ĐỒ án tốt NGHIỆP đại học KIẾN TRÚC TPHCM CÔNG TRÌNH NHÀ làm VIỆC – sở CHỈ HUY TRUNG tâm NHIỆT đới VIỆT – NGA

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

Tên đề tài: CÔNG TRÌNH NHÀ LÀM VIỆC – SỞ CHỈ HUY TRUNG TÂM NHIỆT ĐỚI VIỆT – NGA

Mục đích xây dựng công trình

Chiều ngày 24/12/2021, tại Cơ sở chính, diễn ra Lễ Khởi công công trình Nhà làm việc

Sở chỉ huy Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga đã tổ chức lễ do Thiếu tướng Đặng Hồng Triển, Tổng Giám đốc Trung tâm chủ trì Buổi lễ có sự tham gia của Thiếu tướng Nguyễn Quốc Dũng, Tư lệnh Binh đoàn 11, cùng với đại diện các đơn vị thi công, tư vấn giám sát, thiết kế, và lãnh đạo chính quyền quận Cầu Giấy, phường Nghĩa Đô, cũng như đại diện chỉ huy các cơ quan tại Cơ sở chính.

Tại buổi lễ, Thiếu tướng Đặng Hổng Triển nhấn mạnh rằng Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga là một đơn vị khoa học hợp tác quốc tế Việc nâng cao tiềm lực cơ sở vật chất là yếu tố quan trọng để thu hút và tạo điều kiện cho hoạt động nghiên cứu khoa học, ứng dụng chuyển giao công nghệ, cũng như thúc đẩy công tác đối ngoại quân sự và nhà nước, đáp ứng nhu cầu cấp thiết hiện nay.

Công trình Nhà làm việc - Sở chỉ huy Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga đóng vai trò quan trọng trong việc chỉ huy và điều hành các hoạt động của Trung tâm Đây không chỉ là trung tâm chỉ huy mà còn là điểm nhấn kiến trúc nổi bật trong khuôn viên doanh trại của Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga.

1.1.1 Vị trí và đặc điểm công trình

Tọa lạc tại 63 NGUYỄN VĂN HUYÊN - P.NGHĨA ĐÔ - Q.CẦU GIẤY - HÀ NỘI

Do nằm ngay trung tâm Thành phố nên rất thuận tiện về mọi mặt.

1.1.1.2 Điều kiện tự nhiên a Vị trí địa lý: Địa giới hành chính của huyện như sau:

Vào ngày 13 tháng 10 năm 1982, hai thị trấn Cầu Giấy và Nghĩa Đô được thành lập, trong đó Cầu Giấy được tách ra từ xã Dịch Vọng, còn Nghĩa Đô được hình thành từ việc giải thể xã Nghĩa Đô và tách một phần diện tích từ xã Cổ Nhuế, thuộc huyện Từ Liêm.

Vào ngày 17 tháng 9 năm 1990, thị trấn Mai Dịch được thành lập thuộc huyện Từ Liêm, dựa trên việc giải thể xã Mai Dịch và điều chỉnh một phần diện tích từ thị trấn Cầu Diễn.

 Ngày 17 tháng 4 năm 1992, thành lập thị trấn Nghĩa Tân trên cơ sở điều chỉnh một phần diện tích và dân số của thị trấn Nghĩa Đô.

Vào ngày 22 tháng 11 năm 1996, Chính phủ Việt Nam đã ban hành Nghị định 74-CP, thành lập quận Cầu Giấy từ toàn bộ diện tích và dân số của 4 thị trấn: Cầu Giấy, Nghĩa Đô, Nghĩa Tân, Mai Dịch, cùng với 3 xã: Dịch Vọng, Yên Hòa, và Trung Hòa thuộc huyện Từ Liêm Thị trấn Cầu Giấy được đổi tên thành phường Quan Hoa Khi mới thành lập, quận Cầu Giấy có 7 phường: Dịch Vọng, Mai Dịch, Nghĩa Đô, Nghĩa Tân, Quan Hoa, Trung Hòa và Yên Hòa.

Vào ngày 5 tháng 1 năm 2005, địa giới các phường Quan Hoa và Dịch Vọng đã được điều chỉnh, dẫn đến việc thành lập phường Dịch Vọng Hậu Hiện tại, quận Cầu Giấy bao gồm 8 phường: Dịch Vọng, Dịch Vọng Hậu, Mai Dịch, Nghĩa Đô, Nghĩa Tân, Quan Hoa, Trung Hòa và Yên Hòa, và cấu trúc này vẫn giữ ổn định cho đến nay.

 Ngày 27 tháng 4 năm 2021, Ủy ban Thường vụ Quốc hội ban hành Nghị quyết số 1263/NQ-UBTVQH14 (nghị quyết có hiệu lực từ ngày 1 tháng 7 năm 2021)

- Điều chỉnh 10,32 ha diện tích tự nhiên thuộc địa giới hành chính phường Cổ Nhuế 1, quận Bắc Từ Liêm về phường Nghĩa Tân quản lý

- Điều chỉnh 1,86 ha diện tích tự nhiên thuộc địa giới hành chính phường Mỹ Đình 2, quận Nam Từ Liêm về phường Mai Dịch quản lý. b Địa hình, địa mạo:

Quận Cầu Giấy nằm ở phía tây trung tâm thành phố Hà Nội, có vị trí địa lý:

Phía đông giáp quận Ba Đình và quận Đống Đa với ranh giới là sông Tô Lịch

Phía tây giáp quận Nam Từ Liêm

Phía nam giáp quận Thanh Xuân

Phía bắc giáp quận Tây Hồ và quận Bắc Từ Liêm.

Quận có diện tích 12,44 km², dân số năm 2020 là 292.536 người[2], mật độ dân số đạt 23.516 người/km². c Khí hậu, thủy văn

Khí hậu Cầu Giấy được chia thành hai mùa rõ rệt: mùa nóng từ tháng 4 đến tháng 10 với nhiệt độ cao nhất đạt 38°C và lượng mưa tập trung chủ yếu từ tháng 7 đến tháng 9 Mùa lạnh kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3, khi nhiệt độ thấp nhất dao động từ 8 đến 10°C Độ ẩm trung bình trong khu vực là 84,5%.

Theo Phụ lục 1 – Thông tư số 10/2012/TT-BXD ngày 25/07/2013 của Bộ Xây Dựng: Công trình dân dụng – cấp 2.

Dự án Nhà làm việc - Sở chỉ huy Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga được xây dựng trên diện tích 1,235m2 với 15 tầng nổi, 2 tầng hầm và 1 tầng áp mái, tổng diện tích sàn lên tới 13,538m2 Công trình mang thiết kế hiện đại, hài hòa, góp phần nâng cao bộ mặt kiến trúc của quận Cầu Giấy và thành phố Hà Nội Sau khi hoàn thành, dự án sẽ đáp ứng nhu cầu về diện tích phòng làm việc, tạo điều kiện thuận lợi cho Trung tâm trong việc nghiên cứu và phát triển các sản phẩm khoa học - công nghệ cao.

Hình 1.1 – Mặt đứng công trình

Công trình có 15 tầng nổi

Gồm 1 trệt 3 tầng đặc biệt và 1 tầng điển hình+ 1 tầng áp mái (kỹ thuật mái)

Hình 1.2 – Mặt bằng tầng điển hình

Công trình có chiều cao tại đỉnh là 67.95m (tính từ cao độ ±0.000)

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

Công trình có kích thước 33x38.4m, bao gồm hai cụm chính: văn phòng và sạn khấu Mặt bằng được thiết kế mạch lạc, với hệ thống giao thông đứng được trang bị ba thang máy.

Hai cầu thang bộ được bố trí dọc theo chiều dài công trình, giúp tiết kiệm không gian giữa nhà và đảm bảo lối thoát hiểm cho cư dân Mặt bằng công trình được tổ chức hợp lý để phục vụ nhu cầu sử dụng.

 Tầng 1 – thượng chiều cao tầng 5.4m, là sảnh lớn.

Các tầng chủ yếu sử dụng tường gạch dày 200mm, có thể là gạch đặc hoặc gạch rỗng Tường bao che cũng có độ dày 200mm, khác biệt với tường thạch cao dày 100mm.

1.2.2 Giải pháp mặt bằng và hình khối

Công trình được thiết kế với hình khối kiến trúc hiện đại, phù hợp với đặc thù của một dự án quốc phòng Những đường nét ngang và thẳng đứng mang lại sự bề thế và vững chắc cho công trình Việc sử dụng các vật liệu mới như đá Granite, gạch ốp cao cấp và các mảng kính dày màu xanh không chỉ tạo nên vẻ sang trọng mà còn nâng cao giá trị thẩm mỹ cho kiến trúc.

Khai thác tối đa vẻ đẹp hiện đại, công trình sử dụng cửa kính lớn và tường ngoài hoàn thiện bằng sơn nước Mái BTCT được trang bị lớp chống thấm và cách nhiệt hiệu quả Tường được xây bằng gạch, trát vữa và sơn nước, kết hợp với lớp chớp nhôm xi mờ Hệ thống ống xối có đường kính ɸ16 và được sơn đồng màu với tường.

1.2.2.2 Giải pháp giao thông công trình

Giao thông ngang trong mỗi tầng là dãy các hệ thống hành lang và sảnh trong công trình thông suốt từ trên xuống.

Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy Mặt bằng rộng nên có 2 thang bộ

Hai lối đi chính được thiết kế không chỉ phục vụ cho việc di chuyển hàng ngày mà còn là lối thoát hiểm Ba thang máy được bố trí dọc theo mỗi tầng, đảm bảo khoảng cách tối đa đến cầu thang không vượt quá 25m, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển và đảm bảo an toàn trong trường hợp khẩn cấp.

1.2.3 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo

Chiều cao đối với tầng hầm là 3.6m,3m và tầng điển hình là 3.9m và 4.2m.

Chiều cao thông thủy của tầng điển hình: 3.2m

Hình 1.3 – Mặt cắt các lớp cấu tạo sàn

Các lớp cấu tạo Chiều dày (mm)

 Sàn vệ sinh và logia

Lớp vữa lót + tạo dốc 50

Lớp vữa lót + tạo dốc 45

GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC

Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung thuần túy.

Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm.

Cầu thang bằng bê tông cốt thép và tường dày 200mm bao xung quanh.

Bể chứa nước ngầm bằng bê tông cốt thép và bể nước inox được lắp đặt trên tầng mái, phục vụ mục đích trữ nước và cung cấp nước luân phiên cho toàn bộ các tầng sử dụng.

Phương án móng dùng phương án móng cọc.

CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

1.4.1 Thông gió chiếu sáng Được thiết kế theo tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng (TCXD16-1986) Tòa nhà được thiết kế cửa sổ xung quanh nên ánh sáng tự nhiên được chiếu vào các phòng Mặt khác công trình có giếng thông tầng lấy ánh sáng từ trên đỉnh nhà xuống, tạo cảm giác có ánh sáng tự nhiên cho người sống trong các căn hộ Ngoài ra, chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ hết được những điểm cần chiếu sáng.

Hệ thống thông gió của tòa nhà được thiết kế nhân tạo thông qua hệ thống điều hòa trung tâm tại các tầng kỹ thuật, kết hợp với cửa sổ thông thoáng tự nhiên ở mỗi tầng Để tăng cường sự thông thoáng, công trình còn tích hợp các khoảng trống thông tầng Hệ thống máy điều hòa được cung cấp cho tất cả các tầng, với họng thông gió dọc theo cầu thang bộ và sảnh thang máy Ngoài ra, quạt hút được sử dụng để thoát hơi cho các khu vệ sinh, trong khi ống gain được dẫn lên mái.

Hệ thống cấp điện của tòa nhà sử dụng nguồn điện 3 pha từ tủ điện khu vực, phân phối đến các tầng và các phòng Để đảm bảo cung cấp điện liên tục, tòa nhà được trang bị máy phát điện dự phòng tại tầng hầm, kèm theo máy biến áp nhằm giảm tiếng ồn và rung động Khi xảy ra sự cố mất điện, hệ thống này sẽ tự động cấp điện cho khu thang máy, hành lang chung, hệ thống phòng cháy chữa cháy và bảo vệ.

Toàn bộ hệ thống điện được lắp đặt ngầm trong quá trình thi công, với hệ thống cấp điện chính nằm trong hộp kỹ thuật và được đặt ngầm trong tường và sàn, tránh khu vực ẩm ướt để dễ dàng sửa chữa Mỗi tầng đều có hệ thống điện an toàn, bao gồm hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí hợp lý theo từng tầng và khu vực, nhằm đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ.

Hệ thống thông tin và tín hiệu được lắp đặt ngầm trong tường, sử dụng cáp đồng trục với bộ chia tín hiệu, cung cấp dịch vụ truyền hình, điện thoại và Internet cho các phòng.

1.4.3 Hệ thống cấp thoát nước

Hệ thống cấp nước của tòa nhà được kết nối với nguồn nước thành phố thông qua đồng hồ đo lưu lượng, dẫn nước vào bể ngầm Các đường ống được lắp đặt ngầm trong sàn, tường và hộp kỹ thuật Hệ thống bơm nước tự động được thiết kế an toàn, đảm bảo bể ngầm luôn có đủ nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt.

Hệ thống thoát nước được thiết kế với hai đường ống: một đường dẫn nước thải trực tiếp ra hệ thống thoát nước khu vực và một đường ống từ nhà vệ sinh dẫn vào bể tự hoại để xử lý trước khi thải ra khu vực Nước mưa từ mái sẽ được thu qua các lỗ và chảy vào các ống thoát nước mưa có đường kính ɸ0mm, sau đó dẫn xuống dưới.

1.4.4 Giải pháp phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy được lắp đặt tại mỗi căn hộ, đảm bảo an toàn cho cư dân Các bình cứu hỏa được trang bị đầy đủ và bố trí hợp lý ở các hành lang, cầu thang theo hướng dẫn của ban phòng cháy chữa cháy Hệ thống cứu hỏa được thiết kế với các họng cứu hỏa tại các lối đi và sảnh, đảm bảo khoảng cách tối đa theo tiêu chuẩn TCVN 2622 – 1995.

1.4.5 Hệ thống chống sét Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng (Thiết kế theo TCVN 46 – 84)

Rác thải được thu gom từ các tầng thông qua thùng chứa rác được bố trí hợp lý Hằng ngày, công nhân vệ sinh sẽ đến để thu dọn rác và có bộ phận chuyên trách để vận chuyển rác ra ngoài Khu vực chứa rác được thiết kế kín đáo và xử lý cẩn thận nhằm ngăn ngừa mùi hôi và ô nhiễm môi trường.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN

2.1.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân

2.1.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì:

+ Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất.

+ Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình.

+ Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình.

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau :

+ Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống.

+ Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp.

Hệ kết cấu đặc biệt bao gồm các thành phần như tầng cứng, dầm truyền, hệ giằng liên tầng và khung ghép, tạo nên sự vững chắc và ổn định cho công trình.

Mỗi loại kết cấu đều có những ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các công trình có quy mô và yêu cầu thiết kế khác nhau Việc lựa chọn giải pháp kết cấu cần được cân nhắc kỹ lưỡng để đảm bảo tính hiệu quả kinh tế cho từng công trình cụ thể.

Hệ kết cấu khung mang lại lợi ích trong việc tạo ra không gian lớn và linh hoạt với sơ đồ làm việc rõ ràng Tuy nhiên, khả năng chịu tải trọng ngang của hệ kết cấu này hạn chế, đặc biệt là đối với công trình cao và ở khu vực có cấp động đất lớn Hệ kết cấu này phù hợp cho công trình cao đến 15 tầng trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10-12 tầng cho vùng cấp 8, và không nên sử dụng cho công trình ở vùng cấp 9.

Hệ kết cấu khung – vách và khung – lõi được ưa chuộng trong thiết kế nhà cao tầng nhờ khả năng chịu tải ngang hiệu quả Tuy nhiên, việc áp dụng hệ kết cấu này yêu cầu tiêu tốn nhiều vật liệu và quy trình thi công phức tạp hơn cho các công trình sử dụng hệ khung.

Tùy thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình và tính khả thi, việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng cần đảm bảo sự ổn định và hiệu quả cho công trình.

Lựa chọn kết cấu cho công trình Chung cư ĐƯỜNG TÂN SƠN , PHƯỜNG 12, QUẬN GÒ VẤP, TP.HCM 021– D133.

Dựa trên quy mô của công trình với 8 tầng nổi và 1 tầng mái, sinh viên đã lựa chọn hệ thống chịu lực khung thuần túy để làm hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình.

2.1.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính kinh tế của công trình Theo thống kê, khối lượng bê tông sàn có thể chiếm từ 30% đến 40% tổng khối lượng vật liệu sử dụng.

Khối lượng và trọng lượng bê tông của công trình là yếu tố quan trọng, đặc biệt khi công trình cao, vì chúng tạo ra tải trọng tĩnh lớn Tải trọng này sẽ tác động lên các cột tầng dưới và móng, làm tăng chi phí xây dựng cho phần móng và cột, đồng thời gia tăng tải trọng ngang do động đất Do đó, việc ưu tiên sử dụng giải pháp sàn nhẹ là cần thiết để giảm thiểu tải trọng thẳng đứng.

Các loại kết cấu sàn được sử dụng rộng rãi hiện nay được trình bày như bên dưới.

Hệ sàn sườn bao gồm cấu trúc dầm và bản sàn, mang lại ưu điểm là tính toán đơn giản và dễ dàng áp dụng Công nghệ thi công đa dạng giúp việc lựa chọn phương pháp thi công trở nên thuận tiện, khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến tại Việt Nam.

Nhược điểm của thiết kế này là chiều cao dầm và độ võng của bản sàn tăng lên đáng kể khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình cũng lớn theo Điều này không chỉ làm giảm tính thẩm mỹ mà còn không tiết kiệm không gian sử dụng hiệu quả.

Công nghệ mới này ở Việt Nam còn gặp khó khăn do lý thuyết tính toán chưa được phổ biến rộng rãi Bên cạnh đó, khả năng chịu uốn và chịu cắt của nó thấp hơn so với sàn bê tông cốt thép thông thường với cùng chiều dày.

Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn cho công trình:

Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, sinh viên chọn giải pháp sàn sườn toàn khối, bố trí dầm trực giao

2.1.2 Giải pháp kết cấu nền móng

Phần móng của nhà cao tầng thường phải chịu lực nén lớn và chịu tác động của tải trọng động đất, dẫn đến lực xô ngang mạnh Do đó, cần áp dụng các giải pháp thiết kế phù hợp cho phần móng để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

Móng sâu: móng cọc khoan nhồi, móng cọc Barret, móng cọc BTCT đúc sẵn, móng cọc ly tâm ứng suất trước

Móng nông: móng băng 1 phương, móng băng 2 phương, móng bè…

Việc lựa chọn phương án móng cần được xem xét kỹ lưỡng dựa trên tải trọng công trình, điều kiện thi công, chất lượng của các phương án và điều kiện địa chất thủy văn của từng khu vực.

GIẢI PHÁP VẬT LIỆU

2.2.1 Các yêu cầu đối với vật liệu:

Trong ngành xây dựng hiện nay, vật liệu chủ yếu được sử dụng là thép và bê tông cốt thép, nhờ vào khả năng chế tạo dễ dàng và nguồn cung phong phú Bên cạnh đó, các vật liệu mới như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite) và hợp kim nhẹ cũng đang được nghiên cứu Tuy nhiên, việc áp dụng các vật liệu này còn hạn chế do công nghệ chế tạo còn mới và chi phí tương đối cao.

 Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép

T Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 14.5

Nền tầng trệt, cầu thang, móng, cột, dầm, sàn, bể nước

2 Vữa xi măng; cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà

ST Loại thép Đặc tính/ kết cấu sử dụng

Rsw = 175 MPa ; Es = 2.1x10 5 MPa Cốt thép có  ≤ 10 mm

2 Thép AIII ( >10): Rs = Rsc = 365 MPa

Cốt thép dọc kết cấu các loại có

2.2.2 Lớp bê tông bảo vệ: Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:

Trong bản và tường có chiều dày >100 mm: 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: 70mm;

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo phải đảm bảo không nhỏ hơn đường kính của cốt thép đó và không được nhỏ hơn các tiêu chuẩn quy định.

Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm: 10mm (15mm);

Khi chiều cao tiết diện cấu kiện > 250mm: 15mm (20mm);

Giá trị trong ngoặc “( )” áp dụng cho cấu kiện ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt.

BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC

2.3.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu

Bố trí hệ chịu lực cần tuân thủ các nguyên tắc đơn giản và rõ ràng để đảm bảo độ tin cậy của công trình Kết cấu thuần khung thường có độ tin cậy dễ kiểm soát hơn so với hệ kết cấu vách và khung vách, loại kết cấu này nhạy cảm với biến dạng.

Truyền lực theo con đường ngắn nhất là nguyên tắc quan trọng giúp tối ưu hóa kết cấu làm việc, đảm bảo tính hợp lý và kinh tế Đối với kết cấu bê tông cốt thép, cần ưu tiên cho các kết cấu chịu nén và hạn chế các kết cấu treo chịu kéo, nhằm tạo điều kiện cho việc chuyển đổi lực uốn trong khung thành lực dọc Điều này đảm bảo sự làm việc hiệu quả của hệ kết cấu trong không gian.

2.3.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện

2.3.2.1 Giải pháp kết cấu ngang (sàn ,dầm)

 Sơ bộ chiều dày sàn

Chiều dày sàn sơ bộ theo công thức sau:

2 1 l 2 l  ) m = 10  15 bản công xôn l1 : Nhịp theo phương cạnh ngắn D= 0.8  1.4 phụ thuộc vào tải trọng

Khi chọn kích thước ô bản, cần lưu ý rằng kích thước lớn hay nhỏ phụ thuộc vào loại ô bản liên tục hay ô bản đơn Đối với mái bằng, chiều cao tối thiểu là 50 h s ≥ mm; đối với nhà dân dụng, chiều cao tối thiểu là 60 mm; và đối với sàn nhà công nghiệp, chiều cao tối thiểu là 70 h s ≥ mm Trong thực tế, chiều dày sàn tối thiểu thường được lấy bằng 80 mm.

STT Sàn tầng Chiều dày

1 Sàn tầng điển hình (tầng 2 đến tầng 7) 120

 Sơ bộ chọn tiết diện dầm khung

Sơ bộ theo công thức kinh nghiệm (sơ bộ theo 2 điều kiện:độ võng và điều kiện độ bền) sau:

Kích thước tiết dầm được xác định sơ bộ dựa trên nhịp dầm thông qua công thức kinh nghiệm, nhằm đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng và đủ khả năng chịu lực.

Trong đó : L là nhịp của dầm, L = 8 m

Chọn kích thước dầm chính là (250x650)mm.

Chọn kích thước dầm phụ là (250x550)mm.

2.3.2.2 Giải pháp kết cấu đứng

THIẾT KẾ SÀN TẦNG 2 ĐẾN TẦNG 8

MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN

Hình 3.4 – Mặt bằng kí hiệu thứ tự ô sàn tính toán

THÔNG SỐ THIẾT KẾ

TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.

TCXDVN 5574–2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế.

Trọng lượng riêng của các thành phần cấu tạo sàn lấy theo “ sổ tay thực hành kết cấu công trình” ( PGS TS.Vũ Mạnh Hùng ),

Chọn bê tông cấp độ bền B25 với các thông số sau:

- Cường độ chịu nén tính toán Rb.5 MPa

- Cường độ chịu kéo tính toán Rbt=1.05 MPa

- Module đàn hồi của vật liệu Eb0x10 3 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AI (  10mm ) với các thông số sau:

- Cường độ chịu kéo, nén tính toán Rs=Rsc"5 MPa

- Cường độ chịu cắt tính toán Rsw5 MPa

- Module đàn hồi Es=2.1x10 5 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AIII (  10mm ) với các thông số sau:

- Cường độ chịu kéo, nén tính toán Rs=Rsc65 MPa

- Cường độ chịu cắt tính toán Rsw)0 MPa

- Module đàn hồi Es=2x10 5 MPa

Do công trình có nhịp lớn 8m, sinh viên áp dụng kết cấu hệ dầm trực giao để nâng cao độ cứng cho sàn và độ cứng không gian của công trình Điều này đặc biệt quan trọng đối với các công trình cao tầng, giúp chịu được tải trọng ngang lớn như gió và động đất.

Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất trong mặt bằng công trình để chọn chiều dày sàn.

Như đã sơ bộ ở phần trên h s  120 mm

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Tải trọng tác dụng lên sàn bao gồm:

 Trọng lượng bản thân sàn.

 Tĩnh tải phụ thuộc các lớp cấu tạo sàn.

 Hoạt tải phụ thuộc mục đích sử dụng của sàn.

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, dẫn đến giá trị tĩnh tải sàn cũng khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu bao gồm sàn văn phòng, sàn ban công và sàn vệ sinh, mỗi loại có đặc điểm riêng biệt.

 Sàn văn phòng – sàn ban công – sàn hành lang:

Hình 3.5 – Mặt bằng các lớp cấu tạo sàn tầng

Hình 3.6 – Mặt bằng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

3.3.1 Tải trọng thường xuyên do trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo sàn

Bảng 3.3 – Bảng tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn văn phòng

Tĩnh tải tính toán (kN/m 3 ) (mm) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

1 Bản thân kết cấu sàn 25 120 3.00 1.1 3.30

2 Các lớp hoàn thiện sàn và trần

8 Tổng tĩnh tải (chưa tính TLBT) 1.6 2.99

Bảng 3.4 – Bảng tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

1 Bản thân kết cấu sàn 25 120 3.00 1.1 3.30

2 Các lớp hoàn thiện sàn và trần

4 -Vữa lát nền+tạo dốc 18 50 0.90 1.3 1.17

8 Tổng tĩnh tải (chưa tính TLBT) 1.90 2.38

Do trong 1 ô sàn đã chia không có 2 loại tải trọng đồng thời, nên khi tính toán chỉ cần lấy của từng loại là được.

3.3.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn

Giá trị hoạt tải được xác định dựa trên chức năng sử dụng của từng loại phòng Hệ số độ tin cậy n cho tải trọng phân bố đều được quy định theo điều 4.3.3 của TCVN 2737-1995.

Bảng 3.5 – Hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán tác dụng ô sàn theo TCVN2737 – 1995

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hoạt tải lên từng ô sàn: trong cùng ô sàn có nhiều giá trị hoạt tải khác nhau thì dựa trên diện tích mà quy đổi hoạt tải tương đương: p tt = (p1 x s1 + p2 x s2 + …)/s

P1, P2: hoạt tải tính toán của sàn ban công, vệ sinh,…

Diện tích của ô sàn, sàn vệ sinh và sàn ban công được ký hiệu lần lượt là S, S1 và S2 Để tính toán chính xác tải trọng sử dụng cho công trình, việc phân loại này rất quan trọng và được chia thành hai loại.

Bảng 3.6 – Hoạt tải tác dụng

Chức năng phòng p tc (kN/m 2 ) n p tt (kN/m 2 )

Bảng 3.7 – Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn Ô sàn p tt (kN/m 2 )

Bảng 3.8 – Kết quả tải trọng tác dụng lên sàn Ô sàn

Kích thước Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hoạt tải tiêu chuẩn Tĩnh tải tính toán Hoạt tải tính toán l 1

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH CỐT THÉP SÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP

Các ô bản được tách riêng và tính toán riêng ứng với tải trọng riêng đối với từng ô.

- Có liên kết theo 1 phương hoặc 2 phương.

- Có liên kết theo 2 phương.

3.4.2.1 Xác định sơ đồ tính:

Tất cả các ô sàn đều có kết cấu toàn khối với dầm, vì vậy cần xem xét tỉ lệ độ cứng giữa dầm và sàn để xác định sơ đồ tính toán cho ô sàn.

Bảng 3.9 - Phân loại ô sàn từ tầng 2 đến tầng 8 Ô sàn Kích thước Chiều cao dầm l 2 /l 1 h d /h s Sơ đồ tính

3.4.2.2 Xác định nội lực trong các ô sàn

Moment dương lớn nhất giữa nhịp:

Mômen âm lớn nhất trên gối:

Theo phương dài (L2): M II  i 2  P (kNm)

Trong đó:     i1 ; i2 ; ; i1 i2 : là các hệ số tra bảng theo sơ đồ i và tỷ số l2/l1

P là tổng tải trọng tính toán trên ô bản: P q l l     1 2  g tt  p tt    l l 1 2

Tính toán sàn theo ô bản đơn sơ đồ đàn hồi.

Cắt ô bản theo phương ngắn với bề rộng b = 1m, tính như ngàm có 2 đầu ngàm chịu tải trọng phân bố đều.

Moment âm lớn nhất ở gối:

Moment dương lớn nhất ở nhịp:

Cắt 1 dải rộng 1m theo phương cạnh mỗi phương, sau đó tính toán và bố trí thép đều cho ô bản

Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông B25, Bảng 15Error: Reference source not found xác định được các thông số  R 0.651; R 0.439 đối với nhóm cốt thép AI

Giả thiết khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm nhóm cốt thép chịu kéo là 20 a mm

     đối với nhóm cốt thép AI

 Tính toán cốt thép theo phương cạnh ngắn L 1 ô sàn S1

Chiều cao làm việc của tiết diện: h o   h a  120 20 100   mm

Tải trọng tác dụng lên sàn:

P g  p  L L      kN Ô S1 tính theo sơ đồ 9, có

Moment dương lớn nhất dưới nhịp: M I  1  P 0.0455 216.3 9.84  kNm

Kiểm tra hàm lượng thép

Tính toán tương tự đối với thép nhịp và gối theo 2 phương của các ô bản sàn

Kết quả tính thép các ô bản sàn được trình bày tổng hợp trong bảng dưới đây: ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÁNG 10/2017

Bảng 3.10 – Bảng nội lực các ô sàn

Kích thước Tải trọng Chiều dày

(m) (m) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (kN.m/m)

30.0 90.0 β2 = 0.0344 MII = -4.90 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÁNG 10/2017

Kích thước Tải trọng Chiều dày

30.0 90.0 β2 = 0.0175 MII = -1.26 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÁNG 10/2017

Kích thước Tải trọng Chiều dày Tỷ số l 2 /l 1

Hệ số moment Moment l 1 l 2 g tt p tt h a h 0

12 2.60 10.90 7.90 2.40 120 19.0 101.0 4.19 - - Mn = 3 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÁNG 10/2017

Kích thước Tải trọng Chiều dày Tỷ số l 2 /l 1

Hệ số moment Moment l 1 l 2 g tt p tt h a h 0

GVHDKC:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Trang 46 SVTH: TRẦN MỸ ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÁNG 10/2017

Bảng 3.11 – Bảng tính thép các ô sàn

Moment Tính thép Chọn thép α m  A s TT H.lượng d a TT a BT A s CH H.lượng

(kN.m/m) (cm 2 /m)  TT (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

MII = -4.90 0.046 0.047 2.48 0.28% 10 317 200 3.93 0.44% ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÁNG 10/2017

MII = -1.26 0.012 0.012 0.90 0.10% 10 873 200 3.93 0.44% ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÁNG 10/2017

3.4.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt

Khi tính toán khả năng chịu cắt của sàn , thường không đặt cốt thép đai, khi điều kiện kiểm tra không thỏa ta tiến hành tăng chiều dày sàn

Khi kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn, chúng ta thường chọn ô sàn có kích thước lớn nhất, vì hầu hết các ô bản có chiều dày sàn giống nhau Trong trường hợp này, ô sàn S1 (4.33mx4.85m) được lựa chọn để thực hiện phép tính kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn.

Xét trên dải ô sàn S1 (4.33mx4.85m) có bề rộng 1m, lực cắt lớn nhất trong bản tính tại mép gối tựa :

Khả năng chịu cắt của bê tông

Rbt: khả năng chịu cắt của bê tông, B25 có R bt  1.05 MPa

 b  đối với bê tông nặng.

Ta có: Q  24.98 kN Q  bo  66.15 kN

Vậy sàn đủ khả năng chịu cắt.

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Cầu thang tầng 2 đến tầng 7 của công trình này là cầu thang 2 vế dạng bản Mỗi vế gồm 11 bậc thang, có h b  159  mm , l b  300  mm 

 l     Chiều dày bản thang đươc chọn sơ bộ theo công thức:

Với L ob là nhịp tính toán của bản thang: L ob 3100 1650 4750  mm

Chọn bề dày bản thang như sơ bộ chọn h b  140 mm

Hình 4.7 – Mặt cắt cầu thang

Dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới có kích thước b h được chọn sơ bộ là:

Chọn kích thước dầm thang: b h   200 300   mm 

- Module đàn hồi của vật liệu Eb2.5x10 3 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AI (  10mm ) với các thông số sau:

- Cường độ chịu kéo, nén tính toán Rs=Rsc"5 MPa

- Cường độ chịu cắt tính toán Rsw5 MPa

- Module đàn hồi Es=2.1x10 5 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AIII (  10mm ) với các thông số sau:

- Cường độ chịu kéo, nén tính toán Rs=Rsc65 MPa

- Cường độ chịu cắt tính toán Rsw)0 MPa

- Module đàn hồi Es=2x10 5 MPa

4.1.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng

Hình 4.8 – Cấu tạo bản thang nghiêng

Bảng 4.12 – Bảng giá trị tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng

Tĩnh tải Đá hoa cương 20 24 1.3 0.624

Lớp bê tông cốt thép 140 25 1.1 3.58

Tải trọng tác dụng trên 1m bề rộng bản thang

Ghi chú: Trong đó, khối lượng của tay vịn bằng sắt lấy 0.30 kN/m.

4.1.3.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ,chiếu tới

Hình 4.9 – Cấu tạo bản chiếu nghỉ

Bảng 4.13 – Bảng giá trị tải trọng tác dụng lên bản chiếu tới

Tải trọng Vật liệu Chiều dày

Tĩnh tải Đá hoa cương 20 24 1.3 0.624

Lớp bê tông cốt thép 140 25 1.1 3.85

Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng chiếu nghỉ:

TÍNH TOÁN BẢN THANG

Để tính toán trong công trình, sinh viên chỉ cần cắt một dãy có bề rộng 1 m cho một vế cầu thang, sau đó áp dụng kết quả tương tự cho vế còn lại do hai vế cầu thang giống nhau Trong kết cấu nhà nhiều tầng, cột và dầm được thi công theo từng tầng, trong khi sàn tầng được thi công trước, và bản thang là kết cấu độc lập được thi công sau cùng.

Trong kết cấu bê tông toàn khối thì không có liên kết nào hoàn toàn là ngàm tuyệt đối và liên kết khớp tuyệt đối

Dùng sơ đồ 1 gối cố định và 1 đầu gối di động (trường hợp nguy hiểm nhất) để tính toán nội lực cho cầu thang

Hình 4.10 – Sơ đồ tính cầu thang

4.2.1.1 Mô hình phân tích 2D (Sơ đồ hóa)

Hình 4.11 – Gán tải trọng cầu thang trong SAP 4.2.2 Nội lực tính toán

4.2.2.1 Mô hình phân tích 2D (Sơ đồ hóa)

Hình 4.12 – Biểu đồ momen của bản thang, đơn vị kN.m

Hình 4.13 – Biểu đồ lực cắt của bản thang, đơn vị kN.m

Hình 4.14 – Biểu đồ phản lực của bản thang Bảng 4.14 – Bảng thống kê nội lực bản thang

Với thép   10mm sử dụng thép AIII

Với thép   10mm sử dụng thép AI

Bê tông B25, cốt thép AI:  R 0.439; 0.651

Bê tông B25, cốt thép AIII:  R 0.421; 0.604

Theo TCVN 5574-2012: Với hb>100(mm), chọn abv%(mm) h o  h a m 2 b b o

Bảng 4.15 – Bảng tính toán thép cầu thang

Vị trí Mô men h h 0 b  m  A s Chọn thép

Nhịp 30.72 140 115 1000 0.178 0.198 8.12 12 120 9.42 0.71 0.82 Ở vị trí gối do không có momen xuất hiện nên bố trí thép cấu tạo theo TCVN5574 –

Chọn  10 200 a , A s  393 mm 2 bố trí tại vị trí gối

Ghi chú: Hàm lượng thép cho phép   0.3%

4.2.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang

Khi đánh giá khả năng chịu cắt của bản thang, thường không cần sử dụng cốt thép đai Tuy nhiên, nếu các điều kiện kiểm tra không đạt yêu cầu, cần phải tăng chiều dày của bản thang để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả.

Theo điều 6.2.3.4 TCVN 5574-2012, đối với cấu kiện bê tông cốt thép không có cốt đai chịu cắt, lực cắt lớn nhất trong bản thang phải thỏa yêu cầu:

  , do không xét chịu nén

 b  , đối với bê tông nặng max 23.5( ) bt 72.45( )

Vậy bản thang đủ khả năng chịu cắt, không cần bố trí cốt đai.

TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU TỚI VÀ DẦM CHIẾU NGHỈ

Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ bao gồm:

- Trọng lượng bản thân dầm

Xuất kết quả từ SAP, phản lực trên gối của bản thang chính là phản lực của bản thang truyền lên dầm chiếu nghỉ

Tải trên dầm chiếu nghỉ:

1.65 23.5 5.28 30.43 / dcn bt b thang tuong q  q  q  q     kN m

Hình 4.15 – Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ

Với Bê tông B25, có Rb.5MPa

Cốt thép nhóm AIII, có Rs65MPa

Bê tông B25, cốt thép AIII:  R 0.421; R 0.604 bxh 0x300(mm) a@(mm)

Vậy với lượng thép trên là thỏa điều kiện

4.3.1.4 Tính cốt thép đai max 23.5

Bêtông có khả năng chịu cắt mà không cần phải tính toán cốt đai, tuy nhiên, cốt đai vẫn cần được bố trí theo cấu tạo Đối với bước đai cấu tạo, khi chiều cao h từ 300 mm đến 450 mm, kích thước tối thiểu là 150 mm x 150 mm với 2 thanh cốt thép.

  cho đoạn gần gối tựa (một khoảng bằng 1/4 nhịp) min 3 ;500 225 ct 4 s  h mm mm

  cho đoạn giữa nhịp (một khoảng bằng 1/2 nhịp)

Chọn:  6 100 a trong phạm vi gần gối tựa (một khoảng bằng 1/4 nhịp)

 trong phạm vi giữa nhịp (một khoảng bằng 1/2 nhịp)

Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới bao gồm:

- Trọng lượng bản thân dầm

Xuất kết quả từ SAP, phản lực trên gối của bản thang chính là phản lực của bản thang truyền lên dầm chiếu tới

Tải trên dầm chiếu tới:

, 1.65 26.7 7.74 36.09 / dcn bt b thang san dct q  q  q  q     kN m

Hình 4.16 – Sơ đồ tính dầm chiếu tới

Chiều dài tính toán của dầm l tt  3.1 m

Với Bê tông B25, có Rb.5MPa

Cốt thép nhóm AIII, có Rs65MPa

Bê tông B25, cốt thép AIII:  R 0.451; 0.604 bxh 0x300(mm) a@(mm)

Vậy với lượng thép trên là thỏa điều kiện

4.3.2.4 Tính cốt thép đai max 23.43

Bêtông có khả năng chịu cắt mà không cần tính toán cốt đai, cốt đai được bố trí theo cấu tạo Đối với bước đai cấu tạo, khi chiều cao h nằm trong khoảng từ 300 mm đến 450 mm, kích thước tối thiểu cần thiết là 150 mm x 150 mm với hai thanh cốt thép.

  cho đoạn gần gối tựa (một khoảng bằng 1/4 nhịp) min 3 ;500 225 ct 4 s  h mm mm

  cho đoạn giữa nhịp (một khoảng bằng 1/2 nhịp)

Chọn:  6 100 a trong phạm vi gần gối tựa (một khoảng bằng 1/4 nhịp)

 trong phạm vi giữa nhịp (một khoảng bằng 1/2 nhịp)

THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

TCVN 198-1997, Nhà cao tầng– Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối.

TCVN 2737-1995, Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.

TCVN 5574-2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

- Module đàn hồi của vật liệu Eb0x10 3 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AI (ɸ

Tiêu đề	Công trình nhà làm việc - Sở chỉ huy trung tâm nhiệt đới Việt - Nga
Tác giả	Trương Quang Toàn
Người hướng dẫn	PTS. Trần Quốc Hùng, GVHDTC
Trường học	Đại học Kiến trúc TPHCM
Chuyên ngành	Kiến Trúc
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	262
Dung lượng	8,82 MB