CHUYÊN ĐỀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG

Trường Đại học kỹ thuật công nghệ TP.HCM Khoa Xây dựng  Tiểu luận môn : NHÀ CAO TẦNG Đề tài : GVHD : Hoàng Bắc An Nhóm : 5  LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 1 7 7 Nguyễn Việt Thái Nguyễn Việt Thái Thái Duy Thanh Thái Duy Thanh Võ Minh Thành Võ Minh Thành Đỗ Quốc Thích Đỗ Quốc Thích Trần Thái Thiện Trần Thái Thiện Lương Văn Thịnh Lương Văn Thịnh Trần Xuân Nhàn Trần Xuân Nhàn Thành viên nhóm 5 Thành viên nhóm 5 2 MỤC LỤC MỤC LỤC I. Giải pháp kết cấu công trình. II. Các hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng. III. Phương án chọn kết cấu dầm sàn. IV. Đặc điểm sử dụng vật liệu. V. Một số công trình thép điển hình. VI. Câu hỏi và trả lời. 3 . . . I) GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH: Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình thiết kế và thi công xây dựng. Đây là công tác tạo nên “bộ xương” của công trình, thỏa mãn ba tiêu chí của một sản phẩm xây dựng: mỹ thuật – kỹ thuật – giá thành xây dựng. 4 Các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng là hệ kết cấu khung. Do đó lựa chọn kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ hạ giá thành xây dựng công trình, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng và độ bền của công trình, cũng như chuyển vị tại đỉnh công trình. Việc lựa chọn kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang ( động đất, gió). 5 . . . - Dưới đây là một số phương án và tùy thuộc vào yêu cầu của kiến trúc Kết cấu công trình mà chúng ta có sự phân tích,lựa chọn sơ đồ tính cho thích hợp vừa đáp ứng yêu cầu thẩm mỹ kiến trúc,vừa có tính khả thi cao vừa đạt được chi phí hợp lý cho giải pháp lựa chọn của mình . 6 - Móng nông được sử dụng đối với công trình quy mô vừa và nhỏ (thường ≤ 5 tầng). Đây là loại móng rất phổ biến ở Việt Nam và là loại móng "rẻ" nhất. Phương án móng nông: 1 7 Móng nông tận dụng khả năng làm việc của các lớp đất phía trên cùng. Chính vì vậy khả năng ổn định về sức chịu tải (đại diện là chỉ tiêu sức chịu tải quy ước R0) và biến dạng (mô đun tổng biến dạng E0) của các lớp đất này quyết định tới sự ổn định của công trình. Điều kiện địa chất công trình như thế nào thì sử dụng phương án móng nông? Nhìn chung, các lớp đất sét (sét pha) ở trạng thái dẻo cứng đến cứng có bề dày đủ lớn (thường 5 → 7 m) phân bố phía trên cùng đều có thể đặt móng nông. Chiều sâu chôn móng phổ biến từ 0.5m đến 3m, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như bề dày lớp đất lấp, chiều sâu mực nước dưới đất, sự phân bố của đất yếu. Chiều sâu chôn móng càng lớn, khả năng chịu tải của đất nền càng cao, nhưng cần chú ý đến các lớp đất yếu (bùn hoặc đất loại sét có trạng thái dẻo chảy, chảy) phân bố dưới nó. 8 Phương án móng cọc ép, cọc đóng( cọc ma sát): 2 - Được sử dụng khi phương án móng nông không đáp ứng được về mặt kỹ thuật (không ổn định, biến dạng nhiều) hoặc chi phí xử lý nền trong móng nông quá tốn kém. - Có thể do địa tầng chủ yếu gồm các lớp đất yếu phân bố ở phía trên, đất tốt lại nằm sâu phía dưới, hoặc bề dày lớp đất tốt phía trên không đủ lớn, bề dày không ổn định, đất yếu lại phân bố ngay phía dưới với bề dày lớn. Việc chọn giải pháp móng cọc phải có cơ sở, khi tính toán móng nông không đảm bảo kỹ thuật. 9 Phương án móng cọc ép: 2.1 Sử dụng dàn ép hoặc robot ép cọc. Cọc bê tông cốt thép từng đoạn được ép xuống đất bằng kích, có đồng hồ đo áp lực xác định lực. nén cọc thay đổi độ sâu theo các đốt cọc được nối bằng hàn. 10 [...]... với các cơng trình là nhà dân dụng thấp tầng 29 III) Phương án chọn kết cấu dầm sàn: Phương án 2: Hệ sàn gồm dầm chính dầm phụ.Trường hợp này thường sử dụng cho các nhà cơng nghiệp ,nhà kho ,tầng hầm các nơi cần khoảng khơng gian lớn hạn chế bố trí các cột giữa nên một trong những giải pháp kết cấu được lựa chọn là phương án dầm chính phụ 30 Phương án chọn kết cấu dầm sàn: Phương án 3:Hệ sàn khơng dầm... Đặc điểm kết cấu chịu lực nhà cao tầng khơng chỉ phụ thuộc và hìnhdạng, tính chất làm việc của các bộ phận kết cấu mà còn phụ thuộc vào cả cơng nghệ sản xuất và xây lắp cũng như phương án sử dụng vật liệu : Nhà cao tầng kết cấu BTCT có thể được xây dựng theo cơng nghệ bêtơng đổ liền khối hay lắp ghép - Nhà cao tầng kết cấu kim loại hoặc thép + bê tơng 23 II) Các hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng: Hệ... sử dụng vật liệu: Trong xây dựng nhà cao tầng, việc sử dụng vật liệu cho kết cấu chịu lựcvà kết cấu bao che có những đòi hỏi nh ất định sau đây a) Đặc điểm nổi bật về phương diện chịu lực của nhà cao tầng là các cấukiện đều chịu các tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang rất lớn Để đủ khảnăng chịu lực đồng thời đảm bảo tiết diện các kết cấu thanh như cột, dầm, cáckết cấu bản như sàn, tường có kích thước... nhóm: − Nhóm thứ nhất: chỉ gồm một loại cấu kiện chòu lực độc lập như khung, tường, vách, lõi chòu lực; − Nhóm thứ hai: là các hệ chòu lực được tổ hợp từ hai, ba loại cấu kiện cơ bản trở lên 27 II) Các hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng: Các hệ kết cấu hỗn hợp: Các hệ kết cấu hỗn hợp được tạo thành từ sự kết hợp giữa các hệ kết cấu cơ bản trên: - Hệ khung –vách: kết cấu khung –vách thường được sử dụng hơn... hết các giải pháp kiến trúc của nhà nhiều tầng Hệ kết cấu này tạo điều kiện ứng dụng linh hoạt các công nghệ XD khác nhau như vừa có thể lắp ghép, vừa đổ tại chỗ.; - Hệ khung –lõi chòu lực; - Hệ khung –hộp chòu lực; - Hệ hộp –lõi chòu lực; - Hệ khung –hộp –tường chòu lực… 28 III) Phương án chọn kết cấu dầm sàn: Phương án 1: Phương án sàn có dầm 2 phương( Đây là phương án từ trước đến nay chúng ta hay... ống Dạng kết cấu này thường sử dụng trong nhà có chiều cao lớn Từ các thành phần kết cấu chính nêu trên, tuỳ thuộc vào các giải pháp kiến trúc, khi chúng được liên kết với nhau theo những u cầu cấu tạo nhất định sẽ tạo thành nhiều hệ chịu lực khác nhau 21 II) Các hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng: Tuỳ theo cách tổ hợp các kết cấu chịu lực có thể chia thành 2 nhóm: Nhóm thứ nhất, chỉ gồm một loại cấu kiện... một hay nhiều lõi; − Lõi nằm trong nhà, theo chu vi hoặc ngoài nhà Hệ lõi chòu lực 26 Các hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng: Hệ hộp chòu lực (IV): Các bản sàn được gối vào các kết cấu chòu tải nằm theo chu vi công trình mà không cần gối vào vào kết cấu chòu tải bên trong Với dạng kết cấu này, sẽ tạo ra một không gian lớn bên trong nhà Tùy theo cách tổ hợp, các kết cấu chòu lực có thể chia theo hai nhóm:... loại cấu kiện cơ bản trở lên chẳng hạn : +kết cấu khung + vách +kết cấu khung + lõi +kết cấu khung + vách + lõi v.v… 22 II) Các hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng: Khi chiều cao tăng lên thì vai trò khung cột dầm giảm dần đối với tác động của tải trọng ngang Dầm, cột khung chủ yếu chịu cácloại tải trọng thẳng đứng truyền từ sàn tầng vào B ởi vậy trong thực tế, ngay cảcác hệ vách, lõi, ống vẫn ln kết hợp... chịu lực thống nhất với bậc siêu tĩnh cao Tuy vậy bê tơng có trọng lượng bản thân lớn nên thường sử dụng có hiệu quả cho các ngơi nhà dưới 30 tầng Khi nhà cao trên 30 tầngngườ ta thường dùng kết cấu thép hoặc kết cấu - thép bê tơng liên hợp, tùy theo điều kiện kinh tế kỹ thuật 34 Các loại vật liệu hay sử dụng: Kết cấu bê tơng cốt thép ứng suất trước, còn gọi là kết cấu bê tơng cốt thép ứng lực trước,... chiều cao và chiều rộng) Nếu mặt bằng móng đủ rộng để bố trí đài cọc và khơng ảnh hưởng đến các hạng mục hạ tầng, phương án móng đó hồn hợp lý Tuy nhiên, nhà cao tầng hiện nay có tầng hầm, bể nước ngầm, bể phốt, hệ thống cấp thốt nước, hạ tầng kỹ thuật khác, chiếm khoảng khơng gian đáng kể Với cách bố trí đó có trường hợp mặt bằng cơng trình khơng đủ để bố trí cọc, đặc biệt là nhà có quy mơ cao tầng