Nhà cao tầng có các đặc điểm cơ bản sau: Số lượng tầng nhiều nên TLBT và tải trọng sử dụng thường rất lớn, lại được phân bố trên một diện tích mặt bằng nhỏ. Thường nhạy cảm với độ lún lệch của móng, ảnh hưởng khá nhiều đến TTUS và biến dạng của công trình vốn có độ siêu tĩnh cao.
1 CHƯƠNG 8: KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG (NCT) 8.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ NCT 8.2. YÊU CẦU CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ NCT 8.3. HỆ THỐNG KẾT CẤU NCT 8.4. CÁC BỘ PHẬN CHI TIẾT NCT 8.5. TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 8.6. TÍNH TOÁN NHÀ CAO TẦNG 8.7. CÁC CHI TIẾT CẤU TẠO VÀ LIÊN KẾT 8.8. GIỚI THIỆU SƠ CÁC CÔNG TRÌNH NCT TRÊN TG 2 8.1.1. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG So với các nhà thông thường khác, nhà cao tầng có nhữ đặc điểm cơ bản sau: Số lượng tầng nhiều nên TLBT và tải trọng sử dụng thường rất lớn, lại được phân bố trên một diện tích mặt bằng nhỏ. Thường nhạy cảm với độ lún lệch của móng, ảnh hưởng khá nhiều đến TTUS và biến dạng của công trình vốn có độ siêu tónh rất cao Để giảm gía trò hệ lực quán tính sinh ra khi tòa nhà dao động, phải tìm cách phân bố khối lượng hợp lý theo chiều cao nhà. Do đó cần ưu tiên sử dụng các VL nhẹ làm KC bao che, dùng VL cường độ cao đểà chòu lực. Đặc biệt là thép cường độ cao. 3 Do CT có chiều cao lớn; tác động các loại tải trọng ngang (do gió, động đất) là rất đáng kể. Việc chọn giải pháp KC NCT có ảnh hưởng khá nhiều đến độ bền và ổn đònh, dao động bản thân do gió động, tính chống lật của CT Điều kiện thi công phức. Qui trình thi công cần nghiêm ngặt và yêu cầu độ chính xác cao khó thực hiện. Do vậy trình độ kỹ thuật , máy móc thiết bò, điều kiện tổ chức thi công đòi hỏi cao và đặc biệt hơn so với công trình thông thường. Điều kiện sử dụng, vệ sinh môi trường, thông gió, cấp thoát nước, giao thông chủ yếu theo phương thẳng đứng , ảnh hưởng đến sức khỏe, tâm lý con người 4 8.1.2.PHÂN LOẠI NHÀ CAO TẦNG : Theo số tầng và chiều cao : gồm 4 loại Loại I : 9 – 16 tầng (chiều cao nhà H<50m). Loại II : 17-25 tầng (H=50 – 70m). Loại III : 26-40 tầng (H=75 – 100m). Loại IV: loại siêu cao tầng với số tâng lớn hơn 40 tầng (cao hơn100m) . Theo mục đích sử dụng: Cao ốc văn phòng, khách sạn, nhà ở , trung tâm thương mại, ngân hàng 5 Theo hình dạng mặt bằng : Vuông , đa giác, chữ nhật, bẻ góc, chữ I, L.…\ Theo vật liệu xây dựng : Nhà BTCT, thép hình hoặc BTCT kết hợp thép Theo sơ đồ kết cấu: Nhà khung. Nhà tường. Nhà lõi. Khung-tường kết hợp- hệ hộp. 6 8.2. YÊU CẦU CƠ BẢN KHI THIẾT KẾ NCT Khi thiết kế NCT, KTS, KS phải xem xét toàn diện mọi vấn đề kiến trúc, kết cấu và các kỹ thuật khác kể cả biện pháp thi công. Trong đó PA chòu lực KCCT phải được chú trọng ngay từ lúc phác thảo PA. Những vấn đề dưới đây cũng phải cân nhắc khi tìm tòi PA kiến trúc: Đòa chất công trình quyết đònh số tầng và chiều cao ngôi nhà khi kinh phí đầu tư bò hạn chế. Kỹ thuật xây chen khu dân cư hiện hữu. 7 Tầng hầm, tổ chức lưu thông Hệ thống kỹ thuật hạ tầng cơ sở: điện, cấp thoát nước, cứu hỏa, thang máy, thoát hiểm, cấp nhiệt, hơi, điện lạnh Điều kiện tổ chức, phương pháp kó thuật thi công Công năng, tổ chức quản lý công trình Riêng về mặt KCCT cần đảm bảo sao cho ngôi nhà làm việc được dưới mọi tải trọng và tác động. Vật liệu bao quanh công trình cần chòu được sự thay đổi về nhiệt độ, độ ẩm, Khi ngôi nhà có tầng hầm phải lưu ý tới tác động của đất, nước ngầm làm đẩy nổi tầng hầm 8 Các nguyên lý cơ bản Vật liệu xây dựng công trình Có cøng độ cao, TLBT nhẹ để giảm giá trò của hệ lực quán tính sinh ra khi CT dao động, nhưng vẫn đạt được hiệu quả cao nhất về KNCL. Có tính biến dạng lớn nhằm tăng cường khả năng phân tán năng lượng khi CT dao động. Có khả năng chòu mỏi lớn để chòu các tải trọng lặp, đổi chiều. Có tính đồng nhất, đẳng hùng nhằm hạn chế sự tách thớ làm giảm tiết diện cấu kiện khi chòu tải trọng lặp. 9 Hình dáng công trình Hình dạng MB cần đơn giản, gọn, đối xứng và có độ cứng chống xoắn lớn. Khi mặt bằng hình chữ L,H,Y cần bố trí các khe kháng chấn để biến chúng thành tổ hợp của các MB đơn giản hình chữ nhật. Hình khối CT cần cân đối đơn điệu và liên tục. Các biến đổi đột ngột về hình khối theo chiều cao như khối cao và khối thấp sẽ dẫn đến những đột biến về khối lượng tham gia dao động. Khi cần thiết tách hẳn thành khe lún. Hình dáng thu hẹp dần theo chiều cao nhằm giảm thấp nhất ảnh hưởng của dao động nhờ phân phối hợp lí theo chiều cao. 10