NL cấu tạo KTDD (1)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA- ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA KIẾN TRÚC ************ BÀI GIẢNG CẤU TẠO KIẾN TRÚC NHÀ DÂN DỤNG DÀNH CHO CHUYÊN NGÀNH XÂY DỰNG, KTXD& QLDA Biên soạn: - TH.S KTS NGUYỄN NGỌC BÌNH - TH.S-KTS TÔ VĂN HÙNG    ****LƯU HÀNH NỘI BỘ***** CHƯƠNG 1: CÁC HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CƠ BẢN CỦA NHÀ DÂN DỤNG 1.1 Ý nghĩa môn học Nghiên cứu lý luận nguyên tắc để thiết kế chi tiết phận cấu tạo công trình Thỏa mãn mục tiêu - Tạo vỏ bọc - Xác định hệ kết cấu trương ứng với vỏ bọc Ngoài môn học đưa cấu tạo thường sử dụng Đồng thời hướng giải cấu tạo cho phù hợp với kiến trúc đại thay đổi khoa học kỹ thuật 1.2 Các tác nhân ảnh hưởng đến thiết kế chi tiết cấu tạo Đặt vấn đề: Vỏ bọc bao che cho nội dung chức sử dụng bên nhà ,chống chọi với điều kiện bất lợi đến họat động người 1.2.1 Điều kiện khí hậu tự nhiên: - Chế độ xạ mặt trời gây nắng nóng nhiệt độ lúc 14h max → chống nóng cho tường, mái nhà - Chế độ gió → tổ chức thông gió.→ Kết cấu chống dao động… - Chế độ mưa, tuyết → thiết kế mái nhà… - Chế độ thủy văn → thiết kế nhà, cấu tạo nhà… - Chế độ địa hình địa mạo → Địa hình độ chênh cao khu vực - Địa chất → móng độ sâu chôn móng… 1.2.2 Tác nhân người - Con người tạo tải trọng tĩnh (tĩnh tải) tải trọng lâu dài trình chế tạo lắp dựng cấu kiện - Tạo họat tải sử dụng: hoạt động lại, vận chuyển máy Đây tải trọng tức thời 1.3 Các phận cấu tạo nhà dân dụng Tổng thể vỏ bọc nhà chia thành phận lớn - Đế nhà: móng, -Thân nhà : tường, cột, cầu thang, sàn -Mái nhà : lợp, kết cấu mang lực mái 1.4 Các hệ kết cấu chịu lực nhà dân dụng 1.4.1 Hệ kết cấu tường xây chịu lực - Đặc điểm vật liệu: gạch (đất sét) kích thước 55 × 105 × 220 Trọng lượng 3→4 kg/ 1viên gạch đặc, mác gạch > 75#(kg/cm2) - Khái niệm: Khi toàn tải trọng thẳng đứng xô ngang { Σ(P, Q) } trước truyền xuống móng → truyền vào tường Điều kiện bề dày tường δtường ≥ 220 = gạch đặc - Phạm vi ứng dụng: Số tầng ≤ tầng Chiều cao htầng < 4m δtường tầng1 Số tầng 540 tầng 450 tầng 335 tầng 220 tầng 220 tầng - Các biện pháp tăng cường khả chịu lực tường gạch + Trong trường hợp chiều dài tường lớn → bổ trụ gạch làm sườn đứng cốt thép Với khoảng cách bổ trụ, sườn đứng ≤ 3m + Trong trường hợp tường cao chia tường thành nhiều tầng đặt giằng BTCT với khoảng cách giằng ≤ 2700 + Lợi dụng lớp trát (tô) dùng mác vữa cao 50 - 70 → cố kết khối xây dựng Tham khảo số mác vữa xi măng cát theo tỉ lệ thể tích XM Cát Vữa 25# Vữa 50 Vữa 75 Vữa 100 2,5 - Các loại kết cấu tường xây chịu lực + Tường ngang chịu lực: tường bố trí theo phương ngang nhà + Tường dọc chịu lực: tường bố trí theo phương dọc nhà + Tường ngang dọc kết hợp : tường xây chịu lực bố trí theo phương ngang phương dọc nhà Kết hợp tường ngang dọc để hạn chế nhược điểm tận dụng ưu điểm hai loại nêu Độ cứng toàn nhà cao Mặt linh động Tuy nhiên có hạn chế công trình có dây chuyền công phức tạp khó tổ chức, thiết kế phòng 1.4.2 Hệ kết cấu khung chịu lực - Đặc điểm: dùng thảo mộc ( tre, gỗ ), bê tông cốt thép, thép, hỗn hợp BTCT+Thép - Khái niệm: Trước toàn tải trọng công trình truyền xuống móng phải thông qua hệ thống giằng dầm cột Điều kiện: Dầm, dàn, cột liên kết cứng Tường có nhiệm vụ bao che Σ tải trọng → giằng, dầm, cột → móng - Phạm vi ứng dụng: Từ thấp tầng cao tầng - Tiết diện cột tầng chọn sơ sau : + Với điều kiện áp dụng :L ≤ 6m ,B ≤ 4m ; H tầng ≤ 4m, số tầng ≤ 10 tầng Nếu Td tiết diện cột tầng Tiết diện (cột tầng 1) Số tầng 200 × 1000 10 200 × 900 …………………………………………… 200 × 300 200 × 200 200 × 200 - Các loại kết cấu khung chịu lực + Khung trọn vẹn: đủ dầm ngang, dọc + Khung khuyết: hệ thống dầm → hạn chế mặt chịu lực phạm vi sử dụng so với khung trọn vẹn Chương 2: MÓNG VÀ NỀN 2.1 Móng 2.1.1 Khái niệm: Móng phận kết cấu nằm nhà Có nhiệm vụ nhận toàn tải trọng công trình truyền xuống móng 2.1.1 Phân loại - Theo hình thức móng + Móng đơn: + Móng + Móng băng: nóng chạy suốt theo sơ chiều dài tường + Móng bè: tải trọng công trình lớn Σ(P,Q) >>, móng > 75 diện tích đất làm nhà - Theo vật liệu + Gạch đá + Bê tông + BTCT - Theo tính chất làm việc móng + Móng cứng: chịu nén (BTCT, gạch đá, hổn hợp) + Móng mềm vừa chịu nén vừa uốn + xoắn + kéo (BTCT) * Góc chịu lực: góc hợp mặt phẳng nằm ngang đáy móng mặt phẳng qua đáy móng với mặt phẳng tựa theo phần giật cấp móng ( góc chịu lực vật liệu tham gia làm việc ) Móng cứng: góc ≥ 60o Móng mềm: góc ≥ 45o 2.1.3 Các phận móng Từ lên gồm: đệm (lót móng) →đế, gối → cổ móng ( tường móng ) → cột + Đệm móng: phận móng Có nhiệm vụ: Chuẩn bị mặt làm phẳng mặt thi công Trong trường hợp móng BTCT lớp đệm phải đá dăm gạch vỡ, mác 50 dày 100 để bảo vệ BTCT không bị nước trình thi công.Trong trường hợp móng dùng vật liệu đá gạch , phần đệm móng dùng cát vàng cát đen dày 50 - Đế, gối: phận chịu lực móng Diện tích đế móng phụ thuộc tải trọng khả chịu tải đất - Cổ móng, tường móng: phận trung gian truyền lực từ cột hoặc, chiều cao cổ móng, tường móng thay đổi theo độ chôn sâu móng Bề rộng tường móng (cổ móng) > tường (cột) phía từ 50 ÷ 70/1phía 2.2 Các trường hợp đặc biệt móng 2.2.1 Móng vị trí khe lún khe nhiệt a Khe lún: Vạch thẳng đứng chạy từ mái nhà → hết phần móng Chia kết cấu công trình thành nhiều đoạn độc lập Bề rộng khe 20-30mm - Các trường hợp phải bố trí khe lún + Khi chiều dài nhà dài > 48m + Chênh tải trọng (chiều cao) khối Δh > 10m + Khi địa chất (rđ) lớp đất khu vực xây dựng công trình không + Khi phương làm việc kết cấu thay đổi b Khe nhiệt : vạch thẳng đứng chạy từ mái nhà → mặt móng Chia kết cấu công trình thành nhiều đoạn độc lập Bề rộng khe 20-30mm - Các trường hợp phải bố trí khe nhiệt + Khi Vật liệu chế tạo công trình chủ yếu : kim loại l ≥ 60m + Khi Vật liệu chế tạo công trình chủ yếu : gạch, đá l ≥ 100m * Lưu ý : Khe lún thực thay nhiệm vụ khe nhiệt Khe nhiệt dùng xây dựng cầu đường Mục đích việc bố trí khe lún khe nhiệt chống nứt tượng lún không giãn nỡ nhiệt 2.2.2 Móng nhà tiếp giáp móng nhà cũ Móng nhà không đào sâu móng nhà cũ Có biện pháp thi công thích hợp - Thi công móng so le - Có biện pháp kè chắn toàn nhà cũ 2.3 Gia cố móng - Dùng biện pháp học + Đầm, rung + Đóng cọc : cọc thực vật, cọc bê tông … - Dùng biện pháp thay đất cũ đất có khả chịu tải tốt - Dùng hoá chất 2.4 Nền nhà 2.4.1 Khái niệm: Là phận nằm chu vi từơng móng nhô cao khỏi mặt đất từ 200 ÷ 1200, trường hợp đặc biệt có lên đến 3000, thay đổi chiều cao tính chất công trình (tôn giáo,quyền lực nhà nước,… ) qui hoạch 2.4.2 Cấu tạo phận nhà đặc a Mặt - Áo nền: vật liệu thường dùng gạch, đá, gỗ có công dụng trang trí, bảo vệ cho lớp kết cấu chịu lực mặt - Kết cấu chịu lực mặt + BT gạch vỡ mác 100÷200 + BT đá dăm (4×6) mác 50 ÷100 + BT 1×2 mác 50÷200 + BT đá mi mác 100÷200 b Phần đắp thêm: Có công dụng tôn cao theo độ cao thiết kế Thường dùng vật liệu cát, sỏi, đất, hỗn hợp Thi công đổ thành lớp dày 200, tưới nước đầm kỹ 2.4.3 Nền nhà rỗng khác nhà đặc Nền nhà rỗng gồm : - Mặt + Áo + KC chịu lực mặt - Phần đắp thêm để tránh ẩm cho tượng mao dẫn nước từ mặt đất tự nhiên lên Trong nhà rỗng phần đắp thêm thay gạch gối tựa = BTCT để nâng đỡ kết cấu chịu lực mặt nền.Khi dùng gạch để nâng đỡ kết cấu chịu lực mặt phải cấu tạo lỗ thông gió làm khô Bên lỗ thông gió bọc lưới để chống trộm côn trùng phá hoại.(lưới thép φ ÷ 12 cách khoảng ÷ 100) Nền rỗng để chống ẩm dùng chứa lương thực, thực phẩm thuốc men, đạn dược vũ khí, kho giống thực vật Đối với đặc tạm thời chuyển qua nhà rỗng cách kê gỗ thép lên phía Chương 3: TƯỜNG 3.1 Khái niệm phân loại Là phận ngăn chia không gian bao che không gian mặt phẳng nằm ngang Tường xem kết cấu chịu lực theo phương thẳng đứng bề dày tường ≥ 220 xây gạch đặc - Vật liệu: Đất sét, Xi măng, Đá ong, Đá - Vị trí: Tường trong, Tường ngoài, Tường dẫn hướng - Kết cấu: T ườn g chịu lực, Tường tự mang 3.2 Kích thước tường gạch 3.3 Các phận tường - Bệ tường phận nằm chân tường có công dụng giúp thân tường bên tránh lực va chạm, xâm thực môi trường, phá hoại côn trùng + Bệ lồi giúp tường vuông chắc, bám chặt với đất + Bệ lõm tạo cho cảm giác nhẹ nhàng sử dụng kiến trúc đại - Giằng tường: chống nứt cục cho tường lún không bố trí giằng chân tường .nhưng giằng bố trí đầu thân tường, thân tường trường hợp kết hợp giằng làm lanh tô cho cửa Giằng tường phải chạy theo chu vi tường đóng kín có tác dụng tốt Vật liệu chế tạo giằng tường BTCT chủ yếu Kích thước bề rộng giằng = bề dày tường, chiều cao giằng tường = n x ( kt viên gạch + mạch vữa ) - Lanh tô Ô văng phận phía cửa sổ cửa + Lanh tô đỡ tải trọng bên cửa Vật liệu chế tạo = thép, gỗ, bê tông cốt thép (liên kết với tường gạch tốt) Lanh tô = BTCT có kích thước giống với giằng tường + Ô văng công dụng chống hắt nắng nước mưa Vật liệu chế tạo BTCT, kim loại, gỗ ngói cấu tạo vươn khỏi tường từ 100 đến 1000.Ô văng: BTCT , δ = 50 ÷100 Lanh tô Ô văng kết hợp tách rời Ngoài lanh tô kết hợp với giằng tường - Bệ cửa sổ phận nằm mép cửa nhô khỏi thân tường từ 20 đến 200 Có nhiệm vụ trang trí bảo vệ tường khỏi mưa bụi - Mái đua phận phía tường có nhiệm vụ trang trí bảo vệ cho thân tường bên dưới.Mái đua có công dụng cấu tạo hệ thống máng xối (sênô) bên Mái đua nhô khỏi thân tường từ 200 đén 2000 Gọi V độ vươn khỏi tường V mái đua > 400 phải có kết cấu đỡ mái đua - Tường chắn mái: phần tường nằm phía thân tường mái đua có nhiệm vụ trang trí bao che bảo vệ cho lợp Trên tường chắn mái có đỉnh tường thường cấu tạo trát nghiên vào bên 3.4 Các trường hợp đặc biệt tường - Tường (khu WC.) có chứa hệ thống ống kỹ thuật + Yêu cầu chung thiết kế khu vệ sinh mặt gom khu vực để tận dụng khả sử dụng hầm rút Khác tầng cần khu W.C phải trùng lên ( đồng trục ) + Tiết diện hộp phụ thuộc số lượng ống thoát.,cấp kích thước ống Kích thước hộp tường kỹ thuật mặt ≥200×200 + Trên hộp kỹ thuật phải chừa cửa để xử lý hỏng hóc, kích thước ≥200×200 - Tường có ống đổ rác + Tường có ống thoát rác: dùng cho chung cư ≥ tầng + Vị trí : gần đường giao thông đứng (cầu thang) + Tiết diện ống : Ø ≥ 30 - Tường có ống thoát khói + Thiết diện lỗ thoát khói105×220, tường bao quanh lỗ ≥ 150 Tường ngăn lỗ ≤110 Trong lỗ phải miết đất sét để bụi mồ hóng thay ống gang, thép gốm sành CHƯƠNG 4: CẦU THANG 4.1 Khái niệm yêu cầu - Khái niệm: Cầu thang phận giao thông để nối không gian chức không cao độ, cầu thang phận kết cấu làm việc phương ngang - Yêu cầu: Đảm bảo lại thuận lợi, đủ cường độ (bền vững), đủ độ cứng có khả chống cháy tốt nhất, dễ làm vệ sinh 4.2 Phân loại cầu thang - Số đợt thang, vế thang, thân thang + Có nhiều loại cầu thang tính theo vế thang, nhiên thực tế người ta dùng tối đa đến vế - Phân loại theo hình thức U, L, C (xoắn thuộc hai tầng) - Phân loại theo vật liệu + BTCT + Thép + Đá, gạch 4.3 Độ dốc cầu thang - Là góc α : Được xác định mặt phẳng nghiêng thân thang mặt phẳng ngang,α phụ thuộc vào tính chất cầu thang α ≤ 300 Công trình công cộng α ≤ 350 Nhà α ≤ 450 Thoát người α ≤ 600 Kỹ thuật α ≤ 750, 900 Thăm bể nước, lên mặt nhà 4.4 Các phận cầu thang 4.4.1 Thân thang : kết cấu nghiêng mà có tổ chức bậc cho số bậc 3[...]... Mái nhà gồm hai bộ phận là kết cấu mang lực mái và tấm lợp - Đối với nhà mái bằng: + Kết cấu mang lực mái nhà là hệ thống dầm ngang và dọc + Tấm lợp: tấm sàn, ô sàn - Đối với mái dốc: + Tấm lợp: ngói, tôm, Onduline… + Kết cấu mang lực mái: tường thu hồi, dầm nghiêng, vì kèo, bán kèo 6.4 Cách vẽ vì kèo - Vì kèo, bán kèo là cấu kiện kết cấu làm việc theo phương ngang, cấu kiện này được tổ hợp bằng các... còn có công dụng cấu tạo hệ thống máng xối (sênô) bên trong Mái đua có thể nhô ra khỏi thân tường từ 200 đén 2000 Gọi V là độ vươn ra khỏi tường khi V mái đua > 400 thì phải có kết cấu đỡ mái đua - Tường chắn mái: phần tường nằm phía trên cùng của thân tường hoặc của mái đua có nhiệm vụ trang trí và bao che bảo vệ cho tấm lợp Trên cùng của tường chắn mái có đỉnh tường thường được cấu tạo trát nghiên... cho nền do hiện tượng mao dẫn nước từ mặt đất tự nhiên lên Trong nền nhà rỗng phần đắp thêm được thay thế bằng gạch cuốn hoặc gối tựa = BTCT để nâng đỡ kết cấu chịu lực của mặt nền.Khi dùng gạch cuốn để nâng đỡ kết cấu chịu lực của mặt nền phải cấu tạo lỗ thông gió làm khô nền Bên ngoài lỗ thông gió bọc lưới để chống trộm và côn trùng phá hoại.(lưới thép φ 3 ÷ 12 cách khoảng 5 ÷ 100) Nền rỗng để chống... bộ phận phía trên của cửa sổ và cửa đi + Lanh tô đỡ các tải trọng bên trên của cửa Vật liệu chế tạo = thép, gỗ, bê tông cốt thép (liên kết với tường gạch tốt) Lanh tô = BTCT có kích thước giống với giằng tường + Ô văng công dụng chống hắt nắng và nước mưa Vật liệu chế tạo BTCT, kim loại, gỗ ngói và cấu tạo vươn ra khỏi tường từ 100 đến 1000.Ô văng: BTCT , δ = 50 ÷100 Lanh tô và Ô văng có thể kết hợp... vực xây dựng công trình không đều + Khi phương làm việc của kết cấu thay đổi b Khe nhiệt : là vạch thẳng đứng chạy từ mái nhà → mặt trên của móng Chia kết cấu công trình thành nhiều đoạn độc lập Bề rộng của khe 20-30mm - Các trường hợp phải bố trí khe nhiệt + Khi Vật liệu chế tạo công trình chủ yếu : kim loại l ≥ 60m + Khi Vật liệu chế tạo công trình chủ yếu : gạch, đá l ≥ 100m * Lưu ý : Khe lún có... đến 3000, sự thay đổi chiều cao của nền do tính chất công trình (tôn giáo,quyền lực nhà nước,… ) và qui hoạch 2.4.2 Cấu tạo các bộ phận trong nền nhà đặc a Mặt nền - Áo nền: vật liệu thường dùng gạch, đá, gỗ có công dụng trang trí, và bảo vệ cho lớp kết cấu chịu lực của mặt nền - Kết cấu chịu lực của mặt nền + BT gạch vỡ mác 100÷200 + BT đá dăm (4×6) mác 50 ÷100 + BT đã 1×2 mác 50÷200 + BT đá mi mác... dầm chính và dầm phụ ) - Sàn nấm (sàn không dầm) : sàn được kê trực tiếp lên các đầu cột Phạm vi ứng dụng :Dùng cho các công trình chịu tải trọng lớn, nhà công nghiệp 5.3 Cấu tạo sàn nhà bằng BTCT toàn khối loại bản dầm 5.3.1 Kết cấu chịu lực của sàn nhà - Sàn nhà được kê lên tường và dầm phụ, hoặc dầm phụ với dầm phụ bề dày δ = 60 ÷100 - Dầm phụ kê lên dầm chính và tường, dầm chính với dầm chính,... hoặc không đều - Sàn được xem như một bộ phận kết cấu làm việc theo phương ngang - Yêu cầu phải đảm bảo về độ cứng, không võng quá mức, chống cháy, cách âm, chống thấm dễ làm vệ sinh (lau chùi) , trang trí đẹp 5.2 Phân loại: - Vật liệu: + BTCT + Gỗ + Thép - chịu uốn - Biện pháp thí dụ: + Thi công tại chổ + Thi công lắp ghép - Tính chất làm việc của kết cấu + Sàn bản Phạm vi ứng dụng: Dùng làm hành lang,... bộ phận ngăn chia không gian và bao che không gian trên mặt phẳng nằm ngang Tường còn được xem như là một kết cấu chịu lực theo phương thẳng đứng khi bề dày tường ≥ 220 và xây bằng gạch đặc - Vật liệu: Đất sét, Xi măng, Đá ong, Đá - Vị trí: Tường trong, Tường ngoài, Tường dẫn hướng - Kết cấu: T ườn g chịu lực, Tường tự mang 3.2 Kích thước tường gạch 3.3 Các bộ phận của tường - Bệ tường là bộ phận... vào tường : g dầm chính ≥ 200 5.3.2 Lớp áo sàn - Công dụng: Bảo vệ cho lớp kết cấu chịu lực sàn (chống mài mòn, xâm thực - Trang trí mặt sàn 5.4 Trang trí mặt sàn (nền) - Lát gạch, đá, gỗ, trát đá granitô - Kết dính với sàn BTCT hoặc nền nhà bằng vữa xi măng: ð =15÷20 mm ( lớp vật liệu này còn có khả năng làm phẳng và tạo dốc cho sàn ) hoặc kết dính bằng keo ð = 0,2÷1mm - Các tấm lát phụ thuộc vào ... Ngoài môn học đưa cấu tạo thường sử dụng Đồng thời hướng giải cấu tạo cho phù hợp với kiến trúc đại thay đổi khoa học kỹ thuật 1.2 Các tác nhân ảnh hưởng đến thiết kế chi tiết cấu tạo Đặt vấn đề:... Con người tạo tải trọng tĩnh (tĩnh tải) tải trọng lâu dài trình chế tạo lắp dựng cấu kiện - Tạo họat tải sử dụng: hoạt động lại, vận chuyển máy Đây tải trọng tức thời 1.3 Các phận cấu tạo nhà dân... HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CƠ BẢN CỦA NHÀ DÂN DỤNG 1.1 Ý nghĩa môn học Nghiên cứu lý luận nguyên tắc để thiết kế chi tiết phận cấu tạo công trình Thỏa mãn mục tiêu - Tạo vỏ bọc - Xác định hệ kết cấu trương