BÁO CÁO CUỐI KÌ THỰC TẬP KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 1

1.1 Địa điểm xây dựng 1

1.2 Quy mô, công suất và cấp công trình 1

1.3 Giải pháp cấu tạo 2

1.4 Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian của công trình 3

1.5 Giải pháp vật liệu kiến trúc 3

1.6 Giải pháp bố trí giao thông 3

1.6.1 Giao thông trên mặt bằng 3

1.6.2 Giao thông theo phương đứng 3

1.7 Giải pháp thông gió, chiếu sáng 4

1.7.1 Giải pháp thông gió 4

1.7.2 Giải pháp chiếu sáng 4

1.8 Giải pháp về điện, nước và thông tin 4

1.8.1 Cấp điện 4

1.8.2 Cấp thoát nước 5

1.8.3 Giải pháp thông tin liên lạc 5

1.9 Hệ thống thu gom rác thải 6

1.10 Giải pháp phòng cháy, chữa cháy 6

1.11 Vấn đề thoát người khỏi công trình khi có sự cố 6

1.12 Giải pháp thiết kế chống sét và nối đất 7

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 8

2.1 Giải pháp kết cấu cho công trình nhà cao tầng 8

2.1.1 Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng 8

2.1.2 Giải pháp về vật liệu 8

2.1.3 Giải pháp về hệ kết cấu chịu lực 9

2.1.4 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu tổng thể 11

2.2 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu sàn 11

2.3 Lập mặt bằng kết cấu Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện 13

2.3.1 Lập các mặt bằng kết cấu và đặt tên cho các cấu kiện 13

2.3.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện 13

TÀI LIỆU THAM KHẢO 19

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

1.1 Địa điểm xây dựng

- Địa điểm xây dựng công trình: khu đô thị Văn Phú, quận Hà Đông, Hà Nội + Phía Đông giáp tuyến đường quy hoạch rộng của khu nhà lô, rộng 11m + Phía Tây giáp tuyến đường giao thông rộng 22m.

+ Phía Bắc tiếp giáp với khu dân cư.

+ Phía Nam giáp tuyến đường quy hoạch rộng 14m

- Toà nhà là một công trình nằm trong dự án xây dựng khu chung cư cao cao cấp ở quận Hà Đông nhằm đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người dân Tòa nhà gồm 2 tầng hầm và 30 tầng thân kể cả tầng kỹ thuật và tầng mái.

- Xét về mặt địa lý, đây là khu đất đẹp có mạng lưới giao thông hoàn thiện, hệ thống điện nước hoàn chỉnh và chỉ tiếp giáp với khu dân cư ở phía bắc công trình nên công trình có nhiều thuận lợi cho quá trình thi công.

- Về mặt tổng thể của dự án xây dựng thì khu đất cần được san lấp để đạt được cốt thiết kế của hè và đường.

1.2 Quy mô, công suất và cấp công trình

- Theo dự án, công trình là nhà thuộc loại cao trong tổng thể dự án (cốt cao độ đỉnh tòa nhà là +110.6m), bao gồm các công năng như sau:

+ Tầng hầm 1, 2 dành để xe

+ Tầng 1, 2, 3, 4, 5 dùng làm siêu thị, nhà hàng và các nhu cầu dịch vụ khác + Tầng tiếp theo là tầng kỹ thuật.

+ Các tầng từ 6 đến 28 chia ra thành các căn hộ phục vụ nhu cầu nhà ở của nhân dân - Cấp công trình: Cấp I (từ 20-29 tầng).

- Bậc chịu lửa: Bậc II.

- Công trình Nhà chung cư cao cấp Văn Phú- Hà Đông là công trình chung cư vào loại tương đối lớn và hiện đại đang ngày càng phổ biến trong thành phố Hà Nội.

Các thông số kỹ thuật về qui mô công trình: + Cốt cao độ đỉnh mái: +110.6m.

+ Chiều cao tầng hầm: tầng hầm 2 cao 2,9m, tầng hầm 1 cao 3,3m + Chiều cao tầng 1: 5m.

+ Chiều cao tầng 2, 3, 5: 4,5m.

1.3 Giải pháp cấu tạo

- Cấu tạo các lớp sàn như sau:

o Trần giả và thiết bị kỹ thuật + Sàn tầng điển hình (chung cư):

o Sàn BTCT đổ tại chỗ, ngâm chống thấm theo qui phạm

- Cấu tạo tường nhà như sau: + Tường ngăn 220 cao 2.98m TCC

1.4 Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian của công trình

- Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạo thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc.

- Toà nhà thiết kế có 4 mặt lấy sáng, các căn hộ đều bố trí cửa rộng đảm bảo nhu cầu chiếu sáng tự nhiên Các lôgia đều có cửa ngoài bảo vệ tăng tính thẩm mỹ và an toàn cho khu nhà Cửa sổ và cửa chính mặt trước công trình được làm bằng cửa kính màu, tạo vẻ đẹp cho kiến trúc công

- Toà nhà được thiết kế với các giải pháp nhằm tối ưu công năng sử dụng cho các căn hộ kiểu gia đình: tiện dụng, hiện đại và riêng biệt cho mỗi căn hộ.

- Việc thiết kế chi tiết trang trí ban công kết hợp các đường nét gờ, phào phù hợp tạo cho công trình một nét riêng biệt trong quần thể kiến trúc nhà ở cao tầng ở khu vực cũng như các công trình nhà ở của Hà Nội từ trước đến nay.

1.5 Giải pháp vật liệu kiến trúc

Vật liệu kiến trúc sử dụng chủ yếu là vật liệu nội địa và liên doanh như: gạch, cát, xi măng, bê tông cốt thép, lát nền gạch hoa Ceramic, granitô, mái bê tông cốt thép, tường bả matit và sơn Nhà vệ sinh ốp gạch men, nền lát gạch chống trơn 20x20 Thiết bị vệ sinh dùng hãng Inax và Vigracera Cửa đi là cửa gỗ công nghiệp, sơn PU Cửa khu vệ sinh là cửa nhôm kính dày 5mm, cửa sổ, vách kính sử dụng khung nhôm vách kính trắng dày 8mm.

1.6 Giải pháp bố trí giao thông1.6.1 Giao thông trên mặt bằng

- Giao thông theo phương ngang được đảm bảo nhờ hệ thống hành lang Các hành lang được thiết kế rộng 2,32m, đảm bảo rộng rãi, đủ cho người qua lại.

- Các hành lang nối với nút giao thông theo phương đứng là cầu thang bộ và cầu thang máy.

1.6.2 Giao thông theo phương đứng

Giao thông theo phương đứng gồm cầu thang bộ và thang máy Thang máy bao gồm 2 thang máy trọng tải lớn để vận chuyển hàng hóa phục vụ siêu thị bố trí từ tầng hầm 2 đến tầng 5 và 4 thang máy vận chuyển người bố trí từ tầng hầm 2 đến tầng 25 t Cầu thang bộ được thiết kế 2 vế rộng 2,8m, ngoài ra còn có thang thoát hiểm rộng 2,4m cho các tầng siêu thị đảm bảo thoát người an toàn trong trường hợp xảy ra sự cố Tất cả hệ thống thang bộ và thang máy chính được đặt tại trung tâm ngôi nhà, đảm bảo thuận tiện cho giao thông các căn hộ.

1.7 Giải pháp thông gió, chiếu sáng1.7.1 Giải pháp thông gió

- Thông gió là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc, nhằm đảm bảo vệ sinh, sức khoẻ cho con người khi làm việc và nghỉ ngơi.

- Tòa nhà sử dụng hệ thống điều hòa không khí bán trung tâm, độc lập phân tầng có công suất lạnh đáp ứng được nhu cầu sử dụng

- Hệ thống thông gió bao gồm: Hệ thống hút tập trung đi trong các hộp kỹ thuật được hút bằng quạt hút gió đặt trên tầng thượng, kết hợp sử dụng xen kẽ một số quạt hút khí kiểu treo trần (treo tường) được tính toán theo bội số trao đổi không khí phù hợp với tiêu chuẩn vệ sinh.

- Về tổng thể, toàn bộ công trình nằm trong khu thoáng mát, diện tích rộng rãi, đảm bảo khoảng cách vệ sinh so với nhà khác Do đó cũng đảm bảo yêu cầu thông gió của công trình.

Nhìn chung, bố trí mặt bằng công trình đảm bảo thông gió và ánh sáng tự nhiên ở mức tối đa

1.7.2 Giải pháp chiếu sáng

- Kết hợp cả chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo.

- Hệ thống chiếu sáng trong nhà được thiết kế theo tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng (TCXD 16:1986): chiếu sáng trong các phòng làm việc, phòng hội họp, hội trường dùng đèn huỳnh quang; chiếu sáng hành lang, sảnh dùng đèn downlight 150mm, bóng compack; chiếu sáng các khu phụ trợ như cầu thang, gara, kho, khu WC, vv… chủ yếu dùng bóng đèn sợi đốt, đảm bảo độ rọi tối thiểu tại các khu vực.

- Các đèn báo lối ra (EXIT) sẽ được bố trí tại tất cả các lối đi lại và lối ra vào chính của tòa nhà như sảnh, cầu thang, hành lang và một số khu công cộng khác.

- Đèn chiếu sáng chiếu nghỉ các cầu thang thoát nạn được điều khiển tập trung tại tủ điện của các phòng thường trực.

- Hệ thống điện chiếu sáng được bảo vệ bằng hệ thống áp-tô-mát lắp trong các bảng điện, điều khiển chiếu sáng bằng các công tắc lắp trên tường cạnh cửa ra vào hoặc lối đi lại, ở những vị trí thuận lợi nhất.

1.8 Giải pháp về điện, nước và thông tin1.8.1 Cấp điện

- Với tổng công suất thiết kế của toàn bộ công trình là 430 KW, nguồn điện cung cấp hạ thế 380/220v cho công trình được lấy từ trạm biến áp khu vực.

- Toàn bộ dây dẫn điện trong toà nhà được dùng là dây điện lõi đồng bọc nhựa PVC cách điện.

- Ngoài ra trong toà nhà còn có một máy phát điện Diesel dự phòng công suất 100 kVA kèm thiết bị mạch đổi nguồn điện tự động (ATS) cung cấp cho hai khối nhà CT1A và CT1B trong trường hợp mất điện lưới để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho một số phụ tải quan trọng như: hệ thống điện chiếu sáng làm việc cho khu vực dịch vụ, hệ thống điện thang máy, phòng cháy chữa cháy, bơm nước, …

1.8.2 Cấp thoát nước

1.8.2.1 Cấp nước

- Nước cấp được lấy từ mạng lưới cấp nước bên ngoài của khu vực vào bể chứa nước ngầm của chung cư có dung tích 485m bao gồm cả lượng nước cấp cho sinh hoạt và lượng nước dự3

trữ cho cấp nước chữa cháy

- Toà nhà được thiết kế bể chứa nước trên mái có dung tích 124m theo các ống chính và3

các ống nhánh đến các tầng Tại các tầng, nước sinh hoạt đi qua đồng hồ lưu lượng được bố trí tập trung cung cấp đến từng căn hộ.

- Hệ thống đường ống được bố trí ngầm trong các hộp kĩ thuật xuống các tầng và trong tường ngăn đến các khu vệ sinh và các phòng chức năng.

1.8.2.2 Thoát nước

- Hệ thống thoát nước được tách làm hai mạng riêng biệt:

+ Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt: được thiết kế cho tất cả các khu vệ sinh trong khu nhà.

Nước thải ở các khu vệ sinh được thoát theo hai hệ thống riêng biệt: hệ thống thoát nước bẩn và hệ thống thoát phân.

o Nước bẩn từ các phễu thu sàn, chậu rửa, bồn tắm được thoát vào hệ ống đứng có đường kính D110 – D140 thoát riêng ra hố ga thoát nước bẩn rồi thoát ra hệ thống thoát nước sinh hoạt.

o Phân từ các bệ xí, tiểu treo được thu vào hệ thống ống đứng có đường kính D140 thoát riêng về ngăn chứa của bể tự hoại.

Bố trí ống đứng 60 90 thông hơi cho hai ống đứng thoát nước sinh hoạt và thoát phân ở mỗi trục thoát và được đưa qua mái, cao khỏi mái nhà 0.7m.

+ Hệ thống thoát nước mưa: bố trí xuống tầng 1, nước mưa được thu vào các hố ga riêng, thoát ra ngoài hệ thống thoát nước mưa khu vực.

- Toàn bộ hệ thống ống đứng thoát nước trong nhà đều sử dụng ống nhựa chất lượng cao, ống nhánh dùng PVC class II có đường kính từ D42 đến D160.

1.8.3 Giải pháp thông tin liên lạc

Thông tin với bên ngoài được thực hiện thông qua mạng điện thoại và hệ thống truyền hình cáp VCTV Ngoài ra, còn có các hình thức thông thường như: vô tuyến, internet, fax…

1.9 Hệ thống thu gom rác thải

Trong nhà cao tầng công tác vệ sinh rất được coi trọng, nhất là hệ thống thu gom và xử lý rác thải Công trình được thiết kế một hệ thống thu gom rác thải bao gồm ống đổ rác được bố trí trong lõi thang máy với một cửa đổ rác ở mỗi tầng Rác theo ống này đi xuống ngăn chứa rác ở tầng 1 Hàng ngày có xe rác vào lấy rác tại các ngăn chứa và chở đi đến các bãi thu gom rác của thành phố.

1.10 Giải pháp phòng cháy, chữa cháy

- Phương án cứu hỏa sẽ được kết hợp giữa hệ thống cứu hỏa cơ động của thành phố với hệ thống cứu hỏa đặt sẵn trong các tầng.

- Hệ thống phòng cháy, chữa cháy được bố trí hợp lý theo TCVN 2622 – 1995 (quy định mỗi họng chữa cháy cho mỗi điểm bên trong nhà và lượng nước của mỗi họng) Số họng chữa cháy cho một điểm trong nhà là n = 3, lưu lượng nước cho mỗi họng là Q = 2.5 l/s, thời gian để dập tắt một đám cháy là 3 giờ Vậy lưu lượng nước cần dự trữ là W = 3×3600×2,5×3 = 81000 (l) = 81(m ).Dung tích bể trên mái là 124 m3 3 đảm bảo yêu cầu

- Sử dụng hệ thống cấp nước chữa cháy vách tường, hộp chữa cháy đặt tại các chiếu nghỉ cầu thang

- Cấu tạo hộp chữa cháy lấy theo thiết kế điển hình của Bộ Xây dựng (bao gồm: 1 van khoá D50, 1 lăng phun, 1 cuộn dây vải gai đường kính D = 0.05m dài 20m).

- Tại chân các hộp cứu hoả đặt thêm 4 bình bọt CO2 – MF4 và một hộp nút bấm khi có cháy báo về cho máy bơm.

1.11 Vấn đề thoát người khỏi công trình khi có sự cố

- Cửa phòng có cánh được mở ra bên ngoài

- Từ các phòng thoát trực tiếp ra hành lang rồi ra các bộ phận thoát hiểm bằng thang bộ và thang máy mà không phải qua bộ phận trung gian nào khác.

- Khoảng cách từ phòng bất kỳ đến thang thoát hiểm đảm bảo < 40m - Mỗi khu đều có không nhỏ hơn 2 thang thoát hiểm.

- Đảm bảo khoảng cách an toàn phòng cháy chữa cháy từ cửa căn hộ đến lối thoát nạn gần nhất trong công trình Khoảng cách từ cửa căn hộ đến lối thoát nạn gần nhất không được lớn hơn 25m.

- Thang thoát hiểm phải thiết kế tiếp giáp với bên ngoài.

- Lối thoát nạn được coi là an toàn vì đảm bảo các điều kiện sau: + Đi từ các căn hộ tầng1 trực tiếp ra ngoài hay qua tiền sảnh ra ngoài + Đi từ căn hộ ở bất kỳ tầng nào (trừ tầng 1) ra hành lang có lối thoát.

1.12 Giải pháp thiết kế chống sét và nối đất

Khi thiết kế nhà ở cao tầng phải đặc biệt chú ý đến các giải pháp chống sét để tránh khả năng bị sét đánh thẳng, chống cảm ứng tĩnh điện và cảm ứng điện từ và chống điện áp cao của sét lan truyền theo hệ đường dây cấp điện hạ áp trong công trình Khuyến khích sử dụng hệ thống chống sét tiên tiến, bảo đảm thẩm mỹ kiến trúc và chống thấm, dột mái.

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 2.1 Giải pháp kết cấu cho công trình nhà cao tầng

2.1.1 Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Về mặt kết cấu, một ngôi nhà được xem là cao tầng khi mà độ bền vững và chuyển vị của nó do tải trọng ngang quyết định Từ nhà thấp tầng đến nhà cao tầng có một sự chuyển tiếp quan trọng từ phân tích tĩnh học sang phân tích động học Thiết kế nhà cao tầng so với nhà thấp tầng đặt ra một nhiệm vụ quan trọng cho kĩ sư kết cấu trong việc lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực cho công trình Việc chọn các hệ kết cấu chịu lực khác nhau, có liên quan chặt chẽ đến các vấn đề về bố trí mặt bằng, hình khối, độ cao các tầng, yêu cầu kĩ thuật thi công, tiến độ thi công, giá thành xây dựng Nhà càng cao thì các yếu tố sau đây càng quan trọng:

- Ảnh hưởng của tải trọng ngang do gió và động đất.

- Chuyển vị ngang tại đỉnh nhà và chuyển vị lệch giữa các mức tầng nhà - Gia tốc dao động.

- Ổn định tổng thể chống lật và chống trượt - Độ ổn định của nền móng công trình.

Do đó, trong thiết kế nhà cao tầng phải quan tâm đến nhiều vấn đề phức tạp như xác định chính xác tải trọng, tổ hợp tải trọng, sơ đồ tính, kết cấu móng, kết cấu chịu lực ngang, ổn định tổng thể và động học công trình.

2.1.2 Giải pháp về vật liệu

Hiện nay ở Việt Nam, vật liệu dùng cho kết cấu nhà cao tầng thường là bêtông cốt thép và thép (bêtông cốt cứng) Công trình bằng thép với thiết kế dạng bêtông cốt cứng đã bắt đầu được xây dựng ở nước ta Đặc điểm chính của kết cấu thép là cường độ vật liệu lớn dẫn đến kích thước tiết diện nhỏ mà vẫn đảm bảo khả năng chịu lực Kết cấu thép có tính đàn hồi cao, khả năng chịu biến dạng lớn nên rất thích hợp cho việc thiết kế các công trình cao tầng chịu tải trọng ngang lớn Tuy nhiên nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là rất khó khăn, mặt khác giá thành công trình bằng thép thường cao mà chi phí cho việc bảo quản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là rất tốn kém, đặc biệt với môi trường khí hậu Việt Nam, và công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hoả hoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do không còn độ cứng để chống đỡ cả công trình Kết cấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi cần không gian sử dụng lớn, chiều cao nhà lớn (nhà siêu cao tầng), hoặc đối với các kết cấu nhịp lớn như nhà thi đấu, mái sân vận động, nhà hát, viện bảo tàng (nhóm các công trình công cộng)…

Bêtông cốt thép là loại vật liệu được sử dụng chính cho các công trình xây dựng trên thế giới Kết cấu bêtông cốt thép có ưu điểm so với kết cấu thép như thi công đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trường và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng được tính chịu nén rất tốt của bêtông và tính chịu kéo của cốt thép nhờ sự làm việc chung của chúng Tuy nhiên vật liệu bêtông cốt thép đòi hỏi kích thước cấu kiện lớn, tải trọng bản thân của công trình tăng nhanh theo chiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý tương đối phức tạp

2.1.3 Giải pháp về hệ kết cấu chịu lực

2.1.3.1 Các dạng kết cấu cơ bảna Kết cấu khung

Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang Loại kết cấu này có ưu điểm là có không gian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt, có thể đáp ứng đầy đủ yêu cầu sử dụng công trình, tuy nhiên độ cứng ngang nhỏ, khả năng chống lại tác động của tải trọng ngang kém, hệ dầm thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công năng sử

dụng và tăng chiều cao nhà Các công trình sử dụng kết cấu khung thường là những công trình có

chiều cao không lớn, với khung BTCT không quá 20 tầng, với khung thép cũng không quá 30 tầng.

b Kết cấu vách cứng

Kết cấu vách cứng là hệ thống các vách vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang Loại kết cấu này có độ cứng ngang lớn, khả năng chống lại tải trọng ngang lớn Tuy nhiên, do khoảng cách của tường nhỏ nên việc sử dụng không gian mặt bằng công trình bị hạn chế Ngoài ra kết cấu vách cứng còn có trọng lượng lớn, độ cứng kết cấu lớn nên tải trọng động đất tác động lên công trình cũng lớn và đây là đặc điểm bất lợi cho công trình chịu tác động của động đất Loại kết cấu này được sử dụng nhiều trong công trình nhà ở, công sở, khách sạn.

c Kết cấu lõi cứng

Kết cấu lõi cứng là hệ kết cấu bao gồm 1 hay nhiều lõi được bố trí sao cho tâm cứng càng gần trọng tâm càng tốt Các sàn được đỡ bởi hệ dầm công xôn vươn ra từ lõi cứng

d Kết cấu ống

Kết cấu ống là hệ kết cấu bao gồm các cột dày đặc đặt trên toàn bộ chu vi công trình được

liên kết với nhau nhờ hệ thống dầm ngang Kết cấu ống làm việc nói chung theo sơ đồ trung gian giữa sơ đồ công xôn và sơ đồ khung Kết cấu ống có khả năng chịu tải trọng ngang tốt, có thể sử dụng cho những công trình cao đến 60 tầng với kết cấu ống BTCT và 80 tầng với kết cấu ống thép Nhược điểm của kết cấu loại này là các cột biên được bố trí dày đặc gây cản trở mỹ quan cũng như điều kiện thông thoáng của công trình.

2.1.3.2 Các dạng kết cấu hỗn hợpa Kết cấu khung - giằng

Kết cấu khung – giằng là hệ kết cấu kết hợp giữa khung và vách cứng, lấy ưu điểm của loại

này bổ sung cho nhược điểm của loại kia Công trình vừa có không gian sử dụng tương đối lớn, vừa có khả năng chống lực bên tốt Vách cứng trong kết cấu này có thể bố trí đứng riêng, cũng có thể lợi dụng tường thang máy, thang bộ, được sử dụng rộng rãi trong các loại công trình.

b Kết cấu ống – lõi

Kết cấu ống sẽ làm việc hiệu quả hơn khi bố trí thêm các lõi cứng ở khu vực trung tâm Các lõi cứng ở khu vực trung tâm vừa chịu một lượng lớn tải trọng đứng vừa chịu một lượng lớn tải trọng ngang Xét về độ cứng theo phương ngang thì kết cấu ống có độ cứng lớn hơn nhiều so với kết cấu khung Lõi cứng trong ống có thể là do các tường cứng liên kết với nhau tạo thành lõi hoặc là các ống có kích thước nhỏ hơn ống ngoài Trường hợp thứ 2 còn được gọi là kết cấu ống trong ống Tương tác giữa ống trong và ống ngoài có đặc thù giống như tương tác giữa ống và lõi cứng trung tâm.

c Kết cấu ống tổ hợp

Trong một số nhà cao tầng, ngoài kết cấu ống người ta còn bố trí thêm các dãy cột khá dày ở phía trong để tạo thành các vách theo cả 2 phương Kết quả là đã tạo ra một dạng kết cấu giống như chiếc hộp gồm nhiều ngăn có độ cứng lớn theo phương ngang Kết cấu được tạo ra theo cách này gọi là kết cấu ống tổ hợp Kết cấu ống tổ hợp thích hợp cho các công trình có mặt bằng lớn và chiều cao lớn Kết cấu ống tổ hợp cũng có những nhược điểm như kết cấu ống, ngoài ra, do sự có mặt của các vách bên trong nên phần nào ảnh hưởng đến công năng sử dụng của công trình.

2.1.3.3 Các dạng kết cấu đặc biệta Kết cấu có hệ dầm chuyển

Chân tường dọc ngang của vách cứng không kéo dài tới đáy tầng 1 hoặc một số tầng phía dưới mà đặt lên khung đỡ phía dưới Loại kết cấu này có thể đáp ứng yêu cầu không gian lớn ở tầng dưới như cửa hàng, khách sạn, lại có khả năng chống tải trọng ngang tương dối lớn Do đó loại hình kết cấu này được sử dụng nhiều ở nhà cao tầng mà tầng dưới làm cửa hàng hay nhà hàng.

b Kết cấu có các tầng cứng

Trong kết cấu ống - lõi, mặc dù cả ống và lõi đều được xem như các conson ngàm vào đất để cùng chịu tải trọng ngang, nhưng do các dầm sàn có độ cứng nhỏ nên hầu như tải trọng ngang do lõi cứng gánh chịu Hiện tượng này làm cho kết cấu ống làm việc không hiệu quả Vấn đề này được khắc phục nếu như tại vị trí một số tầng, người ta tạo ra các dầm hoặc dàn có độ cứng lớn nối lõi trong với ống ngoài Dưới tác dụng của tải trọng ngang, lõi cứng bị uốn làm cho các dầm này bị chuyển vị theo phương thẳng đứng và tác dụng lên các cột của ống ngoài các lực theo phương thẳng đứng Mặc dầu các cột có độ cứng chống uốn nhỏ, song độ cứng dọc trục lớn đã cản trở sự chuyển vị của các dầm cứng và kết quả là chống lại chuyển vị ngang của cả công trình.

Trong thực tế, các dầm này có chiều cao bằng cả tầng nhà và được bố trí tại tầng kĩ thuật nên còn được gọi là các tầng cứng.

c Kết cấu có hệ giằng liên tầng

Kết cấu có hệ giằng liên tầng là hệ kết cấu có hệ thống khung bao quanh nhà nhưng không thuần túy tạo thành kết cấu ống mà được bổ sung một hệ giằng chéo thông nhiều tầng, gọi là hệ giằng liên tầng Hệ thống giằng liên tầng này có đặc điểm là làm cho hệ khung biên làm việc gần như một hệ giàn các cột và dầm của khung biên gần như chỉ chịu lực dọc trục Ưu điểm của hệ kết cấu này là có độ cứng lớn theo phương ngang, thích hợp với những ngôi nhà siêu cao tầng Ngoài ra hệ giằng liên tầng có ưu điểm là không ảnh hưởng nhiều đến công năng của công trình, ví dụ như hệ giằng chéo chỉ bố trí trong 1 tầng, hệ thống cột không đặt dày đặc như kết cấu ống thuần túy Đây là một giải pháp kết cấu hiện đại, đang được thế giới quan tâm.

d Kết cấu có hệ khung ghép

- Đặc điểm khác biệt giữa hệ khung ghép và khung bình thường là:

+ Khung bình thường do các cột và dầm tạo thành, các dầm và cột đều đồng thời chịu tác động của tải trọng đứng và tải trọng ngang Nói chung, tình trạng chịu lực của các cấu kiện gần như nhau, do đó vật liệu cũng gần như vậy.

+ Khung ghép được cấu tạo theo cách liên kết một số tầng và một số nhịp, thường có kích thước và tiết diện lớn Khung ghép thường có độ cứng lớn, là kết cấu chịu lực chính của công trình Khung tầng trong hệ kết cấu này được xem là hệ kết cấu thứ cấp chủ yếu là để truyền các tải trọng đứng lên hệ khung ghép Trong một số trường hợp tại các tầng trên có thể bỏ hệ khung tầng để tạo ra không gian lớn.

- Kết cấu khung ghép thích hợp cho những ngôi nhà siêu cao tầng và hiện nay đang được thế giới quan tâm.

2.1.4 Các tiêu chuẩn áp dụng

- Các tiêu chuẩn về tải trọng và tác động

+ TCVN 2737 – 2023: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.

+ TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió + TCVN 9386 – 2012: Thiết kế công trình chịu động đất.

- Tiêu chuẩn về vật liệu, tiêu chuẩn kiểm đinh:

+ TCVN 9395 – 2012: Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu Các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu:

+ TCVN 5574 – 2018: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

+ TCVN 5575 – 2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế + TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế - Các tiêu chuẩn về thiết kế nền móng:

+ QCVDVN 02:2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng + QCVN 06:2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình.

+ Thông tư 06/2021/TT-BXD: Phân cấp công trình xây dựng.

2.1.5 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu tổng thể

- Trên cơ sở đề xuất các phương án về vật liệu và hệ kết cấu chịu lực chính như trên, với quy mô của công trình “Nhà chung cư cao cấp Văn Phú - Hà Đông” gồm 30 tầng thân, tổng chiều cao 110.6m so với mặt đất tự nhiên, phương án kết cấu tổng thể của công trình được chọn như sau:

- Vật liệu: như phân tích ở trên (1.1.2), bê tông cốt thép là vật liệu đã và đang được dùng phổ biến ở nước ta trong xây dựng nhà cao tầng, là vật liệu phù hợp với công trình “nhà chung cư cao cấp Văn Phú-Hà Đông” Chọn bê tông cốt thép làm vật liệu cho kết cấu công trình.

Bảng : Thông số vật liệu bê tông ( TCVN 5574:2018 tra bảng 7 và bảng 10)

- Đối với cốt thép dọc chịu lực Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép và không nhỏ hơn các giá trị trong bảng sau:

Bảng : Xác định lớp bê tông bảo vệ (TCVN 5574:2018)

- Có lớp bê tông bảo vệ - Không có bê tông lót

35 70

- Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo cần được lấy không nhỏ hơn đường kính của các cốt thép này và không nhỏ hơn bảng sau:

Bảng : Xác định lớp bê tông bảo vệ (TVCN 5574-2018)

1 Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn250mm 15(20) 2 Khi chiều cao tiết diện cấu kiện từ 250mm trở

- Hệ kết cấu chịu lực: Căn cứ vào bản vẽ thiết kế kiến trúc, căn cứ vào các phân tích ưu nhược điểm của từng hệ kết cấu trên đây, chọn sử dụng hệ kết cấu khung - lõi chịu lực với sơ đồ khung giằng Trong đó, hệ thống lõi vách được bố trí ở khu vực thang máy và thang bộ, chịu một phần tải trọng ngang tác dụng vào công trình và phần tải trọng đứng tương ứng với diện chịu tải của lõi; hệ khung bao gồm các hàng cột bố trí theo các trục chính, chịu một phần tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng tương ứng với diện chịu tải của nó.

2.2 Phân tích lựa chọn phương án kết cấu sàn 2.2.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện

2.3.2.1 Chiều dày sàn:

- Chiều dày sàn phải thỏa mãn điều kiện về độ bền, độ cứng và kinh tế

- Sơ bộ chiều dày sàn ta có thể tham khảo công thức sau (Giáo trình Kết cấu bê tông thép

+ D = (0.8÷1.2): Hệ số phụ thuộc vào tải trọng, lấy D = 1 + m = (10 ÷ 15): Cho bản côn xôn

+ m = (30 ÷ 35): Đối với sàn 1 phương, l1là cạnh của phương chịu lực

+ m = (40 ÷ 45): Đối với sàn 2 phương, l1 là cạnh ngắn

- Ứng dụng tính toán cho ô bản có kích thước tầng điển hình 9m×9m

=> Vậy chọn tất cả sàn các tầng có chiều dày là hs 0.15(mm)

- Đối với sàn tầng hầm 2 làm nơi để xe, phải chịu tải lớn, đặc biệt cần đảm bảo yêu cầu về chống thấp chọn hs 0.3(mm)

- Đối với sàn nối vách thang máy nối với phòng chức năng (điện, rác, thang bộ) lấy chiều dày theo yêu cầu kiến trúc tạo thành một khối cứng: hs 0.4(mm)

Chọn theo yêu cầu kiến trúc 0.25×0.6(m)

F : diện tích tiết diện cột.

k : hệ số kể đến ảnh hưởng của sự lệch tâm (k = 0,9 ÷ 1,5)

Rb : cường độ chịu nén tính toán của bêtông (B35: Rb = 19.5 MPa)

N : lực nén tác dụng lên cột; sơ bộ xác định bằng N n.S.q

n : số sàn phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái) S : diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét.

q : tải trọng sơ bộ tác dụng trên 1m2 sàn (q = 1,0 ÷ 1,4 kN/m2) - Dự kiến sẽ thay đổi tiết diện cột 3 lần.

+ Diện tích truyền tải lớn nhất của cột: S = 9×9 = 81m2 + Với phương án sàn dầm giả thiết, chọn q = 12 kN/m2.

+ k = 1.1 đối với cột giữa, k = 1.2 đối với cột biên, k = 1.3 đối với cột góc + Kiểm tra điều kiện ổn định của cột:

Do cột có tiết diện chữ nhật nên kiểm tra điều kiện ổn định của cột theo công thức:

l0 : chiều dài tính toán của cột

Đây là kết cấu khung nhà cao tầng có liên kết cứng giữa dầm và cột, kết cấu đổ toàn khối, khung có 3 nhịp trở lên nên: l0 = 0.8 l (l là tầng có chiều cao lớn nhất).

Bảng : Sơ bộ tiết diện cột các cột trục và các tầng