Tài liệu tổng hợp về thuyết minh đồ án tốt nghiệp xây dựng dân dụng được đúc kết lại rất nổi bật, đặc sắc, mang lại nguồn kiến thức rất có giá trị trong thực tế về việc phát triển làng nghề dưới dạng pdf, word,cad… chia sẻ tại 123doc
Trang 1Phần i Kiến trúc
GIÁO VIấN HƯỚNG DẪN :Th.s PHẠM TUẤN ANH
SINH VIấN THỰC HIỆN : NGUYỄN HOÀNG HÀ
LỚP : 65DLDD22
Nhiệm vụ đ ợc giao :
1 nghiên cứu hồ sơ kiến trúc, dây chuyền công nghệ củacông trình
2 hoàn thiện mặt bằng, mặt cắt, mặt đứng kiến trúc
3 trình bày sơ bộ điện, nớc, phòng cháy, giao thông môi ờng, thông gió, chiếu sáng cho công trình
Trang 2tính từ cos 0.000 Mặt bằng công trình thuộc phờng Mộ Lao, giao thông đi lại dễ dàng
và thuận lợi cho việc thi công công trình Hiện trạng thực tế khu đất xây dựng tơng đốibằng phẳng
Hình thức kiến trúc công trình đợc nghiên cứu thiêt kế phù hợp với công năng củacông trình công sở Mặt đứng các công trình đợc tổ hợp bởi các diện tờng, cửa sổ, bancông và mái đua có tỷ lệ hợp lý tạo nên các phần đế, phần thân và phần mái công trình.Phần thân công trình là những diện lớn đợc ngăn cách bởi các phân vị đứng và phân vịngang tạo nên các bộ phận đợc gắn kết một cách hợp lý, có tỷ lệ gần gũi với con ngời.Phần đế và phần mái công trình đợc nghiên cứu xử lý một cách thỏa đáng bằng cácphân vị ngang tạo nên hiệu quả ổn định và vững chắc cho công trình Một số gờ phàophân vị cùng với các chi tiết lan can, ban công, gờ cửa tạo cho công trình sự duyêndáng, tránh đợc sự khô cứng và đơn điệu thờng thấy đối với các công trình nhà công sở.Màu sắc và vật liệu hoàn thiện đợc lựa chọn và cân nhắc sử dụng một cách hợp lý, gầngũi, hài hoà với cảnh quan chung của nhóm nhà cũng nh của cả khu đô thị
2.1 Bố trí mặt bằng
Tổng diện tích mặt bằng công trình khoảng 940 m2.Điều này thích hợp với kếtcấu nhà cao tầng, thuận tiện trong xử lý kết cấu Hệ thống giao thông nội bộ công trìnhgồm 1hành lang bố trí ở giữa, 2 cầu thang bộ và 1 thang máy Mỗi tầng gồm 9 phònghọc diện tích 57,76m2, 1 phòng nghỉ giáo viên có diện tích 28,88m2 và 2nhà vệ sinh
2.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc
a Thiết kế mặt bằng
Công trình bao gồm 8 tầng đợc bố trí nhsau :
Mặt bằng của công trình hình chữ nhật tầng bố trí các hành lang xung quanh phục
vụ đi lại Hệ thống giao thông theo trục đứng đợc đặt giữa khối nhà với cầu thang bộ và
1 thang máy
Tầng nhà cao 3,6m chủ yếu là phòng học và các phòng nghỉ giáo viên
Ngoài ra còn bố trí khu vệ sinh ở 1 đầu tòa nhà
Trang 3+ Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép thờng rẻ hơn kết cấu thép đối với nhữngcông trình có nhịp vừa và nhỏ chịu tải nh nhau.
+ Bền lâu, ít tốn tiền bảo dỡng, cờng độ ít nhiều tăng theo thời gian Có khảnăng chịu lửa tốt
+ Dễ dàng tạo đợc hình dáng theo yêu cầu của kiến trúc
Chính vì các lý do trên mà sử dụng giải pháp hệ khung-vách bằng BTCT đổ toànkhối Hệ thống thang bộ, thang máy là lõi trung tâm đảm bảo sự bền vững, chắc chắncho công trình
Chiều cao tầng điển hình là 3,6m với nhịp là 7,6m Giải pháp khung-vách BTCTvới dầm đổ toàn khối, bố trí các dầm trên đầu cột
điện chính của công trình bị mất vì bất kỳ một lý do gì, máy phát điện sẽ cung cấp điệncho những trờng hợp sau:
Trang 43.4 Hệ thống cấp thoát nớc
Sử dụng hệ thống các ống cấp nớc sạch từ bể và thoát nớc thải nớc ma đạt tiêuchuẩn tránh gây ra tắc ống trong nhà và không thải nớc bẩn ra công trình bên cạnh tạomôi trờng trong sạch cho ngời dân
a Hệ thống cấp nớc sinh hoạt
- Nớc từ hệ thống cấp nớc chính của huyện đợc nhận vào bể đặt trên mái qua máybơm đặt tại tầng 1 của công trình
- Nớc từ bồn trên trên phòng kỹ thuật theo các ống chảy đến vị trí cần thiết củacông trình
b Hệ thống thoát nớc và xử lý nớc thải công trình
Nớc ma trên mái công trình, trên ban công, lôgia, nớc thải của sinh hoạt đợc thuvào sênô và đa về bể xử lý nớc thải, sau khi xử lý nớc thoát và đa ra ống thoát chungcủa huyện
3.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy
a Hệ thống báo cháy
Thiết bị phát hiện báo cháy đợc bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộngcủa mỗi tầng Mạng lới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện đợccháy, phòng quản lý, bảo vệ nhận tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn chocông trình
b Hệ thống cứu hoả
Nớc: Đợc lấy từ bể nớc xuống, sử dụng máy bơm xăng lu động Các đầu phun nớc
đợc lắp đặt ở các tầng theo khoảng cách thờng 3m 1 cái và đợc nối với các hệ thống
Trang 5cứu cháy khác nh bình cứu cháy khô tại các tầng, đèn báo các cửa thoát hiểm, đèn báokhẩn cấp tại tất cả các tầng.
4 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn
Thành phố Hà Nội nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Cũng nh cáctỉnh ở Bắc bộ, đặc điểm chung của khí hậuthời tiết TP Hà Nội là nhiệt độ cao về mùa
hè, mùa đông lạnh rét buốt lên gặp nhiều khó khăn khi thi công
Nhiệt độ không khí trung bình 270C Nhiệt độ cao tuyệt đối 400C, nhiệt độ thấptuyệt đối 13,80C Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 5 (28,80C), tháng cónhiệt độ trung bình thấp nhất là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (20,70C) Hàng năm
có tới trên 195 ngày có nhiệt độ trung bình 25-280C Lợng ma cao, bình quân/năm1.949 mm Năm cao nhất 2.718 mm (1908) và năm nhỏ nhất 1.392 mm (1958) Sốngày ma trung bình/năm là 159 ngày Khoảng 90% lợng ma hàng năm tập trung vàocác tháng mùa hè từ tháng 4 đến tháng 9; trong đó hai tháng 6 và 8 thờng có lợng macao nhất Các tháng 1,2,3 ma rất ít, lợng ma không đáng kể
Trang 6PhÇn iI KÕt cÊu
GI¸O VI£N híng dÉn : Th.s ph¹m tuÊn anh.
Sinh viªn thùc hiÖn : nguyÔn hoµng hµ.
Líp : 65DLDD22
Trang 7Phần a : Phân tích giảI pháp KếT CấU
I Khái quát chung
Xuất phát từ đặc điểm công trình là khối nhà nhiều tầng (8 tầng), chiều cao côngtrình lớn, tải trọng tác dụng vào cộng trình tơng đối phức tạp Nên cần có hệ kết cấuchịu hợp lý và hiệu quả Có thể phân loại các hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầngthành hai nhóm chính nh sau:
+ Nhóm các hệ cơ bản: Hệ khung, hệ tờng, hệ lõi, hệ hộp
+ Nhóm các hệ hỗn hợp: Đợc tạo thành từ sự kết hợp giữa hai hay nhiều hệ cơ bảntrên
II Giải pháp kết cấu công trình
1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực chính
Căn cứ vào thiết kế kiến trúc, đặc điểm cụ thể của công trình: Diện tích mặt bằng,hình dáng mặt bằng, hình dáng công trình theo phơng đứng, chiều cao công trình
Công trình cần thiết kế có: Diện tích mặt bằng tơng đối lớn, mặt bằng đối xứng, hìnhdáng công trình theo phơng đứng đơn giản không phức tạp Về chiều cao thì điểm caonhất của công trình là 28.8(m)
Dựa vào các đặt điểm cụ thể của công trình ta chọn hệ kết cấu chịu lực chính củacông trình là hệ khung BTCT chịu lực
2 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu sàn nhà
Trong công trình hệ sàn có ảnh hởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kếtcấu Việc lựa chọn phơng án sàn hợp lý là điều rất quan trọng Do vậy, cần phải có
sự phân tích đúng để lựa chọn ra phơng án phù hợp với kết cấu của công trình
* Căn cứ vào:
+ Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu của công trình: Kích thớc các ô bảnsàn giống nhau nhiều
+ Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên
+ Tham khảo ý kiến của thầy giáo hớng dẫn
Em đi đến kết luận lựa chọn phơng án sàn sờn bê tông cốt thép đổ toàn khối cho cáctầng
Căn cứ mặt bằng kiến trúc và kích thớc hình học của công trình ta thành lập đợc mặtbằng kết cấu sàn tầng điển hình và tầng mái
Trang 83 Nội lực và chuyển vị
a Xác định nội lực
- Để xác định nội lực và chuyện vị,sử dụng các chơng trình phần mềm tính kết cấu
nh SAP hay ETABS Đây là những chơng trình tính toán kết cấu rất mạnh hiện nay.Các chơng trình này tính toán dựa trên cơ sở của phơng pháp phần tử hữu hạn ,sơ đồ
đàn hồi
- Lấy kết quả nội lực ứng với phơng an tải trọng do tĩnh tải (cha kể đến trọng lợngdầm ,cột)
+ Hoạt tải toàn bộ (có thể kể đến hệ số giảm tải theo các ô sàn, các tầng) để xác định
ra lực dọc lớn nhất ở chân cột, từ kết quả đó ta tính ra diện tích cần thiết của tiết diệncột và chọn sơ bộ tiệt diện cột theo tỉ lệ môđun, nhìn vào biểu đồ mômen ta tính dầmnào có mômen lớn nhất rồi lấy tải trọng tác dụng lên dầm đó và tính nh dầm đơn giản
để xác định kích thớc các dầm đó và tính nh dầm đơn giản để xác đinh kích thớc cácdâm theo công thức
b Tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép
Ta có thể sử dụng các chơng trình tự lập bằng ngôn ngữ EXEL, PASCAL các
ch-ơng trình này có u điểm là tính toán đơn giản, ngắn gọn, dễ dàng và thuận tiện khi sửdụng chơng trình hoặc ta có thể dựa vào chơng trình phần mềm SAP2000 để tính toán
và tổ hợp sau đó chọn và bố trí cốt thép có tổ hợp và tính thép bằng tay cho một sốphần tử hiệu chỉnh kết quả tính
4 Vật liệu sử dụng cho công trình
Để việc tính toán đợc dễ dàng, tạo sự thống nhất trong tính toán kết cấu công trình,toàn bộ các loại kết cấu dùng:
+ Bê tông cấp bền B25 có Rb =14,5 MPa, Rbt= 1,05(MPa), Eb=27x103 (MPa)
Trang 9án chọn giải pháp sàn là sàn sờn toàn khối có bản kê 4 cạnh
Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc của công trình ta chọn ô sàn lớn nhất để tính toánchiều dày sơ bộ cho bản sàn Do có nhiều ô bản có kích thớc và tải trọng khác nhau dẫn
đến có chiều dày bản sàn khác nhau, nhng để thuận tiện thi công cũng nh tính toán thì
đồ án thống nhất chọn một chiều dày bản sàn
Chiều dày bản sàn đợc xác định sơ bộ theo công thức
hb = l
Trong đó:
D = 0,8 1,4 - hệ số phụ thuộc tải trọng , lấy D = 1,0
m- hệ số phụ thuộc vào loại bản sàn
Với bản loại dầm lấy m = 30 ¿ 35, và l là nhịp của bản theo phơng chịu lực Với bản kê bốn cạnh lấy m = 40 ¿ 45, l là cạnh ngắn
án kết cấu BTCT thông thờng thì chọn kích thớc dầm hợp lý là điều quan trọng, cơ
sở chọn tiết diện là từ các công thức giả thiết tính toán sơ bộ kích thớc
Trang 10Với nhịp khung nhà lớn nhất là 8 m đo đó nhịp dầm là 8 m Chiều cao tiết diện dầm
đợc chọn theo công thức:h
1 d
d
l m
Trang 11C¨n cø theo chiÒu cao,
theo yªu cÇu cÊu t¹o vµ
thuËn tiÖn cho viÖc thi
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650)
Trang 12Gạch lát nền dày 1,5cm Vữa lót dày 1.5cm Bản BTCT dày 9cm Vữa trát trần dày 1,5cm
cấu tạo sàn tầng điển hình
Hệ số độtin cậyTT
Tĩnh tải tác dụng lên 1m2 sàn khu vệ sinh :
Chiều cao vách ngăn H = 2m, tổng chiều dài l = 7,4m, sử dụng tờng 110mm
Cấu tạo vách ngăn gồm 2 lớp vữa trát dày 0,03m, gạch dày 0,11m
Trọng lợng vách ngăn = 0,03x18 + 0,11x18 = 2,52kN
Phân bố lên 1m2 sàn =
2,52
0,174 3,8 3,8 kN/m2
Tĩnh tải khu vệ sinh tầng điển hình
Các lớp sàn
Chiều
TT tiêuchuẩn
Hệ số
độ tincậy TT
TT tínhtoán
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650) D1 (300x650)
D1 (300x650) D1 (300x650) D4 (220x400) D1 (300x650)
4000 4000
Trang 142.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn
Hoạt tải sử dụng trong tính toán lấy theo TCVN 2737-1995
tc
(kN/m 2 )
Hệ số n
l
l 2 (bản làm việc theo hai phơng)
- Theo sơ đồ đàn hồi, ta dùng các bảng tính toán lập sẵn dùng cho các bản đơn và lợidụng nó để tính toán bản liên tục
2)l1l2 ;
P = (p+g) l1l2.Trong đó:
+ 11, i1là các hệ số để xác định mômen theo phơng l
1
Trang 15+ 12, i2 là các hệ số để xác định mômen theo phơng l
2
+ i1, i2 là các hệ số để xác định mômen gắn theo phơng l
1 và l2.Các hệ số này tra trong Phụ Lục 17 sách Kết cấu bê tông cốt thép phần cấu kiện cơ bản,
do Phan Quang Minh chủ biên
+ p và g là hoạt tải và tĩnh tải tính toán trên 1m2 bản
b Trờng hợp:
2 1
l
l > 2 ( bản làm việc theo 1 phơng )
Công thức tính: + Mômen tại giữa nhịp:
2 1
q lM
q lM
Trang 17S4 S3 S3 S3 S3
4000 4000
Trang 18
Trang 19Tơng tự với MII ta chọna200 (mm) để làm cốt thép chịu lực
Tơng tự với các ô bản còn lại lập bảng tính toán đợc:
Tên ô Kích thớc L2/L1Tỉ lệ Loạibản Sơ đồbản tĩnh tảiTổng Hoạt tải
Trang 22MII 40475 7.5 100 14.5 225 0.063 0.968 2.48 8 200 2.52 0.34S8
M1
95,5
7.5 100 14.5 225
0.0147
Trang 23c Tính toán nội lực
* Cắt 1 dải bản 1 m song song với phơng cạnh ngắn để tính toán:
- Momen tại giữa nhịp:
2 01 1
P lM
24 =
27,074 1,8
P lM
12 =
27,074 1,8
Trang 24M A
Trang 25h = m
l
Trong đó hệ số md= 8-12 đối với dầm chính
md= 12-20 đối với dầm phụ
Trang 26Trong đó : N: Lực nén trong tiết diện cột ( kN )
F: Diện tích chịu tải của cột
14500
Chọn cột kích thớc 300x450mm.
Để tiện cho việc bố trớ cột và thi cụng cột tai bố trớ cột như sau :
- Dọc trục A & F ta chọn cột tiết diện 30x35cm ( từ tầng 1-5 ; tầng 6-8 chọn30x30cm )
- Trục C & D tao chọn tiết diện cột 30x45cm ( Từ tầng 1-5 ; tầng 6-8 chọn30x40 cm)
Trang 27- Trực 2 &16 tao chọn tiết diện cột 22x300 cm.
2 Số liệu tính toán:
- Bê tông : Sử dụng bê tông cấp độ bền B25 có: Rb= 14,5MPa, Rbt=
1,05MPa, Eb= 25.103MPa
- Thép chịu lực C- II có Rs= Rsc= 280 MPa, Es= 21 x104MPa
- Thép cấu tạo C- I có: Rs= Rsc= 225Mpa
- Từ cấp độ bền của bê tông B25 và nhóm cốt thép cấu tạo C-I, tra phụ
4.1.Tải trọng tường xõy 220 ( Tường cú dầm 300x650mm)
vợt tải
TTTT(Kg/m3) (mm) (Kg/m2) (Kg/m2)
Trang 295 Hoạt tải gió
Công trình xây dựng tại quận Hà Đông- Hà Nội thuộc vùng gió II-B có
W0 =125(daN/m2) = 1,25(kN/m2)
- Tải trọng tác dụng trên 1m2 bề mặt thẳng đứng của công trình: W nW k C .0
Các hệ số: n = 1,2: Hệ số độ tin cậy;
B = 3,8m : Bớc khung;
C = +0,8 : Hệ số khí động ứng với phía gió đẩy;
C = -0,6 : Hệ số khí động ứng với phía gió hút;
.
Trang 30Tầng 8 28.8 3.6 1.224 1.25 5.58 4.18
II Tính toán nội lực.
1.1 Sơ đồ tính toán.
Sơ đồ tính của công trình là sơ đồ khung phẳng ngàm tại mặt đài móng
Tiết diện cột và dầm lấy đúng nh kích thớc sơ bộ
Trục dầm lấy gần đúng nằm ngang ở mức sàn
Trục cột giữa trùng trục nhà ở vị trí các cột để đảm bảo tính chính xác so với mô hình chiatải
Chiều dài tính toán của dầm lấy bằng khoảng cách các trục cột tơng ứng, chiều dài tínhtoán các phần tử cột các tầng trên lấy bằng khoảng cách các sàn
Kí hiệu của các dầm và cột đợc đánh số nh trong hình vẽ
1.2 Tổ hợp Tải trọng
Các trờng hợp tải trọng tác dụng lên khung không gian đợc giải riêng rẽ bao gồm :Tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió theo các phơng X+, X-,Y+,Y- Để tính toán cốt thép chocấu kiện, ta tiến hành tổ hợp sự tác động của các tải trọng để tìm ra nội lực nguy hiểmnhất cho phần tử cấu kiện
Trang 31Mặt bằng nút định vị chân cột
Trang 32M« H×nh Ph©n TÝch KÕt CÊu
Trang 33TÜnh T¶i Sµn 2 – 7
Ho¹t T¶i Sµn 2 -7
Trang 34Ho¹t T¶i Sµn M¸i
T¶i Träng Giã X TÇng M¸i
Trang 35Tải Trọng Gió Y Tầng Mái
III tính toán cấu kiện
Có nhiều phơng pháp khác nhau để tính toán cốt thép cột chịu nén lệch tâm xiên Nóichung, các phơng pháp đều phải tính toán đúng dần cho đến khi đạt kết quả hợp lý ở
đây, cột sẽ đợc
tính toán theo lý thuyết nén lệch tâm xiên dựa theo tiêu chuẩn của Anh BS 8110
-1985 do G.s Nguyễn Đình Cống soạn và cải tiến theo tiêu chuẩn TCVN 5574 - 1994
Lý thuyết tính toán của BS 8110 - 1985 nh sau:
1.1.1 Lý thuyết tính toán:
a) Số liệu:
Tiết diện chữ nhật có các cạnh ax, ay (ax> ay)
tg1 = ay/ax 1
Với : Góc hợp bởi đờng chéo và trục x
SVTH: NGUY N HOÀNG HÀỄN HOÀNG HÀ
y
Trang 36Cốt thép đợc đặt đều theo chu vi và đối xứng qua hai trục.
Gọi: Fa : Tổng diện tích của toàn bộ cốt thép dọc
Fb : Diện tích tiết diện, Fb = ax.ay
l0 : Chiều dài tính toán của cột, l0 = 0,7.H
Các giá trị MX ; MY gọi tơng ứng theo các cạnh cX ; cY
Để thuận tiện cho việc sử dụng công thức tính toán, tuỳ thuộc vào sự t ơng quan giữa với 1 (với tg = My/Mx ) ta đặt h,b,M1,M2 theo các trờng hợp sau:
Trang 37M x 1=η x M x M y1=η y M y
Tùy theo tơng quan giữa giá trị Mx1,My1 với kích thớc các cạnh mà đa về một
trong 2 mô hình tính toán ( theo phơng x hoặc theo phơng y) Điều kiện và ký
hiệu theo bảng sau:
Giả thiết chiều dày lớp đệm a, tính ho = h - a; Z = h - 2a chuẩn bị số liệu Rb, Rs,
Rsc ξ R Nh đối với trờng hợp nén lệch tâm phẳng.
Tiến Hành tính toán trờng hợp đặt cốt thép đối xứng x1 =
Trang 38Dựa vào độ lệch tâm eo và giá trị x1 để phân biệt các trờng hợp tính toán:
Trang 39Lùc Däc Trôc 5 combo Tæ Hîp
Trang 40Lùc C¾t Trôc 5 combo Tæ Hîp