Thiết kế kết cấu và tổ chức thi công Ký túc xá trường Đại học Phương Đông

LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước, ngành xây dựng cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các lĩnh vực khoa học công nghệ, ngành xây dựng đã và đang có những bước tiến đáng kể. Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất và năng lực, có tinh thần cống hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nước ngày càng văn minh, hiện đại hơn. Đối với các trường Đại học ở đất nước ta hiện nay, nhu cầu về ký túc xá cho sinh viên đang được đầu tư phát triển mạnh. Nhà dạng tổ hợp cao tầng là một hướng phát triển mạnh và có nhiều tiềm năng. Việc thiết kế kết cấu và tổ chức thi công một nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản, thiết thực với người kỹ sư xây dựng. Chính vì vậy, đề tải tốt nghiệp của em là “ Ký túc xá trường Đại học Phương Đông” Được xây dựng ở quận Đống Đa, thành phố Hà Nội. Nội dung của đồ án gồm 3 phần: Phần 1: Kiến Trúc Công Trình Phần 2: Kết cấu công trình Phần 3: Công nghệ và tổ chức thi công.

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước, ngành xâydựng cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽcủa các lĩnh vực khoa học công nghệ, ngành xây dựng đã và đang có những bướctiến đáng kể Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cầnmột nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất và năng lực, có tinhthần cống hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nước ngày càng vănminh, hiện đại hơn

Đối với các trường Đại học ở đất nước ta hiện nay, nhu cầu về ký túc xá chosinh viên đang được đầu tư phát triển mạnh Nhà dạng tổ hợp cao tầng là một hướngphát triển mạnh và có nhiều tiềm năng Việc thiết kế kết cấu và tổ chức thi công mộtnhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản, thiết thực với người kỹ sư xây dựng.Chính vì vậy, đề tải tốt nghiệp của em là “ Ký túc xá trường Đại học Phương Đông”Được xây dựng ở quận Đống Đa, thành phố Hà Nội

Nội dung của đồ án gồm 3 phần:

- Phần 1: Kiến Trúc Công Trình

- Phần 2: Kết cấu công trình

- Phần 3: Công nghệ và tổ chức thi công

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ môn Kỹ thuật Xâydựng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý giá của mình cho emcũng như các bạn sinh viên trong những năm học qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm

ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Nguyễn Văn Mạnh – Trưởng bộ môn Kỹ thuật Xây dựng,

Thạc sĩ Đặng Văn Phi đã hướng dẫn tận tình giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt

nghiệp Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, động viên em trong suốt thời gianqua đã tạo động lực cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hóa lại toàn bộ kiếnthức đã học cũng như học hỏi thêm những lý thuyết tính toán kết cấu và các côngnghệ thi công đang được áp dụng cho các công trình nhà cao tầng ở nước ta hiệnnay Do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp của em có những hạn chế

và không tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý củacác thầy cô và các bạn để có thể thiết kế được các công trình hoàn thiện sau này

Hà nội, ngày 30 tháng 06 năm 2017

Sinh viên: Nguyễn Thị Ngọc Ánh

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

MSSV

LỚP

: TS NGUYỄN VĂN MẠNH : NGUYỄN THỊ NGỌC ÁNH :1221070008

:DCXDDC57

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu về công trình

Tên công trình: Ký túc xá Đại học Phương Đông

Địa điểm xây dựng: quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội

Chức năng của công trình : ký túc xá

Quy mô công trình: Ký túc xá 11 tầng với diện tích mặt bằng khoảng: 500( m2),gồm 11 tầng nổi, 1 tầng tum, 1 tầng mái Trong đó tầng 1 là căng tin, tầng 2 là tầnglàm phòng đọc, siêu thị, quản lý, tầng tum được dùng làm tầng kỹ thuật

1.2 Giải pháp kiến trúc

1.2.1 Giải pháp mặt bằng

- Ký túc xá cho sinh viên Đại học Phương Đông với ý tưởng thiết thể hiện sựsang trọng, tiện nghi cho sinh viên, bao gồm 11 tầng nổi, 1 tầng tum được bố tríchia làm 4 phần:

+ Tầng 1: căng tin, phòng quản l, WC

vk1

d5

vk3 dw

a

e

d2 s9

+ Tầng 2: bao gồm không gian siêu thị, phòng đọc, wc

s4 d7

c

b

s2

d d

+ Tầng 3-11: Phòng ký túc Các phòng được thiết kế sang trọng,tiện nghi Cácphòng đều được tiếp nhận ánh sáng tự nhiên

d7*

d9

d9 d9

dkt1

d7 d8

kt-

a

d9

+ Tầng tum được thiết kế làm phòng kỹ thuật thang máy.

1.2.2 Giải pháp mặt đứng

Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạothành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vựckiến trúc

Công trình được phát triển trên cao một cách liên tục và đơn điệu từ tầng 3trở lên Không có sự thay đổi đột ngột nhà theo chiều cao do đó không gây ra nhữngbiên độ lớn tập trung ở đó Từ tầng 1 đến tầng mái công trình sử dụng hệ lưới cộtkết hợp với lõi thang máy đặt ở khu vực trung tâm tòa nhà Mục đích chủ yếu là tiếtkiệm không gian mặt bằng cho các căn hộ thành phần Tuy nhiên công trình vẫn tạo

ra được sự cân đối cần thiết

Các phòng đều có các cửa sổ bố trí hợp lý đảm bảo lượng ánh sáng cần thiết.Bên cạnh đó các lô gia ở các mặt đứng được nhô ra so với mặt bằng chung nhờ các

hệ cột bố trí lệch đã tạo cho toàn thể ngôi nhà các điểm nhất cần thiết mang tínhthẩm mỹ cao

3 6

c d

mặt đứng trục a-e mặt đứng trục e-a

1.2.3 Giải pháp thông gió chiếu sáng

Mỗi phòng trong toà nhà đều có hệ thống cửa sổ và cửa đi, phía mặt đứng làcửa sổ kính nên việc thông gió và chiếu sáng đều được đảm bảo Các phòng đềuđược thông thoáng và được chiếu sáng tự nhiên từ hệ thống cửa sổ, cửa đi, bancông, hành lang và các sảnh tầng kết hợp với thông gió và chiếu sáng nhân tạo.Hành lang giữa kết hợp với sảnh lớn đã làm tăng sự thông thoáng cho ngôi nhà vàkhắc phục được một số nhược điểm của giải pháp mặt bằng

1.2.4 Giải pháp về giao thông

Giao thông theo phương ngang trên mặt bằng có đặc điểm là cửa đi của cácphòng đều ở ngay hành lang của tầng, từ đây có thể ra thang bộ và thang máy để lênxuống tuỳ ý, đây là nút giao thông theo phương đứng

Giao thông theo phương đứng gồm thang bộ và thang máy thuận tiện choviệc đi lại Thang máy còn lại đủ kích thước để vận chuyển đồ đạc cho các phòng,đáp ứng được yêu cầu đi lại và các sự cố có thể xảy ra

1.3 Giải pháp kỹ thuật

1.3.1 Giải pháp về cung cấp điện, nước

1.3.1.1 Giải pháp cung cấp về điện:

Nguồn cung cấp điện của công trình là điện 3 pha 4 dây 380V/ 220V Cungcấp điện động lực và chiếu sáng cho toàn công trình được lấy từ trạm biến thế đãxây dựng cạnh công trình Phân phối điện từ tủ điện tổng đến các bảng phân phốiđiện của các phòng bằng các tuyến dây đi trong hộp kỹ thuật điện Dây dẫn từ bảngphân phối điện đến công tắc, ổ cắm điện và từ công tắc đến đèn, được luồn trongống nhựa đi trên trần giả hoặc chôn ngầm trần, tường Tại tủ điện tổng đặt các đồng

hồ đo điện năng tiêu thụ cho toàn nhà, thang máy, bơm nước và chiếu sáng côngcộng Mỗi phòng đều có 1 đồng hồ đo điện năng riêng đặt tại hộp công tơ tập trung

ở phòng kỹ thuật của từng tầng

1.3.1.2 Giải pháp cung cấp về nước:

Hệ thống cấp nước: Nước cấp được lấy từ mạng cấp nước bên ngoài khu vực

qua đồng hồ đo lưu lượng nước vào bể nước trên mái của công trình Từ bể nước sẽđược phân phối qua ống chính, ống nhánh đến tất cả các thiết bị dùng nước trongcông trình Nước nóng sẽ được cung cấp bởi các bình đun nước nóng đặt độc lập tạimỗi khu vệ sinh của từng tầng Đường ống cấp nước dùng ống thép tráng kẽm cóđường kính từ 15 đến 65 Đường ống trong nhà đi ngầm sàn, ngầm tường và đi

trong hộp kỹ thuật Đường ống sau khi lắp đặt xong đều phải được thử áp lực vàkhử trùng trước khi sử dụng, điều này đảm bảo yêu cầu lắp đặt và yêu cầu vệ sinh.

Hệ thống thoát nước và thông hơi: Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt được

thiết kế cho tất cả các khu vệ sinh trong khu nhà Có hai hệ thống thoát nước bẩn và

hệ thống thoát phân Nước thải sinh hoạt từ các xí tiểu vệ sinh được thu vào hệthống ống dẫn, qua xử lý cục bộ bằng bể tự hoại, sau đó được đưa vào hệ thốngcống thoát nước bên ngoài của khu vực Hệ thống ống đứng thông hơi 60 được bốtrí đưa lên mái và cao vượt khỏi mái một khoảng 700mm Toàn bộ ống thông hơi vàống thoát nước dùng ống nhựa PVC của Việt nam, riêng ống đứng thoát phân bằnggang Các đường ống đi ngầm trong tường, trong hộp kỹ thuật, trong trần hoặcngầm sàn

1.3.2 Giải pháp về hệ thống chống sét:

Công trình có hệ thống chống sét đảm bảo cho các thiết bị điện không bị ảnhhưởng : Kim thu sét, lưới dây thu sét chạy xung quanh mái, hệ thống dây dẫm vàcọc nối đất theo quy phạm chống sét hiện hành

Để đảm bảo an toàn cho người và thiết bị hệ thống tiếp đất được thực hiệnbằng một hệ thống các cọc đồng tiếp đất D16 dài 1.5m đóng ngập sâu trong đất.Dây nối đất bằng cáp đồng trần 70mm2 Tất cả các vỏ thiết bị có thể gây ra tai nạn

do điện áp nguy hiểm sẽ được nối đất an toàn phải phù hợp với tiêu chuẩn ViệtNam Điện trở nối đất của hệ thống nối đất an toàn yêu cầu nhỏ hơn hoặc bằng 4Ω

Để bảo vệ phòng sét đánh trực tiếp, hệ thống thu sét được thiết kế dùng mộtống kim thu, có bộ thu sét và được lắp trên cột bằng ống thép tráng kẽm cao 5m, lắptrên mái công trình

Dây dẫn sét bằng đồng 70mm2 được lắp chìm trong tường, dẫn xuống và nốivới hệ thống tiếp đất riêng Điện trở nối đất của hệ thống yêu cầu nhỏ hoặc bằng10Ω

Sau khi lắp hệ thống chống sét và tiếp đất xong, đo kiểm tra tiếp đất địa, nếuđiện trở tiếp đất không đạt yêu cầu thì phải tăng cường thêm cọc hoặc tăng hóa chấtlàm giảm điện trở đất

1.3.3 Giải pháp về thông tin liên lạc

Dây điện thoại dùng loại 4 lõi được luồn trong ống PVC và chôn ngầm trongtường, trần Dây tín hiệu angten dùng cáp đồng, luồn trong ống PVC chôn ngầmtrong tường Tín hiệu thu phát được lấy từ trên mái xuống, qua bộ chia tín hiệu và đi

đến từng phòng Trong mỗi phòng có đặt bộ chia tín hiệu loại hai đường, tín hiệusau bộ chia được dẫn đến các ổ cắm điện Trong mỗi căn hộ trước mắt sẽ lắp 2 ổcắm máy tính, 2 ổ cắm điện thoại, trong quá trình sử dụng tuỳ theo nhu cầu thực tếkhi sử dụng mà ta có thể lắp đặt thêm các ổ cắm điện và điện thoại.

1.3.4 Giải pháp về phòng cháy chữa cháy của công trình:

Bố trí hộp vòi chữa cháy ở mỗi sảnh cầu thang của từng tầng Vị trí của hộpvòi chữa cháy được bố trí sao cho người đứng thao tác được dễ dàng Các hộp vòichữa cháy đảm bảo cung cấp nước chữa cháy cho toàn công trình khi có cháy xảy

ra Mỗi hộp vòi chữa cháy được trang bị 1 cuộn vòi chữa cháy đường kính 50mm,dài 30m, vòi phun đường kính 13mm có van góc Bố trí một bơm chữa cháy đặttrong phòng bơm (được tăng cường thêm bởi bơm nước sinh hoạt) bơm nước quaống chính, ống nhánh đến tất cả các họng chữa cháy ở các tầng trong toàn côngtrình Bố trí một máy bơm chạy động cơ điezel để cấp nước chữa cháy khi mất điện.Bơm cấp nước chữa cháy và bơm cấp nước sinh hoạt được đấu nối kết hợp để cóthể hỗ trợ lẫn nhau khi cần thiết Bể chứa nước chữa cháy được dùng kết hợp với bểchứa nước sinh hoạt, luôn đảm bảo dự trữ đủ lượng nước cứu hoả yêu cầu, trong bể

có lắp bộ điều khiển khống chế mức hút của bơm sinh hoạt Bố trí hai họng chờ bênngoài công trình Họng chờ này được lắp đặt để nối hệ thống đường ống chữa cháybên trong với nguồn cấp nước chữa cháy từ bên ngoài Trong trường hợp nguồnnước chữa cháy ban đầu không đủ khả năng cung cấp, xe chữa cháy sẽ bơm nướcqua họng chờ này để tăng cường thêm nguồn nước chữa cháy, cũng như trường hợpbơm cứu hoả bị sự cố hoặc nguồn nước chữa cháy ban đầu đã cạn kiệt

Thang máy chở hàng có nuồn điện dự phòng nằm trong một phòng có cửachịu lửa đảm bảo an toàn khi có sự cố hoả hoạn

1.4 Tình hình phát triển của ngành xây dựng trên Thế giới và ở Việt Nam:

1.4.1 Tình hình phát triển của ngành xây dựng trên Thế giới

Ngành Xây dựng thế giới nói chung vẫn đang trong thời gian hồi phục.Trung Quốc sắp vượt Mỹ là điểm nhấn quan trọng trong ngành Xây dựng Theonghiên cứu gần đây cho biết, cứ theo đà này, ngành Xây dựng sẽ tăng trưởng

khoảng 4,5% mỗi năm Phần lớn sự tăng trưởng này được tập trung và có ảnh

hưởng nhiều nhất là các thị trường của Hoa Kỳ, Trung Quốc và Ấn Độ Do cuộccạnh tranh khốc liệc hiện nay của thị trường vốn từ Trung Quốc, các nước châu Á làmục tiêu hấp dẫn cho các nhà đầu tư Trong khi đó, các Cty xây dựng châu Âu và

Mỹ chuyển trọng tâm của họ tới thị trường châu Phi và Trung Đông

Xu hướng tại một số quốc gia trên thế giới:

Nói về khu vực, có thể thấy rằng xu hướng phát triển nhất là ở châu Á, gồm

Ấn Độ và Trung Quốc, còn ở khu vực khác là một số nước ở châu Phi và TrungĐông Các Cty xây dựng Tây Âu phát hiện ra châu Phi là thị trường mới nổi, trongkhi các Cty xây dựng của Mỹ có xu hướng tập trung vào Trung Đông Các Cty xâydựng ở khu vực Trung Đông và châu Phi được dự đoán phát triển mạnh nhất trongkhoảng thời gian 2016 - 2020, vượt qua khu vực châu Á - Thái Bình Dương

Châu Âu: Hiện nay xu hướng ở châu Âu là hướng tới xây dựng bền vững.Đặc biệt là Vương quốc Anh - là quốc gia có lợi nhuận thị trường xây dựng lớn nhấtthứ ba trên thế giới, các nhà đầu tư tiềm năng tại Trung Quốc và Trung Đông tậptrung nguồn lực vào bất động sản tại đây Giả định rằng đến năm 2025, ngành Xâydựng Anh quốc tăng gấp đôi tỷ lệ trung bình của Tây Âu Tuy nhiên, doanh số bántrong ngành Xây dựng là cơ sở hạ tầng từ các dự án của Chính phủ Có thể nói rằng,yếu tố quan trọng của thành công ngành Xây dựng Anh quốc là do năng lực quản lýcác dự án lớn

Tiểu các vương quốc Ả rập (UAE): Vị trí của UAE là vị trí trung tâm cho dulịch và kinh doanh nên sẽ thu hút nhiều quan tâm của lĩnh vực xây dựng Các dự án

cơ sở hạ tầng lớn ví dụ như dự án phát triển Adventure Studios của Dubai, dự ánKênh nước Dubai, EXPO 2020 tại Dubai sẽ đặc biệt thu hút ngành Xây dựng

Qatar: Do sự đầu tư công lớn vào các dự án hạ tầng, tăng trưởng hoạt độngxây dựng được đẩy mạnh Các chuyên gia tiên đoán rằng tỷ lệ tăng trưởng sẽ tiếptục trong 5 năm tới vì một số sự kiện sắp tới như 2022 FIFA World Cup và dự ánTầm nhìn 2030

Saudi Arabia: Nước này đang nỗ lực tăng cường nền kinh tế của mình baogồm đầu tư vào phát triển các công trình xây dựng nhà ở và hạ tầng Họ còn tậptrung vào phát triển các công trình mang tính bền vững, thân thiện về mặt môitrường với những ứng dụng công nghệ hiện đại, tiên tiến

Châu Á: Do cuộc cạnh tranh khốc liệt với nền kinh tế Trung Quốc hiện nay một thị trường mới nổi - một "con hổ châu Á" mới phát sinh, vì thế những quốc gianhỏ hơn cũng sẽ trở thành quan trọng cho ngành Xây dựng đầu tư

-Theo một nghiên cứu của PwC cho biết, Indonesia, Việt Nam và Philippines - lànhững quốc gia có thể dành được sự tập trung của nhiều nhà đầu tư phát triển Hơn50% của tất cả các Cty xây dựng lớn trên thế giới đã bắt đầu tiến hành tấn công tạicác thị trường mới nổi

Mặc dầu yếu tố chính trị có thể phần nào ảnh hưởng đến tình hình phát triển xâydựng ở một số quốc gia châu Á nhưng các dự báo về mặt trung hạn cho thấy, đếnnăm 2020, thị trường hấp dấn nhất ở châu Á sẽ là các quốc gia Indonesia vàPhilippines Các nhà đầu tư rất lạc quan về hai thị trường này và họ đã theo dõi,khảo sát trước đó và tiên đoán về sự phát triển vượt bậc Với những ưu đãi về lãisuất, sự phát triển của ngành xây dựng đến 2020 rất khả quan.

1.4.2 Tình hình phát triển của ngành xây dựng ở Việt Nam:

Năm 2016, các chỉ tiêu phát triển kinh tế - xã hội chủ yếu của ngành Xâydựng duy trì được mức tăng trưởng khá Giá trị sản xuất ngành Xây dựng năm 2016theo giá hiện hành ước đạt khoảng 1.089,3 nghìn tỷ đồng, tăng 10,4% so với năm

2015 đạt 104% kế hoạch năm ; tính theo giá so sánh năm 2010 đạt khoảng 862,5nghìn tỷ đồng, tăng 10,1% so với năm 2015 Theo giá so sánh năm 2010, giá trịtăng thêm của ngành Xây dựng năm 2016 đạt khoảng 189,2 nghìn tỷ đồng, tăng10% so với năm 2015, chiếm tỷ trọng 6,19% GDP cả nước (năm 2015 chiếm 5,97%GDP)

Như vậy ngành xây dựng đang có xu hưởng khởi sắc ở trên thế giới và ViệtNam trong thời gian gần đây, đóng góp một phần không nhỏ vào nền kinh tế nướcnhà

PHẦN II: KẾT CẤU

NHIỆM VỤ:

1.CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH

2.CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

3.CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

MSSV

LỚP

: TS NGUYỄN VĂN MẠNH : NGUYỄN THỊ NGỌC ÁNH :1221070008

:DCXDDC57

CHƯƠNG 2 : GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH

2.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu

2.1.1 Phân tích đánh giá ưu điểm, nhược điểm và phạm vi áp dụng của giải pháp kết cấu chịu lực chính:

2.1.1.1 Hệ tường chịu lực

- Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là cáctường phẳng Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường thông qua các bản sàn đượcxem là cứng tuyệt đối Trong mặt phẳng của chúng các vách cứng (chính là tấmtường) làm việc như thanh công xôn có chiều cao tiết diện lớn.Với hệ kết cấu nàythì khoảng không bên trong công trình còn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêucầu về kết cấu

+ Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, ít dầm, độ cứng ngang nhà lớn, cách âm tốt,chiếu sáng và thông gió tốt

+ Nhược điểm: Bố trí không gian các phòng bị đơn điệu, không linh hoạt, cácphòng thường được bố trí bằng nhau Tường ngang chịu lực dày và nhiều,tốn vật liệu xây dựng làm tường và móng, tải trọng của nhà lớn

→ Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng, tuy nhiên theo điềukiện kinh tế và yêu cầu kiến trúc của công trình ta thấy phương án này khôngthoả mãn

2.1.1.2 Hệ khung chịu lực:

- Hệ được tạo bởi các cột và các dầm liên kết cứng tại các nút tạo thành hệkhung không gian của nhà Đây là hệ kết cấu được sử dụng phổ biến trong lĩnh vựcxây dựng dân dụng của Việt Nam

+ Ưu điểm: Hệ kết cấu này tạo ra được không gian kiến trúc lớn và khá linhhoạt, thích hợp với các công trình nhà ở có sơ đồ làm việc rõ ràng

+ Nhược điểm: Tỏ ra kém hiệu quả khi tải trọng ngang công trình lớn vì kếtcấu khung có độ cứng chống cắt và chống xoắn không cao Nếu muốn sửdụng hệ kết cấu này cho công trình thì tiết diện cấu kiện sẽ khá lớn, làm ảnhhưởng đến tải trọng bản thân công trình và chiều cao thông tầng của côngtrình

→ Đo đó khung chịu lực chỉ nên sử dụng cho các công trình có độ cao nhỏ hơn 40mthì mới đem lại hiệu quả kinh tế và tính thẩm mỹ

2.1.1.3 Hệ lõi chịu lực:

- Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhậntoàn bộ tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất Trong nhà cao tầnglõi cứng được bố trí kết hợp với thang máy

+ Ưu điểm: Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu lực ngang khá tốt và tận dụngđược giải pháp vách cầu thang là vách bêtông cốt thép

+ Nhược điểm: Tuy nhiên để hệ kết cấu thực sự tận dụng hết tính ưu việt thì

hệ sàn của công trình phải rất dày và phải có biện pháp thi công đảm bảochất lượng vị trí giao nhau giữa sàn và vách

2.1.1.4 Hệ kết cấu hỗn hợp:

a) Hệ khung - vách (giằng):

- Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợpgiữa khung và vách cứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầuthang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hoặc các tường biên là các khu vực cótường liên tục nhiều tầng Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại củangôi nhà Hai hệ thống khung và vách được lên kết qua hệ kết cấu sàn Hệ thốngvách cứng đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế đểchịu tải trọng thẳng đứng

+ Ưu điểm: Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện,giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu kiến trúc

+ Nhược điểm: Độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra hiệu quả

ở những độ cao nhất định, khi công trình lớn thì bản thân vách cứng cũng phải cókích thước đủ lớn mà điều đó khó có thể thực hiện được Ngoài ra hệ thống váchcũng cản trở để tạo ra các không gian rộng

b) Hệ khung lõi:

- Là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dưới dạng tổ hợp giữa kết cấukhung và lõi cứng Lõi cứng làm bằng bêtông cốt thép Chúng có thể dạng lõi kínhoặc vách hở thường bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ Hệ thống khung bốtrí ở các khu vực còn lại Hai hệ thống khung và lõi được liên kết với nhau qua hệthống sàn Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn

+ Ưu điểm: Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống lõi vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng Sự phânchia rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc Tải trọng ngang của công trình do cả hệ khung và lõi cùng chịu, thông thường do hình dạng và cấu tạo

nên lõi có độ cứng lớn nên cũng trở thành nhân tố chiụ lực ngang lớn trong công trình nhà cao tầng.

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu tối ưu cho công trình:

Thông thường có 3 giải pháp kết cấu sàn: Sàn nấm, sàn sườn, sàn ô cờ

- Với sàn nấm: Khối lượng bê tông lớn nên giá thành sẽ cao, khối lượng côngtrình lớn do đó kết cấu móng phải có cấu tạo tốt, khối lượng cũng vì thế mà tănglên Ngoài ra dưới tác dụng của gió động và động đất thì khối lượng lượng tham giadao động lớn  Lực quán tính lớn  Nội lực lớn làm cho cấu tạo các cấu kiệnnặng nề kém hiệu quả về mặt giá thành cũng như kiến trúc

Ưu điểm của sàn nấm là chiều cao tầng giảm nên cùng chiều cao nhà sẽ có sốtầng lớn hơn Tuy nhiên để cấp nước, cấp điện và điều hoà ta phải làm trần giả nên

ưu điểm này không có giá trị cao

- Với sàn sườn: Do độ cứng ngang của công trình lớn nên khối lượng bê tôngkhá nhỏ  Khối lượng dao động giảm  Nội lực giảm  Tiết kiệm được bê tông

và thép cũng do độ cứng công trình khá lớn nên chuyển vị ngang sẽ giảm tạo tâm líthoải mái cho người sử dụng

Nhược điểm của sàn sườn là chiều cao tầng lớn và thi công phức tạp hơnphưong án sàn nấm tuy nhiên đây cũng là phương án khá phổ biến do phù hợp vớiđiều kiện kỹ thuật thi công hiện nay của các công ty xây dựng

- Với sàn ô cờ: Tuy khối lượng lượng công trình là nhỏ nhất nhưng do thi côngrất phức tạp trong các công việc thi công chính như lắp ván khuôn, đặt cốt thép, đổ

bê tông v.v nên phưong án này không khả thi

Qua phân tích, so sánh các phương án trên ta chọn phương án dùng sàn sườntoàn khối Dựa vào hồ sơ kiến trúc công trình, giải pháp kết cấu đã lựa chọn và tảitrọng tác dụng lên công trình để thiết kế mặt bằng kết cấu cho các sàn Mặt bằng kếtcấu được thể hiện trên các bản vẽ kết cấu

2.2 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện kết cấu công trình:

- Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sungcho tính năng chịu lực thấp

- Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tảitrọng lặp lại (động đất, gió bão)

- Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tínhchất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình

- Vật liệu có giá thành hợp lý

- Trong điều kiện tại Việt Nam hay các nước thì vật liệu BTCT hoặc thép làcác loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhàcao tầng

- Bê tông sử dụng cho kết cấu bên trên và cọc dùng B25 với các chỉ tiêu nhưsau:

+ Khối lượng riêng:  = 25kN/m3

+ Cường độ tính toán: Rb = 14,5MPa

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 1,05Mpa

+ Mô đun đàn hồi: Eb = 30 x 103Mpa

- Cốt thép gai  ≥10 dùng cho kết cấu bên trên và cọc dùng loại AIII với cácchỉ tiêu:

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rs’ = 365Mpa

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rsc= 365Mpa

+ Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw = 285Mpa

+ Mô đun đàn hồi: Es = 2,1x105Mpa

- Cốt thép trơn  <10 dùng loại AI với các chỉ tiêu:

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rs = 225Mpa

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rsc = 225Mpa

+ Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw = 175Mpa

+ Mô đun đàn hồi: Es = 2,1x105Mpa

+ Vữa xi măng - cát, gạch xây tường:  = 18kN/m3

+ Gạch lát nền Ceramic:  = 20kN/m3

- Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải:

2.2.2 Xác định sơ bộ chiều dày sàn

- Quan niệm tính: xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang Sànkhông bị rung động, không dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vịtại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tải trọng ngang Trong tính toánkhông tính đến việc sàn bị yếu do khoan lỗ để treo các thiết bị kỹ thuật nhưđường ống điện lạnh thông gió, cứu hỏa cũng như các đường ống đặt ngầmkhác trong sàn

- Trong mặt bằng dầm sàn tầng điển hình có một số ô sàn có kích thước lớnnhư ô sàn (7,2mx7,2m), không dùng hệ dầm trực giao nên bề dày sàn có thểlớn, đổi lại sàn có độ cứng lớn, làm tăng độ cứng không gian của công trình,đặc biệt công trình cao tầng chịu tải trọng ngang lớn, không cần bố trí cácdầm đỡ tường ngăn phòng

- Việc chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng lênsàn Có thể xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn theo công thức:

+ D: hệ số phụ thuộc loại tải trọng, D 0,8 1,4 =>chọn D=1

+ m : hệ số phụ thuộc loại sàn, m=30÷45 với sàn bản loại dầm, m=40÷ 45 với

sàn loại bản kê 4 cạnh, m bé với bản đơn kê tự do, m lớn với bản liên tục.

+ Li = 7,2m chiều dài cạnh ngắn của ô sàn điển hình

+ hmin: chiều dày bản bé nhất, 4 cm với sàn mái, 5 cm với sàn nhà dân dụng, 6

cm với sàn nhà công nghiệ( TCVN 356:2005)

- Chọn chiều dày sàn tất cả các tầng 18cm (riêng sàn vệ sinh chọn 15cm).

2.2.3 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện dầm

- Dầm chính:

1 1

8 120,3 0,5

Tên dầm Loại Chiều dài nhịpdầm (m) hd (m) bd (m)

Tên dầm Loại Chiều dài nhịp dầm(m) hd (m) bd (m)