Tài liệu Tòa nhà văn phòng cho thuê khánh hội – hoa lư – ninh bình

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1 – KIẾN TRÚC 1.1 Giới thiệu công trình. Những năm gần đây Việt Nam đã đẩy mạnh quan hệ ngoại giao với nhiều quốc gia và xây dựng nền kinh tế thị trường, nhờ đó mà nền kinh tế đã có những bước phát triển vượt bậc.Sự phát triển của nền kinh tế đã kèm theo sự phát triển của cơ sở hạ tầng , do vậy mà những tòa nhà văn phòng mang tính kinh doanh đã mọc lên để phục vụ cho những công ty chưa thể theo kịp nhu cầu cơ sở hạ tầng. Vì thế với dự án công trình tòa nhà văn phòng cho thuê Khánh Hội – Hoa Lư – Ninh Bình sẽ được triển khai để hợp lý hóa những yêu cầu đòi hỏi trên và góp phần đẩy mạnh sự phát triển của nước ta. 1 2 3 4 7 lèi vµo 6 5 Hình 1.1. Mặt bằng tổng thể. Trong những năm gần đây ở nước ta,mô hình nha cao tầng đã trở thành xu thê cho ngành xây dựng .Muốn phát triển đất nước cũng như tổng công ty muốn hoạch định thành phố với những công trình nhà cao tầng ,trước hết bởi do nhu cầu xây dựng ,sau là khẳng định tầm vóc của đất nước trong thời kì CNH-HĐH. SVTH: Đinh Văn An 1 1.2 .Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng: - Tòa nhà văn phòng cho thuê Khánh Hội – Hoa Lư – Ninh Bình. Tọa lạc tại Thị trấn Thiên Tôn,Huyện Hoa Lư, Tỉnh Ninh Bình. Trong đó : Lớp 6 là lớp địa chất tốt bao gồm cát thô có lẫn sỏi, cuội có khả năng chịu tải lớn. Với chiều dày lớn và chưa kết thúc trong phạm vi lỗ khoan 60m. Do đó rất đáng tin cậy làm nền móng cho các công trình cao tầng. 1.3 ..Điều kiện kinh tế-xã hội khu đất xây dựng : - Công trình xây dựng tại Thị trấn Thiên Tôn, Huyện Hoa Lư, Tỉnh Ninh Bình. Tỉnh Ninh Bình phía Đông giáp tỉnh Nam Định qua sông Đáy, phía Tây giáp tỉnh Thanh Hóa, phía Nam giáp biển (vịnh Bắc Bộ), phía Bắc giáp tỉnh Hòa Bình và Hà Nam. SVTH: Đinh Văn An 2 Hình 1.2 Hình chiếu đứng chính của toàn nhà chính 1.4 Giải pháp kiến trúc. 1.4.1 Giải pháp kiến trúc mặt bằng. - Tầng trệt với công năng gồm 1 quầy cafe giải khát và các phòng máy biến thế máy bơm và phòng bảo vệ tòa nhà . - Tầng 8 là 1 phòng họp được trang bị đầy đủ các loại máy chiếu máy tính làm việc hiện đại theo dây chuyền tạo lên 1 hệ thống có lối làm việc hiện đại công nghiệp hóa. SVTH: Đinh Văn An 3 1.4.2 Các giải pháp cấu tạo về mặt cắt. 1.4.3 Giải pháp kiến trúc mặt đứng - Chiều cao tầng được thiết kế: + Tầng trệt 3.6 m + Tầng lửng – tầng 7 chiều cao tầng là 3.3 m + Tầng 8 có chiều cao 4.5 m - Nhờ sự tương phản về hình khối mà công trình có sự tương phản mạnh mẽ với khung cảnh thiên nhiên xung quanh nhưng vẫn uy nghi hiện đại. Các cửa sổ được làm bằng kính và bố trí xen kẽ hài hòa làm cho kiến trúc mặt đứng trở lên linh hoạt và đủ lớn để đảm bảo ánh sáng tới bên trong của các phòng . vật liệu trang trí ngoài còn sử dụng vật liệu sơn nhiệt đới trang trí cho công trình. 1.4.4 Hệ thống giao thông. 1.4.4.1 Giao thông theo phương đứng. 1.4.4.2 - Giao thông theo phương ngang. SVTH: Đinh Văn An 4 1.4.5 Thông gió và chiếu sáng 1.4.6 Hệ thống cấp thoát nước. 1.4.7 Hệ thống phòng hỏa. 1.4.8 Chống sét. SVTH: Đinh Văn An 5 Chương 2 : LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU. 2.1 Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng. 2.1.1 Tải trọng ngang . - Trong kết cấu thấp tầng tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ theo sự tăng lên của độ cao . Còn trong kết cấu cao tầng , nội lực chuyển vị do tải trọng ngang sinh ra rất nhanh theo độ cao , áp lực gió động đất là tác nhân chủ yếu thiết kế kết cấu . - Nếu công trình được xem như một thanh công xôn , ngàm tại mặt đất thì lực dọc tỷ lệ nghịch với chiều cao , momen do tải trọng ngang tỷ lệ với bình phương chiều cao. M = P x H (tải trọng tập trung ) 2 M = q x H /2 ( tải trọng phân bố đều ) - Chuyển vị do tải trọng ngang tỷ lệ thuận với lũy thừa bậc bốn của chiều cao.  P H 3 / 3EJ ( tải trọng tập chung )  q H 4 / 8EJ ( tải trọng phân bố đều ) - Trong đó : P – tải trọng tập trung ; q – tải trọng phân bố ; H- chiều cao công trình. Do vậy tải trọng ngang cuả tòa nhà cao tầng trở thành nhân tố chủ yếu để thiết kế kết cấu. 2.1.2 Hạn chế chuyển vị. Theo sự tăn lên của chiều cao nhà , chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh .Trong thiết kế kết cấu , không chỉ yêu cầu thiết kế đủ khả năng chịu lực mà còn yêu cầu kết cấu có đủ độ cứng cho phép . Khi chuyển vị ngang lớn thường ngây ra những hậu quả sau. - Làm kết cấu tăng thêm những chuyển vị phụ đặc biệt là kết cấu đứng . Khi chuyển vị tăng lên , độ lệch tâm tăng lên do vậy nếu nội lực tăng lên vượt quá khả năng chịu lực của kết cấu sẽ bị sụp đổ công trình. - Làm cho người ở và làm việc cảm thấy khó chịu và hoảng sợ ảnh hưởng đến công tác và sinh hoạt . - Làm tường và một số trang trí xây dựng bị nứt và phá hỏng , làm cho ray thang máy bị biến dạng , đường ống và đường điện bị phá hoại . SVTH: Đinh Văn An 6  Do vậy phải hạn chế việc chuyển vị ngang. 2.1.3 Giảm trọng lượng bản thân . - Xem xét từ sức chịu tải của nền đất . Nếu cùng một cường độ thì khi giảm trọng lượng bản thân có thể tăng lên một số tầng khác . - Xét về dao động , giảm trọng lượng bản thân tức là giảm khối lượng tham gia dao động như vậy sẽ giảm được thành phần của gió và động đất . - Xét về mặt kinh tế , giảm trọng lượng bản thân tức là tiết kiệm được vật liệu , giảm giá thành công trình bên cạnh đó còn tăng không gian sử dụng .  Từ các nhận xét trên ta thấy trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần quan tâm đến giảm trọng lượng bản thân kết cấu . 2.2 Giải pháp móng cho công trình . 2.3 Giải pháp kết cấu phần thân công trình. 2.3.1 Các lựa chọn giải pháp kết cấu. 2.3.1.1 Các lựa chọn giải pháp kết cấu chính. Căn cứ theo thiết kế ta chia ra các giải pháp kết cấu chính như sau : SVTH: Đinh Văn An 7 a. Hệ tường chịu lực . - - Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện chịu lực theo phương thẳng đứng của nhà là các tường phẳng.Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường thông qua các bản sàn được xem là cứng tuyệt đối.Trong mặt phẳng của chúng các vách cứng (chính là các vách tường) làm việc như thanh công xôn có chiều cao tiết diện lớn . Với hệ kết cấu này thì khoảng không bên trong công trình còn phải phân chia thích hợp để đảm bảo yêu cầu kết cấu. Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng tuy nhiên theo điều kiện kinh tế và yêu cầu kiến trúc của công trình ta thấy phương án này không thỏa mãn. b. Hệ khung chịu lực. - - Hệ được tạo bởi các cột và các dầm liên kết cứng tại nút tạo thành hệ khung không gian của nhà . Hệ kết cấu này tạo được không gian kiến trúc khá linh hoạt và tính toán khung đơn giản.Nhưng nó tỏ ra kém hiệu quả khi tải trọng ngang công trình lớn , nên tải trọng ngang của công trình không cao.Tuy nhiên với công trình này do chiều cao không lớn nên tải trọng ngang không cao , do vậy có thể sử dụng được cho công trình này. Hệ kết cấu khung chịu lực có thể áp dụng cho công trình này. c. Hệ lõi chịu lực. d. Hệ kết cấu hỗn hợp. Sơ đồ giằng :Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó còn tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác như lõi tường chịu lực . Trong sơ đồ này thì tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc các cột chỉ chịu nén. Sơ đồ khung - giằng :Hệ kết cấu khung - giằng ( khung và vách cứng )được tạo ra bằng sự kết hợp giữa khung và vách cứng .Hai hệ thống khung và vách cứng được liên kết qua hệ kết cấu sàn .Hệ thống vách cứng đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng . Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa kết cấu , giảm bớt kích thước SVTH: Đinh Văn An 8 cột và dầm , đáp ứng được yêu cầu kiến trúc . Sơ đồ này khung có liên kết cứng tại các nút. Sơ đồ khung – giằng có khả năng dùng cho nhà cao tầng trên 50 m. 2.4 Các lựa chọn giải pháp kết cấu sàn . 2.5 Lựa chọn kết cấu chịu lực chính. 2.6 Sơ đồ tính của hệ kết cấu . 2.7 .Chọn sơ bộ kích thước tiết diện . 2.7.1 Xác định chiều dày bản theo công thức : SVTH: Đinh Văn An 9 2.7.2 . Xác định tiết diện dầm SVTH: Đinh Văn An 10 2.7.3 . Tiết diện cột : Áp dụng công thức : F k . N n.q.F k . Rb Rb Trong đó - Fc : Diện tích tiết diện ngang của cột Rn =145 kg/cm2 đối với bê tông cấp độ bền B25. 1,2 1,5 : hệ số ảnh hưởng Mômen N : Lực nén được tính như sau: N = n.q.F Với n là số tầng của công trình. q: (1,2  1,5 ) T/m F là diện tích chịu tải của cột. Cột góc: Dựa vào mặt bằng tầng điển hình ta có thể thấy diện tích chịu tải của cột trục 1 và trục A . Ta chọn diện tích chịu tải cột trục C1 làm diện tích chịu tải tính toán: F = (4+1,5).(0,5.8,5+1,5)= 31,625 m2 Có thể sơ bộ lấy cường độ tính toán là q=1,2 (T/ m2)sàn  FC k . N n.q.F 11.1, 2.31, 625 k . 1, 2. 0,345m 2 Rb Rb 1450 Chọn tiết diện cột từ tầng trệt đến tầng 2 là hxb = 60x60 cm. Từ tầng 3 đến tầng 6 là :  FC k . N n.q.F 8.1, 2.31, 625 k . 1, 2. 0, 25m 2 Rb Rb 1450 Chọn tiết diện cột 50x50cm . Từ tầng 7 đến tầng mái là :  FC k . N n.q.F 4.1, 2.31, 625 k . 1, 2. 0,126m 2 Rb Rb 1450 Chọn tiết diện cột 40x40cm . Cột Biên: - Dựa vào mặt bằng tầng điển hình ta có thể thấy diện tích chịu tải của cột trục 2 và trục C.Ta chọn diện tích chịu tải cột trục 2C làm diện tích chịu tải tính toán: F = (4+1,5).(0,5.8,5+0,5.8)= 45,375 m2 Có thể sơ bộ lấy cường độ tính toán là q=1,2 (T/ m2)sàn  FC k . N n.q.F 11.1, 2.45,375 k . 1, 2. 0, 49m 2 Rb Rb 1450 Chọn tiết diện cột từ tầng trệt đến tầng 2 là hxb = 70x70 cm. Từ tầng 3 đến tầng 6 là : SVTH: Đinh Văn An 11  FC k . N n.q.F 8.1, 2.45,375 k . 1, 2. 0,36m 2 Rb Rb 1450 Chọn tiết diện cột 60x60cm . Từ tầng 7 đến tầng mái là :  FC k . N n.q.F 4.1, 2.45,375 k . 1, 2. 0,18m 2 Rb Rb 1450 Chọn tiết diện cột 45x45cm . 2.7.4 Chọn sơ bộ tiết diện vách: 2.8 Tải trọng 2.8.1 . Tải trọng thẳng đứng lên sàn . 2.8.1.1 . Tĩnh tải sàn Bảng 2.8.1.1.1.1. Tĩnh Tải Phòng làm việc. SVTH: Đinh Văn An 12 Bảng 2.8.1.1.1.2. Tĩnh Tải Phòng vệ sinh γ - Líp v÷a lãt mac 75 - Líp mµng chèng thÊm - Líp v÷a tr¸t trÇn - ThiÕt bÞ vÖ sinh - Tæng tÜnh t¶i: 0.02 2.00 0.040 1.1 0.044 0.02 0.02 0.02 0.003 1.80 1.80 1.80 1.80 0.036 0.027 0.027 0.050 0.180 1.3 1.3 1.3 1.1 0.047 0.035 0.035 0.053 0.214 Bảng 2.8.1.1.1.3. Tĩnh Tải Sàn Mái. γ - Líp g¹ch chèng nãng - Líp chèng thÊm - HÖ thèng kü thuËt - Líp v÷a l¸ng, tr¸t - Tæng tÜnh t¶i: 0.03 0.03 2.2 2.2 0.05 1.60 0.066 0.066 0.030 0.080 0.242 1.2 1.2 1.1 1.2 0.079 0.079 0.033 0.096 0.287 Bảng 2.8.1.1.1.4. Tĩnh tải sàn cầu thang C¸c líp - MÆt bËc ®¸ granit - BËc x©y g¹ch - B¶n bªt«ng chÞu lùc - Líp v÷a lãt, tr¸t - Tæng tÜnh t¶i (ph©n bè trªn mÆt chÐo) ChiÒu dµy líp γ 0.02 0.08 0.10 0.04 2.70 1.80 2.50 1.60 0.054 0.144 0.250 0.064 1.1 1.1 1.1 1.3 0.512 Bảng 2.8.1.1.1.5. Tĩnh Tải tường SVTH: Đinh Văn An 13 0.059 0.158 0.275 0.083 0.576 * Tường x©y g¹ch ®Æc dµy 220 tÇng lung-7 Cao: 3.3 - 2 líp tr¸t - G¹ch x©y 0.03 0.22 1.60 1.80 * Tường x©y g¹ch ®Æc dµy 220 tÇng 8 Cao: 4.5 - 2 líp tr¸t - G¹ch x©y 0.03 0.22 1.60 1.80 * Tường x©y g¹ch ®Æc dµy 220.tầng - 2 líp tr¸t - G¹ch x©y * Tường m¸i x©y dµy 220 . SVTH: Đinh Văn An 14 Cao : 3.5 (m) 0.03 0.22 1.80 1.80 Cao: 3.05 (m) 0.158 1.307 1.465 1.099 1.3 1.1 0.206 1.437 1.643 1.315 1.3 1.1 0.281 1.960 2.241 1.793 (m) 0.216 1.782 1.998 1.499 0.189 1.386 1.575 1.181 (m) 1.3 1.1 0.246 1.525 1.770 1.416 γ - 2 líp tr¸t - G¹ch x©y 0.03 0.22 Cao: * Tường x©y g¹ch ®Æc dµy 220. TÇng m¸i 1.60 1.80 2.05 0.146 1.208 1.354 1.016 1.3 1.1 0.190 1.329 1.519 1.215 (m) γ - 2 líp tr¸t - G¹ch x©y 0.03 0.22 1.60 1.80 0.098 0.812 0.910 0.683 2.8.1.2 .Hoạt tải sàn Bảng 2.8.1.2.1.1. Bảng hoạt tải sàn SVTH: Đinh Văn An 15 1.3 1.1 0.128 0.893 1.021 0.817 2.8.1.3 Tải trọng gió tc W j =W o∗k∗c W 0 là giá trị tiêu chuẩn áp lực gió tĩnh tại Đồng Nai thuộc vùng áp lực gió - IIA địa hình B 2 có W 0 =125 daN/m . -k là hệ số áp lực gió phụ thuộc độ cao và dạng địa hình( bảng 5-TCVN 2737-95). - c là hệ số khí động ( bảng 6-TCVN 2737-95). c day =0,8 , c hút = 0,6 -h j là chiều cao tầng thứ j (m). -D j là kích thước các cạnh của công trình theo phương x, y tương ứng ( m). -Thời gian sử dụng giả định của công trình 30 năm. -Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió n =1,1. SVTH: Đinh Văn An 16 TÇng Tầng m¸i TÇng 8-1 Tầng m¸i TÇng 8 TÇng 7 TÇng 6 TÇng 5 TÇng 4 TÇng 3 TÇng 2 TÇng 1 TÇng lửng TÇng trệt Zj (m) 36.55 34.50 36.55 33.50 30.00 26.70 23.40 20.10 16.80 13.50 10.20 6.90 3.60 hi (m) 3.05 3.30 2.05 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.60 Bảng 2.8.1.3.1.1. Tải trọng tác động của gió. Djx Djy HÖ sè Wttj ®Èy Wttj hót k (m) (m) (daN/m) (daN/m) 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 2.8.2 Lập sơ đồ tính và tính toán nội lực. 2.8.2.1 . Sơ đồ tính và gán tải trọng. Yêu cầu nhiệm vụ tính toán khung trục 3 SVTH: Đinh Văn An 17 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 27.5 1.26 1.25 1.26 1.24 1.22 1.19 1.16 1.13 1.10 1.06 1.00 0.88 0.83 461 495 310 491 483 471 460 448 437 436 396 349 359 346 371 233 368 362 353 345 336 327 315 297 255 269 Hình 2.8.2.1.1. Xây dựng mô hình etabs 2.8.2.2 Khai báo và gán các tải trong TT, HT1, HT2, HT3, GXT,GXP, GYT,GYP. SVTH: Đinh Văn An 18 Hình 2.8.2.2.1. Sơ đồ gán TT sàn của tầng điển hình SVTH: Đinh Văn An 19 Hình 2.3 Tĩnh tải tường Tác dụng vào SVTH: Đinh Văn An 20