Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng dân dụng và công nghiệp

Hệ thống lan can đứng, cân đối giữa hàng cột hiên, hòa nhậpcùng sự thay đổi hình khối không gian giữa mảng tường và cửa sổ hành lang,khối rỗng hành lang tạo nên sự thay đổi về hình thức

PHẦN 1 KIẾN TRÓC

(10%)

Thầy hướng dẫn : Nguyễn Quang Tiến

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Tuấn

Líp : K44XDA

Mã số sinh viên : 26444HN

NHIỆM VÔ:

1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

2 CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH

3 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT TưƠNG ỨNG CỦA CÔNG TRÌNH

4 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA CÔNG TRÌNH

CÁC BẢN VẼ KÈM THEO:

1 KT 01: MẶT BẰNG TẦNG 1; MẶT ĐỨNG TRỤC 1-15,A-D; MẶT ĐỨNG SAU.

2 KT 02: MẶT BẰNG TẦNG 2-5; MẶT BẰNG MÁI; CHI TIẾT SI NÔ.

3 KT 03: MẶT ĐỨNG TRỤC 15-1, MẶT CẮT A-A, B-B; CHI TIẾT TAM CẤP.

I KHÁI QUÁT NHIỆM VỤ KIẾN TRÚC.

Thái Nguyên là một tỉnh có trung tâm chính trị - kinh tế - văn hóa kháphát triển, trong những năm gần đây với sự phát triển của nền kinh tế thịtrường cùng với sự gia tăng dân số đô thị, khối lượng xây dựng nhà ở, côngtrình phúc lợi công cộng, cơ sở hạ tầng cũng tăng lên khá nhanh Tỉnh Tháinguyên ngày càng phát triển với các ngành công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp

và dịch vụ thương mại đã góp phần quan trọng trong việc gia tăng giá trị tổngsản phẩm của tỉnh Thu nhập bình quân trên đầu người tăng, đời sống nhândân được nâng cao

Trong công cuộc đổi mới của toàn xã hội, nhu cầu xây dựng cơ sở hạtầng cho lực lượng vò trang trong toàn quân nói chung và Trường Quân sựQuân khu 1 nói riêng là sự cần thiết và cấp bách Xét nhu cầu và khả năngngân sách Nhà nước đầu tư cho Quốc phòng, Chủ đầu tư quyết định xây dựngmột căn nhà 5 tầng, có 15 phòng học, kết hợp 5 phòng nghỉ của giáo viên đểđáp ứng phần nào nhu cầu sử dụng

1 Tên công trình: Giảng đường Trường Quân sự Quân khu 1

2 Nhiệm vụ và chức năng: Giảng đường Trường Quân sự QK1 được

xây dùng trong nội thành Thành phố Thái Nguyên, theo tổng quy hoạch pháttriển chung của Trường Công trình đã góp phần giải quyết được những nhucầu học tập và giảng dạy của nhà trường

2 Chủ đầu t: Trừơng Quân sự Quân khu 1

3 Địa điểm xây dựng và vị trí giới hạn:

- Địa điểm xây dựng: Thành phố Thái Nguyên - Tỉnh Thái Nguyên Vị tríxây dựng nằm trong khuôn viên của trường tại thành phố

- Hình dạng và diện tích khu đất: Khu đất xây dựng công trình có hìnhchữ nhật, với diện tích 1.200m2

- Vị trí giới hạn:

+ Phía Nam (mặt trớc của nhà): Sân Trường

+ Phía Bắc (mặt sau của nhà): Giáp khu dân cư thấp tầng

+ Phía Tây (trục dọc): Nhà khách

+ Phía Đông (trục dọc): Giáp khu đất chưa xây dựng

- Quy mô, công suất và cấp công trình: Công trình bao gồm 5 tầng sửdụng, gồm 1 khối nhà hình chữ nhật:

+ Chiều cao công trình là 23,7m, chiều rộng là 13,5m chia thành 2 nhịp,

+ Diện tích xây dựng mỗi tầng: 620m2

+ Tổng diện tích sàn xây dựng: 3103m2

+ Tầng 1: Chiều cao tầng 4,5m

+ Tầng 2,3,4,5: Chiều cao tầng 3,9m, được sử dụng làm các phòng họccho các học viên của trường

+ Tầng mái: Mái lợp tôn chống nóng, trên đó đặt bể nớc mái, xung quanh

có xây tường chắn mái

- Cấp công trình: Công trình cấp 3

- Các đặc điểm khác có liên quan đến điều kiện tổ chức thi công: Côngtrình đợc xây dùng trong khuôn viên của trường, phục vụ cho việc đào tạo,huấn luyện lực lợng vò trang Quân khu 1 (6 tỉnh phí Bắc: Thái Nguyên, BắcKạn, Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc ninh, Bắc Giang) nên được sù quan tâm của

Bộ Quốc phòng, Bộ tư lệnh Quân khu 1, ban giám hiệu nhà tường Hiện naymọi thủ tục pháp lý đã được hoàn tất Ngoài ra khu đất xây dựng bằng phẳngrộng rãi nên tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công công trình

II CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH.

1 Giải pháp mặt bằng.

- Tầng 1 có chiều cao 4,5 m đợc bố trí 3 phòng học (2 phòng học có diệntích 113m2, 1phòng học có diện tích 151m2), một phòng nghỉ giáo viên diệntích 36m2 Ngoài ra các tầng còn được bố trí 1 khu vệ sinh diện tích 43,7m2

và được chia thành hai ngăn cho nam và nữ, 1 cầu thang ở giữa nhà, mộthành lang để thuận tiện cho giao thông trong nhà Ngoài ra ở tầng này còn bốtrí một sảnh ở giữa nhà

- Tầng 2,3,4,5 có chiều cao 3,9m, mỗi tầng bố trí 3 phòng học, mộtphòng nghỉ giáo viên, một khu vệ sinh giống như ở tầng 1

- Tầng mái: mái lợp tôn liên doanh chống nóng, đồng thời tạo dáng kiếntrúc cho công trình, xung quanh có xây tường chắn mái sê nô

Từ việc bố trí trên ta thấy là hợp lý đối với một công trình phục vụ choviệc giảng dạy và học tập của đội ngũ cán bộ, học viên trong Nhà trờng

2 Giải pháp cấu tạo và mặt cắt.

a Giải pháp về mặt cắt: Các số liệu về công trình.

- Cao độ cốt tự nhiên: -0,45

- Chiều cao tầng 1: 4,5m

- Chiều cao tầng trung gian: 3,9m

- Chiều cao mái: 3,6m

- Tổng chiều cao nhà: 23,7m

b Giải pháp về cấu tạo các lớp sàn: Vật liệu hoàn thiện trong nhà

- Các phòng học, hành lang:

+ Sàn lát gạch Ceramic liên doanh 400x400

+ Tờng trát vữa xi măng, bả matit và sơn 3 nớc màu chỉ định

+ Trần trát vữa xi măng, bả matit và sơn 3 nớc màu trắng

- Các phòng vệ sinh:

+ Sàn lát gạch Ceramic liên doanh chống trơn 200x200

+ Èp gạch men 200x250, cao 2.1m, phần còn lại trát vữa xi măng, sơnmàu trắng

+ Sàn láng vữa xi măng mác 75

- Cầu thang:

+ Xây bậc gạch đặc mác 75 trên bản BTCT, trát vữa xi măng

+ Tờng xây gạch trát vữa xi măng, bả matit và sơn 3 nớc màu chỉ định.+ Trần trát vữa xi măng, bả matit và sơn 3 nớc màu trắng

+ Tay vịn thang bằng gỗ

+ Lan can hoa sắt bằng thép 14x14, sơn dầu 3 nước theo màu chỉ định

- Vật liệu hoàn thiện ngoài nhà:

+ Mái: Mái bằng tạo độ dốc 5%

+ Cửa sổ: Dùng cửa gỗ panô kính

+ Cửa đi: Dùng cửa gỗ panô kính có chip sắt

+ Tờng: trát vữa ximăng, lăn sơn 3 nớc màu theo chỉ định

* Cụ thể cấu tạo các lớp sàn nh sau:

Mái

- Mái tôn liên doanh màu đỏ sẫm

- Xà gồ thép U80x40x3.5

- Giằng tường thu hồi mác 150#

- Tường 110 thu hồi

- Ngâm láng chống thấm theo quy phạm

3 Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian của công trình.

Mặt đứng của công trình đợc thiết kế với hình khối phong phú, kết hợpvới sự thay đổi hình khối và màu sắc tạo nên sự cảm thụ độc đáo, sử dụngmột số phương pháp treo mảng, cửa hành lang có kiến trúc hiện đại để giảm

sự ảnh hưởng của môi trường nắng, gió đến công trình

Kiến trúc phù hợp với chức năng công trình và với kiến trúc tổng thể củaNhà trờng, góp phần tạo thành quần thể kiến trúc Công trình gồm 5 tầng,đồng thời kết hợp với các hệ thống kỹ thuật như: Cấp thoát nước, điện, chốngsét, điều hòa thông gió, phòng cháy chữa cháy và các công trình phù trợ đó làsân, vườn, cây cảnh Giải pháp mặt đứng hợp lý, cân đối cân bằng thể hiện sựvững chắc, mạnh mẽ, nghiêm trang hợp lý với chức năng công trình Giảipháp mặt bằng với kết cấu lựa chọn dễ dàng bố trí không gian giảng dạy vàhọc tập, thích ứng với các mô đun tổ hợp thiết bị nội thất và các loại vật liệuhoàn thiện sẵn có tại địa phương

Toàn khối công trình sử dụng những đường nét đơn giản, mạch lạc,ngang bằng Hệ thống lan can đứng, cân đối giữa hàng cột hiên, hòa nhậpcùng sự thay đổi hình khối không gian giữa mảng tường và cửa sổ hành lang,khối rỗng hành lang tạo nên sự thay đổi về hình thức kiến trúc phong phú.Công trình đợc thiết kế đồng dạng ở các mặt, tạo góc nhìn hợp lý từ các phía

và qui mô phù hợp chức năng sử dụng, góp phần tham gia vào kiến trúcchung của nhà trường

4 Giải pháp công năng.

Phía trước Giảng đường là khoảng sân có các bồn cây cảnh, mở ra mộtkhông gian thoáng mát và rộng rãi đa lại cảm giác thoải mái cho người sửdụng Phía bên phải của lối ra vào là sát với khu tập thể lực của cán bộ, họcviên nhà trường Phía sau bố trí các công trình phụ trợ như bể nớc, bể phốt,máy bơm nớc bố trí dới gầm cầu thang tầng 1, nơi này thuận tiện cho côngviệc phục vụ nước sinh hoạt cũng như phục vụ công tác PCCC Trên cơ sở

mặt bằng công trình, phòng nghỉ của giáo viên đợc bố trí ở giữa các phònghọc tạo nên sự hợp lý của công trình.

III CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH.

1 Các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng:

- Tiêu chuẩn thiết kế trờng đại học TCVN 3981-1985

- Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995

- Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép TCVN 5574-91

- Tiêu chuẩn thiết kế móng công trình 20TCN-21-86 và TCXD 4578

- Quy phạm thiết kế chống sét cho các công trình kiến trúc QPXD 46-71

- Chiếu sáng tự nhiên theo tiêu chuẩn TCXD 29-66

- Chiếu sáng nhân tạo theo tiêu chuẩn TC 16-64

- Tiêu chuẩn PCCC cho nhà và công trình TCVN 2622-78

2 Giải pháp kết cấu.

Đây là công trình thuộc nhóm C, công trình cấp 3, phương án thiết móngđược thiết kế dựa trên cơ sở tài liệu khảo sát địa chất dự kiến là móng bănggiao thoa kết hợp với móng trụ BTCT đối với móng cột hiên Phần thân đượcthiết kế cột BTCT, dầm sàn BTCT toàn khối kết hợp với xây tường chèn T-ường xây gạch tuynel M75, vữa XMCV M50, sử dụng các loại vật liệu sảnxuất, khai thác tại địa phương Tường, dầm, trần được trát vữa XMC M50 dày1,5cm sau đó được sơn bằng sơn kháng kiềm bên ngoài để chống rêu mốc.Toàn bộ cửa sổ và cửa đi làm bằng gỗ pa nô kính trắng dày 5mm Mái đuơclợp chống nóng bằng tôn AUSTNAM màu đỏ, đợc đỡ bằng xà gồ thép đúc U

80 x 40 x 0,45 Nền nhà đợc sử dụng gạch Ceramic 30 x 30 Sân đợc đệmBTGV vữa M25 và lát gạch TERÊJÔ chống trơn Toàn bộ thiết bị điện, nước

sử dụng vật liên doanh trong nớc

3 Hệ thống thông gió, chiếu sáng.

- Thông hơi thoáng gió là một yêu cầu quan trọng đối với công trình,nhằm bảo đảm sức khoẻ cho con người Nhất là khi học tập căng thẳng nêncần phải thông thoáng Công trình nhờ mặt bằng hình chữ nhật, bốn mặt đợctiếp xúc với thiên nhiên nên được đảm bảo thông gió tự nhiên, mặt ngoài củamỗi tầng đều là hệ thống cửa sổ gỗ panô kính, bố trí rèm chắn nắng, kết hợpvới tường 220 đảm bảo cách nhiệt cho công trình

- Công trình có hệ thống quạt trần, để điều tiết nhiệt độ và khí hậu đảmbảo yêu cầu thông thoáng cho học tập và giảng dạy

4 Hệ thống giao thông nội bộ.

- Phương tiện giao thông theo phơng đứng của toàn công trình: 1 thang

bộ được bố trí ở giữa giúp cho việc lên xuống thuận tiện cho mọi người trongquá trình hoạt động cũng như khi có sự cố xảy ra

- Theo phương ngang là các hệ thống hành lang chạy dọc trước nhà, cáchành lang này tương đối rộng rãi nối các phòng với nhau và nối với cầu thang

bộ Toàn bộ công trình có một sảnh chung tầng 1

7 Hệ thống chống sét

- Hệ thống chống sét công trình lấy theo quy định trong "Quy phạm thiết

kế chống sét cho các công trình kiến trúc" QPXD 46-84 Phần thu sét đượclàm bằng các kim thu sản xuất bằng thép đầu có mạ thiếc, sau đó dẫn sétxuống an toàn và hiệu quả bằng dây thoát sét sản xuất bằng thép có đườngkính từ 10-12mm Tản nhanh năng lượng sét vào đất bằng hệ thống nối đấtbao gồm: cọc đóng xuống đất có L = 2,5m, bằng thép góc hoặc ống kim loạitròn, dây tản sét trong đất được làm thép D16mm

8 Giải pháp phòng cháy và chữa cháy.

Giải pháp phòng cháy, chữa cháy phải tuân theo tiêu chuẩn phòng cháychữa cháy cho nhà cao tầng của Việt Nam hiện hành Hệ thống phòng cháychữa cháy phải được trang bị các thiết bị sau:

Hệ thống vòi và hộp chữa cháy; Hộp đựng ống mềm và vòi phun nướcđược bố trí ở các vị trí thích hợp của từng tầng; Các hộp vòi chữa cháy đảmbảo chữa cháy cho toàn công trình khi có cháy xảy ra.

Máy bơm nước chữa cháy được đặt ở tầng kĩ thuật Bơm chữa cháy ược lắp đặt để cung cấp nước chữa cháy cho hệ thống hộp vòi chữa cháy.Bơm chữa cháy đặt cùng bơm sinh hoạt trong phòng bơm, bố trí 1 bơm động

đ-cơ điện và một bơm động đ-cơ xăng

Bể chứa nước chữa cháy dùng kết hợp bể nớc sinh hoạt ở bên ngoài,phải luôn đảm bảo dự trữ nớc cứu hoả theo yêu cầu

Hệ thống chống cháy tự động bằng hoá chất

Hệ thống báo cháy gồm: đầu báo khói, hệ thống báo động

Bố trí 2 họng chờ nối với xe chữa cháy bên ngoài công trình

Các hành lang cầu thang đảm bảo lu lượng người lớn khi có hỏa hoạn, 1thang bé bố trí ngay giữa nhà có kích thước phù hợp với tiêu chuẩn kiến trúc

và thoát hiểm khi có hoả hoạn hay các sự cố khác

Các bể chứa nước trong công trình đủ cung cấp nước cứu hoả trong 2giê

Khi phát hiện có cháy, phòng bảo vệ và quản lý sẽ nhận được tín hiệu vàkịp thời kiểm soát khống chế hoả hoạn cho công trình

PHẦN II: KẾT CẤU

(KHỐI LƯỢNG 45%)

Thầy hướng dẫn : Nguyễn Quang Tiến

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Minh Tuấn

A PHÂN TÍCH - LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH:

I GIẢI PHÁP VỀ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC:

1 Các dạng kết cấu cơ bản:

1.1 Kết cấu khung chịu lực: Bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải

trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang Loại kết cấu này có ưu điểm là có khônggian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt, có thể đáp ứng đầy đủ yêu cầu sử dụng củacông trình, tuy nhiên độ cứng ngang nhỏ, khả năng chống lại tác động của tảitrọng ngang kém, hệ dầm thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công năng

sử dụng và tăng chiều cao nhà Các công trình sử dụng kết cấu khung thường lànhững công trình có chiều cao không lớn, với khung BTCT không quá 20 tầng,với khung thép cũng không quá 30 tầng

1.2 Kết cấu vách cứng: Là hệ thống các vách vừa chịu tải trọng đứng

vừa chịu tải trọng ngang Loại kết cấu này có độ cứng ngang lớn, khả năngchống lại tải trọng ngang lớn, khả năng chịu động đất tốt Nhưng do khoảngcách của tường nhỏ, không gian của mặt bằng công trình nhỏ, việc sử dụng bịhạn chế, kết cấu vách cứng còn có trọng lượng lớn, độ cứng kết cấu lớn nêntải trọng động đất tác động lên công trình cũng lớn và đây là đặc điểm bất lợicho công trình chịu tác động của động đất Loại kết cấu này được sử dụngnhiều trong công trình nhà ở, công sở, khách sạn

1.3 Kết cấu tường chịu lực: Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện

thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng Tải trọng ngang truyền đếncác tấm tường thông qua các bản sàn được xem là cứng tuyệt đối Trong mặtphẳng 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 trongcông trình còn 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 của công trình khó có thể bố trí vị trí các tường cứng cho hợp.

2 Các dạng kết cấu hỗn hợp:

2.1 Kết cấu khung - giằng: là hệ kết cấu kết hợp giữa khung và vách

cứng, lấy ưu điểm của loại này bổ sung cho nhược điểm của loại kia, côngtrình vừa có không gian sử dụng tương đối lớn, vừa có khả năng chống lựcbên tốt Vách cứng trong kết cấu này có thể bố trí đứng riêng, cũng có thể lợidụng tường thang máy, thang bộ, được sử dụng rộng rãi trong các loại côngtrình

trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó còn tải trọng ngang

và một phần tải trọng đứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác như lõi, tườngchịu lực Trong sơ đồ này thì tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc cáccột chỉ chịu nén

- Bêtông cốt thép là loại vật liệu được sử dụng chính cho các công trìnhxây dựng trên thế giới Kết cấu bêtông cốt thép khắc phục được một số nhượcđiểm của kết cấu thép như thi công đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môitrường và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng được tính chịu nén rất tốt của bêtông

và tính chịu kéo của cốt thép nhờ tính chất làm việc chung giữa chúng Tuynhiên vật liệu bêtông cốt thép sẽ đòi hỏi kích thước cấu kiện lớn, tải trọng bảnthân của công trình tăng nhanh theo chiều cao khiến cho việc lựa chọn cácgiải pháp kết cấu để xử lý là phức tạp Do đó kết cấu bêtông cốt thép thườngphù hợp với các công trình dưới 30 tầng

4 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu phần thân:

Trên cơ sở đề xuất các phương án về hệ kết cấu chịu lực chính và vậtliệu như trên, với quy mô của công trình gồm 5 tầng thân, tổng chiều cao

khoảng 20,4 m, phương án kết cấu tổng thể của công trình được lựa chon nhưsau:

- Về hệ kết cấu chịu lực: Tận dụng ưu thế và khả năng thi công, chọn

giải pháp kết cấu là hệ khung chịu lực với sơ đồ kết cấu khung Trong đó

khung chịu tất cả tải trọng ngang tác dụng vào công trình và phần tải trọngđứng tương ứng với diện chịu tải của nó Hệ thống khung bao gồm các hàngcột và hệ thống dầm sàn tăng độ ổn định cho hệ kết cấu

- Về vât liệu: Trên thực tế các công trình xây dựng của nước ta hiện nay

vẫn sử dụng bêtông cốt thép là loại vật liệu chính Chúng ta đã có nhiều kinhnghiệm thiết kế và thi công với loại vật liệu này, đảm bảo chất lượng côngtrình cũng như các yêu cầu kỹ, mỹ thuật khác Em dự kiến chon vật liệubêtông cốt thép sử dụng cho toàn bộ công trình như sau:

+ Bêtông dùng cho các cấu kiện mác 250 (Rn = 110 kG/cm2)

+ Cốt thép D < 12 nhóm AI: Ra = 2300kG/cm2; Rađ =1800 kG/cm2;+ Cốt thép D > 12 nhóm AII: Ra = Rsc = 2800 kG/cm2

+ Cốt thép D >=18 nhóm AIII: Ra = 3600kG/cm2

5 Giải pháp móng cho công trình:

Vì công trình là nhà thấp tầng (5 tầng) nên tải trọng đứng truyền xuốngmóng nhân theo số tầng là khá lớn Mặt khác vì chiều cao công trình khoảng23,7m nên tải trọng ngang (gió, động đất) tác dụng là lớn, đòi hỏi móng có độ

ổn định cao Do đó phương án móng sâu là hợp lý nhất để chịu được tải trọng

từ công trình truyền xuống

- Móng cọc đóng: Ưu điểm là kiểm soát được chất lượng cọc từ khâuchế tạo đến khâu thi công nhanh Nhưng hạn chế của nó là tiết diện nhỏ, khóxuyên qua ổ cát, thi công gây ồn và rung ảnh huởng đến công trình thi côngbên cạnh đặc biệt là khu vực thành phố Hệ móng cọc đóng không dùng đ-ược cho các công trình có tải trọng quá lớn do độ sâu các cọc không đảm bảokhả năng chịu lực cho công trình, còn nếu đóng qua nhiều cọc thì không đảmbảo yêu cầu về cấu tạo

- Móng cọc Ðp: 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 vàchiều dài cọc bị hạn chế Điều này dẫn đến khả năng chịu tải của cọc chưacao

Nguyên việc sử dụng cọc Ðp sẽ đem lại sự hợp lý về khả năng chịu tải, hiệuquả kinh tế và đảm bảo khả năng thi công.

II Lựa chọn phương án kết cấu sàn:

Lựa chọn giải pháp sàn sườn toàn khối, không bố trí dầm phụ, chỉ có cácdầm qua cột Đây là loại sàn dùng phổ biến nhất hiện nay, thích hợn cho côngtác bê tông toàn khối toàn công trình

- Ưu điểm: Lý thuyết tính toán và kinh nghiệm tính toán khá hoàn thiện,thi công đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi côngphong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn phương tiện thi công Chất lượngđảm bảo do đã có nhiều kinh nghiệm thiết kế và thi công trước đây

- Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượtkhẩu độ lớn, hệ dầm phụ bố trí nhỏ lẻ với những công trình không có hệ thốngcột giữa, dẫn đến chiều cao thông thuỷ mỗi tầng thấp hoặc phải nâng cao chiềucao tầng không có lợi cho kết cấu khi chịu tải trọng ngang Không gian kiến trúc

bố trí nhỏ lẻ, khó tận dụng Quá trình thi công chi phí thời gian và vật liệu lớncho công tác lắp dựng ván khuôn

III Lập các mặt bằng kết cấu, đặt tên cho các cấu kiện, lựa chọn sơ

bộ kích thước các cấu kiện.

1 Lập các mặt bằng kết cấu và đặt tên cho các cấu kiện

Việc đặt tên cho các cấu kiện trên mặt bằng kết cấu dựa trên cơ sở là vịtrí cấu kiện và đặc điểm làm việc của cấu kiện Những cấu kiện nằm ở cùngtầng, có vị trí và đặc điểm làm việc giống nhau thì có tên giống nhau

2 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện:

⇒ Ô bản làm việc theo một phương, bản thuộc loại bản kê 2 cạnh

Chiều dày bản xác định sơ bộ theo công thức:

hb= l

m D

D: (0,8 ÷1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, với công trình là giảng đườngtải trọng bình thường, lấy D = 0,8

- Chiều cao dầm thường được lựa chọn theo nhịp với tỷ lệ:

Tiết diện dầm khung phụ thuộc chủ yếu vào nhịp, độ lớn của tải trọngđứng, tải trọng ngang, số lượng nhịp và cả chiều cao tầng, chiều cao nhà

- Theo công thức kinh nghiệm thì chiều cao tiết diện dầm:

F: Diện tích tiết diện cột

K: Hệ số kể đến ảnh hưởng mô men (1,2 – 1,5)

Rn: Cường độ chịu nén tính toán của bêtông (BT M250 có Rn = 1100 T/m2)N: Lực nén tác dụng lên cột

Sơ bộ xác định bằng N =n.S.q, với n là số tầng,

n: Số tầng của công trình (n = 5)

S: Diện tích phạm vi truyền tải của cột

q: Tải trọng sơ bộ tác dụng lên 1m2 sàn (q = 1-1,4 T/m2)

c1 c2 c3

c1 c2 c3

d3

c1 c2 c3

d3

d

c b

diÖn chÞu t¶i cét

Một số bảng tính đơn vị dùng để chọn sơ bộ tiết diện cột

Tính tĩnh tải sàn các tầng

Các lớp sàn Chiều

dày lớp γ (kG/m 3

TT tiêu chuẩn

(kG/m 2 )

Hệ sè vượt tảI

n

TT tính toán

(kG/m 2 )

-Lớp gạch lát sàn Ceramic 10 2000 20 1.1 22 -Bản sàn bêtông chịu lực 100 2500 250 1.1 275

Hệ sèvợt tải

TTtínhtoán

* Tải tuờng có hoa sắt (tính đến hệ sè 0.75) 194 222

Tường xây 220 dưới dầm 22x70cm cao 3,2m

Hệ sèvợt tải

TTtínhtoán

Tường xây 220 dưới dầm 22x30cm cao 3,6m

dày lớp γ(kG/m3)

TTtiêuchuẩn

Hệ sèvợt tải

TTtínhtoán

* Tải tuờng có cửa (tính đến hệ số cửa 0.75): 1129 1271

* Xét cột C1:

N = Nsan+Ntd+Ntk+Ndd+Ndk

= 5*((0,388*1,31*4,2+0,222*4,2+0+1,1*2,5*0,22*(0,3-0,1)*(4,2+1,31))

= 13,97 (T)

Diện tích tiết diện cột: F = 3 2

152 110

10 97 , 13 2 ,

=5.((0,388.5,6.3,6+1,1.2,5.0,22.(0,3-0,1).(4,2+1,31)+1,1.2,5.0,22.(0,7-Diện tích tiết diện cột: F = 2

3

1068 110

10 97 , 97 2 ,

Chọn tiết diện cột 220x500 (mm) có F =1100cm2 chung cho cột tầng 1,2còn tầng 3, 4, 5 trên cùng do lực dọc nhỏ hơn nhiều ta giảm tiết diện cột còn220x450mm

* Xét cột C3:

N = Nsan+Ntd+Ntk+Ndd+Ndk

= 0,1).9/2+1,271.4,2+1,489.9/2)) = 92,9 T

Diện tích tiết diện cột: F = 3 1013 2

110

10 9 , 92 2 ,

Chọn tiết diện cột 220x500 (mm) có F = 1100cm2 chung cho cột tầng 1,2còn tầng 3, 4, 5 trên cùng do lực dọc nhỏ hơn nhiều ta giảm tiết diện cột còn220x450mm

Vậy ta có mặt bằng kết cấu sau:

1 Lựa chọn sơ đồ tính:

Do công trình có mặt bằng hình chữ nhật, nên chịu lực theo métphương Sơ đồ tính hợp lý là tính theo hệ khung phẳng, trong đó trục khungtheo phương đứng lấy trùng với trục cột; trục khung theo phương ngang lấytheo trục dầm Trong trường hợp 2 dầm cạnh nhau có chiều cao khác nhau thìtrục khung lấy theo trục dầm gây nguy hiểm hơn cho kết cấu, tức là lấy chochiều dài tính toán của cột kề dưới lớn hơn; và tương tự đối với cột cũng lấy

nh thế

Trục của tường thường lệch so với trục của dầm và trục của dầm biênthường lệch so với trục cột Tải trọng từ tường truyền xuống dầm sau đótruyền xuống cột, ngoài thành phần tải trọng tập trung đúng tâm còn gây rathành phần mômen xoắn cho dầm và mômen uốn cho cột Tuy nhiên do độcứng của nút khung rất lớn nên có thể bỏ qua tác dụng của mômen lệch tâmlên dầm và xem ảnh hưởng chỉ là cục bộ lên cột

2 Cơ sở tính toán kết cấu:

- Giải pháp kiến trúc đã lập

- Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động 2737-2005

- Tiêu chuẩn thiết kế cấu kiện bêtông cốt thÐp TCXDVN 5574-1991

- Nhà cao tầng-Thiết kế cấu tạo bêtông cốt thép toàn khối

- Tiêu chuẩn thiết kế móng 20TCN-21-86 cà TCXD 4578

- Phần mềm SAP 2000 Version 8.0

3 Sơ đồ tính khung:

sơ đồ hình học khung k4

d2(22x70) d2(22x70) d2(22x70) d2(22x70)

B XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG:

I CƠ SỞ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH:

- Tải trọng tác động lên công trình xác định theo tiêu chuẩn TCVN 95

2737 Tĩnh tải: Giải pháp kiến trúc đã lập, cấu tạo các lớp vật liệu

- Hoạt tải sử dụng căn cứ vào tiêu chuẩn TCVN 2737-95

- Hoạt tải gió tính cho tải trọng gió tĩnh TCVN 2737-95

II XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐƠN VỊ:

- Xà gồ thép U80x40x3.5

- Giằng tường thu hồi 150#

- Tường thu hồi dày 110mm

Hệ sèvượttảI n

TT tínhtoán(kG/m2)

Các lớp sàn Chiều

dày lớp γ(kG/m3

TT tiêuchuẩn(kG/m2)

Hệ sèvượttảI n

TT tínhtoán(kG/m2)

Bảng 2.3: Tính tĩnh tải sàn mái (M) (phần bê tông)

• Tải trọng đơn vị của mái: do mái xây tường thu hồi và lợp tôn nên

không cần đổ bê tông chống thấm , bê tông tạo dốc mái gồm 2 thành phần:

Tĩnh tải do sàn bê tông cốt thép:

Các lớp sàn dày lớpChiều γ(kG/m3

TT tiêuchuẩn(kG/m2)

Hệ sèvượttảI n

TT tínhtoán(kG/m2)

Hệ sèvượttảI n

TT tínhtoán(kG/m2)

(Kg/m3)

TT tiêu chuẩn(KG/m)

Hệ sèvợt tải

TT tínhtoán(KG/m)

Tường xây 220 dưới dầm 22x30cm cao 3,6m

Các líp

Chiềudày lớp(mm)



(Kg/m3)

TT tiêu chuẩn(KG/m)

Hệ sèvợt tải

TT tínhtoán(KG/m)

Tải tuờng có cửa (tính đến hệ số cửa 0.75): 1129 1271

Tường xây 110 lan can cao 1m

Các líp

Chiềudày lớp(mm)



(Kg/m3)

TT tiêu chuẩn(KG/m)

Hệ sèvợt tải

TT tínhtoán(KG/m)

Tải tuờng có hoa sắt (tính đến hệ số 0.75): 194 222

Hệ sèvợt tải

TT tínhtoán

(Kg/m3)

TT tiêu chuẩn(KG/m)

Hệ sèvợt tải

TT tínhtoán(KG/m)



(Kg/m3)

TT tiêu chuẩn(KG/m)

Hệ sèvợt tải

TT tínhtoán(KG/m)

- Tải tờng phân bố trên 1m

1.2.2 Trọng lượng dầm cột

Dầm tiết diện 22x30cm

Các líp

Chiềudày lớp(mm)



(Kg/m3)

TT tiêu chuẩn(KG/m)

Hệ sèvợt tải

TT tínhtoán(KG/m)



(Kg/m3)

TT tiêu chuẩn(KG/m)

Hệ sèvợt tải

TT tínhtoán(KG/m)

- Tải phân bố trên 1m dài

1.3 Hoạt tải người và thiết bị.

Tải trọng hoạt tải người và thiết bị trên sàn các tầng được lấy theo bảng mẫu của tiêu chuẩn TCVN: 2737-95

Bảng tính hoạt tải

Phòng các chức năng TT tiêu

chuẩn

Hệ số vượt tải

TT tính toán

Tải trọng gió(được dồn thẳng vào khung ở mục sau)

III DỒN TẢI TRỌNG VỀ KHUNG PHẲNG TRỤC 4

Theo yêu cầu kiến trúc, các trục dầm được bố trí lệch so với tâm cột, vìvậy để chia tải về các dầm thuộc khung trục 4, ta lấy trục chia là trục kiến trúc

ảnh hưởng đáng kể đến sơ đồ kết cấu và tải trọng Tải trọng bản thân của dầm

và cột sẽ được phần mềm tự động nhập khi tính toán

a Tĩnh tải:

gt2 gt2

gt1

tæng tÜnh t¶i t¸c dông lªn k4 tÜnh t¶i t êng+ dÇm+ cét

g3 g2

 Tính toán tải trọng phân bố vào khung:

- Nhịp AB: g1= gdAB= 205KG/m

g2= gdAB+gs1= 205+388.2,4=1020KG/m

- Nhịp BC :

` g3= = gdBC+gtBC +gs2=478+1489 +388.4,2=3363KG/m

 Tính toán tải trọng tập trung :

- G1= Gsan1+Gdd+Gtlc+GCộtVới Gsan =gs.Fi, Fi là diện tích tải sàn

= 1 , 2 205 4 , 2 222 4 , 2 1 , 1 2500 0 , 22 0 , 22 3 , 6 3138KG

2

2 , 4 8 , 1

, 3 45 , 0 22 , 0 2500 1 , 1 2 , 4 1271 2

, 4 205 ) 2 , 4 1 , 2 5 , 0 2 , 1 2

2 , 4 8

1020kg/m

c b

3138kg

c

tæng tÜnh t¶i t¸c dông lªn k4 tÇng 1,2 tæng tÜnh t¶i t¸c dông lªn k4 tÇng 3,4

tÜnh t¶i t êng ch¾n m¸i

lùc tËp trung t¹i t êng ch¾n m¸i khi chuyÓn vµo khung cho ta 1 lùc tËp trung vµ 1 m«men

tÜnh t¶i sµn m¸i+dÇm

g3

g2 g1

gm1 gm1

 Tính toán tải trọng phân bố :

b) Hoạt tải

Hoạt tải trên sàn được chất lệch tầng lệch nhịnh theo 2 trường hợp sau :Với tầng điển hình :

c

ps=240kG/m2

HO¹T T¶I CHÊT THEO TH1 ®iÓn h×nh

HO¹T T¶I CHÊT THEO TH2 ®iÓn h×nh

 Tính toán tải trọng phân bố:

Vậy ta có sơ đồ sau :

1077KG 1077KG

c

c

HO¹T T¶I CHÊT THEO TH1 ®iÓn h×nh

HO¹T T¶I CHÊT THEO TH2 ®iÓn h×nh

756kG/m

864kG/m

Với tầng mái:

HO¹T T¶I CHÊT THEO TH1 TÇNG m¸i

HO¹T T¶I CHÊT THEO TH2 TÇNG m¸i

 Tính toán tải trọng phân bố:

c

c

HO¹T T¶I CHÊT THEO TH1 m¸i

HO¹T T¶I CHÊT THEO TH2 m¸i

206kG/m

352kG/m

250kg 89kgm

250kg 89kgm

Ta có sơ đồ chất hoạt tải vào khung như sau :

1077KG 1077KG

756kG/m

1077KG 1077KG

756kG/m

864kG/m

290KG 290KG

206kG/m

250kg

89kgm

ho¹t t¶i 1