Đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà hiệu bộ - Trần Việt Cường - ĐH Dân lập Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp xây dựng dân dụng và công nghiệp về trường THCS huyện An Lão, Hải Phòng. Nghiên cứu chi tiết quy hoạch, thiết kế và thi công công trình giáo

2020

248
0
0

Phí lưu trữ

55 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan đồ án tốt nghiệp hiệu bộ trường THCS An Lão

Đồ án tốt nghiệp xây dựng dân dụng và công nghiệp về nhà hiệu bộ trường THCS huyện An Lão, Hải Phòng là công trình giáo dục quy mô lớn. Công trình nằm tại xã Trường Thọ, huyện An Lão. Diện tích toàn khu trường học đạt 10.000 mét vuông. Dự án bao gồm nhiều hạng mục quan trọng: nhà hiệu bộ đa năng năm tầng, nhà lớp học năm tầng, nhà thể thao cùng các công trình phụ trợ. Nhà hiệu bộ có diện tích xây dựng 430 mét vuông. Mục tiêu chính phục vụ công tác quản lý và điều hành nhà trường. Công trình áp dụng hệ khung bê tông cốt thép toàn khối. Thiết kế đảm bảo tiêu chuẩn quốc gia về cơ sở vật chất giáo dục. Đáp ứng nhu cầu học tập của con em địa phương. Tuân thủ yêu cầu nền giáo dục hiện đại thành phố và toàn quốc. Đây là đồ án tổng hợp kiến thức chuyên ngành xây dựng dân dụng. Bao gồm phần kiến trúc, kết cấu và tổ chức thi công.

1.1. Vị trí và quy mô xây dựng công trình

Nhà hiệu bộ trường THCS huyện An Lão đặt tại xã Trường Thọ, huyện An Lão, thành phố Hải Phòng. Địa phương có truyền thống cách mạng lâu đời. Nhân dân chấp hành tốt chính sách Đảng và pháp luật Nhà nước. Trình độ dân trí cao, nếp sống văn hóa lành mạnh. Tình hình an ninh chính trị ổn định vững chắc. Diện tích toàn khu trường học rộng 10.000 mét vuông. Khu đất bao gồm phần dự trữ phát triển tương lai. Nhà hiệu bộ năm tầng chiếm 430 mét vuông xây dựng. Quy mô công trình phù hợp định hướng phát triển giáo dục địa phương.

1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu đồ án

Mục tiêu đồ án thiết kế nhà hiệu bộ đạt chuẩn quốc gia. Công trình phục vụ quản lý hành chính nhà trường hiệu quả. Đáp ứng yêu cầu hoạt động khối hành chính giáo dục. Phạm vi nghiên cứu tập trung hạng mục nhà hiệu bộ năm tầng. Bao gồm ba phần chính: kiến trúc, kết cấu, tổ chức thi công. Phần kiến trúc xử lý mặt bằng, mặt đứng, cắt công trình. Phần kết cấu tính toán khung chịu lực, móng, sàn bê tông. Phần tổ chức thi công lập tiến độ và biện pháp thi công. Đồ án tổng hợp toàn bộ kiến thức chuyên ngành tích lũy bốn năm học.

II. Phân tích giải pháp kiến trúc và bố trí mặt bằng

Giải pháp kiến trúc nhà hiệu bộ được thiết kế năm tầng chính kèm tầng áp mái. Mặt bằng bố trí theo hình chữ nhật tối ưu công năng sử dụng. Các tầng phân chia chức năng rõ ràng, hợp lý. Tầng một, hai và ba dành cho khu vực hành chính nhà trường. Bố trí phòng hiệu trưởng, phó hiệu trưởng và các ban ngành liên quan. Tầng bốn và năm đặt phòng đọc thư viện cùng hội trường lớn. Hệ thống hành lang bên làm giao thông theo phương dọc tòa nhà. Thiết kế cho phép bố trí hai phòng thông nhau khi cần. Đáp ứng linh hoạt nhiệm vụ công việc từng bộ phận. Cầu thang bộ đặt giữa tòa nhà tại trục sáu đến tám. Mỗi tầng bố trí khu vệ sinh chung ở đầu phía trái. Hệ thống thoát nước và cấp nước được tính toán kỹ lưỡng. Mặt đứng công trình thể hiện phong cách hiện đại, trang nhã. Vật liệu hoàn thiện phù hợp khí hậu nhiệt đới gió mùa Hải Phòng.

2.1. Bố trí mặt bằng chức năng các tầng

Mặt bằng nhà hiệu bộ chia thành năm tầng chức năng rõ ràng. Tầng một đến tầng ba phục vụ khu vực hành chính cơ quan. Phòng làm việc hiệu trưởng và phó hiệu trưởng bố trí hợp lý. Các phòng ban chuyên môn được sắp xếp khoa học, tiện giao thông. Tầng bốn và tầng năm dành cho thư viện và hội trường. Không gian đọc sách yên tĩnh, ánh sáng tự nhiên đầy đủ. Hội trường tầng năm rộng rãi phục vụ họp hành, sự kiện. Cầu thang bộ đặt tại trục giữa đảm bảo thoát hiểm an toàn. Hành lang rộng rãi, thông thoáng, thuận tiện di chuyển.

2.2. Giải pháp mặt đứng và xử lý vật liệu

Mặt đứng công trình thể hiện phong cách kiến trúc giáo dục hiện đại. Tỷ lệ các mảng tường, cửa sổ được tính toán hài hòa. Vật liệu hoàn thiện phù hợp điều kiện khí hậu Hải Phòng. Hệ thống cửa sổ lớn lấy sáng và thông gió tự nhiên. Lớp chống thấm bảo vệ kết cấu dưới tác động mưa nhiều. Màu sắc trang nhã, phù hợp môi trường sư phạm. Tầng áp mái xử lý chống nóng hiệu quả mùa hè. Hệ thống mái thoát nước nhanh, chống đọng nước mưa. Tổng thể mặt đứng tạo ấn tượng chuyên nghiệp, uy nghiêm.

III. Giải pháp kết cấu và tính toán tải trọng công trình

Kết cấu nhà hiệu bộ áp dụng hệ khung bê tông cốt thép toàn khối. Đây là giải pháp phổ biến cho công trình giáo dục nhiều tầng. Hệ khung chịu được tải trọng lớn, độ bền cao theo thời gian. Sơ đồ tính toán khung trục năm được lập chi tiết. Tải trọng công trình bao gồm tĩnh tải và hoạt tải chính. Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân cột, dầm, sàn, tường ngăn. Hoạt tải bao gồm người sử dụng, thiết bị, dụng cụ bên trong. Tải trọng gió tác động theo hai phương trái và phải. Tải trọng phân bố dạng tam giác và hình thang được quy đổi. Sử dụng hệ số quy đổi theo tiêu chuẩn TCVN 2737 năm 1995. Tải trọng tập trung xác định từ trọng lượng bản thân cột. Phản lực các dầm đơn giản gối tựa trên hệ cột chịu lực. Quá trình tính toán sử dụng phần mềm chuyên ngành kết cấu. Biểu đồ nội lực bao gồm lực dọc, lực cắt và moment uốn. Kết quả tính toán đảm bảo an toàn chịu lực và sử dụng.

3.1. Hệ thống tải trọng và tiêu chuẩn tính toán

Tải trọng tác động lên công trình được phân loại rõ ràng theo quy chuẩn. Tĩnh tải bao gồm bản thân kết cấu, lớp lót trát, cách âm cách nhiệt. Hoạt tải sử dụng trên sàn lấy theo tiêu chuẩn thiết kế hiện hành. Tải trọng gió được xác định theo quy chuẩn Việt Nam về xây dựng. Tiêu chuẩn tính toán áp dụng TCVN 2737 năm 1995. Hệ số vượt tải n được lấy trong bảng quy định. Tải trọng phân bố hình tam giác quy đổi bằng hệ số 0,625. Tải trọng hình thang áp dụng công thức quy đổi riêng biệt. Mọi tải trọng đều đưa về dạng phân bố đều để tính toán.

3.2. Sơ đồ kết cấu và biểu đồ nội lực

Sơ đồ kết cấu khung trục năm được mô hình hóa chi tiết. Phần tử thanh trên khung được xác định chính xác vị trí và kích thước. Biểu đồ nội lực bao gồm ba loại cơ bản quan trọng. Biểu đồ lực dọc thể hiện lực nén và lực kéo trong cột dầm. Biểu đồ lực cắt cho thấy phân bố cắt ngang dọc khung. Biểu đồ moment uốn xác định vị trí nguy hiểm cần tính cốt thép. Tải trọng tĩnh tải, hoạt tải HT1, HT2 được xét riêng biệt. Biểu đồ tổng hợp nội lực phục vụ thiết kế cốt thép cấu kiện. Kết quả tính toán đảm bảo độ an toàn và độ võng cho phép.

IV. Kết luận và ý nghĩa ứng dụng thực tiễn đồ án

Đồ án tốt nghiệp nhà hiệu bộ trường THCS huyện An Lão hoàn thành đầy đủ yêu cầu. Giải pháp kiến trúc bố trí hợp lý, tối ưu công năng giáo dục. Hệ kết cấu khung bê tông cốt thép đảm bảo an toàn chịu lực. Quá trình tính toán tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn quốc gia. Đồ án thể hiện khả năng vận dụng kiến thức chuyên ngành thực tế. Thiết kế đáp ứng nhu cầu quản lý điều hành nhà trường hiện đại. Công trình góp phần nâng cấp cơ sở vật chất giáo dục địa phương. Xã Trường Thọ và huyện An Lão được hưởng lợi trực tiếp. Học sinh có môi trường học tập đạt chuẩn quốc gia. Đội ngũ cán bộ hành chính làm việc trong điều kiện tốt nhất. Đồ án là tài liệu tham khảo giá trị cho công trình giáo dục tương tự. Kinh nghiệm tích lũy phục vụ công việc chuyên môn sau khi tốt nghiệp. Ý nghĩa thực tiễn cao đối với sự nghiệp phát triển giáo dục Hải Phòng.

4.1. Đánh giá tổng thể kết quả đồ án

Đồ án đạt được mục tiêu đề ra ban đầu. Phần kiến trúc bố trí khoa học, tận dụng tối đa diện tích 430 mét vuông. Năm tầng chức năng đáp ứng đầy đủ nhu cầu hành chính nhà trường. Kết cấu khung bê tông cốt thép tính toán chính xác, an toàn. Biểu đồ nội lực xác định đúng vị trí nguy hiểm cần gia cường. Giải pháp thi công khả thi, phù hợp điều kiện địa phương. Công trình đảm bảo tiến độ và chất lượng thi công. Đồ án phản ánh năng lực chuyên môn của sinh viên tốt nghiệp.

4.2. Ý nghĩa phát triển giáo dục địa phương

Nhà hiệu bộ mới đáp ứng tiêu chuẩn trường học quốc gia. Cơ sở vật chất hiện đại nâng cao chất lượng quản lý giáo dục. Cán bộ hành chính làm việc hiệu quả trong môi trường chuyên nghiệp. Công trình phục vụ lâu dài nhu cầu phát triển giáo dục huyện An Lão. Khu đất dự trữ cho phép mở rộng quy mô trường học tương lai. Dự án tạo tiền đề đầu tư thêm hạng mục lớp học và thể thao. Đồ án minh chứng khả năng ứng dụng kiến thức xây dựng vào thực tế. Góp phần cải thiện bộ mặt kiến trúc đô thị nông thôn Hải Phòng.

21/04/2026

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ------------------------------- ISO 9001 - 2015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Sinh viên :TRẦN VIỆT CƯỜNG Giáo viên hướng dẫn :TH.S TRẦN DŨNG TH.S TRẦN TRỌNG BÍNH HẢI PHÒNG 2020 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ------------------------------- HIỆU BỘ TRƯỜNG THCS HUYỆN AN LÃO HẢI PHÒNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Sinh viên : TRẦN VIỆT CƯỜNG Giáo viên hướng dẫn : TH.S TRẦN DŨNG TH.S TRẦN TRỌNG BÍNH HẢI PHÒNG 2020 Họ và tên : Trần Việt Cường – Lớp : XD1901D 2 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG -------------------------------------- NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên: TRẦN VIỆT CƯỜNG Mã số: 1612104016 Lớp: XD1901D Ngành: Xây dựng dân dụng và công nghiệp Tên đề tài: Hiệu bộ trường THCS huyện An Lão, Hải Phòng Họ và tên : Trần Việt Cường – Lớp : XD1901D 3 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương 1:Kiến trúc 1.1 Giới thiệu về công trình: Tên công trình: NHÀ HIỆU BỘ TRƯỜNG THCS HUYỆN AN LÃO – HẢI PHÒNG - Thể loại công trình: Công trình giáo dục - Vị trí xây dựng: Xã Trường Thọ - Huyện An Lão- Hải Phòng - Qui mô xây dựng: Diện tích toàn khu trường học là 10.000 m2, trong đó có cả diện tích đất để dự trữ phát triển sau này. Các hạng mục đầu tư bao gồm: Nhà hiệu bộ đa năng 5 tầng; Nhà lớp học 5 tầng; Nhà thể thao; Nhà ở và các hạng mục phụ trợ khác. - Mục đích đầu tư: Xây dựng trường tiểu học đạt chuẩn quốc gia đáp ứng được nhu cầu học tập của con em xã Trường Thọ và tuân thủ yêu cầu của nền giáo dục hiện đại của thành phố cũng như toàn quốc. Phạm vi nghiện cứu của đồ án: Hạng mục Nhà hiệu bộ 5 tầng, diện tích xây dựng 430 m2 đáp ứng được các yêu cầu quản lý điều hành và đáp ứng các yêu cầu hoạt động của khối hành chính của nhà trường.2 Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội - Nhân dân có truyền thống cách mạng, chấp hành tốt chính sách của Đảng, pháp luật của Nhà nước, trình độ dân trí cao. - Nhân dân có nếp sinh hoạt văn hoá lành mạnh. Tình hình an ninh chính trị tương đối ổn định.3 Giải pháp kiến trúc 1.1 Giải pháp mặt bằng: Công trình được thiết kế 5 tầng chính và một tầng áp mái, mặt bằng bố trí theo hình chữ nhật với những chức năng sau : + Các phòng ban ban giám hiệu nhà trường. + Các phòng ban hành chính nhà trường. + Các phòng hội giảng, thư viện, truyền thống của nhà trường. Tầng 1,2 và 3 được sử dụng với mục đích là nơi làm việc của khu vực cơ quan hành chính nhà trường (Phòng làm việc của hiệu trưởng, hiệu phó . Tầng 4 và 5 bố trí các phòng đọc thư viện; phòng hội trường. Bố trí sử dụng hành lang bên làm giao thông theo phương dọc của toà nhà. Tuỳ theo chức năng của từng bộ phận có thể bố trí 02 phòng thông nhau để phù hợp với nhiệm vụ công việc. Hệ thống cầu thang bộ bố trí tại khu vực giữa của toà nhà (trục 68). Mỗi tầng bố trí 01 khu vệ sinh chung ở đầu phía trái toà nhà (trục 12). Nhà sử dụng hệ khung bê tông cốt thép đổ theo phương pháp toàn khối, có hệ lưới cột khung dầm sàn, kết cấu tường bao che. Vì vậy đảm bảo tính hợp lý của kết cấu và phù hợp với chức năng của công trình. - Mặt cắt dọc nhà 11 bước Họ và tên : Trần Việt Cường – Lớp : XD1901D 4 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Mặt cắt theo phương ngang nhà 2 nhịp - Chiều cao tầng 1 cao 3,6m tính từ cos 0.0 - Chiều cao tầng áp mái cao 3,6m - Các phòng được kết hợp với hệ thống cửa đi, cửa sổ tạo ra không gian học tập, nghiên cứu thông thoáng. Cấu tạo nền : - Nền lát gạch LD 300x300. - Vữa lót dày 15mm M50. - BTGV dày 100mm VTH M25. - Cát tôn nền đầm chặt. - Đất tự nhiên. Cấu tạo sàn từ tầng 25 : - Sàn lát gạch LD 300x300. - Vữa lót dày 15mm M50. - Bản BTCT dày 100mm. - Trát trần dày 10mm VXM M50. Cấu tạo mái : - Lát gạch chống nóng dày 150 - Láng VXM M75 dày 30 tạo dốc. - BTCT đổ tại chỗ dày 100mm - Trát trần dày 10mm VXM M50. Hệ khung sử dụng cột dầm có tiết diện chữ nhật kích thước phụ thuộc điều kiện làm việc và khả năng chịu lực của từng cấu kiện.2 Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian công trình Công trình có hình khối không gian vững khoẻ, cân đối. Mặt đứng chính sử dụng các ô cửa lớn có kích thước và khoảng cách hợp lý tạo nhịp điệu cho công trình. Cầu thang bộ để lộ ra góp phần tăng vẻ đẹp khoẻ khoắn và còn được sử dụng như giải pháp hữu hiêụ lấy gió và ánh sáng. Cầu thang máy được bố trí cạnh cầu thang bộ để phối hợp nhịp nhàng thuân tiện cho giao thông đứng. Họ và tên : Trần Việt Cường – Lớp : XD1901D 5 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lựa chọn giải pháp kết cấu.4 Sơ bộ phương án kết cấu 1.1 Phân tích các dạng kết cấu khung Công trình là nhà hiệu bộ của trường tiểu học với 5 tầng chính và 1 tầng áp mái có chiều cao H = 21,6m chiều dài L = 49,5 m, chiều rộng B = 10,2 m, được xây dựng tại Hải Phòng là nơi gió tương đối lớn nên tải trọng ngang do gió tác động lên công trình cũng là một vấn đề đáng đặt ra trong quá trình tính toán kết cấu. Do đó, việc lựa chọn kết cấu hợp lý để giảm trọng lượng cho công trình cần phải được quan tâm, tránh cho công trình bị nứt vỡ, phá hoại trong quá trình sử dụng, ảnh hưởng đến kiến trúc và công năng của công trình. Đối với nhà cao 6 tầng có thể sử dụng các dạng sơ đồ chịu lực: + Hệ khung + Hệ khung lõi kết hợp + Hệ khung, vách lõi kết hợp So sánh cụ thể như sau: 1.1 Hệ kết cấu khung chịu lực Là hệ kết cấu không gian gồm các khung ngang và khung dọc liên kết với nhau cùng chịu lực. Các nút khung là nút cứng đem lại độ cứng khung lớn, số bậc siêu tĩnh cao nên có sự phân phối nội lực. Do đó khả năng chịu lực sẽ kinh tế hơn loại nút khớp. Có thể thêm các thanh chéo tạo hệ giàn đứng và ngang sẽ có tác dụng chịu tải ngang tốt hơn. * Ưu điểm: + Tạo được không gian rộng. + Dễ bố trí mặt bằng và thoả mãn các yêu cầu chức năng. * Nhược điểm: + Độ cứng ngang nhỏ, khả năng chống xoắn kém. + Hệ kết cấu này phù hợp với những công trình chịu tải trọng ngang nhỏ.2 Hệ kết cấu khung và vách cứng - Hệ kết cấu khung - giằng 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 trung hoặc ở các tường biên là các khu vực có tường liên tục nhiều tầng. Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà. Hai 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 lớn. Thường trong hệ kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu được thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột, dầm, đáp ứng được yêu cầu của kiến trúc. Họ và tên : Trần Việt Cường – Lớp : XD1901D 6 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Hệ kết cấu khung và vách cứng tỏ ra là kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng được thiết kế cho vùng có động đất  cấp 7.3 Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng : - Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống một phương, hai phương hoặc liên kết lại thành hệ không gian gọi là lõi cứng. - Loại kết cấu này có khả năng chịu lực xô ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng. Tuy nhiên, hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo ra không gian rộng.4 Hệ kết cấu hỗn hợp khung-vách-lõi chịu lực : Đây là sự kết hợp của 3 hệ kết cấu đầu tiên. Vì vậy nó phát huy được ưu điểm của cả 2 giải pháp đồng thời khắc phục được nhược điểm của mỗi giải pháp. Tuỳ theo cách làm việc của khung mà khi thiết kế người ta chia ra làm 2 dạng sơ đồ tính: sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng. + Sơ đồ giằng: Khi khung chỉ chịu tải trọng theo phương đứng ứng với diện chịu tải, còn tải ngang và một phần tải đứng còn lại do vách và lõi chịu. Trong sơ đồ này các nút khung được cấu tạo khớp, cột có độ cứng chống uốn nhỏ. + Sơ đồ khung giằng: Khi khung cũng tham gia chịu tải trọng đứng và ngang cùng với lõi và vách. Với sơ đồ này các nút khung là nút cứng.2 Phương án lựa chọn So sánh các giải pháp kết cấu trên ta thấy về mặt kết cấu thì hệ kết cấu lõi vách chịu lực vẫn là tốt nhất nhưng chỉ phù hợp với công trình cao tầng chịu tải trọng ngang lớn và việc tính toán và thi công rất phức tạp, không kinh tế. Còn đối với công trình có quy mô nhỏ thì ta nên chọn hệ khung chịu lực đặc biệt đối với công trình có chiều dài lớn so với chiều rộng (H>2B) thì ta nên chọn hệ khung phẳng để tính toán vì tính toán khung phẳng đơn giản hơn và tăng độ an toàn cho công trình… 1.3 Phân tích giải pháp kết cấu sàn: Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu. Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng. Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình.1 Phương án sàn sườn toàn khối : Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ