Phòng thí nghiệm công nghệ và vi sinh

LỜI NÓI ĐẦU Trong nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá đất nước, ngành xây dựng đóng vai trò quan trọng.Cùng với phát triển mạnh mẽ lĩnh vực khoa học công nghệ, ngành xây dựng có bước tiến đáng kể.Để đáp ứng yêu cầu ngày cao xã hội, cần nguồn nhân lực trẻ kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước hệ trước, xây dựng đất nước ngày văn minh đại Sau 4,5 năm học tập rèn luyện trường Đại học Hàng Hải, đồ án tốt nghiệp dấu ấn quan trọng đánh dấu việc sinh viên hoàn thành nhiệm vụ ghế giảng đường Đại học Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp mình, em cố gắng để trình bày toàn phần việc thiết kế thi công công trình: “Phòng thí nghiệm công nghệ vi sinh” Nội dung đồ án gồm phần: - Phần 1: Kiến trúc công trình - Phần 2: Kết cấu công trình - Phần 3: Công nghệ tổ chức xây dựng Em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô Khoa CôngTrình, trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý giá cho em bạn sinh viên khác suốt năm học qua Đặc biệt, đồ án tốt nghiệp hoàn thành tận tình hướng dẫn thầy : - ThS.Kts.Lê Văn Cường : Giáo viên hướng dẫn phần kiến trúc - ThS.Ks.Đoàn Thị Hồng Nhung: Giáo viên hướng dẫn phần kết cấu Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn hệ thống hoá lại toàn kiến thức học học hỏi thêm lý thuyết tính toán kết cấu công nghệ thi công ứng dụng cho công trình nhà cao tầng nước ta Do khả thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp tránh khỏi sai sót Em mong nhận dạy góp ý thầy cô bạn sinh viên khác để thiết kế công trình hoàn thiện sau Hải Phòng, ngày 15 tháng 05 năm 2016 Sinh viên Trần Trọng Huy Chương 1: KIẾN TRÚC 1.1Giới thiệu công trình 1.1.1Chức nhiệm vụ công trình Phòng thí nghiệm công nghệ vi sinh phục vụ cho việc giảng dạy môn thí nghiệm -Thí nghiệm vi sinh vật -Thí nghiệm kỹ thuật trồng nấm -Thí nghiệm kỹ thuật lên men Phục vụ nghiên cứu khoa học cho sinh viên giảng viên Phục vụ đề tài nghiên cứu khoa học chuyển giao công nghệ khoa nhà trường 1.1.2 Vị trí xây dựng công trình - Công trình “ phòng thí nghiệm công nghệ vi sinh ” Được xây dựng Thanh Xuân- Hà Nội Xung quanh nhà dân biệt thự đẹp - Công trình xây dựng khu đất rộng rãi, phẳng, đường giao thông thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên vật liệu phục vụ thi công công trình - Vị trí công trình đưa giải pháp thi công công trình có mặt thuận lợi khó khăn sau đây: * Thuận lợi: - Công trình gần đường giao thông nên thuận lợi cho xe lại vận chuyển nguyên vật liệu phục vụ thi công vận chuyển đất khỏi công trường - Khoảng cách đến nơi cung cấp bêtông không lớn dùng bêtông thương phẩm - Việc bố trí sân bãi để vật liệu dựng lán trại tạm cho công trình thời gian ban đầu tương đối thuận tiện diện tích khu đất rộng so với mặt công trình - Công trình xây dựng Hà Nội nên điện nước ổn định điện nước phục vụ thi công đựơc lấy trực tiếp từ mạng lưới cấp thành phố, đồng thời hệ thống thoát nước công trường xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước chung * Khó khăn: - Công trường thi công thành phố đông đúc nên biện pháp thi công đưa trước hết phải đảm bảo đựơc yêu cầu vệ sinh môi trường tiếng ồn, bụi, …đồng thời không ảnh hưởng đến khả chịu lực an toàn cho công trình lân cận Do biện pháp thi công đưa bị hạn chế - Phải mở cổng tạm, hệ thống hàng rào tạm tôn che kín bao quanh công trình cao 2m để giảm tiếng ồn bụi thi công thiếu 1.2 Điều kiện tự nhiên , địa chất thủy văn Theo “ Báo cáo kết khảo sát địa chất công trình phòng thí nghiệm công nghệ vi sinh – Thanh Xuân, Hà Nội phục vụ giai đoạn thiết kế kỹ thuật”, khu đất xây dựng tương đối phẳng, cao độ trung bình +8,8 m khảo sát phương pháp khoan, xuyên tiêu chuẩn SPT Từ xuống gồm lớp đất có chiều dày thay đổi mặt Lớp 1: Đất lấp dày trung bình 0,51 m Lớp 2: Sét pha dày trung bình 7,7 m Lớp 3: cát pha dày trung bình 5,4 m Lớp 4: Cát hạt nhỏ dày trung bình 6,8m Lớp 5: Cát hạt vừa có chiều dày chưa kết thúc độ sâu thăm dò 40m Mực nước ngầm gặp độ sâu 2,9m kể từ mặt đất khảo sát 1.3Giải pháp kiến trúc 1.3.1Giải pháp mặt Mặt công trình bố trí theo hình chữ nhật - điều thích hợp với kết cấu nhà cao tầng, thuận tiện xử lý kết cấu Tầng không gian triển lãm giới thiệu sản phẩm nghiên cứu,cùng với khu vực quản lý tòa nhà,các kho bãi nhà chứa,nhà vệ sinh công cộng.từ tầng gồm có phòng họp ,phòng giả trí ,thể thao ,phòng cho cán Tầng 3,4,5,6,7,8,9 tầng có phòng thí nghiệm ,phòng đọc thư viện , phòng nghiên cứu cán bộ,các giải pháp chiếu sáng thông gió hợp lý chắn đáp ứng yêu cầu việc nghiên cứu 1.3.2Kiến trúc công trình Là công trình lớn thành phố, với hình khối kiến trúc vuông vức, hình dáng vút cao, thể phong cách mạnh mẽ, đại bền vững công trình Mặt đứng công trình: Mặt đứng ảnh hưởng trực tiếp đến tính nghệ thuật công trình Khi nhìn từ xa ta cảm nhận toàn công trình hình khối kiến trúc, đến gần biểu nghệ thuật chuyển sang mặt đứng Giải pháp mặt cắt dọc công trình: Dựa vào đặc điểm công trình,các yếu tố nhân trắc học người Việt Nam mà chiều cao tầng phòng tính toán hợp lý,tạo lên kiến trúc vừa đẹp vừa thuận tiện người sử dụng.,thỏa mãn điều kiện làm việc cán vừa tiết kiệm chi phí xây dựng 1.4Giải pháp kết cấu kiến trúc Công trình xây dựng 10 tầng sử dụng tầng áp mái bố trí phòng kỹ thuật, máy móc, điều hoà… Công trình có tổng chiều cao 37,8 (m) kể từ cốt ±0.000 Công trình có đơn nguyên Công trình có chiều rộng 17m; chiều dài 35m Mặt đất nhà - 0.75m so với cốt ± 0.00 công trình1.6Các hệ thống kỹ thuật công trình 1.5 Các hệ thống kỹ thuật công trình 1.5.1Hệ thống giao thông Hai cầu thang máy bố trí khối nhà phục vụ cho giao thông đứng Hai cầu thang bố trí hai khối nhà phục vụ cho mục đích thoát hiểm giao thống đứng công trình cao điểm Hệ thống giao thông ngang tầng hành lang dẫn tới phòng toàn nhà 1.5.2 Hệ thống chiếu sáng Các phòng làm việc , hệ thống giao thông công trình thiết kế để tận dụng tối đa khả chiếu sáng tự nhiên, sử dụng hệ thống chiếu sáng nhân tạo để đảm bảo nhu cầu chiếu sáng công trình phục vụ nghiên cứu làm việc 1.5.3 Hệ thống điện Trang thiết bị điện công trình thiết kế lắp đặt phù hợp tới phòng phù hợp với chức nhu cầu sử dụng điện đảm bảo tiết kiệm vận hành an toàn Dây dẫn điện phòng hệ thống hành lang đặt ngầm có lớp vỏ cách điện an toàn, dây điện theo phương đứng đặt hộp kỹ thuật Điện cho công trình lấy từ hệ thống điện thành phố, lắp đặt máy phát điện dự phòng nhằm phục vụ cho nhu cầu thiết yếu điện 1.5.4 Hệ thống thông gió Sự dụng hệ thống thông gió tự nhiên, kết hợp với biện pháp thông gió nhân tạo: sử dụng thiết bị điện quạt, điều hòa… 1.5.5 Hệ thống cấp thoát nước Hệ thống cấp nước sinh hoạt: - Nước từ hệ thống cấp nước thành phố nhận chứa vào bể ngầm đặt chân công trình; - Nước từ bể nước ngầm đưa bơm lên bể nước mái Việc điều khiển trình bơm điều khiển hoàn toàn tự động; - Nước từ bể nước mái theo đường ống cấp nước lắp đặt công trình tới điểm tiêu thụ Hệ thống thoát nước: gồm nước mưa nước thải sinh hoạt - Thoát nước mưa: thực nhờ hệ thống sê nô đường ống gom nước mưa lắp đặt đặt mái , đưa nước mưa vào hệ thống thoát nước công trình vào hệ thống thoát nước thành phố - Nước thải sinh hoạt: nước thải từ điểm tiêu thụ nước công trình gom từ đường ống thoát nước lắp đặt công trình đưa vào hệ thống xử lý nước thải công trình sau vào hệ thống thoát nước thành phố 1.5.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy Hệ thống báo cháy Thiết bị phát báo cháy bố trí tầng phòng, nơi công cộng tầng.Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ đèn báo cháy, phát cháy, phòng quản lý, bảo vệ nhận tín hiệu kiểm soát khống chế hoả hoạn cho công trình Hệ thống cứu hỏa Nước dùng để chữa cháy cấp từ bể nước mái từ họng nước cứu hỏa công trình; sử dụng bình chữa cháy cá nhân bố trí tầng Về vấn đề thoát hiểm có hỏa hoạn xảy ra: sử dụng hai cầu thang hai khối đầu nhà, lồng thang bố trí hệ thống chiếu sáng tự động, sử dụng quạt thông gió động lực để chống ngạt 1.7Kết luận Công trình nằm vùng có khí hậu nóng ẩm,nới trung tâm thành phố.Do vần đề khí hậu ánh sáng thông gió, đảm bảo giao thông quan trọng.Xây dựng công trình yêu cầu phải đưa biện pháp hợp lý để xây dựng công trình Chương 2:LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1Sơ phương án kết cấu 2.1.1Phân tích dạng kết cấu khung A Yêu cầu chung kết cấu Kết cấu bê tông cốt thép kết cấu sử dụng phổ biến cho công trình xây dưng phải đáp ứng yêu cầu sau: Có độ dẻo cao,có độ phân tán tải trọng tốt Dầm phải bị biến dạng dẻo trước cột Các nút phải khoẻ (cột dầm) quy tụ truyền lực thuận lợi nhanh chóng - Việc thiết kế công trình phải tuân theo tiêu chuẩn sau:Vật liệu cần có tỷ lệ cường độ trọng lương cao nghĩa vật liệu có trọng lượng nhẹ mà độ cứng lớn,vật liệu phải có tính biến dạng tính liền khối cao có giá thành hợp lý B Hệ khung chịu lực 1) Đặc điểm cấu tạo Hệ khung chịu lực tạo thành từ cột,dầm liên kết với theo hai phương tạo thành hệ khung không gian Hình 1.1 Nhà có hệ khung chịu lực Nếu kể thêm dầm ngang (ở tầng số tầng trung gian) liên kết dàn đứng với phận lại khung hiệu chịu tải trọng ngang khung tăng lên đáng kể a) b) c) Hình 1.2 Ảnh hưởng việc bố trí hệ giằng đến biểu đồ mômen Dưới tác dụng tải trọng ngang giằng ngang đóng vai trò phân phối lực dọc cột khung cản trở chuyển vị xoay làm giảm mômen tầng khung 2) Ưu điểm Hệ kết cấu khung có khả tạo không gian lớn, linh hoạt thích hợp với công trình công cộng có sơ đồ làm việc rõ ràng 3) Nhược điểm Kém hiệu chiều cao công trình lớn Trong thực tế kết cấu khung BTCT sử dụng cho công trình có chiều cao đến 20 tầng cấp phòng chống động đất ≤ 7; 15 tầng nhà vùng có chấn động động đất cấp 10 tầng cấp C Hệ khung tường lực -Đặc điểm cấu tạo Hệ khung tường lực có cấu tạo cấu kiện thẳng đứng tường ngang Tải trọng truyền xuống vách cứng thông qua sàn -Ưu điểm:có khả chịu lực ngang tốt ,thường sủ dụng cho công trình cao 20 tầng - Nhược điểm:khả chịu lực phụ thuộc lớn vào hình dạng vị trí chúng mặt bọ giảm bới xuất ô cửa D Hệ lõi chịu lực Hình dạng,số lượng,vị trí lõi cứng chịu lực mặt đa dạng: Nhà lõi tròn,vuông,chữ nhật ,… (dạng kín hở) Nhà có hay nhiều lõi Lõi nằm nhà,theo chu vi nhà Trong nhà cao tầng lõi cứng thường bố trí với hệ thống thang máy 1.0.1 2.1.2Phương án lựa chọn Lựa chọn kết cấu Khung bê tông cốt thép + Vách bê tông cốt thép + lõi bê tông cốt thép + sàn sườn toàn khối 1.0.2 2.2Sơ kích thước kết cấu G F Hình 1.1 Kích thước ô sàn lớn 2.2.1Sơ kích thước tiết diện sàn Kích thước ô sàn lớn 6,6x7,6 m D lng Chiều dày sàn: hS= m Trong D = 0.8÷1.4.: hệ số phụ thuộc tải trọng chọn D =0,8 với hoạt tải trung bình m: hệ số phụ thuộc loại bản, m = 40÷50 với kê cạnh m = 30÷35 với kê cạnh l2 7, = = 1,15 < l1 6, nên chọn m=40 lng: cạnh ngắn ô lng = 6,6 m hS= hs = 0,8 × 6, = 0,12m 45 Theo điều kiện cấu tạo hs ≥ 60 mm sàn nhà dân dụng Vậy chọn hs = 0,15 m 2.2.2Sơ kích thước tiết diện dầm 1 Với dầm :hd = ( ÷ 12 )Ld 1 Với dầm phụ : hd = ( 12 ÷ 20 )Ld Bề rộng dầm : bd = (0,3 – 0,5) hd Với dầm : hd = 12 7, = 0, 63m , chọn h =0,7m, b = (0,3-0,5)0,6 chọn b = 0,22m Với dầm phụ : hd = 18 = 0,38m , chọn h =0,4m, b = (0,3-0,5)0,4,chọn b = 0,22m Bảng 1.1 Sơ chọn kích thước dầm Dầm chiếu nghỉ, dầm WC (bxh(m)) Dầm (bxh(m)) Dầm phụ (bxh(m)) 0,15x0,3 0,22x0,7 0,22x0,4 2.2.3 Sơ kích thước tiết diện cột F Hình 1.2 Diện tích sơ cột Diện tích sơ cột: F = (1,1 ÷ 1, 2) N Rn Trong đó: k = 1,1 ÷ 1,2 hệ số kể đến ảnh hưởng lệch tâm N = S q.n lực dọc sơ Với n số tầng, q = 1-1,4 T/m2, chọn q= 1,1 T/m2 sàn GVHD: THS Đoàn Thị Hồng Nhung AF.81122 A24.0742 A24.0293 A24.0543 N24.0008 M24.0129 M24.0117 M24.0261 M24.0053 M999 10 AF.31125 A24.0796 A24.0180 SV:Trần Trọng Huy Ván khuôn cho bê tông đổ chỗ, ván khuôn gỗ, móng cột, móng vuông, chữ nhật a.) Vật liệu Thép tròn D>18mm Dây thép Que hàn b.) Nhân công Nhân công 3,5/7 c.) Máy thi công Máy hàn 23 KW Máy cắt uốn cắt thép 5KW Vận thăng lồng 3T Cẩu tháp 25T Máy khác Bê tông sản xuất qua dây chuyền trạm trộn trường thương phẩm, đổ bơm bê tông, bê tông móng, chiều rộng móng >250 cm, M250 a.) Vật liệu Xi măng PC40 Cát vàng 2,00 6,45 kg kg kg 6,04 1020,00 14,28 38,96 6579,00 92,11 công 10,10 65,15 ca ca 0,02 0,14 ca 0,16 1,03 ca % 1,46 0,02 9,39 0,14 m3 0,578 2,00 238,27 kg m3 444,85 105994,41 Trang 152 GVHD: THS Đoàn Thị Hồng Nhung A24.0008 A24.0524 Z999 N24.0008 M24.0020 M24.0261 M24.0053 M999 11 AB.41422 A24.0726 A24.0712 A24.0406 A24.0543 Z999 N24.0010 M24.0129 M24.0259 M999 Đá 1x2 Nước Vât liệu khác b.) Nhân công Nhân công 3,5/7 c.) Máy thi công Đầm dùi 1,5 KW Vận thăng lồng 3T Cẩu tháp 25T Máy khác Vận chuyển đất ôtô tự đổ, phạm vi [...]... 1.3 2.3.2Hoạt tải sàn Bảng 1.6 Hoạt tải sàn( kG/m2) 1 Phòng làm vi c (thí nghiệm) 2 Phòng vệ sinh 3 Sảnh, hành lang, ban công, cầu thang 4 Phòng máy 5 Mái 200 200 300 300 75 100 70 100 100 75 1,2 1,2 1,2 1,2 1,3 240 240 360 360 97.5 6 7 Phòng thư vi n Phòng kỹ thuật 200 750 70 750 1,2 1,2 240 900 Trong thực tế các hoạt tải không xuất hiện ở tất cả cá phòng, do đó giá trị hoạt tải được nhân với hệ số giảm... 1.0.7 2.3.4 Tính toán nội lực cho công trình 1.0.8 Lựa chọn phần mềm tính toán nội lực Để tính toán kết cấu một công trình xây dựng dân dụng có nhiều phần mềm kết cấu trong và ngoài nước để các nhà thiết kế lựa chọn như: SAP 2000 (CSI-Mỹ), STAAD III/PRO (REIMỹ), PKPM (Trung Quốc), ACECOM (Thái Lan), KPW (CIC - Vi t Nam), VINASAS (CIC - Vi t Nam) Song vi c tính toán và thiết kế nhà cao tầng sẽ phức tạp... dù mới xuất hiện ở Vi t Nam, xong có thể khẳng định ETABS là phần mềm kết cấu nổi trội và tiện dụng hơn hẳn so với các phần mềm kết cấu khác như: SAP 2000, STAAD III/PRO, PKPM trong vi c tính toán và thiết kế nhà cao tầng Mục tiêu của vi c phát triển và xây dựng nhà cao tầng ngoài vi c đảm bảo các yêu cầu về kiến trúc, môi trường, cảnh quan, … thì vấn đề tính toán thiết kế kết cấu công trình vẫn được... thời gian (Time History Function)… - Tự động xác định khối lượng và trọng lượng các tầng -Tự động xác định tâm hình học, tâm cứng và tâm khối lượng công trình -Tự động xác định chu kì và tần số dao động riêng theo hai phương pháp Eigen Vectors và Ritz Vectors theo mô hình kết cấu không gian thực tế của công trình - Đặc biệt có thể can thiệp và áp dụng các tiêu chuẩn tải trọng khác như: tải trọng gió động... cấu tầng điển hình 3.2Tính toán ô sàn phòng thí nghiệm ( 3,3x 3,8m) Nhịp tính toán theo hai phương là: 0, 22 0, 22 l01 = 3,3 − − = 3, 08m 2 2 0, 22 0, 22 l02 = 3,8 − − = 3,58m 2 2 * Xét tỷ số: l2 3,8 = = 1,15 < 2 ⇒ xem ô sàn làm vi c như bản kê bốn cạnh l1 3,3 3.2.1 Sơ đồ tính: Ô sàn được tính theo sơ đồ khớp dẻo với sơ đồ: 6 Hình 1.1 Sơ đồ tính ô sàn phòng thí nghiệm 3.2.2 Tải trọng tính toán Bảng... tải không xuất hiện ở tất cả cá phòng, do đó giá trị hoạt tải được nhân với hệ số giảm tải theo quy đinh trong TCVN 27371995 +Hệ số giảm tải đối với nhà ở, phòng ăn, WC, phòng làm vi c… ΨA1 = 0,4 + , 0,6 A / A1 (2-6) + Hệ số giảm tải đối với phòng họp, phòng giải trí, … Ψ A1 = 0,5 + 0,5 , A / A1 (2-7) 1.0.4 2.3.3Tải trọng gió 1)Cơ sở xác định Theo TCVN 2737-1995, W = n.K.C Wo (2-8) Trong đó: + W:áp lực... đất Vi t Nam hoặc tải trọng động đất theo tiêu chuẩn Nga (SNIPII-87 hoặc SNIPII-95) - Phân tích và tính toán kết cấu theo phương pháp phần tử hữu hạn với lựa chọn phân tích tuyến tính hoặc phi tuyến - Thời gian thực hiện phân tích, tính toán công trình giảm một cách đáng kể so với các chương trình tính kết cấu khác - Đặc biệt vi c kết xuất kết quả tính toán một cách rõ ràng, khoa học giúp cho vi c... đến các thành phần tải trọng động như: gió động, động đất tác dụng lên công trình, cũng như vi c thiết kế kiểm tra các cấu kiện dầm, cột, vách cứng, sàn sau khi đã có kết quả nội lực Do đó vi c lựa chọn một phần mềm kết cấu đáp ứng được các điều kiện như: dễ sử dụng, độ tin cậy cao và đáp ứng được các yêu cầu thực tế trong tính toán và thiết kế kết cấu nhà cao tầng là một lựa chọn cần cân nhắc đối với... trình vẫn được đặt lên hàng đầu Do đó vi c lựa chọn một phần mềm phù hợp, rút ngắn thời gian, tiết kiệm tiền bạc và có độ tin cậy cao hoàn toàn do các kĩ sư kết cấu và các đơn vị tư vấn quyết định 1.0.9 Khai báo tải trọng Tĩnh tải: Chương trình ETABS tự động dồn tải trọng bản thân của các cấu kiện nên đầu vào ta chỉ cần khai báo kích thước của các cấu kiện dầm sàn cột và lõi …đặc trưng của vật liệu được... tải về khung nút Do vậy trong trường hợp Tĩnh tải ta đưa vào hệ số Selfweigh = 1,1; có nghĩa là trọng lượng của bản sàn BTCT dày 15 cm đã được máy tự động tính với hệ số vượt tải 1,1; Như vậy chỉ cần khai báo TL các lớp cấu tạo: gạch lát, vữa lót, vữa trát, tường trên sàn, sàn Vệ sinh, thêm vào Tĩnh tải.Tải trọng tường ngoài và vách ngăn đã tính và đưa về dải phân bố trên đơn vị dài tác dụng lên các