TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG

Thiết kế nhà văn phòng cơ quan kiểm toán

Thông tin tài liệu

Tác giả

Nguyễn Bá Thắng

instructor PGS.TS. Đoàn Văn Duẩn
Trường học

Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng

Chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp
Loại tài liệu Đồ án tốt nghiệp
Địa điểm Hải Phòng
Ngôn ngữ Vietnamese
Định dạng | PDF
Dung lượng 9.79 MB

Tóm tắt

I.Giải pháp Kỹ thuật Kết cấu Nhà Cao Tầng Bê tông Cốt thép

Đồ án tốt nghiệp tập trung vào thiết kế nhà cao tầng bê tông cốt thép làm văn phòng cho Cơ quan Kiểm toán Nhà nước tại Hà Nội. Giải pháp kết cấu chủ yếu sử dụng khung chịu lực đổ toàn khối, với nhịp khung lớn nhất 8m và bước khung 5m. Việc lựa chọn bê tông cốt thép toàn khối nhằm tận dụng ưu điểm về khả năng chịu tải trọng thẳng đứng, ngang (gió), động đất và biến dạng nhiệt, đồng thời tối ưu hóa không gian kiến trúc hiện đại. Móng cọc được lựa chọn làm giải pháp móng, với hai phương án chính là cọc đóngcọc ép, cân nhắc giữa hiệu quả thi công, chi phí và tác động môi trường đô thị. Thiết kế chú trọng vào tính thẩm mỹ hiện đại, kết hợp đường nét kiến trúc thẳng với các băng kính, đảm bảo hài hòa với cảnh quan đô thị.

1. Giải pháp khung chịu lực đổ toàn khối

Giải pháp kết cấu chính cho công trình nhà cao tầng này là sử dụng khung chịu lực đổ toàn khối tại chỗ. Đây là một giải pháp phổ biến và hiệu quả trong xây dựng nhà cao tầng bê tông cốt thép, đặc biệt phù hợp với thiết kế văn phòng hiện đại. Kích thước nhịp khung lớn nhất được lựa chọn là 8,0m, với bước khung 5,0m. Các khung được liên kết với nhau bằng hệ dầm dọc vuông góc, cùng với các dầm phụ cũng được đổ toàn khối. Kích thước lưới cột được tính toán kỹ lưỡng để đáp ứng các yêu cầu về không gian kiến trúc, khả năng chịu tải trọng thẳng đứng, tải trọng ngang (gió), tải trọng động đất, và các biến dạng do nhiệt độ hoặc lún lệch. Sự lựa chọn này đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy cao cho kết cấu công trình, đồng thời tối ưu hóa chi phí xây dựng.

2. Ưu điểm của bê tông cốt thép toàn khối

Việc chọn giải pháp bê tông cốt thép toàn khối mang lại nhiều ưu điểm vượt trội. Phương pháp này đáp ứng tính đa dạng cần thiết trong việc bố trí không gian và hình khối kiến trúc, đặc biệt hữu ích trong điều kiện đô thị hiện nay. Sự phổ biến của bê tông toàn khối được thúc đẩy bởi những tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất bê tông tươi, kỹ thuật ván khuôn tấm lớn, ván khuôn trượt… Nhờ vậy, thời gian thi công được rút ngắn đáng kể, chất lượng kết cấu được đảm bảo, và chi phí xây dựng được giảm thiểu. Bê tông toàn khối đạt độ tin cậy cao về cường độ và độ ổn định, góp phần tạo nên công trình bền vững và chất lượng.

3. Thiết kế kiến trúc hiện đại và hài hòa

Ngoại hình công trình được định hình dựa trên bố cục mặt bằng, giải pháp kết cấu, tính năng vật liệu, và điều kiện quy hoạch kiến trúc. Đồ án lựa chọn giải pháp đường nét kiến trúc thẳng, kết hợp với các băng kính để tạo nên vẻ hiện đại, sang trọng. Phong cách thiết kế này không chỉ mang lại cảm giác thoải mái cho người sử dụng mà còn hài hòa với cảnh quan xung quanh, tránh phá vỡ cảnh quan đô thị. Sự kết hợp giữa yếu tố hiện đại và sự hài hòa với môi trường là một điểm nhấn quan trọng trong thiết kế công trình này.

4. Phân tích hai phương án hệ kết cấu chịu lực

Công trình nhà cao tầng 10 tầng, với lõi thang máy cho một đơn nguyên, được xem xét hai phương án hệ kết cấu chịu lực chính. Phương án đầu tiên là hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng, có khả năng chịu lực ngang tốt, thường được áp dụng cho các công trình trên 20 tầng. Tuy nhiên, hệ thống vách cứng có thể gây hạn chế không gian. Phương án thứ hai là hệ kết cấu khung-giằng, kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng ở các khu vực như cầu thang, khu vệ sinh… Hệ thống vách cứng đóng vai trò chính trong việc chịu tải trọng ngang, trong khi hệ khung chịu tải trọng thẳng đứng. Sự phân bổ chức năng này giúp tối ưu hóa cấu kiện, giảm kích thước cột và dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc. Lựa chọn phương án phù hợp phụ thuộc vào đánh giá chi tiết về yêu cầu kỹ thuật và điều kiện thực tế.

5. Giải pháp móng cọc Cọc đóng và cọc ép

Do đặc điểm địa chất tại Hà Nội, công trình sử dụng móng sâu là móng cọc. Đồ án so sánh hai phương pháp thi công móng cọc chính là cọc đóng và cọc ép. Cọc đóng có ưu điểm về sức chịu tải lớn, thời gian thi công nhanh, chi phí thấp và đa dạng chủng loại máy móc. Tuy nhiên, phương pháp này gây ồn, ô nhiễm môi trường và rung chấn, không phù hợp với khu vực đô thị đông đúc. Cọc ép khắc phục được nhược điểm về tiếng ồn và rung chấn, chất lượng cọc được đảm bảo do sản xuất hàng loạt tại nhà máy. Tuy nhiên, chiều dài cọc ép bị hạn chế. Đồ án đề xuất hai phương án thi công móng cọc, cân nhắc ưu nhược điểm của việc đào hố móng trước hay sau khi ép cọc, nhằm tối ưu hóa hiệu quả và giảm thiểu tác động đến môi trường xung quanh.

II.Giải pháp Thi công Móng và Đổ Bê tông

Công trình sử dụng móng cọc với các phương án thi công khác nhau, đánh giá ưu nhược điểm của cọc đóngcọc ép. Quá trình thi công móng bao gồm chuẩn bị mặt bằng, khảo sát địa chất, xác định vị trí cọc, và ép cọc. Quá trình ép cọc được mô tả chi tiết, bao gồm các bước lắp nối, điều chỉnh lực ép, ghi chép nhật ký thi công và xử lý sự cố. Việc đổ bê tông móng được thực hiện sau khi hoàn tất thi công móng, với các bước đặt cốt thép, đổ bê tông, đầm và bảo dưỡng. Ván khuôn được sử dụng và tháo dỡ theo quy trình đảm bảo chất lượng bê tông. Đồ án cũng đề cập đến phương pháp vận chuyển đất đào và xử lý sự cố trong quá trình đào đất.

1. Thi công móng cọc Phương án và quy trình

Đồ án đề cập đến việc thi công móng cọc, lựa chọn giữa hai phương pháp chính là cọc đóng và cọc ép. Cọc đóng ưu điểm về sức chịu tải lớn, tốc độ nhanh, chi phí thấp và sự đa dạng của máy móc. Tuy nhiên, nó gây ồn, ô nhiễm môi trường và rung chấn, không phù hợp với môi trường đô thị. Cọc ép khắc phục các nhược điểm trên nhưng chiều dài cọc bị hạn chế. Hai phương án thi công được trình bày: đào hố móng trước rồi ép cọc, hoặc ép cọc trước rồi đào hố móng. Mỗi phương án có ưu điểm và nhược điểm riêng về mặt khả năng cơ giới hóa và sự thuận tiện trong thi công. Quá trình ép cọc bao gồm các bước chuẩn bị mặt bằng, khảo sát địa chất, xác định vị trí cọc, nghiên cứu mạng lưới bố trí cọc và các thông số kỹ thuật. Quá trình ép cọc được thực hiện cẩn thận, với việc kiểm tra kỹ lưỡng độ sai lệch tâm, tốc độ ép và xử lý các sự cố như cọc bị nghiêng hoặc gặp vật cản. Ghi chép chi tiết quá trình ép cọc, bao gồm lực ép, độ sâu và các biến động bất thường, là rất quan trọng để kiểm tra, nghiệm thu và lưu trữ hồ sơ.

2. Đổ bê tông móng Các bước và bảo dưỡng

Sau khi hoàn tất việc ép cọc, công việc tiếp theo là đổ bê tông móng. Các bước thực hiện bao gồm kiểm tra tim cốt đáy móng và dầm giằng, đầm chặt nền đất, và vận chuyển đất đào. Việc đặt cốt thép móng được thực hiện chính xác theo thiết kế, đảm bảo khả năng chịu lực và lớp bảo vệ bê tông. Cốt thép được gia công sẵn, buộc thành từng bó để thuận tiện cho việc vận chuyển và lắp đặt. Quá trình đổ bê tông móng sử dụng phương pháp đổ bằng xô và đầm bằng đầm dùi. Bảo dưỡng bê tông móng rất quan trọng để đảm bảo cường độ và tránh nứt nẻ. Quy trình bảo dưỡng bao gồm tưới nước thường xuyên trong ít nhất 7 ngày đêm, tùy thuộc vào điều kiện thời tiết. Việc tháo dỡ ván khuôn được tiến hành sau khi bê tông đạt cường độ nhất định, cần thực hiện cẩn thận để tránh làm hỏng bê tông. Lấp đất hố móng được thực hiện bằng thủ công sau khi hoàn tất đổ bê tông đài và cột đến cốt mặt nền, để tránh gây hư hại cho kết cấu đã thi công.

3. Xử lý sự cố trong thi công đất và bê tông

Trong quá trình đào đất và đổ bê tông, một số sự cố thường gặp được đề cập đến. Ví dụ, sự cố sụt lở đất do mưa đòi hỏi phải xử lý kịp thời bằng cách lấy hết đất sập, chữa lại đáy hố và làm lớp lót móng. Việc tiêu nước bề mặt cũng rất quan trọng để tránh ảnh hưởng đến quá trình đào. Khi gặp đá hoặc vật cản trong quá trình đào, cần phải phá bỏ và thay thế bằng lớp vật liệu phù hợp. Đồ án cũng đề cập đến các phương pháp xử lý bê tông thừa trên đầu cọc, chẳng hạn như sử dụng phương pháp chân không hoặc khoan phá thủ công. Việc ghi chép đầy đủ các sự cố, nguyên nhân và biện pháp xử lý là cần thiết cho việc kiểm tra, nghiệm thu và lưu trữ hồ sơ công trình. Quá trình thi công cần được giám sát chặt chẽ bởi cán bộ kỹ thuật để đảm bảo chất lượng và an toàn.

III.Giải pháp Thi công kết cấu và hoàn thiện

Đồ án trình bày giải pháp thi công các phần kết cấu chính của nhà cao tầng bê tông cốt thép, bao gồm đổ bê tông cột, dầm và sàn. Bê tông thương phẩm được lựa chọn để đảm bảo chất lượng và tiến độ thi công. Sử dụng cần trục tháp để vận chuyển vật liệu và bê tông. Các bước thi công được mô tả bao gồm việc đặt cốt thép, đổ bê tông, đầm, bảo dưỡng, và tháo dỡ ván khuôn. Phần hoàn thiện bao gồm trát tường, lát nền, với các yêu cầu kỹ thuật cụ thể. Việc chọn lựa giải pháp thi công tối ưu được nhấn mạnh để rút ngắn thời gian và giảm chi phí.

1. Thi công cột dầm và sàn bằng bê tông thương phẩm

Đồ án đề xuất sử dụng bê tông thương phẩm cho việc thi công cột, dầm và sàn của công trình nhà cao tầng. Lựa chọn này dựa trên nhiều ưu điểm về chất lượng và tiến độ thi công. Bê tông thương phẩm, kết hợp với máy bơm bê tông, tạo thành một tổ hợp rất hiệu quả, giúp đảm bảo chất lượng bê tông đồng đều và quá trình đổ bê tông được liên tục, kịp thời. Mặc dù giá thành bê tông thương phẩm cao hơn bê tông tự trộn (cao hơn khoảng 50% nếu tính riêng theo m3, nhưng chỉ cao hơn 15-20% nếu xét tổng thể), nhưng chất lượng được đảm bảo hơn hẳn, giảm thiểu rủi ro về cường độ và độ bền của kết cấu. Quá trình vận chuyển bê tông thương phẩm cần được tính toán kỹ lưỡng, đặc biệt trong điều kiện đô thị, để tránh bị gián đoạn do giao thông, nhất là các giờ cao điểm. Việc sử dụng ống mềm, ống vòi voi giúp dẫn bê tông đến vị trí đổ một cách hiệu quả, tránh hiện tượng phân tầng bê tông khi đổ từ độ cao trên 3.5m.

2. Đặt cốt thép và sử dụng cần trục tháp

Cốt thép được gia công sẵn ở phía dưới, cắt uốn chính xác theo thiết kế, xếp đặt theo từng chủng loại và buộc thành bó để thuận tiện vận chuyển bằng cần cẩu. Việc buộc cốt thép cần được thực hiện trước khi ghép ván khuôn, đảm bảo vị trí và chiều dày lớp bảo vệ cốt thép theo đúng yêu cầu kỹ thuật. Dây thép mềm đường kính 1mm được sử dụng để buộc cốt thép, các mối nối phải đảm bảo chất lượng. Công trình sử dụng cần trục tháp để vận chuyển vật tư và bê tông, đặc biệt hữu ích do chiều cao lớn của công trình. Cần trục tháp cũng được sử dụng để đổ bê tông các phần dầm, sàn, cột, lõi và vách. Phương pháp đổ bê tông thủ công, kết hợp với ống mềm và vòi voi, giúp tránh bê tông bị phân tầng. Việc chuẩn bị mặt bằng và công nhân để điều chỉnh hạ thùng bê tông đúng vị trí, tháo lắp móc cẩu nhanh chóng cũng được lưu ý để tối ưu hóa quá trình thi công.

3. Bảo dưỡng bê tông và hoàn thiện công trình

Công tác bảo dưỡng bê tông là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của công trình. Bê tông sau khi đổ cần được tưới nước giữ ẩm ít nhất 7 ngày đêm. Quy trình tưới nước được thực hiện thường xuyên, tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường (hai ngày đầu cứ 2 giờ/lần, những ngày sau 3-10 giờ/lần). Việc đi lại trên bê tông chỉ được phép khi bê tông đạt cường độ 24 kg/cm² (mùa hè 1-2 ngày, mùa đông 3 ngày). Sau khi bê tông khô cứng, công tác hoàn thiện được tiến hành, bao gồm trát tường (độ dày 1cm, mạch ngừng trát vuông góc với tường), và lát nền. Công tác trát cần được thực hiện sau khi tường xây khô để đảm bảo chất lượng, tránh nứt nẻ. Mạch vữa lõm sâu 10mm giúp vữa trát bám chắc. Đối với cột và vách, cần tạo mặt nhám bằng cách quét một lớp nước xi măng trước khi trát. Công tác lát nền sàn bao gồm việc đặt ướm thử, căn chỉnh và cố định các viên gạch để đảm bảo tính thẩm mỹ và độ chính xác.

IV.Hệ thống Cơ điện và Môi trường

Báo cáo đề cập đến các giải pháp về cấp thoát nước, hệ thống điều hòa và thông gió. Hệ thống cấp nước lấy từ nguồn nước thành phố, với bể chứa dự phòng. Hệ thống thoát nước thải đảm bảo vệ sinh môi trường. Hệ thống điều hòa và thông gió được thiết kế để đảm bảo sức khỏe và sự thoải mái cho người sử dụng. Tuy nhiên, phần này được trình bày ngắn gọn và sẽ được làm rõ hơn trong các phần chi tiết sau.

1. Giải pháp cấp nước

Nguồn nước cho công trình được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố. Nước được dẫn qua các ống đến các bể chứa có dung tích được tính toán dựa trên số lượng người sử dụng và lượng dự trữ phòng trường hợp mất nước. Hệ thống đường ống được bố trí ngầm trong tường ngăn đến các khu vệ sinh, đảm bảo tính thẩm mỹ và an toàn. Chi tiết về dung tích bể chứa, đường kính ống dẫn, vật liệu ống dẫn và các thông số kỹ thuật khác không được đề cập trong phần này.

2. Giải pháp thoát nước thải

Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt được thiết kế với bể tự hoại để xử lý nước thải trước khi chảy vào hệ thống thoát nước chung của thành phố, ngăn ngừa ô nhiễm. Yêu cầu về đường ống dẫn kín, không rò rỉ được nhấn mạnh để đảm bảo vệ sinh môi trường. Các thông số kỹ thuật chi tiết của bể tự hoại, vật liệu, kích thước đường ống và các yếu tố khác không được cung cấp trong phần này.

3. Giải pháp hệ thống điều hòa và thông gió

Hệ thống thông gió và điều hòa không khí được thiết kế nhằm đảm bảo chất lượng không khí trong lành, tạo môi trường làm việc và nghỉ ngơi thoải mái cho người sử dụng. Đây là một yêu cầu quan trọng về vệ sinh và sức khỏe, góp phần tạo môi trường làm việc hiệu quả. Tuy nhiên, thông tin chi tiết về thiết kế hệ thống điều hòa, loại máy móc, công suất và các thông số kỹ thuật khác không được đề cập cụ thể trong phần này.