LỜI MỞ ĐẦU Song song với sự phát triển của tất cả các ngành khoa học kỹ thuật, ngành xây dựng cũng đóng góp một phần quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa ở nước ta hiện nay. Trong những năm gần đây, ngành xây dựng cũng đang trên đà phát triển mạnh mẽ và góp phần đưa đất nước ta ngày càng phồn vinh, vững mạnh sánh vai với các nước trong khu vực cũng như các nước trên thế giới. Là sinh viên của ngành CNKT Xây dựng trường Đại Học Dân lập Hải Phòng để theo kịp nhịp độ phát triển đó đòi hỏi phải có sự nổ lực lớn của bản thân cũng như nhờ sự giúp đỡ tận tình của tất các thây cô trong quá trình học tập. Đồ án tốt nghiệp ngành CNKT Xây dựng là một trong số các chỉ tiêu nhằm đánh giá khả năng học tập, nghiên cứu và học hỏi của sinh viên khoa Xây dựng trong suốt khoá học.
Qua đồ án tốt nghiệp này, em đã có dịp tổng hợp lại toàn bộ kiến thức của mình một cách hệ thống, cũng như bước đầu đi vào thiết kế một công trình thực sự. Đó là những công việc hết sức cần thiết và là hành trang chính yếu của sinh viên. Hoàn thành đồ án tốt nghiệp này là nhờ sự giúp đỡ hết sức tận tình của các thầy cô giáo trong khoa Xây dựng và đặc biệt sự hướng dẫn tận tình trong suốt 15 tuần của các thầy cô: GV hướng dẫn kiến trúc: PGS. Đoàn Văn Duẩn GV hướng dẫn kết cấu: PGS.
Đoàn Văn Duẩn GV hướng dẫn thi công: ThS. Nguyễn Quang Tuấn Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên trong quá trình thực hiện chắc chắn không tránh khỏi những sai sót do trình độ còn hạn chế. Rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của quý thầy, cô. Em xin cảm ơn các thầy cô và các bạn đã tận tình chỉ bảo và tạo điều kiện thuận lợi để em có thể hoàn thành đồ án này! Hải Phòng, ngày 2 tháng 05 năm 2019.
Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thu Hồng 4 PHẦN I KIẾN TRÚC (10%) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN :TS ĐOÀN VĂN DUẨN NHIỆM VỤ: Giới thiệu công trình. Tìm hiểu công năng công trình, các giải pháp cấu tạo, giải pháp kiến trúc. Vẽ các mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt của công trình theo số liệu được giao BẢN VẼ KÈM THEO: 01 bản vẽ tổng mặt bằng công trình 01 bản vẽ mặt bằng tầng 1, tầng điển hình, tầng mái. 01 bản vẽ mặt cắt, mặt đứng.
THIẾT KẾ KIẾN TRÚC 1. Giới thiệu công trình Tên công trình là Nhà điều trị Bệnh viện đa khoa Kim Thành - Hải Dương. Địa điểm xây dựng: Công trình được xây dựng tại huyện Kim Thành, tỉnh Hải Dương. Mục tiêu xây dựng công trình: Đây là công trình có chức năng khám và chữa bệnh.
Công trình cao 5 tầng với diện tích sàn 1453m2. Phần diện tích tầng 1 có thể bố trí được các phòng kế hoạch, phòng làm thủ tục thanh toán viện phí, phòng ban giám đốc và sảnh chờ cho người bệnh và gia đình. Còn các tầng 2-5 có thể làm các phòng khám và phòng bệnh nhân. Công trình được xây dựng tại Hải Dương, nó sẽ phù hợp với sự phát triển của thành phố.
Điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng công trình - Địa điểm xây dựng nằm trên khu đất rộng 8041m2 bằng phẳng, thuận lợi cho công tác san lấp mặt bằng, xung quanh công trình là các công trình đã được xây dựng từ trước - Công trình nằm ở Hải Dương nhiệt độ bình quân trong năm là 270C, chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 120C. - Thời tiết chia làm hai mùa rõ rệt: Mùa nóng (từ tháng 4 đến tháng 11), mùa lạnh (từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau). - Độ ẩm trung bình 85% - Hai hướng gió chủ yếu là gió Đông Nam và Đông Bắc, tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11, tốc độ gió lớn nhất là 28m/s. Giải pháp thiết kế kiến trúc: 1.Giải pháp tổ chức không gian thông qua mặt bằng và mặt cắt công trình.
- Công trình được bố trí trung tâm khu đất tạo sự bề thế cũng như thuận tiện cho giao thông, quy hoạch tương lai của khu đất. - Vệ sinh chung được bố trí tại mỗi tầng, ở cuối hành lang đảm bảo sự kín đáo cũng như vệ sinh chung của khu nhà. - Các phòng được ngăn cách với nhau bằng tường xây gạch 220, cửa phòng mở ra hành lang để thuận lợi cho việc giao thông và thoát hiểm khi hỏa hoạn xảy ra. - Tầng 1: cao 3,9 m, gồm phòng cấp cứu, phòng khám và phòng bảo hiểm, phòng kế hoạch, phòng giám đốc,phòng tiếp dân… 6 - Tầng 2-5: cao 3,5 m, gồm phòng khám và phòng bệnh nhân.
7 PHẦN II KẾT CẤU (45%) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS ĐOÀN VĂN DUẨN NHIỆM VỤ: Thiết kế sàn tầng 5 Thiết kế khung trục 5 Thiết kế móng trục 5 8 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU. TÍNH TOÁN NỘI LỰC 2. Hệ kết cấu chịu lực và phương pháp tính kết cấu công trình 2. Lựa chọn giải pháp kết cấu - Căn cứ vào giải pháp kiến trúc và hồ sơ kiến trúc.
- Căn cứ vào tải trọng tác dụng (TCVN2737-95). - Căn cứ vào các Tiêu chuẩn, chỉ dẫn, tài liệu được ban hành. - Căn cứ vào cấu tạo bê tông cốt thép và các vật liệu, sử dụng bê tông B20, cốt thép nhóm AII và AI. Kết cấu sàn Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta so sánh 2 trường hợp sau: * 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 do tốn vật liệu. *Kết cấu sàn dầm: Là giải pháp kết cấu được sử dụng phổ biến cho các công trình nhà cao tầng.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 dao động giảm. Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều không gian phòng ảnh hưởng nhiều đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao tầng.
Tuy nhiên phương án này phù hợp với công trình vì bên dưới các dầm là tường ngăn , chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3,6 m nên không ảnh hưởng nhiều. Vậy ta lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối. Kết cấu khung - 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 chung hoặc ở các tường biên, là các khu vực có tường liên tục nhiều tâng.
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.
9 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. - Hệ kết cấu khung-giằng 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. Kết luận: Qua xem xét đặc điểm các hệ kết cấu chịu lực trên áp dụng vào đặc điểm công trình và yêu cầu kiến trúc em chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình là hệ kết cấu khung-giằng.
Hệ kết cấu chịu lực Qua xem xét đặc điểm các hệ kết cấu chịu lực trên áp dụng vào đặc điểm công trình và yêu cầu kiến trúc em chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình là hệ kết cấu khung- giằng. Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu (cột, dầm sàn, vách tường) Ta lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối. Bê tông Theo Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 5574-2012, mục 5 “Vật liệu dùng trong kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”. Bê tông cho đài, giằng, cột, dầm, sàn là bê tông thương phẩm.
Bê tông cho cầu thang bộ và 1 số chi tiết có khối lượng nhỏ khác là bê tông trộn tại công trường. Chọn bê tông sàn, dầm B20(M250) có Rb = 115 kG/cm2, Rbt = 9 kG/cm2. Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông khi kéo và nén E= 2. Cốt thép - Cốt thép sử dụng: + Thép dọc và cốt xiên:AII có Rs = Rsc = 2800 kG/cm2 và Rsw = 2250kG/ cm2 + Thép ngang (cốt đai) : AI có Rs = R'sc = 2250 kG/cm2 và Rsw = 1750 kG/cm2 2.
Tải trọng * Tải trọng đứng: 10 - Gồm trọng lượng bản thân kết cấu và các hoạt tải tác dụng lên sàn, mái. + Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tường ngăn (dày 110mm), thiết bị, tường nhà vệ sinh, thiết bị vệ sinh,… đều quy về tải phân bố đều trên diện tích ô sàn. + Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tường bao trên dầm (220mm),…coi phân bố đều trên dầm. * Tải trọng ngang: - Gồm tải trọng gió và tải trọng động đất được tính theo Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-95.
- Do chiều cao công trình (tính từ mặt đài móng đến cốt mái tum) là H=21,2 < 40m nên căn cứ Tiêu chuẩn ta không phải tính thành phần động của tải trọng gió và tải trọng động đất. Nội lực và chuyển vị - Để xác định nội lực và chuyển vị, sử dụng chương trình tính kết cấu SAP2000 (Non-Linear). Đây là một chương trình tính toán kết cấu rất mạnh hiện nay và được ứng dụng khá rộng rãi để tính toán KC công trình. Chương trình này tính toán dựa trên cơ sở của phương pháp phần tử hữu hạn, sơ đồ đàn hồi.
- Lấy kết quả nội lực và chuyển vị ứng với từng phương án tải trọng.