KIẾN TRÚC
10%
Giảng viên hướng dẫn :
Ths. Nguyễn Quốc Cường
Sinh viên thực hiện
:
Lê Viết Dũng
Lớp
:
58XD8
Mã SV
:
4519.58
Nhóm
:
61
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
1
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
2
CHƯƠNG I:
I.
GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠNG TRÌNH
Tên cơng trình : NHÀ HIỆU BỘ TRƯỜNG CAO ĐẲNG TÀI NGUYÊN VÀ MÔI
TRƯỜNG
Nhà hiệu bộ 10 tầng nằm trong cụm cơng trình thuộc dự án tăng cường cơ sở vật chất
cho cán bộ giáo viên trường Cao Đẳng Tài Nguyên Và Môi Trường (nay là Đại Học Tài
Nguyên Và Môi Trường).
Địa điểm xây dựng : Trường Cao Đẳng Tài Ngun Và Mơi Trường – Hà Nội
Vị trí: CT hướng ra phía Bắc, đối diện ngay cổng vào khn viên của trường, nằm
trên đường Phú Diễn, huyên Từ Liêm – Hà Nội
Chức năng cơng trình:
Tầng hầm
: Để xe máy.
Tầng 1 – 2 : Kho sách và thư viện tra cứu tài liệu
Tầng 3 - 9 : Nhà làm việc cho các khoa của trường
Tầng 10
: Phòng hội thảo và phòng truyền thống của trường
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
3
CHƯƠNG II:
I.
GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
GIẢI PHÁP MẶT BẰNG CƠNG TRÌNH
Cơng trình Nhà Hiệu Bộ 10 tầng – Trường Cao Đẳng Tài Nguyên Và Môi Trường
được thiết kế gồm 1 tầng hầm, 10 tầng nổi chức năng phòng làm việc. Lối vào tầng hầm từ
phía tuyến đường nội bộ hai phía bên của nhà nhằm đảm bảo an toàn hơn cho ô tô, xe máy
vào toà nhà, đồng thời tăng diện tích đẹp ở mặt trước của tịa nhà đồng thời là sân trường,
tạo sự thuận lợi hơn cho giao thông của tầng hầm. Tầng hầm vừa là nơi trông giữ xe, vừa là
nơi bố trí các thiết bị kỹ thuật như trạm biến áp, máy phát điện, trạm bơm, hộp kỹ thuật
thang máy...
Giải pháp mặt bằng đưa ra là bố trí tương đối đối xứng qua 2 trục vng góc của cơng
trình, kiến trúc nhà vng vắn đơn giản và gọn được bố trì ban cơng thị ra vừa phá đi sự
đơn điệu trong kiến trúc vừa tạo điều kiện thuận lợi cho thơng gió chiếu sáng.
Mặt bằng tầng điển hình của cơng trình là nhà hành lang giữa dọc theo chiều dài cơng
trình,hai bên là các phịng làm việc, giữa nhà là khu vực giao thơng chính theo phương
đứng.
Giao thơng đứng của tịa nhà bao gồm 03 thang máy được bố trí tại sảnh chính giữa
nhà và 02 thang bộ một bố trí ở đầu của cơng trình, một thang bộ bố trí giữa nhà ngay cạnh
thang máy, cả 2 thang đều xuống tầng hầm.
Lối vào sảnh thang máy được tổ chức ở chính giữa tịa nhà thuận lợi cho giao thơng
và bố tri các phịng làm việc bên cạnh. Mặt đường phía Bắc là mặt tiền chính đối diện cổng
ra vào, vì vậy có thể nói hình ảnh của tịa nhà thể hiện rất lớn hình ảnh của trường với vị trí
trung tâm như vậy.
II.
GIẢI PHÁP CẤU TẠO VÀ MẶT CẮT
Cơng trình được bố trí với một lõi 3 thang máy với 3 thang máy, và hai thang bộ.
Một thang bộ đặt tại giữa nhà, gần thang máy, và một thang bộ đặt tại cuối hành nhà.
Nhà gồm 10 tầng và một tầng hầm. Tầng hầm có chiều cao 3m, các tầng còn lại cao
3.6m.
Mái được thiết kế hai lớp, một lớp sàn bê thông cốt thép, và một lớp tôn được kê lên
hệ xà gồ thép, xà gồ đc kê trực tiếp lên tường thu hồi.
III.
GIẢI PHÁP MẶT ĐỨNG , HÌNH KHỐI KHƠNG GIAN CỦA CƠNG TRÌNH
Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngồi của cơng trình, góp phần để tạo thành
quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc.
Giải pháp mặt đứng tuân thủ các tiêu chuẩn đơn giản hiện đại, nhẹ nhàng phù hợp với
công năng của một cụm nhà làm việc văn phòng cao tầng, phù hợp với cảnh quan khu vực.
Mặt đứng công trình thể hiện sự đơn giản hài hịa, khúc triết với những đường nét
khỏe khoắn. Các ban công, logia gờ phân tầng và mái đã thể hiện rõ nét ý đồ trên. Tỷ lệ giữa
các mảng đặc và rộng giữa các ơ cửa sổ, vách kính và tường đặc được nghiên cứu kỹ lưỡng
để tạo ra nhịp điệu nhẹ nhõm và thanh thốt.
Điểm nhấn của mặt đứng cơng trình chính vị trí sảnh giữa nhà với thiết kế sảnh hình
cong, tạo nên đường nét uốn lượn mềm mại. Sảnh được ngăn cách bằng vách kính tăng độ
hiện đại cho cơng trình, giúp khơng gian trong khu vực này trở nên thoáng đãng, hấp thụ
được ánh sáng tự nhiên tạo cảm giác thoải mái cho mọi người khi đứng ở đây. Việc tận dụng
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
4
được ánh sáng tự nhiên còn giúp tiết kiệm năng lượng, một xu hướng xanh trong thiết kế
kiến trúc.
Nhìn tổng thể mặt đứng của từng khối nhà cơ bản được chia làm 2 phần: Phần chân đế,
phần thân nhà – mái :
Phần chân đế là tầng hầm. Đây là phần mặt đứng cơng trình nằm dưới cơng trình,
được thiết kế tận dụng không gian bên trong tầng hầm với mục đích để xe và các phương
tiện phục vụ cho hoạt động trong tòa nhà như máy biến áp, máy bơm, điều hòa...
Phần thân nhà và mái là cao 10 tầng ở trên khối đế, được tạo dáng thanh thoát đơn
giản. Các chi tiết được giản lược màu sắc với 2 tầng đầu màu ghi, các tầng trên vàng nhạt
tạo điểm nhấn cảnh quan cho cơng trình.
IV.
GIẢI PHÁP VẬT LIỆU HỒN THIỆN CƠNG TRÌNH
Tồn bộ cơng trình được sử dụng vật liệu tiêu chuẩn và thông dụng trên thị trường
đồng thời bám sát các quy định của chủ đầu tư dự án để tạo ra sự thống nhất đồng bộ và cả
khu quy hoạch.
Màu sơn chủ đạo của cơng trình là tơng màu vàng sáng của 8 tầng phía trên và màu
ghi nhạt 2 tầng đầu cho sự hài hòa với cảnh quan xung quanh phù hợp với khí hậu và điều
kiện mơi trường.
Hệ thống kính mặt ngồi cơng trình sử dụng kính an tồn màu trắng . Các cửa sổ sử
dụng cửa kính an tồn để tăng tính thẩm mỹ cho cơng trình, tận dụng anh sáng và thơng gió
tự nhiên
Phần mái của cơng trình là mái BTCT kết hợp với các lớp vật liệu cách nhiệt và chống
thấm theo tiêu chuẩn.Trên mái cịn có hệ mái tơn tác dụng chống nóng cho tịa nhà
V.
1.
GIẢI PHÁP KĨ THUẬT CỦA CƠNG TRÌNH
Giải pháp cấp nước:
Hệ thống cấp nước cho cơng trình sử dụng phương án: xây dựng bể nước ngầm chứa
nước và bơm nước trực tiếp qua hệ thống máy bơm cho tồn bộ cơng trình.
Nước từ bể chứa nước trên mái sẽ được phân phối qua ống chính, ống nhánh đến tất cả
các thiết bị dùng nước trong cơng trình. Nước nóng sẽ được cung cấp bởi các bình đun nước
nóng đặt độc lập tại mỗi khu vệ sinh của từng tầng. Đường ống cấp nước dùng ống thép
tráng kẽm có đường kính từ φ15 đến φ65. Đường ống trong nhà đi ngầm sàn, ngầm tường
và đi trong hộp kỹ thuật. Đường ống sau khi lắp đặt xong đều phải được thử áp lực và khử
trùng trước khi sử dụng, điều này đảm bảo yêu cầu lắp đặt và yêu cầu vệ sinh.
2.
Giải pháp thoát nước:
Được chia làm hai hệ thống riêng là hệ thống thoát nước mưa về hệ thống thốt nước
thải gồm ba bộ phận chính: đường ống nước thải, xi phơng, hố ga.
Hệ thống thốt nước được nối trực tếp vào hệ thống thoát nước chung của thành phố
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
5
3.
Giải pháp thơng hơi:
Tồn bộ ống thơng hơi và ống thoát nước dùng ống nhựa PVC của Việt nam, riêng ống
đứng thoát phân bằng gang. Các đường ống đi ngầm trong tường, trong hộp kỹ thuật, trong
trần hoặc ngầm sàn.
4.
Giải pháp chống sét:
Sử dụng nhiều kim chống sét bố trí xung quanh nhà được nối đất.
Hệ thống chống sét gồm: kim thu lôi, hệ thống dây thu lôi, hệ thống dây dẫn bằng
thép, cọc nối đất, tất cả được thiết kế theo đúng qui phạm hiện hành.
Toàn bộ trạm biến thế, tủ điện, thiết bị dùng điện đặt cố định đều phải có hệ thống nối
đất an tồn, hình thức tiếp đất : dùng thanh thép kết hợp với cọc tiếp đất.
5.
Hệ thống cấp điện
Nguồn cung cấp điện của công trình là điện 3 pha 4 dây 380V/ 220V. Cung cấp điện
động lực và chiếu sáng cho tồn cơng trình được lấy từ trạm biến thế đã xây dựng cạnh cơng
trình. Phân phối điện từ tủ điện tổng đến các bảng phân phối điện của các phòng bằng các
tuyến dây đi trong hộp kỹ thuật điện. Dây dẫn từ bảng phân phối điện đến công tắc, ổ cắm
điện và từ công tắc đến đèn, được luồn trong ống nhựa đi trên trần giả hoặc chôn ngầm trần,
tường. Tại tủ điện tổng đặt các đồng hồ đo điện năng tiêu thụ cho tồn nhà, thang máy, bơm
nước và chiếu sáng cơng cộng. Mỗi phịng đều có 1 đồng hồ đo điện năng riêng đặt tại hộp
cơng tơ tập trung ở phịng kỹ thuật của từng tầng.
6.
hệ thống tín hiệu
Dây cáp truyền hình, internet dùng loại 4 lõi được luồn trong ống PVC và chơn ngầm
trong tường, trần. Dây tín hiệu angten dùng cáp đồng, luồn trong ống PVC chôn ngầm trong
tường. Tín hiệu thu phát được lấy từ trên mái xuống, qua bộ chia tín hiệu và đi đến từng
phịng. Trong mỗi tầng có đặt bộ chia tín hiệu loại hai đường, tín hiệu sau bộ chia được dẫn
đến các ổ cắm điện. Trong mỗi phòng trước mắt sẽ lắp một số lượng ổ cắm máy tính, điện
thoại..., trong q trình sử dụng tuỳ theo nhu cầu thực tế khi sử dụng mà ta có thể lắp đặt
thêm các ổ cắm khác.
7.
Giải pháp thơng gió, chiếu sáng
Mỗi phịng trong tồ nhà đều có hệ thống cửa sổ và cửa đi, phía mặt đứng là cửa kính
nên việc thơng gió và chiếu sáng đều được đảm bảo. Các phịng đều được thơng thoáng và
được chiếu sáng tự nhiên từ hệ thống cửa sổ, cửa đi, ban công, logia, hành lang và các sảnh
tầng kết hợp với thơng gió và chiếu sáng nhân tạo.
Cơng trình được đảm bảo thơng gió tự nhiên nhờ hệ thống hành lang , mỗi căn hộ đều
có ban cơng, cửa sổ có kích thước, vị trí hợp lí.
Cơng trình có hệ thống quạt đẩy, quạt trần, để điều tiết nhiệt độ và khí hậu đảm bảo
u cầu thơng thoáng cho làm việc, nghỉ ngơi.
Tại các buồng vệ sinh có hệ thống quạt thơng gió.
Dùng nguồn điện được cung cấp từ thành phố, cơng trình có trạm biến áp riêng, ngồi
ra cịn có máy phát điện dự phịng.
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
6
Hệ thống chiếu sáng đảm bảo độ rọi từ 20÷40 lux. Đặc biệt là đối với hành lang giữa
cần phải chiếu sáng cả ban đêm và ban ngày để đảm bảo giao thơng cho việc đi lại. Tồn bộ
các căn hộ đều có đường điện ngầm và bảng điện riêng. Đối với các phịng có thêm u cầu
chiếu sáng đặc biệt thì được trang bị các thiết bị chiếu sáng cấp cao.
8.
Giải pháp bố trí giao thơng
Giao thơng theo phương ngang trên mặt bằng có đặc điểm : hành lang bố trí ở trung
tâm thuận tiện cho việc đi lại và thốt hiểm khi có sự cố xảy ra.
Cơng trình có 1 hành lang giữa rộng 2,2 m, chạy dọc theo chiều dọc của cơng trình.
Đây là hệ thống giao thơng chính đảm bảo cho việc lưu thơng các khu vực, các phịng thuận
tiện nhất.
Giao thơng đứng của tịa nhà bao gồm 03 thang máy và 02 thang bộ xuống đến tầng
hầm.
Cầu thang máy và thang bộ là phương tiện giao thơng chính theo phương đứng của
tồn cơng trình. Cơng trình có 2 thang máy dân dụng tại giữa nhà.
Đồng thời để đảm bảo an tồn khi có hoả hoạn xảy ra và đề phịng thang máy bị hỏng
hóc cơng trình được bố trí thêm thang bộ ở giữa nhà và cuối hành lang.
9.
Giải pháp phịng hoả
Bố trí hộp vịi chữa cháy ở mỗi sảnh cầu thang của từng tầng. Vị trí của hộp vịi chữa
cháy được bố trí sao cho người đứng thao tác được dễ dàng. Các hộp vòi chữa cháy đảm bảo
cung cấp nước chữa cháy cho tồn cơng trình khi có cháy xảy ra. Mỗi hộp vòi chữa cháy
được trang bị 1 cuộn vòi chữa cháy đường kính 50mm, dài 30m, vịi phun đường kính
13mm có van góc. Bố trí một bơm chữa cháy đặt trong phòng bơm (được tăng cường thêm
bởi bơm nước sinh hoạt) bơm nước qua ống chính, ống nhánh đến tất cả các họng chữa cháy
ở các tầng trong tồn cơng trình. Bố trí một máy bơm chạy động cơ điezel để cấp nước chữa
cháy khi mất điện. Bơm cấp nước chữa cháy và bơm cấp nước sinh hoạt được đấu nối kết
hợp để có thể hỗ trợ lẫn nhau khi cần thiết. Bể chứa nước chữa cháy được dùng kết hợp với
bể chứa nước sinh hoạt luôn đảm bảo dự trữ đủ lượng nước cứu hoả yêu cầu, trong bể có lắp
bộ điều khiển khống chế mức hút của bơm sinh hoạt. Bố trí hai họng chờ bên ngồi cơng
trình. Họng chờ này được lắp đặt để nối hệ thống đường ống chữa cháy bên trong với nguồn
cấp nước chữa cháy từ bên ngồi.
Hệ thống chống sét gồm: kim thu lơi, hệ thống dây thu lôi, hệ thống dây dẫn bằng
thép, cọc nối đất, tất cả được thiết kế theo đúng qui phạm hiện hành.
Toàn bộ trạm biến thế, tủ điện, thiết bị dùng điện đặt cố định đều phải có hệ thống nối
đất an tồn, hình thức tiếp đất : dùng thanh thép kết hợp với cọc tiếp đất.
\
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
7
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
8
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
9
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
10
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
11
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
12
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
13
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
14
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
15
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
16
PHẦN II:
KẾT CẤU
45%
Giảng viên hướng dẫn :
Ths. Nguyễn Quốc Cường
Sinh viên thực hiện
:
Lê Viết Dũng
Lớp
:
58XD8
Mã SV
:
4519.58
Nhóm
:
61
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
17
CHƯƠNG I: GIẢI PHÁP, MẶT BẰNG KẾT CẤU
I.
1.
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KÉT CẤU PHẦN THÂN
Hệ kết cấu khung chịu lực
Hệ khung thông thường bao gồm các dầm ngang, dọc nối với các cột thẳng đứng bằng
các nút cứng. Khung có thể bao gồm cả tường trong và tường ngoài của nhà. Kết cấu này có
độ cứng tổng thể theo phương ngang kém nên khả năng chịu tải trọng ngang kém, tính liên
tục của khung cứng phụ thuộc vào độ bền và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các
liên kết này khơng được phép có biến dạng góc. Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rất
nhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm và từng cột.
Việc thiết kế tính tốn sơ đồ này chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm, việc thi cơng cũng
tương đối thuận tiện do đã thi cơng nhiều cơng trình, vật liệu và công nghệ dễ kiếm nên
chắc chắn đảm bảo tính chính xác và chất lượng của cơng trình.
Hệ kết cấu này rất thích hợp với những cơng trình địi hỏi sự linh hoạt trong công năng
mặt bằng, nhất là những cơng trình như khách sạn. Nhưng có nhược điểm là kết cấu dầm
sàn thường tăng theo nhịp của dầm, sàn nên với những khơng gian lớn thì u cầu chiều cao
cấu kiện dầm, sàn phải lớn nên chiều cao các tầng nhà thường phải lớn để dẩm bảo không
gian sử dụng.
Sơ đồ thuần khung có nút cứng bêtơng cốt thép thường áp dụng cho dưới 20 tầng với
thiết kế kháng chấn cấp 7; 15 tầng với kháng chấn cấp 8; 10 tầng với kháng chấn cấp 9.
2.
Hệ kết cấu khung, lõi
Đây là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dưới dạng tổ hợp giữa kết cấu khung
và lõi cứng. Lõi cứng làm bằng bêtông cốt thép. Chúng có thể dạng lõi kín hoặc vách hở
thường bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ. Hệ thống khung bố trí ở các khu vực cịn
lại. Hai hệ thống khung và lõi được liên kết với nhau qua hệ thống sàn. Trong trường hợp
này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn. Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống lõi vách
đóng vai trị chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng. Sự phân
chia rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột
dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc. Trong thực tế hệ kết cấu khung-lõi tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu
cho nhiều loại cơng trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngơi nhà đến
40 tầng.
Tải trọng ngang của cơng trình do cả hệ khung và lõi cùng chịu, thông thường do hình
dạng và cấu tạo nên lõi có độ cứng lớn nên cũng trở thành nhân tố chiụ lực ngang lớn trong
cơng trình nhà cao tầng. Do vậy khả năng thiết kế, thi công là chắc chắn đảm bảo.
3.
Hệ kết cấu khung, vách, lõi kết hợp
Hệ kết cấu này là sự phát triển của hệ kết cấu khung - lõi, khi lúc này tường của cơng
trình ở dạng vách cứng.
Hệ kết cấu này là sự kết hợp những ưu điểm và cả nhược điểm của phương ngang và
thẳng đứng của công trình. Nhất là độ cứng chống uốn và chống xoắn của cả cơng trình với
tải trọng gió. Rất thích hợp với những cơng trình cao trên 40m. Tuy nhiên hệ kết cấu này
địi hỏi thi cơng phức tạp hơn, tốn nhiều vật liệu, mặt bằng bố trí khơng linh hoạt.
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
18
4.
Lựa chọn phương án kết cấu tổng thể
Trên cơ sở đề xuất các phương án về hệ kết cấu chịu lực chính như trên, với quy mơ
của cơng trình gồm 10 tầng thân, tổng chiều cao cơng trình là 39.6 m, phương án vật liệu và
kết cấu tổng thể của cơng trình được em lựa chon như sau:
Về hệ kết cấu chịu lực: Căn cứ vào yêu cầu về kiến trúc cũng như đặc điểm của các
giải pháp kết cấu trên ta sử dụng hệ kết cấu khung lõi chịu lực với sơ đồ khung giằng.
Trong đó, hệ thống lõi được bố trí đối xứng ở khu vực giữa nhà theo cả hai phương, chịu
phần lớn tải trọng ngang tác dụng vào cơng trình và phần tải trọng đứng tương ứng với diện
chịu tải của vách. Hệ thống khung bao gồm các cột, dầm bố trí đều đặn trên mặt bằng cơng
trình và hệ thống dầm sàn, chịu tải trọng đứng là chủ yếu và một phần tải trọng ngang làm
tăng độ ổn định cho hệ kết cấu.
5.
Phân tích các kết cấu sàn
*
Phương án sàn sườn toàn khối:
Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm chính phụ và bản sàn.
Ưu điểm : Chiều dày bản thường mỏng,tiết kiệm vật liệu,độ cứng mặt phẳng
sàn lớn. Lý thuyết tính tốn và kinh nghiệm tính tốn khá hồn thiện, thi cơng đơn
giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận
tiện cho việc lựa chọn phương tiện thi công. Chất lượng đảm bảo do đã có nhiều kinh
nghiệm thiết kế và thi cơng trước đây.
Nhược điểm : Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vượt khẩu độ lớn
nên yêu cầu tăng chiều dày sàn hoặc bố trí hệ dầm phụ bố trí nhỏ lẻ với những cơng
trình khơng có hệ thống cột giữa, khiến cho khối lượng tập trung ở các mức sàn lớn,
chiều cao thông thuỷ mỗi tầng thấp hoặc phải nâng cao chiều cao tầng khơng có lợi
cho kết cấu khi chịu tải trọng ngang, đặc biệt là tải trọng động đất và gió động.
Khơng gian kiến trúc bố trí nhỏ lẻ, khơng phù hợp cho những cơng trình địi hỏi
khơng gian rộng rãi.
Phương án sàn ơ cờ bê tông cốt thép:
Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm vng góc với nhau theo hai phương, chia bản
sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm
vào khoảng 3m. Các dầm chính có thể làm ở dạng dầm bẹt để tiết kiệm không gian sử dụng
trong phòng.
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
19
Ưu điểm : Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được khơng
gian sử dụng và có kiến trúc đẹp , thích hợp với các cơng trình yêu cầu thẩm mỹ cao
và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ. Khả năng chịu lực tốt, thuận
tiện cho bố trí mặt bằng.
Nhược điểm : Mặc dù có kiến trúc đẹp nhưng cơng năng phịng hỏa kém hơn
các loại sàn khác, và việc vệ sinh trần cũng khó khăn hơn. Ngồi ra phương án sàn
này khơng tiết kiệm, thi công phức tạp. Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộng cần
phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng khơng tránh được những hạn chế do
chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng. Việc kết hợp sử dụng dầm chính
dạng dầm bẹt để giảm chiều cao dầm có thể được thực hiện nhưng khơng có lợi về
kinh tế.
*
Phương án sàn khơng dầm ứng lực trước:
Cấu tạo hệ kết cấu sàn bao gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc qua mũ cột.
Ưu điểm:
+
Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao cơng trình.
+
Tiết kiệm và dễ phân chia khơng gian sử dụng.
+
Tiến độ thi công sàn ƯLT (6 - 7 ngày/1 tầng/1000m2 sàn) nhanh hơn so với
thi công sàn BTCT thường.
Do có thiết kế khơng có dầm giữa sàn nên công tác thi công ghép ván khuôn cũng dễ
dàng và thuận tiện từ tầng này sang tầng khác do ván khuôn được tổ hợp thành những mảng
lớn, không bị chia cắt, do đó lượng tiêu hao ván khn giảm đáng kể, năng suất lao động
được nâng cao.
Khi bêtông đạt cường độ nhất định, thép ứng lực trước được kéo căng và nó sẽ chịu
tồn bộ tải trọng bản thân của kết cấu mà không cần chờ bêtông đạt cường độ 28 ngày. Vì
vậy thời gian tháo dỡ cốt pha sẽ được rút ngắn, tăng khả năng luân chuyển và tạo điều kiện
cho công việc tiếp theo được tiến hành sớm hơn.
Do sàn phẳng nên bố trí các hệ thống kỹ thuật như điều hoà trung tâm, cung cấp nước,
cứu hoả, thông tin liên lạc được cải tiến và đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Nhược điểm:
+
Tính tốn tương đối phức tạp, mơ hình tính mang tính quy ước cao, địi hỏi
nhiều kinh nghiệm vì ở Việt Nam chưa có tiêu chuẩn tính tốn nên phải thiết kế theo
tiêu chuẩn nước ngồi.
+
Thi cơng phức tạp địi hỏi q trình giám sát kỹ thuật, chất lượng nghiêm ngặt.
+
Thiết bị và máy móc thi cơng chun dùng, địi hỏi thợ tay nghề cao. Giá cả
đắt và những bất ổn khó lường trước được trong q trình thiết kế, thi cơng và sử
dụng.
6.
Lựa chọn phương án kết cấu sàn
Trên cơ sở phân tích ưu, nhược điểm của từng loại phương án kết cấu sàn để lựa chọn
ra một dạng kết cấu phù hợp nhất về kinh tế, kỹ thuật, phù hợp với khả năng thiết kế và thi
cơng của cơng trình, và mặt bằng cơng trình ta thấy rằng:
Cơng trình có các ơ sàn có nhịp từ 2 m đến 10.5 m khơng phải qua lớn, ngồi ra mặt
bằng lại có hai hàng cột ở giữa với bước cột là 2 m là khá bé nên giải pháp sàn không dầm
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
20
ứng lực trước là khơng hợp lý. Ngồi ra phương án sàn ơ cờ bê tơng cốt thép có q nhiều
nhược điểm về kiến trúc cũng như về mặt kết cấu trong khi phần lớn mặt bằng của cơng
trình sử dụng làm nhà ở.
Cơng trình có chiều cao các tầng điển hình là 3,6 m, nhịp sàn khơng q lớn, với cơng
năng chủ yếu làm nhà văn phịng nên phương án sàn sườn toàn khối đảm bảo được những
yêu cầu kiến trúc cũng như yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế.
Vậy ta chọn phương án kết cấu sàn sườn bê tơng cốt thép tồn khối cho các tầng điển
hình.
II.
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP VẬT LIỆU
1.
Giải pháp về vật liệu
Hiện nay ở Việt Nam, vật liệu dùng cho kết cấu nhà cao tầng thường sử dụng là bêtông
cốt thép và thép (bêtơng cốt cứng).
2.
Cơng trình bằng thép
Ưu điểm: Có cường độ vật liệu lớn dẫn đến kích thước tiết diện nhỏ mà vẫn
đảm bảo khả năng chịu lực. Ngoài ra kết cấu thép có tính đàn hồi cao, khả năng chịu
biến dạng lớn nên rất thích hợp cho việc thiết kế các cơng trình cao tầng chịu tải
trọng ngang lớn.
Nhược điểm: Việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là rất khó khăn, mặt khác
giá thành cơng trình bằng thép thường cao mà chi phí cho việc bảo quản cấu kiện khi
cơng trình đi vào sử dụng là rất tốn kém. Đặc biệt với mơi trường khí hậu nhiệt đới
nóng ẩm gió mùa của Việt Nam, cơng trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy
ra hoả hoạn hoặc cháy nổ thì cơng trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do
khơng cịn độ cứng để chống đỡ cả cơng trình.
Kết luận: Nên sử dụng thép cho các kết cấu cần không gian sử dụng lớn, chiều cao
lớn (nhà siêu cao tầng H > 100m), nhà nhịp lớn như các bảo tàng, sân vận động,
nhà thi đấu, nhà hát.v.v.
⇨
3.
Cơng trình bằng bê tơng cố thép
Ưu điểm: Khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép như thi công
đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với mơi trường và nhiệt độ. Ngồi ra nhờ sự làm
việc chung giữa 2 loại vật liệu ta có thể tận dụng được tính chịu nén tốt của bê tông
và chịu kéo tốt của cốt thép.
Nhược điểm: Vật liệu bêtơng cốt thép sẽ địi hỏi kích thước cấu kiện lớn nên
tải trọng bản thân của cơng trình lớn khiến cho cơng trình chịu tác động của tải trọng
động đất và thành phần động của tải trọng gió lớn, điều này khiến cho việc lựa chon
giải pháp kết cấu để xử lý là phức tạp
Kết luận: Nên sử dụng bê tơng cốt thép cho các cơng trình dưới 30 tầng (H <
100m).
⇨
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
21
4.
Lựa chọn vật liệu kết cấu
Từ các giải pháp vật liệu đã trình bày chọn vật liệu bê tơng cốt thép sử dụng cho tồn
cơng trình do chất lượng bảo đảm và có nhiều kinh nghiệm trong thi cơng và thiết kế.
*
Yêu cầu về vật liệu sử dụng cho nhà cao tầng:
Thép CB240-T, CB300-V, CB400-V
Bêtông B>20 cho cột, dầm, vách.
Bêtông B>15 cho giằng, móng và các cấu kiện khác.
Căn cứ vào yêu cầu trên ta chọn vật liệu như sau:
Bê tơng đổ cột dầm sàn: Bêtơng B25 có:
+
Rb= 14,5 (MPa)
+
Rbt = 1,05 (MPa)
Cốt thép dọc nhóm CB400-V có:
+
Rs= 365 (MPa)
+
Rsw = 290 (MPa)
Cốt thép dọc nhóm CB300-V có:
+
Rs= 280 (MPa)
+
Rsw = 225 (MPa)
Cốt thép đai nhóm CB240-T có:
+
Rs = 225 (MPa)
+
Rsw = 175 (MPa)
*
Tra ra hệ số
-
và
Với thép CB300-V
theo bảng ta có:
= 0.632,
= 0.432
-
Với thép CB400-V :
= 0.563,
= 0.405
*
Các loại vật liệu khác.
Gạch đặc M75
Cát vàng - Cát đen
Sơn che phủ
Bi tum chống thấm.
Mọi loại vật liệu sử dụng đều phải qua thí nghiệm kiểm định để xác định cường độ
thực tế cũng như các chỉ tiêu cơ lý khác và độ sạch. Khi đạt tiêu chuẩn thiết kế mới được
đưa vào sử dụng.
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
22
III.
LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN
1.
Sơ bộ kích thước dầm, sàn.
1.1.
Kích thước tiết diện sàn:
hb =
.l
Trong đó: m = 40 ÷45 đối với bản kê 4 cạnh.
m= 30 ÷ 35 đối với bản loại dầm .
D = 0,8 ÷1,4 phụ thuộc vào tải trọng.
l : cạnh ngắn của bản.
Với ơ sàn S1 có kích thước 66x7,2 m. L2/L1= 1,09 < 2. Nên tính theo bản kê 4 cạnh.
hb =
. L => hb =
chọn hs = 18cm
Với ô sàn hành lang giữa nhà S2 có kích thước 7,2x2,2m. L2/L1= 3,27 >2. Nên tính
theo sàn làm việc một phương.
hb =
cạnh.
. L => hb=
chọn hs = 12cm
Với ô sàn nhà vệ sinh S5 có kích thước 5,6x3,2m. L2/L1= <2. Nên tính theo bản kê 4
hb =
. L => hb=
chọn hs = 12cm
Với ơ sàn S4 có kích thước 6,6x3,6m. L2/L1= 2,04 <2. Nên tính theo kê 4 cạnh.
hb =
. L => hb=
Với ơ sàn cong chọn kích thước sàn hs = 12cm
Với ơ sàn cầu thang chọn kích thước sàn hs = 12cm
Ta có bảng thống kê sau:
Tên ơ sàn
Kích thước ô
sàn
Chiều
dày sàn
chọn
S1
6,6x7,2
18
S2
7,2x2,2
12
S3
7,2x1,6
12
S4
6,6x3,6
12
S5
6,6x5,4
12
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
23
S6
1.2.
*
2,8x3,4
12
Sơ bộ kích thước dầm:
Kích thước dầm dọc nhà.
Chiều cao dầm được tính sơ bộ theo cơng thức
hd =
. ld;
md = (10 ÷ 12)
ld: Nhịp của dầm chính
Chiều rộng dầm chọn theo điều kiện đảm bảo sự ổn định của kết cấu.
= (0,3~0,5)hd
Dầm D6-2 có nhịp dầm 6,6m:
1
1
ℎ = 10 ~ 12 𝑙 =
(
⇨
Chọn hd = 600mm
)
(
1
10
~
1
12
). 6600 = 550~660𝑚𝑚
= (0,3~0,5)hd = ( 180÷ 300) mm chọn bd = 300mm
Dầm 𝐷4(300x600)mm
⇨
Dầm hành lang lấy D(300x450)mm
Dầm D3có nhịp dầm 6,6m:
1
1
ℎ = 10 ~ 12 𝑙 =
(
⇨
Chọn hd = 600mm
bd = 450mm
*
)
(
1
10
~
1
12
). 6600 = 550~660𝑚𝑚
Với dầm dọc ngang:
Chiều cao dầm được tính theo cơng thức:
hd =
. ld
md = (10 ÷ 12)
ld :nhịp dầm chính.
Chiều rộng dầm chọn theo điều kiện đảm bảo sự ổn định của kết cấu.
= (0,3~0,5)hd,
Với dầm D1 có nhịp dầm 7,2, m:
⇨
=(
)x7200 = (600~7200)mm
Chọn hd = 600 mm.
= (0,3~0,5)hd = ( 195÷ 325) mm chọn bd = 300mm
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
24
*
Với dầm D2 có nhịp dầm 10,8m:
=(
⇨
).10800 = (900~1080)mm
Chọn hd = 900mm.
= (0,3~0,5)hd = ( 270÷ 450) mm chọn bd = 300mm
Dầm phụ: h =
*
⇨
⇨
mm chọn D(200x650)mm
Với dầm Dt có nhịp dầm 2,6m:
=(
).2600 = (210~260)mm
Chọn hd = 450mm. bd =300mm
Với dầm Dvs có nhịp dầm 5,6m:
=(
).5600 = (460~560)mm
Chọn hd = 600mm. bd =200mm
Ta có bảng thống kê tiết diện dầm sàn:
Tên dầm
Kích thước
dầm
DAB
30x45cm
DBC,DE
30x60cm
DCD
30x45cm
DtrA
20x600cm
DtrB
30x60cm
DtrC
30x60cm
DtrD
30x60cm
DtrE
30x60cm
DtrG
20x60cm
D(BC,DE)TO
45x60cm
D4,5
30x90cm
DP
20x60cm
LÊ VIẾT DŨNG - MS: 451958
25