TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Lời nói đầu
Trong sự nghiệp cơng nghiệp hố, hiện đại hố của đất nước, ngành xây dựng cơ
bản đóng một vai trò hết sức quan trọng. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của mọi lĩnh
vực khoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bước tiến
đáng kể. Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một
nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất và năng lực, tinh thần cống
hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nước ngày càng văn minh và hiện
đại hơn.
Đối với các trường đại học ở đất nước ta hiện nay, nhu cầu nhà ở ký túc xá cho sinh
viên đang được đầu tư phát triển mạnh. Nhà dạng tổ hợp cao tầng là một hướng phát
triển phù hợp và có nhiều tiềm năng. Việc thiết kế kết cấu và tổ chức thi công một
ngôi nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản, thiết thực với một kĩ sư xây dựng.
Chính vì vậy đề tài tốt nghiệp của em là cơng trình “ Ký túc xá trường đại học Hồng
Đức” được xây dựng trong thành phố, là tổ hợp các phòng ở cho sinh viên, nhằm đáp
ứng nhu cầu nhà ở cho sinh viên hiện nay.
Nội dung của đồ án gồm 3 phần:
- Phần 1: Kiến trúc cơng trình.
- Phần 2: Kết cấu cơng trình.
- Phần 3: Cơng nghệ và tổ chức xây dựng.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại học Xây Dựng đã tận tình giảng
dạy, truyền đạt những kiến thức quý giá của mình cho em cũng như các bạn sinh viên
khác trong suốt những năm học qua. Đặc biệt, đồ án tốt nghiệp này cũng khơng thể
hồn thành nếu khơng có sự tận tình hướng dẫn của cơ Đồn Quỳnh Mai - Bộ mơn
cơng trình Bêtơng cốt thép và thầy Nguyễn Hùng Cường - Bộ môn công nghệ và tổ
chức xây dựng. Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã hỗ trợ và động viên trong suốt thời
gian qua để em có thể hồn thành đồ án ngày hơm nay.
Thơng qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hố lại tồn bộ kiến
thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính tốn kết cấu và công nghệ thi
công đang được ứng dụng cho các công trình nhà cao tầng của nước ta hiện nay. Do
khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp này khơng thể tránh khỏi những sai
sót. Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũng như của các bạn
sinh viên khác để có thể thiết kế được các cơng trình hồn thiện hơn sau này.
Hà Nội, ngày 1 tháng 06 năm 2014.
Sinh viên
Đỗ Trọng Cường
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHẦN I
KIẾN TRÚC
(10%)
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 1
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 2
SINH VIÊN THỰC HIỆN
MSSV
LỚP
:
:
:
:
:
ĐOÀN QUỲNH MAI
NGUYỄN HÙNG CƯỜNG
ĐỖ TRỌNG CƯỜNG
0132018
B18KX
Nội dung thiết kế:
I.
II.
III.
IV.
V.
Điều chỉnh thiết kế có sẵn theo yêu cầu của người hướn dẫn
Tìm hiểu dây truyền cơng năng kiến trúc, nắm vững các thông số chủ
yếu của công trình
Tìm hiểu chức năng và cách bố trí hệ thống kỹ thuật cơng trình (hệ
thống cơ – điện)
Thể hiện mặt bằng , mặt đứng, mặt cắt
Lập thuyết minh thiết kế kiến trúc
Các bản vẽ kèm theo:
-
KT 01: Bản
KT 02: Bản
KT 03: Bản
KT 04: Bản
vẽ
vẽ
vẽ
vẽ
mặt
mặt
mặt
mặt
đứng trục 1-9 và trục A-D
bằng tầng hầm, tầng 1 và tầng 2
bằng tầng 3-8 và tầng mái
cắt A-A và B-B
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. MƠ TẢ CƠNG TRÌNH
1.1. Tên cơng trình: Ký túc xá trường Đại học Hồng Đức
1.2. Địa điểm: Nằm trong khn viên thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa
Trước nhu cầu nhà ở cho sinh viên hiện nay, việc xây dựng các khu ký túc xá cho
sinh viên đang trở thành một vấn đề cũng rất cần thiết. Nó ln đi kèm với quy hoạch
xây dựng các trường đại học.
1.3. Quy mơ cơng trình:
Cơng trình cao gồm 9 tầng nổi, một tầng mái và một tầng hầm dùng làm Gara ôtô,
xe máy. Diện tích sàn của một tầng là 684,32m 2, tổng diện tích sàn 6843,2m2.
Hệ thống đường nội bộ bằng bê tông và gạch lá dừa đảm bảo độ bền lâu dài
Hệ thống cây xanh được bố trí nhằm tạo một trường cảnh quan thiên nhiên hài hòa
Hệ thống giao thơng; theo phương đứng có cầu thang bộ bố trí ở trung tâm và hai
bên thang bộ có bố trí thang máy từ tầng 1 đến tầng trên cùng. Theo phương ngang là
hành lang với bề ngang 2,8m nên tạo được sự thơng thống và thoải mái cho người sử
dụng.
Hệ thống điện nước, chiếu sáng được cung cấp đầy đủ và liên tục cho các phịng, hệ
thống thơng gió, che nắng phải đảm bảo tiện nghi chất lượng cao cho người sống &
làm việc trong cơng trình.
Kết luận
Nhìn chung, cơng trình đáp ứng đươc tất cả những u cầu chức năng, thẩm mỹ của
một khu kí túc xá của một trường đại học nổi tiếng.
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
II. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
2.1. Giải pháp mặt bằng
Với mặt bằng cơng trình là hình chữ nhật cân xứng, cơng trình được thiết kế theo
dạng cơng trình ký túc xá. Mặt bằng được thiết kế theo nhiều công năng của một ký
túc xá như: Gara để xem, phòng đọc sách, kho sách, phòng tin học, phòng ở sinh viên,
phòng văn hóa văn nghệ...
+ Tầng hầm: Diện tích xây dựng 776m2
Bao gồm gara để xe, phòng kỹ thuật, trạm bơm, rãnh thu nước, phòng bảo vệ. Tất
cả được bao bọc xung quanh bởi hệ thống vách tầng hầm, đảm bảo tốt khả năng chống
ẩm và chịu lực xô của áp lực đất cho cơng trình.
+ Tầng 1và tầng 2: Diện tích xây dựng 776m2
Được thiết kế làm các phòng đọc sách, sảnh, căng tin và phòng trực, phòng bán
hàng. Đây là khu tầng giành cho sinh viên trong việc học hành, học tin học. Hỗ trợ tài
liệu và lưu trữ sách báo. Kho sách được hỗ trợ từ các nguồn tài trợ, từ thư viện và của
nhà trường.
+ Tầng 3-8: Diện tích xây dựng 776m2
Được thiết kế làm phịng ở và sinh hoạt cho sinh viên. Giữa các phòng ở hai bên là
hành lang rộng 2.8m xuyên suốt chiều dài ngôi nhà. Với 14 phịng có diện tích bằng
nhau là 36.9m2. Mỗi phịng đều có phịng vệ sinh khép kín và trang bị tủ để đồ đạc.
Các phịng đều có hệ thống cửa chính và cửa sổ đủ cung cấp ánh sang tự nhiên. Giữa
khối nhà đươc bố trí 1 thang máy và 1 thang bộ bên cạnh, ngồi ra cịn bố trí một một
cầu thang bộ ở góc của tịa nhà nhằm đảm bảo việc đi lại.
+ Tầng 9: Diện tích xây dựng 776m2
Được thiết kế làm phịng văn hóa văn nghệ, là nơi hội họp nội bộ hay với ban lãnh
đạo nhà trường. Ngồi ra cịn bố trí sân chơi thống mát làm nơi giải trí cho sinh viên
sau các giờ hội họp.
+ Tầng mái:
Tầng mái ngoài 2 tum thang lên cịn bố trí 2 bể chứa nước. Hai lớp gạch lá nem có
tác dụng chống nóng, cách nhiệt và hệ thống ơng thốt nước có đường kính 110mm bố
trí ở các góc mái. Trên mái cịn bố trí hệ cột sét thu sét nhằm chống xét cho ngôi nhà.
Bao quanh mặt bằng mái có hệ sê nơ mái bằng bê tông cốt thép dốc 30% và rộng ra
mỗi bên 1.5m nhằm chống ướt hay ẩm do nước mưa và thu nước vào ống thu nước.
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Mặt bằng tầng hầm:
A
t - ê n g btc t
B
t - ê n g btc t
t - ê n g btc t
r · n h thu n- í c
B
g a thu n- í c
p.b¶ o v Ư
t - ê n g btc t
A
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Mặt bằng tầng 1:
A
wc 1
wc 1
s¶ n h c ầu
THANG
phò n g tr ực
sả n h c ầu
THANG
B
B
c ă n g tin
q uầy bá n hà n g
A
SVTH: TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Mặt bằng tầng 2:
A
wc 1
wc 1
s¶ n h c ầu
THANG
sả n h c ầu
THANG
B
B
p.đọ c sá c h
phò n g t in
hä c
k ho s¸ c h
A
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Mặt bằng tầng điển hình từ tầng 3 đến tng 8:
A
p.8 sin h v iê n
sả n h c Çu
THANG
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iê n
sả n h c ầu
THANG
B
B
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iª n
p.8 sin h v iª n
A
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIP
+ Mt bng tng 9:
A
wc 1
wc 1
phò n g
sả n h c ầu
THANG
c huẩn bị
phò n g v ă n
hó a v ă n
n g h ệsin h
v iê n
sả n h c ầu
THANG
sân c hơ i
lan c an
lan c an
B
lan c an
lan c an
B
lan c an
A
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Mặt bằng tầng mái:
A
t um c Çu t ha n g
B
bĨ
=2%
n- í c
=2%
=2%
B
t um c Çu t ha n g
bĨ
n- í c
A
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Mặt cắt A-A
c é t thu sÐt
tum c Çu
tha n g
c ộ t thu sét
tum c ầu
tha n g
Má I n g ó i
sân c hơ i
sân c hơ i
sw
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
10
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ Mặt cắt B-B :
t um c Çu
t ha n g
BĨN¦ í C
sw
sw
sw
sw
sw
sw
2.2. Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối khơng gian của cơng trình:
Mặt đứng cơng trình thể hiện kiến trúc bên ngồi, là bộ mặt của tịa nhà được xây
dựng. Mặt đứng cơng trình góp phần tạo nên quần thể kiến trúc các tịa nhà trong
khn viên trường nói riêng, và quyết định nhịp điệu kiến trúc tồn khu vực nói
chung. Mặc dù là khu ký túc xá nhưng được bố trí khá khang trang. Mặc dù vậy
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
11
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
nhưng phần kiến trúc không tránh khỏi đơn điệu do là thiết kế của một khu ký túc xá
giành cho sinh viên ở.
Tổng chiều cao toàn nhà là 34.2m. Trong đó chiều cao các tầng như sau :
- Tầng hầm : 3.55m
- Tầng 1 : 4.5m
- Tầng 3-9 : 3.4m
- Tầng mái : 2.5m
c é t t hu sÐt
t um c Çu
t ha n g
c é t t hu sÐt
t um c ầu
t ha n g
khun g kín h
mà u x a n h
d a tr ờ i
sân c hơ i
sân c hơ i
khu n hà e
pa r k
SVTH: TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
12
TRNG I HC XY DNG
KHOA XDDD&CN
tum c ầu
tha n g
sân c hơ i
Bể NƯ ớ C
THUYT MINH N TT NGHIP
tum c ầu
tha n g
sân c hơ i
SVTH: TRNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
III. GIẢI PHÁP KẾT CẤU
Với các yêu cầu kỹ thuật và giải pháp kiến trúc như vậy ta có giải pháp kết cấu như
sau:
- Hệ kết cấu được sử dụng cho cơng trình này là hệ khung
- Hệ thống cột và dầm tạo thành các khung cùng chịu tải trọng thẳng đứng trong
diện chịu tải của nó và tham gia chịu một phần tải trọng ngang tương ứng với độ cứng
chống uốn của nó.
- Hệ lõi là thang máy được bố trí ở chính giữa cơng trình suốt dọc chiều cao c ơng
trình chịu tải trọng ngang.
IV. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC
Giải pháp cung cấp điện :
- Dùng nguồn điện được cung cấp từ thành phố, cơng trình có trạm biến áp riêng.
- Hệ thống chiếu sáng hành lang đảm bảo độ rọi từ 20 – 40lux. Đối với các phịng
phục vụ nhu cầu giải trí, phịng đa năng có thêm u cầu chiếu sáng đặc biệt thì được
trang bị các thiết bị chiếu sáng cấp cao.
- Hệ thống dây điện cung cấp cho các thiết bị tiêu thụ điện được chôn ngầm ở trong
tường.
- Các bảng điện, ổ cắm, cơng tắc được bố trí ở những nơi thuận tiện, an tồn cho
người sử dụng, phịng tránh tai nạn điện trong q trình sử dụng.
- Tồn cơng trình cần được bố trí một buồng phân phối điện ở vị trí thuận lợi cho
việc đặt cáp điện ngồi vào và cáp điện cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện bên
trong cơng trình. Buồng phân phối này được bố trí ở tầng kĩ thuật.
- Trong buồng phân phối, bố trí các tủ điện phân phối riêng cho từng khối của cơng
trình, như vậy để dễ quản lí, theo dõi sự sử dụng điện trong cơng trình.
- Dùng Aptomat để khống chế và bảo vệ cho từng đường dây, từng khu vực, từng
phòng sử dụng điện.
Giải pháp cấp thoát nước :
Cấp nước :
- Nguồn nước:Nước cung cấp cho cơng trình được lấy từ nguồn nước thành phố.
- Cấp nước bên trong cơng trình:Theo qui mơ và tính chất của cơng trình, nhu cầu
sử dụng nước như sau:
+ Nước dùng cho sinh hoạt.
+ Nước dùng cho phòng cháy, cứu hoả.
Để đảm bảo nhu cầu sử dụng nước cho toàn cơng trình, u cầu cần có bể chứa
nước.
Giải pháp cấp nước bên trong cơng trình:Sơ đồ phân phối nước được thiết kế
theo tính chất và điều kiện kĩ thuật của nhà cao tầng, hệ thống cấp nước có thể phân
vùng tương ứng cho các khối. Đối với hệ thống cấp nước có thiết kế, tính tốn các vị
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
14
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
trí đặt bể chứa nước, két nước, trạm bơm trung chuyển để cấp nước đầy đủ cho tồn
cơng trình.
Thốt nước bẩn:
- Nước từ bể tự hoại, nước thải sinh hoạt, được dẫn qua hệ thống đường ống thoát
nước cùng với nước mưa đổ vào hệ thống thốt nước có sẵn của khu vực.
- Hệ thống thoát nước trên mái, yêu cầu đảm bảo thốt nước nhanh, khơng bị tắc
nghẽn.
- Bên trong cơng trình, hệ thống thốt nước bẩn được bố trí qua tất cả các phịng, là
những ống nhựa đứng có hộp che chắn để chống va đập.
Vật liệu chính của hệ thống cấp thoát nước:
+ Cấp nước:Đặt một trạm bơm nước ở tầng kĩ thuật, một trạm bơm có 2 –3 máy
bơm đủ đảm bảo cung cấp nước thường xuyên cho các phòng, các tầng.Những ống
cấp nước, dùng ống sắt tráng kẽm có D =(15- 50)mm, nếu những ống có đường kính
lớn hơn 50mm, dùng ống PVC áp lực cao.
+ Thoát nước: Để dễ dàng thoát nước bẩn, dùng ống nhựa PVC có đường kính
110mm hoặc lớn hơn, đối với những ống đi dưới đất dùng ống bê tông hoặc ống sành
chịu áp lực. Thiết bị vệ sinh tuỳ theo điều kiện mà áp dụng các trang thiết bị cho phù
hợp, có thể sử dụng thiết bị ngoại hoặc nội có chất lượng tốt, tính năng cao.
Giải pháp giao thông:
- Sử dụng hệ thống hành lang để phục vụ cho hoạt động giao thông theo phương
ngang.
- Theo phương đứng ta sử dụng hệ thống thang máy. Bên cạnh đó, để đề phịng
trường hợp mất điện, với lưu lượng người khá lớn ta sử dụng 2 cầu thang bộ, đồng
thời đặt các hệ thống báo động, cấp cứu đối với hệ thống thang máy để đề phòng
trường hợp mất điện xảy ra.
Giải pháp thơng tin, tín hiệu:
- Cơng trình được lắp đặt một hệ thống tổng đài điện thoại phục vụ thông tin, liên
lạc quốc tế và trong nước. Cáp đường dây điện thoại được dẫn ngầm trong tường từ
phịng tổng đài đến từng phịng trong cơng trình.
- Mỗi phòng sẽ được trang bị 1 đường dây truyền hình cáp để phục việc thơng tin
giải trí của người dân. Đường tín hiệu này sẽ được chơn ngầm trong tường..
Giải pháp chống sét và 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.
Giải pháp thông gió:
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
15
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Cơng trình được đảm bảo thơng gió tự nhiên nhờ hệ thống hành lang, 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 thống cho làm việc, nghỉ ngơi.
- Tại các buồng vệ sinh có hệ thống quạt thơng gió.
Giải pháp phịng cháy chữa cháy:
Giải pháp phịng cháy, chữa cháy phải tuân theo tiêu chuẩn phòng cháy-chữa cháy
cho nhà cao tầng của Việt Nam hiện hành. Hệ thống phòng cháy–chữa cháy phải được
trang bị các thiết bị sau:
- Hộp đựng ống mềm và vòi phun nước được bố trí ở các vị trí thích hợp của từng
tầng.
- Máy bơm nước chữa cháy được đặt ở tầng kĩ thuật.
- Bể chứa nước chữa cháy.
- Hệ thống chống cháy tự động bằng hoá chất.
- Hệ thống báo cháy gồm : đầu báo khói, hệ thống báo động.
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
16
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHẦN II
KẾT CẤU
(45%)
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 1
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 2
SINH VIÊN THỰC HIỆN
MSSV
LỚP
:
:
:
:
:
ĐOÀN QUỲNH MAI
NGUYỄN HÙNG CƯỜNG
ĐỖ TRỌNG CƯỜNG
0132018
B18KX
Nhiệm vụ thiết kế:
1.
Tìm hiểu các giải pháp kết cấu chính cho cơng trình và phạm vi ứng dụng
2.
Phân tích và lựa chọn giải pháp kết cấu cho cơng trình, lựa chọn sơ bộ tiết
diện
3.
Lấp phương án kết cấu
4.
Tính tốn tải trọng thẳng đứng (Tĩnh tải và hoạt tải) sàn
5.
Tính tốn tải trọng gió, vùng gió
6.
Sơ đồ tính tốn khung ngang
7.
Tính tốn thiết kế khung
8.
Tính tốn thiết kế sàn
9.
Tính tốn thiết kế móng
10.
Lập bản vẽ MB kết cấu, MB móng, chi tiết khung, chi tiết thép sàn, chi tiết
móng
11.
Lập thuyết minh tính tốn kết cấu
Bản vẽ kèm theo:
KC 01: Bản vẽ kết cấu
KC 02: Bản vẽ kết cấu
KC 03: Bản vẽ kết cấu
KC 04: Bản vẽ kết cấu
khung trục 5 tầng hầm và 1,2,3,4,5
khung trục 5 tầng 6,7,8,9 và mái
sàn tầng 3
móng khung trục 5
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. CƠ SỞ TÍNH TỐN
Các tài liệu sử dụng trong tính tốn:
- TCXDVN 356:2005. Kết cấu bê tơng cốt thép. Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn thiết kế.
Các tài liệu tham khảo:
- Hướng dẫn sử dụng chương trình SAP 2000.
- Sàn sườn BTCT toàn khối – ThS Nguyễn Duy Bân, ThS Mai Trọng Bình, ThS
Nguyễn Trường Thắng.
-Kết cấu bêtơng cốt thép ( phần cấu kiện cơ bản) – Pgs.Ts Phan Quang Minh, Gs.
Ts Ngơ Thế Phong, Gs. Ts Nguyễn Đình Cống.
- Kết cấu bêtông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa) – Gs.Ts Ngô Thế Phong, Pgs. Ts
Lý Trần Cường, Ts Trịnh Thanh Đạm, Pgs. Ts Nguyễn Lê Ninh.
- Khung bêtông cốt thép toàn khối – Pgs.Ts Lê Bá Huế,ThS Phan Minh Tuấn
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
18
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
II. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CƠNG TRÌNH
2.1. Các giải pháp về vật liệu:
Vật liệu dùng cho kết cấu nhà cao tầng thường sử dụng là bêtông cốt thép và thép
(bêtơng cốt cứng).
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. Ngồi 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 môi 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
không cịn độ cứng để chống đỡ cả cơng trình.
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.
Cơng trình bằng bê tông cốt 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 môi trường và nhiệt độ. Ngoài 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: Kích thước cấu kiện lớn, tải trọng bản thân của cơng trình tăng nhanh
theo chiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý là phức tạp.
Nên sử dụng bê tông cốt thép cho các cơng trình dưới 30 tầng (H < 100m).
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.
Các thông số kỹ thuật của bê tông theo tiêu chuẩn 356-2005.
+Bêtơng có khối lượng riêng 2500 daN/m3 .
+ Cấp độ bền của bêtơng dùng trong tính tốn cho cơng trình là B25.
Cường độ về nén Rb = 14,5 MPa = 1450 T/m2
Cường độ về kéo Rbt = 1,05 MPa = 105T/m2
Môđun đàn hồi của bê tông: xác định theo điều kiện bê tông nặng, khô cứng trong
điều kiện tự nhiên. Với cấp độ bền B25 thì Eb = 2,9*10 6 T/m2.
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
19
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Thép làm cốt thép cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thông thường
theo tiêu chuẩn TCVN 356 - 2005. Cốt thép chịu lực cho các dầm, cột dùng nhóm AII,
cốt thép đai, cốt thép giá, cốt thép cấu tạo và thép dùng cho bản sàn dùng nhóm AI.
Cường độ của cốt thép như sau:
Cốt thép chịu lực nhóm AII: Rs = 280MPa.
Cốt thép cấu tạo d ≥ 10 AII: Rs = 280MPa.
d< 10 AI : Rs = 225MPa.
Mô đun đàn hồi của thép:Es=21*10 4MPa
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.
2.2.Các giải pháp về hệ kết cấu chịu lực
Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng là yếu tố tải trọng ngang và trọng lượng bản
thân của nhà.Chúng ảnh hưởng trực tiếp đến chuyển vị,độ ổn định của nhà.
Căn cứ vào các nhân tố công năng kiến trúc của nhà, ta có thể có các giải pháp kết
cấu cho nhà như sau:
Hệ kết cấu khung chịu lực:
Cấu tạo: Bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳng đứng bằng các nút
cứng.
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
20
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIP
SƠ Đ ồ K H U N G CH ịU L ù C
Ưu điểm: Việc thiết kế tính tốn hệ kết cấu thuần khung đã được nghiên cứu nhiều,
thi công nhiều nên đã tích lũy được lượng lớn kinh nghiệm. Các công nghệ, vật liệu
lại dễ kiếm, chất lượng công trình vì thế sẽ được nâng cao.
Nhược điểm: 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 không 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.
Hệ kết cấu này thích hợp cho các nhà dưới 20 tầng.
Hệ kết cấu khung -tường:
Hệ kết cấu khung -tường (Khung và vách cứng ) được tạo ra bằng sự kết hợp hệ
thống khung và hệ thống vách cứng.Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu
vực cầu thang bộ,cầu thang máy,khu vệ sinh hoặc khu tường biên,là các khu có tường
liên tục nhiều tầng.Hệ thống khung được bố trí tại những khu vực còn lại của tòa
nhà.Hệ thống khung và vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn.Trong trường
hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn.Thường trong hệ kết cấu này vách thường
đóng vai trị chịu tải trọng ngang,hệ khung chủ yếu được thiết kế để chịu tải trọng
đứng.Sự phân rõ chức nâng này tạo điêu kiện tối ưu hóa các cấu kiện,giảm bớt kích
thước cột dầm,đáp ứng yêu cầu của kiến trúc.
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
21
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sơ đồ khung tường chịu lực
Hệ kết cấu lõi:
Cấu tạo:Lõi có dạng vỏ hộp rỗng,tiết diện kín hoặc hở,nhận các loại tải trọng tác
dụng lên cơng trình và truyền chúng xuống nền đất.Các sàn được đỡ bởi hệ dầm công
xôn vươn ra từ lõi cứng.
Sơ đồ kết cấu lõi
Ưu điểm:Kết cấu lõi cứng có khả năng chịu lực ngang tốt.
Nhược điểm:Khả năng chịu tải trọng đứng hạn chế.Với các sàn rộng thì các dầm
cơng xơn vươn ra để đỡ sàn phải có kích thước lớn,ảnh hưởng đến u cầu kiến trúc.
Hệ kết cấu khung – lõi:
Cấu tạo: 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 bêtơng 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 còn 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.
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
22
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sơ đồ kết cấu khung lõi
Ưu điểm: Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống lõi 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 ngôi nhà đến 40 tầng.
Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực:
Qua phân tích các ưu nhược điểm của những giải pháp đã đưa ra, căn cứ vào thiết
kế kiến trúc, đặc điểm cụ thể của cơng trình, ta sử dụng hệ kết cấu “khung – tường ”
chịu lực.Hệ thống khung-tường bao gồm các hàng cột biên, cột giữa, dầm chính, dầm
phụ, chịu tải trọng đứng và lõi chịu phần lớn tải trọng ngang.Việc thi công cũng đơn
giản hơn hệ kết cấu lõi.
2.3. Sự làm việc của cơng trình dưới tác dụng của tải trọng ngang
Sơ đồ giằng:
Là sơ đồ làm việc của nhà nhiều tầng,mà trong đó khung chỉ chịu phần tải trọng
thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải của nó,cịn tồn bộ tải trọng ngang và
một phần tải trọng thẳng đứng do các kết cấu cơ bản khác chịu(lõi,tường,hộp...).Trong
sơ đồ này tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột đều có độ cứng
chống uốn bé vơ cùng.
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
23
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA XDDD&CN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sơ đồ khung giằng:
Là sơ đồ làm việc của nhà nhiều tầng,mà khi khung cùng tham gia chịu tải trọng
đứng và ngang với các kết cấu chịu lực cơ bản khác.Trường hợp này khung có liên kết
cứng tại các nút.
Lựa chọn sơ đồ làm việc cho cơng trình:
Ta chọn sơ đồ làm việc của khung là sơ đồ Khung- giằng,hệ thống khung chịu tải
trọng đứng và ngang.
Cơng trình thiết kế có chiều dài 40,4m và chiều rộng 19,2 m, độ cứng theo phương
dọc nhà lớn hơn rất nhiều theo phương ngang nhà. Do đó khi tính tốn để đơn giản và
thiên về an toàn ta tách một khung theo phương ngang nhà tính như khung phẳng có
bước cột là l= 4,5 m.
2.4. Các giải pháp về kết cấu sàn
Phương án kết cấu sàn:
Cơng trình này có bước cột lớn nhất là 4,5m nên đề xuất một số phương án kết cấu
sàn như sau:
+ Sàn sườn: -Sàn sườn có bản dầm
-Sàn sườn có bản kê bốn cạnh
-Sàn dày sườn (sàn ơ cờ)
+ Sàn khơng dầm(sàn nấm)
Sàn sườn có bản dầm:
Cấu tạo: Sàn sườn có bản dầm là sàn gối lên dầm,tường mà tỷ lệ cạnh dài và cạnh
ngắn của bản l2 2
l1
SVTH: ĐỖ TRỌNG CƯỜNG – MSSV: 0132018 – LỚP: B18KX
24