Thuyết minh kết cấu công trình trung tâm giám định hang hóa TP.Hồ Chí Minh

LUẬN VĂN

Thuyết minh kết cấu công trình trung tâm

giám định hang hóa TP.Hồ Chí Minh

I. Tổng quan về kỹ thuật

1. Cơ sở hình thành dự án

1.1. Khái niệm

Trong thời kỳ mở cửa, với chính sách của Nhà nước về kêu gọi đầu tư, phát

triển các thành phần kinh tế. Nền kinh tế nước ta đã có những bước tiến vững mạnh,

rõ rệt, từng bước hòa nhập vào khu vực và thế giới.

Cùng với nhịp điệu phát triển về mọi mặt của các nước trên thế giới, khoa

học kỹ thuật ngày càng được nâng cao đã góp phần cải tiến đời sống xã hội. Ngành

xây dựng ngày nay càng phát triển nhanh chóng cùng với các ngành quan trọng

khác góp phần nâng cao cơ sở hạ tầng, qui hoạch kiến trúc trong phát triển các đô

thị lớn.

Cùng với các nước đang phát triển, Việt Nam đang được các nhà đầu tư nước

ngoài quan tâm, đầu tư ngày càng nhiều do chính sách ưu đãi ngày càng thuận lợi.

Và chính điều này đòi hỏi chúng ta cần phải phát triển cơ sở hạ tầng trong đầu tư

xây dựng cơ bản một cách đầy đủ để đáp ứng nhu cầu đầu tư, cải thiện đời sống

người dân và xây dựng một thành phố văn minh, sạch đẹp.

Việc loại bỏ những khu nhà ổ chuột, những ngôi nhà thấp tầng, chung cư cũ

nát bằng những khu đô thị mới, những tòa cao ốc hiện đại hay những chung cư

khang trang tạo nên một dáng vẻ mới cho một thành phố vốn từng mệnh danh là

Hòn Ngọc Viễn Đông. Một đô thị mới văn minh, sạch đẹp tất nhiên là không thể

thiếu những tòa nhà công sở khang trang.

Dự án công trình Trung Tâm Giám Định Hàng Hoá TP.HCM ra đời theo xu

thế phát triển của thành phố hiện nay, tọa lạc trong khu vực trung tâm nhằm phù

hợp với chức năng và hiệu quả làm việc của tòa nhà và để đáp ứng được tốc độ phát

triển kinh tế của thành phố cũng như việc kiểm tra và giám định xuất và nhập khẩu

hàng hóa từ những khu cảng lân cận vào những khu chế xuất, khu công nghiệp. Đây

là công trình cấp I ( độ bền vững 100 năm, bậc chịu lửa là II). Độ cao công trình là

31.5m (tính từ mặt đất tự nhiên). Gồm 8 tầng với tổng diện tích mặt bằng là 429m².

1.2. Mục đích đầu tư và xây dựng công trình

Thành Phố Hồ Chí Minh - Trong điều kiện và hoàn cảnh mới –Vị trí vai trò

của thành phố đối với khu vực phía nam và cả nước càng được khẳng định là: Một

trung tâm có nhiều chức năng: Kinh tế, Thương mại, Tài chính, Công nghiệp, Du

lịch và giao dịch quốc tế – Là một trọng điểm bảo đảm an ninh và quốc phòng của

khu vực phía nam và cả nước. Nên việc hoàn thiện hạ tầng cơ sở để đáp ứng yêu

cầu tăng trưởng kinh tế và phục vụ mục đích dân sinh là một trong những nhiệm vụ

cấp bách và quan trọng của thành phố cùng với việc mở rộng quan hệ khắp khu vực

để thành phố là một cầu nối Việt Nam với các nước trên thế giới.

2. Giới thiệu dự án

- Qui mô công trình

Tên dự án:

TRUNG TÂM GIÁM ĐỊNH HÀNG HOÁ TP.HCM

- Qui mô: công trình tọa lạc tại Quận 3 TP.HCM

- Công trình: Cấp I

- Tầng cao: 8 tầng và 1 tầng kỹ thuật.

- Diện tích đất: 720 m²

- Diện tích xây dựng: 429 m²

- Phân khu chức năng:

 Tầng trệt: nằm cao hơn 0.5m so với mặt đất tự nhiên, dùng làm phòng

khách, phòng họp, văn phòng và khu vực hành chính quản trị.

 Lầu 1: nằm ở cao độ +3.4m, toàn bộ dùng làm phòng thí nghiệm.

 Lầu 2-6: nằm ở cao độ +6,8m đến +20.4m ( mỗi tầng cách nhau 3.4m)

là khu vực các văn phòng.

 Lầu 7: nằm ở cao độ +23.8m là khu vực các văn phòng, trong đó có một

phần diện tích dùng làm sân thượng.

 Tầng mái: nằm ở cao độ +27.2m, dùng làm sàn sân thượng trong đó có

một phần diện tích làm buồng các thiết bị kỹ thuật, hồ nước mái có diện

tích (6.5x5.5x1.6)m và cách sàn mái 0.6m. Và đỉnh mái của tầng mái ở

cao độ +30.6m.

3. Giải pháp kỹ thuật

3.1. Vệ sinh môi trường

Xư lý hầm phân tự hoại bằng phương pháp vi sinh có bể chứa lắng, lọc trước

khi ra cống chính Thành Phố có mức tiêu chuẩn dưới 20 mg BOD/lít.

Trên mỗi lầu đều có lỗ để đổ rác và rác được chứa trong thùng đặt ở tầng trệt

để dễ dàng vận chuyển.

3.2. Hệ thống điện

Nguồn chủ yếu lấy từ điện lưới quốc da, có biến thế riêng công suất dự trữ

810 KVA, nguồn điện dự phòng từ máy phát điện dự phòng ở tầng trệt bảo đảm

cung cấp 24/24 giờ khi có sự cố.

Hệ thống cấp điện được đi trong hộp kỹ thuật. Mỗi tầng có bảng điều khiển

riêng can thiệp tới nguồn điện cung cấp cho từng phần hay khu vực. Các khu vực có

CB ngắt tự động để cô lập nguồn điện cục bộ khi có sự cố.

Có nguồn điện khẩn cung cấp cho khu vực: thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp,

bơm cứu hỏa, hệ thống báo cháy và thông tin liên lạc.

3.3. Phòng cháy chữa cháy

Vì nơi tập trung người và là nhà cao tầng nên việc phòng cháy chữa cháy rất

quan trọng, bố trí theo tiêu chuẩn quốc gia. Các miệng báo khói và nhiệt tự động

được bố trí hợp lý theo từng khu vực.

Các thiết bị cứu hỏa cần đặt gần những nơi có khả năng cháy nổ cao, những

nơi dễ thấy, dễ lấy sử dụng bố trrí ở những hành lang, cầu thang, các phòng thí

nghiệm. Ngoài ra nước dự trữ trong bể ngầm cũng sẵn sàng khi cần thiết.

Trang bị các bộ súng cứu hỏa (ống  20 dài 25m, lăng phun  13) đặt tại

phòng trực, có 01 hoặc 02 vòi cứu hỏa ở mỗi tầng tùy thuộc vào khoảng không ở

mỗi tầng và ống nối được cài từ tầng một đến vòi chữa cháy và các bảng thông báo

cháy.

Các vòi phun nước tự động được đặt ở tất cả các tầng và được nối với các hệ

thống chữa cháy và các thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khô ở tất cả các tầng.

Đèn báo cháy ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng.

3.4. Hệ thống cấp thoát nước

Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố (nước Đồng Nai) được đưa

vào bể đặt tại tầng kỹ thuật (dưới tầng hầm) và nước được bơm thẳng lên bể chứa

lên tầng thượng, việc điều khiển quá trình bơm được thực hiện hoàn toàn tự động

thông qua hệ thống van phao tự động. Ống nước được đi trong các hộp gen.

Nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh, sau đó tập trung tại các ống

thu nước chính bố trí thông tầng qua lỗ hợp gen. Nước được tập trung ở hố ga chính

, được xử lý và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố.

3.5. Chống sét

Theo tiêu chuẩn chống sét nhà cao tầng thì hệ thống này gồm các cột thu lôi,

mạng lưới dẫn sét đi xuống đất qua dây dẫn để bảo vệ công trình.

3.6. Hệ thống thông gió và chiếu sáng

Công trình được thông gió chủ yếu tự nhiên nhờ có các khoảng thông trống

xung quanh công trình qua các hệ thống cửa sổ. Ngoài ra còn được thông gió bằng

hệ thống nhân tạo tại những nơi cần thiết có nhu cầu thông thoáng cao như phòng

thí nghiệm. Đồng thời, các cửa kính xung quanh sẽ tăng cường thêm ánh sáng, cung

cấp ánh sáng nhân tạo cho những nơi cần chiếu sáng cao.

II. Tổng quan về kết cấu

1. Giới thiệu hệ chịu lực

Kết cấu nhà cao tầng cần phải có bậc siêu tĩnh cao để trong trường hợp bị

hư hại do các tác động đặc biệt nó không bị biến thành các hệ biến hình.

Các bộ phận kết cấu được cấu tạo làm sao để khi bị phá hoại do các trường

hợp tải trọng thì các kết cấu nằm ngang sàn, dầm bị phá hoại trước so với các

kết cấu thẳng đứng: cột, vách cứng.

1.1. Hệ khung chịu lực

Hệ khung chịu lực bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng đứng

vừa chịu tải trọng ngang. Cột và dầm trong hệ khung liên kết với nhau tại các

nút khung, quan niệm là nút cứng. Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu quả

cho các công trình có yêu cầu không gian lớn, bố trí nội thất sinh hoạt, phù

hợp với nhiều loại công trình. Khi chịu tải trọng ngang, chuyển vị ngang của

công trình tương đối lớn. Yếu điểm của kết cấu khung là khả năng chịu cắt

theo phương ngang kém.

Chiều cao ngôi nhà thích hợp cho kết cấu khung bêtông cốt thép là không

quá 20 tầng. Công trình Trung Tâm Giám Định Hàng Hóa TP.HCM là 8 tầng

nên thích hợp cho phương án này.

1.2. Hệ tường chịu lực

Hệ tường chịu lực là một hệ thống tường vừa làm nhiệm vụ chịu tải

trọng đứng vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang và đồng thời làm luôn nhiệm

vụ vách ngăn của các phòng. Đây là loại kết cấu quen thuộc trong các nhà thấp

tầng, các tường này chủ yếu xây bằng gạch có khả năng chịu uốn và chịu cắt

kém, còn trong nhà cao tầng thì các tường này được làm bằng bêtông cốt thép

có khả năng chịu uốn và chịu cắt tốt hơn nên chúng được gọi là vách cứng.

Các hệ kết cấu tường chịu lực trong nhà cao tầng thường là tổ hợp của

các tường phẳng. Các tường phẳng có thể bố trí theo các phương khác nhau.

Trong nhà cao tầng tải trọng ngang tác dụng rất lớn, nếu kết cấu chịu lực chính

của công trình là tường chịu lực thì việc thiết kế tường chịu lực phải bao gồm

chịu cả tải trọng ngang lẫn tải trọng đứng. Nếu dùng toàn bộ tường để chịu tải

trọng ngang và tải trọng đứng thì có những hạn chế sau đây:

- Hao tốn vật liệu;

- Độ cứng công trình quá lớn, không cần thiết;

- Khó thay đổi công năng sử dụng khi có yêu cầu;

- Tiết diện lớn, thô, không có tính thẫm mỹ.

1.3. Hệ khung kết hợp tường chịu lực

Đây là hệ kết cấu hỗn hợp gồm khung kết hợp tường cùng chịu lực. Hai loại

kết cấu này liên kết với nhau thông qua các dầm và sàn cứng tạo thành một hệ kết

cấu không gian cùng nhau chịu lực.

- Sơ đồ giằng

Trong sơ đồ này, các liên kết giữa cột và dầm là khớp. Ở sơ đồ này, khung

chỉ chịu được phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó,

còn tải trọng ngang và một phần tải trọng thẳng đứng do tường chịu lực ( vách

cứng) chịu.

- Sơ đồ khung – giằng

Trong sơ đồ này, các cột liên kết cứng với dầm. Ở sơ đồ này, khung cùng

tham gia chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang với tường.

Sàn cứng là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong nhà cao

tầng kiểu khung - giằng. Để đảm bảo ổn định tổng thể của hệ thống cột, khung và

truyền được các tải trọng ngang khác nhau sang các hệ vách cứng, sàn phải thường

xuyên làm việc trong mặt phẳng nằm ngang. Sàn cứng chịu tải trọng tác động ngang

do gió truyền từ tường ngoài vào sàn rồi truyền sang hệ vách cứng, lõi cứng và

truyền xuống móng. Sàn cứng còn có khả năng phân phối lại nội lực trong các hệ

vách cứng có tiết diện thay đổi.

Kết luận: Công trình Trung Tâm Giám Định Hàng Hóa TP.HCM là 8 tầng,

diện tích mặt bằng không lớn, tải trọng ngang gió không lớn lắm, để tiết kiệm nên

dùng hệ chịu lực là hệ khung chịu lực gồm sàn sườn kết hợp với khung.

2. Sơ đồ tính và phân loại

2.1. Sàn

- Sàn chịu tải trọng đứng: tĩnh tải trọng lượng bản thân, hoạt tải sử dụng.

- Hệ dầm chia sàn thành những ô sàn nhỏ, tùy theo kích thước mà tính theo ô

bản kê 4 cạnh, ô bản dầm.

- Phân loại sàn: sàn có kích thước L1xL2

Nếu 2

1

L

2

L

 thì ô sàn thuộc sàn 1 phương (sàn bản dầm).

Nếu 2

1

L

2

L

 thì ô sàn thuộc sàn 2 phương (sàn bản kê 4 cạnh).

Liên kết giữa sàn và dầm phụ thuộc vào hệ số:

d

s

h

3

h

 : liên kết ngàm

d

s

h

3

h

 : liên kết khớp

2.2. Dầm

- Dầm đỡ tải trọng của toàn bộ sàn, liên kết khớp với cột tạo khung cứng.

- Dầm tính dầm nhiều nhịp (dầm liên tục).

- Phân loại dầm:

Dầm khung (dầm chính) là dầm dài trên trục khung chính của công trình.

Dầm phụ là dầm vuông góc với dầm khung có chiều dài ngắn hơn.

Dầm sàn (dầm môi) là dầm đỡ console.

2.3. Khung

- Khung cột chịu tải trọng đứng của công trình. Ngoài ra, cột liên kết với

dầm tạo khung cứng chịu tải trọng ngang gió.

3. Trình tự tính của từng loại cấu kiện

3.1. Sàn

- Sàn tính theo sơ đồ đàn hồi, tính từng ô bản đơn riêng lẻ.

Tải trọng tác dụng gồm:

+Tĩnh tải sàn: s i i i g n       (1)

Trong đó: ni - hệ số độ tin cậy các lớp cấu tạo thứ i.

i

 : bề dày của lớp cấu tạo thứ i.

i

 : trọng lượng riêng của lớp cấu tạo thứ i.

+Tĩnh tải tường phân bố dều trên diện tích sàn:

tg tg

tg

san

n h L

g

S

     

 (2)

Trong đó:

+ n: hệ số giảm tải, do tường có lỗ cửa.

+ : Dung trọng của vật liệu tường

+ : Bề dày của tường.

+ htg: Chiều cao tường

+ Ltg: Chiều dài tường.

+ Ssan: Diện tích sàn, Ssan=L1xL2 (3)

+Hoạt tải sàn:

tt tc p n p   (4)

Trong đó:

n: hệ số độ tin cậy về hoạt tải.

P

tc: tra theo bảng 3 của TCVN2737 - 1995

- Bố trí cốt thép

+ Chọn nhiều phương án đặt cốt thép để so sánh và chọn phương án tiết

kiệm, dễ thi công.

+ Tại mỗi tiết diện, khoảng cách của các cốt thép phải đều nhau.

+ Khi chọn khoảng cách của cốt thép nên chọn số tròn cm để tiện lợi cho việc

thi công.

+ Khi chọn cốt thép chỉ cho phép sai số giữa Fa chọn và Fa tính trong khoảng

 5%.

3.2. Dầm

- Sơ đồ tính là sơ đồ đàn hồi, tính theo dầm liên tục có các gối là các cột.

CHƯƠNG 1. TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

4

3

2

1

A B C D E

S1

S1

S3

S1

S1

S4

S1

S1

S5

S2

S1

S1

S9

S8 S6

S7

Hình 1.1

1.1. Sơ bộ chọn chiều dày sàn

(1.1)

s s

D

h L

m



Trong đó:

D   0.8 1.4

m = (3040) : sàn 1 phương.

m = (4050) : sàn 2 phương.

m = (815) : Bản console.

Ap dụng :

+Ô sàn S1: L1=5.5m , L2=6.5m

2

1

L 6.5 α= = =1.18 < 2

L 5.5

Vì <2 nên sàn làm việc theo 2 phương ( bản kê 4 cạnh).

- Bề dày bản sàn được xác định :

0.8 1.4 5500 88 190

50 40 s

h

 

        

Chọn hs=120 mm.

+Ô sàn S9: L1 = 2.5m , L2 = 5.5m.

2

1

L 5.5 α= = =2.2 > 2

L 2.5

Vì > 2 nên sàn làm việc theo 1 phương (bản dầm).

- Bề dày bản sàn được xác định :

0.8 1.4 2500 50 117

40 30 s

h

 

        

Chọn sàn hs = 100

Vậy để dễ thi công ta thống nhất chọn sàn hs = 120 mm

Ô sàn L1

(m)

L2

(m)

Tỉ lệ

2

1

L

L

 

Loại ô bản Công năng

S1 5.5 6.5 1.18 Sàn làm việc2 phương p. Làm việc

S2 4 5.5 1.36 Sàn làm việc2 phương p. Làm việc

S3 5.5 6.5 1.18 Sàn làm việc2 phương p. Làm việc

S4 3.05 5.5 1.80 Sàn làm việc2 phương Hành lang

S5 3.3 4.7 1.42 Sàn làm việc2 phương P. Về sinh

S6 1.5 3.45 2.3 Sàn làm việc1 phương Cầu thang

S7 1.8 5.5 3.06 Sàn làm việc1 phương Hành lang

S8 2.2 4.7 2.14 Sàn làm việc1 phương Hành lang

S9 2.5 5.5 2.2 Sàn làm việc1 phương p. Vệ sinh

Bảng 1.1 - Sự làm việc của các ô sàn

* Chọn kích thước dầm.

- Dầm khung  

1 1 1 1 6500 540 812

8 12 8 12 d d h l    

             

chọn dầm hd = 600 mm, b = 300mm.

- Dầm phụ:  

1 1 1 1 5500 343 458

12 16 12 16 d d h l    

             

chọn hd = 400m , b = 200m.

- Dầm đỡ tường về sinh: chọn 200x400 (mm)

Tên dầm Tiết diện bxh (mm) Chiều dài (mm)

Dầm khung 600x300 6500

Dầm phụ 400x200 5500

Dầm WC 400x200

1.2. Tải trọng tính toán

1.2.1. Tĩnh tải sàn

Do sự khác biệt công năng của từng ô sàn, tĩnh tải sàn có 2 loại:

- Sàn không chống thấm.

- Sàn có bổ sung thêm các lớp cấu tạo chống thấm.

* Tĩnh tải loại sàn không chống thấm: S1, S2, S3, S4, S6, S7,S8.

Cấu tạo sàn

1

2

3

4

5

- Tĩnh tải sàn bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn

g= gi ni

, i i i g     (1.2)

Trong đó: gi - trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn thứ i.

ni - hệ số độ tin cậy các lớp cấu tạo thứ i.

STT

Lớp

Sàn

Cấu tạo sàn

Dung

trọng



(daN/m3

)

Bề dày



(cm)

Hệ số

vượt tải

n

Khối lượng

i i i i g n     

daN/m2

1 Lớp Gạch Ceramic 2000 1 1.1 22

2 Lớp vữa lót dày 1800 1.5 1.2 32.4

3 Lớp BTCT sàn 2500 12 1.1 330

4 Lớp vữa trát trần sàn 1800 1 1.2 21.6

5 Đường ống thiết bị 50 daN/m2

1.2 60

Tổng khối lượng sàn ( ) s i i i

g n       = 466

Bảng 1.2 - Cấu tạo sàn không chống thấm.

* Tĩnh tải loại sàn có chống thấm: S5 , S9.

Hình 1.2 - Cấu tạo sàn

STT

Lớp

Sàn

Cấu tạo sàn

Dung

trọng



(daN/m3

)

Bề dày



(cm)

Hệ số

vượt tải

n

Khối lượng

i i i i g n     

daN/m2

1 Lớp Gạch Ceramic 2000 1 1.1 22

2 Lớp vữa lót dày 1800 1.5 1.2 32.4

3 Lớp BTCT sàn 2500 12 1.1 330

4 Lớp vữa trát trần sàn 1800 1 1.2 21.6

5 Lớp BTCT chống thấm 2200 5 1.1 121

6 Đường ống thiết bị 50 daN/m2

1.2 60

Tổng khối lượng sàn ( ) s i i i

g n       = 597.8

Bảng 1.3 - Cấu tạo sàn vệ chống thấm.

Bảng 1.4 xc định tĩnh tải của cc lớp cấu tạo sn mi

STT

Lớp

Sàn

Cấu tạo sàn

Dung

trọng



(daN/m3

)

Bề dày



(cm)

Hệ số

vượt tải

n

Khối lượng

i i i i g n     

daN/m2

1 Lớp Gạch Ceramic 2000 1 1.1 22

2 Lớp vữa lót dày 1800 1.5 1.2 32.4

3 Lớp BTCT sàn 2500 12 1.1 330

4 Lớp vữa trát trần sàn 1800 1 1.2 21.6

5 Lớp BTCT chống thấm 2200 5 1.1 121

6 Đường ống thiết bị 50 daN/m2

1.2 60

Tổng khối lượng sàn ( ) s i i i

g n       = 597.8

b) Hoạt tải

Hoạt tải chỉ tính cho người ln sửa chữa : Ptc = 75 daN/m2

Suy ra : Ptt = 75 x 1,3 = 97.5 daN/m2

* Tải trọng tường ngăn tác dụng lên sàn