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 hàng và đáp dựng 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 68). Mỗi tầng bố trí 01 khu vệ sinh chung ở đầu phía trái toà nhà (trục 12). 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:Phạm Văn Huy Lớp:XDC1001 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. Cấu tạo sàn từ tầng 25 : - 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:Phạm Văn Huy Lớp:XDC1001 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chương 2 Lựa chọn giải pháp kết cấu.1 Sơ bộ phương án kết cấu 2.1 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 = 10,9 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: 2.1 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:Phạm Văn Huy Lớp:XDC1001 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… 2.3 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.
* Ưu điểm : tính toán đơn giản, chiều dày sàn nhỏ nên tiết kiệm vật liệu bê tông và thép do vậy giảm tải đáng kể do tĩnh tải sàn. Hiện đang được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú công nhân lành nghề, chuyên nghiệp nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ, tổ chức thi công. Họ và tên:Phạm Văn Huy Lớp:XDC1001 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp * Nhược điểm : chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vượt khẩu độ lớn dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu nhưng tại các dầm là các tường (tức là dầm được dấu trong tường) phân cách tách biệt các không gian nên vẫn tiết kiệm không gian sử dụng.2 Phương án sàn ô cờ : Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m.
