Chính vì thế mà tính chất của công trình sẽ cần phải tồn tại lâu dài, kết cấu vững chắc, an toàn, có thể chịu được các tác động của thiên nhiên và con người.. Điều này nói lên sự quan tr
Trang 1TIỂU LUẬN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
GVHD: NGÔ SỸ LAM
Đề tài:
Trong vai trò một Kiến trúc sư Chủ nhiệm đồ án thiết kế, Chủ trì thiết kế Kiến trúc một dự án Nhà
ở cao tầng, bạn có những phương pháp gì nhằm:
1) Đảm bảo an toàn cho hệ kết cấu.
2) Tăng tính hiệu quả cho hệ kết cấu công trình
Công trình xây dựng – Nhà ở cao tầng là một trong những công trình quan trọng và phổ
biến nhất hiện nay Được xây dựng nhằm phục vụ cho nhiều nhu cầu của người dân như làm việc, giải trí,… và nhu cầu chính là tạo nên không gian ở cho dân cư Chính vì thế mà tính chất của công trình sẽ cần phải tồn tại lâu dài, kết cấu vững chắc, an toàn, có thể chịu được các tác động của thiên nhiên và con người Điều này nói lên sự quan trọng của kết cấu công trình trong xây dựng; và cần phải có những phương án và giải pháp hợp lý để tính toán đảm bảo an toàn cho hệ kết cấu, tăng tính hiệu quả cho hệ kết cấu công trình và tiết kiệm tối đa chi phí xây dựng
Một dự án Nhà ở cao tầng được xây dựng dựa trên rất nhiều kỹ thuật và có thể phân loại theo
nhiều tiêu chí như vật liệu (kết cấu bê tông, kết cấu kim loại, kết cấu khối xây,…), hình thức (kết cấu hệ thanh, kết cấu bản sàn, kết cấu khối,…) và quy mô (phân loại theo từng công trình theo tiêu chí của từng ngành)
1 Trong quá trình xây dựng và tồn tại kết cấu công trình chịu nhiều tác động khác nhau
như: Các tải trọng, tác động của môi trường (lún của đất nền, chênh lệch nhiệt độ,…), sự biến đổi chất lượng của vật liệu sử dụng theo thời gian Chính vì thế mà khi thiết kế một dự án cần phải tính toán và tìm hiểu kỹ lưỡng về hệ kết cấu sử dụng và tính ổn định của vật liệu đưa vào công trình, để từ đó có thể đề ra các giải pháp hợp lý đối với mỗi vấn đề tồn tại
Đối với kết cấu, độ ổn định thể hiện ở chỗ kết cấu giữ được hình dáng, không bị dịch chuyển, không bị dao động quá mức Điều này lại càng quan trọng đối với những công trình cao tầng về
độ ổn định khi chịu gió bão, động đất Độ bền vững thể hiện ở chỗ không xảy ra hư hỏng ở các
bộ phận của kết cấu, mọi bộ phận, mọi chi tiết của kết cấu đề có đủ khả năng chịu được các tác động vào nó
Để kết cấu đạt được các yêu cầu trên, người thiết kế cần phải nghiên cứu, lựa chọn loại hình kết cấu, vật liệu một cách hợp lý, phải tính toán, xác định được các tác động, nội lực để từ đó lựa
Trang 2chọn kích thước các cấu kiện, kiểm tra khả năng chịu lực của các bộ phận, kiểm tra sự ổn định
của từng bộ phân cũng như của toàn bộ hệ kết cấu đã lựa chọn
Đối với dự án xây dựng là Nhà ở cao tầng, đầu tiên phải lựa chọn hệ thống kết cấu hợp lý và
phù hợp đối với công trình Từ giải pháp kết cấu chính của công trình đến phương án chọn kết
cấu dầm sàn cần phải tính toán một cách chi tiết và đầy đủ nhất để từ đó có thể chọn được giải
pháp phù hợp:
- Đối với nhà ở cao tầng, nên chọn giải pháp kết cấu bê tông toàn khối là hệ kết cấu
khung
- Phương án móng cọc nhồi hoặc cọc ép phù hợp với tải trọng công trình
- Cấu kiện dạng phẳng: Tấm tường (vách đặc hoặc có lỗ cửa), tấm sàn (tấm phẳng
hoặc tấm có sườn) Trong dự án Nhà cao tầng, sàn các tầng ngoài khả năng chịu uốn
do tải trọng thẳng đứng, còn phải có độ cứng lớn để không bị biến dạng trong mặt
phẳng khi truyền tải trọng ngang vào cột, vách, lõi nên gọi là những sàn cứng
- Kết cấu chịu lực có thể chia thành 2 nhóm:
o Nhóm 1: gồm một loại cấu kiện chịu lực độc lập khung, tường, vách, lõi hộp (ống)
o Nhóm 2: gòm các hệ chịu lực được tổ hợp từ 2 hoặc 3 loại cấu kiện cơ bản trở lên (Kết cấu khung + vách, Kết cấu khung + lõi, Kết cấu khung + vách + lõi)
- Ở nhà ở cao tầng, tác dụng của tải trọng ngang lớn Để tăng độ cứng ngang của
khung, đồng thời có thể phân phối đều nội lực trong cột, bố trí them các thanh xiên tại
một số nhóp trên toàn bộ chiều cao hoặc tại một số tầng Tác dụng của hệ thanh xiên
(dạng đàn) làm cho khung làm việc như vách cứng thẳng đứng
Giải pháp kết cấu chịu lực nhà ở cao tầng
Trang 3- Trong quá trình tính toán tải trọng cho tòa nhà thì đã kể đến hệ số vượt tải của tải trọng, nhưng khi tính ra nội lực thì sẽ ít khi bê nguyên giá trị nội lực đó để tính thép kết cấu Tuy nhiên thực tế khi tính sàn nội lực nên nhân thêm 20% vì thực thế thi
công theo tính toán sàn sẽ bị nứt
- Dầm chính là kết cấu chịu lực chính trên sàn, nó được xem là bị phá hoại khi có sự hình thành khớp dẻo Do vậy phải tính theo sơ đồ đàn hồi, bảo đảm an toàn cho kết cấu Còn với dầm phụ và bản, khi hinh thành khớp dẻo thì kết cấu vẫn còn làm việc
được, ta tính theo sơ đồ khớp dẻo để tận dụng tối đa khả năng làm việc của kết cấu
2 Ngoài yêu cầu cơ bản về đảm bảo an toàn cho hệ kết cấu về tính ổn định, bền vững,
kết cấu còn phải đáp ứng yêu cầu về sử dụng, khai thác công trình, phù hợp với kỹ thuật và công nghệ xây dựng, sử dụng vật liệu hợp lý để tiết kiệm chi phí và tăng tính hiệu quả cho hệ kết cấu sử dụng:
dán tấm hoặc thanh composite gần bề mặt của kết cấu – hệ thống này là: tăng cường hiệu quả khả năng chịu lực cho kết cấu mà không cần phải thi công phức tạp; công tác tăng cường không làm thay đổi nhiều đến kích thước và hình dạng của kết cấu
Tăng cường cho trụ cầu bằng các tấm composite (FRP)
- Có thể tính toán và áp dụng thi công: Sàn cáp căng với tính hiệu quả và ưu điểm như: giảm chiều cao công trình, linh hoạt khi bố trí mặt bằng để đáp ứng yêu cầu kiến trúc, cấu kiện mỏng, tiến độ thi công nhanh, giảm chi phí đầu tư trực tiếp và gián tiếp,… từ đó sẽ có nhiều lợi ích nếu sử dụng hợp lý sàn này
Trang 4Minh họa so sánh giữa sàn truyền thống và Sàn cáp căng
Tuy nhiên cần lưu ý một số nhược điều của kết cấu sàn cáp căng: Độ cứng EJ nhỏ hơn sàn truyền thống, giảm thép thường khá nhiều nên đòi hỏi phải bảo dưỡng beton sau khi đổ theo đúng quy trình, phức tạp trong việc cải tạo, chuyển đổi công năng và thi công, nghiệm thu
Yêu cầu về sử dụng công trình là do thiết kế kiến trúc lựa chọn Trong đa số trường hợp việc thiết kế kết cấu nên tôn trọng sự lựa chọn này Tuy vậy, trong nhiều trường hợp mà yêu cầu kiến trúc cần dựa vào khả năng kế kết cấu nên tôn đáp ứng của kết cấu, việc thiết kế kiến trúc cần phối hợp với việc chọn giải pháp kết cấu Điều này đòi hỏi người Chủ trì thiết kế kiến trúc cần phải có am hiểu công nghệ, điều kiện thực tế về thi công, tránh việc thiết kế ra những kết cấu bất khả thi
HẾT