BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM CẤU TẠO KIẾN TRÚC 3 Biên Soạn: TS.Lê Trọng Hải ThS.Nguyễn Đức Trọng www.vn CẤU TẠO KIẾN TRÚC 3 Ấn bản 2015 Các ý kiến đóng góp về tài liệu học tập này, xin gửi về e-mail của ban biên tập: tailieuhoctap@hutech.vn MỤC LỤC I MỤC LỤC MỤC LỤC. III BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG .1 ĐẶC ĐIỂM NHÀ CÔNG NGHIỆP .2 CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA NHÀ CÔNG NGHIỆP .1 Tham số cơ bản trong nhà công nghiệp một tầng.2 Tham số cơ bản của nhà công nghiệp nhiều tầng.3 CÁC BỘ PHẬN CỦA NHÀ CÔNG NGHIỆP. 5 BÀI 2: KẾT CẤU CHỊU LỰC CỦA NHÀ CÔNG NGHIỆP .1 CÁC DẠNG KẾT CẤU CHỊU LỰC CỦA NHÀ CÔNG NGHIỆP VÀ … CHỌN CHÚNG.1 Các dạng kết cấu chịu lực của nhà công nghiệp .2 Lựa chon giải pháp kết cấu chịu lực nhà công nghiệp .2 KẾT CẤU CHỊU LỰC NHÀ CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG .1 Khung bê thông cốt thép.2 Khung bê tông cốt thép lắp ghép .3 Khung cứng bê tông côt thép .4 Vòm bê tông cốt thép .6 Khung cứng bằng thép.8 Khung hỗn hợp .3 KẾT CẤU CHỊU LỰC CÙA NHÀ CÔNG NGHIỆP NHIỀU TẦNG.2 Phương án sàn có dầm .3 Phương án sàn không dầm. 37 BÀI 3: KẾT CẤU BAO CHE NHÀ CÔNG NGHIỆP .1 KẾT CẤU BAO CHE THẲNG ĐỨNG .2 CỬA SỔ, CỬA ĐI, CỬA CỔNG NHÀ CÔNG NGHIỆP .2 Cửa đi, cửa cổng nhà công nghiệp.3 MÁI, CỬA MÁI NHÀ CÔNG NGHIỆP.
47 BÀI 4: NỀN SÀN VÀ CÁC KẾT CẤU PHỤ. 48 II MỤC LỤC 4.1 Những vấn đề chung .2 Cấu tạo các loại nền sàn công nghiệp .3 Cấu tạo một số chi tiết chủ yếu của nền sàn nhà công nghiệp .2 CẤU TẠO CÁC KẾT CẤU PHỤ CHỦ YẾU TRONG NHÀ CÔNG NGHIỆP .3 Tầng kỹ thuật và sàn thao tác. 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 58 HƯỚNG DẪN III HƯỚNG DẪN MÔ TẢ MÔN HỌC Cấu tạo kiến trúc 3, cấu tạo kiến trúc công nghiệp là phần tiếp nối của cấu tạo kiến trúc nhà dân dụng, một trong những môn học nhằm phục vụ cho học tập của sinh viên ngành kiến trúc - xây dựng.
Môn học trang bị những kiến thức cơ sở về chi tiết cấu tạo các bộ phận tạo thành công trình công nghiệp.Từ đó, giúp sinh viên nhận dạng, thể hiện và thiết kế được các chi tiết cấu tạo của các bộ phận công trình công nghiệp trong thực tế. NỘI DUNG MÔN HỌC - Bài 1. Khái niệm chung: Cung cấp cho học viên khái niệm chung, các tham số, bộ phận của nhà công nghiệp và yêu cầu khi thiết kế. Kết cấu chịu lực nhà công nghiệp: Bài này mô tả cấu tạo, phân loại khung bêtông cốt thép, khung thép nhà công nghiệp.
Kết cấu bao che: Bài này mô tả cấu tạo các bộ phận thẳng đứng và nằm ngang của nhà công nghiệp. Nền sàn và kết cấu phụ: Trình bày các bộ phận phụ, tuy nhiên chúng không thể thiếu khi thiết kế nhà công nghiệp. KIẾN THỨC TIỀN ĐỀ Môn học cấu tạo kiến trúc 3 đòi hỏi sinh viên có nền tảng về các môn cơ sở kiến trúc, kiến trúc nhập môn, hình học hoạ hình, cấu tạo kiến trúc 1,2. YÊU CẦU MÔN HỌC Người học phải dự học đầy đủ các buổi lên lớp và thể hiện các chi tiết cấu tạo kiến trúc lên bản vẽ ở nhà.
IV HƯỚNG DẪN CÁCH TIẾP NHẬN NỘI DUNG MÔN HỌC Để học tốt môn này, người học cần ôn tập các bài đã học, trả lời các câu hỏi, đọc trước bài mới và tìm thêm các tài liệu, hình ảnh liên quan đến bài học, tham quan các công trình để tìm hiểu các cấu tạo kiến trúc thực tế. Đối với mỗi bài học, sinh viên đọc trước mục tiêu và tóm tắt bài học, sau đó đọc nội dung bài học. Kết thúc mỗi ý của bài học, cần thảo luận nhóm để hiểu rõ hơn vấn đề. Kết thúc toàn bộ bài học, sinh viên thể hiện các chi tiết kiến trúc lên bản vẽ.
PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC Môn học được đánh giá gồm: − Điểm quá trình: 40%. Đi học chuyên cần, hoàn thành tuyển hoạ cấu tạo kiến trúc 3 do GV quyết định, phù hợp với quy chế đào tạo và tình hình thực tế tại nơi tổ chức học tập. Hình thức bài thi tự luận trong 90 phút. Nội dung gồm các bài từ 1 đến 4.
BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG 1 BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG 1.1 ĐẶC ĐIỂM NHÀ CÔNG NGHIỆP Nhà công nghiệp là loại nhà được sử dụng để đáp ứng nhu cầu sản xuất ra sản phẩm phục vụ nhu cầu con người. Nhà công nghiệp có nhiều loại, có thể một tầng, nhiều tầng hoặc hỗn hợp, một nhịp hay nhiều nhịp kết hợp với khung phẳng, tường chịu lực hay kết cấu không gian, làm bằng bêtông cốt thép, gạch đá, thép hoặc gỗ. Trong nhà có thể sử dụng thiết bị vận chuyển nâng, có thể sử dụng cần trục treo hay cầu trục. Nhà có thể kín hoăc thông thoáng, không có cửa mái hay có cửa mái với nhiều hình dạng khác nhau.
Nhà có thể có tầng hầm, tầng kỹ hoặc thuật không có. Do yêu cầu sản xuất, trong nhà công nghiệp còn sử dụng một số loại kết cấu đặc biệt như dầm cầu chạy (hay dầm cầu trục) để đỡ đường ray cầu trục chuyển nâng đi lại, hệ thống cửa thông gió hay chiếu sáng cho phòng sản xuất, hệ thống sườn tường để nhận tải trọng gió, hệ giằng… Trong nhà công nghiệp, quá trình sản xuất thường có đặc điểm: - Thiết bị máy móc nặng và cồng kềnh. - Cần trục có sức trục từ vài tấn đến hàng trăm tấn. - Phát sinh nhiều nhiệt (xưởng đúc gang, đúc thép).
- Phát sinh nhiều chất độc co hại cho người và kết cấu. - Phát sinh nhiều bụi và phát sinh ra nhiều tiếng động. Do đó khi thiết kế công trình, người thiết kế phải phối hợp chặt chẽ với kỹ sư công nghệ để biết những đặc điểm day chuyền sản xuất. Đồng thời người thiết kế cũng phải chú ý tìm hiểu các điều kiện tốt của thiên nhiên để lợi dụng một cách tối đa (thông hơi tự nhiên, hướng nhà hợp lý, chiếu sáng tự nhiên.
2 BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG Hình 1.1: Các loại nhà công nghiệp. Nhà công nghiệp một tầng có cần trục treo và cầu trục. Nhà công nghiệp có kết cấu không gian và cần trục chạy trên nền. Nhà công nghiệp nhiều tầng có lưới cột đều và không đều.
Nhà công nghiệp dạng hỗn hợp. Nhà công nghiệp hai tầng có lưới cột không thống nhất. Nhà công nghiệp có tầng hầm và tầng kỹ thuật. BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG 3 1.2 CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA NHÀ CÔNG NGHIỆP Về mặt cấu tạo nhà công nghiệp thường được chia ra nhà một tầng (mái dốc, mái răng cưa, mái bằng…), nhà nhiều tầng hỗn hợp.1 Tham số cơ bản trong nhà công nghiệp một tầng.
- Nhịp nhà hay khẩu độ (l) là khoảng cách giữa 2 trục phân dọc của nhà, - Bước cột (b) là khoảng cách giữa 2 trục phân phân ngang của nhà. - h1 là khoảng cách từ mặt sàn đến đến đỉnh ray. - h2 là khoảng cách từ đỉnh ray đến mép dưới của kết cấu mang lực mái. - h (chiều cao nhà) là khoảng cách từ mặt nền đến mép dưới của kết cấu mang lực mái.
- lcc (nhịp của cầu trục) là khoảng cách giữa 2 trục ray. - e là khoảng cách từ trục phân đến trục ray, phụ thuộc vào Q là sức trục của cầu trục. Ta có đẳng thức: l = lcc + 2 e 1.2 Tham số cơ bản của nhà công nghiệp nhiều tầng Ngoài các tham số trên, nhà công nghiệp nhiều tầng còn có: - ht (chiều cao tầng) là khoảng cách từ mặt sàn tầng dưới đến mặt sàn tầng trên kề liền. - htt (chiều cao thông thủy) là khoảng cách từ mặt sàn đến mép dưới cùng của bộ phận sàn nhô ra.
- hd là chiều cao của dầm. - hb là chiều cao của bản. Thông thường ta có đẳng thức: 4 BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG hn = ht - (hd + hb) - L là chiều rộng nhà 1.3 CÁC BỘ PHẬN CỦA NHÀ CÔNG NGHIỆP Về phương diện cấu tạo cũng tương tự như trong nha dan dụng. Tuy nhiên, có những đặt điểm công năng và yêu cầu sử dụng riêng, các bộ phận đcấu truc nha cong nghiệp co cấu tạo khac biệt đdang kể so với bộ phận tương tự của nha dan dụng.
Ngoài ra nhà công nghiệp còn sử dụng một số loại kết cấu đặt biệt như dầm cầu chạy (dầm cầu trục) để đỡ đường ray cho cầu trục vận chuyển, hệ thống cửa sổ mai để thong gió hay chiếu sang cho phòng sản xuất, hệ thống sườn tường để nhận tải trọng gió, hệ giằng. Theo đặc đđiểm chức năng, các bộ phận cấu trúc nhà chia làm bốn nhóm. Nhóm kết cấu chịu lực. Nhóm kết cấu bao che Nhóm kết cấu sàn nền Nhóm kết cấu phụ.2 các bộ phận cơ bản của nhà công nghiệp.
BÀI 1: KHÁI NIỆM CHUNG 5 a. Nhà một tầng có khung bê tông cốt thép lắp ghép. Nhà nhiều tầng khung hỗn hợp. Nhà một tầng khung thép.
Nhà có tường chịu lực 1. Cột bê tông cốt thép; 3. Dầm cầu chạy; 5. Kết cấu bao che đứng; 6.
Phễu thu nước mái; 9. Cửa mái chiếu sáng; 13. Cửa mái thông gió; 14. Tường chịu lực; 15.
Kết cấu đỡ giàn mái; 18. TÓM TẮT Trong nhà công nghiệp, quá trình sản xuất thường có đặc điểm: - Thiết bị máy móc nặng và cồng kềnh. - Cần trục có sức trục từ vài tấn đến hàng trăm tấn. - Phát sinh nhiều nhiệt (xưởng đúc gang, đúc thép).
- Phát sinh nhiều chất độc co hại cho người và kết cấu. - Phát sinh nhiều bụi và phát sinh ra nhiều tiếng động. - Theo đặc đđiểm chức năng, các bộ phận cấu trúc nhà chia làm bốn nhóm. - Nhóm kết cấu chịu lực.
- Nhóm kết cấu bao che - Nhóm kết cấu sàn nền - Nhóm kết cấu phụ. - Nhà một tầng có khung bê tông cốt thép lắp ghép. - Nhà nhiều tầng khung hỗn hợp. - Nhà một tầng khung thép.
- Nhà có tường chịu lực 6 BÀI 2: KẾT CẤU CHỊU LỰC CỦA NHÀ CÔNG NGHIỆP BÀI 2: KẾT CẤU CHỊU LỰC CỦA NHÀ CÔNG NGHIỆP 2.1 CÁC DẠNG KẾT CẤU CHỊU LỰC CỦA NHÀ CÔNG NGHIỆP VÀ CƠ SỞ LỰA CHỌN CHÚNG 2.1 Các dạng kết cấu chịu lực của nhà công nghiệp Kết cấu chịu lực của nhà công nghiệp tương tự như trong nhà dân dụng được hình thành trên cơ sở của sự phối hợp các kết cấu chịu lực thẳng đứng và nam82ngang của nhà thành một hệ thống thống nhất đảm bảo được độ ben vững và ổn định của ngôi nhà trong suốt thời gian tồn tại.