Chương 1. Tổng quan về kiến trúc công trình 1. Hệ thống thông gió Về quy hoạch: xung quanh công trình trồng hệ thống cây xanh để dẫn gió, che nắng, chắn bụi, điều hoà không khí. Tạo nên môi trường trong sạch thoáng mát.
Về thiết kế: Các phòng ở trong công trình được thiết kế hệ thống cửa sổ, cửa đi, ô thoáng, tạo nên sự lưu thông không khí trong và ngoài công trình. Đảm bảo môi trường không khí thoải mái, trong sạch. Hệ thống chiếu sáng Kết hợp ánh sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo. Chiếu sáng tự nhiên: Các phòng đều có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên ngoài kết hợp cùng ánh sáng nhân tạo đảm bảo đủ ánh sáng trong phòng.
Chiếu sáng nhân tạo: Được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kết điện chiếu sáng trong công trình dân dụng. Hệ thống phòng cháy chữa cháy Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và cầu thang. Thiết kết đặt hệ thống hộp họng cứa hoả được nối với nguồn nước chữa cháy. Mỗi tầng đều được đặt biển chỉ dẫn về phòng và chữa cháy.
Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hoả CO2MFZ4 (4kg) chia làm 2 hộp đặt hai bên khu phòng ở. Hệ thống chống sét Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng. Hệ thống thoát hiểm Công trình có hệ thống 2 cầu thang bộ là hệ thống thuận tiện cho việc giao thông trong công trình, cũng như thoát hiểm khi có sự cố xảy ra. Hệ thống thoát rác Rác thải được tập trung ở các tầng thông qua kho thoát rác bố trí ở các tầng, chứa gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận để đưa rác thải ra ngoài.
Trang 8 Chương 2. Tổng quan về kết cấu công trình PHẦN II. KẾT CẤU CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 2.
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2. Giải pháp kết cấu theo phương đứng Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì: - Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất. - Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình. - Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình.
Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau : - Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống. - Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp. - Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép. Mỗi loại kết cấu đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng, phù hợp với từng công trình có quy mô và yêu cầu thiết kế khác nhau.
Do đó, việc lựa chọn giải pháp kết cấu phải được cân nhắc kỹ lưỡng, phù hợp với từng công trình cụ thể, đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật. Hệ kết cấu khung có ưu điểm là có khả năng tạo ra những không gian lớn, linh hoạt, có sơ đồ làm việc rõ ràng. Tuy nhiên, hệ kết cấu này có khả năng chịu tải trọng ngang kém (khi công trình có chiều cao lớn, hay nằm trong vùng có cấp động đất lớn). Hệ kết cấu này được sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 -12 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8, và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9.
Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi chiếm ưu thế trong thiết kế nhà cao tầng do khả năng chịu tải trong ngang khá tốt. Tuy nhiên, hệ kết cấu này đòi hỏi tiêu tốn vật liệu nhiều hơn và thi công phức tạp hơn đối với công trình sử dụng hệ khung. Hệ kết cấu ống tổ hợp thích hợp cho công trình siêu cao tầng do khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chống chịu tải trọng ngang rất lớn. Trang 9 Chương 2.
Tổng quan về kết cấu công trình Tuỳ thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình, tính khả thi và khả năng đảm bảo ổn định của công trình mà có lựa chọn phù hợp cho hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng. Căn cứ vào quy mô công trình ( 10 tầng + 1 hầm), sinh viên sử dụng hệ chịu lực khung lõi (khung chịu toàn bộ tải trọng đứng và lõi chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác đồng thời làm tăng độ cứng của công trình) làm hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình. Giải pháp kết cấu theo phương ngang Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh của công trình. Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất.
Vì vậy cần ưu tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng. Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rông rãi hiện nay gồm: - Sàn sườn bê tông cốt thép Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn. Ưu 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. Nhược 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.
Không tiết kiệm không gian sử dụng. - Sàn không dầm Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Ưu 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. 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. Nhược điểm: Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm.
Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó khối lượng sàn tăng. - Sàn không dầm ứng lực trước Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Cốt thép được ứng lực trước. Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn.
Giảm được chiều cao công trình. Tiết kiệm được không gian sử dụng. Phân chia không gian các khu chức năng dễ dàng Nhược điểm: Tính toán phức tạp. Thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng.
Trang 10 Chương 2. Tổng quan về kết cấu công trình - Sàn không dầm dạng hộp rỗng Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Có các hộp nhựa tạo rỗng bỏ bớt phần bê tông không làm việc trong sàn. Ưu điểm: Sàn hộp có trọng lượng nhẹ nên có thể vượt nhịp lớn từ 8-20m.
Chiều dày dù khác nhau nhưng sàn bê tông không dầm vẫn có thể chịu được tải trọng gấp đôi kể cả khi cắt giảm trọng lượng bê tông, dẫn đến làm giảm tải trọng tác dụng vào hệ cột và móng của công trình. Nhược điểm: Độ cứng tổng thể của công trình nhỏ hơn so với phương án sàn dầm truyền thống, do đó cần phải kiểm soát kỹ hơn các vấn đề về chuyển vị của công trình. Quá trình thi công cần tuân thủ đúng kỹ thuật công nghệ để đảm bảo chất lượng công trình. - Kết luận Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, điều kiện thi công tại địa phương, sinh viên chọn phương án hệ sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối.
Có thể linh hoạt trong việc lựa chọn phương án thi công, việc tính toán đơn giản, đảm bảo khả năng chịu lực của công trình cũng như chi phí hợp lý. Giải pháp kết cấu phần móng Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng. Với quy mô công trình 1 tầng hầm, 1 tầng thương mại và 9 tầng căn hộ cùng với điều kiện địa chất khu vực xây dựng tương đối yếu nên sinh viên lựa chọn 2 phương án móng cọc ép ly tâm ứng suất trước và móng cọc khoan nhồi để tính toán và đưa ra lựa chọn phù hợp. VẬT LIỆU SỬ DỤNG CHO CÔNG TRÌNH 2.
Bê tông Bảng 2.1: Thông số vật liệu bê tông (lấy theo mục 6. Cấp độ bền Thông số Kết cấu sử dụng Rb = 14,5 Mpa = 1,45 (kN/cm2) Sàn, dầm, cầu Rbt = 1,05 Mpa = 0,105 (kN/cm2) thang B25(M350) Rb,ser = 18,5 Mpa = 1,85 (kN/cm2) Rbt,ser = 1,55 Mpa = 0,155 (kN/cm2) Eb = 30×103 Mpa = 30102 (kN/cm2) Rb = 17 Mpa = 1,7 (kN/cm2) Cột, móng, vách B30(M400) Rbt = 1,15 Mpa = 0,115 (kN/cm2) Rbt,ser = 1,75 Mpa = 0,175 (kN/cm2) Trang 11 Chương 2. Tổng quan về kết cấu công trình Rb,ser = 22 Mpa = 2,2 (kN/cm2) Eb = 32,5×103 Mpa = 32,5×102 (kN/cm2) 2. Cốt thép Bảng 2.2: Thông số vật liệu cốt thép (lấy theo mục 6.
Vật liệu Cấp độ bền Thông số Rs = 210 (MPa) = 21 (kN/cm2) CB240-T Rsw = 170 (MPa) = 17 (kN/cm2). Cốt thép Rs = 260 (MPa) = 26 (kN/cm2) CB300-V Rsw = 210 (MPa) = 21 (kN/cm2) Es = 20×104 (MPa) = 20×103 (kN/cm2). Chiều dày lớp bê tông bảo vệ Lớp bê tông bảo vệ cần phải đảm bảo được các điều kiện sau: - Sự làm việc đồng thời của cốt thép với bê tông. - Sự neo cốt thép trong bê tông và khả năng bố trí các mối nối của các chi tiết cốt thép.
- Tính toàn vẹn của cốt thép dưới các tác động của môi trường xung quanh (kể cả khi có môi trường xâm thực). - Khả năng chịu lửa của kết cấu. Chiều dày lớp bê tông bảo vệ được xác định dựa theo các yêu cầu trong điều này có kể đến vai trò của cốt thép trong kết cấu (là cốt thép dọc chịu lực hoặc cốt thép cấu tạo), loại kết cấu (cột, bản sàn, dầm, các cấu kiện của móng, tường và các kết cấu tương tự), đường kính và loại cốt thép.