ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CÔNG TY XÂY DỰNG HẦM LÒ LỜI MỞ ĐẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nước, ngành xây dựng đóng vai trị quan trọng Cùng với phát triển mạnh mẽ lĩnh vực khoa học công nghệ, ngành xây dựng có bước tiến đáng kể Để đáp ứng yêu cầu ngày cao xã hội, cần nguồn nhân lực trẻ kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước hệ trước, xây dựng đất nước ngày văn minh đại Qua thời gian học tập rèn luyện trường Đại học Hàng Hải, đồ án tốt nghiệp dấu ấn quan trọng đánh dấu việc sinh viên hồn thành nhiệm vụ ghế giảng đường Đại học Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp mình, em cố gắng để trình bày toàn phần việc thiết kế thi cơng cơng trình: “NHÀ LÀM VIỆC CƠNG TY XÂY DỰNG HẦM LÒ 1” Em xin chân thành cảm ơn thầy, trường Khoa Cơng trình thủy, trường Đại học Hàng Hải Việt Nam tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý giá cho em suốt năm học qua Đặc biệt, đồ án tốt nghiệp khơng thể hồn thành khơng có tận tình hướng dẫn phần kiến trúc thầy ThS - KTS Nguyễn Xuân Lộc hướng dẫn kết cấu thầy ThS Nguyễn Thanh Tùng Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn hệ thống hố lại tồn kiến thức học học hỏi thêm lý thuyết tính tốn kết cấu công nghệ thi công ứng dụng cho cơng trình nhà cao tầng nước ta Do khả thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp tránh khỏi sai sót Em mong nhận dạy góp ý thầy bạn sinh viên khác để thiết kế cơng trình hồn thiện sau Hải phòng, ngày 10 tháng 10 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Đình Tuấn Sinh Viên : Nguyễn Đình Tuấn Lớp : XDD51-DH1 Msv : 39984 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CƠNG TY XÂY DỰNG HẦM LỊ Chương – KIẾN TRÚC 1.1 Giới thiệu công trình Hiện nay, cơng trình kiến trúc cao tầng xây dựng phổ biến Việt Nam với chức phong phú: nhà ở, nhà làm việc, văn phòng, khách sạn, ngân hàng, trung tâm thương mại Những cơng trình giải phần nhu cầu làm việc đồng thời phản ánh phát triển đô thị nước ta Cơng trình xây dựng “Nhà làm việc cơng ty Xây dựng Hầm Lò 1” phần thực mục đích - Nhằm mục đích phục vụ nhu cầu làm việc điều hành sản xuất đồng thời địa điểm giao dịch cơng ty Do đó, kiến trúc cơng trình khơng đáp ứng đầy đủ cơng sử dụng mà cịn thể lớn mạnh phiết triển mạnh công ty Đồng thời cơng trình góp phần tăng thêm vẻ đẹp khu thị phát triển - Cơng trình “Nhà làm việc cơng ty xây dựng hầm lị 1”gồm tầng Hình 1.1 Mặt tổng thể Với chiều cao lớn 33,3m , mặt 29 x 48 m cơng trình điển hình cho nhà cao tầng Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp ,em xin mạnh dạn xem xét cơng trình quan điểm kĩ sư xây dựng, phối hợp với kiến trúc đưa giải pháp kết cấu ,cũng biện pháp thi cơng khả thi cho cơng trình Sinh viên: Nguyễn Đình Tuấn Lớp: XDD51-DH1 Msv: 39984 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CÔNG TY XÂY DỰNG HẦM LỊ 1.2 Vị trí địa lý điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng: - Nhà làm việc cơng ty xây dựng hầm lị 1được xây dựng Phường Cẩm Phú – Cẩm Phả – Tỉnh Quảng Ninh,cơng trình nằm vị trí thống đẹp tạo nên điểm nhấn đồng thời tạo nên hài hòa ,hợp lý đại cho tổng thể quy hoạch cho khu dân cư - Vị trí giới hạn: + Khối nhà gồm tầng tầng lửng tầng + tầng mái bố trí trước trục đường giao thơng nên thuận lợi cho việc cung cấp vật tư giao thơng ngồi cơng trình.đồng thời ,hệ thống cấp điện, cấp nước khu vực hoàn thiện đáp ứng tốt yêu cầu cho công tác xây dựng + Khối nhà tầng nằm theo hướng đông nam - Điều kiện địa hình: Mặt khu đất xây dựng phẳng, có nhiều điểm nhìn đẹp, khơng có cơng trình ngầm qua, hệ thống nước có nằm sát bên vỉa hè - Điều kiện địa chất: -Lớp 1: Đất lấp cát hạt mịn đến nhỏ dày m -Lớp 2: Đất sét dẻo mềm dày m -Lớp 3: Bùn sét chảy dày 6m -Lớp 4: Đất sét dẻo mềm dày 3,5m - Lớp 5: Á cát dày m - Lớp 6: Cát hạt trung dày 4,8m -Lớp 7: Cát hạt mịn chưa gặp đáy lớp phạm vi độ sâu lỗ khoan 15m Với điều kiện địa chất trên,ta tiến hành tính tồn sử dụng móng cọc đài thấp để đảm vải tính ổn định cho cơng trình -Điều kiện khí hậu : Cơng trình chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới ẩm khí hậu đặc trưng đất nước ta 1.3 Điều kiện kinh tế-xã hội khu đất xây dựng - Cơng trình xây dựng Phường Cẩm Phú – Cẩm Phả – Tỉnh Quảng Ninh,thuộc khu vực trọng điểm phát triển kinh tế miền bắc - Cơng trình khối nhà cao tầng, tạo khối hình hộp đơn giản - Khn viên bên ngồi gồm hệ thống xanh bao bọc bên ngồi, phía trước khơng gian sân rộng Sinh viên: Nguyễn Đình Tuấn Lớp: XDD51-DH1 Msv: 39984 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CƠNG TY XÂY DỰNG HẦM LỊ - Khối nhà bố trí cho 300 cơng nhân viên làm việc ,tùy theo chức phận mà người kiến trúc sư thiết kế hợp lý Hình 1.2 Hình chiếu đứng tồn nhà 1.4 Giải pháp kiến trúc 1.4.1 Giải pháp kiến trúc mặt - - Mặt cơng trình có dạng hình chữ nhật, bố trí phịng làm việc, kho lưu trữ, Giao thông đứng 02 thang máy 02 thang Giao thông ngang hành lang rộng 2.18m Mỗi tầng bố trí 01 khu vệ sinh chung Tầng với cơng phịng làm việc khối hành phận phục vụ : lễ tân+tạp vụ , phòng khách , phòng y tế , văn thư in ấn ,phòng trực tổng đài Tầng lửng cho đén tầng văn phịng làm việc chủ tích , phó chủ tịch , giám đốc , phòng khách ,phòng họp ,các kho, khối văn phòng làm việc khác khối cơng đồn ,khối thư viện….đồng thời tầng có nhà vệ sinh cho nam nữ 1.4.2 Các giải pháp cấu tạo mặt cắt Sinh viên: Nguyễn Đình Tuấn Lớp: XDD51-DH1 Msv: 39984 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CÔNG TY XÂY DỰNG HẦM LÒ - Khối nhà làm việc: Từ cos sân đến cos 0.75m, tầng cao 4.5m, tầng từ đến tầng cao 3.6m, tầng kỹ thuật cao 3m - Mặt sàn lát gạch granit ,khu vực sảnh tầng , nơi chờ thang máy trải thảm toàn tường sàn sơn chống thấm - Xung quanh công trình bố trí hệ thống rãnh nước rộng 450 cm , sâu 300 cm , láng vữa xi măng mac 100 dày 30 mm , để thoát nước bề mặt nối trực tiếp với hệ thống nước khu vực -Lối vào tịa nhà qua hệ thống cửa đẩy tiện nghi sang trọng 1.4.3 Giải pháp kiến trúc mặt đứng Mặt đứng công trình thiết kế theo phong cách đại, đường nét đơn giản , kết hợp gam màu nhẹ nhàng phù hợp với tính chất cơng trình trụ sở làm việc Tường sơn màu ghi sáng, hài hoà mảng tường sơn màu ghi xẫm Phần đế ốp đá granite màu xẫm tạo vững trãi cho cơng trình đồng thời tránh cho cơng trình bị ẩm mốc, bám bụi Vật liệu làm cửa sử dụng chất liệu đại (cửa nhựa lõi thép) kính ánh xanh Mái lợp tơn màu ghi 1.4.4 Hệ thống giao thông 1.4.4.1 Giao thông theo phương đứng - Hệ thống cầu thang bố trí cuối hành lang đảm bảo việc di chuyển người có hoả hoạn xảy ra, kết hợp với lõi vách cứng chịu tải ngang cơng trình bao gồm thang máy hộp kĩ thuật thang bố trí cuối hành lang.như việc lại theo phương đứng dễ dàng thuận tiện đảm bảo tốt chức cơng trình 1.4.4.2 - Giao thông theo phương ngang - Giao thông chủ yếu hành lang sảnh lớn bố trí quanh cầu thang phục vụ lại giữu phòng tầng Với ưu điểm hệ thống giao thơng hồn tồn phù hợp với cơng cơng trình 1.4.5 Thơng gió chiếu sáng - Kết hợp giũa tự nhiên nhân tạo phương châm thiết kế cho tịa nhà Thơng gió nhân tọa hệ thống điều hòa trung tâm cung cấp đến phịng hệ thống đường ống Thơng gió tự nhiên thỏa mãn phồng tiếp xúc với không gian tự nhiên đồng thời hướng công trình phù hợp với hướng gió chủ đạo Sinh viên: Nguyễn Đình Tuấn Lớp: XDD51-DH1 Msv: 39984 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CÔNG TY XÂY DỰNG HẦM LỊ Chiếu sáng cơng trình nguồn điện thành phố nguồn dự trữ máy phát 1.4.6 Hệ thống cấp nước - - Cơng trình văn phòng làm việc nên việc cung cấp nước chủ yếu nước vệ sinh Nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước thành phố Công tác dự trữ nước sử dụng bể ngầm sau bơm nước lên bể dự trữ mái Hệ thống thu nước trước tiếp từ phòng WC đến bể phốt sau thải hệ thống nước chung thành phố qua hệ thống ống cứng 1.4.7 Hệ thống phịng hỏa - Cơng trình trang bị hệ thống phịng hỏa đại.tại vị trí cầu thang bố trí hệ thống cấp nước cứu hỏa D =110 Hệ thống phòng cháy chữa cháy thiết kế theo quy định.Các chuông báo động thiết bị bình cứu hỏa bố trí hành lang cầu thang thang máy Các thiết bị đại lắp đặt quy định thời phịng cháy chữa cháy Hệ thống giao thơng thiết kế theo yêu cầu phòng cháy chữa cháy 1.4.8 Chống sét -Bố trí hệ thống lưới thu lôi bao gồm kim thu lôi ,hệ thống dây nối đất đảm bảo an tồn cho cơng trình tồn thiết bị điện ,mạng thơng tin vi tính mùa mưa bão Sinh viên: Nguyễn Đình Tuấn Lớp: XDD51-DH1 Msv: 39984 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CƠNG TY XÂY DỰNG HẦM LỊ Chương : LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU Khái quát chung : Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho cơng trình (hệ chịu lực ,sàn ) có vái tròn quan trọng tạo tiền đề để người thiết kế có định hướng thiết lập mơ hình , hệ kết cấu chịu lực cho cơng trình đảm bảo yêu cầu dooj bền , độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc , thuận tiện sử dụng đem lại hiệu kinh tế Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng việc chọn giải pháp kết cấu có liên quan đến vấn đề bố trí mặt , hình thể khối đứng , độ cao tầng , thiết bị điện , đường ống , yêu cầu thiết bị thi công , tiến độ thi công , đặc biệt định đến thành công làm việc hiệu kết cấu mà ta chọn 2.1 Giải pháp móng cho cơng trình - - - - Vì cơng trình nhà cao tầng nên tải trọng đứng truyền xuống móng nhân với hệ số tầng lớn Mặt khác chiều cao lớn nên tải trọng ngang ( gió, động đất …) tác dụng lớn , địi hỏi móng có độ ổn định cao Do phương án móng sâu phù hợp để chịu tải trọng từ cơng trình truyền xuống Móng cọc đóng : ưu điểm kiểm sốt chất lượng cọc từ khâu chế tạo đến khâu thi cơng nhanh Nhưng hạn chế tiết diện nhỏ khó xun qua ổ cát thi cơng gây ồn rung ảnh hưởng đến cơng trình thi cơng bên cạnh đặc biệt khu vực thành phố hệ móng cọc đóng khơng dùng cho cơng trình lớn khơng đủ bố trí cọc Móng cọc ép : Loại cọc chất lượng cao , độ tin cao thi công êm dịu Hạn chế khó xuyên qua lớp cát chặt dày , tiết diện cọc chiều dài cọc bị hạn chế Điều dẫn đến khả chịu tải trọng chưa cao Móng cọc khoan nhồi : Là loại cọc địi hỏi thi cơng phức tạp Tuy nhiên dùng nhiều kết cấu nhà cao tầng có tiết diện chiều sâu lớn tựa vào lớp đất tốt nằm sâu khả chịu tải tốt Ë Từ phân tích , với cơng trình việc sử dụng cọc ép đem lại hợp lý khả chịu tải kinh tế 2.2 Giải pháp kết cấu phần thân cơng trình Đặc điểm chủ yếu nhà cao tầng yếu tố tải trọng ngang trọng lượng thân nhà.Chúng ảnh hưởng trực tiếp tới chuyển vị , ổn định nhà Sinh viên: Nguyễn Đình Tuấn Lớp: XDD51-DH1 Msv: 39984 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CƠNG TY XÂY DỰNG HẦM LỊ Căn vào nhân tố công khiến trúc nhà , ta có giải pháp kết cấu cho nhà sau: a Hệ Kết cấu khung-tường - Hệ kết hợp hệ thống khung hệ thống vách cứng liên kết với qua hệ thống sàn.Hệ thống vách cứng vị trí khu vực cầu thang bộ,thang máy,khu vệ sinh tường biên,là khu có tường liên tục nhiều tầng.Hệ thống khung bố trí khu vực cịn lại tịa nhà.Kết cấu vách thường đóng vai trò chịu tải trọng ngang ,hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng đứng Sự phân rõ chức tạo điều kiện tối ưu hóa cấu kiện ,giảm bớt kích thước cột dầm ,đáp ứng yêu cầu kiến trúc b Hệ kết cấu khung chịu lực - Hệ cấu thành cấu kiện dạng ( cột , dầm ) liên kết cứng với nút tạo thành hệ khung khơng gian nhà Hệ khung có khả tạo không gian tương đối lớn linh hoạt với yêu cầu kiến trúc khác nhau.Tuy nhiên khả chịu uốn ngang nên hạn chế sử dụng chiều cao nhà > 40 m c Hệ kết cấu lõi chịu lực - Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hở , có tác dụng nhân tồn tải trọng tác động lên cơng trình truyền xuống đất Hệ lõi chịu lực có hiệu với cơng trình có độ cao tương đối lớn có độ cứng chống xoắn chống cắt lớn nhiên phải kết hợp với giải pháp kiến trúc d Hệ kết cấu hỗn hợp Sơ đồ giằng :Sơ đồ tính tốn khung chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến cịn tải trọng ngang phần tải trọng đứng kết cấu chịu tải khác lõi tường chịu lực Trong sơ đồ tất nút khung có cấu tạo khớp cột chịu nén Sơ đồ khung - giằng :Hệ kết hợp khung vách cứng Hai hệ thống khung vách cứng liên kết qua hệ kết cấu sàn Hệ thống vách cứng đóng vai trị chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức tạo điều kiện để tối ưu hóa kết cấu , giảm bớt kích thước cột dầm , đáp ứng yêu cầu kiến trúc Sơ đồ khung có liên kết cứng nút Sinh viên: Nguyễn Đình Tuấn Lớp: XDD51-DH1 Msv: 39984 Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CÔNG TY XÂY DỰNG HẦM LÒ Sơ đồ khung – giằng có khả dùng cho nhà cao tầng 50 m 2.3 Các lựa chọn giải pháp kết cấu sàn Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta phân tích hai trường hợp : - - Kết cấu sàn khơng dầm (sàn nấm ): Hệ sàn nấm có chiều dày toàn sàn nhỏ , làm tăng chiều cao sử dụng dễ tạo khơng gian bố trí thiết bị sàn đồng thời dễ làm ván khuôn đặt cốt thép đổ bê tông thi công Tuy nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm khơng phù hợp với cơng trình khơng đảm bảo tính kinh tế Kết cấu sàn dầm :Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang cơng trình tăng chuyển vị ngang giảm Khối lượng bê tơng dẫn đến khối lượng tham gia dao động giảm Chiều cao dầm chiếm nhiều khơng gian phịng ảnh hưởng nhiều đến thiết kế kiến trúc , làm tăng chiều cao tầng Tuy nhiên phương án phù hợp với cơng trình chiều cao thiết kế kiến trúc lên tới 3,3 m 2.4 Lựa chọn kết cấu chịu lực - - Qua việc phân tích phương án kết cấu nhận thấy sơ đồ kết cấu khung chịu lực hợp lý Việc sử dụng kết cấu khung làm cho không gian kiến trúc linh hoạt việc tính tốn đơn giản kinh tế Vậy ta chọn hệ kết cấu Qua phân tích kết cấu sàn ta chọn kết cấu sàn dầm toàn khối 2.5 Sơ đồ tính hệ kết cấu - Mơ hình hóa hệ kết cấu chịu lực phần thân cơng trình hệ khung khơng gian frames nút cứng chỗ liên kết dầm với cột Liên kết cột với đất xem ngàm cứng cốt – 0.75 từ móng Sử dụng phần mềm tính kết cấu etabs để tính tốn Các dầm dầm phụ Cột dầm phần tử Frame ,tải trọng ô sàn truyền dầm theo quy luật phân bố tải từ sàn dầm Liên kết cột với đất thể liên kết constraints bảo đảm cho cơng trình đất có chuyển vị ngang 2.6 Chọn sơ kích thước tiết diện 2.6.1 Xác định chiều dày bản: + Ơ sàn có kích thước lớn :8,1x4,05m D 1, hb = l1 = 4050=108 (mm) m 45 Sinh viên: Nguyễn Đình Tuấn Lớp: XDD51-DH1 Msv: 39984 Chọn hb = 120 mm Page ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CƠNG TY XÂY DỰNG HẦM LỊ Trong đó: l1 : nhịp phương cạnh ngắn l1=4,05 m D= (0,8 ∏ 1,4) hệ số phụ thuộc tải trọng tác dụng lên m: hệ số phụ thuộc liên kết l2 8,1 = =2 l1 4, 05  Sàn làm việc theo phương.Ta tính tốn sàn kê cạnh Chọn m=45 Sàn kê cạnh làm việc theo phương Vậy ta chọn hb= 12 cm cho toàn sàn nhà 2.6.2 Xác định tiết diện dầm * Sơ tiết diện dầm + Nhịp dầm 8,1 (m) h= ld với dầm md = 8∏12 md hdc= ( 1∏0.675)m họn h = 70 cm b=( 0,3 ∏ 0,5 ) h , chọn b = 30 cm + Nhịp dầm m hdc= ( 0,5∏0,75)m chọn h = 70 cm b=( 0,3 ∏ 0,5 ) h , lấy b = 30 cm + Nhịp dầm 7,2 m  h x b = 70 x 30 ( cm ) + Nhịp dầm 2,4 2,7 m hdc= ( 0,3∏0,2)m chọn h = 40 cm lấy b = 22 cm * Sơ kích thước dầm phụ: h= ld md dầm phụ ta có md =12 ∏ 20 + Nhịp dầm chia ô sàn nhịp : 8,1 m hdp= (0.675 ∏0.405) m chọn h = 50cm b=( 0,3 ∏ 0,5 ) h , lấy b=22cm + Nhịp dầm chia ô sàn nhịp : 2,7 m hdp= (0.225 ∏0.135) m chọn h = 40cm b=( 0,3 ∏ 0,5 ) h , lấy b=22cm * Dầm chia ô sàn vệ sinh dầm thang 3m Sinh viên: Nguyễn Đình Tuấn Lớp: XDD51-DH1 Msv: 39984 Page 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CÔNG TY XÂY DỰNG HẦM LÒ AF.82311 A24.298 A24.448 A24.590 A24.602 Z999 N24.6010 M24.7646 M24.7773 M999 AF.61532 10 A24.448 A24.613 A24.705 N24.6008 Ván khuôn cho bê tông đổ chỗ, ván khuôn kim loại, ván khuôn sàn mái, cao 18 mm, độ cao 18mm Dây thép Cộng b.) Nhân cơng Nhân cơng 3,5/7 Sinh viên: Nguyễn Đình Tuấn Lớp: XDD51-ĐH1 Msv: 39984 100m2 m3 kg kg kg % 0,668 5,5 40,7 51,81 500 18 16.5 16.5 19.594,2 công 32,5 167.354 5.439.005 ca ca % 1,5 0,25 277.113 337.587 5.000,7 510.067,7 kg kg kg 6,04 1.02 14,28 18 16.5 19 công 9,17 155.174 214 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP : NHÀ LÀM VIỆC CÔNG TY XÂY DỰNG HẦM LÒ Nhân hệ số riêng c.) Máy thi công Máy cắt uốn Máy hàn 23 KW Vận thăng 0,8T Máy khác Cộng Nhân hệ số riêng ca ca ca % Công tác sản xuất lắp dựng cốt thép bê tông chỗ, cốt thép sàn mái, cao