VII. CƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG CỦA BÍ TƠNG CỐT THĨP
10. LITTLE SPORTS PALACE ( cung thể thao Palac e)
10.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình
Cơng trình được thiết kế bởi Annibale Vitellozzi.
Bắt đầu xđy dựng văo năm 1956 vă chính thức hoăn thănh văo năm 1957. Địa điểm xđy dựng: Rome, Roma, Lazio, Italy.
10.2 Phđn tích kết cấu cơng trình
Giải phâp kết cấu cho mâi của cơng trình: Vịm BTCT vỏ mỏng cĩ gđn vịm đan thănh câc ơ lưới hình thoi.
Tải trọng mâi được phđn bố vă truyền tải đều lín câc gđn vịm.Tải trọng đĩ theo câc gđn vịm truyền xuống câc trụ BTCT chống xiíng, chống đứng vă cuối cùng được truyền xuống đất.
Câc trụ BTCT chống xiíng cĩ thể đươc xem như phần nối dăi tiếp tục của câc gđn vịm chống xuống mặt đất.
Câc trụ BTCT chống thẳng đứng cĩ tâc dụng hỗ trợ câc trụ BTCT chống xiíng đứng vững vă truyền một phần tải trọng của mâi xuống mặt đất.
Câc trụ BTCT chống xiíng cĩ phần chđn chơn đm xuống mặt đất vă được lăm to ra giúp chống lại lực xơ ngang xuất hiện ở chđn cột.
Giải phâp gđn vịm đan thănh câc ơ lưới hình thoi giúp mâi cơng trình tăng khả năng vượt nhịp. Câc gđn vịm liín kết với nhau tạo thănh một hệ giăn cứng, hoạt động hỗ trợ lẫn nhau. Giải phâp năy tuy lăm tăng số lượng gđn vịm nhưng ngược lại giúp lăm giảm kích thước mỗi gđn vịm ( giúp tăng chiều cao thơng thủy trong khơng gian ).
Kích thước mỗi gđn vịm nhỏ lại giúp nĩ trở nín thanh thôt hơn.
Số lượng gđn vịm tăng lín nhiều vă đan thănh lưới giúp trần tạo ra hiệu quả thẩm mỹ cao cho khơng gian.
Chi tiết vịng trịn trín đỉnh mâi giúp dễ thi cơng vì thực tế số lượng câc gđn vịm trín mâi rất nhiều nín chúng khơng thể giao nhau tại 1 điểm. Hình trịn được chọn vì nĩ cĩ sức căng bề mặt lớn vă phđn bố lực đều.
11. CATHEDRAL OF SAINT MARY OF THE ASSUMPTION ( Nhă thờ Saint Mary)
11.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình
- Cơng trình được thiết kế bởi Pietro Belluschi, Pier Luigi Nervi.
- Xđy dựng văo năm 1971.
11.2 Phđn tích kết cấu cơng trình
Giải phâp kết cấu: cấu trúc mâi vịm cĩ gđn BTCT vỏ mỏng cĩ hình hyperbol, parabol.
Câc vịm giao nhau, thiết lập thănh hình thânh giâ Hy Lạp. Vịm cao 42m lăm bằng BTCT đúc sẵn.
Tải trọng mâi được phđn bố vă truyền tải đều lín câc gđn vịm ( câc gđn đan thănh câc ơ lưới hình tam giâc ).Tải trọng đĩ theo câc gđn vịm truyền đến câc cột BTCT chống xiíng, chống đứng vă theo đĩ truyền xuống 4 trụ cột BTCT lớn dưới chđn vịm vă cuối cùng được truyền xuống đất.
Giải phâp gđn vịm đan thănh câc ơ lưới hình tam giâc giúp mâi cơng trình tăng khả năng vượt nhịp. Câc gđn vịm liín kết với nhau tạo thănh một hệ giăn cứng, hoạt động hỗ trợ lẫn nhau. Giải phâp năy tuy lăm tăng số lượng gđn vịm nhưng ngược lại giúp lăm giảm kích thước mỗi gđn vịm ( giúp tăng chiều cao thơng thủy trong khơng gian ).
Kích thước mỗi gđn vịm nhỏ lại giúp nĩ trở nín thanh thôt hơn.
Số lượng gđn vịm tăng lín nhiều vă đan thănh lưới giúp trần tạo ra hiệu quả thẩm mỹ cao cho khơng gian.
Hệ mâi được chia thanh 4 mâi, tạo 4 khe hở thănh hình thânh giâ ( mang lại cảm xúc tơn giâo cho cơng trình),đồng thời giúp lấy sâng cho cơng trình vă câc mâi hoạt động độc lập.
12. RESTAURANT OF THE KURSAAL HOTEL 12.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình 12.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình
- Địa điểm xđy dựng: Lodo di Ostia, Rome, Roma, Lazio, Italy. - Thiết kế kiến trúc: Attilio Lapadula
- Thiết kế nội thất: Pier Luigi Nervi
- Cơng trình được hoăn thănh năm: 1950.
12.2 Phđn tích kết cấu cơng trình:
Cơng trình sử dụng kết cấu bí tơng cốt thĩp vỏ mỏng
Hệ mâi chính của cơng trình cĩ hình dạng như 1 câi ơ lớn.
Mâi bí tơng lớn được đỡ bằng 1 cđy cột hình nấm, từ đầu cột câc dầm được đưa ra vă đan với nhau thănh 1 lưới bí tơng vững chắc.
13. STAZIONE TERMINI IN ROME ( Ga xe lửa chính ở Rome ) 13.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình:
- Cơng trình được thiết kế bởi Leo Calini, Massimo Castellazzi, Vasco Fadigati, Eugenio Montuori, Achille Pintonello and Annibale Vitellozzi.
- Bắt đầu xđy dựng văo năm 1937 vă chính thức hoăn thănh văo năm 1950. - Địa điểm xđy dựng: Roma, Lazio, Italy.
13.2 Phđn tích kết cấu cơng trình
Giải phâp kết cấu: Cấu trúc vỏ gđn BTCT với câc cột BTCT
Tải trọng mâi được phđn bố vă truyền tải lín câc gđn BTCT ( cĩ vai trị giống như dầm BTCT ). Tải trọng theo câc gđn BTCT truyền lín câc cột BTCT vă truyền xuống đất.
Mâi dốc, đỉnh mâi hơi cong (cĩ thể xem đđy như một sự kết hợp giữa mâi dốc vă mâi vịm). Hình thức mâi như vậy giúp mâi cĩ khả năng vượt nhịp lớn hơn vì tải trong mâi phđn bố vă truyền tải gần như đều lín câc gđn BTCT, sau đĩ truyền về câc cột BTCT
Mâi dốc vă cong ở đỉnh mâi cĩ thể được xem như một hình thức dự ứng lực trước cho hệ mâi. Nếu lăm theo phương phâp dầm thẳng như thơng thường thì phía chính giữa dầm sẽ chiu tải trọng lớn nhất nín dầm sẽ cĩ xu hướng bị võng xuống. Ở cơng trình năy, người ta chủ động lăm gđn (dầm) “võng ngược lại” để chống lại sự võng xuống của gđn BTCT ( dầm )
14. GA HĂNG KHƠNG QUỐC TẾ DULLES. 14.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình: 14.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình:
- Cơng trình được xđy dựng ở Washington, Hoa Kỳ.
- Bắt đầu xđy dựng từ năm 1958 vă hoăn thănh văo năm 1962.
- Do kiến trúc sư Eero Saarinen thiết kế.
Eero Saarinen, muốn tạo ra một câi gì đĩ nhiều hơn khơng chỉ lă một sđn bay - ơng muốn tìm "linh hồn của sđn bay". Ơng đê thiết kế nhiều nhă ga vă câc trạm kiểm sôt trín tinh thần đĩ vă gọi nĩ lă "điều tốt nhất mă tơi từng lăm". Nhă ga năy đê được lựa chọn cho một giải thưởng danh dự đầu tiín của Viện Kiến trúc sư Hoa Kì văo năm 1966.
14.2 Phđn tích kết cấu cơng trình:
Giải phâp xđy dựng: bí tơng cốt thĩp cĩ câp hỗ trợ.
Saarinen mơ tả mâi nhă như một câi võng liín tục khổng lồ lơ lửng giữa câc trụ bí tơng cốt thĩp.
Một tấm BTCT lớn được treo giữa hai hăng cột BTCT, tạo ra một đường cong hấp dẫn vă năng động. Trong tấm mâi BTCT lă dđy câp treo - cầu nối giữa câc mĩc hỗ trợ trọng lượng của mâi BTCT. Thực chất mâi khơng phải lă một cấu trúc liín tục, mă lă tạo thănh từ những tấm mâi BTCT được đặt trín những sợi câp treo giữa những trụ BTCT chống xiín.
Tải trọng của mâi đươc phđn bố vă truyền tải đều lín câc sợi câp treo. Tạo ra lực kĩo từ những sợi câp truyền đến câc trụ cột BTCT. Lăm câc trụ BTCT năy cĩ xu hướng ngê văo trong. Để chống lại điều đĩ, câc trụ cột BTCT đê được chống xiíng ra trước ( nghiíng ra phía ngoăi cơng trình ) để chống lại tải trọng của tấm mâi ( đối trọng với tải trọng của mâi ). Khi đĩ tải trọng của mâi sẽ truyền đến câc trụ cột chống xiíng vă theo cột truyền xuống đất.
Câc trụ cột BTCT cĩ thiết diện hình gần như chữ nhật. Cạnh dăi của thiết diện vuơng gĩc với cạnh dăi của cơng trình để tăng khả năng chống lại lực kĩo văo trong do tải trọng của mâi tâc động lín những sợi dđy câp gđy ra lực kĩo cho cột.
Cột phình to dần về phía chđn cột để tăng diện tích tiếp xúc với mặt đất ( tăng diện tích tiếp xúc với phần nền mĩng dưới chđn cột ) giúp cột đứng vững, chống trượt ngê cho cột.
Cĩ thể hình dung kít cấu cơng trình năy giống như hănh động 2 người cùng khiín 1 người.
Hình ảnh minh họa
Hai người lăm nhiím vụ khiín người kia phải nghiíng ra phía ngoăi, vì nếu đứng thẳng họ sẽ cĩ xu hướng gập bụng lại, lưng cong văo phía trong. Để giữ tư thế đứng thẳng, họ phải tốn nhiều lực hơn. Vì thế để việc khiín người kia 1 câch dễ dăng, họ chỉ việc ngê người về phía sau (như trong hình ). Tuy nhiín như vậy, họ sẽ cĩ xu hướng dễ bị trượt chđn. Vì thế nín câc vị trí chđn trụ cột BTCT chống xiíng trong cơng trình được lăm to ra cũng cĩ tâc dụng để tăng ma sât với mặt đất.
Chi tiết câc lỗ trống của mâi ở vị trí đầu cột cĩ tâc dụng giúp hệ mâi hoạt động độc lập với hệ cột ( do mâi được treo trín cột ). Đồng thời chi tiết đĩ giúp tạo nín thẫm mỹ cho cơng trình vă tiết kiệm vật liệu.
Do mâi cĩ độ cong lõm xuống, nín mâi được tổ chức thôt nước tập trung văo phía chính giữa mâi, chính giữa mâi cĩ hệ thống thu nước, nước theo ống kỹ thuật được truyền xuống.
15. DỰ ÂN GA TĂU THỦY KAOSIUNG. 15.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình: 15.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình:
- Địa điểm xđy dựng: Kaohsiung, Đăi Loan.
- Cơng trình được thiết kế bởi câc kiến trúc sư của JET Architecture,
CXT Architects & Archasia Design Group.
Đđy lă cơng trình khơng gian vượt nhịp lớn.
Phần sảnh đĩn rất cao, rộng, được giải phĩng cột hoăn toăn, tạo khơng gian sảnh đĩn long trọng, hoănh trâng.
Hệ khung chịu lực như một bản dầm lớn giống kết cấu cầu.
Dầm hộp BTCT cho khoảng vượt lớn vì tiết diện dầm được tăng lín, phần bín trong dầm được lăm rỗng vì vị trí đĩ của dầm khơng tham gia chịu lực. Việc đục rỗng năy giúp tiết kiệm vật liệu gĩp phần giảm bớt tải trọng của dầm.
Kết cấu khung BTCT ( tại vị trí đươc tơ mău văng trong hình ) tạo khả năng vượt nhịp lớn vì câc dầm vă cột liín kết với nhau tạo thănh một hệ khung BTCT cứng, hệ khung lăm việc giống như một dầm hộp lớn.
Toăn bộ khối cơng trình lớn trín cùng được chống đỡ bởi 3 trụ lớn. Mỗi trụ lă 1 hệ khung BTCT lớn, với khơng gian bín trong được sử dụng hoăn toăn.
16. DỰ ÂN BẾN CẢNG KAI TAK.
16.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình:
- Địa điểm xđy dựng cơng trình: Hồng Kơng.
- Được thiết kế bởi Lord Norman Foster.
Đđy lă bến cảng cho phĩp tiếp nhận những con tău du lịch lớn nhất thế giới, vă đđy sẽ lă cơ sở cho sự mở rộng hợp tâc du lịch giữa Hong Kong vă Indonesia khi khu vực chđu Â-Thâi Bình Dương đê trở thănh một khu vực hấp dẫn hơn cho câc tău du lịch.
16.2 Phđn tích kết cấu cơng trình:
Giải phâp kết cấu: khung BTCT, dầm vượt nhịp lớn.
Cơng trình nằm trải dăi nín phương chịu lực chính lă phương ngang của cơng trình nín dầm chính được bố trí theo phương ngang của cơng trình, cịn câc dầm phụ được bố trí dọc theo chiều dăi cơng trình.
Hai tầng 1 vă 2 sử dụng giải phâp dầm BTCT hình chữ T. Hình thức dầm chữ T giúp tiết kiệm vật liệu, giảm bớt phần khối tích khơng cần thiết, giảm trọng lượng của dầm mă vẫn đảm bảo khả năng chịu lực của dầm.
Tầng 3 sử dụng dầm hộp, giúp giảm số lượng dầm ( tạo khơng gian đep ), mă vẫn giữ được khả năng vượt nhip lớn. Dầm hộp BTCT cho khoảng vượt lớn vì tiết diện dầm được tăng lín, phần bín trong dầm được lăm rỗng vì vị trí đĩ của dầm khơng tham gia chịu lực. Việc đục rỗng năy giúp tiết kiệm vật liệu gĩp phần giảm bớt tải trọng của dầm.
Cơng trình sử dụng hình thức cột ( vâch cứng ) cĩ thiết diện lớn để tăng khả năng chịu lực vă vượt nhịp cho hệ khung.
Tầng 3 sử dụng dầm hộp giúp lăm giảm số lượng dầm, tạo được khơng gian đẹp, trần cong vă cao hơn.
17. SĐN VẬN ĐỘNG HĂNG HẢI MIAMI. 17.1 Giới thiệu sơ lƣợc về cơng trình:
- Đđy lă cơng trình sđn vận động biển.
- Thiết kế bởi cơng ty của Pancoast, Ferendino, Grafton, Skeels vă
Burnham.
- Hoăn thănh văo năm 1964.
17.2 Phđn tích kết cấu cơng trình:
Cơng trình được xđy dựng hoăn toăn bằng bí tơng cốt thĩp.
Sđn vận động bao gồm một mâi BTCT che khân đăi được hỗ trợ chống đỡ bởi 24 trụ cột BTCT nghiíng lớn được neo văo đất thơng qua câc khân đăi.
Tải trọng mâi theo câc nếp gấp truyền đến câc trụ cột BTCT chống xiíng. Vă theo câc cột năy truyền xuống đất.
Nhìn văo mặt cắt ta thấy: Mâi che BTCT cĩ dạng consol vươn ra xa về phía mặt biển, điều năy lăm mâi cĩ xu hướng nghiíng đỗ về phía mặt biển. Khân đăi cĩ phần consol đưa về phía ngược lại cĩ tâc dụng giúp chống đỡ lại sự nghiín đỗ của câc trụ BTCT đỡ mâi, giúp mâi đứng vững hơn.
( Cĩ thể hiểu một câch khâc lă phần khân đăi cĩ xu hướng nghiín về phía trong bờ biển, đối trọng lại với xu hướng nghiíng ra ngoăi phía mặt biển của hệ mâi )
Mâi BTCT cĩ dạng gấp nếp vă vươn ra xa dạng consol. Hình thức mâi gấp nếp giúp hệ mâi cứng hơn nhờ câc nếp gấp vì tiết diện mâi đươc tăng lín vă khơng cần đến sự hỗ trợ của câc dầm chịu lực như câc mâi phẳng thơng thường.
Tổ chức thôt nước mâi: nước mưa được tập trung văo câc lỗ thu ở vị trí như trín hình vă theo hệ thống thôt nước dọc theo cột đi xuống đất.
18. THƢ VIỆN TAMA ART UNIVERSITY LIBERARY: 18.1 Giới thiệu cơng trình: 18.1 Giới thiệu cơng trình:
- Địa điểm: Thănh phố Hachioji, Tokyo, Nhật Bản - Khâch hăng: Đại học Nghệ thuật Tama
- Kiến trúc sư chính: Toyo Ito & Associates
- Đội ngũ thiết kế: Toyo Ito, Takeo Higashi, Hideyuki Nakayama, Yoshitaka Ihara
- Kỹ sư kết cấu: Sasaki Tư vấn Kết cấu - Thiết kế nội thất: Fujie Kazuko Atelier - Nhă thầu: Cơng ty Kajima
- Thời gian thi cơng: 2004 - 2007
- Quy mơ: 2 tầng thư viện vă 1 tầng hầm - Diện tích khu đất: 159,184.87m2
- Diện tích xđy dựng: 2,224.59m2 - Tổng diện tích săn: 5,639.46m2
Thư viện nằm trín 1 sườn dốc nín cĩ được view nhìn cảnh quan đẹp vă liín tục.
18.2 Phđn tích kết cấu cơng trình
Cơng trình sử dụng kết cấu cuốn bí tơng cốt thĩp
Câc cuốn cĩ kích thước khâc nhau , giao nhau ngẫu nhiín để tạo nín sự sinh động, trânh nhăm chân vă thu hút đọc khâch đến với cơng trình.
Toăn bộ tải trọng của mâi vă săn được đỡ bởi hệ cuốn. Xĩt trín mỗi cuốn, tải trọng từ mâi vă săn được truyền xuống cuốn vă phđn bố điều qua 2 chđn cuốn.
Câc cuốn giao nhau tạo thănh câc cột hình nấm giúp tăng khả năng chịu lực vă chống lại hiện tượng chọc thủng săn. Câc cột (cuốn) liín kết liín tục với nhau tạo thănh khung đỡ săn vă mâi thay thế cho hệ dầm.
VIII. KẾT LUẬN
Bí tơng cốt thĩp lă một loại vật liệu xđy dựng kết hợp của hai loại vật liệu lă bí tơng vă thĩp. Sự kết hợp năy đem lại nhiều ưu điểm nổi bật cho bí tơng cốt thĩp vì thĩp vă bí tơng cĩ hệ số giên nở nhiệt gần giống nhau, do đĩ trânh được sự ảnh hưởng của nhiệt độ mơi trường, bí tơng bảo vệ cốt thĩp khỏi sự xđm thực của mơi trường, thĩp định vị bí tơng nhằm trânh nứt vỡ.
Cơ bản về câch lăm việc trong cấu kiện bí tơng cốt thĩp thì cốt thĩp sẽ chịu ứng suất kĩo cịn bí tơng chịu ứng suất nĩn, vì cốt thĩp chịu nĩn vă kĩo đều tốt, cịn bí tơng thì chỉ chịu nĩn tốt, cịn chịu kĩo thì kĩm.