Thiết kế nhà làm việc trường đại học công đoàn hà nội

Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội MỤC LỤC Lời mở đầu Phần I: KIẾN TRÚC Chƣơng Thiết kế kiến trúc Chƣơng Lựa chọn giải pháp kết cấu, tính tốn nội lực 10 Chƣơng Tính tốn dầm 87 Chƣơng Tính tốn cột 97 Chƣơng Tính tốn móng 112 Chƣơng Tính tốn cầu thang 141 Chƣơng Tính tốn sàn 153 Chƣơng Thi công phần ngầm 165 Chƣơng 9: Thi công phần thân 211 Chƣơng 10: Tổ chức thi cơng cơng trình 260 TÀI LIỆU THAM KHẢO 278 SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1 Nhà làm việc Trường đại học Công đoàn Hà nội LỜI MỞ ĐẦU Song song với phát triển tất ngành khoa học kỹ thuật, ngành xây dựng đóng góp phần quan trọng q trình cơng nghiệp hóa - đại hóa nước ta Trong năm gần đây, ngành xây dựng đà phát triển mạnh mẽ góp phần đưa đất nước ta ngày phồn vinh, vững mạnh sánh vai với nước khu vực nước giới Là sinh viên ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp trường Đại Học Hàng Hải để theo kịp nhịp độ phát triển địi hỏi phải có nổ lực lớn thân nhờ giúp đỡ tận tình tất thây trình học tập Đồ án tốt nghiệp ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp số tiêu nhằm đánh giá khả học tập, nghiên cứu học hỏi sinh viên khoa Xây dựng suốt khoá học Qua đồ án tốt nghiệp này, em có dịp tổng hợp lại tồn kiến thức cách hệ thống, bước đầu vào thiết kế cơng trình thực Đó cơng việc cần thiết hành trang yếu sinh viên Hồn thành đồ án tốt nghiệp nhờ giúp đỡ tận tình thầy giáo khoa Xây dựng đặc biệt hướng dẫn tận tình suốt 15 tuần thầy Ths –KTS.Lê Văn Cƣờng : GVHD kiến trúc Pgs-Ts Phạm Văn Thứ : GVHD kết cấu Mặc dù có nhiều cố gắng, nhiên trình thực chắn khơng tránh khỏi sai sót trình độ hạn chế Rất mong nhận ý kiến đóng góp q thầy, Em xin cảm ơn thầy bạn tận tình bảo tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án này! Con xin bày tỏ lịng cảm ơn tới bố mẹ gia đình sinh thành dưỡng dục khôn lớn trưởng thành ngày hơm nay! Hải Phịng, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Đinh Thị Ngoan SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1 Nhà làm việc Trường đại học Công đoàn Hà nội PHẦN I (10%) GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN :KTS Lê Văn Cƣờng NHIỆM VỤ: Giới thiệu cơng trình Tìm hiểu cơng cơng trình, giải pháp cấu tạo, giải pháp kiến trúc Vẽ mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt cơng trình Vẽ chi tiết thang + chi tiết hộ CHƢƠNG I: THIẾT KẾ KIẾN TRÚC 1.1.Giới thiệu cơng trình - Tên cơng trình: Nhà làm việc - Trường đại học Cơng Đồn Hà Nội - Địa điểm xây dựng: Đống Đa - Hà Nội - Đơn vị chủ quản: Trường đại học Cơng Đồn - Hà Nội - Thể loại cơng trình: Nhà làm việc kết hợp phịng học - Quy mơ cơng trình: Cơng trình có tầng hợp khối: + Chiều cao tồn cơng trình: 40,45m + Chiều dài: 58,5m + Chiều rộng: 18,2m Cơng trình xây dựng đất san gạt phẳng có diện tích xây dựng khoảng 5220m2 - Chức phục vụ: Công trình xây dựng phục vụ với chức đáp ứng nhu cầu học tập làm việc cho cán bộ, nhân viên toàn thể sinh viên trường Tầng 1: Gồm phịng làm việc, sảnh khu vệ sinh… SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1 Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội Tầng 2: Gồm phòng làm việc, thư viện, kho sách… Tầng đến tầng 10: Gồm phòng làm việc khác Stt Tên tầng Diện tích Chức Chiểu (m ) cao tầng (m) Số lượng Nhà wc 36 3.9 2 P.Tuyển sinh 72 3.9 Cầu thang 35.5 3.9 Cầu thang máy 6.5 3.9 P Quản lý nhân lực 67.5 3.9 Các phòng kho, kỹ thuật 67.5 3.9 Phòng khách 108 3.9 Phịng kế tốn 67.5 3.9 Sảnh 101.25 3.9 10 Hành lang 160 3.9 1 P.Vệ sinh 36 3.6 2 P Hiệu trưởng 72 3.6 P.Tuyển sinh cao học 67.5 3.6 P.Giám đốc thư viện 67.5 3.6 Phòng họp cán 108 3.6 Phòng Thư viện 108 3.6 P.Kho sách 67.5 3.6 VP khoa 67.5 3.6 P.Trưởng khoa 72 3.6 10 Cầu thang 35.5 3.6 11 Cầu thang máy 6.5 3.6 12 Hành lang 160 3.6 1 P.Vệ sinh 36 3.6 2 P Học1 72 3.6 28 P Học 108 3.6 Vp Khoa 67.5 3.6 P.đọc chung 101.25 3.6 10 Cầu thang 35.5 3.6 11 Cầu thang máy 6.5 3.6 12 Hành lang 160 3.6 P.Vệ sinh 36 3.6 Tầng Tầng Tầng T3-T9 Tầng 10 SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1 Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội P Hội trường lớn 144 3.6 P Thực hành 67.5 3.6 P Máy tính 67.5 3.6 10 Cầu thang 35.5 3.6 11 Cầu thang máy 6.5 3.6 12 Hành lang 160 3.6 1.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc: 1.2.1.Giải pháp tổ chức không gian thông qua mặt mặt cắt công trình - Cơng trình bố trí trung tâm khu đất tạo bề thuận tiện cho giao thông, quy hoạch tương lai khu đất - Cơng trình gồm sảnh tầng để tạo bề thống đãng cho cơng trình đồng thời đầu nút giao thơng tịa nhà - Vệ sinh chung bố trí tầng, cuối hành lang đảm bảo kín đáo vệ sinh chung khu nhà - Các phòng ngăn cách với tường xây gạch 220, cửa phòng mở hành lang để thuận lợi cho việc giao thơng hiểm hỏa hoạn xảy 1.2.2.Giải pháp mặt đứng hình khối kiến trúc cơng trình - Cơng trình thiết kế dạng hình khối theo phong cách đại sử dụng mảng kính lớn để tốt lên sang trọng đặc thù nhà làm việc - Vẻ bề cơng trình đặc điểm cấu bên mặt bố cục mặt bằng, giải pháp kết cấu, tính vật liệu điều kiện quy hoạch kiến trúc định ta chọn giải pháp đường nét kiến trúc thẳng, kết hợp với băng kính tạo nên nét kiến trúc phù hợp với tổng thể mà không phá vỡ cảnh quan xung quanh nói riêng cảnh quan thị nói chung 1.2.3.Giải pháp giao thơng hiểm cơng trình - Giải pháp giao thơng dọc: Đó hành lang bố trí từ tầng đến tầng Các hành lang nối với nút giao thông theo phương đứng (cầu thang), phải đảm bảo thuận tiện đảm bảo lưu thoát người có cố xảy Chiều rộng hành lang 2,7m, phịng có cánh mở phía ngồi - Giải pháp giao thơng đứng: cơng trình bố trí cầu thang cầu máy đối xứng nhau, thuận tiện cho giao thông lại thoát hiểm - Giải pháp thoát hiểm: Khối nhà có hành lang rộng, hệ thống cửa đi, hệ thống thang máy, thang đảm bảo cho thoát hiểm xảy cố 1.2.4.Giải pháp thơng gió chiếu sáng tự nhiên cho cơng trình Thơng hơi, thống gió u cầu vệ sinh bảo đảm sức khỏe cho người làm việc thoải mái, hiệu SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1 Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội - Về quy hoạch: Xung quanh bồn hoa, xanh đê dẫn gió, che nắng, chắn bụi, chống ồn… - Về thiết kế: Các phịng làm việc đón gió trực tiếp, đón gió qua lỗ cửa, hành làng để dễ dẫn gió xun phịng - Chiếu sáng: Chiếu sáng tự nhiên, phịng có cửa sổ để tiếp nhận ánh sáng bên Toàn cửa sổ thiết kế mở cánh để tiếp nhận ánh sáng tự nhiên từ bên ngồi vào phịng 1.2.5.Giải pháp sơ hệ kết cấu vật liệu xây dựng cơng trình - Giải pháp sơ lựa chọn hệ kết cấu cơng trình cấu kiện chịu lực cho cơng trình: khung bê tơng cốt thép, kết cấu gạch - Giải pháp sơ lựa chọn vật liệu kết cấu xây dựng: Vật liệu sử dụng cơng trình chủ yếu gạch, cát, xi măng, kính… thịnh hành thị trường, hệ thống cửa , cửa sổ làm gỗ kết hợp với vách kính 1.2.6.Giải pháp kỹ thuật khác - Cấp điện: Nguồn cấp điện từ lưới điện Thành phố dẫn đến trạm điện chung công trình, hệ thống dây dẫn thiết kế chìm tường đưa tới phịng - Cấp nước: Nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước thành phố, thông qua ống dẫn vào bể chứa Dung tích bể thiết kế sở số lượng người sử dụng lượng dự trữ để phịng cố nước xảy Hệ thống đường ống bố trí ngầm tường ngăn đến vệ sinh - Thoát nước: Gồm thoát nước mưa nước thải + Thốt nước mưa: gồm có hệ thống sê nô dẫn nước từ ban công, mái, theo đường ống nhựa đặt tường, chảy vào hệ thống thoát nước chung thành phố + Thốt nước thải sinh hoạt: u cầu phải có bể tự hoại để nước thải chảy vào hệ thống thoát nước chung, không bị nhiễm bẩn Đường ống dẫn phải kín, khơng rị rỉ… - Phịng cháy chữa cháy: Mỗi tầng ụ chữa cháy, ụ có họng nước hai bình cứu hỏa Hệ thống chữa cháy phải kiểm tra thường xuyên, phát cố hệ thống phải sửa chữa lập biện pháp dự phòng q trình tu - Thơng tin liên lạc: hệ thống đường dẫn thông tin liên lạc dẫn vào công trình qua hệ thống ống dẫn ngầm, đường ống hợp khối từ lên tầng theo nhánh đến vị trí sử dụng - Rác thải: SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1 Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội + Hệ thống khu vệ sinh tự hoại + Bố trí hệ thống thùng rác Kết luận - Cơng trình thiết kế đáp ứng tốt nhu cầu làm việc người sử dụng, cảnh quan hài hòa, đảm bảo mỹ thuật, độ bền vững kinh tế, bảo đảm môi trường điều kiện làm việc cán bộ, công nhân viên - Cơng trình thiết kế dựa theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4601-1998 PHẦN II (45%) GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: PGS-Ts PHẠM VĂN THỨ NHIỆM VỤ: Kết cấu : Lựa chọn kết cấu,thiết kế sơ Phân tích tải Phân tích nội lực khung Tính tải trọng: Tính tải, hoạt tải, tải trọng gió động Thiết kế : cột,dầm,sàn điển hình,nền,móng Thi cơng: Thi cơng móng,thân,hồn thiện Tính tổng mặt Tính khối lượng Dự tốn hạng mục Lập tiến độ CHƢƠNG LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU TÍNH TỐN NỘI LỰC 2.1 Sơ phƣơng án kết cấu 2.1.1 Phân tích dạng kết cấu khung Đối với nhà cao tầng sử dụng dạng sơ đồ chịu lực: + Hệ tường chịu lực + Hệ khung chịu lực SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1 Nhà làm việc Trường đại học Công đoàn Hà nội + Hệ lõi + Hệ kết cấu khung vách kết hợp + Hệ khung lõi kết hợp + Hệ khung, vách lõi kết hợp 2.1.1.1 Hệ tường chịu lực Trong hệ kết cấu cấu kiện chịu tải trọng đứng ngang nhà tường phẳng Tải trọng ngang truyền đến tường thông qua sàn xem cứng tuyệt đối Trong mặt phẳng chúng vách cứng (chính tường) làm việc cơng xơn có chiều cao tiết diện lớn.Với hệ kết cấu khoảng khơng bên cơng trình cịn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêu cầu kết cấu, thiếu độ linh hoạt không gian kiến trúc Hệ kết cấu cấu tạo cho nhà cao tầng, nhiên theo điều kiện kinh tế u cầu kiến trúc cơng trình ta thấy phương án không thoả mãn 2.1.1.2 Hệ khung chịu lực Hệ khung gồm cột dầm liên kết cứng nút tạo thành hệ khung không gian nhà Hệ kết cấu tạo không gian kiến trúc linh hoạt Kết cấu khung tạo nên cột dầm liên kết với mắt cứng khớp, chúng với sàn mái tạo nên kết cấu khơng gian có độ cứng 2.1.1.3 Hệ lõi chịu lực Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hở có tác dụng nhận toàn tải trọng tác động lên cơng trình truyền xuống đất Hệ lõi chịu lực có hiệu với cơng trình có độ cao tương đối lớn, có độ cứng chống xoắn chống cắt lớn, nhiên phải kết hợp với giải pháp kiến trúc So sánh với đặc điểm kiến trúc cơng trình ta thấy sử dụng hệ lõi không phù hợp 2.1.1.4 Hệ kết cấu hỗn hợp khung- vách-lõi chịu lực Đây kết hợp hệ kết cấu Vì phát huy ưu điểm giải pháp đồng thời khắc phục nhược điểm giải pháp Tuỳ theo cách làm việc khung mà thiết kế người ta chia làm dạng sơ đồ tính: Sơ đồ giằng sơ đồ khung giằng 2.1.1.4.1 Sơ đồ giằng Sơ đồ tính tốn khung chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến cịn tải trọng ngang phần tải trọng đứng kết cấu chịu tải khác lõi, tường chịu lực Trong sơ đồ tất nút khung có cấu tạo khớp cột chịu nén 2.1.1.4.2 Sơ đồ khung - giằng SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1 Nhà làm việc Trường đại học Công đoàn Hà nội Hệ kết cấu khung - giằng tạo kết hợp khung vách cứng Hai hệ thống khung vách lên kết qua hệ kết cấu sàn Khung tham gia chịu tải trọng đứng ngang với lõi vách Hệ thống vách cứng đóng vai trị chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức tạo điều kiện để tối ưu hoá cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc Sơ đồ khung có liên kết cứng nút (khung cứng) 2.1.2 Phương án lựa chọn Qua phân tích ưu nhược điểm hệ kết cấu, đối chiếu với đặc điểm kiến trúc cơng trình: ta chọn phương án kết cấu khung - giằng chịu lực làm kết cấu chịu lực cơng trình 2.1.3 Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu(cột, dầm sàn, vách tường),kích thước sơ vật liệu Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta so sánh trường hợp sau: 2.1.3.1 Kết cấu sàn khơng dầm (sàn nấm) Hệ sàn nấm có chiều dày toàn sàn nhỏ, làm tăng chiều cao sử dụng dễ tạo khơng gian để bố trí thiết bị sàn (thơng gió, điện, nước, phịng cháy có trần che phủ), đồng thời dễ làm ván khuôn, đặt cốt thép đổ bê tông thi công Tuy nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm khơng phù hợp với cơng trình khơng đảm bảo tính kinh tế tốn vật liệu 2.1.3.2 Kết cấu sàn dầm Là giải pháp kết cấu sử dụng phổ biến cho cơng trình nhà cao tầng.Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang công trình tăng chuyển vị ngang giảm Khối lượng bê tơng dẫn đến khối lượng tham gia dao động giảm Chiều cao dầm chiếm nhiều khơng gian phịng ảnh hưởng nhiều đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao tầng Tuy nhiên phương án phù hợp với cơng trình bên dầm tường ngăn, chiều cao thiết kế kiến trúc tới 3,6 m nên không ảnh hưởng nhiều 2.1.3.3.Phương án lựa chọn Lựa chọn phương án sàn sườn tồn khối 2.1.3.4 Vật liệu dùng tính tốn a Bê tông: Theo Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 5574-2012, mục “Vật liệu dùng kết cấu bê tông bê tông cốt thép” Bê tông cho đài, giằng, cột, dầm, sàn bê tông thương phẩm Bê tông cho cầu thang số chi tiết có khối lượng nhỏ khác bê tông trộn công trường SVTH:Đinh Thị Ngoan –XDD52-DH1 Nhà làm việc Trường đại học Cơng đồn Hà nội - Chọn bê tơng sàn, dầm B30 có Rb = 170 kG/cm2, Rbt = 12 kG/cm2 (theo trạng thái giới hạn thứ nhất) Mô đun đàn hồi ban đầu bê tông kéo nén E= 3,25x105 kG/cm2 b Cốt thép: - Cốt thép sử dụng: + Thép dọc cốt xiên:AII có Rs = Rsc = 2800 kG/cm2và Rsw = 2250kG/ cm2 + Thép ngang (cốt đai) : AI có Rs = R'sc = 2250 kG/cm2 Rsw = 1750 kG/cm2 2.1.3.5 Sơ chọn kích thước tiết diện a Chọn chiều dày sàn -Xét tỷ số hai ô L1  450  1,12