CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ
2.3. Lựa chọn giải pháp kết cấu
2.3.3 Hệ kết cấu sàn
- Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu. Nó có vai trò giống như hệ giằng ngang liên kết với hệ cột đảm bảo cho sự làm việc đồng thời của các cột. Đồng thời là bộ phận chịu lực trực tiếp, có vai trò truyền các tải trọng vào hệ khung.
- Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng. Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình.
- Đối với công trình này, dựa theo yêu cầu kiến trúc và công năng của công trình, ta xét các phương
án sàn như sau:
- Hệ sàn sườn:
Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
Ƣu điểm:
▫ Tính toán đơn giản.
▫ Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công.
Nhƣợc điểm:
▫ Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu.
▫ Không tiết kiệm không gian sử dụng.
- Hệ sàn ô cờ:
Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m.
Ƣu điểm:
Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ...
Chương 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 14
Nhƣợc điểm:
▫ Không tiết kiệm, thi công phức tạp.
▫ Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng.
- Sàn không dầm (không có mũ cột):
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
Ƣu điểm:
▫ Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình.
▫ Tiết kiệm được không gian sử dụng.
▫ Dễ phân chia không gian.
▫ Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…
▫ Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa.
▫ Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản.
▫ Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành.
▫ Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm.
Nhƣợc điểm:
▫ Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu.
▫ Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn.
- Sàn không dầm ứng lực trước:
Ƣu điểm:
Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm:
Chương 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 15
▫ Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng.
▫ Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thường.
▫ Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp với biểu đồ mômen do tính tải gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép.
Nhƣợc điểm:
Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thường nhưng lại xuất hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phương án này như sau:
▫ Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hoá hiện nay thì điều này sẽ
là yêu cầu tất yếu.
▫ Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được.
- Sàn composite:
Cấu tạo gồm các tấm tôn dập nguội và tấm đan bằng bê tông cốt thép.
Ƣu điểm:
▫ Khi thi công tấm tôn đóng vai trò sàn công tác.
▫ Khi đổ bê tông đóng vai trò làm coffa cho vữa bê tông.
▫ Khi làm việc đóng vai trò cốt thép lớp dưới cho bản sàn.
Nhƣợc điểm:
▫ Tính toán phức tạp.
▫ Chi phí vật liệu cao.
▫ Công nghệ thi công chưa phổ biến tại Việt Nam.
- Tấm panel lắp ghép:
Cấu tạo gồm những tấm panel ứng lực trước sản xuất trong nhà máy, các tấm này được vận chuyển
ra công trường và lắp dựng lên dầm, vách rồi tiến hành rải thép và đổ bê tông bù.
Ƣu điểm:
▫ Khả năng vượt nhịp lớn.
▫ Thời gian thi công nhanh.
▫ Tiết kiệm vật liệu.
▫ Khả năng chịu lực lớn và độ võng nhỏ.
Nhƣợc điểm:
Chương 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 16
▫ Kích thước cấu kiện lớn.
▫ Quy trình tính toán phức tạp.
Kết luận: Căn cứ vào đặc điểm kiến trúc, cơ sở phân tích sơ bộ như trên và được sự đồng ý của giáo
viên hướng dẫn do đó em chọn giải pháp “hệ sàn sườn” cho công trình.