THIẾT kế bản vẽ THI CÔNG BỆNH VIỆN THANH hóa

KIẾN TRÚC1.1 Giới thiệu về công trình : 1.1.1 Tên công trình thiết kế, địa điểm xây dựng 1.1.1.1 Tên công trình: BỆNH VIỆN ĐA KHOA TỈNH THANH HÓA 1.1.1.2 Địa điểm xây dựng: Công trìn

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

=========================

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM



KHOA CÔNG TRÌNH

BỘ MÔN: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

SINH VIÊN : TRẦN VĂN THÀNH

LỚP : XDD51-ĐH2

TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BẢN VẼ THI CÔNG BỆNH VIỆN

THANH HÓA

LỜI NÓI ĐẦU

Tất cả các sinh viên trường Đại học Hàng Hải, sau 4,5 năm học tập và rèn luyện đềuphải trải qua một cuộc sát hạch cuối cùng trước khi được công nhận là một người kỹ sưxây dựng - đó là đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp là một bài ôn tập lớn cuối cùng mà em và các sinh viên trong toàn

trường phải thực hiện Trong thời gian 15 tuần, với đề tài " BỆNH VIỆN ĐA KHOA TỈNH THANH HÓA", em có nhiệm vụ tìm hiểu phần kiến trúc, thiết kế phần kết cấu và

lập biện pháp kỹ thuật, tổ chức thi công công trình Với sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình củathầy KTS.Lê Văn Cường và Th.s.Đỗ Quang Thành em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em có điều kiện kiểm tra lại những kiến thứcmình đã học Quá trình ôn tập này đặc biệt có ích cho em trước khi ra trường, sử dụngnhững kiến thức đã học vào công việc sau này

Thời gian 4,5 năm học tại trường Đại học Hàng Hải Việt Nam đã kết thúc và saukhi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh viên chúng em sẽ là những kỹ sư trẻ tham giavào quá trình xây dựng đất nước Tất cả những kiến thức đã học trong 4,5 năm, đặc biệt làquá trình ôn tập thông qua đồ án tốt nghiệp tạo cho em sự tự tin để có thể bắt đầu côngviệc của một kỹ sư xây dựng công trình trong tương lai Những kiến thức đó có được lànhờ sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Hàng HảiViệt Nam

Em xin phép được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến nhà trường và tất cả các thầy

cô đã dạy dỗ em Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Th.s.KTS.Lê VănCường và Th.s.KS Đỗ Quang Thành - những người thầy,cô đã tận tình hướng dẫn, giúp

em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, tạo cho em sự tự tin để làm một người kỹ sư xâydựng

Hải Phòng, ngày 24 / 5 /2015Sinh viên: TRẦN VĂN THÀNH

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

1.1 Giới thiệu về công trình : 10

1.1.1 Tên công trình thiết kế, địa điểm xây dựng 10

1.1.2 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng 10

1.2.Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội 11

1.2.1 Địa hình khu vực 11

1.2.2 Địa chất thuỷ văn 11

1.2.3 Khí hậu 11

1.2.4 Môi trường sinh thái 11

1.2.5 Điều kiện xã hội 11

1.2.6 Điều kiện kỹ thuật 12

1.3 Giải pháp kiến trúc 13

1.3.1 Tổ chức quản lý 13

1.3.2.Tổ chức biên chế 13

1.3.3 Quy hoạch tổng mặt bằng 13

1.3.4 Xác định diện tích công trình : 14

1.3.5 Phương án thiết kế công trình 14

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 17

2.1 Sơ bộ phương án kết cấu 17

2.1.1 Phân tích các dạng kết cấu khung 17

2.1.2 Phương án lựa chọn 18

2.1.3 Lựa chọn kích thước tiết diện các cấu kiện 20

2.1.2 Tiết diện dầm: 21

2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên khung 23

2.2.1 Tĩnh Tải: 23

2.2.2 Hoạt tải 26

2.2.3.Tải trọng gió 26

2.3 Khai báo tải trọng: 28

2.3.1 Khai báo tĩnh tải: 28

2.3.2 Tải trọng gió: 28

2.3.3 Mô hình tính toán: 28

2.3.4 Tổ hợp nội lực 29

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 45

3.1.Phương án tính toán sàn tầng điển hình (T-2) 45

3.1.1.Vật liệu sử dụng 45

3.1.2.Xác định sơ đồ tính 45

3.2 Tính toán sàn phòng làm việc 45

3.2.1.Xác định nội lực tính toán 45

3.2.2.Tính toán cốt thép chịu lực sàn phòng làm việc 47

3.3.Tính toán sàn vệ sinh 49

3.3.1 Tải trong sàn vệ sinh 49

3.3.2 Xác định nội lực 50

3.2.2 Tính toán cốt thép 51

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN DẦM KHUNG TRỤC 7 56

4.1 cơ sở tính toán 57

4.2.Tính toán dầm B368 (Nhịp C-D ) 59

4.2.1.Nội lực dầm B368 59

4.2.2 Tính toán cốt thép dầm ngang B368 (Nhịp C-D ) 61

4.3.Tính toán dầm B159(Nhịp A-B ) 65

4.3.1.Nội lực dầm B159 65

4.3.2 Tính toán cốt thép dầm ngang B159(nhịp A-B) 67

4.4.Tính toán dầm B279 ( Nhịp B-C ) 69

4.4.1.Nội lực dầm B279 69

4.4.2 Tính toán cốt thép dầm ngang B279 71

CHƯƠNG 5 :TÍNH TOÁN CỘT KHUNG TRỤC 7 75

5.1 Số liệu đầu vào: 76

5.1.1 Cơ sở tính toán: 76

5.1 Tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm 77

5.2.Tính toán cột biên C80 78

5.2.1.Tính toán cột C80 tầng 1,2,3,4 78

5.2.2.Tính toán cột C80 tầng 5,6,7,8 84

5.3.Tính toán cột giữa C42 89

5.3.1.Tính toán cột C42 tầng 1,2,3,4 89

5.3.2.Tính toán cột C42tầng 5,6,7,8, 93

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CẦU THANG 97

6.1 Số liệu tính toán 97

6.2 Tính toán bản thang 98

6.2.1 tải trọng 98

6.2.2.Sơ đồ tính 99

6.2.3.Tính cốt thép cho bản thang 99

6.3.Tính bản chiếu nghỉ 100

6.3.1.Tải trọng 100

6.3.2.Sơ đồ tính 101

6.3.3.Tính cốt thép cho bản chiếu nghỉ 101

6.4.Tính cốn thang.(300x100) 103

6.4.1.Sơ đồ tính và tải trọng 103

6.4.2.Tính cốt thép dọc: 104

6.4.3.Tính toán cốt đai: 104

6.5.Tính toán dầm thang 105

6.5.1.Sơ đồ tính và tải trọng: 105

6.5.2.Tính cốt thép dọc 106

CHƯƠNG 7 -TÍNH TOÁN NỀN MÓNG 108

7.1.Điều kiện địa chất công trình 108

7.1.1Đánh giá điều kiện địa chất công tŕnh 108

7.1.2Lựa chọn giải pháp móng 109

7.2.Tính toán móng (giữa ) cột trục 7E 110

7.2.1.Tính sức chịu tải của cọc 111

7.2.2.Xác định số lượng cọc trong móng 113

7.2.3.Kiểm tra móng cọc 114

7.2.4.Tính toán thép đài móng 119

7.3.Tính toán móng 7G 122

7.2.1.Tính sức chịu tải của cọc 123

7.2.2.Xác định số lượng cọc trong móng 125

7.2.3.Kiểm tra móng cọc 126

7.2.4.Tính toán thép đài móng 131

7.4 Kiểm tra cường độ của cọc khi vận chuyển,cẩu lắp 134

CHƯƠNG 8 - THI CÔNG PHẦN NGẦM 137

8.1 Thi công cọc 137

8.1.1.Sơ lược về loại cọc thi công và công nghệ thi công cọc 137

8.1.2.Biện pháp kỹ thuật thi công cọc 138

8.2.Thi công nền móng 154

8.2.1.Biện pháp đào đất 154

8.2.2.1 Công tác phá bê tông đầu cọc 167

8.2.3 Công tác ván khuôn, cốt thép, bê tông móng 169

8.3 An toàn lao động khi thi công phân ngầm 194

8.3.1 An toàn lao động khi thi công cọc: 194

8.3.2.An toàn lao động trong thi công đào đất: 195

8.3.3 An toàn lao động trong công tác bê tông 196

CHƯƠNG 9-THI CÔNG PHẦN THÂN VÀ HOÀN THIỆN 199

9.1 Biện pháp kỹ thuật thi công phần thân 199

9.2 Tính toán ván khuôn, xà gồ, cột chống 200

9.2.1 Tính toán ván khuôn sàn 200

9.2.3 Tính ván khuôn dầm,xà gồ,cột chống cho dầm chính 204

9.2.4 Tính toán ván khuôn, cột chống xiên cho cột 210

9.3 Bảng thống kê ván khuôn, cốt thép, bê tông phần thân 213

9.3.1 Thống kê bê tông phần thân 213

9.4 Kỹ thuật thi công các công tác ván khuôn, cốt thép, bê tông 231

9.4.1 Công tác ván khuôn 231

9.4.2 Công tác cốt thép 233

9.4.3 Công tác đổ bê tông 235

9.4.4 Những khuyết tật khi thi công bê tông toàn khối, nguyên nhân và biện pháp xử lý 236

9.5 Chọn cần trục và tính toán năng suất thi công 237

9.6 Chọn máy đầm, máy trộn và đổ bê tông, năng suất của chúng 240

9.6.1 Chọn máy đầm 240

9.6.2 Chọn máy trộn vữa và đổ bê tông 241

9.7 Kỹ thuật xây, trát, ốp lát hoàn thiện 241

9.7.1 Công tác xây gạch 241

9.8 An toàn lao động khi thi công phần thân và hoàn thiện 249

9.8.1 Công tác an toàn chung 249

9.8.2 Biện pháp an toàn thi công bê tông cốt thép 250

9.8.3 Biện pháp an toàn của công tác hoàn thiện 250

9.8.4 Biện pháp an toàn trong công tác lắp ghép 251

9.8.5 Phòng chống cháy nổ 251

CHƯƠNG 10- TỔ CHỨC THI CÔNG 252

10.1 Mục đích và ý nghĩa của công tác thiết kế và tổ chức thi công 252

10.2 Lập tiến độ thi công 254

10.2.1 Trình tự 254

10.2.4 Ý nghĩa của tiến độ xây dựng 260

10.2.5 Sự đóng góp của tiến độ xây dựng vào thực hiện mục tiêu sản xuất 260

10.2.6 Đánh giá tiến độ 261

10.3 Thiết kế tổng mặt bằng thi công 261

10.3.1 Bố trí cần trục, máy và các thiết bị xây dựng trên công trường 262

10.3.2 Thiết kế kho bãi công trường 262

10.2.3 Nhà tạm trên công trường 265

10.3.4 Cung cấp điện cho công trường 267

10.3.5 Cung cấp nước cho công trường 269

10.4 AN TOÀN LAO ĐỘNG 272

10.4.1 An toàn lao động trong thi công cọc ép 272

10.3.2 Công tác đào đất 273

10.4.3 Công tác đập đầu cọc 273

10.3.4 Công tác cốt thép 273

10.4.5 Công tác ván khuôn 275

10.4.6 Công tác bê tông 276

10.4.7 Công tác xây trát 277

CHƯƠNG 11: LẬP DỰ TOÁN 278

11.1.CƠ SỞ LẬP DỰ TOÁN 278

CHƯƠNG 12 – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 314

12.1 Kết luận 314

12.1.1 Kiến trúc 314

12.1.2 Kết cấu 314

12.1.3 Thi công 314

Tài liệu tham khảo phần thi công 316

Tài liệu tham khảo làm đồ án 316

CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC1.1 Giới thiệu về công trình :

1.1.1 Tên công trình thiết kế, địa điểm xây dựng

1.1.1.1 Tên công trình:

BỆNH VIỆN ĐA KHOA TỈNH THANH HÓA

1.1.1.2 Địa điểm xây dựng:

Công trình Bệnh Viện Đa Khoa Tỉnh THANH HÓA được xây dựng trên khu đất rộng3000m2,diện tích xây dựng 1950m2.Công trình nằm trong khuôn viên quy hoạch tuyếnbệnh viện tỉnh của tỉnh Thanh Hóa, cao 8 tầng với đầy đủ các phòng bệnh,trang thiết bị y

tế hiện đại Đáp ứng tốt nhất nhu cầu khám chữa bệnh của nhân dân

1.1.2 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng

1.1.2.1 Nhiệm vụ, chức năng của công trình:

Công trình bệnh viện đa khoa tỉnh Thanh Hóa là nơi nghiên cứu, khám chữa bệnh chonhân dân trong huyện và các huyện lân cận Vì vậy chức năng chính của công trình làkhám chữa bệnh cho nhân dân và nghiên cứu các loại bệnh,để tìm ra phương pháp phòng

và chữ bệnh tốt nhất

1.1.2.2 Hiện trạng của khu vực xây dựng:

Công trình được xây dựng trên nền thuộc phạm vi quy hoạch xây dựng tổng thể Bệnhviện của tỉnh Thanh Hóa,xung quanh là các bệnh viện khác nhau đang hoạt động.Vì vậykhi thi công phải đảm bảo an toàn cho các công trình bên cạnh

1.1.2.3 Nhu cầu phải đầu tư xây dựng:

Đất nước ta đang trong thời kỳ đổi mới Thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất

nước Cùng sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế toàn cầu, Việt Nam đang đứng trướcrất nhiều cơ hội, hội nhập để bắt kịp với các nước trong khu vực cũng như các nước trêntoàn thế giới Hòa cùng với sự phát triển của cả nước,trong những năm qua nghành y tếcủa nước ta cũng phát triển mạnh mẽ.Nhằm đáp ứng nhu cầu khám chữa bệnh của nhândân ngày càng cao,bệnh viện đa khoa tỉnh Thanh Hóa được đầu tư xây dựng trên cơ sở đó

1.2.Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội

1.2.1 Địa hình khu vực

Công trình Bệnh Viện Đa Khoa tỉnh Thanh Hóa đươc xây dựng trên khu đất rộng rãi,địa hình bằng phẳng,khá thuận lợi cho việc thi công

1.2.2 Địa chất thuỷ văn

Khu vực xây dựng đã được khoan thăm dò để xây dựng nhà cao tầng Mặt cắt địa chấtkhu vực đã được cơ quan chức năng có thẩm quyền kiểm duyệt và là cơ sở cho việc thiết

kế nền móng công trình

1.2.3 Khí hậu

Công trình nằm trong vùng khí hậu chung của tỉnh Thanh Hóa

Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình năm : 23,50 C

Cao nhất : 40o C

Thấp nhất : 5o C

Nhiệt độ biến đổi theo mùa mang tính chất khí hậu của miền Bắc

Gió: - Hướng gió chính mùa hè : Đông và Đông Nam

- Hướng gió chính mùa đông : Tây Bắc- Đông bắc

Nắng: - Tháng nắng lớn nhất : tháng 7

- Tháng nắng ít nhất : tháng 2-3

- Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11,tốc độ gió mạnh nhất là 28m/s

1.2.4 Môi trường sinh thái

Công trình xây dựng trong khuôn viên Bệnh viện huyện ,môi trường sinh thái sạchsẽ,thông thoáng,không bị ô nhiễm không khí,nguồn nước,tiếng ồn

1.2.5 Điều kiện xã hội

Nhân dân có truyền thống, chấp hành tốt chính sách của Đảng, pháp luật của Nhà nước,mặt khác người dân ở đây rất hiếu học, có tinh thần đoàn kết cao Tình hình an ninh chínhtrị ở đây có thể nói là ổn định, không có gì gây ảnh hưởng tới công tác tổ chức thi công dựán

1.2.6 Điều kiện kỹ thuật

1.2.6.1 Đường giao thông:

Khu vực xây dựng công trình nằm trong khuôn viên của bệnh viện thuộc trung tâm Huyện,đường giao thông tới công trình tương đối thuận lợi cho công tác thi công và khai thác sửdụng công trình sau này

1.2.6.2 Thông tin liên lạc:

Được sự quan tâm của Nhà nước nên mấy năm gần đây hệ thống bưu chính viễn thông củanước ta phát triển rất mạnh, đặc biệt là ỏ các tỉnh lớn Chính vì vậy, hệ thống thông tin liên

lạc của tỉnh Thanh Hóa cũng như của khu vực xây dựng công trình rất phát triển Có thể kể

ra các loại hình dịch vụ thông tin liên lạc như sau:

bộ tự động chuyển đổi diện ATS

1.2.6.6 Nguồn cung cấp vật liệu

Do khu vực xây dựng công trình nằm ở trung tâm huyện, lại có hệ thống giao thông thuậnlợi và xung quanh khu vực có không ít các nhà máy vật liệu xây dựng nên việc cung cấpvật liệu xây dựng rất thuận lợi

1.2.6.7 Tình hình nhân lực xây dựng

Tỉnh Thanh Hóa là trung tâm văn hoá chính trị của khu vực đồng bằng bắc bộ, để xứngđáng với vai trò này thì tỉnh đang tiến hành xây dựng, quy hoạch cơ sở hạ tầng một cách

nhanh chóng Các công trình mới mọc lên ngày càng nhiều nên thu hút được rất nhiều lao

động từ các tỉnh tập chung tại đây Do đó việc tìm kiếm nhân lực xây dựng rất thuận lợi,

dễ dàng

1.3 Giải pháp kiến trúc

1.3.1 Tổ chức quản lý.

Bộ máy quản lý của bệnh viện đứng đầu là giám đốc,tiếp theo đó là phó giám đốc, sau

đó là các khoa chức năng khác nhau Mỗi khoa lại được phân ra thành trưởng khoa, phó khoa, nhân viên

1.3.2.Tổ chức biên chế.

Tuỳ vào chức năng nhiệm vụ của từng khoa mà phòng tổ chức nhân sự sẽ bố trí số lượng

nhân viên sao cho hợp lý với cơ cấu tổ chức, hoạt động của khoa đó

1.3.3 Quy hoạch tổng mặt bằng.

Xung quanh công trình được bố trí các đường giao thông có chiều rộng đủ lớn để phục vụviệc đi lại và sinh hoạt của cán bộ công nhân viên của trung tâm Ngoài ra còn phục vụcông tác phòng cháy chữa cháy khi gặp sự cố xảy ra

Tầng 1: Được bố trí để tiếp đón, làm thủ tục và khám chữa bệnh cho nhân dân.Bao gồmhai phòng cấp cứu và hồi sức,phòng phát số,các phòng khám và phòng trả kết quả.Ngoàira,tầng 1 còn được bố trí 1 phòng dành cho bác sĩ và phòng dành cho y tá trực

Từ tầng 2-8 : Là các tầng làm việc của y bác sĩ và các phòng điều trị của bệnh nhân bệnhnhân.Bao gồm phòng trực của bác sĩ,phòng trực của y tá,phòng họp giao ban và các phòngđiều trị của bệnh nhân

Vườn hoa cây cảnh trong và ngoài công trình được bố trí hợp lý, hài hoà tạo cảnh đẹp vàthông thoáng cho công trình

Các hộp kỹ thuật cấp điện, cấp thoát nước, cáp thông tin, cứu hoả được bố trí hợp lý, kínđáo, an toàn thuận lợi cho việc sửa chữa và thay thế

Hầu hết các phòng làm việc trong công trình được chiếu sáng tự nhiên và thông gió tốt

1.3.4 Xác định diện tích công trình :

1.3.4.1 Tiêu chuẩn diện tích.

Việc bố trí diện tích các phòng áp dụng theo tiêu chuẩn TCVN 4450: 1987

1.3.4.2 Tính toán diện tích làm việc của công trình.

Từ các bản vẽ mặt bằng các tầng ta tiến hành tính toán diện tích sử dụng, diện tích làm

việc của từng tầng sau khi tính toán có kết quả như sau:

Tầng 1: Diện tích sử dụng: 1950m

Tầng 2 đến tầng 8 :Diện tích sử dụng của mỗi tầng :1950m2

1.3.5 Phương án thiết kế công trình.

+ Về thiết kế kiến trúc đáp ứng nội dung chức năng sử dụng của công trình và các thông

số kỹ thuật đảm bảo đúng tiêu chuẩn quy phạm hiện hành Phương án kiến trúc đều sửdụng tối đa diện tích khu đất, hành lang giữa kết hợp với hệ thống thang máy và thang bộhai bên đảm bảo thông thoáng và thoát hiểm khi có sự cố

+Hình thức kiến trúc của của công trình mang phong cách công nghiệp hiện đại sử dụngvật liệu thông dụng kết hợp với vật liệu hiện đại tạo nên một công trình vừa trang nghiêm,

bề thế, hợp khung cảnh kiến trúc của các công trình lân cận và hoà nhập cùng xu thế xây

sự “nham nhở” do cục nóng các điều hoà “bám” bên ngoài tường nhà (một giải pháp hợp

lý cho công trình mà nhiều nhà chung cư cao tầng hiện nay tại Thái Bình chưa giải quyếtđược) Các ban công hai mặt bên có chiều rộng hợp lý với các chi tiết lan can nhẹ nhàngtạo thêm vẻ duyên dáng và mềm mại cho công trình Màu sắc công trình chủ yếu dùng cácgam màu nhẹ và sáng, phần đế dùng màu sẫm giúp công trình khoẻ khoắn vững chãi Mặtsau của công trình được bố trí các lôgia vừa dùng để tạo phân vị ngang vừa dùng để làmnơi đặt điều hoà cho các phòng làm việc phía sau

+ Bên cạnh hiệu quả thẩm mĩ kiến trúc cao, công trình đã được nghiên cứu chặt chẽ vềcông năng và không gian sử dụng nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng đặc thù của công trình làmột bệnh viện đa khoa

- Hình thức mặt bằng, mặt cắt:công trình bao gồm 8 tầng làm việc được bố trí thành 1

đơn nguyên có chiều rộng theo trục định vị là 36,9(m), chiều dài theo trục định vị là 52,8(m)

- Giải pháp giao thông :

Hệ thống giao thông của công trình được chia làm 2 khu bố trí hợp lý và rất thuận tiệncho việc đi lại có ba cầu thang máy và ba cầu thang bộ được bố trí đối xứng nhau tạo vẻcân đối hài hoà phục vụ cho nhân dân và y bác sĩ đi lại thuận tịên trong bệnh viện Riêngcầu thang bộ còn dùng để thoát hiểm khi công trình có sự cố cháy nổ

-Giải pháp thông gió và chiếu sáng :

Giải pháp thông gió chủ yếu của công trình là thông gió tự nhiên,các cửa sổ được thiết kếkhá lớn đằng sau của mỗi phòng tạo khả năng hút gió và thông thoáng giữa các phòng.Việc bố trí các cửa sổ như vậy tạo điều kiện cho việc lấy ánh sáng tự nhiên đạt được kếtquả và hiệu quả cao

Ngoài việc chiếu sáng và thông gió tự nhiên là chủ yếu cũng cần kết hợp giải pháp thông gió và chiếu sáng bằng nhân tạo trong từng điều kiện cụ thể và phù hợp với điều kiện thời tiết của Thanh Hóa

- Giải pháp trang tri hoàn thiện.

+ Cấu tạo sàn:* Lát gạch CERAMIC kt 300x300.

* Vữa lót xi măng mác #50 dày 20mm

* Sàn bê tông cốt thép đổ tại chỗ

* Trát trần vữa xi măng #75 dày 15mm

* Trần gỗ HUNTER

+ Cấu tạo sàn vệ sinh:* Lát gạch chống trơn 200x200

* Vữa xi măng #50 dày 20mm đánh dốc về phễu thu

* Phụ gia chống thấm

* Sàn bê tông cốt thép đổ tại chỗ

* Trát trần vữa xi măng #75 dày 15mm

+ Cấu tạo nền:

- Nên sàn làm việc.* Lát gạch CERAMIC kt 300x300

* Vữa lót xi măng mác #50 dày 20mm

* Lớp bê tông gạch vỡ mác #75

* Cát tôn nền tưới nước đầm chặt.

* Đất thiên nhiên đầm kỹ

+ Sơn tường

- Giải pháp về cấp thoát nước :

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước huyện thông qua các ống dẫn nước đưa về bểchứa Dung tích của bể chứa được thiết kế trên cơ sở số lượng người sử dụng và lượngdùng để dự trữ và phục vụ cho cứu hoả Hệ thống đường ống bố trí trong hộp kỹ thuật vàchạy ngầm trong các tường ngăn đến nơi dung

Thoát nước gồm có thoát nước mưa và nước thải sinh hoạt Thoát nước mưa gồm có hệthống tường vượt mái chắn nước có tạo rãnh bên dưới thu nước dẫn vào ống nhựa chảyvào hệ thống thoát nước tỉnh Thoát nước thải sinh hoạt yêu cầu phải có bể tự hoại vớidung tích đủ lớn để nước thải sau khi đã xử lý chảy vào hệ thống thoát nước thành phốkhông bị ô nhiễm Yêu cầu đường ống dẫn phải kín, trước khi lắp đặt và hoàn thiện đi vào

sử dụng phải kiểm tra kỹ

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 Sơ bộ phương án kết cấu

Khái quát chung

Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọng tạo tiền đề cơ bản đểngười thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực cho công trìnhđảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiện trong sửdụng và đem lại hiệu quả kinh tế

Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng việc chọn giải pháp kết cấu có liên quan đến vấn đề bốtrí mặt bằng, hình thể khối đứng, độ cao tầng, thiết bị điện, đường ống, yêu cầu thiết bị thicông, tiến độ thi công, đặc biệt là giá thành công trình và sự hiệu quả của kết cấu mà tachọn

2.1.1 Phân tích các dạng kết cấu khung

2.1.1.1 Tải trọng ngang quyết định rất lớn tới việc thiết kế kết cấu

Trong kết cấu nhà cao tầng, nội lực, chuyển vị do tải trọng ngang sinh ra tăng lên rất nhanhtheo độ cao Áp lực gió là các nhân tố ảnh hưởng lớn đến thiết kế kết cấu

Nếu công trình xem như một thanh công xôn ngàm tại mặt đất thì lực dọc tỷ lệ với chiều cao, mô men do tải trọng ngang tỉ lệ với bình phương chiều cao

M = P H (Tải trọng tập trung)

M = q H2/2 (Tải trọng phân bố đều)

Trong đó: P-Tải trọng tập trung;

q - Tải trọng phân bố

H - Chiều cao công trình

Do vậy tải trọng ngang của nhà cao tầng trở thành nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu

2.1.1.2 Yêu cầu về hạn chế chuyển vị và giảm trọng lượng bản thân

Theo sự tăng lên của chiều cao nhà, chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh Trong thiết kếkết cấu, không chỉ yêu cầu thiết kế có đủ khả năng chịu lực mà còn yêu cầu kết cấu có đủ

độ cứng cho phép Khi chuyển vị ngang lớn thì thường gây ra các hậu quả sau:

 Làm kết cấu tăng thêm nội lực phụ đặc biệt là kết cấu đứng: Khi chuyển vị tăng lên,

độ lệch tâm tăng lên do vậy nếu nội lực tăng lên vượt quá khả năng chịu lực của kết cấu sẽlàm sụp đổ công trình, ít nhất cũng gây nứt cục bộ

 Làm cho người sống và làm việc cảm thấy khó chịu và hoảng sợ, ảnh hưởng đến côngtác và sinh hoạt

Do vậy cần phải hạn chế chuyển vị ngang.Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần quantâm đến giảm trọng lượng bản thân kết cấu vì các lí do sau:

Xem xét từ sức chịu tải của nền đất Nếu cùng một cường độ thì khi giảm trọnglượng bản thân có thể tăng lên một số tầng khác

Xét về mặt kinh tế, giảm trọng lượng bản thân tức là tiết kiệm vật liệu, giảm giáthành công trình bên cạnh đó còn tăng được không gian sử dụng

2.1.2 Phương án lựa chọn

2.1.2.1 Giải pháp móng cho công trình.

Vì công trình là nhà cao tầng nên tải trọng đứng truyền xuống móng nhân theo số tầng làrất lớn Do đó phương án móng sâu là hợp lý nhất để chịu được tải trọng từ công trìnhtruyền xuống

Móng cọc đóng: Ưu điểm là kiểm soát được chất lượng cọc từ khâu chế tạo đến khâu thicông nhanh Nhưng hạn chế của nó là tiết diện nhỏ, khó xuyên qua ổ cát, thi công gây ồn

và rung ảnh hưởng đến công trình thi công bên cạnh đặc biệt là khu vực thành phố Hệmóng cọc đóng không dùng được cho các công trình có tải trọng quá lớn do độ sâu cáccọc không đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình, còn nếu đóng qúa nhiều cọc thìkhông đảm bảo yêu cầu về cấu tạo

Móng cọc ép: Loại cọc này chất lượng cao, độ tin cậy cao, thi công êm dịu Hạn chế của

nó là khó xuyên qua lớp cát chặt dày, tiết diện cọc và chiều dài cọc bị hạn chế Điều nàydẫn đến khả năng chịu tải của cọc chưa cao

Móng cọc khoan nhồi: Là loại cọc đòi hỏi công nghệ thi công phức tạp, tuy nhiên có tiết diện và chiều sâu lớn do đó nó có thể tựa được vào lớp đất tốt nằm ở sâu vì vậy khả năng chịu tải của cọc sẽ rất lớn Hiện nay công nghệ thi công cọc nhồi ở nước ta hoàn toàn đủ đáp ứng yêu cầu kĩ thuật đề ra nên và đã được áp dụng rất rộng rãi

Từ phân tích ở trên, với công trình này việc sử dụng cọc đóng sẽ đem lại sự hợp lý vềkhả năng chịu tải và hiệu quả kinh tế

2.1.2.2 Giải pháp kết cấu phần thân công trình.

2.1.2.2.1 Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu.

2.1.2.2.1.1 Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu chính.

Căn cứ theo thiết kế ta chia ra các giải pháp kết cấu chính ra như sau:

a) Hệ tường chịu lực.

Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng Tảitrọng ngang truyền đến các tấm tường thông qua các bản sàn được xem là cứng tuyệt đối.Trong mặt phẳng của chúng các vách cứng (chính là tấm tường) làm việc như thanh côngxôn có chiều cao tiết diện lớn.Với hệ kết cấu này thì khoảng không bên trong công trìnhcòn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêu cầu về kết cấu

Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng, tuy nhiên theo điều kiện kiến trúc củacông trình khó có thể bố trí vị trí các tường cứng cho hợp

* Sơ đồ khung - giằng.

Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp giữa khung vàvách cứng Hai hệ thống khung và vách được lên kết qua hệ kết cấu sàn dầm tạo độ cứngkhông gian lớn, từ đó sẽ giảm kích thước tiết diện, tăng tính kinh tế và phù hợp cói thiết

kế kiến trúc Sơ đồ này khung có liên kết cứng tại các nút (khung cứng)

2.1.2.2.2 Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu sàn.

Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta so sánh 2 trường hợp sau:

a) Kết cấu sàn không dầm (sàn nấm)

Hệ sàn nấm có chiều dày toàn bộ sàn nhỏ, làm tăng chiều cao sử dụng do đó dễ tạo khônggian để bố trí các thiết bị dưới sàn (thông gió, điện, nước, phòng cháy và có trần che phủ),đồng thời dễ làm ván khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông khi thi công Tuy nhiên giải phápkết cấu sàn nấm là không phù hợp với công trình này vì nhịp lớn nhất tới 6,8m không phùhợp để thiết kế sàn ( quá dày ) và không kinh tế

b) Kết cấu sàn dầm

Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang của công trình sẽ tăng do có sự liên kết tốt giữacác cột chịu lực nhờ các dầm lớn, do đó chuyển vị ngang sẽ giảm Khối lượng bê tông íthơn dẫn đến khối lượng tham gia lao động giảm Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều khônggian phòng ảnh hưởng nhiều đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao tầng Tuy nhiênphương án này phù hợp với công trình vì chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3,6 m

2.1.2.2.3 Lựa chọn kết cấu chịu lực chính.

Qua việc phân tích phương án kết cấu chính ta nhận thấy sơ đồ khung - giằng là hợp lý nhất Việc sử dụng kết cấu vách, lõi cùng chịu tải trọng đứng và ngang với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn bộ kết cấu, đồng thời sẽ giảm được tiết diện cột ở tầng dưới của khung Vậy ta chọn hệ kết cấu này

Qua so sánh phân tích phương án kết cấu sàn, ta chọn kết cấu sàn dầm toàn khối

2.1.2.2.4 Sơ đồ tính của hệ kết cấu.

+ Mô hình hoá hệ kết cấu chịu lực chính phần thân của công trình bằng hệ khungkhông gian nút cứng liên kết cứng với hệ vách lõi

+ Liên kết cột, vách, lõi với đất xem là ngàm cứng tại cốt -1,5 m so với cốt tự nhiênphù hợp với yêu cầu lắp đặt hệ thống kỹ thuật của công trình và hệ thống kỹ thuật ngầmcủa huyện

+ Sử dụng phần mềm tính kết cấu ETABS 9.7.4 để tính toán

2.1.3 Lựa chọn kích thước tiết diện các cấu kiện.

2.1.3.1 Kích thước tiết diện sàn

-Kích thước ô sàn lớn nhất là (3,6x6)m

Xét tỷ số 2

1

6 1,667 2

* Tường bao:Được xây xung quanh chu vi nhà, do yêu cầu chống thấm, chống ẩm nên

tường dày 220 mm xây bằng gạch đặc M75 Tường có hai lớp trát dày 2 x 1,5 cm

* Tường ngăn:Dùng ngăn chia không gian trong mỗi tầng, việc ngăn giữa các phòng dùng

tường 220, tường ngăn giữa các phòng vệ sinh với nhau dùng tường 110

+Rb: Cường độ chịu nén của bêtông Với bêtông B25 có Rb= 145 (kg/cm2)

+k: Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnhcủa cột k 1, 2 1,5 

+N: lực nén được tính toán gần đúng như sau: N = n.q.FS (2.2)

Trong đó:

n :số tầng

FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

q: tải trọng tương đương tính trên

mỗi mét vuông mặt sàn Giá trị q được lấy theo

kinh nghiệm thiết kế Lấy q = 1 T/m2

Vách có chiều cao chạy suốt từ móng lên mái có độ cứng không đổi theo chiều cao của nó

Độ dày của vách : t 150 và t 1

20ht.

Trong đó ht chiều cao của tầng nhà cao nhất ht=4,2m  t21cm

Chọn vách có t=250cm

2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên khung

Việc tính toán các loại tải trọng và cách xác định được áp dụng theo tiêu chuẩn TCVN

2737 - 1995 về “ Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế ”

Tải trọng phân bố trên dầm 7,434 8,496

2.2.1.5 Tĩnh tải các lớp sàn cầu thang

Bảng 2.6:Tĩnh tải các lớp sàn cầu thang

STT Các lớp sàn dày(mm)Chiều (KN/mTLR3) TT

tc (KN/

m2)

Hệ sốvượt tải

2.2.1.6.Tĩnh tải do trọng lượng bản thân dầm,sàn,cột

( chương trình etaps tự tính toán nên trong bảng trên không kể đến trọng lượng bản

thân )

2.2.2 Hoạt tải

Bảng 2.7:Thống kê giá trị hoạt tải sàn Đơn vị tải trọng : kG/m 2

STT Phòng chức năng tiêu chuẩnHoạt tải dài hạnPhần Hệ số

vượt tải

Hoạt tảitính toán

1 Sảnh, hành lang,cầuthang,ban công 300 140 1,2 360

Trong đó : W : Thành phần tĩnh của tải trọng gió

Wp : thành phần động của tải trọng gió

2.2.3.1.Tĩnh toán thành phần động của tải trọng gió

Do công trình có chiều cao 32,72m < 40m nên không cần xét đến thành phần gió động

2.2.3.2.Tĩnh toán thành phần tĩnh tải gió

Tải trọng gió được tính toán và gán vào dầm Tính gió đẩy gió hút được xác định theo công thức: W= n.K.c .

- k: Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao,

- c: Hệ số khí động phụ thuộc vào hình dạng công trình:- Phía gió đẩy: c = 0,8

-Phía gió hút: c = -0,6;

Với tầng tum em cộng thêm 50 cm tường xây ở trên mái.

2.3 Khai báo tải trọng:

2.3.1 Khai báo tĩnh tải:

Chương trình Etabs 9.7.4 tự động dồn tải trọng bản thân của các cấu kiện nên đầu vào tachỉ cần khai báo kích thước của các cấu kiện dầm sàn cột và lõi …đặc trưng của vật liệuđược dùng thiết kế như mô đun đàn hồi, trọng lượng riêng, hệ số poatxông, nếu không theo

sự ngầm định của máy: với bê tông B20 ta nhập E = 2,7.106 T/m2;  =2,5 T/m3 với bêtông B25 ta nhập E = 3,106 T/m2;  =2,5 T/m3 chương trình tự động dồn tải dồn tĩnh tải

về khung nút

Do vậy trong trường hợp Tĩnh tải ta đưa vào hệ số Selfweigh = 1,1; có nghĩa là trọnglượng của bản sàn BTCT dày 10cm đã được máy tự động tính với hệ số vượt tải 1,1; Nhưvậy chỉ cần khai báo TL các lớp cấu tạo: gạch lát, vữa lót, vữa trát, tường trên sàn, sàn Vệsinh, thêm vào Tĩnh tải, bằng cách lấy toàn bộ tĩnh tải đã tính trừ đi trọng lượng tính toáncủa bản sàn BTCT

b) Hoạt tải đứng:

Chương trình Etabs có thể tự động dồn tải về các cấu kiện cho nên hoạt tải thẳng đứng tácdụng lên các bản sàn được khai báo trên phần tử shell (Bản sàn) với thứ nguyên lực trênđơn vị vuông; chương trình tự động dồn tải trọng về khung nút Các ô sàn khác nhau đượcgán giá trị hoạt tải sử dụng thực tế của ô sàn ấy

2.3.2 Tải trọng gió:

+ Thành phần gió tĩnh (gió trái, gió phải)

+ Thành phần gió tĩnh được tính đưa về tại các nút biên tại các mức sàn (theo phươngtương ứng) theo diện tích bề mặt đón gió của công trình

Tính theo tiêu chuẩn TCVN 375-2006,

Ta đưa các tải trọng động đất về các tâm khối lượng tương ứng với các mức sàn

2.3.3 Mô hình tính toán:

Sơ đồ tính được lập trong phần mềm tính kết cấu etabs9.7.4 dưới dạng khung không gian

có sự tham gia của phần tử frame là dầm, cột và các phần tử shell là sàn, vách thang máy,vách thang bộ

Tải trọng được nhập trực tiếp lên các phần tử chịu tải theo các trường hợp tải tính nên tachỉ nhập tĩnh tải phụ thêm ngoài tải trọng bản thân Hoạt tải tính toán được trọng (TT, HT,HT1,HT2,GIO T,GIO P) Phần tải trọng bản thân do máy tự nhân với hệ số giảm tải trướckhi nhập vào máy

Nội lực của các phần tử được xuất ra và tổ hợp theo các quy định trong TCVN 2737-1995

và TCXD 198-1997

2.3.4 Tổ hợp nội lực

2.3.4.1 Cơ sở cho việc tổ hợp nội lực:

Tổ hợp nội lực nhằm tạo ra các cặp nội lực nguy hiểm có thể xuất hiện trong quá trình làmviệc của kết cấu Từ đó dùng để thiết kế thép cho các cấu kiện

- Các loại tổ hợp nội lực:

+ Tổ hợp cơ bản 1: TT + 1 HT

+ Tổ hợp cơ bản 2: TT + nhiều hơn 2 HT với hệ số 0,9

+ Tổ hợp tải trọng đặc biệt gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, tải trọng tạm thời ngắn hạn có thể xẩy ra và 1 trong các tác tải trọng đặc biệt

Tổ hợp tải trọng đặc biệt do tác động của động đất không tính đến tải trọng gió

- Tổ hợp tải trọng đặc biệt có 1 tải trọng tạm thời thì giá trị của tải trọng tạm thời được lấy toàn bộ

- Tổ hợp tải trọng đặc biệt có hai tải trọng tạm thời trở lên, giá trị tải trọng đặc biệt được lấy không giảm, giá trị tính toán của tải trọng tạm thời hoặc nội lực tương ứng chúng được nhân với hệ số tổ hợp như sau: tải trọng tạm thời dài hạn 0,95 Tải trọng tạm thời ngắn hạnnhân với hệ số 0,8

Các trường hợp tổ hợp tải trọng

Hình 2.3 Mô hình 3d

Hình 2.4 Tải trọng tường

Hình 2.5 Tải trọng hoạt tải 1

Hình 2.6 Tải trọng hoạt tải 2

Hình 2.7 Tải trọng gió X

Hình 2.8 Tải trọng gió XX

Hình 2.9 Tải trọng gió Y

Hình 2.10 Tải trọng gió YY

Hình 2.11 Sơ đồ phần tử khung trục 7

Hình 2.12.Biểu đồ lực dọc khung trục 7

Hình 2.13.Biểu đồ momen M 2-2 khung trục 7