Khoá Luận Tốt Nghiệp: Thiết Kế Nhà Làm Việc Cho Nhà Máy Thép Việt Đức

Khóa luận tốt nghiệp về thiết kế nhà làm việc nhà máy thép Việt Đức, phân tích kết cấu, giải pháp kiến trúc và hiệu quả kinh tế trong xây dựng công nghiệp.

• Tác giả: Nguyễn Tuấn Linh
• Người hướng dẫn: Đoàn Văn Duẩn
• Trường học: Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng
• Chuyên ngành: Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp
• Đề tài: Nhà Làm Việc Nhà Máy Thép Việt Đức
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hải Phòng

Tóm tắt

I. Khoá Luận Tốt Nghiệp

Khoá luận tốt nghiệp với đề tài 'Thiết Kế Nhà Làm Việc Nhà Máy Thép Việt Đức' là một công trình nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực xây dựng công nghiệp. Đề tài tập trung vào việc thiết kế một công trình nhà cao tầng bằng bê tông cốt thép, phù hợp với xu hướng hiện đại trong xây dựng dân dụng và công nghiệp tại Việt Nam. Khoá luận này không chỉ giúp sinh viên hệ thống hóa kiến thức đã học mà còn tích lũy kinh nghiệm thực tế, chuẩn bị cho công việc tương lai.

1.1. Mục Tiêu Khoá Luận

Mục tiêu chính của khoá luận tốt nghiệp là thiết kế một công trình nhà làm việc cho Nhà Máy Thép Việt Đức, đáp ứng các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu, và công năng. Đề tài này giúp sinh viên áp dụng lý thuyết vào thực tế, từ đó nâng cao kỹ năng thiết kế và quản lý dự án xây dựng.

1.2. Ý Nghĩa Thực Tiễn

Khoá luận có ý nghĩa thực tiễn cao, góp phần vào sự phát triển của ngành xây dựng công nghiệp tại Việt Nam. Công trình được thiết kế không chỉ đáp ứng nhu cầu sử dụng mà còn góp phần cải thiện môi trường làm việc, tạo nên một không gian hiện đại và thân thiện với thiên nhiên.

II. Thiết Kế Nhà Làm Việc

Thiết kế nhà làm việc cho Nhà Máy Thép Việt Đức là một phần quan trọng của khoá luận tốt nghiệp. Công trình bao gồm 8 tầng, với diện tích 1008 m2, được bố trí hợp lý để đáp ứng nhu cầu sử dụng của nhân viên và khách hàng. Thiết kế kiến trúc của công trình tập trung vào việc tạo ra một không gian làm việc thoải mái, hiện đại, và gắn kết với thiên nhiên.

2.1. Giải Pháp Kiến Trúc

Giải pháp kiến trúc của công trình được thiết kế dựa trên nguyên tắc tối ưu hóa không gian sử dụng. Công trình bao gồm các phòng làm việc, hành lang rộng rãi, và hệ thống thông gió tự nhiên, tạo nên một môi trường làm việc lý tưởng.

2.2. Thiết Kế Nội Thất

Thiết kế nội thất của công trình được chú trọng để tạo ra một không gian làm việc thoải mái và hiện đại. Các phòng làm việc được bố trí hợp lý, với hệ thống chiếu sáng và thông gió tự nhiên, giúp tăng hiệu quả làm việc của nhân viên.

III. Nhà Máy Thép Việt Đức

Nhà Máy Thép Việt Đức là một trong những công ty hàng đầu trong ngành sản xuất thép tại Việt Nam. Công trình nhà làm việc được thiết kế để đáp ứng nhu cầu sử dụng của công ty, đồng thời góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp thép.

3.1. Quy Trình Sản Xuất Thép

Quy trình sản xuất thép tại Nhà Máy Thép Việt Đức được thiết kế hiện đại, đảm bảo chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất. Công trình nhà làm việc được thiết kế để hỗ trợ quy trình sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của công ty.

3.2. Công Nghệ Xây Dựng

Công nghệ xây dựng được áp dụng trong thiết kế công trình nhà làm việc đảm bảo tính bền vững và hiệu quả. Các vật liệu xây dựng được lựa chọn kỹ lưỡng, đáp ứng các tiêu chuẩn về chất lượng và an toàn.

IV. Thiết Kế Kết Cấu

Thiết kế kết cấu của công trình nhà làm việc được thực hiện dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện đại. Công trình sử dụng kết cấu thép và bê tông cốt thép, đảm bảo độ bền vững và an toàn trong quá trình sử dụng.

4.1. Kết Cấu Khung

Kết cấu khung của công trình được thiết kế để chịu tải trọng lớn, đảm bảo độ ổn định và an toàn. Các cấu kiện chính như cột, dầm được tính toán kỹ lưỡng, đáp ứng các yêu cầu về kỹ thuật và kiến trúc.

4.2. Vật Liệu Xây Dựng

Vật liệu xây dựng được sử dụng trong công trình bao gồm bê tông cốt thép và thép, đảm bảo độ bền và tính thẩm mỹ. Các vật liệu này được lựa chọn dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu của dự án.

V. Quản Lý Dự Án Xây Dựng

Quản lý dự án xây dựng là một phần quan trọng trong quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp. Công trình nhà làm việc được quản lý chặt chẽ từ khâu thiết kế đến thi công, đảm bảo tiến độ và chất lượng của dự án.

5.1. Kỹ Thuật Xây Dựng

Kỹ thuật xây dựng được áp dụng trong dự án đảm bảo tính chính xác và hiệu quả. Các phương pháp thi công hiện đại được sử dụng để đảm bảo chất lượng và tiến độ của công trình.

5.2. Thiết Kế Cơ Sở Hạ Tầng

Thiết kế cơ sở hạ tầng của công trình bao gồm hệ thống cấp thoát nước, điện, và thông gió, đảm bảo tính đồng bộ và hiệu quả trong quá trình sử dụng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1. Các cơ sở tính toán: 1. Các tài liệu sử dụng trong tính toán: - TCXDVN 356-2005 Kết cấu bê tông cốt thép. Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn thiết kế. Vật liệu dùng trong tính toán: Để việc tính toán được dễ dàng, tạo sự thống nhất trong tính toán kết cấu công trình, toàn bộ các loại kết cấu xây dựng: a) Bê tông: Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 - Bê tông với chất kết dính là xi măng cùng với các cốt liệu đá, cát vàng và được tạo nên một cấu trúc đặc trắc. - Cấp độ bền chịu nén của bê tông dùng trong tính toán cho công trình là B20.

Cường độ tính toán về nén: R b =11,5 MPa Cường độ tính toán về kéo : Rbt = 0,9 MPa Môđun đàn hồi của bê tông: xác định theo điều kiện bê tông nặng, khô cứng trong điều kiện tự nhiên. Với cấp độ bền B20 thì E b  2,7  104  MPa  b) Thép: CI: R s  225  MPa  ; R s w  175  MPa  ; R sc  225  MPa  ; E s  21 104  MPa  CII : R s  280  MPa  ; R s w  225  MPa  ; R sc  280  MPa  ; E s  21 104  MPa   b  1 ;  R  0,623 ;  R  0, 429 1. LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU: 1. Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu chính: Căn cứ theo thiết kế ta chia ra các giải pháp kết cấu chính ra như sau: a) Hệ tường chịu lực: Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện thẳng đứng chịu lực 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 tấm 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 đảm bảo yêu cầu về 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 thoả mãn. b) Hệ khung chịu lực: 15 Nhà làm việc nhà máy thép Việt Đức Hệ được tạo bởi các cột và các dầm liên kết cứng tại các nút tạo thành hệ khung không gian của nhà.

Hệ kết cấu này tạo ra được không gian kiến trúc khá linh hoạt. Tuy nhiên nó tỏ ra kém hiệu quả khi tải trọng ngang công trình lớn vì kết cấu khung có độ cứng chống cắt và chống xoắn không cao. Nên muốn sử dụng hệ kết cấu này cho công trình thì tiết diện cấu kiện sẽ khá lớn. c) Hệ lõi chịu lực: Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất.

Hệ lõi chịu lực có hiệu quả với công trình có độ cao tương đối lớn, do có độ cứng chống xoắn và chống cắt lớn, tuy nhiên nó phải kết hợp được với giải pháp kiến trúc. 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 được lên 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 hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu kiến trúc. Sơ đồ này khung có liên kết cứng tại các nút (khung cứng).

Công trình dưới 40m không bị tác dụng bởi thành phần gió động nên tải trọng ngang hạn chế hơn vì vậy sự kết hợp của sơ đồ này là chưa cần thiết. Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu sàn: Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta so sánh 2 trường hợp sau: a) Kết cấu sàn không dầm (sàn nấm): Hệ sàn nấm có chiều dày toàn bộ sàn nhỏ, làm tăng chiều cao sử dụng do đó dễ tạo không gian để bố trí các thiết bị dưới sàn (thông gió, điện, nước, phòng cháy và có trần che phủ), đồng thời dễ làm ván khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông khi thi công. Tuy nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm là không phù hợp với công trình vì không đảm bảo tính kinh tế. b) Kết cấu sàn dầm: Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang của công trình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm.

Khối lượng bê tông ít hơn dẫn đến khối lượng tham gia lao động giảm. Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều không gian phòng ảnh hưởng nhiều đến thiết kế kiến 16 Nhà làm việc nhà máy thép Việt Đức trúc, làm tăng chiều cao tầng. Tuy nhiên phương án này phù hợp với công trình vì chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3,9m. Kết luận: Căn cứ vào: - Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu của công trình - Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên - Được sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn Em đi đến kết luận lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối để thiết kế cho công trình.

Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện: 1. Chọn chiều dày bản sàn: D Công thức xác định chiều dày của sàn : hb  .l m Công trình có 4 loại ô sàn: 7,5m x 3,75m và 7,5m x 4,2 m và 7,5m x 2,4m và 3,75 x 3,75m 1. Ô bản loại S1: (L1 x L2 = 3,75 x 7,5 m) l2 7,5 Xét tỉ số :  2 l1 3,75 Vậy ô bản làm việc theo 1 phương  tính bản theo sơ đồ bản kê 2 cạnh. Chiều dày bản sàn được xác định theo công thức: D hb  .l ( l: cạnh ngắn theo phương chịu lực) m Với bản kê 2 cạnh có m = 30 35 chọn m = 35 D= 0.4 chọn D = 0,9 Vậy ta có hb = (0,9*3750)/35 = 96,42 mm , chọn chiều dày sàn hb=12cm 1.

Ô bản loại S2 : (L1 x L2 = 2,4 x 7,5 m) l2 7,5 Xét tỉ số :   3,125  2 l1 2, 4 Vậy ô bản làm việc theo 1 phương  tính bản theo sơ đồ bản kê 2 cạnh. Chiều dày bản sàn được xác định theo công thức: D hb  .l ( l: cạnh ngắn theo phương chịu lực) m Với bản kê 2 cạnh có m = 30  35 chọn m = 35 D = 0.4 chọn D = 1,4 1, 4 Vậy ta có hb  .2400  96 mm , chọn chiều dày sàn hb = 12 cm. Ô bản loại S3 : (L1 x L2 = 4,2 x 7,5 m) 17 Nhà làm việc nhà máy thép Việt Đức l2 7,5 Xét tỉ số :   1,78  2 l1 4, 2 Vậy ô bản làm việc theo 2 phương  tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh. Chiều dày bản sàn được xác định theo công thức: D hb  .l ( l: cạnh ngắn theo phương chịu lực) m Với bản kê 2 cạnh có m= 40 50 chọn m = 45 D= 0.4 chọn D = 1,0 1, 0 Vậy ta có hb  .4200  93,3 mm , chọn chiều dày sàn hb = 12cm 45 1.

Ô bản loại S4: (L1 x L2= 3,75 x 3,75 m) l2 3,75 Xét tỉ số :  1 l1 3,75 Vậy ô bản làm việc theo 2 phương  tính bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh. Chiều dày bản sàn được xác định theo công thức: D hb  .l ( l: cạnh ngắn theo phương chịu lực) m Với bản kê 2 cạnh có m= 40 50 chọn m = 45 D= 0.4 chọn D = 1,0 1, 0 Vậy ta có hb  .3750  83,3 mm , chọn chiều dày sàn hb = 12cm 45 Kết luận: Vậy ta chọn chiều dày chung cho các ô sàn là 12 cm. Chọn kích thước tiết diện dầm: 1. Dầm chính: Dầm chính có tác dụng chịu lực chính trong kết cấu, tiết diện được chọn như sau : 1 Chiều cao : hd =.

8 12 Chọn chiều cao tiết diện của dầm chính hc = 65 (cm). - Chiều rộng : bc = (0,3 ÷ 0,5). Chọn bề rộng dầm chính bc = 25(cm). Vậy tiết diện Dầm chính : b x h = 25 x 65 (cm).1 Dầm phụ: Dầm phụ gác lên dầm chính, do đó tiết diện của dầm phụ là : 18 Nhà làm việc nhà máy thép Việt Đức 1 Chiều cao : hp =.

Chọn bề rộng dầm phụ bp = 22 (cm). Vậy tiết diện Dầm phụ : b x h = 22 x 50 (cm). Chọn kích thước tiết diện cột khung trục 2: n.k Diện tích tiết diện cột sơ bộ xác định theo công thức: Fc  Rb n: Số sàn trên mặt cắt q: Tổng tải trọng 800  1200(kG/m2) k: hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen tác dụng lên cột.2 Rb: Cường độ chịu nén của bê tông với bê tông B20, Rb =11,5MPa = 115 (kG/cm2) a1  a2 l1 S x (đối với cột biên). 2 2 Trong đó: a1, a2 là bước chuyền tải l1, l2 là nhịp chuyền tải + Với cột biên: 7,5  7,5 7,5 S  28,125 (m ) = 281250 (cm ) 2 2 x 2 2 6 x0,12 x 281250 x1, 2 Fc   2113(cm 2 ) 115 19 Nhà làm việc nhà máy thép Việt Đức D C 1 2 3 DIỆN CHỊU TẢI CỦA CỘT BIÊN Kết hợp yêu cầu kiến trúc chọn sơ bộ tiết diện các cột như sau: Với chiều cao 7 tầng, ta chọn thay đổi tiết diện cột 1 lần: tầng trệt, 1, 2, 3 cùng một tiết diện; tầng 4, 5, 6 cùng một tiết diện.