Thiết Kế Nhà 9 Tầng Bệnh Viện Y Học Cổ Truyền Lạng Sơn

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, đất nƣớc ta đạt đƣợc những thành tƣu to lớn

trong phát triển kinh tế xã hội, kéo theo các công trình nâng cấp các sở sở hạ tầng

nhƣ các công trình giao thông, công trình nhà dân dụng, các công trình xã hội

trong đó có các công trình bệnh viện đƣợc xây dựng nhằm góp phần nâng cao sức

khỏe và chăm sóc cho nhân dân. Trƣớc những vấn đề trên em chọn đề tài “Thiết

kế nhà 9 tầng Bệnh viện y học cô truyền Lạng Sơn” dƣới sự hƣớng dẫn ThS.

Hoàng Gia Dƣơng

Qua việc làm đồ án thiết kế nhà cụ thể nhƣ vậy giúp em rèn luyện thêm

đƣợc nhiều kỹ năng tính toán, tra cứu tài liệu và tiếp cận dần với công việc cụ thể

của một ngƣời kỹ sƣ trong tƣơng lai.

Với sự cố gắng tìm hiểu nghiên cứu và sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của các

thầy cô giáo đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Nhƣng do kiến thức c n

hạn chế, kinh nghiệm thực tế của em chƣa nhiều nên trong quá trình làm đồ án tốt

nghiệp c n nhiều sai sót. Kính mong các thầy, cô tham gia góp để đồ án tốt

nghiệp của em đƣợc hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Trần Đức Lương

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................1

MỤC LỤC...................................................................................................................1

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC .............1

1.1. Giới thiệu công trình ............................................................................................1

1.1.1. Tên công trình ...................................................................................................1

1.1.2. Chủ đầu tƣ.........................................................................................................1

1.1.3. Đặc điểm của khu vực xây dựng công trình .....................................................1

1.2. Tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc công trình ..............................................................1

1.3. Quy mô công trình ...............................................................................................2

1.4. Giải pháp kiến trúc công trình .............................................................................2

1.4.1 Qui hoạch tổng mặt bằng ...................................................................................2

1.4.2. Giải pháp mặt bằng và mặt đứng ......................................................................2

1.4.3. Giải pháp giao thông trong công trình ..............................................................3

Chƣơng 2. LỰA CHỌN SƠ BỘ GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN VÀ TẢI

TRỌNG TÍNH TOÁN ..................................................................................................6

2.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình ..........................................................6

2.1.1 Phƣơng án sàn:...................................................................................................6

2.1.2. Hệ kết cấu chịu lực...........................................................................................7

2.1.3. Phƣơng pháp tính toán hệ kết cấu.....................................................................8

2.2. Các tiêu chuẩn áp dụng trong thiết kế kết cấu công trình..................................10

2.3. Vật liệu sử dụng cho công trình.........................................................................10

2.4. Lựa chọn sơ bộ kích thƣớc cấu kiện ..................................................................11

2.4.1. Lựa chọn kích thƣớc tiết diện cột ...................................................................11

2.4.2. Lựa chọn sơ bộ tiết diện vách, lõi...................................................................12

2.4.3. Lựa chọn tiết diện dầm....................................................................................13

2.5. Mặt bằng kết cấu các tầng trong công trình.......................................................14

2.6. Tính toán tải trọng..............................................................................................14

2.6.1. Tải trọng thƣờng xuyên...................................................................................14

2.6.2. Tải trọng tạm thời dài hạn...............................................................................16

2.7. Lập mô hình tính toán công trình( tính toán khung trục 10)..............................17

2.7.1.Xác định tải trọng.............................................................................................17

2.7.2. Xác định tĩnh tải..............................................................................................21

2.7.3. Xác định hoạt tải .............................................................................................23

CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU CÁC CẤU KIỆN CHÍNH PHẦN THÂN

CÔNG TRÌNH ............................................................................................................34

3.1. Thiết kế kết cấu cấu kiện cột công trình ............................................................34

3.1.1. Nội lực thiết kế cấu kiện cột ...........................................................................34

3.1.2. Cơ sở l thuyết tính toán cấu kiện cột.............................................................36

3.1.3. Thiết kế cho cấu kiện cột ................................................................................36

3.2. Thiết kế kết cấu cấu kiện dầm công trình ..........................................................40

3.2.1. Nội lực thiết kế cấu kiện dầm .........................................................................40

3.2.2. Cơ sở l thuyết tính toán cấu kiện dầm ..........................................................43

3.2.3. Thiết kế cho cấu kiện dầm ..............................................................................43

CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN CÔNG TRÌNH .....................................52

4.1. Cơ sở l thuyết tính toán cấu kiện sàn ...............................................................52

4.1.1.Tính toán ô bản kê bốn cạnh Ô3:.....................................................................53

CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ KẾT CẤU NGẦM CÔNG TRÌNH .................................59

5.1. Nội lực thiết kế kết cấu ngầm ............................................................................59

5.2. Điều kiện địa chất thủy văn công trình ..............................................................59

5.3. Lựa chọn sơ bộ phƣơng án kết cấu ngầm cho công trình ..................................63

5.3.1. Xác định sức chịu tải của cọc..........................................................................64

5.3.2. Tính toán số lƣợng cọc trong đài ....................................................................66

5.3.3. Xác định kích thƣớc đài, giằng móng và sàn tầng hầm (nếu có)....................66

5.4. Lập mặt bằng kết cấu móng cho công trình.......................................................66

5.4.1. Kiểm tra phản lực đầu các cọc trong công trình .............................................67

5.4.2. Kiểm tra cƣờng độ trên tiết diện nghiêng của đài...........................................68

CHƢƠNG 6: THI CÔNG PHẦN NGẦM CÔNG TRÌNH ......................................76

6.1. Phân tích điều kiện thi công phần ngầm công trình...........................................76

6.2. Giải pháp thi công phần kết cấu ngầm công trình .............................................76

6.3. Các tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu áp dụng ................................................76

6.4. Công tác chuẩn bị và giải phóng mặt bằng........................................................77

6.4.1. Chuẩn bị mặt bằng thi công: ...........................................................................77

6.4.3. Hệ thống cung cấp nƣớc: ................................................................................78

6.4.4. Thoát nƣớc mặt bằng công trình:....................................................................78

6.4.5. Xây dựng các công trình tạm..........................................................................78

6.4.6. Giác móng công trình: ....................................................................................78

6.5. Thi công cọc.......................................................................................................79

6.5.1. Lựa chọn phƣơng án thi công cọc ép:.............................................................79

6.5.2. Chuẩn bị tài liệu:.............................................................................................81

6.5.3. Chuẩn bị về mặt bằng thi công: ......................................................................81

6.5.4. Yêu cầu kỹ thuật đối với hàn nối cọc: ............................................................81

6.5.5. Yêu cầu kỹ thuật đối với các đoạn cọc ép: .....................................................82

6.5.6. Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị ép cọc: ........................................................83

6.5.7. Thi công cọc thử: ............................................................................................85

6.5.8. Các sự cố khi thi công cọc và biện pháp giải quyết:.......................................88

6.6. Thi công công tác đất.........................................................................................89

6.6.1 Yêu cầu kĩ thuật khi thi công đào đất ..............................................................89

6.6.2 Lựa chọn phƣơng án thi công đào đất..............................................................90

6.6.3.Tính toán khối lƣợng đào đất...........................................................................90

6.6.4 Biện pháp thi công đào đất bằng máy..............................................................93

6.6.5. Chọn máy vận chuyển đất...............................................................................95

6.6.6. Thiết kế tuyến di chuyển khi thi công đất bằng máy đào ...............................97

6.7. Thi công hệ đài, giằng móng..............................................................................98

6.7.1 . Công tác cốp pha đài giằng............................................................................98

6.7.2. Thi công lắp dựng ván khuôn móng .............................................................105

6.7.3. Công tác cốt thép ..........................................................................................106

6.7.4 Công tác bêtông .............................................................................................108

6.8. Công tác an toàn lao động và vệ sinh môi trƣờng khi thi công phần ngầm ....111

6.8.1. An toàn lao động trong thi công ép cọc ........................................................111

6.8.2. An toàn lao động trong thi công đào đất.......................................................111

CHƢƠNG 7: THI CÔNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH .....................................113

7.1. Phân tích điều kiện thi công phần thân công trình...........................................113

7.2. Giải pháp thi công kết cấu thân công trình ......................................................113

7.2.1. Cốp pha cây chống........................................................................................113

7.2.2. Phƣơng tiện vận chuyển lên cao ...................................................................115

7.3. Thiết kế, thi công và nghiệm thu ván khuôn, cột chống cho một tầng điển hình119

7.3.1. Tính toán cốp pha cây chống xiên cho cột....................................................119

7.3.3. Tính toán cốp pha, cây chống đỡ sàn............................................................128

7.4. Thi công và nghiệm thu cốt thép cho một tầng điển hình................................133

7.4.1. Công tác cốt thép cột.....................................................................................133

7.4.2. Công tác cốt thép sàn ....................................................................................134

7.5. Thi công và nghiệm thu bê tông cho một tầng điển hình ................................136

7.5.1. Công tác bêtông cột ......................................................................................136

7.5.2. Công tác bêtông dầm, sàn .............................................................................138

7.6. Thi công công tác xây, trát tƣờng trong công trình .........................................139

7.6.1. Công tác xây : ..............................................................................................139

7.6.2. Công tác hoàn thiện : ...................................................................................140

CHƢƠNG 8: TÍNH TOÁN TỔNG MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH ........................141

8.1. Tính toán khối lƣợng thi công các công tác chính...........................................141

8.1.1 Phần ngầm......................................................................................................141

8.1.2 Phần thân........................................................................................................142

8.2. Tính toán diện tích kho bãi ..............................................................................144

8.2.1. Kho chứa xi măng ........................................................................................144

8.2.2. Kho chứa thép và gia công thép....................................................................144

8.2.3. Kho chứa ván khuôn .....................................................................................144

8.2.4. Bãi chứa cát vàng.........................................................................................145

8.2.5. Bãi chứa đá (1



2)cm....................................................................................145

8.2.6. Bãi chứa gạch................................................................................................145

8.3. Tính toán diện tích nhà tạm .............................................................................146

8.3.1. Nhà làm việc của cán bộ, nhân viên kĩ thuật ................................................146

8.3.2. Diện tích nhà nghỉ.........................................................................................146

8.3.3.Diện tích nhà vệ sinh + nhà tắm ....................................................................146

8.3.5. Nhà bảo vệ: ...................................................................................................146

8.3.6. Nhà ăn tập thể: ..............................................................................................146

8.4. Tính toán đƣờng nội bộ và bố trí công trƣờng.................................................147

CHƢƠNG 9: LẬP DỰ TOÁN HOÀN THIỆN THÔ MỘT TẦNG ĐIỂN HÌNH 149

9.1. Cơ sở tính toán dự toán....................................................................................149

9.2. Áp dụng lập dự toán cho thi công hoàn thiện thô một tầng điển hình.............149

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................152

1

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.1. Giới thiệu công trình

1.1.1. Tên công trình

Công trình: BỆNH VIỆN Y HỌC CỔ TRUYỀN LẠNG SƠN

Địa điểm xây dựng :Số 48, Trần Hƣng Đạo, Chi Lăng, TP. Lạng Sơn, Lạng

Sơn

1.1.2. Chủ đầu tư

Chủ đầu tƣ: Bệnh viện Y học Cổ truyền Lạng Sơn

1.1.3. Đặc điểm của khu vực xây dựng công trình

Công trình nằm ở trung tâm thành phố Lạng Sơn, địa hình rộng rãi, bằng

phẳng. Phía Bắc giáp với khu dân cƣ, Phía Nam là mặt đƣờng Trần Hƣng Đạo rất

thuận tiện cho giao thông, Phía đông và tây là các khu trung tâm mua sắm, vui chơi

giải trí và có dân cƣ rất đông đúc.

1.2. Tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc công trình

TCVN 4470:2012 Bệnh viện đa khoa - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 7022:2002 Trạm y tế cơ sở. Yêu cầu thiết kế

TCVN 8332:2010 Ph ng thí nghiệm y tế. Yêu cầu về an toàn

TCVN 9212:2012 Bệnh viện đa khoa khu vực - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9213:2012 Bệnh viện quận huyện - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9214:2012 Ph ng khám đa khoa khu vực - Tiêu chuẩn thiết kế

TCXDVN 365:2007 Bệnh viện đa khoa - Hƣớng dẫn thiết kế

52TCN-CTYT 37:2005 Tiêu chuẩn thiết kế - Các khoa xét nghiệm (khoa vi sinh,

khoa hóa sinh, khoa huyết học truyền máu và khoa giải phẫu bệnh) – Bệnh viện đa

khoa

52TCN-CTYT 38:2005 Tiêu chuẩn thiết kế - Khoa phẫu thuật – Bệnh viện đa

khoa

52TCN-CTYT 39:2005 Tiêu chuẩn thiết kế - Khoa cấp cứu, khoa điều trị tích

cực và chống độc – Bệnh viện đa khoa

52TCN-CTYT 40:2005 Tiêu chuẩn thiết kế - Khoa chẩn đoán hình ảnh – Bệnh

viện đa khoa

52TCN-CTYT 41:2005 Tiêu chuẩn thiết kế bệnh viện quận huyện – Tiêu chuẩn

ngành

QĐ số 1327/QĐ-BYT ngày 18/04/2002 Tiêu chuẩn thiết kế ph ng khám đa

khoa khu vực

2

1.3. Quy mô công trình

Công trình có diện tích mặt bằng xây dựng khoảng716 m2

gồm 9 tầng.Mặt

bằng công trình hình chữ nhật khá vuông vắn.Từ tầng 2 đến tầng 9 mặt bằng không

thay đổi.

- Bệnh viện Y học Cổ truyền Lạng Sơn đƣợc biết đến nhƣ một địa chỉ tin cậy

của nhân dân trong chăm sóc sức khỏe. Vì vậy, có thể gặp ở đây bệnh nhân từ khắp

các huyện, xã trong tỉnh, và nhiều bệnh nhân sống trên địa bàn thành phố. Nhờ thực

hiện tốt chức năng nhiệm vụ của mình và đặc biệt là kết hợp khám, chữa bệnh bằng

y, dƣợc cổ truyền với y học hiện đại nên trong năm qua bệnh viện đã đạt danh hiệu

Bệnh viện xuất sắc toàn diện. Hƣớng dẫn sinh viên Trƣờng Cao đẳng Y tế thực

hành châm cứu tại Bệnh viện YHCT Lạng Sơn. Trong công tác khám, chữa bệnh,

bệnh viện thƣờng xuyên kiểm tra giám sát, đánh giá tình hình thực...Nhằm đáp ứng

đƣợc nhu cầu khám chữa bệnh của ngƣời dân nên bệnh viện đã cho xây dựng thêm

công trình nhà bệnh viện trên. Khu đất xây dựng công trình có địa hình bằng phẳng,

rộng rãi, nằm gần các trục đƣờng lớn nên rất thuận tiện cho công tác thi công.

1.4. Giải pháp kiến trúc công trình

1.4.1 Qui hoạch tổng mặt bằng

Công trình dự kiến xây dựng có diện tích hơn 700m2 nằm tại khu trung tâm

của Bệnh viện. Mặt bằng công trình đƣợc bố trí đơn giản, hai bên là khuôn viên cây

xanh tạo điểm nhấn cho toàn bộ khuôn viên cảnh quan của bệnh viện.

Các khu nhà chức năng đƣợc bố trí 2 bên tạo sự thuận lợi cho giao thông bên

trong khuôn viên.

Công trình nằm trong quy hoạch tổng thể, phù hợp với cảnh quan đô thị và có

mối liên hệ chặt chẽ với các công trình xung quanh, thuận lợi cho việc bố trí hệ

thống giao thông, điện, nƣớc, thông tin liên lạc và an ninh.

1.4.2. Giải pháp mặt bằng và mặt đứng

a. Giải pháp mặt bằng

Công trình có diện tích mặt bằng xây dựng khoảng716 m

2

gồm 9 tầng.Mặt

bằng công trình hình chữ nhật khá vuông vắn.Từ tầng 2 đến tầng 9 mặt bằng không

thay đổi.

Hệ thống cầu thang: gồm có: 2 hệ thống thang máy và 1 cầu thang bộ. Thang

máy đƣợc bố trí ngay ở giữa nhà thuận tiện cho việc giao thông liên hệ giữa các

tầng, đảm bảo việc đi lại thuận tiện nhanh chóng lên các tầng trên.Một thang bộ bố

trí giữa nhà đảm bảo giao thong đi lại và thoát hiểm an toàn khi có sự cố hoả hoạn

xảy ra.

3

Xét đến yêu cầu sử dụng của toà nhà, dây chuyền công năng của công trình,

tính chất, mối quan hệ giữa các bộ phận trong công trình, ta bố trí:

Các tầng đƣợc bố trí 2 nhà vệ sinh cùng 17 ph ng bệnh, ph ng thăm khám,

ph ng điều trị.Các ph ng có diện tích 23,76m2

.

b. Giải pháp mặt đứng:

Công trình gồm:

+ 9 tầng nổi: chiều cao tầng 1 là 3,9m. chiều cao tầng c n lại là 3,6m.

+ Mái cao 2,6m.

Toàn bộ công trình bao gồm 1 khối nhà có mặt bằng hình chữ nhật, vuông

vắn đƣợc bộ trí tƣơng đối đối xứng.Công trình vừa có dáng vẻ bề thế, hiện đại, vừa

mang tính nhẹ nhàng, uyển chuyển, phù hợp với cảnh quan môi trƣờng xung

quanh.Phù hợp với điều kiện khám chữa bệnh.

Việc sử dụng các ô cửa, các mảng kính màu xanh, sơn tƣờng màu vàng nâu

và trắng phối hợp tạo ấn tƣợng hiện đại, bề thế , trang trọng đồng thời đảm bảo

chiếu sáng tự nhiên cho các phần bên trong. Ngoài ra một phần tầng các tấng dƣới

cùng đƣợc ốp đá Garanit làm tăng tính thẩm mỹ cho công trình.

Xung quanh công trình là vƣờn cây, thảm cỏ, sân chơi... tạo cảm giác tự

nhiên, tạo điều kiện vi khí hậu tốt cho sức khoẻ con ngƣời.

1.4.3. Giải pháp giao thông trong công trình

a. Giao thông

Giao thông theo phƣơng đứng trong công trình đƣợc đảm bảo bằng hệ thống

cầu thang gồm : 2 cầu thang máy và 1 cầu thang bộ đƣợc bố trí đảm bảo thuận tiện

cho việc đi lại. Cầu thang máy kết hợp với lõi cứng đặt gần chính giữa nhà tạo độ

cứng cho công trình.1 cầu thang bộ 2 đợt.

Giao thông theo phƣơng ngang đƣợc đảm bảo bởi các hành lang rộng 2.4m và

sảnh.

b. Chiếu sáng

Công trình đƣợc xây dựng tại vị trí có bốn mặt thông thoáng, không có vật

cản nên chọn giải pháp chiếu sáng tự nhiên, đó là sử dụng hệ thống cửa sổ vách

kính.

Ngoài ra, công trình c n bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo để bổ sung ánh

sáng tự nhiên vào ban ngày và đảm bảo chiếu sáng vào ban đêm.

c. Cấp điện

Nguồn điện của khu nhà lấy từ nguồn điện của mạng lƣới điện thành phố.

Toàn bộ mạng điện trong công trình đƣợc bố trí đi ngầm trong tƣờng, cột và trần

4

nhà. Gồm hai đƣờng dây: Một đƣờng chính nối từ lƣới điện quốc gia, một đƣờng

dây phụ dự ph ng nối từ máy phát điện có thể hoà vào mạng lƣới chính khi đƣờng

dây chính mất điện.

Mỗi tầng, mỗi khu vực đều có các thiết bị kiểm soát điện nhƣ aptomat, cầu

dao.

Các phụ tải gồm có:

- Hệ thống điều hoà trung tâm, thang máy, hệ thống điều hoà cục bộ cho từng

ph ng làm việc.

- Các thiết bị điện dân dụng dùng trong t a nhà.

- Tổng đài báo cháy, mạng lƣới điện thoại.

- Hệ thống chiếu sáng khu nhà.

d. Hệ thống cấp, thoát nước, xử lý rác thải:

Hệ thống cấp nước sinh hoạt:

Nƣớc từ hệ thống cấp nƣớc chính thành phố đƣợc chuyển qua đồng hồ tổng

và qua hệ thống máy bơm đặt tại bể ngầm để gia tăng áp lực nƣớc, đƣa nƣớc lên

trên phục vụ công trình.

Hệ thống thoát nước :

Nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc mƣa đƣợc thu vào sênô, các ống dẫn đƣa qua hệ

thống xử l sơ bộ rồi mới đƣa vào hệ thống thoát nƣớc thành phố đảm bảo yêu cầu vệ

sinh môi trƣờng.

Hệ thống xử lý rác thải :

Rác thải sinh hoạt đƣợc thu ở mỗi tầng đƣợc xử l ở 2 cửa đổ rác đƣợc bố trí

ở trong lõi thang máy vừa thuận tiện vừa đảm bảo vệ sinh môi trƣờng. Rác thải

đƣợc đổ vào cửa đổ rác ở mỗi tầng xuống thẳng khu gom rác ở tầng hầm rồi đƣợc

đƣa tới khu xử l rác của thành phố.

e. Hệ thống điều hoà không khí

Khu nhà sử dụng hệ thống điều hoà tự nhiên bằng cách bố trí các cửa đón gió

cho từng căn hộ. Tùy tong điều kiện của mỗi gia đình có sử dụng hệ thống thông

gió nhân tạo nhằm tạo nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho sự hoạt động bình thƣờng

của con ngƣời. Các máy điều hoà không khí đƣợc đặt ở ban công phía mặt thoáng

của công trình.

f. Hệ thống phòng hoả và cứu hoả:

Hệ thống báo cháy :

Thiết bị phát hiện báo cháy đƣợc bố trí ở mỗi tầng và mỗi ph ng, ở hành lang

hoặc sảnh của mỗi tầng. Mạng lƣới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy. Khi

5

phát hiện có cháy, ph ng bảo vệ và quản l sẽ nhận đƣợc tín hiệu và kịp thời kiểm

soát khống chế hoả hoạn cho công trình.

Hệ thống cứu hoả :

Nƣớc: Đƣợc lấy từ bể ngầm và các họng cứu hoả của khu vực. Các đầu phun

nƣớc đƣợc bố trí ở từng tầng theo đúng tiêu chuẩn ph ng cháy, chữa cháy. Đồng

thời, ở từng tầng đều bố trí các bình cứu hỏa.

Thang bộ : Đƣợc bố trí 2 bên nhà và có kích thƣớc phù hợp với tiêu chuẩn

kiến trúc và thoát hiểm khi có hoả hoạn hay các sự cố khác.

g. Hệ thống chống sét:

Công trình đƣợc thiết lập hệ thống chống sét bằng thu lôi chống sét trên mái

đảm bảo an toàn cho công trình trong việc chống sét.

6

Chƣơng 2. LỰA CHỌN SƠ BỘ GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN

VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

2.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình

2.1.1 Phương án sàn:

Trong công trình hệ sàn có ảnh hƣởng rất lớn đến sự làm việc không gian của

kết cấu. Việc lựa chọn phƣơng án sàn hợp l là rất quan trọng. Do vậy,cần phải có

sự phân tích đúng để lựa chọn ra phƣơng án phù hợp với kết cấu của công trình.

a. 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 nay đang đƣợc sử dụng

phổ biến ở nƣớc 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.

+Nhược điểm: chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vƣợt khẩu độ

lớn dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn gây bất lợi cho công trình khi chịu tải

trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu nhƣng tại các dầm là các tƣờng phân

cách tách biệt các không gian nên vẫn tiết kiệm không gian sử dụng .

b. Phương án sàn ô cờ.

- Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phƣơng,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.

+Ưu điểm: tránh đƣợc có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm đƣợc không

gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu tính thẩm mỹ

cao và không gian sử dụng lớn;hội trƣờng,câu lạc bộ...

+Nhược điểm: không tiết kiệm,thi công phức tạp. Mặt khác,khi mặt bằng sàn

quá rộng cần bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy,nó cũng không tránh đƣợc những

hạn chế do chiều cao dầm chính phải cao để giảm độ võng.

c. Phương án sàn không dầm (sàn nấm).

- Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột:

+Ưu điểm: chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm đƣợc chiều cao công trình. Tiết

kiệm đƣợc không gian sử dụng, dễ phân chia không gian. Thích hợp với những

công trình có khẩu độ vừa (6-8m). Kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình hiện

đại.

7

+Nhược điểm: tính toán phức tạp,chiều dày sàn lớn nên tốn kém vật liệu, tải

trọng bản thân lớn gây lãng phí. Yêu cầu công nghệ và trình độ thi công tiên tiến.

Hiện nay,số công trình tại Việt Nam sử dụng loại này c n hạn chế.

d. Kết luận:

-Căn cứ vào:

+ Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu,tải trọng

+ Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên.

+ Mặt khác, dựa vào thực tế hiện nay Việt nam đang sử dụng phổ biến là

phƣơng án sàn sƣờn Bê tông cốt thép đổ toàn khối. Nhƣng dựa trên cơ sở thiết kế

mặt bằng kiến trúc và yêu cầu về chức năng sử dụng của công trình có nhịp lớn.

Do vậy, lựa chọn phƣơng án sàn sƣờn bê tông cốt thép đổ toàn khối cho sàn các

tầng.

2.1.2. Hệ kết cấu chịu lực

- Công trình thi công: gồm 9 tầng. Nhƣ vậy có 3 phƣơng án hệ kết cấu chịu

lực hiện nay hay dùng có thể áp dụng cho công trình:

a. Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng

- Hệ kết cấu vách cứng có thể đƣợc bố trí thành hệ thống một phƣơng,hai

phƣơng 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 thƣờng đƣợc 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.

b. Hệ kết cấu khung và vách cứng

- Hệ kết cấu khung-giằng đƣợc tạo ra bằng sự kết hợp hệ thồng khung và hệ

thống vách cứng. Hệ thống vách cứng thƣờng đƣợc tạo ra tại khu vực cầu thang bộ,

cầu thang máy, khu vệ sinhchung hoặc ở các tƣờng biên là các khu vực có tƣờng

liên tục nhiều tầng. Hệ thống khung đƣợc bố trí tại các khu vực c n lại của ngôi

nhà.Hai hệ thống khung và vách đƣợc liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn.

- Hệ kết cấu khung-giằng tỏ ra là kết cấu tối ƣu cho nhiều loại công trình cao

tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà cao đến 40 tầng đƣợc thiết

kế cho vùng có động đất



cấp 7.

c. Hệ kết cấu khung chịu lực

- Hệ khung chịu lực đƣợc tạo thành từ các thanh đứng(cột) và các thanh

ngang (dầm), liên kết cứng tại các chỗ giao nhau giữa chúng là nút. Hệ kết cấu

khung có khả năng tạo ra các không gian lớn,linh hoạt,thích hợp với các công trình

8

công cộng. Hệ thống khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhƣng lại có nhƣợc điểm là

kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn. Trong thực tế kết cấu khung BTCT đƣợc

sử dụng cho các công trình có chiều cao số tầng nhỏ hơn 20m đối với các cấp

ph ng chống động đất



7.

- Tải trọng công trình đƣợc dồn tải theo tiết diện truyền về các khung

phẳng,coi chúng chịu tải độc lập.Cách tính này chƣa phản ánh đúng sự làm việc của

khung,lõi nhƣng tính toán đơn giản, thiên về an toàn,thích hợp với công trình có

mặt bằng dài.

=>Qua xem xét đặc điểm của hệ kết cấu chịu lực trên,áp dụng đặc điểm của

công trình yêu cầu kiến trúc lựa chọn phƣơng pháp tính kết cấu cho công trình là hệ

kết cấu khung chịu lực.

2.1.3. Phương pháp tính toán hệ kết cấu

a. Lựa chọn sơ đồ tính

- Để tính toán nội lực trong các cấu kiện của công trình, nếu xét đến một

cách chính xác và đầy đủ các yếu tố hình học của các cấu kiện thi bài toán rất phức

tạp. Do đó trong tính toán ta thay thế công trình thực bằng sơ đồ tính hợp l .

- Với độ chính xác cho phép và phù hợp với khả năng tính toán hiện nay, đồ án

sử dụng sơ đồ đàn hồi . Hệ kết cấu gồm sàn BTCT toàn khối liên kết với lõi thang máy

và cột.

- Chuyển sơ đồ thực về sơ đồ tính toán cần thực hiện theo hai bƣớc sau:

+Bƣớc 1: Thay thế các thanh bằng các đƣờng không gian gọi la trục. Thay

tiết diện bằng các đại lƣợng đặc trƣng E,J... Thay các liên kết tựa bằng liên kết l

tƣởng. Đƣa các tải trọng tác dụng lên mặt kết cấu về trục cấu kiện. Đây là bƣớc

chuyển công trình thực về sơ đồ tính toán.

+Bƣớc 2: Chuyển sơ đồ công trình về sơ đồ tính bằng cách bỏ qua và thêm

một số yếu tố giữ vai tr thứ yếu trong sự làm việc của công trình.

- Quan niệm tính toán: Tính toán theo sơ đồ khung không gian.

- Nguyên tắc cấu tạo các bộ phận kết cấu, phân bố độ cứng và cƣờng độ của kết

cấu:

Bậc siêu tĩnh: các hệ kết cấu nhà cao tầng phải thiết kế với các bậc siêu tĩnh

cao,để khi chịu tác dụng của tải trọng ngang lớn,công trình có thể bị phá hoại ở một

số cấu kiện mà không bị sụp đổ hoàn toàn

.

c. Tải trọng:

9

Tải trọng đứng:

+ Tải trọng thẳng đứng trên sàn gồm tĩnh tải và hoạt tải .

+ Tải trọng truyền từ sàn vào dầm rồi từ dầm vào cột (sàn sƣờn BTCT).

Với bản có tỷ số

1

2

l

l



2 thì tải trọng sàn đƣợc truyền theo hai phƣơng:

+ Phƣơng cạnh ngắn

  1

l

tải trọng từ sàn truyền vào dạng tam giác.

+ Phƣơng cạnh dài

  2

l

tải trọng truyền vào dạng hình thang.

Tải trọng ngang:

+ Tải trọng gió tĩnh( với công trình có chiều cao nhỏ hơn 40m nên theo

TCVN 2737-1995 ta không phải xét đến thành phần động của tải trọng gió và tải

trọng do áp lực động đất gây ra).

+ Tải gió động (với công trình có chiều cao lớn hơn 40m nên theo TCVN

2737-1995 ta phải xét đến thành phần động của tải trọng gió).

d. Nội lực và chuyển vị

- Để xác định nội lực và chuyển vị, sử dụng các chƣơng trình phần mềm tính

kết cấu nhƣ SAP hay ETABS. Đây là những chƣơng trình tính toán kết cấu rất

mạnh hiện nay. Các chƣơng trình này tính toán dựa trên cơ sở của phƣơng pháp

phần tử hữu hạn ,sơ đồ đàn hồi.

- Lấy kết quả nội lực ứng với phƣơng án tải trọng do tĩnh tải (chƣa kể đến

trọng lƣợng dầm,cột) + hoạt tải toàn bộ (có thể kể đến hệ số giảm tải theo các ô sàn

,các tầng) để xác định ra lực dọc lớn nhất ở chân cột, từ kết quả đó ta tính ra diện

tích cần thiết của tiết diện cột và chọn sơ bộ tiệt diện cột theo tỉ lệ môđun, nhìn vào

biểu đồ mômen ta tính dầm nào co mômen lớn nhất rồi lấy tải trọng tác dụng lên

dầm đó và tính nhƣ dầm đơn giản để xác định kích thƣớc các dầm đó theo công

thức.

e. Tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép.

- Ta có thể sử dụng các chƣơng trình tự lập bằng ngôn ngữ EXEL ,... các

chƣơng trình này có ƣu điểm là tính toán đơn giản, ngắn gọn,dễ dàng và thuận tiện

khi sử dụng chƣơng trình hoặc ta có thể dựa vào chƣơng trình phần mềm KP để tính

toán và tổ hợp sau đó chọn và bố trí cốt thép có tổ hợp và tính thép bằng tay cho

một số phần tử hiệu chỉnh kết quả tính.

10

2.2. Các tiêu chuẩn áp dụng trong thiết kế kết cấu công trình

TCVN 9363:2012 Khảo sát cho xây dựng – Khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao

tầng

TCVN 9378:2012 Khảo sát đánh giá tình trạng nhà và công trình xây gạch đá

TCVN 9381:2012 Hƣớng dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm của kết cấu nhà

TCVN 9402:2012 Hƣớng dẫn kỹ thuật công tác địa chất công trình cho xây

dựng trong vùng các - tơ

TCVN 9437:2012 Khoan thăm d địa chất công trình

TCVN 9846:2013 Quy trình thí nghiệm xuyên tĩnh có đo áp lực nƣớc rỗng

(CPTu)

TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

TCVN 9379:2012 Kết cấu xây dựng và nền - Nguyên tắc cơ bản về tính toán

TCVN 10304:2014 Móng cọc. Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 11197:2015 Cọc thép - Phƣơng pháp chống ăn m n - Yêu cầu và

nguyên tắc lựa chọn

TCXD 189:1996 Móng cọc tiết diện nhỏ. Tiêu chuẩn thiết kế

TCXD 195:1997 Nhà cao tầng . Thiết kế cọc khoan nhồi

TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép- Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 5718:1993 Mái và sàn bê tông cốt thép trong công trình xây dựng -

Yêu cầu kỹ thuật chống thấm nƣớc

TCVN 9392:2012 Thép cốt bê tông – Hàn hồ quang

TCXD 198:1997 Nhà cao tầng . Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

2.3. Vật liệu sử dụng cho công trình

Kết cấu dầm sàn dùng Bê tông cấp độ bền B20 có: Rb =11,5 MPa, Rbt = 0,9

Mpa

Kết cấu cột dùng Bê tông cấp độ bền B25 có: Rb =14,5 MPa, Rbt = 1,05 MPa

Cốt thép ≥ 16 : CB400v có Rs

= 400Mpa

Cốt thép < 16 : CB300v có Rs

= 300Mpa

Cốt thép < 10 : CB240t có Rs

= 240Mpa