối, sàn ô cờ, sàn nấm

1.2.1 Phương pháp sàn sườn toàn khối bê tông cốt thép

Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm chính phụ và bản sàn.

Ưu điểm: Lý thuyết tính toán và kinh nghiệm tính toán khá hoàn thiện, thi công đơn giản,được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện choviệc lựa chọn phương tiện thi công Chất lượng đảm bảo do đã có nhiều kinh nghiệmthiết kế và thi công trước đây Kết cấu được thi công tại chỗ, cấu kiện hình thành liềnkhối nên có độ cứng lớn, chịu lực động tốt.

Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, hệdầm phụ bố trí nhỏ lẻ với những công trình không có hệ thống cột giữa, dẫn đến chiềucao thông thuỷ mỗi tầng thấp hoặc phải nâng cao chiều cao tầng không có lợi cho kết cấukhi chịu tải trọng ngang Không gian kiến trúc bố trí nhỏ lẻ, khó tận dụng Quá trình thicông chi phí thời gian và vật liệu lớn cho công tác lắp dựng ván khuôn, cột chống và chịuảnh hưởng lớn điều kiện thời tiết khí hậu.

Trang 28

1.2.2 Phương pháp sàn nấm

Khối lượng bê tông lớn nên giá thành sẽ cao, khối lượng công trình lớn do đó kết cấumóng phải có cấu tạo tốt, khối lượng cũng vì thế mà tăng lên Ngoài ra dưới tác dụng củagió động và động đất thì khối lượng lượng tham gia dao động lớn > Lực quán tính lớn >Nội lực lớn làm cho cấu tạo các cấu kiện nặng nề kém hiệu quả về mặt giá thành cũngnhư kiến trúc.

Ưu điểm của sàn nấm là chiều cao tầng giảm nên cùng chiều cao nhà sẽ có số tầng lớnhơn Tuy nhiên để cấp nước và cấp điện điều hoà ta phải làm trần giả nên ưu điểm nàykhông có giá trị cao.

1.2.3 Phương pháp sàn ô cờ

Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bảnsàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa cácdầm vào khoảng 3 m Các dầm chính có thể làm ở dạng dầm bẹt để tiết kiệm không giansử dụng trong phòng.

Ưu điểm: Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụngvà có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sửdụng lớn như hội trường, câu lạc bộ Khả năng chịu lực tốt, thuận tiện cho bố trí mặtbằng.

Nhược điểm: Không tiết kiệm, thi công phức tạp Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộngcần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế dochiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng Việc kết hợp sử dụng dầm chính dạngdầm bẹt để giảm chiều cao dầm có thể được thực hiện nhưng chi phí cũng sẽ tăng cao vìkích thước dầm rất lớn.

Qua phân đoạn tích, so sánh các phương án trên chọn phương án dùng sàn sườn Dựa vàohồ sơ kiến trúc công trình, giải pháp kết cấu đã lựa chọn và tải trọng tác dụng lên côngtrình để thiết kế mặt bằng kết cấu cho các sàn.

Do sàn nhà có diện tích khá lớn và đôi lúc có tải trọng tập trung khá lớn và tải trọng độngcũng là khá lớn nên ta chọn giải phảp kết cấu chịu lực chính là “Khung – giằng (khung -

Trang 29

vách cứng)” với hệ thống kết cấu lõi vách ở phần thang máy kết hợp với đổ bê tông toànkhối với loại sàn được lựa chọn theo kết cấu là sàn ô cờ.

2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN2.1 Chọn sơ bộ kích thước sàn

 Để xác định được chiều dày của các ô sàn trên ta tiến hành như sau: Xét tỷ số r

c¹ nh ng¾n

= l2l1

 Nếu r < 2 thì ô sàn làm việc theo 2 phương và được tính theo sơ đồ bản kê bốn cạnh. Nếu r > 2 thì ô sàn làm việc theo phương cạnh ngắn và được tính theo sơ đồ bản

 Sàn tầng 1-mái

- Căn cứ vào mặt bằng kết cấu ta thấy ô sàn lớn nhất có tiết diện : Lng =3,41mhb = ( 1 ÷ 1 ) x 3,41

4540

Trang 30

- Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bảnsàn khác nhau, nhưng để đảm bảo sàn là tuyệt đối cứng truyền, thuận tiện thi côngcũng như tính toán kết cấu ta thống nhất chọn một chiều dày bản sàn hb = 12 (cm).

2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm.

- Chiều cao tiết diện dầm :

h = ld

md- Trong đó:

+ h : là chiều cao tiết diện dầm+ ld : là nhịp của dầm

+ md : là hệ số phụ thuộc vào loại dầmdầm phụ md = (12  20);

dầm chính md = (8  15);

+ b : là chiều rộng của dầm = (0,3  0,5) x h

 Dầm trong phòng (nhịp Ld = 8,1m)

h = ( 115÷

→ Chọn h = 30cm

Trang 31

→ Chọn b = 30cm

Trang 32

 Dầm dọc nhà (nhịp 8,1m)

h = ( 1 ÷

1) x 8,1 = 0,54  1,01 (m)8

→ chọn b = 22cm

 Dầm lô gia, dầm cầu thang bộ

Chọn tiết diện bằng tiết diện dầm phụ là: bxh = (22x30)

- Rb là cường độ chịu nén tính toán của bê tông;

- N là lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột, được tính gần đúng theo côngthức:

Trang 33

- n là số sàn phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái);- S là diện tích mặt sàn truyền tải lên cột đang xét;

- q là tải trọng tương đương trên mỗi mét vuông mặt sàn, trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính phân bốđều ra sàn;

Bê tông sử dụng cho cột, dầm, sàn công trình có cấp độ bền B25 (theo TCXDVN356:2005) tương đương bê tông mác M300 (theo TCXD 5574:1991) có:

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 145 kG/cm2;+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rb = 10,5 kG/cm2.Xác định kích thước tiết diện cột khung:

Với công trình, do khoảng cách lưới cột nhỏ, sàn và dầm bé nên sơ bộ chọn hệ số k = 1,1với cột giữa và k = 1,2 với cột biên.

Đối với cột ở giữa để kể đến ảnh hưởng của moment ta chọn k = 1,1 và q = 1 T/m2

- Ta có diện chịu tải của cột giữa là: S = 40,36 m2

→ N = 40,36 x 8 x12 = 3874.6 kN- Diện tích của cột

→F = 𝑘×𝑁𝑡𝑡

1.1 ×3874.6

= 0,29m2

→ Chọn sơ bộ tiết diện cột: (40x80) cm Chọn tiết diện cột B, C là 80x40 cm

Trang 34

c) Cột trục A, D

Đối với cột ở biên để kể đến ảnh hưởng của moment ta chọn k = 1,1 và q = 1,2 T/m2

do cột biên phải nhận thêm tải trọng do gió truyền vào trực tiếp nên tải trọng sẽ lớnhơn

- Ta có diện chịu tải của cột giữa là: S = 33.47 m2

→ N = 33,47 x 8 x12 = 3213,12 kN- Diện tích của cột

→F = 𝑁𝑘×𝑡𝑡

𝑅𝑏 = 1,1×3213,1214500

= 0,242

→ Chọn sơ bộ tiết diện cột: (40x70) cmCột trục C có diện tích chịu

tiết diện cột trục A ( bc  hc  80  40 cm) bằng với cột trục B+ Cột trục A và trục D có kích thước

 bc  hc  40  70 (cm) cho cột tầng trệt đến tầng 4

 bc  hc  40 x 60 (cm) cho cột tầng 5 đến tầng thượng.+ Cột trục B, C có kích thước:

 bc  hc  40  80 (cm) cho cột tầng trệt đến tầng 4

 bc  hc  40 x 70 (cm) cho cột tầng 5 đến tầng thượng.

Trang 35

Diện chịu tải của cột

Bảng 1: Lựa chọn tiết diện cột

Diện chịu tải

Số tầng n

q (kN/m)

Rb (MPa)

Chiềurộng b(m)

Chiềucao h(m)

Diệntích(m2)

Trang 36

II XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG1 TĨNH TẢI

Bảng 2 Tĩnh tải phòng học

STTCác lớp sànChiều dày(mm)TLR(kN/m3)

TT tiêuchuẩn(kN/m2)

Hệ số vượt tải

Trang 37

0.02250.152  0.32

TT tiêuchuẩn

TT tínhtoán

TT tínhtoán(kN/m2)

Trang 38

các lớp sàn

Chiềudày δ (m)

Trọng lượngriêng γ(kN/m3)

Tải trọngtiêu chuẩngtc

Hệ sốvượttải n

Tải trọng tínhtoángtt (kN/m2)

Trọng lượngriêng γ(kN/m3)

Tải trọngtiêu chuẩngtc

Hệ sốvượttải n

Tải trọngtính toángtt

Trang 39

Trang 40

Theo TCVN 2737 – 1995 hoạt tải của một số loại ô sàn trong công trình:

Phòng chức năng TT tiêuchuẩn vượt tảiHệ số TT tínhtoándaN/m2

Thành phần tĩnh của tải trọng gió:

Công thức tính toán thành phần tĩnh tải của tải trọng gió ở độ cao Z:𝑊𝑡𝑡 = 𝛾 ∗ 𝑊0 ∗ 𝑘 ∗ 𝐶

Kích thước công trình: L=34.50 (m) và B=19.80 (m).

B¶ng tÝnh to¸n t¶i träng giã tÜnh GX - PHƯƠNG TRỤC X:

Tầngcao độCốtht KWtcWtcW httW đttFx

Định dạng
Số trang	233
Dung lượng	5,31 MB