ỜI
I Ầ
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 đất nước ngày càng văn minh và hiện đại hơn.
Đối với sự nghiệp phát triển kinh tế của đất nước, nhu cầu tạo ra một bộ máy
hành chính với các thủ tục đơn giản, nhanh chóng, thuận tiện cho người dân là việc
làm hết sức cần thiết và cần được đầu tư phát triển. Cơng trình dạng tổ hợp khu hành
chính tập trung 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 c ng tr nh
Thiết kế trụ sở quản l thị trường thành phố
óng Cái ‘’
Nội dung của khóa luận 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 qu thầy c trường Đại học Lâm Nghiệp 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, khóa luận tốt nghiệp này cũng kh ng thể hồn
thành nếu khơng có sự tận t nh hướng dẫn của thầy Hoàng Gia Dương- Bộ mơn Kỹ Thuật
Cơng Trình - Khoa Cơ điện & Cơng trình. 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 khóa luận 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 cơng trình nhà cao tầng của nước ta hiện nay. Do khả năng và
thời gian hạn chế, khóa luận tốt nghiệp này không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất
mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy c 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... tháng 12 năm 2018.
Sinh viên
Trần Văn ức
MỤC LỤC
ỜI
I ĐẦU
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
ĐẶT VẤ ĐỀ .................................................................................................................1
CH
G
GIỚI THI U C
. . GIỚI THI U C
G TR
G TR
H V ĐẶC ĐIỂ
KI
TR C ..................3
H ...................................................................................3
1.1.1. Tên cơng trình. .......................................................................................................3
. .2. Địa điểm đặc điểm xây dựng c ng tr nh .............................................................. 3
1.2.Tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc cơng trình ....................................................................4
1.3. Quy mơ cơng trình ....................................................................................................4
1.4. Các giải pháp kiến trúc ............................................................................................. 5
. . . Giải pháp về mặt bằng và mặt đứng c ng tr nh.....................................................5
1.4.2. Giải pháp giao thông ............................................................................................. 8
1. . . Giải pháp chiếu sáng ............................................................................................. 8
. . .Giải pháp cấp điện nước ........................................................................................9
1.4.5 Phòng cháy chữa cháy ............................................................................................ 9
CH
G 2. GIẢI PHÁP K T CẤU VÀ TẢI TRỌNG..............................................10
2.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu cho cơng trình............................................................. 10
2.1.1. Hệ kết cấu khung chịu lực ...................................................................................10
2.1.2. Hệ kết cấu khung - tường ....................................................................................11
2.1.3. Hệ kết cấu lõi .......................................................................................................11
2.1.4. Hệ kết cấu khung – lõi .........................................................................................11
2.2. Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện .......................................................................13
2.2. . Sơ bộ chiều dày sàn ............................................................................................. 13
2.2.2. Sơ bộ kích thước dầm .......................................................................................... 15
2.2. . Sơ bộ kích thước cột ............................................................................................ 15
2. . Xác định tải trọng tác dụng lên hệ kết cấu ............................................................. 18
2. . Tĩnh tải ..................................................................................................................18
CH
G .THI T K K T CẤU CỘT DẦM .......................................................... 24
3.1. Tính tốn cột ...........................................................................................................24
. . . Cơ sở lý thuyết tính cột .......................................................................................24
3.1.2. Áp dụng tính tốn, bố trí cốt thép cho cột ........................................................... 27
CH
G . TÍ H TỐ S
. .................................................................................32
. . Cơ sở lý thuyết. .......................................................................................................32
. . . Cơ sở lý thuyết tính sàn bê tơng cốt thép ............................................................ 32
. .2. Cơ sở lý thuyết cấu tạo sàn bê tông cốt thép .......................................................32
. . . Sơ đồ ....................................................................................................................33
CH
G 5. THI T K K T CẤU NGẦM CƠNG TRÌNH ......................................38
5.1. Nội lực thiết kế kết cấu ngầm. ................................................................................38
5.2. Điều kiện địa chất thủy văn c ng tr nh. ..................................................................39
5.3. Lựa chọn sơ bộ phương án cho kết cấu ngầm. .......................................................44
5. . . Xác định sức chịu tải của cọc. .............................................................................45
5.3.2. Tính tốn số lượng cọc trong đài. ........................................................................50
5. . . Xác định kích thước đài giằng móng..................................................................52
5.4. Lập mặt bằng kết cấu móng cho cơng trình. .......................................................... 52
5.4.1.Kiểm tra phản lực đầu các cọc trong cơng trình. ..................................................52
5.4.2. Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng của đài ...............................................53
5.5. Kiểm tra tổng thể kết cấu móng. ............................................................................54
5.5.1. Kiểm tra áp lực dưới đáy móng theo khối quy ước. ............................................54
5.5.2. Kiểm tra lún cho móng cọc. ................................................................................57
5.6. Tính tốn cốt thép đài giằng móng. .......................................................................58
CH
G 6. THI CƠNG PHẦN NGẦM CƠNG TRÌNH ...........................................60
6. . Phân tích điều kiện thi cơng phần ngầm.................................................................60
6.1.1. Giới thiệu sơ bộ đặc điểm cơng trình ..................................................................60
6.1.2 Cơng tác chuẩn bị .................................................................................................60
6.1.3. Kiểm tra chỉ giới xây dựng. .................................................................................60
6.1.4. Giác móng cơng trình .......................................................................................... 61
6. .5. Điều kiện cung ứng nguyên vật liệu. ...................................................................61
6.2. Giải pháp thi công phần kết cấu ngầm cơng trình ..................................................62
6.2.1. Lựa chọn giải pháp thi công cọc..........................................................................62
6.2.2. ựa chọn phương pháp hạ cọc.............................................................................63
6.2.3. Lựa chọn máy ép cọc. .......................................................................................... 63
6.2.4. Kỹ thuật thi công ép cọc ......................................................................................65
6.2.5.Kiểm tra chất lượng, nghiệm thu cọc ...................................................................67
6.3. Thi cơng nền móng .................................................................................................69
6.3.1. Lựa chọn phương án đào và tính khối lượng thi c ng đào đất ............................ 69
6.3.2. Tổ chức thi c ng đào đất .....................................................................................72
6.4. Công tác bê tông cốt thép móng .............................................................................74
6.4.1. Thiết kế ván khn móng ....................................................................................74
6. .2. Tính ván khu n đài cọc .......................................................................................75
6.5. Kỹ thuật thi công bê tơng móng .............................................................................75
6.6. An tồn lao động thi cơng phần ngầm ....................................................................78
CH
G 7. THI CÔNG PHẦN THÂN ......................................................................80
7. . Phân tích điều kiện thi cơng phần thân cơng trình ................................................80
7. . . Đặc điểm cơng trình ............................................................................................ 80
7.2. Giải pháp thi cơng kết cấu thân cơng trình ............................................................. 80
7.2. . Phân đợt thi công. ................................................................................................ 81
7.2.2. Phân đoạn thi công. ............................................................................................. 81
7.3. Thiết kế, thi công và nghiệm thu ván khn, cột chống cho tầng điển hình ..........84
7.3.1. Thiết kế ván khuôn cột ........................................................................................84
7.4. Thiết kế ván khuôn dầm 25x60 ..............................................................................87
7.4.1. Tính ván khu n đáy dầm .....................................................................................87
7.4.2. Tính ván khuôn thành dầm ..................................................................................89
7.5. Thiết kế ván khuôn cho ô sàn .................................................................................91
7.5.1. Cấu tạo ván khu n
sàn điển hình: S1 (7,04x4,77)m ........................................91
7.6. Thi công và nghiệm thu cốt thép cho một tầng điển hình (ht=3,6m) .....................92
7.6.1. Yêu cầu kỹ thuật ..................................................................................................92
7.6.2. Lắp dựng cốt thép ................................................................................................ 93
7.6.3. Nghiệm thu và bảo quản cốt thép đã gia c ng. ...................................................93
7.7. Thi công và nghiệm thu bê tông cho một tầng điển hình .......................................93
7.7.1. Các yêu cầu kỹ thuật chung .................................................................................93
7.7.2. Lập biện pháp kỹ thuật thi công phần bê tông cột...............................................95
7.8. Lập biện pháp kỹ thuật thi công bêtông dầm sàn ...................................................99
7.8.1. Biện pháp thi công ............................................................................................... 99
CH
G 8. BỐ TRÍ TỔNG MẶT BẰNG CƠNG TRÌNH ......................................102
8.1. Ngun tắc bố trí tổng mặt bằng ..........................................................................102
8.2. Tính tốn diện tích kho bãi ...................................................................................102
8.3. Tính tốn diện tích nhà tạm ..................................................................................103
8.3.1. Số người trên c ng trường .................................................................................103
8.3.2. Bố trí nhà tạm trên mặt bằng .............................................................................103
8.4. Bố trí c ng trường ................................................................................................103
CH
G 9. ập dự tốn hồn thiện th một tầng điển h nh ....................................105
9. . Các cơ sở tính tốn dự tốn ..................................................................................105
9. . . Phương pháp lập dự toán xây dựng c ng tr nh .................................................105
K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ .....................................................................................110
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2. . Kích thước sơ bộ của sàn ..............................................................................14
Bảng 2.2. Kích thước sơ bộ dầm ...................................................................................15
Bảng 2. . Sơ bộ kích thước cột .....................................................................................17
Bảng 2. . Tĩnh tải tường xây gạch đặc dày 110 (tầng 2) ..............................................18
Bảng 2.5. Tĩnh tải tường xây gạch đặc dày 220 (tầng 2) ..............................................18
Bảng 2.6. Tĩnh tải tường xây gạch đặc dày 220 (tầng điển hình) .................................19
Bảng 2.7. Tĩnh tải tường xây gạch đặc dày 110 (tầng điển hình) .................................19
Bảng 2.8. Tĩnh tải tường xây gạch đặc dày 220 (tầng tum) ..........................................19
Bảng 2.9. Tĩnh tải tường xây gạch đặc dày 110 (tầng tum) ..........................................20
Bảng 2. 0. Tĩnh tải sàn sân thượng, sàn mái .................................................................20
Bảng 2. . Tĩnh tải sàn hành lang .................................................................................20
Bảng 2. 2.Tĩnh tải tác dụng lên sàn kh ng có tường ngăn ...........................................21
Bảng 2.13. Giá trị hoạt tải của các phòng chức năng ....................................................21
Bảng 2.14. Bảng tổng hợp tải trọng gió ........................................................................22
Bảng 3.1. Lý thuyết tính tốn cột lệch tâm....................................................................24
Bảng . .
men
sàn điển hình ................................................................................34
Bảng 4.2. Bố trí thép ô sàn 337 .....................................................................................37
Bảng 4.3. Bố trí thép ô sàn 334 .....................................................................................37
Bảng 4.4. Bố trí thép ơ sàn 335 .....................................................................................37
Bảng 5.1: Nội lực tính tốn tại chân cột. .......................................................................38
Bảng 5.2: Nội lực tiêu chuẩn tại chân cột. ....................................................................39
Bảng5.3: Số liệu chỉ tiểu cơ l của nền đất. ..................................................................40
Bảng 5. :
u nhược điểm cọc ép. .................................................................................44
Bảng 5.5:
u nhược điểm cọc khoan nhồi. ...................................................................44
Bảng 5.6: Kết quả lực ma sát trung bình các lớp đất.....................................................46
Bảng 5.7: Nội lực tính tốn tại chân cột ........................................................................51
Bảng 5.8:Nội lực tiêu chuẩn tại chân cột ......................................................................51
Bảng 5.9 - Bảng số liệu tải trọng ở các đầu cọc. .......................................................... 53
Bảng 5.10: Tính tốn, chọn thép đài móng. ..................................................................59
Bảng 6.1 - Khối lượng cọc cần ép của công trình .........................................................65
Bảng 6.2 - Thời gian tác dụng các cấp tải trọng. ........................................................... 67
Bảng 7. . Đặc tính kỹ thuật của ván khuôn thép ........................................................... 84
Bảng 7.2 Tổ hợp ván khuôn sàn S1(7,04x4,77) ............................................................ 91
DANH MỤC CÁC HÌNH
H nh . . Phối cảnh mặt bằng tầng ...............................................................................5
H nh .2.
ặt bằng tầng ............................................................................................... 5
H nh . . Phối cảnh mặt bằng tầng điển h nh .................................................................5
H nh . .
ặt bằng tầng điển h nh ..................................................................................5
H nh .5. Phối cảnh mặt bằng tầng tum ..........................................................................6
H nh .6.
ặt bằng tầng tum ...........................................................................................6
H nh .7.
ặt bằng tầng 2 ............................................................................................... 6
H nh .8.
ặt bằng tầng mái ...........................................................................................6
H nh .9a.
ặt đứng trục A ............................................................................................. 7
H nh .9b.
ặt dứng trục ............................................................................................. 7
H nh . 0. Phối cảnh c ng tr nh ......................................................................................8
H nh .
. Phối cảnh c ng tr nh ......................................................................................8
Hình 2.1 - Sơ đồ khung chịu lực ...................................................................................10
Hình 2.2 - Kết cấu lõi vách ........................................................................................... 11
H nh 2. .
ặt bằng các
sàn ........................................................................................14
Hình 2.4 - Diện tích truyền tải lên cột ...........................................................................16
H nh 2.5a. Bản vẽ d kết cấu .........................................................................................22
H nh 2.6a. Bản vẽ d kết cấu .........................................................................................22
H nh 2.7. Sơ đồ khung kh ng gian ................................................................................23
H nh . : Sơ đồ bố trí cốt thép trong bản sàn ................................................................ 33
H nh .2. Sơ đồ tính tốn thép trong sàn .......................................................................34
Hình 5. :
ặt cắt trụ địa chất. .......................................................................................43
H nh 5.2. Chi tiết nối cọc............................................................................................... 45
Hình 5. .Biểu đồ m men khi vận chuyển .....................................................................48
H nh 5. . Biểu đồ momen khi cẩu lắp ...........................................................................49
H nh 5.5. Thép móc cẩu ................................................................................................ 49
Hình 5.6: Bố trí cọc đài cọc
......................................................................................52
H nh 5.7 Cột đâm thủng đài theo dạng h nh tháp. .........................................................54
H nh 5.8. Sơ đồ bố trí cọc .............................................................................................. 54
Hình 5.9. Sơ đồ tính đáy khối móng quy ước. .............................................................. 55
H nh 5. 0. Sơ đồ tính thép đài móng. ...........................................................................58
H nh 5.
.
ặt bằng định vị cọc ...................................................................................59
Hình 6.1- Cấu tạo máy ép cọc Robot ............................................................................64
Hình 6.2 -
ặt bằng móng c ng tr nh ...........................................................................70
Hình 6.3 - Khối lượng đào đất bằng máy ......................................................................71
H nh 6. . Các dạng uốn thép .........................................................................................76
Hình 7.1. - Cấu tạo ván khu n cột ................................................................................86
Hình 7.2. -
ặt bằng ván khu n cột ............................................................................86
H nh 7. . Ván khu n dầm 25x60...................................................................................87
H nh 7. . Cấu tạo ván khu n dầm .................................................................................87
H nh 7.5. Ván khu n đáy dầm .......................................................................................87
H nh 7.6.Ván khu n thành dầm chính DC5-(30x70) ....................................................90
H nh 7.8. Ván khu n
sàn điển h nh ............................................................................92
H nh 7.9. Thi c ng phần thân c ng tr nh .....................................................................101
ẶT VẤ
Ề
1. Mục tiêu nghiên cứu
a. Mục tiêu tổng quát
- Vận dụng các kiến thức chun ngành vào tính tốn cơng trình
- Củng cố kiến thức về lĩnh vực kiến trúc, kết cấu thi c ng đã được đào tạo tại khoa
Cơ Điện và Cơng Trình.
- Sử dụng các phần mềm chun ngành thành thạo cho cơng trình.
- Làm quen với công tác thiết kế kết cấu, thi công, rèn luyện phẩm chất và kĩ năng cần
thiết của người kĩ sư.
b. Mục tiêu cụ thể
- Tính tốn thiết kế được các kết cấu chính của cơng trình
- Sử dụng các phần mềm cần thiết và thông dụng hiện nay gồm: AutoCad, Etabs, Sap
để tính tốn thiết kế triển khai các hạng mục cơng trình một cách nhanh gọn và hiệu
quả.
2. ối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là Thiết kế trụ sở quản l thị trường tỉnh
óng Cái’’
Phạm vi nghiên cứu là:
+ Giải pháp kiến trúc
+ Giải pháp kết cấu
+ Giải pháp thi công
3. Nội dung nghiên cứu
- Cách bố trí kiến trúc các phịng theo c ng năng và mục đích sử dụng trong cơng
trình.
- Vận dụng các tiêu chuẩn thiết kế và thi công mới nhất của Việt
am và nước ngồi
vào cơng trình thực tế.
- Ứng dụng các phần mềm chuyên ngành vào và có sự đánh giá so sánh với tính tốn
theo lý thuyết đã học.
- Tính tốn thiết kế lập được hồ sơ kiến trúc theo yêu cầu của khóa luận.
- Thiết kế, lập biện pháp thi công và tổ chức thi công các cấu kiện chính của cơng
trình.
- Xây dựng được hồ sơ bản vẽ thi cơng các kết cấu chính của cơng trình.
1
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thống kê các tài liệu chuyên ngành
liên quan trong và ngoài nước. Mặt khác, sử dụng sự hỗ trợ của máy tính điện tử nhằm
giảm thời gian thực hiện và tăng mức độ chính xác trong tính tốn.
2
CHƢƠ G 1
GIỚI HI
1.1. GIỚI HI
C
C
G
G
HV
ẶC I
I
C
H
Với xu thế chung của cả nước về việc xây dựng các khu hành chính tập
trung, tạo điều kiện thuận lợi cho cán bộ trụ sở quản l thị trường tỉnh
óng Cái làm
việc cơng tác. Nhận thấy sự cấp thiết cần phải đầu tư do đó UB D tỉnh
óng Cái đã
quy hoạch các phịng ban, góp phần nâng cao hiệu quả trong quản l thị trường.
1.1.1. Tên cơng trình.
“Trụ sở quản l thị trường tỉnh
óng Cái
Chủ đầu tư: UB D tỉnh
óng Cái
1.1.2. ịa điểm đ c điể
xây dựng c ng tr nh
C ng tr nh được xây dựng ở
óng Cái – Quảng inh
Đặc điểm khí hậu Quàng inh như sau:
a. Nhiệt độ và lƣợng
ƣa:
- Quảng Ninh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới có một mùa hạ nóng ẩm mưa nhiều;
một mùa đ ng lạnh ít mưa và tính nhiệt đới nóng ẩm là bao trùm nhất.
- Do nằm trong vành đai nhiệt đới nên hàng năm có hai lần mặt trời qua thiên đỉnh,
tiềm năng về bức xạ và nhiệt độ rất phong phú.
- Ảnh hưởng bởi hồn lưu gió mùa Đ ng am Á nên khí hậu bị phân hố thành hai
mùa: mùa hạ nóng ẩm với mùa mưa mùa đ ng lạnh với mùa khô.
- Về nhiệt độ: được xác định có mùa đ ng lạnh, nhiệt độ khơng khí trung bình ổn định
dưới 20oC. Mùa nóng có nhiệt độ trung bình ổn định trên 25oC.
- Về mưa: theo quy ước chung, thời kỳ có lượng mưa ổn định trên 100 mm là mùa
mưa; cịn ma khơ l ma cĩ lượng mưa tháng ổn định dưới 100 mm.
- Theo số liệu quan trắc, mùa lạnh ở Quảng Ninh bắt đầu từ hạ tuần tháng 11 và kết
thúc vào cuối tháng
năm sau mùa nóng bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào đầu tháng
10.
- Mùa ít mưa bắt đầu từ tháng
cho đến tháng
năm sau mùa mưa nhiều bắt đầu từ
tháng 5 và kết thúc vào đầu tháng 10.
- Giữa hai mùa lạnh và mùa nóng hai mùa kh và mùa mưa là hai thời kỳ chuyển tiếp
khí hậu, mỗi thời kỳ khoảng một tháng (tháng 4 và tháng 10).
3
- Sự chênh lệch về nhiệt độ trung bình của tháng tiêu biểu cho mùa đ ng (tháng )
thấp hơn nhiệt độ trung bình của tháng tiêu biểu cho mùa hạ (tháng 7) 120C và thấp
hơn nhiệt độ trung bình của tháng 1 theo tiêu chuẩn nhiệt độ cùng vĩ tuyến là 5,10C
b. Gió
- Mùa khơ:
Gió Đ ng am:chiếm 30% - 40%
Gió Đ ng:chiếm 20% - 30%
-
ùa mưa:
Gió Tây Nam:chiếm 66%
Hướng gió Tây am và Đ ng am có vận tốc trung bình: 2,15 m/s
Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng
ngồi ra cịn có gió Đ ng Bắc
thổi
c.
c điể
t cấu
Trong khoảng thời gian gần đây nước ta đã xảy ra một số trận động đất nhẹ, tuy
nhiên vẫn chưa có thiệt hại nào đáng kể. Đối với cơng trình nhà cao tầng việc ảnh
hưởng do tải động đất gây ra tương đối lớn gây ảnh đến chất lượng công tr nh nhưng
nước ta nằm trong vùng ít có khả năng xảy ra động đất nếu có cũng chỉ là những dư
chấn nhẹ mà thơi. Vì vậy nên cơng trình TRỤ SỞ QUẢN LÝ THỊ TR ỜNG THÀNH
PHỐ MĨNG CÁI kh ng tính tốn đến khả năng chịu lực động đất của kết cấu bên trên.
Nhằm tạo đường nét hiện đại, khơng gian rộng cơng trình ứng dụng các
giải pháp thiết kế và thi công tiến bộ nhất hiện nay như móng cọc khoan nhồi, sàn
bêtơng khơng dầm…vvv.
1.2.Tiêu chuẩn thi t k ki n trúc cơng trình
Áp dụng quy chuẩn thiết kế:
- Căn cứ TCVN: 323-2004: nhà cao tầng tiêu chuẩn thiết kế
- Căn cứ TCVN: 4219-1986: cơng trình cơng cộng tiêu chuẩn thiết kế
- Căn cứ TCVN: 276-2003: nguyên tắc cơ bản để thiết kế
- Căn cứ TCVN: 2737-1995: tải trọng và tác động
- Căn cứ TCVN: 46-1986: chống sét cho nhà và cơng trình cơng cộng
1.3. Quy mơ cơng trình
-Diện tích khu đất: 1031 m2.
-Chiều cao c ng tr nh tính đến sàn mái: 35.25 m (tính từ mặt đất tự nhiên).
4
-Chiều cao c ng tr nh tính đến đỉnh mái: 38.25 m (tính từ mặt đất tự nhiên).
-Tổng diện tích sn: 2677 m2
-Cơng trình có tổng cộng: 9 tầng bao gồm:
-Tầng 1 cao
5,4 m
-Tầng 2 cao
4,2 m
-Tầng 3 => tầng 9 cao 3,6 m
-Tầng tum cao
3,0 m
1.4. Các giải pháp ki n trúc
1.4.1. Giải pháp v
1.4.1.1.
t ằng và
t đứng c ng tr nh
t ằng c ng tr nh
Hình 1.1. Phối cảnh mặt bằng tầng 1
Hình 1.2. Mặt bằng tầng 1
Hình 1.3. Phối cảnh mặt bằng tầng điển hình
Hình 1.4. Mặt bằng tầng điển hình
5
Hình 1.5. Phối cảnh mặt bằng tầng tum
Hình 1.6. Mặt bằng tầng tum
Hình 1.8. Mặt bằng tầng mái
Hình 1.7. Mặt bằng tầng 2
Là dạng chữ nhật, bố trí hành lang giữa, rất thuận tiện cho việc bố trí các khơng
gian kiến trúc của các phòng làm việc cũng như xử lý kết cấu các tầng. Cơng trình
được bố trí 01 thang bộ và 0 thang máy C ng tr nh được xây dựng với mục đích làm
nơi làm việc trụ sở quản l thị trường cho nên tất yếu phải đạt yêu cầu về c ng năng
trong quá trình sử dụng:
Tầng 1: phòng khách, phòng trực ban kho hàng tịch thu nhà vệ sinh
Tầng 2: Tổ c ng tác số
tổ c ng tác số 2 phịng hành chính quản l
phịng
tiếp khách và họp giao ban nhà vệ sinh
Tầng 3-9: Phòng đội phó phịng đội trưởng tổ c ng tác số
phịng sử l
tổ c ng tác số
phòng vệ sinh
Nhà sử dụng hệ khung bê tông cốt thép đổ theo phương pháp tồn khối, có hệ
lưới cột khung dầm sàn, kết cấu tường kính bao che nhẹ. Vì vậy đảm bảo tính hợp lý
của kết cấu và phù hợp với chức năng của cơng trình.
6
Hệ khung sử dụng cột, dầm có tiết diện vng hoặc chữ nhật kích thước tuỳ
thuộc điều kiện làm việc và khả năng chịu lực của từng cấu kiện.
- Chiều cao tầng 1: 5,4 m
- Chiều cao tầng 2: 4,2 m
- Chiều cao tầng: 3-9: 3,6 m
- Chiều cao tầng mái: 3 m
- Các tầng được bố trí hệ thống cửa đi cửa sổ hợp lí tạo ra khơng gian làm việc thơng
thống cho cán bộ và nhân viên.
1.4.1.2.
t đứng c ng tr nh
b
2
Hình 1.
3
4
. Mặt đ ng tr c
c
5
Hình 1. b. Mặt d ng tr c 1
7
d
Hình 1.10. Phối cảnh cơng trình
Hình 1.11. Phối cảnh cơng trình
Mặt đứng có ý nghĩa quan trọng trong việc thể hiện
đồ kiến trúc, phong cách
kiến trúc của một tịa nhà.
Cơng trình có hình khối khơng gian vững khoẻ cân đối. Mặt đứng chính sử
dụng các ơ cửa lớn có kích thước và khoảng cách hợp lý tạo nhịp điệu cho cơng trình
C ng tr nh thể hiện vu ng vắn tạo cảm giác vững trại trang trọng của cơ quan nhà
n
c
1.4.2. Giải pháp giao thông
Sảnh và hành lang nối giữa các phòng là giải pháp giao th ng theo phương
ngang của các tầng của cơng trình.
Giao thơng theo phương đứng giữa các tầng l cầu thang bộ phục vụ đi lại và
thốt hiểm. Cầu thang bộ được bố trí thơng với sảnh chính thuận lợi cho việc thốt
hiểm khi có sự cố cháy nổ.
Giao th ng hướng của chính vào tầng 1 của tòa nhà, 2 cầu thang máy phục vụ
đi lại lên xuống tiện lợi nhanh chóng.
1.4.3. Giải pháp chi u sáng
Cửa sổ được bố trí đều khắp bốn mặt của cơng trình và do diện tích mặt bằng
cơng trình lớn nên chỉ 1 bộ phận cơng trình nhận được hầu hết ánh sáng tự nhiên vào
ban ngày, những nơi ánh sáng tự nhiên khơng thể đến được thì sử dụng chiếu sáng tự
nhiên còn ban đêm sử dụng chiếu sáng nhân tạo là chủ yếu.
8
1.4.4.Giải pháp cấp điện nƣớc
Cơng trình sử dụng nguồn điện khu vực do tỉnh cung cấp. Ngồi ra cịn dùng
nguồn điện dự trữ phịng khi có sự cố là một máy phát điện đặt ở tầng kỹ thuật nhằm
đảm bảo cung cấp điện 24/24 giờ cho cơng trình.
Hệ thống điện được đi trong các hộp gen kỹ thuật. Mỗi tầng đều có bảng điều
khiển riêng cung cấp cho từng phần hay khu vực. Các khu vực đều có thiết bị ngắt
điện tự động để cô lập nguồn điện cục bộ khi có sự cố.
Cơng trình có hồ nước mái, sử dụng nước từ trạm cấp nước thành phố sau đó
bơm lên hồ nước mái, rồi phân phối lại cho các tầng. Bể nước này cịn có chức năng
dự trữ nước phòng khi nguồn nước cung cấp từ trạm cấp nước bị gián đoạn (sửa chữa
đường ống v..v..) và quan trọng hơn nữa là dùng cho cơng tác phịng cháy chữa cháy.
Cơng trình có hệ thống thốt nước mưa trên sàn kỹ thuật nước mưa nước sinh hoạt
ở các căn hộ theo các đường ống kỹ thuật dẫn xuống tầng hầm qua các bể lắng lọc sau
đó được bơm ra ngồi và đi ra hệ thống thoát nước chung của tỉnh. Tất cả hệ thống
đều có các điểm để sửa chữa và bảo trì.
1.4.5 Phịng cháy chữa cháy
Cơng trình có trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy cho nhà cao tầng theo
đúng tiêu chuẩn TCVN 2622-78 Phòng cháy chữa cháy cho nhà và cơng trình u
cầu thiết kế .C ng tr nh cịn có hệ thống báo cháy tự động và bình chữa cháy bố trí ở
khắp các tầng, khoảng cách xa nhất từ các phịng có người ở đến lối thoát gần nhất
nằm trong quy định, họng chữa cháy được thiết lập riêng cho cao ốc…
9
CHƢƠ G 2. GIẢI PHÁP K T CẤU VÀ TẢI TRỌNG
2.1. Lựa chọn giải pháp k t cấu cho công trình
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 cơng trình
chịu tải trọng ngang.
2.1.1. Hệ k t cấu khung chịu lực
Cấu tạo: Bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thng ng bng cỏc nỳt cng.
SƠ Đồ KHUNG CHịU LựC
Hỡnh 2.1 - Sơ đồ khung chịu lực
u điểm: Việc thiết kế tính tốn hệ kết cấu thuần khung đã được nghiên cứu nhiều, thi
cơng nhiều nên đã tích lũy được lượng lớn kinh nghiệm. Các công nghệ, vật liệu lại dễ
kiếm, chất lượng cơng trình vì thế sẽ được nâng cao.
hược 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 kh ng 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.
10
2.1.2. Hệ k t cấu khung - tƣờng
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 cịn lại của tịa
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
nghĩa rất lớn.Thường trong hệ kết cấu này vách thường
đóng vai trò 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.
2.1.3. Hệ k t 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
c ng x n vươn ra từ lõi cứng.
Hình 2.2: Kết cấu lõi, vách
u điểm: Kết cấu lõi cứng có khả năng chịu lực ngang tốt.
hược điểm:Khả năng chịu tải trọng đứng hạn chế.Với các sàn rộng thì các
dầm c ng x n vươn ra để đỡ sàn phải có kích thước lớn, ảnh hưởng đến yêu cầu kiến
trúc.
2.1.4. Hệ k t 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 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
nghĩa rất lớn.
u 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
11
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 công trình
cao tầng.Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ng i 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 c ng cũng đơn giản
hơn hệ kết cấu lõi.
Các tiêu chuẩn áp dụng trong thiết kế kết cấu cơng trình
Các tài liệu sử dụng trong tính tốn:
- TCVN 5574 - 2012, Tiêu Chuẩn Thiết Kế Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép
- TCVN 2737 - 1995, Tải Trọng Và Tác Động - Tiêu Chuẩn Thiết Kế
Các tài liệu tham khảo:
- GS.TS Phan Quang Minh, GS.TS Ngô Thế Phong, GS.TS Nguyễn Đ nh Cống. Kết
Cấu Bê Tông Cốt Thép (Phần cấu kiện cơ bản). Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật,
Hà Nội, 2012
- Khung Bê Tông Cốt Thép, PGS.TS Lê Bá Huế. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà
Nội, 2009
- GS.TS Nguyễn Đ nh Cống. Sàn sườn BTCT toàn khối – Nhà xuất bản Xây dựng, Hà
Nội, 2008
- GS.TS Ngô Thế Phong, PGS.TS Lý Trần Cường, TS Trịnh Thanh Đạm, PGS.TS
Nguyễn Lê Ninh. Kết cấu bêtông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa) Nhà xuất bản Xây
dựng, 2012
Vật liệu sử dụng trong thiết kế kết cấu chính cơng trình
Từ các giải pháp kết cấu đã tr nh bày việc chọn vật liệu bê tông cốt thép sử dụng cho
tồn cơng trình phải bảo đảm tính chịu lực và có thể chịu được m i trường.
Các thông số kỹ thuật của bê tông theo tiêu chuẩn 5574 - 2012
+ 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 có Rb = 14,5 MPa = 1450 (T/m2)
12
Cường độ về kéo có Rbt= 1,05 MPa = 105 (T/m2)
đun đàn hồi của bê t ng: Xác định theo điều kiện bê tông nặng, khô cứng trong
điều kiện tự nhiên. Với cấp độ bền B25 thì Eb = 2,9*106 (T/m2).
Thép làm cốt thép cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi th ng thường theo
tiêu chuẩn TCVN 5574 - 2012. Cốt thép chịu lực cho các dầm, cột dùng nhóm AII, cốt
thép đai 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: có Rs = 280 MPa.
- Cốt thép cấu tạo d ≥ 0 AII: có Rs = 280
Pa.
- Cốt thép cấu tạo d < 10 AI: có Rs = 225 MPa.
đun đàn hồi của thép:Es=21*104MPa
Các loại vật liệu khác:
- Gạch xây : 6,5x10,5x22, #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 l khác và độ sạch.Khi đạt tiêu chuẩn thiết kế mới
được đưa vào sử dụng.
2.2. Lựa chọn sơ ộ ích thƣớc cấu kiện
2.2.1. Sơ ộ chi u dày sàn
Công thức xác định chiều dày bản sàn như sau:
hs =
D.l
m
(2.1)
Trong đó:
D - hệ số phụ thuộc vào đặc tính của tải trọng theo phương đứng tác dụng lên sàn D =
0,8 1,4.
l-Chiều dài cạnh ngắn;
m - hệ số phụ thuộc vào đặc tính làm việc của sàn m = 5 5 cho sàn làm việc theo
2 phương và m = 0 5 cho sàn làm việc theo
Xét các
các
phương;
sàn: Dựa vào kích thước các cạnh của bản sàn trên mặt bằng kết cấu ta phân
sàn ra làm 2 loại:
13
2 sàn làm việc theo 2 phương (thuộc
+ Loại : Các sàn có t số các cạnh l2 l
loại bản kê
cạnh).
+ Loại 2: Các sàn có t số các cạnh l2 l > 2 sàn làm việc theo
phương (thuộc
loại bản dầm).
1
2
3
4
5
D
D
S3
S2
S1
S1
C
C
S5
S4
S6
S6
B
B
S3
S2
S1
S1
A
A
1
2
3
4
5
Hình 2.3. Mặt bằng các ơ s n
Lmin=Min(360,704)=360cm
D=1
2 l =70
50= 95<2. Sàn làm việc kiểu bản kê
cạnh. Chọn m=40
D.lmin 1.360
=
= 9cm
m
40
hs s1 =
Tính tốn tương tự ta có chiều dày các sàn được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 2.1.
ích thƣớc sơ ộ của sàn
hs
h schon
(cm)
(cm)
40
9
15
Bản kê 4 cạnh
40
10,5
15
1,47
Bản kê 4 cạnh
40
12
15
262
1,82
Bản kê 4 cạnh
40
6,6
10
262
1,6
Bản kê 4 cạnh
40
6,6
10
L1
L2
(cm)
(cm)
S1
704
360
1,95
Bản kê 4 cạnh
S2
704
420
1.67
S3
704
477
S4
477
S5
420
Tên ô sàn
L2/l1
Loại ô bản
14
m
S6
360
262
1,34
Bản kê 4 cạnh
40
6,6
10
2.2.2. Sơ ộ ích thƣớc dầm
Chiều cao rộng dầm tính theo c ng thức sau:
hd
1
L
m
;
bd = (0,3-0,5) hd (2-3)
Trong đó:
- L: chiều dài dầm đang xét
- m =(8-12) đối với dầm chính
- m=(12-20) đối với dầm phụ
- m=(5-7) đối với dầm công xôn
Gọi lần lượt dầm ứng với nhịp 70 0 2620
770
200
600
0 là D
D2 D
D
D5, D6.
Tính toán cho dầm điển h nh D dài 70 cm
H = (1/8-1/12) L = (1/8-1/12)x 704 = 58,6 ÷ 88 (cm)
Chọn h = 60 (cm)
Chọn b theo điều kiện đảm bảo sự ổn định của kết cấu:
B = (0.3-0.5)h =18÷30 (cm)
Chọn b = 25 (cm)
Vậy hd = 60cm, bd=25 cm, dầm chính D1 có kích thước bxh=025x60 (cm)
Tính tốn tương tự cho các dầm còn lại ta được kết quả thể hiện qua bảng sau :
Bảng 2.2.
STT
ích thƣớc sơ ộ dầ
Nhập thơng số
Chọn
ld(m)
md
hd(cm)
bd1(cm)
bd2(cm)
hd(cm)
bd(cm)
D1
7.04
12
58.67
17.601
29.335
60
25
D2
2.62
12
21.83
6.549
10.915
25
25
D3
4.77
10
47.7
14.31
23.85
50
25
D4
4.2
10
42
12.6
21
45
25
D5
3.6
10
36
10.8
18
40
25
D6
1.31
10
13.1
3.93
6.55
25
25
2.2.3. Sơ ộ ích thƣớc cột
Diện tích cột xách định theo công thức:
15
A
kN
(cm2 )
Rb
Trong đó:
- k: hệ số kể đến ảnh hưởng của mô men, lấy k = 1-1,5
- N: lực dọc trong cột do tải trọng đứng
- Rb: Cường độ chịu nén bê tơng, với bê tơng B25, có Rb=145 daN/m2
1
2
3
4
5
D
D
F4
F5
C4
C5
F10
F8
C
C
C8
C7
B
B
F9
F7
F1
F2
F3
A
A
C1
C2
1
2
C3
3
4
5
Hình 2.4: Diện tích truyền tải lên cột
Cột góc tầng 1-2-3
Cột C
Diện truyền tải của cột :
S1
4.47 7,04
.
7,8672 (m2 )
2
2
Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=n.qs.S1 = 10.1.7.8672= 78.672(daN)
Với cột góc lấy k =1,5
A
1,5.78672
813 (cm2 )
145
Chọn A=900cm2có tiết diện C ( 0x 0)
Tính tốn tương tự ta có tiết diện cột được thể hiện qua bảng sau:
16
(2-4)
Bảng 2.3. Sơ ộ ích thƣớc cột
m
q
số tầng (kG/m2)
Cột
F
N
k
Rb
Ftinh
Fchon
h chọn
b chọn
(m2)
(kG)
hệ số
(kG/Cm2)
(cm2)
(cm2)
cm
cm
c1 10
1000
7.75
77500
1.5
145
801.7241
900
30
30
c2 10
1000
13.3
133000
1.3
145
1192.414
1200
40
30
c3 10
1000
8.4
84000
1.3
145
753.1034
900
30
30
c4 10
1000
15.3
153000
1.3
145
1371.724
1400
40
35
c5 10
1000
12.3
123000
1.3
145
1102.759
1200
40
30
c6 10
1000
21.7
217000
1.1
145
1646.207
1750
50
35
c7 10
1000
18.8
188000
1.1
145
1426.207
1500
50
30
c8 10
1000
17.4
174000
1.1
145
1320
1400
40
35
c9 10
1000
10.98
109800
1.3
145
984.4138
1050
35
30
17
Ghi chú