Giáo trình Kiến trúc dân dụng

1 LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình Kiến trúc dân dụng được biên soạn nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản nhất cho người đọc về thiết kế kiến trúc và cấu tạo các công trình dân dụng. Giáo trình được biên soạn chủ yếu dành cho sinh viên chuyên ngành Xây dựng và đồng thời cũng là tài liệu tham khảo cho các ngành Kiến trúc và Môi trường…Ứng dụng của giáo trình không những cho các sinh viên khi nghiên cứu thực hiện các đồ án mà còn là hành trang không thể thiếu của các Kiến trúc sư trong quá trình công tác của mình. Cấu trúc của giáo trình được biên soạn rất rõ ràng, rành mạch cho từng chương, mục... Cuối các chương, mục…đều có các câu hỏi ôn tập để người đọc có thể tổng hợp và nắm bắt một cách nhanh chóng các nội dung cơ bản trong từng chương, mục này…Ngoài những nội dung về lý thuyết giáo trình còn cập nhật rất nhiều các hình ảnh của những tác phẩm kiến trúc nổi tiếng do các Kiến trúc sư bậc thầy trong và ngoài nước thực hiện. Đó là minh chứng sinh động để người đọc dễ dàng tiếp cận với các nội dung của giáo trình. Giáo trình được biên soạn, tổng hợp dựa trên nội dung chính từ nguồn tư liệu của các tác giả GS.TS Nguyễn Đức Thiềm, KTS. Đặng Thái Hoàng và một số nguồn tư liệu khác được trích từ internet. Tôi xin phép được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến các tác giả trên. Quá trình biên soạn không tránh khỏi những thiếu sót do kiến thức và thời gian có hạn, Rất mong sự đóng góp chân thành của các bạn đồng nghiệp và toàn thể bạn đọc. 2 MỤC LỤC PHẦN I: NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ KIẾN TRÚC DÂN DỤNG.........................3 CHƯƠNG 1 : CÁC VẤN ĐỀ CHUNG CỦA KIẾN TRÚC .............................3 1.1 Khái niệm...................................................................................................3 1.2 Các nguyên tắc thiết lập đồ án kiến trúc......................................................7 1.3 Mạng lưới môđun và hệ trục phân của nhà ...............................................10 1.4 Các thông số cơ bản của nhà.....................................................................11 1.5 Trình tự thiết kế trong thực tế ...................................................................12 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ NHÀ CÔNG CỘNG ......................13 2.1 Khái niệm.................................................................................................13 2.2 Tính chất của công trình công cộng ..........................................................13 2.3 Các bộ phận của công trình công cộng......................................................13 2.4 Thoát người, tổ chức thoát người trong công trình công cộng ...................14 2.5 Thiết kế nhìn rõ trong nhà công cộng........................................................15 2.6 Các kiểu tổ chức mặt bằng nhà dân dụng..................................................19 2.7 Thiết kế một số phòng chức năng trong nhà công cộng.............................20 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NHÀ Ở ...................................................................21 3.1 Đặc điểm ..................................................................................................21 3.2 Phân loại...................................................................................................21 3.3 Các bộ phận của căn nhà: .........................................................................22 3.4 Các loại nhà ở thông dụng ........................................................................27 PHẦN II: THIẾT KẾ CẤU TẠO KIẾN TRÚC NHÀ DÂN DỤNG ................. 36 CHƯƠNG 1: CÁC BỘ PHẬN CẤU TẠO VÀ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CƠ BẢN NHÀ DÂN DỤNG ............................................................................36 1.1. Các bộ phận chính của nhà và tác dụng của nó ........................................... 36 1.2. Các hệ kết cấu chịu lực cơ bản................................................................38 CHƯƠNG 2: NỀN VÀ MÓNG .......................................................................45 2.1 Nền...........................................................................................................45 2.2 Móng........................................................................................................46 CHƯƠNG 3: TƯỜNG VÀ VÁCH NGĂN ......................................................56 3.1 Yêu cầu ....................................................................................................56 3.2 Tường gạch ..............................................................................................56 3.3 Cấu tạo tường lắp ghép .............................................................................60 CHƯƠNG 4: NỀN NHÀ VÀ SÀN GÁC ........................................................64 4.1 Nền nhà ....................................................................................................64 4.2 Sàn ...........................................................................................................64 4.3 Mặt sàn.....................................................................................................70 CHƯƠNG 5: CẦU THANG ............................................................................76 5.1 Khái niệm chung ......................................................................................76 5.2 Cầu thang bê tông cốt thép .......................................................................78 5.3 Các bộ phận khác của cầu thang ...............................................................81 CHƯƠNG 6 :MÁI NHÀ ..................................................................................84 6.1 Khái niệm chung ......................................................................................84 6.2 Cấu tạo mái dốc........................................................................................86 6.2.4 Tổ chức thoát nước cho mái dốc , cấu tạo mái đua và tường chăn mái : .93 6.3 Cấu tạo mái bằng......................................................................................94 6.4 Trần và lớp cách nhiệt cho mái .................................................................97 3 PHẦN I: NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ KIẾN TRÚC DÂN DỤNG CHƯƠNG 1 : CÁC VẤN ĐỀ CHUNG CỦA KIẾN TRÚC 1.1 Khái niệm 1.1.1 Định nghĩa Kiến trúc là môn học vừa mang tính khoa học kỹ thuật vừa mang tính nghệ thuật. Nguyên cứu thiết kế công trình từ đơn lẻ đến quần thể thỏa mãn hai yêu cầu: công năng và thẩm mỹ, ví dụ: nhà ở, trường học, trụ sở cơ quan, cầu ... Công trình công cộng Công trình nhà ở 1.1.2 Các yếu tố tạo thành kiến trúc Bất cứ một công trình kiến trúc nào cũng cần có: + Yếu tố công năng + Yếu tố kỹ thuật - vật chất + Yếu tố nghệ thuật a) Yếu tố công năng (hay chức năng sử dụng): - Mục đích đầu tiên và quan trọng nhất đối với một công trình kiến trúc là đòi hỏi chức năng, công dụng phải đáp ứng được yêu cầu sử dụng của con người. Ví dụ: Nhà ở gia đình phải tạo điều kiện tốt cho con người ăn, ở, nghỉ ngơi, thoả mãn nhu cầu sinh hoạt riêng tư của từng thành viên trong gia đình. Các công trình kiến trúc công cộng như nhà hát, rạp chiếu phim, thư viện… phải đảm bảo điều kiện tốt cho người xem, người nghe, người đọc… Công trình công nghiệp thì thuận lợi cho sản xuất với dây chuyền công nghệ hợp lý. - Như vậy yếu tố công năng chính là mục đích thực dụng, là yêu cầu tiện lợi và thích nghi của kiến trúc. - Yếu tố công năng luôn thay đổi theo sự phát triển của xã hội về cơ sở vật chất và trình độ văn hoá của con người. b) Yếu tố kỹ thuật - vật chất: - Yếu tố kỹ thuật - vật chất bao gồm giải pháp kết cấu và vật liệu xây dựng là điều kiện cần thiết và quan trọng để hình thành nên môi trường kiến trúc. 4 + Vật liệu xây dựng: gạch, ngói, đá, gỗ, kính, thép, bê tông cốt thép, hợp kim, chất dẻo… + Loại hình kết cấu: vì kèo gỗ và thép, kết cấu gạch đá, khung bê tông cốt thép, vòm cuốn… - Vật liệu tạo thành kết cấu và kết cấu tạo nên hình khối không gian. - Xã hội càng phát triển, vật liệu mới và phương thức kết cấu mới sẽ xuất hiện nhiều thêm làm cho kiến trúc ngày càng đa dạng, phong phú và mới mẻ hơn. Hay nói cách khác kiến trúc mang tính khoa học - kỹ thuật qua từng giai đoạn của xã hội. c) Yếu tố nghệ thuật (hình tượng kiến trúc): - Công trình kiến trúc ngoài mục đích sử dụng còn mục đích đáp ứng nhu cầu về mặt thẩm mỹ, thụ hưởng (thưởng ngoạn) về thẩm mỹ. - Công trình kiến trúc được xem như một tác phẩm tạo hình có kiến trúc của quy luật, nghệ thuật tạo hình. Các qui luật tổ hợp thường hay được sử dụng như: + Quy luật chủ yếu - thứ yếu + Quy luật nhịp điệu vần luật + Quy luật tương phản – vi biến… Ba yếu tố tạo thành kiến trúc trên đây liên hệ chặt chẽ với nhau. Tùy theo mục đích, tính chất, đặc điểm của công trình mà có những yêu cầu cao thấp khác nhau. 1.1.3 Các đặc điểm của kiến trúc - Kiến trúc là tổng hợp của khoa học - kỹ thuật và nghệ thuật - Kiến trúc phản ánh xã hội, mang tính tư tưởng và tính giai cấp - Kiến trúc chịu ảnh hưởng rõ rệt của điều kiện thiên nhiên và khí hậu - Kiến trúc mang tính cách dân tộc rõ rệt 1.1.4 Yêu cầu của kiến trúc - Đạt được sự thích dụng + Phục vụ ai? + Vào mục đích gì? Công trình đa năng: đòi hỏi thiết kế đặc biệt - Đảm bảo bền vững + Cường độ đủ, khả năng chịu lực của từng cấu kiện phải đảm bảo 5 + Độ ổn định các cấu kiện khi cấu thành với nhau phải đảm bảo ổn định riêng rẽ và tổng thể khi tham gia chịu lực + Độ bền lâu: Khống chế độ mỏi vật liệu, theo thời gian vật liệu bị lão hoá nên khi thiết kế phải tính đến khả năng làm việc lâu dài của các cấu kiện công trình. - Kinh tế + Đầu tư như thế nào ? + Khai thác, sử dụng trước mắt và lâu dài thỏa mãn yêu cầu về hiệu quả kinh tế. - Mỹ quan Vẻ đẹp của kiến trúc là ở chỗ tổ hợp hình khối không gian phong phú về biến hoá, tương phản. Giữa các bộ phận của nó phải đạt mức hoàn thiện về nhịp điệu, chính xác về tỉ lệ, có màu sắc chất liệu phong phú, nhã nhặn, biết kết hợp khéo léo các phương tiện hội họa, điêu khắc, tạo nên một sự nhịp nhàng giữa công trình kiến trúc và thiên nhiên xung quanh Mặt khác, vẻ đẹp của kiến trúc còn phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật thi công cũng như sự bảo quản và sử dụng của công trình. 1.1.5 Phân loại và phân cấp công trình A. Phân loại - Mục đích cuả việc phân loại: Tiện cho việc thiết kế, thi công. 1. Theo tính chất xây dựng và quy mô công trình: - Nhóm nhà xây dựng hàng loại: nhà ở, trường học phổ thông, nhà trẻ, trạm xá, cửa hàng cấp I… - Nhóm nhà xây dựng đơn lẻ (đặc biệt): mang tính chất đặc thù, yêu cầu cao về nghệ thuật - kỹ thuật như: nhà quốc hội, nhà hát quốc gia, trung tâm đại học, bảo tàng… 2. Theo chức năng sử dụng: - Nhà dân dụng: gồm nhà ở (biệt thự, chung cư…) và nhà công cộng (trường học, bệnh viện…) - Nhà công nghiệp: các loại nhà máy, xưởng, xí nghiệp thuộc lĩnh vực sản xuất công nghiệp. - Nhà nông nghiệp: chuồng trại, kho tàng, phân xưởng phục vụ sản xuất nông nghiệp. - Công trình đô thị: đài, tháp, cầu cống, trạm biến thế, trạm bơm, ga ngầm… 3. Theo độ cao: - Nhà ít tầng ( ( 2 tầng) - Nhà nhiều tầng ( 3  5 tầng, chưa cầu thang máy)