Thiết kế trụ sở qlvh các nhà máy thủy điện trên sông bung và cty cổ phân a vương – genco2

Phần kết cấu chiếm tỉ trọng 70%, được trình bày trong 4 chương của đồ án, cụ thể như sau: - Chương 2 – Thiết kế tính sàn tầng điển hình - Chương 3 –Thiết kế tính toán cầu thang - Chương

THIẾT KẾ TRỤ SỞ QLVH CÁC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TRÊN SÔNG BUNG VÀ CTY CỔ

PHẦN A VƯƠNG VÀ GENCO2

TÓM TẮT THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ

CÔNG NGHIỆP

Đà Nẵng, tháng 1 năm 2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ

Người hướng dẫn: THS PHAN NHẬT LONG

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN NGỌC SƠN

Mã sinh viên: 1911506110139 Lớp: 19XD1

Phần kiến trúc chiếm tỉ trọng 15%, sinh viên có nhiệm vụ nghiên cứu hồ sơ kiến trúc đã thiết lập,nghiên cứu cấu trúc, các bộ phận, các cấu kiện chịu lực và không chịu lực, nghiên cứu vật liệu và môphỏng tác động gió vào công trình Việc mô phỏng gió có tác dụng mô tả dòng gió tự nhiên khi côngtrình mở các cửa sổ và cửa chính ở điều kiện bình thường, đồng thời mô phỏng gió cũng nhằm tìm ra

áp lực gió tác động vào công trình khi có bão xảy ra để đối chiếu, so sánh với các giá trị tính toán từtiêu chuẩn thiết kế liên quan đến áp lực gió

Phần kết cấu chiếm tỉ trọng 70%, được trình bày trong 4 chương của đồ án, cụ thể như sau:

- Chương 2 – Thiết kế tính sàn tầng điển hình

- Chương 3 –Thiết kế tính toán cầu thang

- Chương 4 – Thiết kế tính toán khung trục 2

- Chương 5 – Thiết kế tính toán móng khung trục 2

Trong chương 4 và chương 5 - Do nền địa chất được đánh giá là nền đất yếu, do đó phương án kỹ

thuật áp dụng cho nền xưởng cần được nghiên cứu kỹ lưỡng, đặc biệt phần nền liên quan lớn đến chiphí cho công trình, vừa phải đảm bảo chịu lực trong ngắn hạn cũng như lâu dài, vừa phải đảm bảo chiphí về giá thành, đồng thời cân đối về tiến độ, do đó ở chương này, sinh viên đã nghiên cứu và đề xuất

02 giải pháp xử lý Giải pháp thứ nhất là đắp đất gia tải nền để tạo lún trước khi xây dựng và nền sẽđược xây dựng trên mặt đất đã xử lý Với phương án này, nền được đắp cao lên 3 mét để gia tải tươngđương với tải trọng sử dụng của nền xưởng là 5 tấn/m2 Kết quả tính toán được thực hiện trên phầnmềm mô phỏng chuyên dụng Plaxis cho thấy nền có thể bị lún xuống 1,2m Thời gian chờ lún khoảng

tiêu chí về thời gian, về kỹ thuật đều đảm bảo, tuy nhiên chi phí đắt hơn nhiều so với phương án đắp

cố kết nền Trong phần này, các thông số về độ cứng của nền, của cọc cũng được tính toán thông qua

mô phỏng số nhằm sử dụng làm dữ liệu đầu vào cho các mô phỏng kết cấu bên trên, có tính đến sựtương tác, ảnh hưởng của biến dạng nền lên kết cấu

Trong chương 2 – Thiết kế Kết cấu nhà cao tầng, hệ kết cấu cần phải được thiết kế và tối ưu về mặt

kích thước hình học nhằm giảm tối đa về chi phí, đồng thời đảm bảo an toàn chịu lực Hệ kết cấu nhàcao tầng tương đối phức tạp, vừa có mặt bằng rộng, vừa được thiết kế chịu tải nền đến 5 tấn/m2, vừa

có tầng 02 làm xưởng chịu tải trọng đến 500 kg/m2 và có hệ mái vượt nhịp lớn, với yêu cầu thi côngphải nhanh Do đó trong phần này, hệ kết cấu mái kèo thép đã được tính toán để tối ưu dựa trên cáccông cụ hỗ trợ của phần mềm SAP 2000, vừa trên cơ sở tính toán thử lập trên nền tảng của MicrosoftExcel Để kiểm chứng và trình bày trực quan cũng như phải phân tích kỹ lưỡng các bộ phận liên kết,đảm bảo trực quan trong tính toán, thuận lợi trong thi công, quá trình phân tích, tính toán đã được thựchiện với các phần mềm như IDEA Statica để mô phỏng và phân tích sự làm việc giữa liên kết thép-thép và liên kết thép-bê tông, phần mềm CFS (Cold Form Steel) được sử dụng để phân tích, tính toán

xà gồ với đặc điểm cấu trúc là từ thép cán nguội thành mỏng Trên cơ sở các kết quả phân tích, tínhtoán, phần mềm Tekla được sử dụng để triển khai bản vẽ kết cấu thép 2D và 3D cũng như các chi tiếtliên kết để đảm bảo có thể thi công Ngoài ra, tầng 2 của nhà cao tầng là dạng kết cấu sàn liên hợpthép-bê tông đã được tính toán theo nhiều giai đoạn khác nhau nhằm đảm bảo tất cả các yêu cầu kỹthuật

Trong chương 3 – Thiết kế Kết cấu Văn phòng, mặc dù là một kết cấu có quy mô không quá lớn, tuy

nhiên quá trình tính toán – mô phỏng đã thực hiện đầy đủ các bước và triển khai khá hoàn chỉnh cácnội dung kết cấu khác nhau nhằm có được kết quả thiết kế tốt nhất Mô phỏng 3D đã được thực hiệnsong song với việc tính toán và kể đến ảnh hưởng của biến dạng của hệ cọc đến kết cấu, triển khai thiết

kế cột theo phương pháp biểu đồ tương tác 3D xét đến tác dụng đồng thời của lực dọc – mô men uốnhai phương Các cấu kiện dầm được tính toán trên cơ sở xem xét tất cả các nội lực bao gồm: mô menuốn, lực cắt và mô men xoắn, đồng thời kiểm soát vết nứt Đối với sàn, yếu tố chuyển vị dài hạn,chuyển vị ngắn hạn cũng như dự báo vết nứt cũng đã được thực hiện để kiểm soát kết quả thiết kế Phần thi công chiếm 15%, trong đó sinh viên đã hoàn thành các nhiệm vụ: bóc khối lượng, lập dự toánxây lắp phần thân và phần móng theo các giải pháp đã đề xuất ở phần thiết kế kết cấu Giải pháp thicông tổng thể cũng đã được đề xuất cho phần xây dựng nhà xưởng

Qua thời gian học tập tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng, các sinh viên đã đượccác thầy, cô giáo giảng dạy và hướng dẫn nhiệt tình, bản thân sinh viên đã có nhiều nỗ lực, cố gắng vàtrưởng thành Đặc biệt là thông qua quá trình 04 tháng thực hiện đồ án tốt nghiệp, sinh viên có cơ hộiđược học hỏi nhiều kiến thức mới, được rèn luyện về mặt tư duy suy nghĩ, tư duy phân tích nói chung

và tư duy về kết cấu xây dựng nói riêng; được cơ hội và áp lực để học sử dụng phần mềm, để đọc tiếngAnh và được làm dự án sát với thực tế Bản thân các sinh viên đã trưởng thành vượt bậc về mặt trình

độ, kiến thức, kỹ năng để có thể bắt đầu làm việc trong môi trường thực tế

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN THIẾT KẾ

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNHThông tin chung

lí vận hành nguồn năng lượng này để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện và đem nguồn năng lượng này đếncho mọi người Nhìn một cách logic có thể thấy những lợi ích của đô thị nén đối với vấn đề nănglượng, môi trường và xã hội

Do đó, việc xây dựng và phát triển các trụ sở quản lí việc vận hành các nhà máy thủy điện là mộtđiều tất yếu đối với sự phát triển của thành phố Trong đó trụ sở QLVH các nhà máy thủy điện trênsông Bung và cty cổ phần thủy điện A Vương- Genco2 ra đời cũng vì mục đích trên

Điều kiện khí hậu địa hình, địa chất, thủy văn [2]

+ Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau.

Các yếu tố khí tượng:

+ Nhiệt độ trung bình năm: 260C

+ Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 170C

+ Nhiệt độ cao nhất trung bình năm: 380C

+ Lượng mưa trung bình: 1000- 1800 mm/năm

+ Độ ẩm tương đối trung bình: 78%

+ Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô: 70 -80%

+ Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa: 80 -90%

+Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4giờ/ngày, vào mùa khô là trên8giờ /ngày

- Hướng gió chính thay đổi theo mùa:

+Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng Bắc chuyển dần sang Đông, Đông Nam và Nam

+ Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng Tây-Nam và Tây

+ Tần suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 8 (34%), nhỏ nhất là tháng 4(14%) Tốc độ gió trung bình 1.4÷1.6m/s Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xoáy thường xảy

ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9)

- Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tương đột biến về dòng nước Hầu như không có lụt,chỉ ở những vùng ven thỉnh thoảng có ảnh hưởng

Địa chất, thủy văn

Căn cứ vào kết quả khảo sát hiện trường và kết quả thí nghiệm trong phòng, địa tầng gần côngtrình: có thể chia làm các lớp đất chính như sau:

Mặt cắt địa chất công trình

* Mô tả địa tầng:

- Lớp k: Cát san lấp, màu xám vàng

- Lớp 1: Bùn sét, màu xám xanh, trạng thái chảy

- Lớp 2: Sét pha nặng, màu xám xanh-nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng-nửa cứng

- Lớp 3: Sét, màu nâu đỏ-nâu hồng-nâu vàng-xám hồng-xám vàng-xám trắng, trạng thái cứng

- Lớp 4: Sét pha nặng, màu nâu vàng-xám trắng, trạng thái nửa cứng

- Lớp 5: Cát pha, màu nâu vàng-nâu hồng-xám trắng Đôi chỗ lẫn sạn sỏi thạch anh

Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

Mặt bằng tổng thể công trình

Giải pháp mặt đứng

Mặt đứng sẽ ảnh hưởng đến tính nghệ thuật của công trình và kiến trúc cảnh quan của khu phố Khinhìn từ xa ta có thể cảm nhận toàn bộ công trình trên hình khối kiến trúc của nó Các tầng được lắpkính tăng tính thẩm mỹ công trình và sử dụng được ánh sáng tự nhiên Xây tường ngoài kết hợp vớimặt kính là những ô cửa rộng nhằm đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho ngôi nhà

Mặt đứng trục 1A - 4

Góc nhìn đi đường của công trình

Giải pháp mặt bằng

Mặt cắt công trình dựa trên cơ sở của mặt bằng và mặt đứng đã thiết kế, thể hiện được mối liên hệbên trong công trình theo phương thẳng đứng giữa các tầng, thể hiện sơ đồ kết cấu bố trí làm việctrong công trình và chiều cao thông thuỷ giữa các tầng, giải pháp cấu tạo dầm, sàn, cột, tường, cửa v.v.Dựa vào đặc điểm sử dụng và điều kiện chiếu sáng, thông thủy, thoáng gió cho các phòng chứcnăng ta có chiều cao các tầng nhà như sau:

Mặt bằng tầng bán hầm

Mặt bằng tầng 1

Mặt bằng tầng 2

Mặt bằng tầng 3

Mặt bằng tầng 4-14

lý cục bộ và tập trung vào hệ thống thoát nước chung theo khu quy hoạch.

Hệ thống thông gió, chiếu sáng

- Hệ thống thông gió nhân tạo được ưu tiên sử dụng (hệ thống máy điều hòa nhiệt độ) để phùhợp với cấu tạo nhà cao tầng và vì vấn đề ô nhiễm không khí của khu vực

- Giải pháp chiếu sáng công trình được tính toán riêng cho từng khu chức năng dựa vào độ rọicần thiết và yêu cầu về màu sắc, thẩm mỹ

- Tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên để giảm lượng tiêu thụ năng lượng điện, thân thiện với môitrường Ở các khu vực không sử dụng được ánh sáng tự nhiên sử dụng hệ thống đèn huỳnh quang ánhsáng trắng và các loại đèn downlight dùng bóng compact (tiết kiệm điện) Hạn chế tối đa việc sử dụng

đèn loại nung nóng dây tóc Riêng khu vực ngoài dùng đèn cao áp halogen hoặc sodium loại chốngthấm.

Hệ thống giao thông

- Giao thông theo phương ngang chính của công trình là các hành lang và sảnh

- Giao thông theo phương đứng sử dụng hệ thống thang máy kết hợp với thang bộ Diện tích sànlớn, lượng người phục vụ nhiều nên sử dụng 3 thang máy và 1 cầu thang bộ đặt tại vị trí trung tâm củamặt bằng

Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Các đầu báo khói, báo nhiệt được lắp đặt cho các khu vực tầng hầm, kho, khu vực sảnh, hành lang

và trong các phòng kỹ thuật, phòng điều kiển thang máy

Các thiết bị báo động như: nút báo động khẩn cấp, chuông báo động được bố trí tại tất cả các khuvực công cộng, ở những nơi dễ nhìn, dễ thấy của công trình để truyền tín hiệu báo động và thông báođịa điểm xẩy ra hỏa hoạn Trang bị hệ thống báo nhiệt, báo khói và dập lửa cho toàn bộ công trình

Hệ thống thu gom rác thải

Rác thải của toàn tòa nhà thông qua ống dẫn rác sẽ được tập kết về tầng hầm của tòa nhà Tại đâyrác được phân loại và xử lý sơ bộ trước khi được vận chuyển ra xe chở rác

Hệ thống chống sét

Chống sét cho công trình sử dụng loại đầu kim thu sét được sản xuất theo công nghệ mới nhất; dâynối đất dùng loại cáp đồng trục Triax được bọc bằng 3 lớp cách điện, đặc biệt có thể lắp đặt ngay bêntrong công trình bảo đảm mỹ quan cho công trình, cách li hoàn toàn dòng sét ra khỏi công trình

Hệ thống thông tin liên lạc và an ninh

Hệ thống thông tin liên lạc gồm các hệ thống sau: Hệ thống cáp điện thoại, Hệ thống mạng máytính, Hệ thống truyền hình cáp, Hệ thống phát thanh công cộng, Hệ thống camera an ninh, Hệ thốngbáo động và chống đột nhập, Hệ thống kiểm soát xe ra vào

Vệ sinh môi trường

Để giữ vệ sinh môi trường, giải quyết tình trạng ứ đọng nước thì phải thiết kế hệ thống thoát nướcxung quanh công trình Nước thải của công trình được xử lí trước khi đẩy ra hệ thống thoát nước củaThành Phố

Kết luận

-Về kiến trúc, công trình mang dáng vẻ hiện đại với mặt ngoài được ốp đá Granite và hệ thống cửakính Quan hệ giữa các khu chức năng trong công trình rất thuận tiện, hệ thống đường ống kỹ thuậtngắn gọn, thoát nước nhanh Hệ thống tầng hầm đáp ứng đầy đủ nhu cầu để xe, bãi nước ngầm, bểphốt và hệ thống kỹ thuật thông gió

-Về kết cấu, hệ kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối, đảm bảo cho công trình chịu được tảitrọng đứng và ngang rất tốt Kết cấu móng vững chắc với bè móng trên hệ móng, có khả năng chịu tảirất lớn

-Vì vậy dự án xây dựng “Trụ sở QLVH các nhà máy Thủy điện trên Sông Bung và Công ty CP thủyđiện A Vương - GENCO 2” là một dự án có tính khả thi, hết sức cần thiết và ý nghĩa trong việc giảiquyết nhu cầu văn phòng và không gian làm việc đối với thành phố đông dân như TP.Đà Nẵng

Chương 2 KẾT CẤU CẦU THANG

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Sơ bộ kích thước cấu kiện

Chọn cầu thang tầng điển hình (tầng 3 lên tầng 4) của công trình là cầu thang 2 vế dạng bản,chiều cao tầng là 3.6m để thiết kế, các cầu thang còn lại có kiến trúc và kết cấu tương tự

Chọn kết cấu bản chịu lực cho thang bộ, bản thang không liên kết hoàn toàn vào vách cứng(không có limon)

Cầu thang có 22 bậc, mỗi vế cao 1.8m gồm 11 bậc với kích thước hbậc=164mm; bbậc=280mm.Còn lại là bản chiều nghỉ

Mặt bằng và mặt đứng kết cấu cầu thang

Cơ sở tính toán

* Cầu thang có 2 vế, vế dưới làm việc như 1 dầm có đầu dưới liên kết với dầm chiếu tới và đầu trênliên kết với vách cứng Về sơ đồ làm việc và nội lực, 2 vế làm việc như nhau, ta tính toán cho vế dưới

và lấy tương tự cho vế trên

Ưu điểm của sơ đồ tính là vì không có dầm chiếu nghỉ nên không có gây ra sự phân biệt làm việcchung hay riêng của bản thang và chiếu nghỉ Vì vậy chỉ cần tính toán cho 1 sơ đồ dầm gãy khúc

* Bản thang đổ sau nên vị trí liên kết giữa bản thang và dầm không phải là bê tông toàn khối, đồngthời hd / hbt = 400/120 = 3,3 ≈ 3 cũng chưa thể xem là liên kết ngàm [25] Nhưng thực tế vẫn đủ khảnăng cản trở chuyển vị xoay hạn chế do bản thang và sàn liên kết ở 2 bên dầm nên sẽ phát sinh trạngthái làm việc bất lợi nhất là có moment âm ở gối Xem vị trí dầm là gối cố định không có phát sinhmoment gối Thép trên tại gối sẽ bố trí cấu tạo

* Do điều kiện thi công, bản thang đổ sau và có thép nối chờ từ vách nên bê tông tại vị trí đó khôngliền khối nên cũng không đảm bảo là liên kết ngàm, xem vị trí bản chiếu tới liên kết với vách là gối cốđịnh

Biểu đồ momen

Biểu đồ lực cắt

Sử dụng sap 2000 xuất nội lực

- Thép nhóm AII: Rsc = 280 Mpa Với tiết diện chịu moment âm:

Cánh nằm ở vùng chịu kéo nên bỏ qua ảnh hưởng của cánh, tính như tiết diện chữ nhật (bx h)

2 hoặc từ αm = m tra bảng của phụ lục 9 ra ζ

+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:

Với tiết diện chịu momen dương:

- Tính như tiết diện chữ T, cánh nằm trong vùng nén, tham gia chịu lực với sàn

Chọn h’f = 10 cm ( bằng chiều dày bản thang); a = 5 cm  ho = 30-5=25 cm

+ Bề rộng cánh: b’f = b + 2.Sc

Trong đó : lấy Sc bé nhất trong 2 trị số sau:

- Một nữa khoảng cách 2 mép trong của dầm: 0,5.(3-0,2) =2.8 m

Ta có momen dương lớn nhất: Mmax = 195,55(kN.m) <αm ≤ 0,5 Mf = 276

(kN.m)

 trục trung hòa qua cánh

 tính như tiết diện chữ nhật (bf’ x h)Thường khi tính toán , ta phải tổ hợp nội lực để có được nội lực nguy hiểm nhất do tải trongbên ngoài gây ra Trong dầm , tổ hợp nội lực được sử dụng để tính toán cốt thép dọc đó là tổ hợpMmax và tổ hợp Mmin

- Xác định αm = m =

M

R b b h02 Trong đó h0 = h – a= 25

A s

- Kiểm tra:

Nếu αm = m > αm = R Tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông

Nếu αm = m ≤ αm = R Tính ζ = 1+ √ 1−2 αm

2 hoặc từ αm = m tra bảng của phụ lục 9 ra ζ

Diện tích cốt thép được tính theo công thức:

As= M

Rs ζ h0

Tính

μ= A s

b h0 100 % và phải đảm bảo μ≥μmin (min =0,05%)

- Tính lớp cốt thép dưới: dùng Mmax , nếu Mmax ≤ 0  đặt thép cấu tạo

- Tính lớp cốt thép trên : dùng Mmin , nếu Mmin ≥ 0  đặt thép cấu tạo

SUPER

Các trường hợp tải trọng sàn chất tải theo giai đoạn (Load Cases)