Luận Văn Thiết kế và thi công Nhà KTX - Trường Trung Học Y Tế - Hà Giang

Thiết kế và thi công Nhà Ký Túc Xá - Trường Trung Học Y Tế - Hà Giang


GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
Tên công trình: Nhà Ký Túc Xá Trường Trung Học Y Tế Tỉnh Hà Giang
Địa điểm xây dựng: Phường Minh Khai - Thị Xá Hà Giang - Tỉnh Hà Giang
1. ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH.
- Diện tích khu đất: 2310 m2
- Diện tích xây dựng: 302,04 m2
- Công năng sử dụng: Công trình được xây dựng nhằm phục vụ nơi ở cho học sinh các xã vùng cao trong tỉnh về học tại trường, nhằm nâng cao trình độ chăm sóc sức khoẻ cho nhân dân các xã vùng cao, còn chậm phát triển kinh tế. Công trình được thiết kế phù hợp với chức năng của nhà ký túc xá phục vụ việc sinh hoạt và học tập của học sinh.
- Công trình cao 5 tầng bao gồm các tầng: tầng 1, tầng điển hình từ tầng 25, tum thang, chiều cao tầng 15 cao 3,6m, tum thang cao 3m. Chiều cao toàn công trình: 21,0m
- Công trình được bố cục gồm: tầng 15 mỗi tầng có 8 phòng ở bố trí đối xứng 2 bên, mỗi bên 4 phòng ở và 1 khu vệ sinh dùng chung. Lưu thông giữa các phòng là hành lang, giữa các tầng là cầu thang bộ. Mỗi phòng ở điều có ban công, hàng lang và hệ thống cửa tạo lên sự thông thoáng cho học sinh học tập và nghỉ ngơi.
- Công trình xây dựng ngoài mục đích thoả mãn nhu cầu sử dụng còn đảm bảo về kiến trúc cảnh quan quy hoạch độ thị của thị xã, tạo lên sự hài hoà và đồng nhất trong kiến trúc tổng thể của cảnh quan của nhà trường và các công trình lân cận.
- Mặt đứng của công trình thể hiện một vẻ đẹp kiến trúc hiện đại nhưng đơn giản, kết hợp với hệ thống cửa và các mảng tường, được phối hợp với nhau cùng các màu sơn hợp lý tạo lên vẻ đẹp đồng bộ với các công trình xung quanh.


2. GIẢI PHÁP VỂ KẾT CẤU VÀ VẬT LIỆU.
a. Giải pháp kết cấu:
- Công trình dùng giải pháp kết cấu chịu lực là khung BTCT, tường chèn, hệ thống khung ngang và dầm dọc cùng sàn BTCT đổ toàn khối tạo lên hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình.
- Việc chọn giải pháp BTCT toàn khối có các ưu điểm, thoả mãn tính đa dạng cần thiết cho việc bố trí không gian và hình khối kiến trúc. Tận dụng được các loại vật liệu địa phương có sẵn như cát, đá sỏi .Nhờ những tiến bộ kỹ thuật cơ giới hoá trong thi công đảm bảo cho thời gian thi công được rút ngắn, chất lượng công trình được đảm bảo, hạ giá thành cho công trình, nâng cao hiệu quả kinh tế.
b. Vật liệu sử dụng:
- Công trình dùng giải pháp kết cấu chịu lực khung BTCT, tường chèn vì vậy vật liệu sử dụng cho công trình gồm:
+ Tường bao che xây gạch chỉ 75#, vữa xi măng 50#, trát trong, ngoài vữa xi măng 50#, dày 15. Tường sơn Silicat.
+ Nền sàn lát gạch men liên doanh Viglacera KT 300300, nền khu vệ sinh lát gạch chống trơn, tường khu vệ sinh ốp gạch men kính cao 1,8m. Mái chống nóng bằng gạch thông tâm và gạch lá nem.
+ Công trình sử dụng bê tông mác 250, đá dăm , cốt thép nhóm AI và AII


3. GIẢI PHÁP VỂ NỀN MÓNG.
- Công trình nằm trong khu quy hoạch tổng thể của thị xã, không bị giới hạn bởi các công trình lân cận, mặt bằng xây dựng công trình tương đối bằng phẳng.
- Căn cứ vào phương án kết cấu chịu lực của nhà, giá trị tải trọng tính toán được và số liệu khảo sát địa chất công trình ta sơ bộ chọn phương pháp móng .


4. GIẢI PHÁP VỂ GIAO THÔNG.
- Giao thông theo phương ngang thông giữa các phòng là hàng lang giữa, rộng 2,1m. Giao thông theo phương đứng thông giữa các tầng là cầu thang bộ. Hàng lang ở các tầng giao với cầu thang tạo ra nút giao thông thuân tiện và thông thoáng cho người đi lại, đảm bảo sự thoát hiểm khi có sự cố như cháy, nổ .


5. GIẢI PHÁP VỂ THÔNG GIÓ, CHIẾU SÁNG.
a. Giải pháp thông gió:
- Về quy hoạch: xung quanh công trình trồng hệ thống cây xanh để dẫn gió, che nắng, chắn bụi, điều hoà không khí. Tạo nên môi trường trong sạch thoát mát.
- Về thiết kế: Các phòng ở trong công trình được thiết kế hệ thống cửa sổ, cửa đi, ô thoáng, tạo nên sự lưu thông không khí trong và ngoài công trình. Đảm bảo môi trường không khí thoải mái, trong sạch.
b. Giải pháp ánh sáng:
Kết hợp ánh sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo.
- Chiếu sáng tự nhiên: Các phòng đều có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên ngoài kết hợp cùng ánh sáng nhân tạo đảm bảo đủ ánh sáng trong phòng.
- Chiếu sáng nhân tạo: Được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kết điện chiếu sáng trong công trình dân dụng.


6. GIẢI PHÁP VỂ ĐIỆN, NƯỚC.
a. Hệ thống điện:
- Điện được cấp từ mạng điện sinh hoạt của thành phố, điện áp 3 pha xoay chiều 380v/220v, tần số 50Hz. Đảm bảo nguồn điện sinh hoạt ổn định cho toàn công trình. Hệ thống điện được thiết kế đúng theo tiêu chuẩn Việt Nam cho công trình dân dụng, dể bảo quản, sửa chữa, khai thác và sử dụng an toàn, tiết kiệm nằng lượng.
b. Hệ thống cấp, thoát nước:
- Cấp nước: Nước được lấy từ hệ thống cấp nước sạch của thị xã thông qua bể chứa nước sinh hoạt của nhà trường được đưa vào công trình bằng hệ thống bơm đẩy lên 2 bể chứa tạo áp. Dung tích bể chứa được thiết kết trên cơ sở số lượng người sử dụng và lượng nước dự trữ khi xẩy ra sự cố mất điện và chữa cháy. Từ bể chứa nước sinh hoạt được dẫn xuống các khu vệ sinh, tắm giặt tại mỗi tầng bằng hệ thống ống thép tráng kẽm đặt trong các hộp kỹ thuật
- Thoát nước:
+ Thoát nước mưa: Nước mưa trên mái được thoát xuống dưới thông qua hệ thống ống nhựa đặt tại những vị trí thu nước mái nhiều nhất. Từ hệ thống ống dẫn chảy xuống rãnh thu nước mưa quanh nhà đến hệ thông thoát nước chung của thị xã.
+ Thoát nước thải sinh hoạt: Nước thải khu vệ sinh được dẫn xuống bể tự hoại làm sạch sau đó dẫn vào hệ thống thoát nước chung của thị xã. Đường ống dẫn phải kín, không dò rỉ, đảm bảo độ dốc khi thoát nước.


7. GIẢI PHÁP VỀ PHÒNG HOẢ.
- Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và cầu thang. Thiết kết đặt hệ thống hộp họng cứa hoả được nối với nguồn nước chữa cháy. Mỗi tầng đều được đặt biển chỉ dẫn về phòng và chữa cháy. Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hoả CO2MFZ4 (4kg) chia làm 2 hộp đặt hai bên khu phòng ở.


8. GIẢI PHÁP VỀ MÔI TRƯỜNG.
- Tại mỗi tầng đặt thùng chứa rác, rồi từ đó chuyển đến các xe đổ rác của thị xã, quanh công trình được thiết kế cảnh quan khuôn viên, cây xanh tạo nên môi trường sạch đẹp.


1. Đặc điểm về kiến trúc và kết cấu của công trình.
- Tên công trình: Nhà Ký Túc Xá - Trường Trung Học Y Tế - Hà Giang.
- Số tầng của công trình: 5 tầng
- Chiều cao tầng nhà:
+ Cốt nền  0,00m cách cốt tự nhiên 0,45m, chiều cao 1 tầng từ tầng 1  5: 3,6m
- Khẩu độ công trình:
+ Chiều dài công trình: 23,4m, chiều rộng: 14,1m.
- Chiều cao toàn bộ công trình:
+ Chiều cao từ tầng 15: cao 18,0m, tum thang: cao 3m. Chiều cao toàn công trình: 21,0m.
- Diện tích toàn bộ công trình: m2.
- Kết cấu chịu lực chính của công trình:
+ Khung BTCT chịu lực, tường xây chèn gạch 75#, vữa XM50#.
+ Sàn đổ BTCT toàn khối dày 10cm.
+ Một cầu thang bộ đặt tại vị trí giữa công trình.
+ Móng công trình : giải pháp móng nông trên nền thiên nhiên, gồm móng đơn và móng hợp khối.
- Kích thước cơ bản:
+ Cột khung: Từ trục A  D, từ tầng 1  2 - KT (220450)cm
Từ trục A  D, từ tầng 3  5 - KT (220400)cm
+ Dầm khung: Từ trục A  B, C  D, từ tầng 2  5 - KT (220500)cm
Từ trục B  C, ban công từ tầng 2  5 - KT (220350)cm
+ Dầm dọc: Toàn công trình KT (220300)cm
+ Tường xây bao: 220cm
- Vật liệu sử dụng:
+ Bê tông mác: 250
+ Cốt thép nhóm: AI, AII
2. Đặc điểm về địa hình, địa mạo, thuỷ văn của khu vực xây dựng công trình, đường vận chuyển vào công trình.
- Công trình được xây dựng tại vị trí đã được quy hoạch trong mặt bằng tổng thể của nhà trường, mặt bằng khu đất rộng không có đá mồ côi trên mặt bằng, không có thảm thực vật thấp. Xung quanh công trình là sân và hệ thống khuôn viên cây xanh của nhà trường (Dự kiển xây dựng) và đường nội bộ trong trường.
- Công trình nằm trên khu vực có đặc điểm:
Mùa mưa bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 9, lượng mưa nhiều nhất vào tháng 7 và tháng 8. Khu vực không bị ảnh hưởng của gió bão, mưa đá.
Số liệu khảo sát địa chất công trình:
- Chiều dày của các lớp đất như sau:
+ Lớp 1: Đất trồng trọt có chiều dày từ (0,00  0,4)m,  = 16KN/m3.
+ Lớp 2: Sét dẻo cứng có chiều dày từ (0,4  5,7)m,  = 18,2KN/m3.
+ Lớp 3: Đá phiến có chiều dày từ (5,7  7,9)m,  = 27,0KN/m3.
+ Mực nước ngầm chưa xuất hiện.
Theo kết quả khảo sát địa chất công trình, địa chất thuỷ văn khu đất tương đối bằng phẳng, khảo sát bằng phương pháp khoan thăm dò đến độ sâu 7,9m từ trên xuống gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi, mực nước ngầm chưa xuất hiện vì vậy thuận tiện cho thi công móng.
3. Đặc điểm về đường xá vận chuyển vật tư, thiết bị vào công trình.
- Vị trí xây dựng công trình nằm trong khu vực quy hoạch của nhà trường thuộc phường Trần phú - Thị xã Hà Giang, phía trước là đường Trần Phú.
- Đường bê tông Apan rộng 7,5 m, đường nội bộ trong trường đổ bê tông rộng 4,5m đảm bảo cho các phương tiện cơ giới vận chuyển thiết bị, vật liệu thi công cho công trình.


THIẾT KẾ KỸ THUẬT THI CÔNG
A. LẬP BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG MÓNG.
I. Lập biện pháp kỹ thuật thi công đào đất móng.
1. Chuẩn bị mặt bằng và giác móng công trình:
1.1. Chuẩn bị mặt bằng thi công:
- Trên mặt bằng xây dựng công trình đã khảo sát không có đá mồ côi trên mặt bằng, không có đường ống ngầm, nên không phải lập biện pháp phá bỏ và di chuyển.
- Dọn và thu cỏ rác có trên mặt bằng, bằng thủ công dùng cuốc, xẻng xe cải tiến.
- Để đảm bảo mặt bằng công trình không bị đọng nước khi thi công đào đất móng gặp trời mưa làm đọng, tràn nước vào các hố đào làm sạt lở thành hố. Ta đào hệ thống rãnh thoát nước mặt quanh mặt bằng thi công để tiêu nước mặt, các rãnh thoát nước mặt được dẫn vào hệ thống thoát nước thải của nhà trường.
- Do chiều sâu mực nước ngầm chưa suất hiện tại độ sâu khảo sát, với mặt đất tự nhiên chiều sâu hố đào là 1,2m, vậy không phải lập biện pháp hạ mực nước ngầm.
- Bãi chứa đất thừa để sử dụng lấp móng, tôn nền được bộ trí cách công trình 10m, tại vị trí này không gây cản trở quá trình thi công móng. Sau khi thi công móng song dễ dàng sử dụng lấp trở lại.
1.2. Giác móng công trình:
- Giác móng công trình là xác định đường tim, trục mặt bằng công trình trên thực địa, đưa các kích thước từ bản vẽ thiết kế vào đúng vị trí trên mặt đất đã được định vị.
- Trước khi định vị và giác móng công trình ta phải nghiên cứu kỹ bản vẽ định vị công trình được phê duyệt, nhận bàn giao mốc đất ở hiện trường, nhận bàn giao mốc chuẩn và cốt chuẩn.
a. Phương pháp giác móng:
Trục 18 của công trình trùng với trục AD của công trình đã có (Nhà hội trường), điểm A’ cách điểm D một đoạn là 16,5m như đã định vị.
Các bước xác định như sau:
- Kéo dài trục AD một đoạn 16,5m theo bản vẽ như vậy ta xác định được điểm A’, căn cứ vào bản vẽ thiết kế, kéo dài DA’ một đoạn 23,4m xác định được điểm D’. Như vậy đã xác định được điểm A’, điểm D’ và trục 18 của công trình.
- Dùng máy kinh vĩ và thước dây tiếp tục xác định được các trục còn lại của công trình A’B’C’D tương ứng với các trục 18, AD của bản vẽ công trình.
- Sau khi định vị được công trình, căn cứ vào bản vẽ thiết kế ta xác định được các đường tim ngang, dọc của công trình. Kéo dài các đường tim về các phía của công trình rồi làm mốc, dùng các cọc bê tông cốt thép KT (1010)cm làm mốc và đóng cách công trình 5,0m. Các mốc này được bảo vệ suốt quá trình thi công công trình.
b. Phương pháp xác định kích thước hố móng:
- Để xác định được kích thước hố đào trên mặt bằng công trình đã định vị , ta dùng giá
ngựa làm bằng gỗ để xác định vị trí tim, kích thước móng và kích thước hố đào rồi tiến hành vạch sơn lên mặt đất đã được định vị bằng dây căng trên giá ngựa. Tiếp tục xác định như vậy với các móng khác ta được toàn bộ kích thước hố móng của toàn bộ công trình.
Biện pháp giác móng và giửi mốc công trình
Xác định kích thước hố móng bằng giá ngựa
Cọc mốc tim
2. Lập biện pháp kỹ thuật thi công đào đất móng:
- Móng công trình được thiết kế thuộc loại móng đơn bê tông cốt thép trên nền thiên nhiên, cốt mặt đất tương đối bằng phẳng. Lớp đất trên đất trồng trọt dày 0,4m, lớp đất thứ 2 đất sét dẻo cứng dày 5,3m.
- Móng công trình được đặt cách mặt đất tự nhiên 1,2m, lớp bê tông lót móng có độ dày 0,1m. Độ sâu đặt móng bằng 1,3m, các trục A,D thuộc loại móng đơn, các trục BC thuộc loại móng hợp khối.
2.1. Lựa chọn phương án đào đất:
Thi công đào đất móng có 2 phương án: Đào bằng máy và đào bằng thủ công
- Chọn phương án: Đào bằng thủ công là phương pháp thi công đơn giản với các dụng cụ và phương tiện vận chuyển đơn giản như cuốc chim, xẻng, xe cải tiến. Nhưng nhược điểm của phương án này là với khối lượng đất đào lớn, mặt bằng thi công hẹp khó bố trí công nhân thi công, thời gian thi công kéo dài không đảm bảo tiến độ, tăng giá thành công trình.
- Chọn phương án: Đào bằng máy là phương pháp thi công cơ giới. Ưu điểm thi công nhanh với khối lượng đất đào lớn, đảm bảo rút ngắn được thời gian thi công, làm giảm giá thành công trình. Tuy nhiên đào móng công trình bằng máy, khi đào đến cao trình đáy móng lưỡi gầu đào sẽ làm phá vỡ kết cấu lớp đất đáy móng làm giảm khả năng chịu tải của lớp đất nền dưới đáy móng. Khi sử dụng máy đào khó tạo được kích thước các cạch, đáy móng bằng phẳng, vì vậy khi thi công đào bằng máy thì để lại lớp đất đáy móng cách cốt thiết kế dày từ 1520cm để thi công bằng thủ công.
Từ những phân tích trên ta chọn kết hợp cả hai phương án:
- Căn cứ vào biện pháp thi công móng, kích thước đáy móng ta chọn biện pháp đào móng như sau: Đào đất móng bằng máy đào gầu nghịch tới cao trình 1,1m, song song quá trình đào bằng máy, kết hợp đào phần đất còn lại đến đáy móng dày 20cm và chỉnh sửa thành hố đào bằng thủ công. Đất đào bằng máy được chuyển đi bằng xe ô tô, còn đất đào bằng thủ công được đổ cách công trình 10m để sử dụng lại dùng lấp móng và tôn nền.
- Với biện pháp thi công bằng máy và thủ công đảm bảo được sự dây chuyền giữa cơ giới và thủ công, đồng thời đẩy nhanh tiến độ rút ngắn được thời gian thi công, giảm giá thành công trình.
2.2. Thiết kế phương án đào hố móng:
- Căn cứ vào số liệu khảo sát của các lớp đất nền, móng được đặt vào hai lớp đất nền như sau: Lớp 1 đất trồng trọt dày 0,4m, lớp 2 sét dẻo cứng dày 0,9m. Vì vậy độ dốc cho phép của thành hố đào là:
- Để đảm bảo thi công lắp dựng cốp pha, cốt thép đế móng, đáy móng được mở rộng từ mép đế móng ra mỗi bên 0,3m.
- Kích thước móng công trình :
+ Móng trục A, D - Móng M1 có kích thước b’ (1,82,2)m.
+ Móng trục BC - Móng M2 có kích thước b’ (2,03,8)m.
+ Chiều sâu chôn móng: H = 1,2 + 0,1 = 1,3m
- Xác định kích thước hố đào :
ã Với móng M1 - Trục A, D, độ dốc m = 0,5 :
b = b’ + 0,3.2 = 1,8 + 0,3.2 = 2,4 m
a = + 0,3.2 = 2,2 + 0,3.2 = 2,8 m
c = b + H.m.2 = 2,4 + 1,3.0,5.2 = 3,7 m
d = a + H.m.2 = 2,8 + 1,3.0,5.2 = 4,1 m
ã Với móng M2 - Trục BC, độ dốc m = 0,5 :
b = b’ + 0,3.2 = 2,0 + 0,3.2 = 2,6 m
a = + 0,3.2 = 3,8 + 0,3.2 = 4,4 m
c = b + H.m.2 = 2,6 + 1,3.0,5.2 = 3,9 m
d = a + H.m.2 = 4,4 + 1,3.0,5.2 = 5,7 m
- Từ các số liệu đã xác định được ở trên ta có phương án hố đào được thể hiện qua mặt cắt dọc, ngang hố đào và mặt bằng thiết kế hố móng như trang bên.
Mặt cắt 1-1 (Mặt cắt ngang hố đào)
Mặt cắt 2-2 (Mặt cắt dọc hố đào)
- Kết luận: Từ mặt cắt dọc, ngang hố móng và các số liệu đã xác định được ta chọn được phương án đào hố móng như sau : Đào thành mương theo chiều dọc công trình.
Mặt bằng thiết kế hố đào
2.3. Tính toán khối lượng đào, đắp đất móng:
- Căn cứ vào kích thước thiết kế hố đào. Ta tính được khối lượng có mặt trên và mặt đáy hình chữ nhật được tính như sau: Phân chia ra thành các hình lăng trụ và các hình tháp để tính thể tích.
- Công thức tính toán:
Trong đó:
a, b - Chiều dài và chiều rộng mặt đáy.
c, d - Chiều dài và chiều rộng mặt trên.
H - Chiều sâu của hố.
a. Tính toán khối lượng đào đất móng:
ã Khối lượng đào đất móng bằng máy:
- Tính móng M1 - Trục A :
Có : b = 2,8 m; a = 19,2 m; H = 1,1 m
c = 20,5 m; d = 4,1 m
75,5 m3
- Tính móng M1 - Trục D :
Có : b = 2,8 m; a = 25,8 m; H = 1,1 m
c = 27,1 m; d = 4,1 m