Đồ án Thiết kế và thi công công trình Chung cư Nguyễn Văn Diện - Thị trấn Vĩnh Bảo - Hải Phòng

Nội dung text: Đồ án Thiết kế và thi công công trình Chung cư Nguyễn Văn Diện - Thị trấn Vĩnh Bảo - Hải Phòng

1. GVHD KT: Th.S KTS LÊ VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC:PGS.TS PHẠM VĂN THỨ CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm qua nền kinh tế của nước ta đang dần ổn định và phát triển trở lại sau khủng hoảng kinh tế thế giới. Kéo theo đó là nhưng bước phục hồi và sự phát triển mạnh mẽ của ngành xây dựng cơ bản. Với xu thế đó, việc đào tạo một nguồn nhân lực chất lượng, lành nghề để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của xã hội là một việc làm rất cần thiết. Sau quãng thời gian bố ích được học tập và rèn luyện dưới mái trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, đã giúp em tích lũy được rất nhiều kiến thức bổ ích. Đồ án tốt nghiệp này là dấu mốc đánh dấu việc phải rời xa mái trường thân thương sau 4,5 năm gắn bó. Trong đồ án tốt nghiệp này, em đã cố gắng vận dụng tất cả những kiến thức đã được học để trình bày các phần về thiết kế và thi công công trình : CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN - THỊ TRẤN VĨNH BẢO - HẢI PHÒNG. Nội dung của đồ án gồm 3 phần: - Phần 1: Kiến trúc công trình. - Phần 2: Kết cấu công trình. - Phần 3: Công nghệ và tổ chức xây dựng. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trường Khoa Công trình, trường Đại học Hàng Hải Việt Nam đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý giá của mình cho em cũng như các bạn sinh viên khác trong suốt những năm học qua. Đặc biệt, đồ án tốt nghiệp này cũng không thể hoàn thành nếu không có sự tận tình hướng dẫn phần kiến trúc của thầy ThS.KTS. Lê Văn Cường và hướng dẫn kết cấu của thầy PGS.TS. Phạm Văn Thứ. Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộ kiến thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và công nghệ thi công đang được ứng dụng cho các công trình nhà cao tầng của nước ta hiện nay. Do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp này không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũng như của các bạn sinh viên khác để có thể thiết kế được các công trình hoàn thiện hơn sau này. Hải Phòng, ngày 21 tháng 11 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Quốc Hưng SVTH: NGUYỄN QUỐC HƯNG 1 Lớp : XDD52-ĐH1
2. GVHD KT: Th.S KTS LÊ VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC:PGS.TS PHẠM VĂN THỨ CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN Chương 1 : KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1 .Tổng quan về công trình 1.1.1 . Sự cần thiết đầu tư xây dựng công trình Trong công cuộc phát triển mạnh mẽ của đất nước nói chung và thành phố Hải Phòng nói riêng, nhu cầu về chỗ ở ngày càng cấp thiết do sự gia tăng dân số, sự cần thiết của việc nâng cao chất lượng cuộc sống . Để đáp ứng nhu cầu đó, sự ra đời của công trình “ Chung cư Nguyễn Văn Diện- Thị trấn Vĩnh Bảo,Hải phòng” là rất cần thiết. 1.1.2 . Vị trí xây dựng công trình Tên công trình: Chung cư Nguyễn Văn Diện Địa điểm xây dựng: Quốc Lộ 37A Thị trấn Vĩnh Bảo-TP Hải Phòng 1.1.3 . Các giải pháp thiết kế kiến trúc của công trình 1.1.3.1 . Giải pháp mặt bằng Công trình có chiều dài và chiều rộng lần lượt là: 28x22,6 m. Sơ bộ về các tầng như sau: Công trình gồm 9 tầng chính và 1 tầng hầm,bể nước mái. - Tầng hầm cao 3,2 m tính từ cốt -1,2m là nơi để xe máy,oto.và bố trí các phòng điện,máy phát điện. - Tầng 1-2 cao 4,5 m là tầng gồm các văn phòng cho thuê,siêu thị mini,lễ tân,sinh hoạt cộng đồng. - Tầng 3-9 cao 3,4 m bao gồm các căn hộ,mỗi tầng có 7 căn hộ.Mỗi căn hộ bao gồm 2 phòng ngủ,1 phòng khách,1 bếp+ăn và 2 nhà vệ sinh. - Tầng mái bao gồm bể nước mái và phòng máy thang máy Chiều cao tính từ cốt 0,00 là 37,8 mét. 1.1.3.2 . Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian của công trình Công trình có bề rộng tương đương chiều dài lên có hình khối tổng thể cân đối vững chắc. Ngoài ra việc lấy sáng , thông hơi thoát khí cũng được dễ dàng và hiệu quả, thi công đơn giản, dễ dàng. 1.1.4 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình. 1.1.4.1 Giải pháp kết cấu cho Sàn. SVTH: NGUYỄN QUỐC HƯNG 2 Lớp : XDD52-ĐH1
3. GVHD KT: Th.S KTS LÊ VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC:PGS.TS PHẠM VĂN THỨ CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN Em lựa chọn loại sàn bê tông cốt thép đổ toàn khối có các hệ dầm bao gồm (dầm chính, dầm phụ, dầm vệ sinh) để phân chia các ô sàn. Việc này giúp giảm chiều dày sàn và tăng sự ổn định cho sàn. 1.1.4.2 Giải pháp kết cấu theo phương đứng Hệ khung BTCT: bao gầm các cột, các dầm được đổ toàn khối liên kết chặt chẽ với nhau bằng các nút cứng. Vách cứng được bố trí ở giữa nhà vừa và được tận dụng để làm thang máy và thang bộ. Điều này giúp công trình chịu được tải trọng theo phương ngang tốt hơn. 1.2 . Các hệ thống của công trình 1.2.1 Hệ thống giao thông Chung cư Nguyễn Văn Diện bao gồm một cầu thang máy và 2 cầu thang bộ (trong dó 1 thang là thang thoát hiểm) đủ để phục vụ giao thông theo phương đứng cho các căn hộ. Ngoài ra để liên hệ giữa các phòng là hệ thống hành lang với chiều rộng đáp ứng đầy đủ lưu lượng người. 1.2.2 . Hệ thống chiếu sáng Sử dụng các cửa sổ xung quanh nhà để lấy sáng tự nhiên và các hệ thống đèn điện tại những nơi mà ánh sáng tự nhiên không thể chiếu tới. 1.2.3 . Hệ thống điện Nguồn điện: Hệ thống điện lưới thành phố. Các thiết bị điện được lắp đặt đầy đủ, hợp lý cho từng căn hộ và phòng làm việc để tránh việc hao phí điện năng không cần thiết. Để nhu cầu sinh hoạt và làm việc không bị dán đoạn ta bố trí thêm hệ thống máy phát điện. Hai phòng điện gồm điện nặng và điện nhẹ được bố trí tại tầng hầm của công trình 1.2.4 . Hệ thống thông gió Tận dụng các ô cửa, lồng cầu thang, hành lang để thông gió tự nhiên. Các thiết bị quạt, điều hòa, máy lạnh để thông gió nhân tạo. 1.2.5 . Hệ thống cấp và thoát nước Nguồn nước: lấy từ các đường ống nước của thành phố. - Nước được dự trữ ở bể ngầm của công trình. SVTH: NGUYỄN QUỐC HƯNG 3 Lớp : XDD52-ĐH1
4. GVHD KT: Th.S KTS LÊ VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC:PGS.TS PHẠM VĂN THỨ CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN - Có bể nước mái được bơm nước liên tục nhờ hệ thống bơm để đảm bảo ổn định áp lực nước khi sử dụng. - Nước được đưa tới các thiết bị tiêu thụ nhờ các đường ống thẳng và ngang chứa trong các hộp kỹ thuật. Hệ thống thoát nước: gồm nước mưa và nước thải sinh hoạt - Thoát nước mưa: nước mưa được gom từ mái cà các ban công nhờ hệ thống xê lô và ống dẫn đứng đưa ra hệ thống thoát nước thải của thành phố. - Nước thải sinh hoạt: nước thải từ các căn hộ được thu gom nhờ các đường ống và đưa vào hố sử lý sau đó đưa ra hệ thống thoát nước thải chung. 1.2.6 . Hệ thống phòng cháy và chữa cháy 1.2.6.1 . Hệ thống báo cháy Hệ thống báo cháy gồm: (chuông báo động, hệ thống cảm ứng nhiệt, thiết bị phát hiện cháy ) được bố trí ở vị trí hợp lí và luôn được bảo trì định kì đảm bảo hoạt động tốt,chơn chu. 1.2.6.2 . Hệ thống cứu hỏa Bố trí các họng chữa cháy ngoài nhà đồng thời sử dụng hệ thống bình cứu hỏa cá nhân đươc đặt ở các vị trí theo quy định. Công trình được bố trí cầu thang thoát hiểm chuyên dụng đảm bảo thoát người khi có sự cố cháy xảy ra. 1.3 . Điều kiện khí hậu, địa chất thủy văn 1.3.1 . Điều kiện khí hậu Địa điểm xây dựng công trình là ở: Thị trấn Vĩnh Bảo một huyện ngoại thành của thành phố hải phòng. Thuộc phía bắc của nước ta lên có khí hậu nhiệt đới gió mùa, ngày nứng trong năm tương đối lớn kéo theo đó là lượng bức xạ mặt trời lớn. 1 năm có 4 mùa nhưng rõ rệt lắm bào gồm : xuân, hạ , thu, đông. Nhưng rõ nhất là 2 mùa nóng và lạnh, mùa nóng có nhiệt độ trung bình 28 độ,mùa lạnh là 18 độ. 1.3.2 . Điều kiện địa chất Theo kết quả báo cáo địa chất công trình, địa chất dưới móng công trình gồm những lớp sau: -Lớp 1: Đất lấp cát hạt mịn đến nhỏ dày 1 m -Lớp 2: Đất sét dẻo mềm dày 4 m SVTH: NGUYỄN QUỐC HƯNG 4 Lớp : XDD52-ĐH1
5. GVHD KT: Th.S KTS LÊ VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC:PGS.TS PHẠM VĂN THỨ CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN -Lớp 3: Bùn sét chảy dày 6m -Lớp 4: Đất sét dẻo mềm dày 3,5m - Lớp 5: Á cát dày 3 m - Lớp 6: Cát hạt trung dày 4,8m -Lớp 7: Cát hạt mịn chưa gặp đáy lớp trong phạm vi độ sâu lỗ khoan 15m Với điều kiện địa chất như đã nêu thì ta lựa chọn giải pháp móng cọc đài thấp là hợp lí và tối ưu nhất. 1.4 Kết luận và kiến nghị Với nhu cầu xây dựng ngày càng cao, việc nâng cao chất lượng xây dựng, tổ chức thi công thành vấn đề cấp bách. Công trình chung cư Nguyễn Văn Diện với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật hợp lý khi được xây dựng sẽ giải quyết các nu cầu trong xây dựng cũng như làm tăng vẽ mỹ quan của thành phố. Do đó cần phải đẩy nhanh tiến độ thiết kế công trình để đưa vào sử dụng đóng góp tích tực vào các mặt kinh tế xã hội của thành phố. SVTH: NGUYỄN QUỐC HƯNG 5 Lớp : XDD52-ĐH1
6. GVHD KT: Th.S KTS LÊ VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC:PGS.TS PHẠM VĂN THỨ CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN Chương 2 : LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1 Sơ bộ phương án kết cấu 2.1.1 Phân tích các dạng kết cấu khung Mỗi hệ kết cấu đều có những ưu điểm và hạn chế riêng vì vậy cần phân tích các ưu nhược điểm của từng dạng kết cấu để đưa ra giải pháp tối ưu nhất. 2.1.1.1 Hệ kết cấu khung Ưu điểm lớn nhất của hệ kết cấu khung là tạo ra khoảng không gian lớn, thi công đơn giản dễ dàng. Phù hợp cho các công trình công cộng như trường học, bệnh viện Loại kết cấu này thường áp dụng khi nhà dưới 20 tầng. 2.1.1.2 Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng Ưu điểm lớn nhất của loại kết cấu này là chịu được lực ngang tốt chính vì vậy nó sẽ vươn được cao hơn so với hệ khung. Nhưng do càng cao thì tải trọng bản thân càng lớn do vách và lõi phải to hơn. Do vậy loại kết cấu này thường áp dụng khi nhà dưới 40 tầng. 2.1.1.3 Hệ kết cấu khung - giằng (khung kết hợp vách cứng) Loại này là sự kết hợp hài hoà giữa 2 loại kết cấu nêu trên là khung và lõi cứng. Mỗi loại sẽ làm việc theo khả năng riêng của nó. Khung chịu tải trọng đứng còn lõi sẽ chịu các tải trọng ngang như gió, động đất 2.1.1.4 Hệ thống kết cấu đặc biệt Là sự kết hợp các loại kết cấu giữa các tầng trong công trình. Loại này khá phức tạp lên không được áp dụng rộng rãi. 2.1.1.5 Hệ kết cấu hình ống Là 1 ống bao quanh nhà bao gồm cột, dầm, giằng Hệ kết cấu này có độ cứng theo phương ngang lớn, phù hợp với các công trình cao từ 25 đến 70 tầng. 2.1.1.6 Hệ kết cấu hình hộp Gồm hệ thống khung bao quanh tạo thành ống và các vách, hệ thống lưới cột phía trong. Hệ kết cấu này có thể vươn cao đến 100 tầng. 2.1.2 . Lựa chọn phương án kết cấu khung Chung cư Nguyễn Văn Diện-Thị trấn Vĩnh Bảo-Hải Phòng với độ cao 37,8 m. Không chỉ đáp ứng nhu cầu về chỗ ở công trình còn phải tạo được mĩ quan cho khu SVTH: NGUYỄN QUỐC HƯNG 6 Lớp : XDD52-ĐH1
7. GVHD KT: Th.S KTS LÊ VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC:PGS.TS PHẠM VĂN THỨ CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN dân cư. theo điểm 2.6.1 TCXD 198 : 1997 thì “Kết cấu nhà cao tầng cần tính toán thiết kế với các tổ hợp tải trọng thẳng đứng, tải trọng gió động và tải trọng động đất ” Theo TCXD 198 : 1997 điều 2 “Những nguyên tắc cơ bản trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT toàn khối” điểm 2.3.3 thì “Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) tỏ ra là hệ 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. Nếu công trình được thiết kế cho vùng có động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, cho vùng động đất cấp 9 là 20 tầng ”. Căn cứ vào các điều trên em lựa chọn giải pháp kết cấu khung giằng cho công trình của mình. Bao gồm một lõi cứng ở giữa trung tâm nhà và các cột, dầm tạo thành khung xung quanh. 2.1.3 Kích thước sơ bộ của kết cấu 2.1.3.1 Sơ bộ kích thước tiết diện cột. Ta có: N F k. R b Trong đó: - F là diện tích tiết diện cột; - k là hệ số kể tới mô men uốn; k  1,2 1,5. R 14,5MP - Bê tông cột sử dụng bê tông B25 có b - N lực dọc tính toán theo diện chịu tải tác dụng vào cột - Ta có thể tính sơ bộ N: N n.q .F s ct Với: n là số sàn phía trên tiết diện đang xét 2 Sơ bộ lấy qs 12 kN/m Các thông số tính tiết diện cột. 2 Loại cột Fct Diện tích dồn tải (m ) Hệ số k Cột giữa (5,2+4,4).3,05+(4.4,4)=46,88 1,1 Cột Biên (5,2+4,4).3,05=29,28 1,1 Côt góc (4,25.4,4)=18,7 1,1 1) Tính toán tiết diện cột tầng hầm đến tầng 3. SVTH: NGUYỄN QUỐC HƯNG 7 Lớp : XDD52-ĐH1
8. GVHD KT: Th.S KTS LÊ VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC:PGS.TS PHẠM VĂN THỨ CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN N n.q.Fct 10.1,2.F ct Fham 4 k. k. k. Rbb R 1450 Tính tiết diện cột tầng hầm-3 Diện tích cột tính toán Chọn chiều cao Chọn chiều rộng Loại cột (m2) tiết diện cột (m) tiết diện cột (m) Cột giữa 0,427 0,65 0,65 Côt biên 0,267 0,65 0,65 Côt góc 0,170 0,65 0,65 2) Tính toán tiết diện cột tầng 5-9. N n.q.Fct 5.1,2.F ct F14 k. k. k. Rbb R 1450 Tính tiết diện cột tầng 4-9 Diện tích cột tính toán Chọn chiều cao Chọn chiều rộng Loại cột (m2) tiết diện cột (m) tiết diện cột (m) Cột giữa 0,213 0,5 0,5 Côt biên 0,133 0,5 0,5 Côt góc 0,085 0,5 0,5 Cột chục 3 và 3b chọn b.h=0,4.0,4m - Kiểm tra tiết diện cột theo điều kiện đô mảnh cho phép Tiết diện cột phải đảm bảo điều kiện: l  0  ( đối với cột nhà:  31) b 0b 0b l0 - chiều dài tính toán của cấu kiện. Với cột 2 đầu ngàm thì: ll0 0,7 . Kiểm tra với cột tầng 1 có chiều cao lớn nhất: l =4,5m. 3,15 l 0,7.4,5 3,15m;  4,85 31 Thỏa mãn điều kiện. o 0,65 2.1.3.2 Tiết diện dầm. a) Chọn sơ bộ kích thước dầm chính. Căn cứ vào điều kiện kiến trúc, bước cột và công năng sử dụng của công trình mà chọn giải pháp dầm phù hợp. Với điều kiện kiến trúc tầng nhà cao 3,4 trong đó nhịp lớn nhất là 10,4 m với phương án kết cấu BTCT thông thường thì chọn kích thước SVTH: NGUYỄN QUỐC HƯNG 8 Lớp : XDD52-ĐH1
9. GVHD KT: Th.S KTS LÊ VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC:PGS.TS PHẠM VĂN THỨ CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN dầm hợp lý là điều quan trọng. Ta chọn nhịp dầm lớn nhất để tính toán xác định sơ bộ tiết diện. Chiều cao sơ bộ dầm xác định theo công thức: 1 1 1 1 hd  l=  .10400(cm) chọn h = 700 cm 8 12 8 12 Bề rộng dầm sơ bộ của dầm: b 0,3  0,5 h 0,3  0,5 .0,7 chọn b = 300 cm Vậy kích thước dầm khung: bxh = 30 x 70 cm. b) Chọn sơ bộ kích thước dầm chính. Nhịp dầm lớn nhất bằng 8,5 m. Chiều cao sơ bộ: 1 1 1 1 hd  l=  .850(cm) chọn h = 500 cm. 12 20 12 20 Bề rộng sơ bộ dầm: b 0,3  0,5 h 0,3  0,5 .50 cm. chọn b = 22 cm Vậy kích thước dầm khung: bxh = 30 x 80 cm. c) Chọn sơ bộ kích thước dầm công xon. chiều dài dầm 1,5m 1 1 1 1 hd  l=  .150(cm) 5 7 5 7 chọn h=30 b 0,3  0,5 h 0,3  0,5 .30 cm. chọn b = 22 cm Vậy kích thước dầm cong xon: bxh = 22 x 30 cm Chọn kích thước dầm đỡ tường nhà vệ sinh: bxh = 22 x 30cm Sơ bộ chọn kích thước dầm Tên dầm Tiết diện b×h(cm) Dầm chính 30x70 Dầm phụ 22x50 Dầm chiếu nghỉ, dầm WC 22x30 Dầm công xon 22x30 2.1.3.3 kết cấu sàn SVTH: NGUYỄN QUỐC HƯNG 9 Lớp : XDD52-ĐH1
10. GVHD KT: Th.S KTS LÊ VĂN CƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD KC:PGS.TS PHẠM VĂN THỨ CHUNG CƯ NGUYỄN VĂN DIỆN Căn cứ vào đặc điểm của công trình ta sử dụng sàn bê tông cốt thép toàn khối. + Lựa chọn các ô sàn sau để tính toán: - Sàn nhà vệ sinh : 2,0 x 3,0 m; - Sàn phòng căn hộ : 4,4x5,2 m; Chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức: D hb l. m (2-1) Trong đó: - D  0,8 1,4 ; là hệ số phụ thuộc tải trọng. - m là hệ số phụ thuộc loại bản: - m  30 35đối với loại bản dầm. - m  40 45 đối với bản kê 4 cạnh. l là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn. Tính chiều dày bản sàn. Kích thước cạnh cạnh hb STT Tên ô sàn l2/l1 loại bản sàn D m ngắn dài (m) (m) (m) Bản kê 4 1 Phòng ở căn hộ 4,4 5,2 1,18 1,1 45 0,1 cạnh Sàn nhà vệ Bản kê 4 2 2,1 3,0 1,43 1,1 45 0,1 sinh cạnh Chọn chiều dày bản sàn các tầng hb = 0,1 m. 2.1.3.4 Chọn sơ bộ kích thước vách lõi. Chiều dày vách cứng ta lấy như sau: (h/20 = 4500/20 = 225 mm và 150 mm) Trong đó: h là chiều cao tầng. Vậy ta chọn chiều dày vách là: 30cm. 2.1.4 Tính toán tải 2.1.4.1 Tĩnh tải sàn Trọng lượng bản thân của sàn phần mềm etab sẽ tự tính ta chỉ tính thêm các lớp sau: SVTH: NGUYỄN QUỐC HƯNG 10 Lớp : XDD52-ĐH1