Tính toán thiết kế toà nhà trung tâm văn hoá, thương mại dịch vụ, văn phòng và chung cư cao cấp Hà Đông (Ha dong complex tower)

1.5.1 Giá thành công trình Để đánh giá hiệu quả của việc phối hợp tối u hóa giữa kết cấu và hệ thống cơ điện, giáthành chi tiết các bộ phận của một cao ốc văn phòng 55 tầng tại Meibourn

Lời nói đầu

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nớc, ngành xây dựng cơ bản

đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của mọi lĩnh vựckhoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bớc tiến đáng kể Để

đáp ứng đợc các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ

là các kỹ s xây dựng có đủ phẩm chất và năng lực, tinh thần cống hiến để tiếp bớc các thế

hệ đi trớc, xây dựng đất nớc ngày càng văn minh và hiện đại hơn

Sau 5 năm học tập và rèn luyện tại trờng Đại học Kiến Trúc Hà Nội, đồ án tốt nghiệpnày là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc một sinh viên đã hoàn thành nhiệm vụ củamình trên ghế giảng đờng Đại học Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đã cố

gắng để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thi công công trình: “ Toà nhà trung

tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao cấp Hà Đông (Ha dong complex tower) ” Nội dung của đồ án gồm 4 phần:

Đức – Phó hiệu trởng trờng Đại học Kiến trúc Hà Nội

Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã hỗ trợ nguồn tài liệu và động viên trong suốt thời gianqua để em có thể hoàn thành đồ án ngày hôm nay

Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộ kiến thức

đã học cũng nh đa giải pháp vật liệu và kết cấu mới vào triển khai cho công trình Do khảnăng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi những sai sót

Em rất mong nhận đợc sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũng nh của các bạn sinh viênkhác để có thể thiết kế đợc các công trình hoàn thiện hơn sau này

Mục lục

Phần 1: kiến trúc Chơng mở đầu

Trang

A: Giới thiệu công trình………1

I Khu vực và địa điểm xây dựng……….2

II Quy mô và đặc điểm công trình……… 3

B: Giải pháp kiến trúc và kỹ thuật cho công trình………3

I Giải pháp kiến trúc……… 5

II Các giải pháp về kỹ thuật………6

Phần 2: kết cấu Chơng 1 Giới thiệu kết cấu nhà cao tầng hiện đại………7

1.1 Giới thiệu………7

1.2 Định nghĩa nhà cao tầng………7

1.3 Các yêu cầu về mặt kết cấu7

1.4 Tải trọng8

1.5 Thiết kế nhà cao tầng theo phơng pháp đa nghành đa lĩnh vực8

1.5.1 Giá thành công trình9

1.5.2 Hệ lõi10

1.5.3 Hệ thống sàn12

1.6 Tính đến toàn bộ thời gian sử dụng của công trình13

1.7 Giá thành công trình trong suốt quá trình sử dụng14

1.8 Tầm quan trọng của tính khả thi và tốc độ xây dựng15

Chơng 2 Lựa chọn giải pháp kết cấu - Thiết lập mặt bằng kết cấu - Chọn lựa vật liệu

sử dụng16

2.1 Phân tích và lựa chọn giải pháp kết cấu sàn17

2.1.1 Sàn sờn toàn khối17

2.1.7 Chọn lựa giải pháp kết cấu sàn19

2.2.Lựa chọn kết cấu vách lõi và tầng kỹ thuật21

Chơng 3 Xác định tải trọng và nội lực24

3.1 Xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên công trình24

3.1.1 Tải trọng thờng xuyên24

3.1.2 Hoạt tải đứng tác dụng lên công trình28

3.2 Xác định tải trọng ngang tác dụng lên công trình35

4.2 Cơ sở cấu tạo và lý thuyết tính toán96

4.3 Tính toán sàn bê tông BubbleDeck cho sàn tầng điển hình (tầng 20)98

4.4 Kết luận121

Chơng 5 Tính toán sàn BubbleDeck ứng suất trớc123

5.1 Giới thiệu chung123

Chơng 6 Thiết kế panel ứng suất trớc151

6.1 Giới thiệu giải pháp kết cấu bán lắp ghép151

6.1.1 Giới thiệu dây chuyền công nghệ sản xuất151

6.1.2 GiảI pháp kết cấu bán lắp ghép với công trình Ha dong complex tower157

6.2 Cơ sở lý thuyết tính toán158

6.3 Tính toán với công trình “Ha dong complex tower”159

6.3.1 Lựa chọn tiết diện panel, điều kiện áp dụng159

6.3.4.3 Tính toán và kiểm tra đối với giai đoạn thi công171

6.3.4.4 Tính toán và kiểm tra đối với giai đoạn sử dụng184

6.4 Kết luận189

Phụ lục bảng Excel thiết kế panel (bảng tính toán panel).

Chơng 7 So sánh và lựa chọn giải pháp kết cấu191

9.4.3 Tính toán cốn thang255

9.4.4 Tính toán dầm chiều nghỉ257

9.4.5 Tính toán dầm chiếu tới259

Phần 3: nền móng Chơng 10 Thiết kế nền móng công trình261

10.2.3 Địa chất thuỷ văn263

10.2.4 Kết quả thí nghiệm trong phòng264

10.2.5 Đánh giá điều kiện địa chất công trình268

10.5 Thiết kế móng trục Y3-X10 278

10.6 Thiết kế móng trục Y3-X1 290

Phần 4: thi công

A Giới thiệu công trình

Chơng 11 Đặc điểm công trình và các điều kiện liên quan đến giải pháp thi công303

11.1 Giới thiệu công trình và các điều kiện liên quan đến giải pháp thi công303

11.2 Công tác chuẩn bị trớc khi thi công công trình307

B Biện pháp kỹ thuật thi công

Chơng 12 Biện pháp kỹ thuật thi công cọc và tờng Barét309

12.1 Quy trình công nghệ thi công cọc Barét309

12.4.3 Đào đất và thi công cọc barét323

Tên đề tài: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao

12.4.4 Hạ cột chống tạm329

12.4.5 Lấp cát331

12.4.6 Kiểm tra chất lợng bê tông cọc barét331

12.4.7 Số lợng công nhân thi công cọc trong một ca334

12.4.8 Thời gian thi công một cọc barets335

12.5.3 Đào từng đốt hào tờng barets340

12.5.4 Kiểm tra chất lợng tờng trong đất345

12.5.5 Số lợng công nhân trong một ca346

12.5.6 Thời gian thi công một panel347

Chơng 13 Lập biện pháp kỹ thuật thi công phần thân công trình348

13.1 Giải pháp thi công348

13.2 Lập biện pháp thi công361

13.3 Kiểm tra nghiệm thu công tác lắp ghép384

13.4 An toàn lao động trong thi công384

Chơng 14 Tổ chức thi công phần thân387

14.1 Mục đích và ý nghĩa của công tác thiết kế và tổ chức thi công phần thân387

14.2 Nội dung và nguyên tắc trong thiết kế tổ chức thi công388

Phần 1: kiến trúc Chơng mở đầu

A Giới thiệu công trình

-Tên công trình: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng

và chung c cao cấp Hà Đông (Ha dong complex tower)

-Chủ đầu t : Công ty cổ phần đầu t INDEVCO

I Khu vực và địa điểm xây dựng

Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng vàchung c cao cấp Hà Đông của Công ty cổ phần đầu t INDEVCO đợc xây dựng tại

105 Chu Văn An – Hà Đông – Hà Tây Hiện nay chính là khu đất của rạp chiếu phim Hà

Đông

Mặt bằng tông thể công trình và ví trí khu đất xây dựng

Phối cảnh công trình Ha dong complex tower

II Quy mô và đặc điểm công trình

Tên đề tài: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao

Công trình đợc xây dựng trên khu đất có diện tích 5985 m2 Trong đó:

- Diện tích cây xanh là 1008,4 m2

- Diện tích giao thông là 2102,6 m2

- Công trình phụ trợ là 54 m2

- Công trình Ha dong complex tower là 2820 m2

B Giải pháp kiến trúc và kĩ thuật cho công trình

I Giải pháp kiến trúc

Ha dong complex tower là một công trình cao tầng Chiều cao phần ngầm là19,5m với 5 tầng hầm Chiều cao phần nổi là 141,0m với 38 tầng kể từ cốt ±0.000 Hệ kếtcấu khung lõi, lới trục vuông điển hình 15x15m Mặt bằng hình chữ nhật Kích thớc tầng hầm là86,5x45m, tầng 1đến 7 là 67x45m, tầng điển hình là 45x45m Chiều cao tầng điển hình là 3,5m.Công năng sử dụng của các tầng nh sau:

Tầng 1 Dịch vụ - Sinh hoạt cộng đồng 4,5m

Tầng 7 đến 26 Căn hộ cao cấp - Văn phòng cho thuê 3,5m

Tầng kỹ thuật 33+2 Kỹ thuật thang máy - Bể nớc 3,3m

- Các tầng chủ yếu sử dụng tờng gạch rỗng chiều dày 220mm kết hợp vách ngăn

- Xung quanh nhà sử dụng tờng gạch đặc kết hợp vách kính

- Sàn các tầng sử dụng vữa và gạch lát thông thờng Riêng tầng thợng, máithang sử dụng chống nóng bằng gạch rỗng xây cầu

- Một số tầng có trần giả thạch cao

II Các giải pháp về kỹ thuật

1 Giải pháp thông gió chiếu sáng

Đợc thiết kế theo tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng(TCXD 16- 1986) Do toà nhà đợc thiết kế rất nhiều cửa sổ kính xung quanh nên ánh sáng

tự nhiên đợc chiếu vào tất cả các văn phòng Hệ thống thông gió của văn phòng đ ợc thiết

kế nhân tạo bằng hệ thống điều hoà trung tâm tại các tầng kỹ thuật

Giao thông theo phơng ngang: Đợc thiết kế bằng các hành lang trong khu nhà từ nútgiao thông đứng rất thuận tiện khi đi lại trong các tầng Đặc biệt là các sảnh của tầng 1

đến tầng 6 rất rộng

Trên tầng trên cùng còn có một sân đỗ trực thăng phục vụ cho những tr ờng hợp đặcbiệt khi có khách tới bằng trực thăng

3 Giải pháp cung cấp điện nớc và thông tin

Hệ thống cấp nớc: Nớc đợc lấy từ hệ thống cấp nớc của thành phố qua đồng hồ đo lu ợng vào hệ thống bể ngầm của toà nhà Sau đó đợc bơm lên mái thông qua hệ thống máybơm vào bể nớc mái Nớc đợc cung cấp khu vệ sinh của toà nhà qua hệ thống ống dẫn từmái bằng phơng pháp tự chảy Hệ thống đờng ống đợc đi ngầm trong sàn, trong tờng vàcác hộp kỹ thuật

l-Hệ thống thoát nớc thông hơi: l-Hệ thống thoát nớc đợc thiết kế gồm hai đờng Một ờng thoát nớc bẩn trực tiếp ra hệ thống thoát nớc khu vực, một đờng ống thoát phân đợcdẫn vào bể tự hoại xử lý sau đó đợc dẫn ra hệ thống thoát nớc khu vực Hệ thống thônghơi đợc đa lên mái vợt khỏi mái 700 mm có trang bị lới chắn côn trùng

đ-Hệ thống cấp điện: Nguồn điện 3 pha đợc lấy từ tủ điện khu vực đợc đa vào phòng

kỹ thuật điện phân phối cho các tầng rồi từ đó phân phối cho các phòng Ngoài ra toà nhàcòn đợc trang bị một máy phát điện dự phòng khi xảy ra sự cố mất điện sẽ tự động cấp

điện cho khu thang máy và hành lang chung

Hệ thống thông tin, tín hiệu: Đợc thiết kế ngầm trong tờng, sử dụng cáp đồng trục có

bộ chia tin hiệu cho các phòng bao gồm: tín hiệu truyền hình, điện thoại, Internet…

4 Giải pháp phòng cháy chữa cháy

Hệ thống chữa cháy đợc bố trí tại sảnh của mỗi tầng tại vị trí thuận tiện thao tác dễdàng Các vòi chữa cháy đợc thiết kế một đờng ống cấp nớc riêng độc lập với hệ cấp nớccủa toà nhà và đợc trang bị một máy bơm độc lập với máy bơm nớc sinh hoạt Khi xảy ra

sự cố cháy hệ thống cấp nớc sinh hoạt có thể hỗ trợ cho hệ thống chữa cháy thông qua hệthống đờng ống chính của toà nhà và hệ thống van áp lực

Ngoài ra phía ngoài công trình còn đợc thiết kế hai họng chờ Họng chờ đợc thiết kếnối với hệ thống chữa cháy bên trong để cấp nớc khi hệ thống cấp nớc bên trong cạn kiệthoặc khi máy bơm gặp sự cố không hoạt động đợc ta có thể lấy từ hệ thống bên ngoàicung cấp cho hệ thống chữa cháy của toà nhà trong khi chờ các đơn vị chuyên dụng đến

Hệ thống chữa cháy đợc thiết kế theo tiêu chuẩn của cục phòng cháy chữa cháy đốivới các công trình cao tầng

5 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn

Công trình nằm ở thành phố Hà Đông – Hà Tây, nhiệt độ bình quân hàng năm là27C chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là12C Thời tiết hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt là mùa ma và mùa khô Mùa ma từtháng 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau Độ ẩm trung bình từ75% đến 80% Hai hớng gió chủ yếu là gió Tây -Tây Nam, Bắc - Đông Bắc Tháng có sứcgió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11.Tốc độ gió lớn nhất là28m/s

Tên đề tài: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao

Phần II kết cấu Chơng 1 Giới thiệu Tổng quan kết cấu nhà cao tầng hiện đại

Hầu hết các nhà cao tầng có đặc điểm riêng biệt, thiết kế kiến trúc có ảnh hởng quyết

định tới thiết kế kết cấu Trong giai đoạn hiện nay yêu cầu phải có giải pháp thiết kế đạt hiệuquả kinh tế Các công trình có thiết kế kiến trúc phức tạp xuất hiện ngày càng nhiều, vai tròcủa ngời kỹ s kết cấu rất quan trọng khi tham gia ngay trong giai đoạn thiết kế sơ bộ

Nhiệm vụ của kỹ s kết cấu trong thiết kế nhà cao tầng là tìm ra một giải pháp tối u vớigiá thành thấp nhất Nh vậy ngời kỹ s thiết kế cần ý thức tầm quan trọng và mối liên hệ giữacác lĩnh vực khác nh kiến trúc hay thiết bị kỹ thuật công nghệ và kinh tế

1.1 Giới thiệu

Vai trò của ngời kỹ s kết cấu trong thiết kế nhà cao tầng đã thay đổi rất nhiều chủ yếu dotính cạnh tranh ngày càng cao trong ngành công nghệ xây dựng Tính cạnh tranh mang lạinhững lợi ích kinh tế cho chủ đầu t nhng cũng là một thách thức lớn với kỹ s thiết kế nếumuốn có những thiết kế tối u về mặt thẩm mỹ, sáng tạo, khả thi và quan trọng nhất là kinhtế

1.2 Định nghĩa nhà cao tầng

Về mặt kết cấu, một công trình đợc định nghĩa là cao tầng khi độ bền vững và chuyển vịcủa nó do tải trọng ngang quyết định Tải trọng ngang có thể dới tải trọng gió bão hoặc

động đất Mặc dù cha có một thống nhất chung nào về định nghĩa nhà cao tầng nhng mà có

một danh giới đợc đa số các kỹ s kết cấu chấp nhận, có sự chuyển tiếp từ “phân tích tĩnh

1.3 Các yêu cầu về mặt kết cấu

Trong thiết kế nhà cao tầng, cần phải phối hợp đợc 3 điều kiện:

- Khả năng chịu lực

- Các yêu cầu sử dụng bình thờng (dao động , chuyển vị )

- Và ổn định

Yếu tố ảnh hởng lớn nhất là tải trọng ngang, công trình càng cao tầng thì ảnh hởng này

đối với hình dạng kết cấu càng lớn Đối với nhà thấp tầng thì khả năng chịu lực của từng bộphận kết cấu là yêu cầu quan trọng nhất Tuy nhiên khi chiều cao công trình tăng lên thì cácyếu tố sau trở nên hết sức quan trọng

- Tải trọng đứng gồm có: Trọng lợng bản thân và hoạt tải sử dụng

- ảnh hởng của tải trọng ngang do gió và động đất

- Việc xác định độ lớn của các giá trị tải trọng ngang đa vào thiết kế

- Chuyển vị ngang tại đỉnh công trình và chuyển vị lệch giữa các mức tầng

- Gia tốc dao động

- ảnh hởng của chuyển vị ngang tới các bộ phận không chịu lực

- Hiệu ứng uốn dọc (P – Delta), chuyển vị do từ biến, chuyển vị chênh lệch giữacác kết cấu chịu tải trọng đứng

- ổn định tổng thể chống lật và chống trợt

- Tầm quan trọng của các cấu kiện chịu kéo

- Việc xét tới tơng tác nền và công trình.

1.4 Tải trọng

Việc xác định chính xác tải trọng thiết kế là hết sức quan trọng để đảm bảo sự dung hoàgiữa hai yếu tố: Độ bền vững cho kết cấu và tính kinh tế của toàn bộ công trình Các đặc

điểm liên quan đến tải trọng tác dụng lên nhà cao tầng gồm:

- Tải trọng đứng gồm có: Trọng lợng bản thân và hoạt tải sử dụng

- Xác định một cách chính xác tải trọng ngang thiết kế Xác định tải trọng thiênquá về an toàn, nhất là tải trọng ngang, sẽ làm tăng giá thành công trình lên rấtnhiều

- Xác định chính xác hoạt tải và tĩnh tải

- Các chuyển vị lệch do ứng suất trớc,lún không đều,từ biến và co ngót có thể gây

ra các tải trọng đáng kể nên cần đợc xem xét cẩn thận trong quá trình thiết kế.1.5 Thiết kế nhà cao tầng theo phơng pháp đa ngành đa lĩnh vực.Thiết kế nhà cao tầng yêu cầu một sự phối hợp hết sức chặt chẽ giữa nhiều lĩnh vực,nhiều thành phần khác nhau nh :

- Nhà thầu thi công và các đơn vị kỹ thuật liên quan khác

Trớc đây công việc thực hiện bởi mỗi thành viên tham gia thiết kế rất ít khi đợc tối uhoá

Trong vòng một thập kỷ gần đây, xu hớng đẩy mạnh sự phối hợp giữa các bên liên quantrong quá trình thiết kế đã trở nên rất phổ biến trên thế giới Mục tiêu cuối cùng của việc

tăng cờng hợp tác này nhằm đạt tới một giải pháp thiết kế tổng thể có hiệu quả kinh tế cao

nhất.

Để minh hoạ lợi ích đạt đợc nhờ áp dụng phơng pháp thiết kế đa ngành đa lĩnh vực,trong mục này sẽ trình bày một số ví dụ cụ thể trong thiết kế nhà cao tầng Một trong những

ví dụ điển hình là đánh giá lợi ích sự phối hợp giữa kỹ s kết cấu và kỹ s điện trong việc thiết

kế lõi cứng và hệ thống sàn ở đây các yếu tố quan trọng nhất cần sự kết hợp nói trên là việcquết định chiều cao tầng thông thuỷ, kích thớc cũng nh vị trí của các kết cấu thẳng đứng nhlõi cứng, cột

Trong quá trình thiết kế định hớng vai trò của kỹ s cơ điện khi giới hạn xung quanh việccung cấp các thông số yêu cầu về không gian cần thiết cho phòng đặt máy, chiều cao tốithiểu cho các hệ thống ống đi ngầm trên trần và kích thớc thang máy

1.5.1 Giá thành công trình

Để đánh giá hiệu quả của việc phối hợp tối u hóa giữa kết cấu và hệ thống cơ điện, giáthành chi tiết các bộ phận của một cao ốc văn phòng 55 tầng tại Meibourne, Autralia đơctrình bày trong bảng 1.1 Giá thành các bộ phận kết cấu cũng đợc trình bày trong phần 2 củabảng 1.1

Giá thành các bộ phận công trình – Cao ốc văn phòng 55 tầng

Tên đề tài: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao

Một bảng phân tích giá tơng tự cho hệ thống cơ điện điều hoà, thông gió (Bảng 1.2) Yếu

tố cơ bản ảnh hởng tới giá thành hệ thống cơ điện là thiết kế của hệ thống ống dẫn đi ngầmtrong sàn, trần

Giá thành các bộ phận của hệ thống cơ điện, điều hoà, thông gió

Bộ phận cơ điện Phần trăm giá thành Giá (triệu đôla)

Bảng điện và bảng điều khiển

Các yêu cầu chung

Kích thớc và vị trí của lõi trong nhà cao tầng chủ yếu do các yêu cầu kiến trúc quyết

định Việc tối u hoá hệ lõi cứng khá phức tạp , nó đòi hỏi ngời kỹ s kết cấu không nhữngphải hiểu rất kỹ về vai trò kết cấu của lõi, mà quan trọng hơn phải tính đến yếu tố khả thicủa giải pháp thiết kế Các yếu tố sau cần đợc xem xét trong quá trình thiết kế lõi cứng:

- Giảm tối đa giá thành vật liệu - Để giảm giá thành lõi cứng ngời thiết kế phải cần cân

đối các yếu tố sau: khối lợng bê tông, lợng cốt thép và cờng độ bê tông Ngời thiết kế cũngcần nắm đợc đơn giá của từng thành phần đó Các kết quả nghiên cứu trên thế giới cho thấytrong 3 yếu tố trên thì việc tăng cờng độ bê tông đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất Do đó

với kích thớc lõi và vách cứng xác định thì thông qua việc tăng cờng độ bê tông ngời thiết

kế có thể lựa chọn chiều dày tối thiểu cho tờng vách cũng nh tỷ lệ cốt thép tối thiểu

- Tối u hoá kích thớc hình học của lõi - Sơ đồ kích thớc lõi một mặt phải thoả mãn các

chức năng kiến trúc, một mặt phải có hình dạng kết cấu hợp lý để đảm bảo khả năng chịutải trọng đứng cũng nh tải trọng ngang Hình 1.4 thể hiện một sơ đồ điển hình của hệ lõibao gồm các khoang chứa thang máy đợc liên kết với nhau bởi hệ thống dầm nối Các phần

tử của lõi chủ yếu chịu tải trọng dọc trục theo hiệu ứng kéo đẩy, ngoài ra mỗi khoang thangmáy còn phải chịu thêm các thành phần môment uốn theo 2 phơng Có thể dễ dàng nhậnthấy các tờng vách phía ngoài phải chịu tải trọng lớn hơn các tờng phía trong Ngoài ra vị trícác góc giao nhau phải chịu tải nhiều nhất, do vậy tránh bố trí các hốc kỹ thuật tại các vị trínày

- Giảm tối thiểu diện tích lõi – Diện tích lõi nằm ngoàiđiện tích có thể sử dụng hoặc cho

thuê nên khu vực này không đem lại một thu nhập nào cho chủ công trình trong một chu vi

cố định của công trình nhiệm vụ của ngời thiết kế phải giảm tối thiểu diện tích của lõi đểlàm tăng tối đa diện tích sử dụng Để thấy tầm quan trọng của việc tối u hoá diện tích lõi,ngời thiết kế cần thấy đợc lợi ích kinh tế tính trên mỗi mét vuông giảm đợc của diện tíchlõi Tại Autralia, dựa trên mức cho thuê 500 đôla/m2 một năm thì giá trị kinh tế có đợc nếugiảm mét vuông của diện tích lõi là 10.000 đôla/năm Đây là một con số đáng kể

- Giảm tối thiểu thời gian thi công – Thi công lõi cầu thang là một trong những công tác

quan trọng nhất xuyên suốt quá trình thi công nhà cao tầng, do vậy thời gian thi công lõicần đợc giảm tối thiểu Mọi trì hoãn kéo dài thời gian trong công tác này sẽ dẫn tới kéo dàithời gian thi công của toàn bộ công trình Giá phải trả cho việc kéo dài thời gian có thể tính

đợc dựa trên lãi xuất vay ngân hàng tính trên toàn bộ giá trị xây lắp công trình cộng với giátrị đất Lấy ví dụ đối với công trình cao ốc văn phòng 55 tầng, tổng giá trị dự án là 300 triệu

đôla với lãi xuất 8,5%, thì mỗi tuần rút ngắn thời gian sẽ làm lợi 0,5 triệu đôla

Để có thể thiết kế hệ lõi cầu thang một cách kinh tế nhất thì ngời kỹ s kết cấu phải nắmvững đợc tất cả các yếu tố trên

1.5.3 Hệ thống sàn

Giải pháp kết cấu sàn trong một dự án mhà cao tầng cũng là một công tác chủ chốt có

ảnh hởng lớn tới thời gian thi công Đối với nhà cao tầng, mục tiêu của ngời thiết kế là đa ragiải pháp kết cấu sàn hợp lý cho phép giảm tối thiểu thời gian thi công một mức sàn Chỉcần giảm đợc một ngày trong mỗi chu kỳ thi công một mức sàn sẽ dẫn tới rút ngắn thời gianthi công 10 tuần cho toàn bộ công trình Dựa vào các thông số kinh tế đa ra ở trên thì điều

đó sẽ đem lại lợi nhuận 5 triệu đôla, tơng đơng với 30% tăng giá thành xây dựng sàn Trênthực tế hiện nay trên thế giới là sử dụng các hệ thống sàn hiện đại có giá thành đắt hơn sovới các hệ kết cấu sàn truyền thống nhng lại rút ngắn đợc thời gian thi công rất nhiều, do đóvẫn đem lại hiệu quả kinh tế cao cho chủ đầu t

Giảm tối thiểu chiều cao tầng – Ngoài việc giảm giá thành vật liệu cho hệ thống sàn

thì biện pháp hiệu quả nhất là giảm chiều cao tầng Tùy theo chức năng cụ thể của nhà caotầng (văn phòng, chung c ,siêu thị …) thì chiều cao tầng thông thủy thờng đợc quy địnhtheo các tiêu chuẩn quy phạm Do vậy ngời thiết kế một mặt cần tập trung giảm chiều caokết cấu của hệ thống sàn, mặt khác cần tham khảo các yêu cầu chiều cao tối thiểu cho hệthống ống kỹ thuật đi ngầm trong sàn Tầm quan trọng của việc giảm chiều cao tầng đ ợcminh hoạ trong bảng 1.5, trong đó cho thấy chỉ cần giảm 100mm chiều cao tầng sẽ tiếtkiệm giá thành xây dựng 1,6 triệu đô la Trên thực tế hiệu quả kinh tế còn cao hơn nếu tính

Tên đề tài: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao

tới việc giảm chiều cao tầng sẽ giảm đợc chiều cao phục vụ của các hệ thống thang máy vàcác hệ thống kỹ thuật khác.

hợp chặt chẽ giữa kỹ s kết cấu và kỹ s cơ điện trong quá trình thiết kế hệ thống sàn sẽ đa ra giảipháp thiết kế đạt hiệu quả kinh tế cao Phụ lục A tóm tắt những hiệu quả kinh tế đạt đ ợc thông quaviệc phối hợp các bên liên quan trong quá trình thiết kế Các số liệu cho thấy trong tất cả các giảipháp có thể áp dụng thì việc giảm chiều cao tầng sẽ đem lại lợi ích kinh tế cao nhất cho chủ đầu t

Tiết kiệm chi phí cho các cấu kiện cột, vách, lõi do giảm

chiều cao

$A 800.000

Tiết kiệm do giảm đợc tải trọng ngang thiết kế

(khi giảm chiều cao công trình)

Hiệu quả kinh tế đạt đợc khi giảm chiều cao tầng.

1.6 Thiết kế tính đến toàn bộ thời gian sử dụng công trình

Một công trình cao tầng thờng có thời gian sử dụng trong vòng 50 đến 100 năm và phải

đảm bảo các chức năng sử dụng trong suốt thời gian đó Tuy nhiên chúng ta đã và đangchứng kiến trong vài thập kỷ gần đây sự thay đổi nhanh chóng những nhu cầu về tiện nghi

sử dụng, yêu cầu về môi trờng sống, không gian sinh hoạt và c dân trong các nhà cao tầng.Với những yêu cầu đó việc sửa chữa, thay đổi cấu trúc, bố cục không gian trong các côngtrình cao tầng sẽ không tránh khỏi và sẽ đợc thực hiện ngày càng nhiều hơn

Chính vì lý do trên nên trong quá trình thiết kế ngời kỹ s phải lờng trớc đợc những thay

đổi có thể trong tơng lai, dựa trên đó mà đa ra các giải pháp kết cấu hợp lý, cho phép thựchiện những thay đổi mà không ảnh hởng đến độ bền vững của công trình, và đồng thời cũngkhông đợc quá tốn kém Những yêu cầu đó chỉ có thể thực hiện đợc khi kỹ s kết cấu phốihợp chặt chẽ với các bên liên quan nh chủ đầu t, kiến trúc s, công ty tài chính Các yếu tốcần quan tâm bao gồm:

Kết cấu – Chọn những loại vật liệu nào cho phép những thay đổi có thể thực hiện một

cách tơng đối dễ dàng Về mặt này thì hệ thống sàn composite có u thế dõ dàng so với sànứng suất trớc

Tải trọng – Tải trọng thiết kế nếu không tính đến những thay đổi trong tơng lai rút ngắn

thời gian sử dụng của công trình Theo kinh nghệm của các chuyên gia thiết kế thì tại cáckhu vực công cộng hay kho chứa nên tăng tải trọng thiết kế so với nhu cầu thực tại để tính

đến những thay đổi về sau

Tầng kỹ thuật – Việc bố trí tầng kỹ thuật phải đợc suy tính hết sức cẩn thận trong quá

trình thiết kế Tải trọng bản thân của các hệ thống kỹ thuật phải đợc xác định đầy đủ trongquá trình thiết kế

Kết cấu bao che – Thời gian sử dụng trung bình của kết cấu bao che là khoảng 20 năm,

trong một số trờng hợp chỉ khoảng 10năm Chính vì thẩm mỹ bên ngoài của công trình chủyếu dựa vào hình thức của kết cấu bao che nên việc thờng xuyên thay đổi, bổ xung, sửachữa bộ phận này đang và sẽ trở nên hết sức phổ biến đối với nhà cao tầng Về mặt kỹ thuậtthì việc tính đến các thay đổi trong tơng lai của kết cấu bao che cần đợc xem xét khi thiết kế(ví dụ hệ tờng gạch bao che nên đợc thay bởi các tấm panel đúc sẵn với các liên kết chophép sửa đổi dễ dàng)

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng - Đối với các dạng kết cấu này thì việc xác định tải trọng

thiết kế phải tính thêm không chỉ các tải trọng gia tăng trong tơng lai mà còn cả các tảitrọng phát sinh trong quá trình thi công Các yêu cầu trên là hết sức cần thiết vì hiện nay vàtrong tơng lai, xu hớng các chủ đầu t đều muốn nâng thêm tầng để thu thêm lợi nhuận hoặc

bổ sung các tháp ăng ten trên đỉnh công trình

Độ bền theo thời gian – Việc cân nhắc yếu tố này trong quá trình thiết kế kết cấu đợc

đánh giá là hết sức quan trọng Tuy nhiên trong các công trình cao tầng, đặc biệt là cáccông trình chung c cao tầng hiện nay yếu tố này cha đợc đánh giá một cách đúng mức

1.7 Giá thành công trình trong suốt chu kỳ sử dụng

Một trong những nguyên tắc cơ bản của thiết kế nhà cao tầng hiện đại là việc tính giáthành công trình trong suốt chu kỳ sử dụng của nó Để tính đợc giá thành tổng cộng thì đơngiản nhất là chuyển đổi tất cả các chi phí cho công trình trong tơng lai (bảo trì, sửa chữa,vận hành, bảo dỡng,…) về giá trị hiện tại

Rất nhiều nhà thiết kế tính giá thành công trình chỉ dựa trên các chi phí ban đầu Nhợc

điểm của cách tính này là:

- Bỏ qua chi phí vận hành, bảo dỡng hoặc coi những chi phí này hoàn toàn độc lậpvới thiết kế ban đầu

- Giả thiết các bộ phận công trình có chu kỳ sử dụng giống nhau

- Bỏ qua chi phí trả lãi suất theo vốn vay

Một ví dụ điển hình của việc tính giá công trình trong suốt chu kỳ sử dụng có thể thấy

đ-ợc thông qua việc thiết kế hệ kết cấu bao che cho nhà cao tầng Thông th ờng hệ tờng gạchnhẹ bao che có giá thành ban đầu rẻ hơn so với hệ panel bê tông đúc sẵn

Tuy nhiên nếu xét tới toàn bộ thời gian sử dụng công trình thì chu kỳ sử dụng của hệ t ờng gạch thấp hơn nhiều so với hệ panel và do đó sẽ thờng xuyên phải sửa chữa thay thếhơn Thêm vào do khả năng cách nhiệt của tờng gạch kém hơn nên chi phí cho các hệ thống

-điều hoà cũng tốn kém hơn Dựa vào các phân tích trên thì việc tính toán giá thành côngtrình theo chi phí ban đầu là rất thiếu chính xác và rất không kinh tế

Đối với nhà cao tầng, là sự phối hợp của nhiều bộ phận cấu thành, giá thành phải đ ợctính toán với từng bộ phận cấu thành dựa trên toàn bộ chu kỳ sử dụng của công trình

1.8 Tầm quan trọng của tính khả thi và tốc độ xây dựng

Giá thành xây dựng nhà cao tầng thờng gắn chặt với các chi phí phát sinh theo thời gianhơn là các chi phí vật liệu Lý do chính là vì trong quá trình xây dựng công trình một l ợngvốn rất lớn đợc huy động, kèm theo các chi phí về lãi suất trong suốt thời gian đó

Một thử thách đối với các kỹ s kết cấu là không có một quy luật chung nào quết địnhthời gian và tốc độ thi công nhà cao tầng Vai trò của ngời thiết kế ở đây là phải đa ra giảipháp kết cấu không những chỉ đảm bảo các yêu cầu sau khi công trình hoàn thành mà cònphải hợp lý, khả thi và tiện lợi cho quá trình thi công, dẫn tới việc giảm thời gian xây dựng

Chơng 2

Tên đề tài: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao

Lựa chọn giải pháp kết cấu - thiết lập mặt bằng kết cấu và

chọn vật liệu sử dụng

Đất nớc Việt Nam chúng ta đang bớc vào thời kỳ mở cửa, hội nhập và phát triển khôngngừng Các nghành kinh tế của chúng ta ngày càng mở rộng với quy mô lớn hơn, chất lợngcao hơn, chuyên sâu hơn Nghành công nghiệp Xây dựng cũng ngày càng phát triển và cónhững đóng góp to lớn vào công cuộc hiện đại hoá nớc nhà

Trong những năm gần đây, các công trình cao tầng mọc lên ngày càng nhiều trên khắp

đất nớc Đó là những hình ảnh tiêu biểu phản ánh sự phát triển của đất nớc ta Tuy vậy sựphát triển ấy kèm theo những thách thức lớn về quy hoạch, kiến trúc cũng nh về giải phápkết cấu và rất nhiều vấn đề khác đi kèm

Đối với một công trình cao tầng, kiến trúc có ảnh hởng quyết định tới giải pháp kết cấu

Từ những yêu cầu về kiến trúc, việc đề xuất đợc giải pháp kết cấu hợp lý là rất quan trọng.Giải pháp kết cấu cần thoả mãn nhiều yêu cấu nh:

- Có tính cạnh tranh cao về kình tế, giải pháp mang lại lợi ích kinh tế cao trong giai đoạn

đầu t cũng nh sử dụng sau này thờng đợc chủ đầu t lựa chọn

- Tối u hoá về mặt thẩm mỹ cũng nh vật liệu và không gian sử dụng

- Tính khả thi trong thi công

- Phù hợp với xu thế phát triển bền vững (tiết kiệm năng lợng và thân thiện với môi trờng).Công trình “Ha dong complex tower” là công trình cấp đặc biệt Có năm tầnghầm cao tổng cộng là 19,5m Chiều cao phần nổi là 141 m với 38 tầng nổi kể từ cốt +0.000

Hệ kết cấu khung lõi, lới trục vuông điển hình 15x15m Mặt bằng hình chữ nhật Kích thớctầng hầm là 86,5x45m, tầng 1đến 7 là 67x45m, tầng điển hình là 45x45m Chiều cao tầng

điển hình là 3,5m

Nh đã phân tích ở chơng 1, việc tối u hoá hệ thống sàn, lõi, vách và tờng tầng hầm trongnhà cao tầng quyết định rất lớn tới giá thành của kết cấu, thời gian thi công, hiệu quả khaithác và sử dụng Chung quy lại vẫn là hiệu quả kinh tế và tính thẩm mỹ Trong ch ơng này

sẽ phân tích để lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân, trong đó chú trọng vào phân tích:

- Giải pháp kết cấu sàn

- Giải pháp kết cấu lõi, vách, tờng tầng hầm

2.1 Phân tích và chọn lựa Giải pháp kết cấu sàn

Trong kết cấu nhà cao tầng, việc giảm chiều cao tầng không những tiết kiệm đáng kể vậtliệu hoàn thiện, giảm thiểu chi phí thiết bị (nh chi phí điều hoà thông gió do không gian kếtcấu nhỏ hơn, chi phí vận hành thang máy giảm đi nhờ chiều cao tầng nhỏ) mà còn giảmtoàn bộ chiều cao nhà, từ đó dẫn đến giảm tải trọng ngang cho công trình Đây là yếu tố rấtquan trọng vì đối với kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang là tải trọng mang tính quyết

định

Trớc khi lựa chọn ta đi phân tích một số giải pháp kết cấu sàn

2.1.1 Sàn sờn toàn khối

không tiết kiệm vật liệu và không gian sử dụng Đặc biệt với yêu cầu vợt nhịp 15 m thìgiải pháp này là không hiệu quả.

- Giảm chiều dày, độ võng sàn

- Giảm đợc chiều cao công trình

- Tiết kiệm đợc không gian sử dụng

- Phân chia không gian các khu chức năng dễ dàng, bố trí hệ thống kỹ thuật dễdàng

- Khi thi công tấm tôn đóng vai trò sàn công tác

- Khi đổ bêtông đóng vai trò cốp pha cho vữa bêtông

- Khi làm việc đóng vai trò cốt thép lớp dới của bản sàn

Nhợc điểm:

- Tính toán phức tạp

- Chi phí vật liệu cao

- Công nghệ thi công cha phổ biến ở Việt Nam ta hiện nay

2.1.5 Tấm panel lắp ghép

Cấu tạo:

- Gồm những tấm panel ứng lực trớc đợc sản xuất trong nhà máy Các tấm này

đ-ợc vận chuyển ra công trờng và lắp dựng lên dầm, vách rồi tiến hành dải thép

và đổ bù bê tông

u diểm:

- Khả năng vợt nhịp lớn

- Thời gian thi công nhanh

- Tiết kiệm vật liệu

- Khả năng chịu lực lớn, và độ võng nhỏ

Tên đề tài: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao

- Giảm thời gian thi công và các chi phí dịch vụ kèm theo.

- Tiết kiệm khối lợng bê tông (2,3 kg nhựa tái chế thay thế 230 kg bê tông/m3 đốivới sàn bê tông BubbleDeck 280mm (BD280))

2.1.7 Chọn lựa giải pháp kết cấu sàn

Kết luận: Nhằm tạo không gian thông thoáng và tạo sự linh động trong ngăn chiakhông gian, kiến trúc sử dụng lới trục 15x15m Đây là lới trục lớn, nếu sử dụng kết cấudầm sàn bằng bê tông cốt thép thờng thì kích thớc cấu kiện sẽ rất lớn làm tăng chiều caotầng Giải pháp kết cấu dầm sàn ứng suất trớc sẽ giúp cấu kiện nhỏ gọn hơn, khả năngchống nứt cao hơn Tuy nhiên thời gian thi công là một yếu tố quan trọng có tác động đếngiá thành chung của toàn công trình Nếu sử dụng kết cấu ứng suất trớc đúc sẵn ở nhàmáy hoặc các tấm sàn bê tông BubbleDeck loại B đến công trình chỉ là công tác lắp ghép

và đổ bù bê tông, thì thời gian thi công sẽ giảm rất nhiều Tuy nhiên, để thuận tiện thicông, liên kết giữa kết cấu lắp ghép với nhau và các cấu kiện khác chỉ nên là liên kết khớptrong trờng hợp lắp ghép panel

Nh vậy để thoả mãn những yêu cấu nêu trên sử dụng giải pháp sàn bê tông BubbleDeck

và tấm panel lắp ghép giúp vợt nhịp 15 m dễ dàng Đây là hai giải pháp tuy có thể rất mới

mẻ nhng dự kiến sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao do có những u điểm nổi bật nêu trên Nhờrút ngắn thời gian thi công, tiết kiệm vật liệu, và sớm hoàn thành công trình (làm giảm lãisuất ngân hàng, sớm đa công trình vào sử dụng) Đặc biệt sàn bê tông BubbleDeck có khảnăng làm giảm chiều cao tầng, khả năng cách âm, cách nhiệt tốt

Tóm lại: lựa chọn 3 phơng án sàn phù hợp nhất cho công trình “Ha dong complextower” trong các phơng án đã phân tích ở trên để triển khai Sau đó tiến hành so sánh vàlựa chọn giải pháp phù hợp với thực tế hiện nay.

- Phơng án sàn thứ nhất: Sàn bê tông BubbleDeck không ứng suất trớc có chiềudày 450mm Tiết diện dầm bo chọn 5001100mm

- Phơng án sàn thứ hai: Sàn bê tông BubbleDeck ứng suất trớc có chiều dày sàn390mm Tiết diện dầm bo chọn 5001100mm

- Phơng án sàn thứ 3: Sử dụng các tấm panel lắp ghép vợt nhịp 15m Chiều caopanel sàn là 70cm

Các dầm bo đợc bố trí trên mặt bằng kết cấu tại các mép lỗ thủng của thang và mépngoài sàn nhằm đảm bảo độ cứng cho mép dàn Do tính điển hình hoá kích thơc của tấmpanel cũng nh tấm sàn bê tông BubbleDeck, tại một số vị trí có kích thớc nhỏ, vị trí sàntrong lõi thang máy sử dụng những tấm đan bê tông hoặc tiến hành đổ bê tông toàn khối.Chi tiết đợc thể hiện trong mặt bằng kết cấu của cả phơng án sàn bê tông BubbleDeck vàsàn panel lắp ghép

Dự kiến sử dụng bê tông cho sàn có cấp độ bền B40 Sàn bê tông BubbleDeck sử dụngthép hàn, thép sử dụng làm lới có tính năng dễ hàn, đó là thép RB500 Sàn BubbleDeck vàpanel ứng lực trớc sử dụng cáp căng T13 và T15

2.2 Lựa chọn kết cấu vách lõi và tầng kỹ thuật

Để đảm bảo độ cứng tổng thể, cần có một hệ xơng sống thông suốt toàn bộ chiều caocông trình Hệ này bao gồm lõi thang máy ở giữa và các vách bố trí quanh chu vi nhà, đợcnối với nhau bởi các thanh cứng ngang tại các tầng kỹ thuật, nhờ đó giảm chuyển vị đỉnh vàgia tốc cực đại có thể gây ảnh hởng đến cảm giác của ngời sử dụng Hệ lõi và vách đợc thicông bằng phơng pháp cốp pha trợt, một lần nữa giúp tăng nhanh tiến độ thi công Các váchcứng đợc bố trí bao quanh chu vi nhà và tập trung ở khu vực thang máy, vừa thuận lợi cho

an toàn cứu hoả, vừa ít ảnh hởng đến sự linh động về không gian sử dụng

Chọn sơ bộ chiều dày các vách là 22cm, 30cm và 50cm

Công trình có năm tầng hầm, chiều sâu tầng hầm thứ 5 là -19,500m Chọn chiều dày ờng tầng hầm là 80cm Chiều dày sàn tầng hầm là 2,5m

t-Các tầng kỹ thuật bố trí là các tầng 6+1, tầng 26+1, tầng 33+1 và 33+2 là hai tầng trêncùng Nối các vách cứng chung vào với lõi bởi các thanh ngang là thanh bê tông cốt thép

Chi tiết các mặt bằng kết cấu xem bản vẽ KC01 đến KC03.

Tên đề tài: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao

MÆt b»ng kÕt cÊu tÇng kü thuËt 6+1 cèt +28.000

MÆt b»ng kÕt cÊu tÇng kü thuËt 26+1 cèt +101.500

Xác định tải trọng và nội lực Tải trọng tác dụng lên công trình gồm có:

Tải trọng đứng và tải trọng ngang

- Tải trọng đứng gồm có: Trọng lợng bản thân và hoạt tải sử dụng

- Tải trọng ngang gồm có: Tải trọng gió, áp lực đất lên tờng tầng hầm và tải trọng

động đất

Các tải trọng đợc xác định theo các tài liệu hiện hành của Việt Nam:

- TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế

- TCXD 229 : 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần của tải trọng gió theo TCVN

2737 : 1995

- TCXDVN 375 : 2006 Thiết kế công trình chịu động đất Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 4453 : 1995 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạmthi công và nghiệm thu

Phơng án sàn thứ ba, bản sàn panel lắp ghép cao 70cm và lớp bê tông đổ bù dày 8cm Kích thớc dầm 30x70cm và 50x110cm

Tæng 1,29 1,659

Träng lîng líp kiÕn tróc trªn mÆt sµn tÇng thîng vµ tum thang:

HÖ sè vît t¶i gtt

3.1.1.4 Bể nớc mái

Chiều dài bể L = 7,30 m Chiều rộng bể B = 5,80 m

Chiều cao bể H = 3,00 m Chiều dày đáy bể d1 = 0,20 m

Bề dày thành bể d2 = 0,30 m Chiều dày nắp bể d3 = 0,15 m

Khoảng hở từ mực nớc lớn nhất đến đáy nắp bể b = 0,10 m

3.1.2 Hoạt tải đứng tác dụng lên công trình

Từ kiến trúc ta nhận thấy công năng sử dụng của các tầng nh sau:

Tên tầng Công năng sử dụng Chiều cao

Tầng 1 Dịch vụ - Sinh hoạt cộng đồng 4,5m

Tầng kỹ thuật 33+1 Dịch vụ - Kỹ thuật 6,0m

Tầng kỹ thuật 33+2 Kỹ thuật thang máy - Bể nớc 3,3m

Theo điều 4.3.4 TCVN 2737 : 1995 tải trọng và tác động ta có: Bởi vì xác suất xuất

hiện đồng thời hoạt tải sử dụng ở tất cả các sàn giảm khi số tầng nhà tăng, nên tiêu chuẩnthiết kế đều qui định các hệ số gỉảm tải khi tính toán

Tiêu chuẩn qui định việc giảm tải trọng tạm thời trên sàn nhà phụ thuộc vào số tầngnhà và diện tích sàn đang tính, các qui định cụ thể nh sau:

3.1.2.1 Khi tính dầm chính, dầm phụ,bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần đợc phép giảm nh sau:

Đối với các phòng chức năng sau (loại 1):

- Trong đó: A - diện chịu tải, tính bằng m2

Đối với phòng chức năng sau (loại 2):

Đối với các phòng loại 1:  n1=0,4 + A1  0, 4

n-Số sàn đặt kể trên tiết diện đang xét cần kể đến khi tính toán tải trọng Với công trình

đang tính, để đơn giản tính toán và thiên về an toàn ta chỉ xét đến sự giảm tải khi tính dầmchính, dầm phụ, bản sàn; mà không xét đến giảm tải khi tính cột (nếu xét đến cả sự giảm tảikhi xác định lực dọc thì phải tính riêng một trờng hợp hoạt tải khác, trong đó kể đến sựgiảm tải khi cột chịu tải từ 2 sàn trở lên)

Hoạt tải sàn tầng hầm 1-2-3-4

STT Hoạt tải

Diện tích gtc

Hệ số vợt tải gtt

Bảng tính toán tải trọng tạm thời tầng 5

Bảng tính toán tải trọng tạm thời tầng 6

STT Hoạt tải Diện tích gtc Hệ số gtt Hệ số giảm

Bảng tính toán tải trọng tạm thời tầng 6+1

Tên đề tài: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao

STT Ho¹t t¶i DiÖn tÝch gtc

B¶ng tÝnh to¸n t¶i träng t¹m thêi tÇng ®iÓn h×nh 7-26 vµ 27-33

STT Ho¹t t¶i DiÖn tÝch gtc

B¶ng tÝnh to¸n t¶i träng t¹m thêi tÇng kü thuËt 26+1

STT Ho¹t t¶i DiÖn tÝch gtc

STT Ho¹t t¶i DiÖn tÝch gtc

B¶ng tÝnh to¸n t¶i träng t¹m thêi tÇng kü thuËt 33+2

STT Ho¹t t¶i DiÖn tÝch gtc

3.1.2.4 Gi¸ trÞ ho¹t t¶i trung b×nh ë c¸c tÇng

Tõ b¶ng trªn ta cã gi¸ trÞ ho¹t t¶i trung b×nh ph©n bè trªn diÖn tÝch sµn lµ:

- Hoạt tải sàn tầng kỹ thuật 33+2.

3.2 xác định tải trọng ngang tác dụng lên công trình

Tải trọng ngang tác dụng lên công trình bao gồm tải trọng gió và tải trọng động đất.Tải trọng gió bao gồm gió tĩnh và gió động

Tải trọng động đất đợc tính toán theo phơng pháp phổ phản ứng

3.2.1 Tải trọng gió

Căn cứ vào vị trí xây dựng công trình: Thành phố Hà Đông - Tỉnh Hà Tây

Căn cứ vào Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737 - 1995 về tải trọng và tác động

Ta có: Địa điểm xây dựng thuộc vùng II-B, có W0=0,095 T/m2

Công trình có độ cao từ cốt +0.000 đến đỉnh mái là 141,000 m nên ngoài thành phầntĩnh của gió cần phải xét đến thành phần động của tải trọng gió

3.2.1.1 Tải trọng gió tĩnh

Giá trị tiêu chuẩn của gió đợc xác định theo công thức

Wtc= W0  k  c Giá trị tính toán của phần gió tĩnh đợc xác định theo công thức

Wtt= n  W0  k  c

Trong đó:

- n: Hệ số vợt tải lấy n=1,2 lấy theo TCVN 2737 – 1995

- W0 = 0,95 ( kN/m2 ) - giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng gió

- k: Hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5

- c: Hệ số khí động lấy theo bảng 6 – TCVN 2737 – 1995

cđ=0,8 phía đón gió

ch=0,6 phía khuất gió

Do mô hình sàn đợc coi là tuyệt đối cứng theo phơng mặt phẳng sàn, nên Tải trọng gió

tĩnh đợc quy về tập trung tại các nút khung tơng ứng các mức sàn Do công trình có mặtbằng cơ bản là đối xứng nên ta tính tập trung về 1 nút, sau đo khi gán thì gán vào hai vị trí

đối xứng qua trục của mặt bằng

Diện chịu tải đợc xác định theo sơ đồ sau:

a) Sơ đồ đón gió tầng 1 đến 6+1 b) sơ đồ đón gió tầng 7 dến tầng 33+2

Kết quả đợc tính toán trên bảng Excel, dựa trên mặt bằng kiến trúc và kết cấu để tính

Do mô hình sàn đợc coi là tuyệt đối cứng, do vậy ta quy thành các lực tập trung tại ngangmức sàn Bảng kết quả nh sau:

Bảng xác định hệ số k và wtt

Tên đề tài: Toà nhà trung tâm văn hoá, thơng mại dịch vụ, văn phòng và chung c cao

Mức độ nhạy cảm đợc đánh giá qua tơng quan giữa giá trị các tần số dao động riêng cơbản của công trình, đặc biệt là tần số dao động riêng thứ nhất, với tần số giới hạn fL (bảng –

Tiến hành giải bài toán dao động riêng: mô hình kết cấu trong Etabs version 9.07 sẽ tự

động tính toán khối lợng bản thân của cấu kiện Ta tiến hành tính toán phần khối lợng phụthêm cho từng tầng để nhập vào gồm có:

- Hoạt tải sử dụng với hệ số chiết giảm 0,5

- Khối lợng thang bộ

- Khối lợng các lớp kiến trúc, bêtông chống thấm

- Khối lợng tờng xây, bể nớc

Sau khi tiến hành lập mô hình, gán tải trọng, và qua bớc phân tích kết cấu, ta đợc kết quả vềdao động riêng của công trình nh sau:

Dạng dao

động(Mode)

Chu kỳ(Period)

Tần số(Frequency)

- Dạng dao động riêng 1: Mode 1 với 1

Và 3 dạng dao động riêng cơ bản theo phơng X nh sau:

- Dạng dao động riêng 1: Mode 2 với 1

Khi đó giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của dạngdao động thứ i đợc xác định theo công thức:

i

W f





Trong đó:

-  : hệ số tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1,2

- W0: giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng gió

n

Fj ji j

j ji j

Mj = Σtĩnh tải + 0,5Σhoạt tải

Kết quả đợc lấy ra từ trong Etabs Version 9.07 và cho trong các bảng sau:

Với Menu “ Center Mass Rigidity” ta có đợc khối lợng tập trung tại các mức tầng

Dạng dao động riêng

Dạng dao

động riêng(Mode)