Xây Dựng trường THPT Phúc Yên Vĩnh Phúc

PHẦN I KIẾN TRÚC (10%) PHẦN MỞ ĐẦU Giới thiệu công trình: Công trình xây dựng là “Trường Trung học Phổ thông Phúc Yên – Vĩnh Phúc” được xây dựng tại Thị xã Phúc Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc. Công trình được thiết kế 5 tầng, có cầu thang bộ lên xuống giữa các tầng. - Công trình có tổng chiều dài 54m, chiều rộng 9m. Chiều cao 23,4m. Mặt bằng công trình thuộc Thị xã Phúc Yên, giao thông đi lại dễ dàng và thuận lợi cho việc thi công công trình. Hiện trạng thực tế khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng. Tổng thể công trình gồm nhiều hạng mục. Nhà lớp học là công trình cao nhất được xây dầu tiên. nên mặt bằng thi công tương đối thuận tiện. Diện tích khu đất xây dựng vuông vắn kích thước .m. Vị trí đặt công trình không quá gần các công trình có sẵn vì vậy không gây ảnh hưởng đến việc thi công móng và các kết cấu công trình. Đất nước của chúng ta ngày càng phát triển, cùng với sự phát triền của đất nước, việc xây dựng nhà cao tầng là nhu cầu tất yếu. Các công trình cao tầng với thiết kế đa dạng, kết hợp hài hòa các kiến trúc cổ truyền của dân tộc với những đường nét khỏe khoắn mang phong cách của kiến trúc hiện đại xuất hiện ngày càng nhiều ở Hà nội cũng như các thành phố khác. Các vật liệu xây dựng mới, cũng như các thiết bị xây dựng hiện đại đang được áp dụng không những làm tăng thêm vẻ đẹp của công trình mà nó còn góp phần đẩy nhanh tiến độ và nâng cao chất lượng của công trình. Trong thời gian qua, để nâng cao hiệu quả sử dụng đất, nhanh chóng cung cấp một quỹ nhà ở lớn phục vụ nhân dân đồng thời tạo ra bộ mặt văn minh, hiện đại đô thị. Sau khi đã nghiên cứu rất kỹ hồ sơ kiến trúc và những yêu cầu về khả năng thực thi của công trình, việc thực hiện công trình dùng giải pháp kết cấu chính của nhà là khung bê tông cốt thép kết hợp với hệ giằng chịu lực đổ toàn khối. Nhận biết được tầm quan trọng của tin học trong mọi lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực xây dựng. Trong đồ án này, có sử dụng một số chương trình hỗ trợ của nước ngoài như SAP 2000, Microsoft Project, Microsoft Excel, AutoCAD . I/. Giới thiệu chung về kiến trúc công trình. Công trình: Trường Trung học Phổ thông Phúc Yên – Vĩnh Phúc” được xây dựng tại Thị xã Phúc Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc. Công trình có tổng chiều dài 54m, chiều rộng 9m. Chiều cao 23,4m. Mặt bằng công trình thuộc Thị xã Phúc Yên, giao thông đi lại dễ dàng và thuận lợi cho việc thi công công trình. Hiện trạng thực tế khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng. Hình thức kiến trúc công trình được nghiên cứu thiêt kế phù hợp với công năng của công trình công sở. Mặt đứng các công trình được tổ hợp bởi các diện tường, cửa sổ, ban công 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 được ngăn cách bởi các phân vị đứng và phân vị ngang tạo nên các bộ phận được gắn kết một cách hợp lý, có tỷ lệ gần gũi với con người. Phần đế và phần mái công trình được nghiên cứu xử lý một cách thoả đáng bằng các phân vị ngang tạo nên hiệu quả ổn định và vững chắc cho công trình. Một số gờ phào phân vị cùng với các chi tiết lan can, ban công, gờ cửa tạo cho công trình sự duyên dáng, tránh được sự khô cứng và đơn điệu thường thấy đối với các công trình nhà ở. Màu sắc và vật liệu hoàn thiện được lựa chọn và cân nhắc sử dụng một cách hợp lý, gần gũi, hài hoà với cảnh quan chung của nhóm nhà cũng như của cả khu đô thị. II/. Các giải pháp kiến trúc công trình. 1). Giải pháp thiết kế mặt bằng : Công trình bao gồm 5 tầng được bố trí như sau : Mặt bằng của công trình hình chữ nhật với chiều rộng hành lang 2,1m. Hệ thống giao thông theo trục đứng được đặt giữa khối nhà với một thang bộ. Tầng nhà cao 3,9m chủ yếu là phòng học và các phòng phụ trợ. 2). Giải pháp mặt đứng : Đặc điểm cơ cấu bên trong về bố cục mặt bằng, giải pháp kết cấu, tính năng vật liệu cũng như điều kiện quy hoạch kiến trúc quyết định về bề ngoài của công trình. ở đây, ta chọn giải pháp đường nét kiến trúc thẳng kết hợp với với vật liệu ốp tạo nên nét kiến trúc hiện đại phù hợp với tổng thể cảnh quan và khí hậu 3). Giải pháp giao thông nội bộ : Toàn bộ công trình được thiết kế gồm có một thang bộ và hệ thống hành lang trước để đảm bảo giao thông giữa các tầng và các phòng với nhau. Cầu thang được thiết kế đảm bảo cho việc lưu thông giữa các tầng và yêu cầu về cứu hỏa. 4). Giải pháp chiếu sáng cho công trình. Do công trình là các phòng nên các yêu cầu về chiếu sáng là tương đối quan trọng. Phải đảm bảo đủ ánh sáng tự nhiên cho các phòng, nhưng cũng không được quá chói ảnh hưởng đến qua trình sinh hoạt và làm việc. Hành lang được bố trí lấy ánh sáng tự nhiên. Cầu thang cũng đều được lấy ánh sáng tự nhiên, ngoài ra còn có các đèn trần phục vụ chiếu sáng. 5). Giải pháp thông gió. Tất cả các hệ thống cửa đều có tác dụng thông gió tự nhiên cho công trình. Các phòng ở và phòng làm việc đều đảm bảo thông gió tự nhiên . 6). Thiết kế điện nước. - Cấp nước: Bao gồm nước sinh hoạt và nước cho phòng cháy chữa cháy. Nước được dẫn từ hệ thống cấp nước thành phố đến bể ngầm, sau đó được bơm lên bể trên mái và từ đó cấp đến các khu vệ sinh và các phòng chức năng. - Thoát nước thải: Nước thải từ khu vệ sinh được thoát vào ống đứng xuống hố ga và được xử ý bằng bể tự hoại trước khi xả ra hệ thống thoát nước khu vực. - Thoát nước mưa: Nước mưa trên mái được tổ chức thu theo mạng ống cụt sau đó vào các ống đứng lắp trong hộp kỹ thuật xuống hố ga tầng 1 để xả ống thoát nước ngoài nhà. - Thoát nước ban công: Nước ở ban công do mưa hắt. Loại nước này thoát theo ống tràn D36 bằng nhựa PVC ra ngoài nhà. - Cấp điện: Điện cấp cho các công trình được lấy từ các trạm biến áp của xã và sẽ lắp đặt biến áp riêng khi thực hiện dự án. Từ trạm biến áp, nguồn điện cấp tới công trình là nguồn 3 pha 380V/200V theo cáp ngàm dẫn vào tủ điện tổng của công trình đặt ở tầng 1. Ngoài nguồn điện này, các phụ tải quan trọng như phục vụ cho hoạt động của công trình như máy bơm nước, đèn hành lang cầu thang, đèn tín hiệu được cung cấp điện bằng một máy phát điện chạy Diezel. Giữa 2 nguồn này được chuyển đổi tự động bằng bộ ATS. PHẦN THỨ 2 KẾT CẤU (45%) NHIỆM VỤ ĐƯỢC GIAO: - Lập mặt bằng kết cấu sàn tầng 2. - Lập mặt bằng kết cấu sàn tầng mái. - Tính toán sàn tầng 2. - Tính toán khung trục 4. - Tính toán cầu thang bộ trục 8 - 9 tầng 2 lên tầng 3. - Tính toán dầm dọc trục B ( tầng 2 từ 1 đến 8) I. CƠ SỞ TÍNH TOÁN. 1. Hồ sơ kiến trúc công trình 2. Tiêu chuẩn và quy phạm áp dụng trong tính toán: (Tất cả các cấu kiện trong công trình điều được tính theo tiêu chuẩn Việt nam). • TCVN 2737 – 1995(Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế) • TCVN 5574 – 1991(Kết cấu BTCT – Tiêu chuẩn thiết kế) • TCVN 5575 – 1991(Kết cấu Thép – Tiêu chuẩn thiết kế) • TCXD 45 – 78(Nền, Nhà và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế) 3. Vật liệu xây dựng: • Bê tông móng và thân công trình M200# • Rn=90 kG/cm2; Rk=7,5 kG/cm2 • Cốt thép CI cho các loại thép có đường kính nhỏ hơn 10: Ra=2000 kG/cm2; Rax=1600 kG/cm2 • Cốt thép CII cho các loại thép có đường kính lớn hơn hoặc bằng 10: Ra=2600kG/cm2; Rax=1800 kG/cm2 • Tường ngăn tường bao che xây gạch đặc dầy 110 hoặc 220 tùy vào kiến trúc bằng vữa XM M75# • Mái chống thấm và chống nóng bằng BTGV và lát gạch lá nem. II. LẬP MẶT BẰNG KẾT CẤU 1 . LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU a. Các giải pháp kết cấu: Theo các dữ liệu về kiến trúc như hình dáng. chiều cao nhà, không gian bên trong yêu cầu thì các giải pháp kết cấu có thể là: - Hệ tường chịu lực. Trong hệ này các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng. Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường qua các bản sàn. Các tường cứng làm việc như các công xon có chiều cao tiết diện lớn. Giải pháp này thích hợp cho nhà có chiều cao không lớn và yêu cầu về không gian bên trong không cao (không yêu cầu có không gian lớn bên trong). - Hệ khung chịu lực. Hệ này được tạo thành từ các thanh đứng và thanh ngang là các dầm liên kết cứng tại chỗ giao nhau gọi là các nút. Các khung phẳng liên kết với nhau qua các thanh ngang tạo thành khung không gian. Hệ kết cấu này khắc phục được nhược điểm của hệ tường chịu lực . b. Lựa chọn hệ kết cấu cho công trình: Qua phân tích một cách sơ bộ như trên ta nhận thấy mỗi hệ kết cấu cơ bản của nhà đều có những ưu, nhược điểm riêng. Đối với công trình này, do công trình có công năng là lớp học nên yêu cầu có không gian linh hoạt, cần có không gian rộng rãi nên giải pháp dùng hệ tường chịu lực là khó đáp ứng được. Nên dùng hệ khung chịu lực. c. Chọn giải pháp kết cấu sàn Thông thường có 3 giải pháp kết cấu sàn: Sàn nấm, sàn sườn, sàn ô cờ + Với sàn nấm: Khối lượng bê tông lớn nên giá thành sẽ cao, khối lượng công trình lớn do đó kết cấu móng phải có cấu tạo tốt, khối lượng cũng vì thế mà tăng lên. Ngoài ra dưới tác dụng của gió động và động đất thì khối lượng tham gia dao động lớn  Lực quán tính lớn Nội lực lớn làm cho cấu tạo các cấu kiện nặng nề kém hiệu quả về mặt giá thành cũng như kiến trúc . - Ưu điểm của sàn nấm là chiều cao tầng giảm nên cùng chiều cao nhà sẽ có số tầng lớn hơn. Tuy nhiên để cấp nước và cấp điện điều hoà ta phải làm trần giả nên ưu điểm này không có giá trị cao.

Bộ xây dựng

Trờng đại học kiến trúc hà nội– hà nội - 000 -

phần i kiến trúc

(10%)

Giáo viên hớng dẫn: ThS đinh trọng bằng

Sinh viên thực hiện: tạ thị hồng nga ct04x-xh

Nhiệm vụ đợc giao

- Giới thiệu côngtrình

- Giới thiệu chung về kiến trúc công trình

- Các giải pháp quy hoạch - Kiến trúc - Kết cấu

- Bản vẽ mặt bằng tầng 1 - Tầng điển hình - Tầng mái

- Các mặt đứng - Các mặt cắt

Phần mở đầu Giới thiệu công trình:

Công trình xây dựng là “Trờng Trung học Phổ thông Phúc Yên – VĩnhPhúc” đợc xây dựng tại Thị xã Phúc Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc Công trình đợc thiết

kế 5 tầng, có cầu thang bộ lên xuống giữa các tầng

- Công trình có tổng chiều dài 54m, chiều rộng 9m Chiều cao 23,4m Mặtbằng công trình thuộc Thị xã Phúc Yên, giao thông đi lại dễ dàng và thuận lợicho việc thi công công trình Hiện trạng thực tế khu đất xây dựng tơng đối bằngphẳng Tổng thể công trình gồm nhiều hạng mục Nhà lớp học là công trình caonhất đợc xây dầu tiên nên mặt bằng thi công tơng đối thuận tiện Diện tích khu

đất xây dựng vuông vắn kích thớc ……… m Vị trí đặt công trình không quágần các công trình có sẵn vì vậy không gây ảnh hởng đến việc thi công móng vàcác kết cấu công trình

Đất nớc của chúng ta ngày càng phát triển, cùng với sự phát triền của đất nớc,việc xây dựng nhà cao tầng là nhu cầu tất yếu Các công trình cao tầng với thiết

kế đa dạng, kết hợp hài hòa các kiến trúc cổ truyền của dân tộc với những đ ờngnét khỏe khoắn mang phong cách của kiến trúc hiện đại xuất hiện ngày càngnhiều ở Hà nội cũng nh các thành phố khác Các vật liệu xây dựng mới, cũng nhcác thiết bị xây dựng hiện đại đang đợc áp dụng không những làm tăng thêm vẻ

đẹp của công trình mà nó còn góp phần đẩy nhanh tiến độ và nâng cao chất l ợngcủa công trình Trong thời gian qua, để nâng cao hiệu quả sử dụng đất, nhanhchóng cung cấp một quỹ nhà ở lớn phục vụ nhân dân đồng thời tạo ra bộ mặt vănminh, hiện đại đô thị

Sau khi đã nghiên cứu rất kỹ hồ sơ kiến trúc và những yêu cầu về khả năngthực thi của công trình, việc thực hiện công trình dùng giải pháp kết cấu chínhcủa nhà là khung bê tông cốt thép kết hợp với hệ giằng chịu lực đổ toàn khối Nhận biết đợc tầm quan trọng của tin học trong mọi lĩnh vực, đặc biệt làtrong lĩnh vực xây dựng Trong đồ án này, có sử dụng một số ch ơng trình hỗ trợcủa nớc ngoài nh SAP 2000, Microsoft Project, Microsoft Excel, AutoCAD

I/ Giới thiệu chung về kiến trúc công trình

Công trình: Trờng Trung học Phổ thông Phúc Yên – Vĩnh Phúc” đợc xâydựng tại Thị xã Phúc Yên - Tỉnh Vĩnh Phúc Công trình có tổng chiều dài 54m,chiều rộng 9m Chiều cao 23,4m Mặt bằng công trình thuộc Thị xã Phúc Yên,giao thông đi lại dễ dàng và thuận lợi cho việc thi công công trình Hiện trạngthực tế khu đất xây dựng tơng đối bằng phẳng

Hình thức kiến trúc công trình đợc nghiên cứu thiêt kế phù hợp với côngnăng của công trình công sở Mặt đứng các công trình đợc tổ hợp bởi các diện t-ờng, cửa sổ, ban công 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 cáchbởi các phân vị đứng và phân vị ngang tạo nên các bộ phận đợc gắn kết một cáchhợp lý, có tỷ lệ gần gũi với con ngời Phần đế và phần mái công trình đợc nghiêncứu xử lý một cách thoả đáng bằng các phân vị ngang tạo nên hiệu quả ổn định

và vững chắc cho công trình Một số gờ phào phân vị cùng với các chi tiết lancan, ban công, gờ cửa tạo cho công trình sự duyên dáng, tránh đợc sự khô cứng

và đơn điệu thờng thấy đối với các công trình nhà ở Màu sắc và vật liệu hoànthiện đợc lựa chọn và cân nhắc sử dụng một cách hợp lý, gần gũi, hài hoà vớicảnh quan chung của nhóm nhà cũng nh của cả khu đô thị

II/ Các giải pháp kiến trúc công trình.

ốp tạo nên nét kiến trúc hiện đại phù hợp với tổng thể cảnh quan và khí hậu3) Giải pháp giao thông nội bộ :

Toàn bộ công trình đợc thiết kế gồm có một thang bộ và hệ thống hànhlang trớc để đảm bảo giao thông giữa các tầng và các phòng với nhau Cầu thang

đợc thiết kế đảm bảo cho việc lu thông giữa các tầng và yêu cầu về cứu hỏa 4) Giải pháp chiếu sáng cho công trình

Do công trình là các phòng nên các yêu cầu về chiếu sáng là tơng đối quantrọng Phải đảm bảo đủ ánh sáng tự nhiên cho các phòng, nhng cũng không đợcquá chói ảnh hởng đến qua trình sinh hoạt và làm việc

Hành lang đợc bố trí lấy ánh sáng tự nhiên Cầu thang cũng đều đợc lấy ánhsáng tự nhiên, ngoài ra còn có các đèn trần phục vụ chiếu sáng

5) Giải pháp thông gió

Tất cả các hệ thống cửa đều có tác dụng thông gió tự nhiên cho công trình.Các phòng ở và phòng làm việc đều đảm bảo thông gió tự nhiên

6) Thiết kế điện nớc

- Cấp nớc: Bao gồm nớc sinh hoạt và nớc cho phòng cháy chữa cháy Nớc

đ-ợc dẫn từ hệ thống cấp nớc thành phố đến bể ngầm, sau đó đđ-ợc bơm lên bể trênmái và từ đó cấp đến các khu vệ sinh và các phòng chức năng

- Thoát nớc thải: Nớc thải từ khu vệ sinh đợc thoát vào ống đứng xuống hố

ga và đợc xử ý bằng bể tự hoại trớc khi xả ra hệ thống thoát nớc khu vực

- Thoát nớc ma: Nớc ma trên mái đợc tổ chức thu theo mạng ống cụt sau đóvào các ống đứng lắp trong hộp kỹ thuật xuống hố ga tầng 1 để xả ống thoát nớcngoài nhà

- Thoát nớc ban công: Nớc ở ban công do ma hắt Loại nớc này thoát theoống tràn D36 bằng nhựa PVC ra ngoài nhà

- Cấp điện: Điện cấp cho các công trình đợc lấy từ các trạm biến áp của xã và

sẽ lắp đặt biến áp riêng khi thực hiện dự án Từ trạm biến áp, nguồn điện cấp tớicông trình là nguồn 3 pha 380V/200V theo cáp ngàm dẫn vào tủ điện tổng củacông trình đặt ở tầng 1 Ngoài nguồn điện này, các phụ tải quan trọng nh phục vụcho hoạt động của công trình nh máy bơm nớc, đèn hành lang cầu thang, đèn tínhiệu đợc cung cấp điện bằng một máy phát điện chạy Diezel Giữa 2 nguồn này

đợc chuyển đổi tự động bằng bộ ATS

Nguồn điện cung cấp cho các phòng từ tủ điện tổng tầng 1, chạy ngầm tờng

và trần lên đến tầng trên cùng, dây dẫn đợc cố định theo máng cáp chạy dọctheo trục đứng trong hộp kỹ thuật Nguồn điện cấp đến các hộ đợc đa từ tủ điệncác tầng, kéo trong máng nhựa vuông đặt nổi ở tờng và dọc theo hành lang.Trong các phòng dây dẫn là loại dây ruột đồng bọc PVC, chôn ngầm tờng Mỗiphòng đều đợc lắp đặt áptômat dùng cho bình nớc nóng, điều hoà và các loại

đèn, ổ cắm Ngoài ra mỗi phòng đợc lắp đặt 1 công tơ 1 pha tập trung tại phòng

kỹ thuật tầng có khoá bảo vệ và đợc quản lý theo đơn vị tầng

- Hệ thống chống sét của công trình đợc lắp đặt theo phơng pháp dùng kim

và dây thu sét bố trí trực tiếp trên mái, sau đó đợc nối xuống các điểm thu sét dới

đất Các công trình có bố trí đai đẳng áp các tầng Điện trở tiếp đất R<4 ôm

- Phòng cháy, chữa cháy công trình: Theo quy định hiện hành về phóng cháychữa cháy, ở tàng 1 đợc bố trí các họng nớc cứu hoả Hệ thống máy bơm gồm 01máy dùng điện và 01 máy dùng xăng phòng khi có sự cố Mỗi tầng đều có hộpchữa cháy kèm theo các bình bọt

III/ Giải pháp kết cấu

Trên cơ sở hình dáng và không gian kiến trúc, chiều cao của công trình, chứcnăng của từng tầng, từng phòng ta chọn đợc giải pháp kết cấu phù hợp

a Phơng án kết cấu móng:

- Thông qua tài liệu khảo sát địa chất, căn cứ vào tải trọng công trình cóthể chọn giải pháp móng nông trên nền thiên nhiên cho kết cấu móng của côngtrình.

b Kết cấu phần thân:

Kết cấu chịu lực của công trình là hệ khung, sàn bê tông cốt thép đổ tại chỗ.Các kết cấu lồng thang máy cùng với một mảng tờng khác tạo nên những váchcứng của công trình, quy cách và cờng độ cốt thép theo tiêu chuẩn hiện hành

c Kết cấu bao che và tờng ngăn:

Tờng bao che xây bằng gạch dày 220mm, tờng ngăn giữa các phòng dày220mm, tờng ngăn giữa các phòng trong phòng dày110mm, gạch xây mác 75,vữa xây xi măng cát vàng mác 50, toàn bộ tờng đợc xây bằng gạch rỗng, trừ tờngmóng, tờng bể phốt, bể nớc khu vệ sinh và các viên gạch quay ngang tờng ngoài

Một số hình ảnh minh họa

Mặt chính, Mặt bên:

MẶT ĐỨNG TRỤC A-C TL: 1/100

M

9000 2100

MẶT CẮT B - B TL: 1/100

6900 1200

1800 A

LÓT VỮA XM 50# DÀY 15

BÊ TÔNG GẠCH VỠ VỮA XM50# DÀY 150 NỀN LÁT GẠCH HOA XI MĂNG

SÀN BTCT 200# DÀY 100 TRÁT VỮA XM 50# DÀY 15

LÓT VỮA XM 50# DÀY 15 ĐẤT ĐẮP TƯỚI NƯỚC ĐẦM KỸ ĐẤT TỰ NHIÊN

SÀN BTCT 200# DÀY 100 NỀN LÁT GẠCH HOA XI MĂNG

TRÁT VỮA XM 50# DÀY 15

LÓT VỮA XM 50# DÀY 15

BÊ TÔNG GẠCH VỠ 200# DÀY 40

TRÁT VỮA XM 50# DÀY 15 SÀN BTCT 200# DÀY 100

VỮA LÓT 50# DÀY 15 BÊ TÔNG GẠCH VỠ

LÓT VỮA XM 50# DÀY 15

Phần thứ 2Kết cấu

(45%)

Giáo viên hớng dẫn: ThS đinh trọng bằng

Sinh viên thực hiện: tạ thị hồng nga lớp ct04x-xh

Nhiệm vụ đợc giao:

- Lập mặt bằng kết cấu sàn tầng 2.

- Lập mặt bằng kết cấu sàn tầng mái.

- Tính toán sàn tầng 2.

- Tính toán khung trục 4.

- Tính toán cầu thang bộ trục 8 - 9 tầng 2 lên tầng 3.

- Tính toán dầm dọc trục B ( tầng 2 từ 1 đến 8)

I Cơ sở tính toán.

1 Hồ sơ kiến trúc công trình

2 Tiêu chuẩn và quy phạm áp dụng trong tính toán:

(Tất cả các cấu kiện trong công trình điều đợc tính theo tiêu chuẩn Việt nam).

 TCVN 2737 – 1995(Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế)

 TCVN 5574 – 1991(Kết cấu BTCT – Tiêu chuẩn thiết kế)

 TCVN 5575 – 1991(Kết cấu Thép – Tiêu chuẩn thiết kế)

 TCXD 45 – 78(Nền, Nhà và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế)

- Hệ khung chịu lực

Hệ này đợc tạo thành từ các thanh đứng và thanh ngang là các dầm liên kếtcứng tại chỗ giao nhau gọi là các nút Các khung phẳng liên kết với nhau qua cácthanh ngang tạo thành khung không gian Hệ kết cấu này khắc phục đợc nhợc

điểm của hệ tờng chịu lực

b Lựa chọn hệ kết cấu cho công trình:

Qua phân tích một cách sơ bộ nh trên ta nhận thấy mỗi hệ kết cấu cơ bản củanhà đều có những u, nhợc điểm riêng Đối với công trình này, do công trình cócông năng là lớp học nên yêu cầu có không gian linh hoạt, cần có không gianrộng rãi nên giải pháp dùng hệ tờng chịu lực là khó đáp ứng đợc Nên dùng hệkhung chịu lực

c Chọn giải pháp kết cấu sàn

Thông thờng có 3 giải pháp kết cấu sàn: Sàn nấm, sàn sờn, sàn ô cờ

+ Với sàn nấm: Khối lợng bê tông lớn nên giá thành sẽ cao, khối lợng công trìnhlớn do đó kết cấu móng phải có cấu tạo tốt, khối lợng cũng vì thế mà tăng lên.Ngoài ra dới tác dụng của gió động và động đất thì khối lợng tham gia dao độnglớn  Lực quán tính lớn Nội lực lớn làm cho cấu tạo các cấu kiện nặng nề kémhiệu quả về mặt giá thành cũng nh kiến trúc

- Ưu điểm của sàn nấm là chiều cao tầng giảm nên cùng chiều cao nhà sẽ có sốtầng lớn hơn Tuy nhiên để cấp nớc và cấp điện điều hoà ta phải làm trần giả nên

u điểm này không có giá trị cao

+ Với sàn sờn: Do độ cứng ngang của công trình lớn nên khối lợng bê tông khánhỏ Khối lợng dao động giảm Nội lực giảm Tiết kiệm đợc bê tông và thépcũng do độ cứng công trình khá lớn nên chuyển vị ngang sẽ giảm tạo tâm lí thoảimái cho ngời sử dụng

Qua phân tích, so sánh các phơng án trên chọn phơng án dùng sàn sờn Dựavào hồ sơ kiến trúc công trình, Giải pháp kết cấu đã lựa chọn và tải trọng tácdụng lên công trình để thiết kế mặt bằng kết cấu cho các sàn Mặt bằng kết cấu

đợc thể hiện trên các bản vẽ KC 01 và KC 02

2 Chọn sơ bộ kích thớc tiết diện dầm cột khung.

a Chọn tiết diện dầm khung:

Víi b¶n kª 4 c¹nh, b¶n liªn tôc lÊy m = 45

Víi t¶i träng nhá lÊy D = 1,1

L: C¹nh ng¾n cña « b¶n; l = 4,2 m (« sµn lín nhÊt)

1,1

420 10, 267 45

B¶ng 1 TÝnh tÜnh t¶i sµn

(KG/m2)

HÖ sè vît t¶i n

T¶i träng tÝnh to¸n (KG/m2)

T¶i träng tÝnh to¸n (KG/m2)

B¶ng3 TÝnh tÜnh t¶i b¶n cÇu thang

(KG/m2)

HÖ sè vît t¶in

T¶i träng tÝnh to¸n(KG/m2)

B¶ng 4 TÝnh tÜnh t¶i sµn sª n«

tiªu chuÈn(KG/m2)

HÖ sèvît t¶in

T¶i träng tÝnhto¸n (KG/m2)1.BT sái nhá m¸c 200 dµy 4 cm

HÖ sèvît t¶in

T¶i träng tÝnhto¸n (KG/m2)

B¶ng 6 Ho¹t t¶i c¸c phßng lÊy theo tiªu chuÈn TCVN2737-1995

Sơ bộ chọn diện tích theo công thức sau:

n

N k

Trong đó: k: Hệ số Đối với cột nén lệch tâm k = 1,2  1,5

Rn : Cờng độ chịu nén của bê tông Rn = 90 KG/ cm2

N : Lực dọc tác dụng vào cột tầng 1

Xác định N theo công thức gần đúng sau:

Ntầng1 = S q n q = 1000 KG / m2.(tạm tính), n: Số tầng

b c

a

5 4

b n

gc1=0,22x0,60x2500x1,1+(1,2+0,44)x0,015x1800x1,3= 420,56 kG/m

 bh = 2250 = 1100 cm2 Cho tầng 3,4,5Trọng lợng cho 1m dài cột kể cả lớp trát:

gc2=0,22x0,50x2500x1,1+(1+0,44)x0,015x1800x1,3=353 kG/m

- Cột trục A :

Chọn b = 22, h = 30 cho tất cả các tầngTrọng lợng cho 1m dài cột kể cả lớp trát:

gc3=0,22x0,30x2500x1,1+(0,6+0,44)x0,015x1800x1,3=218 kG/m

- Kiểm tra tiết diện cột theo độ mảnh:

12 11

10 9

8 7

6 5

4 3

2

1

a b

M1 MI

Trong đó: M1: Mô men max giữa nhịp cạnh ngắn

M2: Mô men max giữa nhịp cạnh dài

MI: Mô men max gối cạnh ngắn

MII: Mô men max gối cạnh dài

m11 , m12 , m91 , m92 , k91 , k92: Các hệ số tra theo loại sơ đồ trong “ sổ tay thựchành Kết cấu công trình ” Khi tỷ số l2/ l1 = 1,64 ta nội suy đợc:

a a

a a

a a

l2= 2,10 m92= 0,0171 MII= 111,35 0,017 0,991 0,661 6 42,83 20 1,42 0,17l2/l1= 1,05 k91= 0,0437 M2= 55,29 0,009 0,996 0,327 6 86,64 20 1,42 0,17

k92= 0,0394

l2= 3,60 m92= 0,00680 MII= 82,60 0,013 0,994 0,489 6 57,87 20 1,42 0,17l2/l1= 1,71 k91= 0,04366 M2= 50,94 0,008 0,996 0,301 6 94,07 20 1,42 0,17

Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt thÐp lµ:

1 100.0, 283

35,55 0,796

a a

a a

IV Tính toán cầu thang bộ

A Giải pháp kết cấu cầu thang:

Dựa vào hồ sơ kiến trúc và giải pháp kết cấu cầu thang là cầu thang có cốn

để thiết kế mặt bằng kết cấu cầu thang

Bản thang có chiều dài (3,6m) so với chiều rộng (1,65m) nên sử dụng giảipháp cầu thang có cốn sẽ hợp lý về mặt chịu lực và tiết kiệm vật liệu

bc

- Cèn thang cã b x h = 10 x30 cm.

- DÇm chiÕu nghØ DCT, DCN2, DCT :

m L

12

1 8

1 12

1 8

n o

M A

R b h

a a

a a

36 , 2

% 100



h b

+ Träng lîng lan can, tay vÞn: LÊy = 30 KG/ m 30 1,1 = 33 KG/ mTæng t¶i träng t¸c dông lªn cèn thang:

q = 82,5 + 675,2 + 33 = 790,7 KG/ m

 cos

2 1410442

0, 232 90.10.26

n o

M A

a a

* TÝnh to¸n cèt ®ai cèn thang:

- KiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n chÕ: Q  k0 Rn b h0

1427,7 KG < 0,35 90 10 26 = 8190 KG

 §¶m b¶o ®iÒu kiÖn h¹n chÕ

- KiÓm tra ®iÒu kiÖn tÝnh cèt ®ai: Q  k1 Rk b h0

Chän ®ai 6, 1 nh¸nh cã fa = 0,283 cm2, n = 1, thÐp C-I cã Ra® = 1600 KG/ cm2

+ Kho¶ng c¸ch ®ai tÝnh to¸n: 1600.1.0, 283

90 5,025

ad a tt

k max

 18

 6 a150

n o

M A

a a

a a

n o

M A

a a

a a

6 Tính toán bản chiếu tới Bct:

n o

M A

a a

Dầm chiếu nghỉ Dcn 2 đầu gối lên tờng, nên đợc tính toán nh 1 dầm đơn giản 2

đầu khớp Ta tính đợc thép dới, còn thép trên ta bố trí theo cấu tạo

Chän a = 4 cm cho mäi tiÕt diÖn  h0 = 30 – 4 = 26 cm.

- TiÕt diÖn gi÷a nhÞp, M1 = 3984,4 KGm:

0, 298 90.22.26

n o

M A

R b h

  0 , 51  1  2 A 0 , 51  1  2 0 , 298 0 , 818

2 0

398440

7, 2 2600.0,818.26

6 , 7

% 100



h b

* TÝnh to¸n cèt ®ai dÇm Dcn:

- KiÓm tra ®iÒu kiÖn h¹n chÕ:Q < k0 Rn b h0

3209,45 KG < 0,35 90 22 26 = 18018 KG

 §¶m b¶o ®iÒu kiÖn h¹n chÕ

- KiÓm tra ®iÒu kiÖn tÝnh cèt ®ai:Q < k1 Rk b h0

+ Khoảng cách đai tính toán: cm

q

f n R U

d

a ad

54 , 11

283 , 0 2 1600

1,5 1,5.7,5.22.26

52,13 3209,45

2  16

2  22

Hình Bố trí thép dầm Dcn

e Tính toán cốt treo cho dầm Dcn:

ở chỗ cốn thang gác lên dầm Dcn có lực tập trung do cốn thang truyềnvào; nên phải tính cốt treo cho dầm Dcn để tránh bị phá hoại cục bộ

- Lực tập trung do cốn truyền vào là: P = 1424,7 KG

- Cốt treo đợc đặt dới dạng cốt đai, diện tích cần thiết là:

6 a150

Hình Cốt treo dầm chiếu nghỉ Dcn

8 Tính toán dầm chiếu tới Dct :

Dầm chiếu tới Dct 2 đầu gối lên dầm khung, nên đợc tính toán nh 1 dầm đơngiản 2 đầu khớp Ta tính đợc thép dới, còn thép trên ta bố trí theo cấu tạo.

Chọn a = 4 cm cho mọi tiết diện  h0 = 30 – 4 = 26 cm

- Tiết diện giữa nhịp, M1 = 3687,56 KGm:

0, 2755 90.22.26

n o

M A

R b h

  0 , 51  1  2 A 0 , 51  1  2 0 , 2755 0 , 835

2 0

368756

6,53 2600.0,835.26

- Kiểm tra điều kiện tính cốt đai:Q < k1 Rk b h0

Chọn đai 6, 2 nhánh có fa = 0,283 cm2, n = 2, thép C-I có Rađ = 1600 KG/ cm2

q

f n R U

d

a ad

3 , 9

283 , 0 2 1600

1,5 1,5.7,5.22.26

58,1 2879,6

+ Khoảng cách đai cấu tạo:Với dầm có hd < 450 lấy Uct =150

Uchọn   Utt; Umax; UctChọn U=150 bố trí cho toàn dầm vì có 2 lực tập trung

Chi tiết cầu thang đợc thể hiện trên bản vẽ

KC-V Tính toán khung K1 ( trục 4 ).

a Chän s¬ bé kÝch thíc tiÕt diÖn khung.

9000

800 800

- 1000

22x70 22x30

22x70 22x30

22x70 22x30

22x70 22x30

22x70 22x30

- Tải trọng sàn áp mái: g = 310 KG/m2

- Tải trọng sàn mái: g = 1009,6 KG/ m2

2 Hoạt tải theo TCVN 2737-1995:

C Xác định tải trọng tác dụng lên khung K1( trục 4 )

1 Tải trọng tác dụng lên khung tầng 2,3,4,5:

a Tĩnh tải:

b c

a

5 4

3

b c

a

g1 g2 g3

Hình-2 : Sơ đồ truyền tĩnh tải tầng 2,3, 4, 5 lên khung K1

Bảng tĩnh tải tầng 2,3, 4 ,5 truyền lên khung K1

g1

Phân bố + Trọng lợng bản thân dầm khung (220x300): 210 KG/m

+ Do sàn Ô1, dạng tải hình tam giác:

qtđ = 0,625369,42,1= 485 KG/m Tổng: g1 = 695 KG/ m

g2

Phân bố + Trọng lợng bản thân dầm khung (220x700): 480 KG/ m

+ Do sàn Ô2, dạng tải hình thang:

qtđ = 0,843369,44,2 = 1308 KG/ m+ Do tờng và trát tờng truyền xuống:

0,223,218001,1+23,20,01518001,3= 1618,56 KG/ m

Tổng: g2= 3407 KG/ m

trung

+ Trọng lợng dầm dọc và lớp trát: 4,2.210 = 882 KG+ Lan can đặc:

0,8.0,11.1800.1,1.4,2+0,8.0,03.1800.1,3.4,2= 967,68 KG+Sàn Ô1 dạng tải hình thang:

0,891369,41,05.4,2 = 1451,5 KG+ do cột biên: 3,9.218= 850,2 KG

0,891369,41,05.4,2 =1451,5 KG+Sàn Ô2 dạng tải hình tam giác:

0,625369,42,1.4,2 =2036,32 KG+ tờng dọc: 70% (0,223,618001,1+

23,60,01518001,3).4,2= 5353,4 KG+ do cột biên: 3,9.218= 850,2 KG Tổng: G2= 10573 KG

trung

+ Trọng lợng dầm dọc và lớp trát: 4,2.210 = 882 KG+Sàn Ô2 dạng tải hình tam giác:

0,625369,42,1.4,2 =2036,32 KG+ tờng dọc: 70% (0,223,618001,1+

23,60,01518001,3).4,2= 5353,4KG

+ do cột biên: 3,9.353= 1376,7 KG Tổng: G2= 9648 KG

b Hoạt tải Để xét đến trờng hợp kết cấu làm việc nguy hiểm khi hoạt

tải ở các phòng không xuất hiện cùng 1 lúc, ta chất hoạt tải thành 2 phơng ánlệch tầng lệch nhịp mà tổng của chúng bằng hoạt tải đặt đều ở các phòng

* Phơng án hoạt tải 1

b c

a

5 4

3

b c

a

P2

P2

Sơ đồ truyền hoạt tải tầng 2,3, 4 ,5 lên khung K1 phơng án 1

Bảng hoạt tải tầng 2,3, 4,5 truyền lên khung K1 phơng án 1

a

5 4

3

b c