Chương 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NHA CAO TANG 1.1 GIG! THIEU CHUNG Việt Nam trong những năm gần đây, với việc mở cửa của nền kinh tế, hội nhập với thế giới, cùng với đà phát triển khoa học kỹ thuật nước nhà, nhu cầu phát triển nhà ở, khách sạn, nhà cho thuê. Các tòa nhà cao tằng phát triển mạnh trong khắp các tỉnh, thành phố. trong cả nước làm cho bộ mặt đê thị ngày càng đổi mới không ngừng, việc phát triển nhà cao tầng là một tất yếu. Nhà cao tầng trở thành một biểu tượng điển hình của nền văn minh và tiến bộ khoa học kỹ thuật.
Nguyên nhân chủ yếu quyết định sự phát triển xây dựng nhà cao tằng hiện nay do: ~ Dân số các tinh, thành phố .tăng nhanh: nhu cầu nhà ở rất lớn, các văi phòng làm việc cũng như khách sạn chưa đáp ứng đủ nhu cầu - Diện tích đất xây dựng thiếu trầm trọng và giá đất xây dựng tăng nhanh chóng - Với việc hội nhập với thế giới, áp đụng khoa học kỹ thuật xây dựng phát triển nhanh chóng, chúng ta có đủ năng lực để thiết kế và thi công nhà cao tầng ngang bằng với các nước trong khu vực. Những công trình nào được xếp vào loại nhà cao tằng ? Hiện nay vẫn chưa có câu trả lời chính xác, rõ ràng được tất cả mọi người thừa nhận. Định nghĩa về nhà cao tầng thay đổi từng nước: tùy thuộc vào sự phát triển khoa học kỹ thuật, kinh tế, xã hội và ứng dụng công nghệ của nước đó, Có thể định nghĩa về nhà cao ting nhu sau: Một công trình được xem 1a nha cao ting nếu chiều cao của nó quyết định các điều kiện thiết kế, thỉ công hoặc sử dụng khác với nhà thông thường. iy Ban nha cao tng Quéc tế: phân loại nha cao tầng theo chiều cao -Loail :từ9 đến 16 tằng (chiều cao nhà H < 50m) ~ Loại II : từ 17 đến 22 tầng (chiều cao nhà H = 50 - 70m) - Loại III : từ 26 đến 40 tầng (chiều cao nhà H = 75 - 100m) ~ Loại IV : siêu cao tằng >40 tẳng (chiều cao nhà H >100m) Trung tâm đào tạo xây dựng VIETDONS Hlp/antnw.vietoonsarg 8 CHUONG 1 Theo TCXD 198 — 1997: nhà cao tầng khi có chiều cao > 40m.
'Nhà thấp tầng thiết kế kiến trúc có vai trò quan trọng hơn thiết kế kết cấu, còn nhà cao tầng cùng với thiết kế kiến trúc, thiết kế kết cầu có vai trò rất quan trọng vì nó quyết định đến khả năng chịu lực, bền vững, ổn định cho công trình. Tiêu chuẩn nhà cao tầng có các yêu cầu kỹ thuật cao hơn nhà thấp ting: 1- Tiêu chuẩn phòng cháy: 8 ~ Có tiêu chuẩn báo cháy tự động, khi có cháy thang máy ngưng hoạt động. - Hệ thống báo cháy chỉ báo cho những người ở các tầng đưới và một hoặc hai tầng cao hơn, đối với tẳng xảy ra sự cố, có xe thang thoát biêm. - Mỗi phòng đều có hệ thống báo và chữa cháy riêng.
2- Tiêu chuẩn đệu xe: cứ bốn phòng có một xe con. 3- Tiêu chuẩn vệ sinh: nước sinh hoạt phải được xử lý trước khi thải ra hệ thống thoát nước thành phố.2 CÁC YÊU GẨU KHI THIẾT KẾ NHA‘CAO TANG - Yếu tổ hình khối nhà: đơn giản, đều đặn, đối xứng, liên tục. - Tải trọng: Tải trong ngang (tải trọng.ai tĩnh + gió động, động đất ) là yếu tố quan trọng trong thiết kế kết câu nha cao ting, né quyét định nội lực và chuyển vị của công trình. - Hạn chế chuyển vị ngang: Nêu chuyển vị ngang lớn sẽ làm tăng giá trị các nội lực do tt độ lệch tâm tăng theo, có thể làm hư các bộ phận phi kết cấu (tường), làm tặng dao động ngôi nhà, làm cho con người cảm giác khó chịu và hoảng sợ, có thể làm mắt ổn ki định tổng thể nhà.
Chuyển vị ngang nhà không vượt quá giới hạn cho phép. ~ Nhà cao tằng phải có khả năng kháng chắn cao (chống động đấu): Tài trọng động đắt là yếu tố chính trong thiết kế kết cấu: không hư hại khi động đất nhẹ, hư hại các bộ nhận không quan trọng khi động đắt vừa, có thể hư hại nhưng không sụp đồ khi động đất mạnh. - Kết cấu chịu lực phương đứng và phương ngang phải chọn và bồ trí sao cho hợp lý (khung, vách, lõi cứng .): cần cỏ độ dẻo cao (kết cấu xuất hiện biển dạng đẻo) và có khả năng hắp thụ và tiêu tán năng lượng khi động đắt xảy ra, kết cầu có thể duy trì sức chịu tải mà không bị sụp đổ. - Giảm trọn; lượng bản thân có ý nghĩa quan trọng hơn đối với nhà thắp tầng: giảm tải trọng truyền xuống móng, giảm lực động đất, giảm giá thành đồng thời tăng độ an toàn và thời gian sử dụng.
~ Có khả năng chịu lửa cao, thoát hiểm an toàn. Có độ bền, tuổi thọ cao. tasiMóng,phải:phùnhợp. 1una ‘pwn vietcons.arg KHÁI NIỆM GHUNG VỀ NHÀ 0A0 TẦNG 9 1:3 PHÂN LOẠI *Ý Được phân theo nhiều cách 1.1 Theo yêu cầu sử dụng - Nhà ở ~ Nhà làm việc và các dịch vụ khác.
~ Khách sạn 1.32 Theo hình đáng ~ Nhà dạng tháp ~ Nhà dạng thanh 133 Theo vật liệu cơ bản ~ Nhà bằng bê tông cốt thép ~ Nhà bằng thép L - Nhà hỗn hợp thép - bê tông cốt thép 1.4 Theo dạng kết cấu chịu lực - Kết cầu thuần khung - Kết cầu tắm (vách) - Kết cầu hệ lõi n - Kết cấu hệ ống a - Két cdu hén hop 'Về vật liệu: Nhà cao tầng thường dùng các vật liệu sau: k wu thép, bê tông cốt thép o_ thường, bê tông cốt thép dự ứng lực, kết cấu tô hợp thép - bê tông. Về sơ đồ làm việc và cấu tạo, phân làm các loại sau: kết cầu cơ bản, kết cầu hỗn hợp và "„ n kếtcấuđặc biệt - Kết cấu cơ bản gồm: kết cấu khung, kết cấu tường (vách) chịu lực, kết cấu lõi và kết it cấu ống Ộ Kết cầu hỗn hợp là có sự kết hợp các dạng kết cấu cơ bản lạiđể cùng chịu tải, bao gồm: g kết cấu khung - giằng, kết cấu khung - vách, kết cầu ống -lõi, kết cầu ống tổ hợp. - Kết cấu đặc biệt pom: kết cấu có dầm truyền, kết cấu có các tầng cứng, kết cấu có giằng liên tầng, kết cấu có hệ khung ghép. fi Khung CC ai Vách Ống Noy Hình 1.1 Sơ đồ tổ hợp các hệ chịu lực nhà cao tang Trung tâm đào tạo xây dựng VIETDONS lp/atnaw.
10 CHUONG 1 Dựa vào tinh chat chịu lực và cách cấu tạo của các hệ két cấu khung nhà cao tằng, người ta phân biệt theo hai hệ chủ yếu: hệ kết cấu khung cứng và hệ ệ khung giằng, Hệ khung cứng gồm cột và dằm được liên kết cứng với nhau tạo thành khung phẳng hoặc khung không gian: nó tiếp thu tài trọng ngang và tải trọng đứng tác động vào nhà. Hệ khung giằng là một kết cấu hỗn hợp bao gdm hệ khung và kết cấu hệ tắm thắng đứng (vách, lõi) được liên kết với nhau bởi các hệ thông năm ngang (sàn cứng): đặc điểm của hệ này là hệ khung chỉ chịu tải trọng đứng hoặc chỉ chịu một phần nhỏ tải trọng ngang, trong khi đó vách cứng (lõi) chịu toàn bộ tải trọng ngan. + Đối với nhà cao tằng nội lực trong kết cấu sinh ra chủ yếu do tải trọng ngang, nên các tắm cứng (vách, lõi) có vai trò quyết định bảo đảm sự én định tổng thể, độ nghiêng, độ uốn của toàn bộ ngôi nhà. Các kết cấu chịu lực phải bố trí sao cho tâm cứng gần trùng với trọng tâm của nhà: dể giảm mô.
men xoắn do tải trọng gây ra. Hệ tường cứng (vách, lõi) làm việc như thanh conson agảm vào móng, được bố trí liên tục suốt chiều cao nhà, Nếu hệ tường. cứng chí là mộttắm tường bêtông cốt thép, tiết diện ngang hình chữ nhật thì gọi là tường cứng phẳng (vách cứng). Nếu tiết diện ngang của tường cứng có dạng chữ „.
không khép kín gọi là hệ tường cứng hở. Nếu tiết điện ngang có dạng đa giác khép kín được gợi là lõi cứng. Khác với nhà ít tằng, sản chỉ chịu tái thẳng đứng, sản nhà cao tầng được xem là sản cứng: nó được cấu tạo sao cho đủ độ cứng để không bị biến dạng trong mặt phẳng nằm ngang truyền được toàn bộ tai trong ngang vào các hệ thống tường cứng theo phương đứng (vách, lõi) “Theo kinh nghiệm thiết kế nhà cao tầng có hệ kết cấu hỗn hợp: khung ~vách (öi) cho thấy hệ tường cứng (vách, lõi), nếu bồ trí bợp lý thì hệ tường cứng sẽ tiếp thu tới 85 ~ 95% toàn bộ nội lực tải trọng ngang gây ra: như vậy việc trí hệ tường cứng trong nhà nhiều tầng, nhằm chủ yếu để chịu tải trọng ngang. Trong xây dụng nhà cao tầng, việc sử dụng vật liệu cho kết cấu chịu lực và kết cầu bao che có những đồi hỏi nhất định.
Trong nhà cao tầng, các cấu kiện đều chịu các tải trọng thăng đứng và tải trọng ngang lớ Đề đủ khả năng chịu lực, vật liệu dùng trong kết cấu nhà cao ting cần có cấp độ bên chịu ké nén, cắt cao: Bêtông có cáp độ bên từ B25 đến B60, cốt thép có giới hạn chảy tử 300Mpa trở lên. Bêtông cốt thép thường dùng trong nhà dưới 30 tầng, khi nha cao trén 30 ting nhất thiết phải dùng bêtông có cấp độ bền cao, bêtông dự ứng lực hay bêtông cốt cúng. hoặc dùng kết cấu thép hay kết cấu bêtông -thép liên hợp. K ấu bao che nên dùng vật liệu nhẹ, có khối lượng riêng nhỏ.
để giảm trọng lượng bản thân. Một vài nhận xét về thiết kế và thi công nhà cao ting da xéy dung tai VN: Kết cấu nhà nhiều ting tại Việt Nam chủ yếu sử dụng hệ kết cấu khung, vách và lõi ee kaso: công trình Hotel Nikko & Ha N6i 17 tang str dung khung chịu lực VG1 KHÁI NIỆM HUNG VỀ NHA CAO TANG 11 tưi thuần túy, một số công trình sử dụng sàn không dầm bằng bê tông cốt thép hoặc bê tông cốt thép dự ứng lực. hết các công trình đều sử dụng BTCT, chỉ có Trung tâm thương mại 14 Lé Duan TP HCM 23 tầng sử dụng toàn bộ là kết cấu thép. lắng Một số nhà cao tầng có từ:1:đến 3 tầng hằm.