Tìm hiểu kiến trúc, mục đích sử dụng, ý tưởng thiết kế. Bố trí kết cấu trên mặt bằng: loại kết cấu nào, bố trí ra sao, phương án sàn. Các giải pháp đặc biệt về kết cấu nếu có, chú ý các giải pháp chống lực ngang (gió, động đất), chống rung động.
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH
KHOA
CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM Độc lập – Tự do - Hạnh phúc
TIỂU LUẬN NHÀ CAO TẦNG CÔNG TRÌNH: TRUMP TOWER CHICAGO
Chuyên ngành: KT XD Cơng trình DD&CN Khĩa: K32
Hình 1: Trump Tower - Chicago
TỰ XÁC NHẬN KHỐI LƯỢNG CƠNG VIỆC
Trang 2Từ khối lượng công việc yêu cầu của đề bài, nhóm 4 tự phân công nhiệm
vụ công việc cho các thành viên trong nhóm cụ thể như sau:
I- Các thành viên của nhóm 4
1- ………
2- ………
3- ………
4- ………
II- Nhiệm vụ của các thành viên 1/ ………….
+ Thực hiện nội dung: Tham gia tổng hợp tài liệu liên quan, Tìm hiểu kiến trúc, mục đích sử dụng, ý tưởng thiết kế + Thực hiện nội dung: Tìm hiểu về kết cấu: Bố trí kết cấu trên mặt bằng: loại kết cấu nào, bố trí ra sao, phương án sàn Thay đổi kết cấu-kiến trúc trên mặt đứng Các giải pháp đặc biệt về kết cấu nếu có, chú ý các giải pháp chống lực ngang (gió, động đất), chống rung động 2/ ………
+ Thực hiện nội dung: Tìm hiểu về phương pháp thi công, các biện pháp thi công đặc biệt được áp trong công trình + Thực hiện nội dung: Thu thạp hình ảnh minh chứng các nội dung 3/ ……….
+ Thực hiện nội dung: Các điểm đáng chú ý khác nếu có; tổ chức giao thông, phòng chống cháy, thông gió, năng lượng… + Hỗ trợ các thành viên trong nhóm dịch các tài liệu; phụ trách in ấn 4/ ……….
+ Thực hiện nội dung: Các thách thức về mặt thiết kế cũng như thi công + Hỗ trợ các thành viên trong nhóm dịch các tài liệu; kiềm tra sửa lỗi
Trang 3Phần 1: NỘI DUNG TÌM HIỂU TRUMP TOWER I- TÌM HIỂU KIẾN TRÚC, MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG, Ý TƯỞNG THIẾT KẾ
1) Tìm hiểu về kiến trúc
Công trình tháp cao ốc Trump Tower - Chicago là một tòa cao ốc tổng hợp gồm khách sạn và khu căn hộ tuyệt với số tầng 92 tầng, tòa nhà chọc trời nằm ở khu phố thời trang phía bắc Chicago, địa chỉ số 401.Wabash Ave Chicago, Illinois, đạt đến độ cao 1.388 feet (423,2 m) bao gồm chóp của nó, tầng mái nằm
ở độ cao 1.170 feet (356,6 m) Tòa tháp được đặt theo tên ông trùm bất động sản Donald Trump và được thiết kế bởi kiến trúc sư nổi tiếng người Mỹ Adrian Smith của công ty kiến trúc và thiết kế “Skidmore, Owings và Merrill”, công ty
có trụ sở tại Chicago Adrian D Smith sinh ngày 19 tháng 8 năm 1944, ông đã từng thiết kế nhiều tòa nhà, bao gồm cả cấu trúc cao nhất thế giới, Burj Khalifa ở Dubai, cũng như việc xây mong muốn vượt qua những kỹ lục đã
có, Jeddah Tháp, ở Jeddah, Ả-rập Xê-út Ông là kiến trúc sư trưởng của một số tòa nhà nổi tiếng trên trên thế giới bao gồm Trump International Hotel & Tower ở Chicago, Illinois; Jin Mao Tower ở Thượng Hải, Trung Quốc và Zifeng Tháp ở Nam Kinh, Trung Quốc
Trang 4Hình 2: Vị trí tháp Trump Tower, Chicago
2) Mục đích sử dụng
Tòa nhà sử dụng 1/3 số lượng các tầng làm hệ thống khách sạn cao cấp, với số lượng phòng khách sạn là 339 phòng Các tầng còn lại sử dụng cho các dịch vụ Spa, hệ thống chung cư cao cấp, với số căn hộ 486 căn hộ
Tòa nhà được xây dựng với mục đích sử dụng là hệ thống nhà ở chung cư cao cấp và hệ thông khác sạn cao cấp, hệ thống nhà hang là một trong bảy nhà hàng năm sao trong thành phố và một trong ba spa năm sao Khách sạn là một trong hai khách sạn năm ngôi sao ở khu vực Chicago
Ở vị trí tầng 16 của tòa nhà, bố trí một nhà hàng mang tên Sixteen và một sân hiên ngoài trời, có tên The Terrace ở tòa tháp Trump Các nhà hàng hoạt đông để đánh giá sản phẩm ẩm thực, trang trí, vị trí, kiến trúc, được mô tả kiến trúc như là một chuỗi các không gian kiến trúc theo phong cách hiện đại, nhà hàng tiền sản được bố trí hình chữ T, và một hành lang khách sạn được lót bằng thảm, trần nhà kiến trúc hiện đại
Tòa nhà sử dụng 2.100 m2 làm spa, đặt tên là The Spa tại Trump Tower, Spa cung cấp đá quý - infused massage dầu (kim cương, ruby, hoặc sapphire), Spa có câu lạc bộ sức khỏe với bể bơi trong nhà Các Spa tại Trump Tower được nối liền với nhau từ một cầu thang tròn lớn bên trong khách sạn, cho phép khách hàng của mình ra vào Spa từ phòng nghỉ của khách sạn được thiết kế đặc biệt mà không cần sử dụng thang máy
3) Ý tưởng thiết kế
Trang 5Hình 3: Tổng mặt bằng tòa nhà Trump Tower
Với ý tưởng thiết kế tháp Trump Tower, Chicago sẽ là dự án tòa nhà cao nhất tại Hoa Kỳ kể từ khi tháp Sears Tower được hoàn thành vào năm 1974 Trump International Hotel & Tower thể hiện một kiến trúc thực sự hiện đại
Tòa nhà có mặt tiền bằng kính mờ sang trọng, thiết kế kiến trúc của tòa nhà bao bở rèm kính mờ khung nhôm anodized, kết hợp khung thép không gỉ, từ mặt đất lên, không gian đệm, ga ra để xe, một khách sạn và chung cư cao tầng, được thiết kế nội thất với 486 nhà ở chung cư cao cấp và 339 phòng khách sạn và một số khu dịch vụ
Về cảnh quan kiến trúc của tòa nhà Trump International Hotel & Tower rất đẹp và thoán mát: Phía nam của tháp song song với bờ sông Chicago, và vị trí này cho phép cấu trúc để kết nối với lưới điện Bắc-Nam của Chicago Tòa nhà được định hình để tạo nên điểm nhấn của thành phố dọc theo bờ sông, và chiều rộng của
nó cung phù hợp với không gian xung quanh
II- TÌM HIỂU KẾT CẤU
a) Bố trí kết cấu trên mặt bằng:
Mặt bằng công trình được ưu tiên thiết kế với tổng diện tích sàn 240.000
m2, với độ cao 1.388 feet (423,2 m) bao gồm phần chóp, độ cao của sàn mái là 1.170 feet (356,6 m) Với 486 căn hô bao gồm các căn hộ studio, xen lẫn các dãy phòng với 1-4 phòng ngủ và căn hộ penthouse năm phòng ngủ Tòa tháp còn có
Trang 6một khách sạn chung cư sang trọng với 339 phòng khách Ngoài ra giải pháp mặt bằng của tòa nhà còn có bố trí them các khu dịch vụ, giao thông ngang và giao thông đứng, từ mặt đất lên, không gian đệm, sảnh đón, ga ra để xe, sử dụng chung cho tòa nhà
- Hệ thống kết cấu bên chịu lực của Tháp Trump được áp dụng kiểu Kết cấu Outtriger, bao gồm phần lõi ứng đặt ở giữa và một hệ thống cột chống bố
trí xung quang chu vi Cột làm việc chung với lõi cứng thông qua các dầm cứng nằm ngang
Hình 4: Tổng mặt bố trí hệ lõi cứng và cột chống tầng trệt
- Ðây là dạng kết cấu kết hợp giữa lõi cứng và cột chịu lực, thuờng các lõi cức được bố trí tại lõi cầu thang, khu vực kỹ thuật hay phối hợp làm tuờng ngan, cột bố trí bao quanh chu vi Phần lõi cứng liên kết với các vách (cột ) xung quanh bằng các tấm sàn Bê tông cốt thép ứng lực, liên kết cứng với hệ khung vách chịu lực của công trình.
Trang 7Hình 5: Tổng mặt bố trí hệ lõi cứng và cột chống các tầng trên b) Thay đổi kết cấu - kiến trúc trên mặt đứng.
Giải pháp thay đổi kiến trúc theo phương đứng phù hợp với cảnh quan của các công trình xung quanh, tòa tháp đước thiết kế giật cấp thành 4 đợt,
- Đợt 1 từ tầng trệt đến tầng 15 của tòa nhà
- Đợt 2 từ tầng 16 đến tầng 30 của tòa nhà
- Đợt 3 từ tầng 31 đến tầng 50 của tòa nhà
- Đợt 4 từ tầng 51 đến tầng mái của tòa nhà
Về giải pháp kỹ thuật và phân bổ các tầng của tòa nhà được sắp xếp từ dưới lên trên như sau:
+ Tòa nhà có 4 tầng hầm dùng cho các tầng kỹ thuật của ngôi nhà
+ Tầng 1 và tầng 1M dùng cho sảnh đón và khu vực lễ tân, khách chờ + Tầng 3 đến tầng 12 bố trí hành lang giao thông, bãi đỗ xe Khu bán lẻ + Tầng 14 đến tầng 15 bố trí các Spa và các câu lạc bộ
+ Tầng 17 đến tầng 27 bố trí khách sạn
+ Tầng 28 đến tầng 85 bố trí khu chung cư căn hộ cao cấp
+ Tầng 86 thông qua 89 có các căn hộ penthouse
Trang 8Hình 6: Giải pháp thay đổi kết cấu theo phương đứng
Theo phương đứng kết cấu có sự thay đổi phù hợp theo thay đổi kiến trúc
Do diện tích sàn thay đổi theo phương đứng, cụ thể như sau:
- Phần lõi cứng thay đổi tiến diện 3 đợt:
+ Đợt 1: Từ tầng trệt đến tầng 30;
+ Đợt 2: từ tầng 31 đến tầng 50;
+ Đợt 3 từ tầng 51 đến mái
- Phần cột xung quanh cũng thay đổi theo kiến trúc cụ thể là thay đổi 4 đợt:
+ Đợt 1 từ tầng trệt đến tầng 10;
+ Đợt 2 từ tầng 16 đến tầng 30 ; + Đợt 3 từ tầng 31 đến tầng 50 ; + Đợt 4 từ tầng 51 đến tầng mái của tòa nhà
Trang 9Hình 7: Giải pháp thay đổi kết cấu theo phương đứng c) Các giải pháp đặc biệt về kết cấu nếu có, chú ý các giải pháp chống lực ngang (gió, động đất), chống rung động.
- Kết cấu bao gồm lõi cứng đặt ở giữa, các cột bố trí xung quanh chu vi Cột làm việc chung với lõi cứng thông qua các dầm cứng nằm ngang
- Các dầm cứng nằm ngang do có dộ cứng rất lớn (thuờng có chiều cao khoảng 2 tầng nhà) nên có khả nang dảm bảo cho cột & lõi làm việc dồng thời
Trang 10Lúc này hệ kết cấu làm việc nhu dầm công xôn tổ hợp khi chịu lực ngang, các cột phía dón gió chịu kéo và các cột phía khuất gió chịu nén
- Đối với công tháp Trump Các dầm cứng nằm ngang được bố trí với chiều cao 2 tầng , ở các vị trí tầng 13 và 13M, tầng 28 và 28M, tầng 50 và 50M đây là những vị trí xung yếu của tòa nhà, ngoài ra ở các tầng vẫn có các dầm ngang cùng tham gia chịu lực
- Để đảm bảo Trump Tower chịu được tải trọng gió tác dụng vào công trình theo địa hình Chicago, người ta đã sử dụng giải pháp kết cấu Outtriger, hệ thống kết cấu thường được dùng bê tông cường độ cao, gọi là cốt lõi và cùng tham gia chịu lực với hệ thống Outrigger
- Tòa nhà có một lõi trung tâm của bê tông với cánh tay bê tông liên kết 40 chân chống (cột) liên kết nhiều tầng lại với nhau Các chân chống kết nối phần lõi cưng với một vòng cột xung quanh theo chu vi
III- TÌM HIỂU VỀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG, CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐẶC BIỆT ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG CÔNG TRÌNH.
1) Giải pháp lựa chọn vật liệu bê tông
Trump International Hotel & Tower ở Chicago, có phần nền móng đo được
198 ft (60 m) chiều dài, 60 ft (18 m) chiều rộng và 10 ft (3 m) chiều sâu, và cần khoảng 3.000 m3 bê tông Theo yêu cầu của thiết kế, đơn vị thi công đã chọn sử dụng bê tông tự lèn (SCC), đây là một nghiêng cứu sau khi sử dụng thành công công nghệ này trong thời gian xây dựng của tòa nhà Burj Khalifa ở Dubai Là loại bê tông mà hỗn hợp mới trộn xong của nó (hỗn hợp bê tông tươi) có khả năng tự điền đầy các khuôn đổ hoặc cốp pha kể cả những kết cấu dầy đặc cốt thép mà vẫn đảm bảo tính đồng nhất và không cần bất kỳ một tác động cơ học nào từ bên ngoài
Với các yêu cầu nghiêm ngặt đối với chất lượng bê tông như: Nhiệt độ bêtông được giới hạn ở mức tối đa là 80° F (27° C), tại thời điểm đổ bê tông tại chổ, trong quá trình ninh kết, nhiệt độ đạt 170° F (77° C) Yêu cầu cường độ nén
56 ngày là 10.000 psi (69 MPa)
2) Biện pháp thi công
Để tiến hành thi công Trump International Hotel & Tower ở Chicago với 4
Trang 11không bị sụt lở trong quá trình thi công nguời ta dùng biện pháp giữ vách hố đào bằng tuờng cừ thép trong thi công tầng hầm nhà cao tầng Nó được ép bằng Phuong pháp búa rung gồm một cần trục bánh xích và cơ cấu rung ép hoặc máy
ép êm thuỷ lực dùng chính ván cừ đã ép làm dối trọng
Hình 8: Thi công tầng hầm theo phuong pháp botom up
Trump International Hotel & Tower ở Chicago được đóng ván cừ thép để giữ thành đất trong quá trình thi công tầng hầm, ván cừ làm việc duới dạng công -xôn, kết hợp SHORING để giữ thành tường cừ ổn định thành đất, ván cừ thép sẽ được thu hồi bằng máy nhổ cọc hay cần trục tháp sau khi đã thi công xong tầng hầm
Hình 9: Giữ thành hố dào bằng tuờng cừ thép
3) Biện pháp thi công đặc biệt áp dụng
Trang 12Quá trình thi công phần thân của Trump International Hotel & Tower, được đơn vị thi công đã áp dụng một số giải pháp thi công đặc biệt để hoàn thành tông trình
Để đảm bảo tiến độ thi công liên tục, phần lõi cứng được thi công trước, áp dụng biện pháp thi công copha trượt, thi công hệ cột chống xung quanh chu vi, kết hợp cùng với hệ Outtriger để thi công hệ sàn theo thứ tự từ dưới lê
Hình 10: Thi công lõi cứng
Để đảm bảo tiến độ thi công liên tục, phần lõi cứng được thi công trước, áp dụng biện pháp thi công copha trượt, thi công hệ cột chống xung quanh chu vi, kết hợp cùng với hệ Outtriger để thi công hệ sàn theo thứ tự từ dưới lê
Trang 131) Tổ chức giao thông
Điểm chú ý quan trọng về tổ chức giao thông của tòa nhà Trump International Hotel & Tower rất thuận tiện để tổ chức hệ thống giao thông trên mặt bằng: Phía nam của tháp song song với bờ sông Chicago, phía bắc giáp đường N Wabash Ave, phía đông giáp với tòa nhà của công ty vận tải du lịch đường song Chiacgo Water Taxi, phía tây giáp chân cầu Ỉv Kupcinet Bridge Vị trí này cho phép tòa nhà Trump International Hotel & Tower kết nối với mạng lưới giao thông của toàn thành phố Chicago Tòa nhà được là điểm nhấn về cảnh quang kiến trúc của thành phố dọc theo bờ sông, thuận tiện cho du khách tham quan du lịch và giao thương với khu vực xung quanh
Hình 11: Hệ thống giao thông giữa tòa nhà và khu vực xung quanh 2) Phòng chống cháy
Biện pháp tổ chức phòng chống cháy của Trump International Hotel & Tower ở Chicago được thiết kế với độ an toàn đặc biệt, tất cả các tầng đều có bố trí hệ thống báo cháy tự động, hệ thống cảm biến nhiệt kết nối với các vòi phun nước chữa cháy tự động Hệ thống được bố trí trong cá phòng, khu vực sảnh đón
và toàn bộ hành lang
Trang 14Tòa nhà đã sử dụng công nghệ phòng chống cháy của Huen, là công cụ để hoàn thành công việc đảm bảo an toàn điện trên khách sạn cao cấp và khu căn hộ cao Tòa nhà đã lắp đặt hệ thống phân phối điện, các hệ thống an toàn đời sống, bao gồm hệ thống báo cháy và tất cả các thiết bị điện cho các tầng của khách sạn, tiện ích công cộng, nhà bếp tiệc của khách sạn, phòng khiêu vũ, phòng tiệc, khu vực nhà hàng và sảnh chính
3) Thông gió
Hệ thống thiết bị thông gió của Trump International Hotel & Tower ở Chicago được đánh giá là phù hợp với Tiêu chuẩn 62.1 - 2007 của ASHRAE về
Hệ thống sưởi ấm, Làm lạnh và Điều hoà Không khí (ASHRAE) đảm bảo chất lượng không khí trong nhà đáp ứng yêu càu Hệ thống thiết bị có thể cung cấp thông gió và chất lượng không khí phù hợp theo tiêu chí được mô tả trong Tiêu chuẩn 62 ASHARAE Để đảm bảo không khí sạch sẽ được cung cấp cho người
ở trong nhà, lọc xạch sẽ không khí ô nhiểm và hệ thống được thiết kế để duy trì
độ sạch sẽ của không khí
Gần như tất cả các không gian trong Tháp Trump đáp ứng được yêu cầu thông gió tối thiểu do quy trình thông gió Tuy nhiên, có một vài không gian, không đáp ứng các yêu cầu thông gió tối thiểu của Tiêu chuẩn 62.1 của ASHRAE bao gồm một số văn phòng hành chính ở tầng 2, phòng thay đồ phòng tập thể dục và phòng thu trên tầng 14 cũng như phòng ăn của nhân viên và Một phòng tiệc trên tầng 15 và 16 tương ứng Hệ thống thông gió sàn nhà để xe bao gồm bốn quạt xả (hai trong trường hợp Cấp 3) loại bỏ 35.000 CFM tổng số trên mỗi tầng của nhà để xe Với 44.410 GSF của không gian nhà để xe trên mỗi tầng, thông gió thải lớn hơn 0,80 CFM / SF không khí Điều này vượt quá tỷ lệ
xả tối thiểu 0.75CMF / SF Quạt hút nằm ở phía Tây mặt bằng của tòa nhà và không khí hút gió để cung cấp 35.000 CFM không khí tự nhiên ngoài trời được cung cấp trên mặt phía Đông của tòa nhà Điều này sẽ đảm bảo luồng không khí
ổn định ở ngoài trời trên sàn nhà để xe
Về lĩnh vực thông thoán không khí, không khí có điều hòa và không khí thông gió tối thiểu được cung cấp tới từng khu vực từ mỗi bộ phận xử lý không khí tương ứng Hình 12 cung cấp sơ đồ đơn giản cho không khí hiển thị các vùng được phục vụ bởi mỗi đơn vị xử lý không khí Các quạt tốc độ biến đổi sẽ hoạt động để duy trì một áp suất dương bên trong tòa nhà và sẽ điều chỉnh với tải để