thuyết minh kết cấu trung tâm thương mại

Nhiệm vụ được giao: Chức năng của công trình, giới thiệu chung về công trình Các giải pháp kiến trúc của công trình. Các giải pháp kỹ thuật của công trình. Nội dung: Chương 1: Giới thiệu công trình. Chương 2: Các giải pháp kiến trúc của công trình. Chương 3: Các giải pháp kỹ thuật của công trình. Các bản vẽ kèm theo: KT01: Mặt bằng tầng hầm 1 tầng hầm 2. KT02: Mặt bằng tầng 1 tầng 2 6. KT03: Mặt bằng tầng 8 – 23 mặt bằng mái. KT04: Mặt đứng trục A – E mặt cắt B B . KT05: Mặt đứng trục 1 – 8 mặt cắt A A .

PHẦN 1 KIẾN TRÚC (10%) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS LÝ TRẦN CƯỜNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN : PHẠM VĂN TUÂN

LỚP : 51XD3

MSSV : 3229.51

Nhiệm vụ được giao:

- Chức năng của công trình, giới thiệu chung về công trình

- Các giải pháp kiến trúc của công trình

- Các giải pháp kỹ thuật của công trình

Nội dung:

- Chương 1: Giới thiệu công trình

- Chương 2: Các giải pháp kiến trúc của công trình

- Chương 3: Các giải pháp kỹ thuật của công trình

CHƯƠNG 1GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

I Giới thiệu công trình

I.1 Tên công trình

TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI VÀ CĂN HỘ CAO CẤP

I.2 Chủ đầu tư

Công ty trách nhiệm hữu hạn đầu tư và thương mại PFV

I.3 Địa điểm xây dựng

Công trình được xây dựng trên ô đất HH1- khu Công ty cơ khí Trần Hưng Đạo - 114 MaiHắc Đế - Quận Hai Bà Trưng – Hà Nội Ô đất có diện tích 3623m2

Công trình nằm trong tổ hợp trung tâm thương mại và căn hộ cao cấp Vincom 1

Phía Bắc tiếp giáp với Phố Đoàn Trần Nghiệp

Phía Nam tiếp giáp với đường nội bộ khu vực nối phố Bùi Thị Xuân với phố Mai Hắc

Đế, tiếp đến là vườn hoa phố Thái Phiên

Phía Đông tiếp giáp với khu đất HH2, phía Tây tiếp giáp với Phố Bùi Thị Xuân, đối diệnvới tòa tháp đôi Vincom Tower 1

Công trình sử dụng toàn bộ diện tích ô đất HH1, tuy nhiên trong khi xây dựng công trìnhnày thì khu đất HH2 vẫn để trống, có thể thuê mặt bằng khu đất HH2 để phục vụ thicông

I.4 Chức năng của công trình

Trong những năm gần đây với sự phát triển của nền Kinh tế quốc dân, nhu cầu tiêu dùnghàng hóa cũng như nhu cầu về căn hộ cao cấp, hưởng những dịch vụ mang tính chấtchuyên nghiệp của người dân tăng nhanh

Trung tâm thương mại và căn hộ cao cấp là một trong những trung tâm thương mại lớn

của Thành phố Hà Nội cũng như của cả nước Sự ra đời của công trình là một tất yếu, đặttại vị trí trung tâm Thành phố, công trình đáp ứng được nhu cầu trên, thúc đẩy sự pháttriển của thương mại, dịch vụ, mang đến người dân những dịch vụ chuyên nghiệp

Công trình được sử dụng làm trung tâm thương mại và tổ hợp căn hộ cao cấp, chức năng

cụ thể của các tầng như sau:

- Hai tầng hầm là khu vực để ôtô và xe máy, kết hợp với các phòng kỹ thuật nước,

kỹ thuật điều hòa, kỹ thuật điện, thông gió, nhà kho, bể phốt

- Tầng 1 đến tầng 6 là khu vực thương mại, các cửa hàng, siêu thị với mặt bằng rộngrãi

- Tầng 7 là khu vực bố trí một số phòng kỹ thuật, còn lại là các căn hộ

- Tầng 8 đến tầng 23 là khu vực căn hộ cao cấp Các căn hộ với diện tích lớn, bố trícác phòng hợp lý về mặt công năng, không gian rộng rãi

- Tầng kỹ thuật được bố trí áp mái, gồm phòng kỹ thuật thang máy, bể nước mái,một số phòng kỹ thuật khác và phòng sinh hoạt cộng đồng Đồng thời tầng kỹthuật cũng đóng vai trò không gian chống nóng cho công trình

I.5 Giới thiệu chung về công trình

Kiến trúc công trình gồm 23 tầng nổi và 2 tầng hầm, 1 tầng kỹ thuật áp mái

Mặt bằng công trình rộng, hai tầng hầm sử dụng toàn bộ diện tích đất của công trình(3623m2)

Các tầng nổi được thu lại, khoảng thu hẹp xung quanh tạo không gian sân cho công trình,diện tích 2053m2

Các tầng điển hình từ tầng 8 đến tầng 23 được thu hẹp một lần nữa với diện tích mặt bằng

1738 m2

Chiều cao công trình : 95.60m tính từ cốt mặt đất tự nhiên

CHƯƠNG 2

CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH

I Giải pháp mặt bằng:

Công trình Trung tâm thương mại và căn hộ cao cấp sử dụng giải pháp mặt bằng hình

chữ nhật, các tầng nổi có vát góc ở 4 góc công trình, tạo hình dáng mềm mại cho mặtđứng Mặt bằng công trình nhìn chung là đối xứng, với 1 lõi thang máy được bố trí chínhgiữa công trình, trong đó có 5 lồng thang máy và 2 thang bộ, các căn hộ và khu vựcthương mại được bố trí xung quanh lõi thang Giải pháp mặt bằng trên rất phù hợp với kếtcấu công trình cao tầng

I.1 Tầng hầm

Tầng hầm công trình được thiết kế vươn rộng, sử dụng toàn bộ quỹ đất của công trình,đường biên tầng hầm đồng thời cũng là chỉ giới đường đỏ của công trình Diện tích mặtbằng tầng hầm là 3623m2

Tầng hầm 1 cao 3.60m, bố trí các phòng kỹ thuật và khu vực gara ô tô, xe máy Khu vựcgara được bố trí xung quanh khu vực lõi thang, lối xuống tầng hầm 1 được bố trí từ gócĐông Nam của công trình có độ dốc 1/5, hành lang được bố trí chạy xung quanh lõi thangrộng 9.0 m đảm bảo cho các phương tiện lưu thông thuận tiện, tránh ùn tắc

Tầng hầm 2 được bố trí tương tự tầng hầm 1, lối xuống từ tầng hầm 1 được bố trí hướngBắc của công trình cũng được thiết kế với độ dốc 1/5, rộng 8.60m, đảm bảo cho 2 làn xelên xuống thuận tiện

I.2 Tầng 1

Tầng 1 là khu vực thương mại, bố trí 2 lối vào siêu thị và một lối vào khu căn hộ Lối vàosiêu thị được đặt tại hai mặt chính hướng Tây Bắc và Tây Nam của công trình Lối vàocăn hộ được bố trí mặt phía Đông của công trình

Diện tích mặt bằng tầng 1 là 2053m2

Giao thông trong khu vực thương mại nhờ thang máy phụ bố trí bên ngoài công trình, cầuthang bộ thoát hiểm, thang bộ và thang cuốn gần vị trí lõi thang trung tâm Thang máytrung tâm chỉ phục vụ giao thông cho khu vực căn hộ các tầng trên

I.3 Tầng 2 – 6

Tầng 2 – 6 là khu vực thương mại, mặt bằng được bố trí tương tự tầng 1, gồm các gianhàng bố trí xung quanh lõi thang Ngoài ra còn bố trí phòng vệ sinh, hệ thống thang máy,thang bộ thoát hiểm

Tầng kỹ thuật ở vị trí áp mái, mặt bằng được bố trí các phòng kỹ thuật thang máy, phòng

kỹ thuật, bể nước mái và phòng sinh hoạt cộng đồng

Mái có các lớp cách nhiệt chống ẩm, rãnh thoát nước, các cột thu sét…

II Giải pháp mặt đứng

Công trình sử dụng giải pháp mặt đứng không đều đặn, tránh sự đơn điệu trong kiến trúc.Phần công trình sử dụng vào thương mại (tầng 1 đến tầng 7) có mặt bằng mở rộng, cáctầng trên thu hẹp lại tạo hình dáng vút cao của công trình Mặt khác, giải pháp mặt đứngnhư vậy rất hợp lý về mặt kết cấu của một công trình cao tầng.

Với chiều cao 95.00m, công trình tạo nên điểm nhấn trong phối cảnh đô thị của Thànhphố

Tầng hầm 1 công trình cao 3.60m, tầng hầm 2 cao 3.6m, đủ để bố trí hệ thống kỹ thuậtcũng như không gian gara ô tô, xe máy

Tầng 1 cao 5.0m, tạo không gian rộng lớn cho tầng 1, tạo cảm giác bề thế cho công trình.Tầng 2 đến tầng 7 cao 4.50m, chiều cao này đủ đề tạo không gian cho hoạt động của khuvực thương mại

Tầng 8 đến tầng 23 là các tầng căn hộ cao cấp với chiều cao tầng 3.60m, chiều cao nàyđảm bảo tiện nghi sử dụng cho các căn hộ

Tầng kỹ thuật cao 4.50m, bố trí các phòng kỹ thuật thang máy, bể nước mái và một sốphòng kỹ thuật khác

Mặt đứng của công trình được tạo điểm nhấn bởi các logia của các căn hộ Các khônggian logia này một mặt tạo sự thông thoáng cho căn hộ, một mặt tạo nên sự phong phúcho giải pháp mặt đứng

CHƯƠNG 3CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNH

I Điều hòa không khí

Do đặc điểm công trình Trung tâm thương mại và căn hộ cao cấp có chức năng sử

dụng các tầng khác nhau, nên việc thiết kế giải pháp điều hòa không khí cho công trìnhcũng có những đặc thù riêng 6 tầng dưới của công trình được sử dụng làm tầng siêu thị,tầng 7 là tầng bố trí một số phòng kỹ thuật, từ tầng 8 đến tầng 23 được sử dụng bố trí cáccăn hộ Giải pháp thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho công trình là:

Sử dụng hệ thống điều hòa trung tâm phục vụ cho các tầng siêu thị từ tầng 1 đến tầng 7.Máy điều hòa lớn trung tâm được đặt tại tầng hầm 1 của công trình, sử dụng đường ốngdẫn đến các tầng, các khu vực siêu thị, các đường ống này được bố trí trong hộp kỹ thuậtcạnh lõi thang máy kéo từ tầng hầm 1 lên tầng 7 công trình Các tầng siêu thị được bố trítrần treo để đi các đường ống kỹ thuật này

Các tầng căn hộ từ tầng 8 đến tầng 23, sử dụng riêng điều hòa cục bộ cho từng căn hộ

Do vậy các tầng căn hộ sẽ không bố trí trần treo

Nhìn chung giải pháp điều hòa không khí được thiết kế như trên là hợp lý

II Hệ thống điện

Hệ thống điện cho toàn bộ công trình được thiết kế và sử dụng điện trong toàn bộ côngtrình tuân theo các nguyên tắc sau:

- Đường điện được đi ngầm trong tường, có lớp bọc bảo vệ

- Đặt ở nơi khô ráo, với những đoạn hệ thống điện đặt gần nơi có hệ thống nướcphải có biện pháp cách nước

- Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn

- Dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa khi có sự cố

- Phù hợp với giải pháp Kiến trúc và Kết cấu để đơn giản trong thi công lắp đặt,cũng như đảm bảo thẩm mỹ công trình

Hệ thống điện được thiết kế theo dạng hình cây Bắt đầu từ trạm điện cao thế đặt tại tầngngầm 1 đa đến bảng điện hạ thế chính đặt tại tầng này, từ đây dẫn đến các tầng thông quacác dây dẫn đặt trong hộp kỹ thuật điện và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầngđó.

Do công trình có 6 tầng sử dụng làm siêu thị nên yêu cầu đảm bảo nguồn điện ổn địnhcho hoạt động sản xuất kinh doanh, sinh hoạt của các căn hộ Trong trường hợp nguồnđiện cao thế bị cắt, máy phát điện bố trí tại tầng hầm 1 sẽ hoạt động, đảm bảo cung cấpđiện liên tục cho công trình

III Hệ thống cấp thoát nước

Sử dụng nguồn nước từ hệ thống cung cấp nước của Thành phố thông qua trạm bơmtrung chuyển đặt tại tầng hầm cung cấp đến bể nước mái, sau đó đến từng nơi sử dụng.Mạng lưới cấp thoát nước được thiết kế phù hợp với yêu cầu sử dụng cũng như các giảipháp Kiến trúc, Kết cấu Đường ống cấp nước được nối với 2 bể chứa nước đặt sẵn trênmái cung cấp đến các tầng ở dưới Trạm xử lý nước thải được đặt tại đáy sàn tầng hầmthứ 2 Toàn bộ hệ thống thoát nước trước khi ra hệ thống thoát nước thành phố phải quatrạm xử lý nước thải để nước thải ra đảm bảo các tiêu chuẩn của ủy ban môi trường thànhphố

Hệ thống thoát nước mưa có đường ống riêng đưa thẳng ra hệ thống thoát nước thànhphố

Đường ống nước cứu hỏa được dẫn từ bể nước mái tới các họng nước cứu hỏa trong từngtầng

IV Hệ thống giao thông nội bộ

Hệ thống giao thông theo phương đứng bao gồm 5 thang máy (1 thang máy dùng để vậnchuyển hàng hóa, 4 thang máy dành vận chuyển người) và 2 cầu thang bộ được bố trí sátlõi thang máy

Cầu thang bộ và thang máy trung tâm chỉ phục vụ cho khu vực các căn hộ cao cấp, không

có lối ra tại các tầng siêu thị Việc thoát hiểm cho khu vực căn hộ cao cấp được đảmnhiệm bởi hai thang bộ nằm trong lõi thang trung tâm

Giao thông khu vực các tầng siêu thị ( từ tầng 1 đến tầng 6) sử dụng hai cầu thang cuốnnằm ở hai đầu lõi thang Ngoài ra còn bố trí một thang thép phía Đông của công trình,

thang thép bao gồm hai thang máy và một thang bộ Việc thoát hiểm cho khu vực siêu thịnhờ thang bộ trong thang thép.

Sự kết hợp linh hoạt của hệ thống giao thông đứng và hệ thống giao thông ngang trongcác tầng đã giải quyết được các vấn đề về bảo đảm sự an toàn cho người trong công trình

V Thông gió và chiếu sáng

Thông gió và chiếu sáng được thực hiện bằng các biện pháp tự nhiên và nhân tạo:

Tự nhiên :

Các tầng của siêu thị từ tầng 1 đến tầng 6 đều được lắp cửa sổ kính lớn để tận dụng tối đakhả năng chiếu sáng tự nhiên Tất cả các căn hộ đều có hai mặt thoáng đồng thời có rấtnhiều cửa sổ cho nên việc thông gió và chiếu sáng tự nhiên dễ dàng được đáp ứng Cáccăn hộ đều có sân và lôgia để nhận ánh sáng tự nhiên, tiện cho việc phơi phóng, trồng câycảnh…

Tại các buồng vệ sinh có hệ thống quạt thông gió

VI Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Với đặc điểm chung của một công trình công cộng, công trình Trung tâm thương mại

và căn hộ cao cấp đợc bố trí hệ thống báo cháy tự động đặt tại các tầng nhà Tại mỗi

tầng nhà được bố trí các hộp kỹ thuật bao gồm các bình chống cháy và các hệ thống ường ống phục vụ công tác chữa cháy.Số lượng các hộp kỹ thuật tại mỗi tầng nhà đượctính toán thiết kế cụ thể, đặc biệt chú trọng tại các nơi dễ gây cháy như các hộp điện áp ởcác tầng nhà thì được đặt nhiều hơn

đ-Trong giải pháp kiến trúc, vấn đề mạng lưới giao thông,hành lang đi lại đã được tính toán

bố trí hợp lý đảm bảo vấn đề sơ tán con ngời là nhanh nhất và an toàn nhất

Trong giải pháp kết cấu,việc sử dụng các vật liệu chống cháy được đề cao.Vì vậy, váchngăn giữa các căn phòng được bố trí rất ít, được làm từ các vật liệu có khả năng chốngcháy cao.

Với đội ngũ bảo vệ đã được qua đào tạo, các vấn đề bảo quản thiết bị kỹ thuật công trìnhđược quản lý chặt chẽ kết hợp các kỹ năng phòng cháy tại chỗ làm nâng cao hiệu quảphòng cháy cho công trình

VII Vật liệu sử dụng trong công trình

Với phần thô, người ta sử dụng các vật liệu truyền thống như: ximăng, cát, đá, sỏi và sắtthép

Với phần hoàn thiện, người ta sử dụng các loại vật liệu như:

- Sơn phủ cho tường

- Đá granit cho cầu thang

- Đá marble ốp chân tường

Toàn bộ trạm biến thế, tủ điện, thiết bị dùng điện đặt cố định đều phải có hệ thống nối đất

an toàn, hình thức tiếp đất: dùng thanh thép kết hợp với cọc tiếp đất

PHẦN 2:

KẾT CẤU (45%) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS LÝ TRẦN CƯỜNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN : PHẠM VĂN TUÂN

LỚP : 51XD3

MSSV : 3229.51

Nhiệm vụ được giao:

- Tính toán cầu thang bộ B1 khu vực lõi thang

- Chương 3: Tính toán tải trọng tác dụng lên công trình

- Chương 4: Tính toán cầu thang bộ tầng điển hình (tầng 8 – 16).

- Chương 5: Tính toán sàn tầng điển hình (tầng 8 – 16).

- Chương 6: Tính nội lực trong khung và tổ hợp nội lực khung trục 6

- Chương 7: Tính toán khung trục 6

- Chương 8: Tính toán móng khung trục 6

- Phụ lục 1: Nội lực khung trục 6

- Phụ lục 2: Tổ hợp nội lực khung trục6

Tài liệu tham khảo:

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

TCXDVN 356: 2005 “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế”.

TCXD 198: 1997 “Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối”.

TCXDVN 338: 2005 “Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế”.

TCXD 205:1998 “Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”.

TCXD 195:1997 “Nhà cao tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi”.

TCXDVN 375: 2006 “Thiết kế công trình chịu động đất”.

“Kết cấu bêtông cốt thép - Phần cấu kiện cơ bản” – PGS.TS Phan Quang Minh, GS.Ngô

Thế Phong, GS.Nguyễn Đình Cống

“Động đất và thiết kế công trình chịu động đất” – PGS.TS Nguyễn Lê Ninh.

“Tính toán thực hành cấu kiện Bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005” –

GS.TS.Nguyễn Đình Cống

“Kết cấu bêtông cốt thép - Phần kết cấu nhà cửa” – GS.TS Ngô Thế Phong, PGS.TS Lý

Trần Cường, PTS Trịnh Kim Đạm, PGS Nguyễn Lê Ninh

“Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép” − GS Nguyễn Đình Cống.

CHƯƠNG 1LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

I Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân

So với thiết kế công trình thấp tầng, việc lựa chọn giải pháp kết cấu thân của công trìnhcao tầng có vai trò rất quan trọng Lựa chọn giải pháp kết cấu thân hợp lý sẽ làm côngtrình chịu lực hợp lý mà vẫn đảm bảo điều kiện kinh tế và cuối cùng là giảm kinh phí xâydựng công trình, đó là giải pháp tối ưu

 Việc lựa chọn giải pháp kết cấu thân cho công trình phụ thuộc nhiều yếu tố như:

 Hình dạng mặt bằng, mặt đứng công trình

 Chiều cao công trình

 Tải trọng tác động lên công trình

 Địa điểm xây dựng công trình (áp lực gió, gia tốc nền khi xảy ra động đất )

Căn cứ vào TCXD 198:1997 – “Nhà cao tầng – thiết kế bê tông cốt thép toàn khối”, đối

với nhà cao tầng bê tông cốt thép, có thể đưa ra các giải pháp kết cấu thân, làm cơ sở xemxét, lựa chọn giải pháp kết cấu thân hợp lý

I.1 Hệ kết cấu khung

Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thiết kế với các côngtrình công cộng Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng nhưng lại có nhược điểm làkém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn Trong thực tế kết cấu khung BTCT được sửdụng cho các công trình có chiều cao đến 20 tầng đối với phòng chống động đất bằng vàdưới cấp 7; 15 tầng với phòng chống động đất cấp 8 và 10 tầng với cấp 9

I.2 Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng

Hệ kết cấu vách cứng có thể bố trí thành hệ thống theo 1 phương hoặc 2 phương hoặcliên kết không gian với nhau tạo thành một hệ kết cấu gọi là lõi cứng Đặc điểm nổi bậtcủa loại kết cấu này là khả năng chịu tải trọng ngang tốt nên thường được sử dụng chocác công trình có chiều cao trên 20 tầng Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của cácvách cứng tỏ ra là hiệu quả khi chiều cao công trình ở một giới hạn nhất định, khi chiềucao công trình lớn thì bản thân vách phải có tiết diện lớn, điều đó khó có thể thực hiệnđược Mặt khác, hệ thống vách cứng trong công trình hạn chế khả năng tạo ra các khônggian rộng.

I.3 Hệ kết cấu khung – giằng

Hệ kết cấu khung giằng được tạo ra bởi sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống váchcứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tai khu vực lõi thang máy, thang bộ, khu

vệ sinh chung, các tường biên và các vị trí có tường liên tục nhiều tầng Hệ thống khungđược bố trí tại các khu vực còn lại của nhà Hai hệ thống khung và vách được liên kết vớinhau qua hệ kết cấu sàn Trong trường hợp này hệ kết cấu sàn liền khối có ý nghĩa rấtlớn Trong hệ kết cấu này, thông thường hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tảitrọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức năng như vậygiúp giảm kích thước dầm, cột, đảm bảo yêu cầu của kiến trúc

Hệ kết cấu khung giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng Loạikết cấu này sử dụng hiệu quả cho các công trình đến 40 tầng Nếu công trình thiết kế vớiđộng đất cấp 8 thì chiều cao tối đa là 30 tầng, vùng động đất cấp 9 là 20 tầng Để sự làmviệc của vách cứng hợp lý hơn, có thể bố trí một số tầng cứng dọc theo chiều cao côngtrình, nhờ đó hệ kết cấu khung giằng trở lên tối ưu

Một số hệ kết cấu đặc biệt khác có thể tham khảo như: hệ kết cấu hình hộp; hệ kết cấuhình ống; hệ kết cấu kết hợp dưới là khung, trên là khung giằng Tuy nhiên với quy mô

đề tài đồ án tốt nghiệp, không cần thiết phải sử dụng đến các hệ kết cấu đặc biệt này

=> Căn cứ các giải pháp kết cấu trên và công trình đang xét, lựa chọn giải pháp kết cấu

phần thân là hệ kết cấu khung – giằng.

II Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn

Việc chọn giải pháp sàn cho công trình cần cân nhắc dựa trên nhiều yếu tố:

- Yêu cầu về kiến trúc

- Kết cấu

- Kinh tế

- Khả năng thi công

- Các giải pháp kỹ thuật trong công trình như điện, nước, kỹ thuật điều hòa

Sau đây là các ưu, nhược điểm của từng phương án dầm sàn Từ đó có thể cân nhắc điđến lựa chọn phương án dầm sàn hợp lý nhất cho công trình

và chi phí thi công công trình

Tuy nhiên sàn không dầm cũng bộc lộ nhiều nhược điểm Về mặt kết cấu, sàn không dầmgây ra võng, nứt lớn hơn nhiều so với giải pháp sàn dầm Kích thước sàn không dầm dàyhơn sàn dầm, dẫn đến chi phí vật liệu tăng, tăng khối lượng dao động cho công trình, dẫnđến cấu tạo các kết cấu khác nặng nề hơn Một nhược điểm lớn của sàn không dầm là:Công trình sử dụng giải pháp sàn không dầm “mềm” hơn công trình sử dụng sàn dầm, tức

là dao động của công trình có chu kỳ lớn hơn bình thường, các giá trị chuyển vị ngangcũng lớn

II.2 Sàn không dầm ứng lực trước:

Sàn không dầm ứng lực trước là giải pháp khắc phục những hạn chế của giải pháp sànkhông dầm Bằng cách sử dụng cáp ứng lực trước, sàn không dầm ứng lực trước hạn chế

độ võng, nứt, giảm chiều dày sàn so với giải pháp sàn không dầm thông thường Sànkhông dầm ứng lực trước sử dụng có hiệu quả cho sàn nhịp lớn

Tuy nhiên sàn ứng lực trước cũng có những nhược điểm nhất định Thứ nhất, giống nhưsàn không dầm thông thường, công trình sử dụng sàn không dầm ứng lực trước “mềm”hơn so với công trình sử dụng sàn dầm Các giá trị chu kỳ dao động, chuyển vị ngang đềulớn hơn bình thường Thứ hai, đối với các phòng có mục đích sử dụng làm căn hộ, cáctường, vách ngăn bố trí nhiều, việc tính toán quỹ đạo cáp ứng lưc trước phức tạp Thôngthường sàn ứng lực trước tính toán với tải trọng phân bố đều hoặc tải trọng tập trung trênsàn Các căn hộ thực tế có vách ngăn, tường xây bố trí bất kỳ, do đó việc tính toán quỹđạo cáp ứng lực trước có thể thiếu tin cậy.

II.3 Phương án sàn ứng lực trước hai phương trên dầm

Cấu tạo hệ kết cấu sàn tương tự như sàn phẳng nhưng giữa các đầu cột có thể được bố tríthêm hệ dầm, làm tăng độ ổn định cho sàn Phương án này cũng mang các ưu nhượcđiểm chung của việc dùng sàn BTCT ứng lực trước So với sàn phẳng trên cột, phương ánnày có mô hình tính toán quen thuộc và tin cậy hơn, tuy nhiên phải chi phí vật liệu choviệc thi công hệ dầm đổ toàn khối với sàn

II.5 Sàn dầm

Sàn dầm thông thường (có hoặc không có dầm phụ) là hệ kết cấu phổ biến, được sử dụngnhiều do các ưu điểm của nó Thứ nhất, với sàn có khẩu độ không quá lớn, sàn dầm làgiải pháp có hiệu quả, các giá trị võng, nứt đều nằm trong giới hạn cho phép; chi phí vậtliệu cho giải pháp sàn dầm cũng không lớn

Nhược điểm của giải pháp sàn dầm là chiều cao chiếm chỗ của dầm lớn, dẫn đến giảmchiều cao thông thủy của tầng; tăng chi phí cho công trình, chi phí vận hành điều hòa

không khí Khó lắp đặt hệ thống đường ống kỹ thuật trong công trình Về mặt kiến trúc,

hệ sàn dầm tạo bề mặt trần không phẳng, giảm mỹ quan, tuy nhiên nếu sử dụng trần giảthì vấn đề này được khắc phục Thi công sàn dầm cũng khó khăn hơn sàn phẳng, tuynhiên thực tế thi công sàn dầm đã trở nên phổ biến

II.6 Sàn dầm sử dụng dầm bẹt

Sàn dầm sử dụng dầm bẹt là một giải pháp dựa trên nguyên tắc của hệ sàn dầm, có một số

thay đổi do yêu cầu của kiến trúc Khác với dầm thông thường (b=(0.5 – 0.3)h), dầm bẹt

có chiều cao h nhỏ hơn bề rộng b Do yêu cầu của kiến trúc cần chiều cao thông thủy dầmlớn nên chiều cao dầm phải nhỏ đi Tuy nhiên độ cứng dầm không được giảm quá nhiều,

do đó khi giảm chiều cao dầm phải tăng bề rộng dầm Dầm bẹt có ưu điểm là tăng đượcchiều cao thông thủy của tầng so với giải pháp sàn dầm thông thường

So với giải pháp sàn dầm thông thường, nhược điểm của giải pháp dầm bẹt là độ cứngcủa dầm giảm, dẫn đến độ cứng toàn công trình giảm Diện tích cốt thép cho dầm tănglên do chiều cao dầm giảm Các hệ quả về võng, nứt lớn hơn so với sàn dầm thôngthường Không hiệu quả khi vượt nhịp lớn

Tuy nhiên thực tế các công trình cao tầng, đặc biệt các chung cư, căn hộ, do yêu cầu kiếntrúc cần chiều cao thông thủy lớn nên giải pháp sàn dầm sử dụng dầm bẹt được sử dụngkhá phổ biến

Căn cứ những ưu, nhược điểm của từng loại sàn đã phân tích ở trên

Căn cứ đặc điểm công trình đang thiết kế:

- Công trình có lưới cột kích thước lớn, lưới cột khoảng cách là 7.5m x 7.5m và7.5m x 9.0m Yêu cầu hạn chế bề rộng vết nứt, độ võng kết cấu dầm sàn

- Công năng của công trình chủ yếu là thương mại và căn hộ, yêu cầu đặt ra là chiềucao thông thủy tối đa

- Chiều cao công trình lớn, yêu cầu độ cứng không gian lớn để hạn chế những tácđộng của tải trọng ngang, hạn chế chuyển vị ngang

=> Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn dầm, sử dụng dầm bẹt.

III Lựa chọn giải pháp vật liệu

Kết cấu nhà cao tầng có thể sử dụng kết cấu bê tông cốt thép hoặc kết cấu thép

Kết cấu thép có ưu điểm là cường độ cao, nhẹ, giảm chi phí cho kết cấu thân cũng nhưmóng công trình, đặc biệt là tính dẻo của kết cấu thép rất cao, rất thích hợp cho các côngtrình có yêu cầu kháng chấn Tuy nhiên việc thi công, chế tạo, lắp dựng kết cấu thép rấtphức tạp Kết cấu thép dễ bị ăn mòn dưới tác động của môi trường, ngay cả trong quátrình công trình đã xây dựng xong và đưa vào sử dụng thì việc bảo dưỡng công trình cũngvẫn tỏ ra khó khăn Khả năng chống cháy của kết cấu thép kém Kết cấu thép phù hợp vớicác công trình siêu cao tầng.

Kết cấu bê tông cốt thép khắc phục được các nhược điểm của kết cấu thép Kết cấu bêtông cốt thép cũng có nhiều nhược điểm Tính nặng nề của kết cấu bê tông cốt thép làmtăng chi phí cho kết cấu thân cũng như móng công trình, tính dẻo thấp Khi chiều caocông trình tăng lên một giới hạn thì kết cấu bê tông cốt thép không phải là lựa chọn hợp

lý Tuy nhiên với các ưu điểm nổi trội như: độ cứng cao, khă năng chống cháy tốt, thicông đơn giản, có thể áp dụng cơ giới hóa xây dựng, chi phí thấp hơn thì kết cấu bê tôngcốt thép là giải pháp hợp lý trong điều kiện thi công ở nước ta

Vậy lựa chọn kết cấu bê tông cốt thép cho công trình đang xét.

Vật liệu sử dụng trong nhà cao tầng phải đảm bảo yêu cầu về các yếu tố:

I Chọn kích thước sàn

Do có nhiều ô sàn với kích thước khác nhau dẫn đến chiều dày các ô sàn khác nhau, tuynhiên để đơn giản trong thiết kế và thi công, ta thống nhất chọn bề dày bản sàn giốngnhau Sơ bộ thiết kế hệ kết cấu sàn là kết cấu sàn dầm không bố trí dầm phụ ở giữa nhịp

42 = 21.4 cm

Chọn chiều dày bản sàn hb = 20 cm Các ô sàn khác kích thước nhỏ hơn (7.5m x 9.0m),

tuy nhiên sự chênh lệch không nhiều, để thống nhất trong thiết kế và thi công, chiều dàycác ô bản đó cũng chọn hb = 20 cm

Riêng khu vực hành lang giữa hai lõi thang máy, do yêu cầu cần một sàn cứng liên kếthai lõi thang máy, chọn phương án sàn khu vực hành lang dày 30cm

Hai tầng hầm dự kiến sử dụng giải pháp sàn dầm có dầm phụ, ô bản kích thước lớn nhất

là 4.5m x 4.5m => hb =

1.0 4500

42 = 10.7 cm Chọn chiều dày bản sàn hai tầng hầm

hb=12cm

II Chọn kích thước dầm

Chiều cao dầm thường được lựa chọn theo nhịp với tỷ lệ hd = (1/8 – 1/12)Ld với dầmchính và hd = (1/12 – 1/20)Ld với dầm phụ

Chiều rộng dầm thường được lấy bd = (0.3 – 0.5) hd

Hệ thống dầm sàn được chọn trên cơ sở đảm bảo chiều cao thông thuỷ tối đa cho nhà,đảm bảo yêu cầu kiến trúc Chọn dầm sàn dạng dầm bẹt Tuy nhiên vấn đề chọn tiết diệndầm bẹt phải đảm bảo độ cứng của dầm không thay đổi nhiều Giải pháp dầm bẹt là giảipháp do yêu cầu của kiến trúc, không phải là tối ưu về kết cấu Cốt thép trong dầm bẹt sẽlớn hơn dầm cao Tuy nhiên một vấn đề khó khắc phục là nứt, võng dầm Để đảm bảovấn đề này thì yêu cầu độ cứng dầm không thay đổi nhiều

Nếu chọn tiết diện dầm cao thông thường thì:

h1 = (1/8 – 1/12)Ld = (1/8 – 1/12)900 = (75 – 112)cm Chọn h1 = 75cm, b1 = 30cm I1= b1h1/12

Thực tế chọn tiết diện dầm bẹt, không bố trí các dầm phụ, chỉ bố trí các dầm qua cột có

Để đảm bảo yêu cầu về kiến trúc và khả năng chịu lực cho công trình, ta chọn tiết diệncột cho giống nhau cho toàn công trình Như vậy, tiết diện cột của công trình sẽ được lấybằng tiết diện cột có diện chịu tải lớn nhất là 9 mx7.5 m.

Diện tích sơ bộ của cột có thể xác định theo công thức : b

N

F k R

- Rb = 17.0 MPa là cường độ tính toán của bêtông cột B30

- k là hệ số kể đến ảnh hưởng của moment, với cột có độ mảnh nhỏ, k =1.1-1.2Theo chiều cao tải trọng tác dụng lên cột càng nhỏ, tuy nhiên để đảm bảo độ cứng và kiếntrúc công trình, đồng thời thuận tiện trong thi công, ta chỉ giảm tiết diện cột 2 lần Từtầng hầm 2 lên tầng 6:

Lựa chọn cột tầng hầm có tiết diện là: 1.2x1.2m có diên tích là 1.44 m2

Theo chiều cao tải trọng tác dụng lên cột càng nhỏ, tuy nhiên để đảm bảo độ cứng và kiếntrúc công trình, đồng thời thuận tiện trong thi công, ta chỉ giảm tiết diện cột 2 lần Từtầng hầm 2 lên tầng 6, chọn tiết diện cột 1.2m x 1.2m

Từ tầng 7 đến tầng 15, tiết diện cột được giảm đi

độ cứng của công trình, đảm bảo các chu kỳ dao động của công trình nằm trong giới hạn

cho phép Kích thước tiết diện vách được chọ sơ bộ theo cấu tạo Theo TCXD Nhà cao tầng –Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, bề rộng vách không nhỏ hơn

198:1997-150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng

Sơ bộ chọn chiều dày vách b = 350mm, đảm bảo > 1/20x5000=250mm, và đảm bảo

>150mm Diện tích vách trên mặt bằng công trình có thể sơ bộ xác định bằng 1.5% diệntích sàn 1 tầng,

Diện tích sàn 1 tầng : Fst = 2053 m2 (tầng 1 - 6)

Diện tích tiết diện vách lõi: Fvl = 25.16 m2

Fvl/ Fst = 25.16/2053 = 1.23%, có thể chấp nhận được do sàn các tầng 8-23 có diện tíchsàn nhỏ hơn

Kích thước tiết diện vách có thể được điều chỉnh để chu kỳ dao động của công trình hợp

lý hơn Mặt bằng kết cấu tầng điển hình (tầng 8 – 16) như hình dưới

Hình 2.1: Mặt bằng kết cấu tầng 8 – 16

CHƯƠNG 3TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

Trọng lượng riêng (daN/m 3 )

n

Tải trọng (daN /m 2 )

Tải tiêu chuẩn

Tải tính toán

Tổng tải tiêu chuẩn

Tổng tải tính toán

1

Sànkhuvực căn

hộ

Gạch lát nền 1.50 2200 1.1 33.00 36.30

614.00 691.60Lớp vữa lót 3.00 1800 1.3 54.00 70.20

Bản BTCT 20.00 2500 1.1 500.0 550.0

Lớp vữa trát trần 1.50 1800 1.3 27.00 35.10

2 Sàn

khuvựcsiêu thị

Gạch lát nền 1.50 2200 1.1 33.00 36.30 674.00 757.60

Lớp vữa lót 3.00 1800 1.3 54.00 70.20

Bản BTCT 20.00 2500 1.1 500.0 550.0

Lớp vữa trát trần 1.50 1800 1.3 27.00 35.10

Trần giả và hệ thống

kỹ thuật 1.1 60.00 66.00

3

Sànkhu vệ

Bậc gạch dày trung bình 8cm 8.00 1800 1.3 144.0 187.2

máy

Gạch lát nền 1.50 2200 1.1 33.00 36.30

864.00 966.60Lớp vữa lót 3.00 1800 1.3 54.00 70.20

Bản BTCT 30.00 2500 1.1 750.0 825.0

Lớp vữa trát trần 1.50 1800 1.3 27.00 35.10

7

Sàntầnghầm

Gạch lát nền 1.50 2200 1.1 33.00 36.30

414.00 471.60Lớp vữa lót 3.00 1800 1.3 54.00 70.20

Bản BTCT 12.00 2500 1.1 300.0 330.0

Lớp vữa trát trần 1.50 1800 1.3 27.00 35.10

Phần mở rộng của sàn tầng 1 ngoài tĩnh tải các lớp vật liệu sàn còn có tĩnh tải các lớpphủ Sơ bộ lấy chiều dày trung bình lớp phủ là 10cm, trọng lượng riêng lớp phủ là

1800daN/m3 Vậy tĩnh tải phụ thêm phần mở rộng của sàn tầng 1 là: 1800 x 0.1 x 1.3 =

234daN /m2

Các tầng sử dụng làm căn hộ (tầng 8 đến tầng 23) có mặt bằng kiến trúc các căn phòngphức tạp, trên một ô bản có nhiều phòng chức năng khác nhau Để đơn giản trong tínhtoán và nhập số liệu vào mô hình ETABS, tải trọng bản thân các phòng chức năng khácnhau trên cùng một ô bản được được lấy trung bình thành tải trọng phân bố đều trên ô

bản đang xét Với các tầng căn hộ (từ tầng 8 – 23), do mặt bằng đối xứng nên ta chỉ cần

xét một phần tư mặt bằng như hình vẽ

Hình 3.1: Sơ đồ các ô bản điển hình tính toán tải trọng Tải trọng bản thân quy về phân bố đều trên các ô bản tầng 8 đến 23:

Ô bản Gồm các không gian S i (m 2 ) g i (daN /m 2 ) S(m 2 ) g

Trọng lượng nước trong bể nước mái được xem như hoạt tải Chiều cao mực nước lớn nhất trong bể là h = 3.0m Hoạt tải tính toán: p = 1000x3x1.2 = 3600 daN /m2.

I.1.2 Tải trọng tường xây

Tải trọng đơn vị tường xây

Trọng lượng riêng (daN/m 3 )

n

Tĩnh tải (daN /m 2 )

Tải tiêu chuẩn

Tải tính toán

Tổng tải tiêu chuẩn

Tổng tải tính toán

1.5cm 3.00 1800 1.3 54.00 70.20

Tải trọng tường xây phân bố trên dầm:

Với các dầm có tường xây phía trên, tải trọng tường xây được xem là phân bố đều trên dầm Giá trị tải trọng tường xây phân bố trên dầm được tính toán trong bảng dưới

Tải trọng tường xây phân bố trên dầm

Tầng Dầm Tường Chiều cao

tầng (m)

Chiều cao tường (m) g t

Dầm khu vựcthang bộ

Tường thu hồi 220 2.1 1062.2

Tường thu hồi 220 2.0 1011.6

Tải trọng tường xây phân bố trên sàn:

Các tầng sử dụng làm căn hộ (tầng 8 đến tầng 23) có mặt bằng kiến trúc các căn phòngphức tạp, trên một ô bản có nhiều phòng chức năng khác nhau, tường xây trực tiếp trêncác ô bản, thực tế thì sự truyền tải tường lên dầm sẽ rất phức tạp, việc tính toán bản sàncũng phức tạp do có lực tập trung Trong thực tế người ta chấp nhận quy đổi trọng lượngtường ngăn ra tải trọng tĩnh phân bố đều trên toàn bộ ô bản mà nó tác dụng theo côngthức:

Với các tường xây trực tiếp trên dầm thì tải trọng đó vẫn được mô hình

là tải trọng phân bố trên dầm Với các tầng căn hộ (từ tầng 8 – 23), giá trị tĩnh tải tường

xây trung bình được tính toán trong bảng dưới

Với các tầng căn hộ (từ tầng 8 – 23), do mặt bằng đối xứng nên ta chỉ cần xét một phần

tư mặt bằng

up down

=252 daN/m2

Tương tự cho các ô bản còn lại, ta có bảng:

Bảng tính toán tải trọng tường xây phân bố lên các ô sàn tầng 8 - 23

65.

5 252.0 288.0 244.3 279.3 S3 67.5 11.9 450.0 505.8

19.

0 252.0 288.0 150.4 170.4 S4 81.0 18.3 450.0 505.8

53.

6 252.0 288.0 268.3 304.7 S5 67.5 30.9 450.0 505.8

27.

4 252.0 288.0 308.4 348.6 S5 29.3 0.0 450.0 505.8 0.0 252.0 288.0 0.0 0.0

Các tầng khác:

Với tầng hầm 1, tầng hầm 2, các tầng siêu thị từ tầng 1 đến tầng 6 không có tường xây,vách ngăn trên bản sàn, chỉ có một số lượng rất nhỏ tường khu kỹ thuật ở khu vực xungquanh lõi thang máy nên có thể bỏ qua tải trọng này

Tầng kỹ thuật cũng không có tường, vách ngăn xây trên bản sàn nên không tính đến tảitrọng này

I.1.3 Tải trọng các vách ngăn kính

Khu vực siêu thị (tầng 1 đến tầng 6), không dùng tường xây bao ngoài công trình mà sử

dụng các vách ngăn bằng kính Tải trọng đơn vị các vách ngăn bằng kính lấy 40KG/m2

Tải trọng vách kính phân bố trên dầm

(m) g v

tt (daN/m)

2,3,4,5,6 Dầm biên 4.5 3.8 152

I.2 Hoạt tải sàn

Hoạt tải đơn vị sàn:

STT Phòng chức năng

Tải trọng tiêu chuẩn(daN/m 2 )

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (daN/m 2 ) Phần dài hạn Toàn phần

9 Hành lang, cầu thang (căn hộ) 100 300 1.2 360

10 Hành lang, cầu thang (siêu 140 400 1.2 480

12 Mái bê tông không sử dụng - 75 1.3 97.5

13 Mái bê tông có sử dụng 50 150 1.3 195

 Đối với khu vực căn hộ, phòng ăn, WC, phòng làm việc…hế số giảm tải

6,04,0

1

A A

1

A A



, với diện tích phòng A  A1 = 36

m2Mỗi loại căn phòng có diện tích phòng trong các căn hộ khác nhau, do đó để thiên về antoàn, ta lấy diện tích phòng để tính toán hệ số giảm tải là phòng có diện tích nhỏ Kết quảtính toán hệ số giảm tải được thể hiện trong bảng dưới

Với công trình này, để đơn giản trong tính toán và thiên về an toàn, ta chỉ sử dụng hệ sốgiảm tải theo diện tích phòng, không dùng hệ số giảm tải theo chiều cao tầng Tải trọngsau khi nhân với hệ số giảm tải sẽ được sử dụng để tính toán các cấu kiện cơ bản củacông trình như: cầu thang, bản sàn, dầm, cột, móng và tính toán dao động công trình Kếtquả tính toán tải trọng sau khi giảm tải được thể hiện trong bảng dưới.

Hoạt tải sàn sau khi nhân hệ số giảm tải:

Tải trọng tính toán (KG/m 2 )

Hệ số giảm tải

Tải trọng sau giảm tải (KG/

8 Hành lang, cầu thang (căn hộ) 360 1.000 360.00

9 Hành lang, cầu thang (siêu thị) 480 1.000 480.00