KIẾN TRÚC
GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
1.1.1 Tính chất của dự án
- Tên dự án : CHUNG CƯ CAO CẤP THE GOLD VIEW
- Địa điểm : 346 Bến Vân Đồn, Phường 1, Quận 4, TP Hồ Chí Minh
- Chủ đầu tư : CÔNG TY TNR HOLDINGS VIỆT NAM VÀ CÔNG TY MAY DIÊM
Dự án sẽ được triển khai trong một khu dân cư, với mục tiêu tạo ra môi trường sống tốt, tiện nghi hiện đại và khuyến khích giao tiếp cộng đồng Khu vực sẽ được thiết kế với nhiều cây xanh, đáp ứng nhu cầu chất lượng sống và làm việc cao cấp cho cư dân trong tương lai, đồng thời cung cấp đủ chỗ để xe cho khu trung tâm thành phố.
1.1.2 Mục tiêu của dự án
Dự án được thiết kế trên khu đất rộng hơn 2.3 ha, với mật độ xây dựng chỉ 40%, phần còn lại dành cho công viên cây xanh, hồ bơi và trung tâm thương mại Thiết kế bao gồm hai khối căn hộ: tháp A và tháp B.
- Xác định cơ cấu, quy mô, các khu chức năng sử dụng đất trong khu đất
Xây dựng một hệ thống hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, tuân thủ các tiêu chuẩn và quy chuẩn xây dựng, nhằm đảm bảo sự kết nối hoàn chỉnh giữa các công trình mới và việc cải tạo trong khu vực Đồng thời, cần đề xuất các giải pháp cách ly vệ sinh môi trường và quản lý đầu tư xây dựng theo đúng quy định hiện hành.
- Làm cơ sở pháp lý để quản lý xây dựng và quản lý đầu tư
Nằm trên mặt tiền đường Bến Vân Đồn, Quận 4, đối diện dòng kênh xanh mát, vị trí này kết nối với đại lộ Võ Văn Kiệt và gần kề khu phố tài chính lớn nhất Việt Nam tại Quận 1.
1.1.4 Cấp và bậc công trình xây dựng
Công trình được thiết kế đạt chất lượng xây dựng cấp I (Theo Quy chuẩn xây dựng)
Niên hạn sử dụng: 100 năm
Bậc chịu lửa: Bậc I – theo Quy chuẩn xây dựng Việt Nam và TCVN 6160:1996 – Phòng cháy chữa cháy nhà cao tầng – Yêu cầu thiết kế
Chất lượng sử dụng: Cao cấp.
CÁC CĂN CỨ PHÁP LÝ – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
- Luật Xây dựng số 50/2014/QH13 ngày 18/06/2014;
- Luật nhà ở số 65/2014/QH13 ngày 25/11/2014;
- Nghị định số 99/2015/NĐ-CP ngày 20/10/2015 quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật nhà ở;
- Căn cứ Nghị định số 08/2005/NĐ-CP ngày 24/01/2005 Nghị định của Chính phủ về quy hoạch xây dựng;
- Căn cứ Nghị định số 44/2015/NĐ-CP ngày 05/5/2015 Nghị định của Chính phủ quy định chi tiết một số nội dung về quy hoạch xây dựng;
- Căn cứ Nghị định số 46/2015/NĐ-CP ngày 12/05/2015 của Chính phủ về quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng;
- Căn cứ Nghị định số 59/2015/NĐ-CP ngày 18/06/2015 của Chính phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình;
- Căn cư quyết định số 04/2008/QĐ – BXD ngày 03/4/2008 của Bộ Xây Dựng về việc ban hành “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia về quy hoạch xây dựng”;
Theo Thông tư 12/2016/TT-BXD ban hành ngày 29/6/2016, quy định về hồ sơ nhiệm vụ và đồ án quy hoạch xây dựng vùng, quy hoạch đô thị, cũng như quy hoạch xây dựng khu chức năng đặc thù, các quy trình và yêu cầu liên quan đến việc lập hồ sơ quy hoạch cần được tuân thủ nghiêm ngặt để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong việc phát triển đô thị và khu chức năng.
Theo Quyết định số 3457/QĐ-UBND ngày 28/06/2013 của Ủy ban nhân dân Thành phố, quy chế quản lý không gian và kiến trúc cảnh quan đô thị khu trung tâm hiện hữu mở rộng 930ha đã được phê duyệt.
- Căn cứ Công văn số 82/TC-QC ngày 04/03/2017 của Cục Tác chiến về chấp thuận độ cao tĩnh không xây dựng công trình;
- Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất
- Bản đồ hiện trạng vị trí
1.2.2 Quy chuẩn_ tiêu chuẩn áp dụng:
- QCVN02:2009/BXD - Quy chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia – Số liệu Điều Kiện Tự Nhiên dùng trong xây dựng
- QCXDVN 01:2008/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về quy hoạch xây dựng
- Căn cứ công văn 1245/BXD-KHCN , ngày 24 tháng 06 năm 2013 Hướng dẫn chỉ tiêu kiến trúc áp dụng cho công trình nhà ở cao tầng
- Tham khảo QCVN04-01:2015/BXD Quy chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia về Nhà ở và công trình công cộng Phần I: Nhà ở
- TCVN 4451:2012- Nhà ở- Nguyên tắc cơ bản để thiết kế
- QCVN 10: 2014/BXD - Quy chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia về xây dựng công trình đảm bảo cho người khuyết tật tiếp cận sử dụng
- TCXDVN 266:2002: Nhà ở - Hướng dẫn xây dựng công trình để đảm bảo người tàn tật tiếp cận sử dụng
- TCXDVN 265:2002 – Đường và hè phố - Nguyên tắc cơ bản xây dựng công trình để đảm bảo người tàn tật tiếp cận sử dụng
- QCVN 12:2014 - Quy chuẫn kỹ thuật Quốc gia về hệ thốngđiện nhàở và công trình công cộng
- QCVN 06:2010/BXD – Quy chuẩn kỹ Thuật Quốc Gia về An Toàn Cháy cho Nhà và Công Trình
- QCVN 08: 2009/BXD – Quy chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia về Công Trình Ngầm Đô Thị Phần 2: Gara ôtô
- Quyết định số 04/2008/QĐ-BXD - Về việc ban hành "Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Quy hoạch xây dựng": QCVN 01/2008/BXD
TCVN 6396-70:2013 quy định các yêu cầu an toàn về cấu tạo và lắp đặt thang máy, đặc biệt dành cho thang chở người và hàng Phần 70 của tiêu chuẩn này tập trung vào khả năng tiếp cận thang máy cho tất cả mọi người, bao gồm cả người khuyết tật Tiêu chuẩn nhằm đảm bảo rằng thang máy được thiết kế và lắp đặt một cách an toàn và thuận tiện, tạo điều kiện cho người sử dụng, nhất là những người có nhu cầu đặc biệt, tiếp cận dễ dàng và an toàn.
- TCVN 6396-72:2010 – Yêu cầu An Toàn cấu tạo & lắp đặt Thang Máy – Áp dụng riêng cho thang chở người và hàng – Phần 72: Thang máy Chữa Cháy
TCVN 6396-73:2010 quy định yêu cầu an toàn về cấu tạo và lắp đặt thang máy, áp dụng cho thang chở người và hàng Phần 73 của tiêu chuẩn này tập trung vào trạng thái hoạt động của thang máy trong trường hợp có cháy, nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng và giảm thiểu rủi ro trong các tình huống khẩn cấp.
- TCXD 16:1986 – Chiếu sáng nhân tạo trong công trình xây dựng dân dụng
- TCXD 29:1991 – Chiếu sáng tự nhiên trong công trình dân dụng – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 9206:2012 – Đặt thiết bị điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 9207:2012 – Đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 333:2005 – Chiếu sáng nhân tạo bên ngoài công trình công cộng và hạ tầng đô thị
- TCVN 4756:1989 – Qui phạm nối đất và nối không các thiết bị điện
- TCVN 4474:1987 – Thoát nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 4513:1988 – Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 7957:2008 – Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXDVN 51:2008 – Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXDVN 33:2006 – Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 2622:1995 – Phòng cháy chữa cháy cho nhà và công trình – Yêu cầu thiết kế
- TCVN 5738:2001– Hệ thống báo cháy –Yêu cầu kỹ thuật
- TCVN 5760:1993 – Hệ thống chữa cháy –Yêu cầu chung về thiết kế, lắp đặt và sử dụng
- TCXD 218:1998 – Hệ thống phát hiện cháy và báo động cháy – Yêu cầu chung
- TCVN 6160:1996 – Phòng cháy chữa cháy nhà cao tầng –Yêu cầu thiết kế
- TCVN 3890:2009 – Phương tiện phòng cháy chữa cháy cho nhà và công trình Trang bị, bố trí, kiểm tra và bảo dưỡng
- TCVN 7336:2003 – Phòng cháy chữa Hệ thống sprinkler tự động – Yêu cầu thiết kế và lắp đặt
- TCVN 9385:2012 – chống sét cho công trình xây dựng - Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống.
YÊU CẦU CHUNG VỀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
Chúng ta cần chú trọng hơn đến giá trị cảnh quan và môi trường sống văn minh, bao gồm công năng sử dụng của các loại hình bất động sản như căn hộ, khách sạn, officetel và khu thương mại dịch vụ Việc thiết kế hệ thống giao thông hợp lý, kết nối các khu chức năng và tạo ra các trục cảnh quan xanh với chuỗi vườn hoa sẽ nâng cao chất lượng sống và tiện ích công cộng trong khu vực.
Tổ chức không gian sống hợp lý, tạo sự kết nối giữa cư dân và môi trường xung quanh, góp phần xây dựng nếp sống văn minh và đoàn kết trong cộng đồng thông qua các dịch vụ công cộng thiết thực.
Đảm bảo tính riêng tư cho từng căn hộ không gian mở ra thiên nhiên bên ngoài, đem thiên nhiên vào cuộc sống và an ninh trật tự khu ở
Các mẫu căn hộ được thiết kế linh hoạt và sáng tạo, kết hợp hài hòa giữa kiến trúc và phong thủy, mang lại cảm giác an toàn và thoải mái cho người sử dụng Thiết kế này không chỉ phù hợp với chức năng sử dụng mà còn tạo ra không gian sống và thương mại dịch vụ năng động, đáp ứng nhu cầu của cư dân.
Không gian sống và diện tích sử dụng của căn hộ được thiết kế đảm bảo tiêu chuẩn kiến trúc, với sự đa dạng về diện tích và màu sắc hài hòa, phù hợp với cảnh quan xung quanh Mục tiêu là tạo ra một khu ở văn minh, hiện đại, đồng thời ưu tiên giải quyết tốt vấn đề thông thoáng và chiếu sáng tự nhiên cho từng căn hộ.
1.3.2 Yêu cầu chung về giải pháp thiết kế:
Phương án thiết kế kiến trúc không chỉ cần tuân thủ các quy chuẩn và tiêu chuẩn xây dựng hiện hành mà còn phải đáp ứng những yêu cầu bổ sung khác để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong thực tế.
Phù hợp với quy hoạch được phê duyệt
Đảm bảo phù hợp với chức năng sử dụng
Mức độ tiện nghi sử dụng: Có các phòng ngủ, sinh hoạt, bếp, vệ sinh, sân phơi, lô gia, ban công riêng biệt cho mỗi căn hộ
Về tổ chức không gian trong căn hộ:
Số phòng trong từng loại căn hộ và diện tích từng loại căn hộ phù hợp với tiêu chuẩn xây dựng hiện hành
Tạo không gian sống thoải mái bằng cách tối đa hóa chiều cao và sắp xếp hợp lý các thiết bị phổ biến như ti vi, tủ lạnh, máy điều hòa không khí và máy giặt.
Đảm bảo sự liên hệ thuận tiện giữa các phòng ở, phòng ăn, tiếp khách và các phòng phục vụ (bếp, vệ sinh, kho, sân phơi …)
Khai thác tối đa điều kiện thiên nhiên (chiếu sáng, thông gió) cho tất cả các phòng
Giải quyết tốt mối liên hệ giữa không gian bên trong và bên ngoài công trình
Về hình khối: kết hợp hài hòa, hợp lý và thẩm mỹ đồng thời lưu ý sự tương quan với các khối công trình lân cận và khu trung tâm
Mức độ hoàn thiện bề mặt bên ngoài và bên trong công trình đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra nét đặc trưng kiến trúc cho công trình phức hợp Kiến trúc mặt đứng của công trình thường mang màu sắc nhẹ nhàng, hình khối đơn giản và đường nét thanh thoát Tùy thuộc vào từng vị trí, có thể sử dụng một số vật liệu ốp trang trí để tăng thêm tính thẩm mỹ cho công trình.
Căn hộ được trang bị đầy đủ các thiết bị kỹ thuật hiện đại như điện, nước nóng, nước lạnh, hệ thống vệ sinh, truyền hình cáp, điện thoại và internet Đặc biệt, hệ thống cửa ra vào chung cư sử dụng công nghệ cảm ứng thẻ từ, đảm bảo an ninh và tiện lợi cho cư dân Tất cả thiết bị đều có chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu sinh hoạt hiện đại.
Phương án thiết kế phải đáp ứng được cho người tàn tật tiếp cận và sử dụng theo TCXDVN 264:2002
Khai thác hiệu quả các đặc điểm của vị trí dự án và thiên nhiên sẵn có là rất quan trọng Việc tận dụng cây xanh và mặt nước không chỉ nâng cao chất lượng sử dụng mà còn cải thiện khí hậu khu vực, tăng cường giá trị thẩm mỹ và nâng cao dân trí.
Các bộ phận của công trình và toàn bộ công trình cần được thiết kế để đảm bảo duy trì hoạt động bình thường, không bị biến dạng, rung động, và không suy giảm các tính chất khác vượt quá giới hạn cho phép.
Việc tính toán phải phù hợp theo mọi yếu tố
GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC
1.4.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật:
Dự án có tổng diện tích 23.061 m² với mật độ xây dựng 40%, bao gồm hai tòa tháp A và B Tòa tháp B cao 67.6m, được thiết kế với 20 tầng, trong đó có 2 tầng hầm, 17 tầng lầu và 1 sân thượng, với cốt 0.00m đặt tại mặt sàn tầng 1.
Công trình được thiết kế với phong cách hiện đại, hài hòa với kiến trúc cảnh quan xung quanh, đồng thời tối ưu hóa tầm nhìn cho toàn bộ tòa nhà.
Các mảng cây xanh được bố trí hợp lý không chỉ tạo ra không gian xanh cho công trình mà còn giúp phân luồng giao thông hiệu quả Chúng mang đến nhiều góc nhìn đẹp mắt, nhẹ nhàng và phong phú, từ đó góp phần nâng cao giá trị tổng thể của tòa nhà.
1.4.3 Phương án kiến trúc_ công năng công trình:
Tầng hầm: bao gồm 2 tầng hầm, được bố trí chổ để xe và các khu vực kỹ thuật
Tầng 1 cao 6.3m và tầng 2 cao 4m, khu liên hợp căn hộ và kinh doanh
Tầng điển hình (từ tầng 3 đến tầng 14) là khu căn hộ cao 3.15 m
Tầng sân thượng là khu vực quan trọng trong các tòa nhà chung cư, nơi đặt buồng thang máy và các thiết bị kỹ thuật như điện, nước, và mạng Việc bố trí hợp lý các thiết bị này không chỉ giúp vận hành hiệu quả mà còn đảm bảo an toàn cho toàn bộ khu chung cư.
Kiến trúc công trình
1.5.1 Mặt đứng chính công trình
Hình 1.1 - Mặt đứng chính công trình trục K-A
Hình 1.2 - Mặt đứng phụ công trình trục K-A
1.5.2 Mặt bằng các tầng điển hình
Hình 1.3 - Mặt bằng tầng điển hình (tầng 2 đến tầng 18)
C H ? G I? I ÐU ? NG Ð? ÐU ? NG ÐB2 ÐU ? NG ÐB1
CHƯƠNG 5: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 9
CƠ SỞ THIẾT KẾ
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Nội dung tính toán đặt ra gồm 2 yêu cầu: Thiết kế kết cấu khung trục và Thiết kế kết cấu móng cho công trình được giao
2.1.1 Thiết kế kết cấu khung
Yêu cầu thiết kế khung tối thiểu 15 tầng trở lên
Thiết kế sàn tầng điển hình
Thiết kế cầu thang, lõi thang máy
Thiết kế 1 khung trục: Sử dụng mô hình khung không gian, có tính thành phần động của gió và bố trí vách cứng hợp lý
2.1.2 Thiết kế kết cấu móng
Tính toán 2 phương án móng cho công trình: Móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi cho:
Khung thiết kế tương ứng
Lõi thang máy của công trình.
TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG
TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 5574 – 2012: Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 198 – 1997: Nhà cao tầng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối
TCXD 195-1997: Nhà Cao Tầng - Thiết Kế Cọc Khoan Nhồi
TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 299 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995
TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
Tải trọng đứng: Trọng lượng bản thân, hoạt tải sử dụng… có giá trị khá lớn và tăng dần theo số tầng cao của tòa nhà
Tải trọng ngang, bao gồm tải gió (cả gió tĩnh và gió động) và tải động đất, đóng vai trò quan trọng trong thiết kế nhà cao tầng, ảnh hưởng trực tiếp đến nội lực và chuyển vị của công trình.
Chuyển vị ngang và chuyển vị đứng là hai yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu Chuyển vị ngang lớn có thể làm tăng giá trị nội lực do độ lệch tâm tăng, dẫn đến hư hỏng các bộ phận phi kết cấu như tường và vách ngăn Điều này không chỉ làm tăng dao động của ngôi nhà mà còn gây ra cảm giác khó chịu và hoảng sợ cho con người, thậm chí có thể làm mất ổn định tổng thể của công trình Do đó, chuyển vị ngang không được vượt quá giới hạn cho phép theo quy định tại Bảng C.4 – [TCVN 5574 - 2012: Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế].
Kết cấu khung nhà nhiều tầng: f/H ≤ 1/500
Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:
Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu ống
Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp
CHƯƠNG 5: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 10
Các hệ kết cấu đặc biệt bao gồm 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 Những hệ kết cấu này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình xây dựng.
Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình
2.3.3.1 Hệ khung Được cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với nhau tạo nút
Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu kiến trúc khác nhau
Sơ đồ làm việc rõ ràng nhưng khả năng chịu tải trọng ngang hạn chế Công trình có thể sử dụng cho các tòa nhà cao đến 15 tầng ở vùng chống động đất cấp 7, 10 – 12 tầng ở vùng chống động đất cấp 8, và không nên áp dụng cho các công trình ở vùng chống động đất cấp 9.
Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng
Việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau mang lại sự thuận tiện, cho phép lắp ghép hoặc đổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép.
Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, được đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước
Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m
Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên
Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian
Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật của nhà cao tầng
Sử dụng hiệu quả với các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn có mặt bằng đơn giản
Thích hợp cho công trình siêu cao tầng vì khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chịu tải trọng ngang rất lớn
Trong thiết kế công trình, hệ sàn đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều cần thiết, do đó cần tiến hành phân tích kỹ lưỡng để xác định phương án tối ưu cho kết cấu của công trình.
Xét các phương án sàn
Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn
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
Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn tăng cao khi vượt khẩu độ lớn, điều này dẫn đến việc chiều cao tầng của công trình cũng lớn, gây bất lợi cho kết cấu khi chịu tải trọng ngang và làm tăng chi phí vật liệu.
Không tiết kiệm không gian sử dụng
CHƯƠNG 5: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 11
Cấu trúc bao gồm hệ dầm vuông góc chia bản sàn thành các ô nhỏ với nhịp ngắn, yêu cầu khoảng cách giữa các dầm không vượt quá 2m.
Việc giảm thiểu số lượng cột bên trong không chỉ tiết kiệm không gian mà còn tạo ra kiến trúc đẹp mắt, phù hợp cho các công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao và không gian rộng lớn như hội trường và câu lạc bộ.
Không tiết kiệm, thi công phức tạp
Khi thiết kế mặt bằng sàn rộng, việc bố trí thêm dầm chính là cần thiết Tuy nhiên, điều này cũng dẫn đến hạn chế về chiều cao của dầm chính, vì cần phải tăng chiều cao để giảm thiểu độ võng.
2.3.4.3 Sàn không dầm có mũ cột (sàn nấm)
Sàn nấm là loại sàn không sử dụng dầm, mà được đặt trực tiếp lên cột Vùng sàn tiếp xúc với cột có thể được mở rộng ra để tạo thành mũ cột, hoặc có thể tăng độ dày của bản sàn để trở thành bản đầu cột.
Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình
Tiết kiệm được không gian sử dụng
Dễ phân chia không gian
Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…
Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa
Phương án thi công này nhanh hơn so với phương án sàn dầm vì không cần gia công cốp pha và cột thép dầm, cốt thép được đặt một cách định hình và đơn giản Việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng trở nên dễ dàng hơn.
Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành
Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm
Trong phương án này, các cột không liên kết với nhau để tạo thành khung, dẫn đến độ cứng thấp hơn nhiều so với phương án sàn dầm Do đó, khả năng chịu lực ngang của phương án này kém hơn, khiến tải trọng ngang chủ yếu do vách chịu và tải trọng đứng do cột đảm nhiệm.
Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn
2.3.4.4 Sàn không dầm ứng lực trước – Sàn dự ứng lực
Phương án sàn không dầm ứng lực trước không chỉ kế thừa các đặc điểm chung của sàn không dầm mà còn khắc phục được một số nhược điểm của phương án này.
Giảm chiều dày sàn không chỉ làm giảm khối lượng sàn mà còn giảm tải trọng ngang tác dụng lên công trình, từ đó giảm tải trọng đứng truyền xuống móng.
Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thường
LỰA CHỌN VẬT LIỆU
2.4.1 Yêu cầu vật liệu sử dụng cho công trình
Vật liệu xây dựng được khai thác từ nguồn tài nguyên địa phương không chỉ giúp giảm chi phí mà còn đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền biến dạng cho công trình.
Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt
Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp
Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)
Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình
CHƯƠNG 5: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 13
2.4.2 Chọn vật liệu sử dụng cho công trình
Nhà cao tầng thường có tải trọng lớn, do đó cần lựa chọn vật liệu phù hợp để giảm tải trọng cho công trình, đồng thời tiết kiệm chi phí và đảm bảo tính phổ biến.
Do vậy lựa chọn vật liệu thích hợp để đi thiết kế cho công trình là bêtông cốt thép
(Bêtông sử dụng cho công trình theo TCVN 5574 – 2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép –
Bêtông sử dụng cho kết cấu bên trên công trình là bêtông có cấp độ bền B30 với các chỉ tiêu như sau:
Cường độ chịu nén tính toán: R b 17MPa
Cường độ chịu kéo tính toán: R =1.2MPa bt
Kết cấu móng công trình là phần chịu lực chính trong đất, và loại bê tông được sử dụng cho kết cấu này sẽ được thể hiện rõ ràng trong thiết kế chi tiết.
(Thép sử dụng cho công trình theo)
Cốt thộp trơn ỉ10mm: Dựng tớnh toỏn cốt đai cho dầm, cột và cốt dọc cho sàn…Sử dụng thép AI có các chỉ tiêu:
Cường độ chịu nén tính toán R s 225MPa
Cường độ chịu kéo tính toán R sc 225MPa
Cường độ chịu kéo tính cốt thép ngang: R sw 175MPa
Đối với cốt thộp trong thiết kế cọc khoan nhồi, sử dụng thộp gõn ỉ10mm thuộc nhúm cốt thép AII, có các chỉ tiêu:
Cường độ chịu kéo tính toán R s 280MPa
Cường độ chịu nén tính toán R sc 280MPa
Cường độ chịu kéo cốt thép ngang: R sw 225MPa
Đối với cốt thộp trong thiết kế sàn, dầm, cột và vỏch, sử dụng thộp gõn ỉ10mm thuộc nhóm cốt thép AIII, có các chỉ tiêu:
Cường độ chịu kéo tính toán R s 365MPa
Cường độ chịu nén tính toán R sc 365MPa
Cường độ chịu kéo cốt thép ngang: R sw 290MPa
Đối với các cấu kiện đặc biệt, cốt thép sử dụng trong thiết kế sẽ được thể hiện chi tiết trong tính toán
Vữa ximăng – cát, gạch xây tường: 18kN / m 3
Gạch lát nền Ceramic: 20kN / m 3
CHƯƠNG 5: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 14
2.4.3 Lớp bê tông bảo vệ
Mục 8.3.2 [TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế]
Đối với cốt thép dọc chịu lực, bao gồm cốt thép không ứng lực trước, ứng lực trước và ứng lực trước kéo trên bệ, yêu cầu chiều dày lớp bê tông bảo vệ không được nhỏ hơn đường kính của cốt thép hoặc dây cáp.
Trong bản và tường có chiều dày > 100mm: ….….… 15mm ( 20mm )
Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥ 250mm:… …20mm ( 25mm )
Toàn khối khi có lớp bê tông lót:……… 35mm
Toàn khối khi không có lớp bê tông lót:……… 70mm
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo phải không nhỏ hơn đường kính của các cốt thép này, đảm bảo an toàn và độ bền cho công trình.
Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm:…… 10mm ( 15mm )
Khi chiều cao tiết diện cấu kiện từ 250mm trở lên: 15mm ( 20mm )
Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt.
SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO CÔNG TRÌNH
2.5.1 Sơ bộ tiết diện dầm
Chiều cao và bề rộng dầm được chọn lựa theo công thức kinh nghiệm sau: d d d h L
Trong đó m d : Phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng
Sơ bộ kích thước tiết diện điển hình cho dầm chính trục 3 – 4, khung trục B1, có L 11200mm
Sơ bộ kích thước tiết diện điển hình cho dầm phụ trục 1 – 2, khung trục A3, có L 10700mm :
Kích thước tiết diện các dầm còn lại thể hiện trong Bảng 2.1
Bảng 2.1: Tiết diện sơ bộ dầm
CHƯƠNG 5: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 15
Tên dầm Kích thước sơ bộ (bh)mm
2.5.2 Sơ bộ tiết diện vách
2.5.2.1 Điều kiện bố trí và sơ bộ tiết diện vách
Việc chọn lựa cấu hình kết cấu hợp lý cho công trình là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả hoạt động của toàn bộ công trình Cấu hình này bao gồm hình dạng, loại kết cấu (khung hay vách) và loại cấu kiện sử dụng Một cấu hình kết cấu không phù hợp có thể gây ra tình trạng tập trung ứng suất nghiêm trọng, do đó, trong quá trình thiết kế, cần chú ý đến các điều kiện liên quan để đảm bảo tính an toàn và bền vững của công trình.
Khi thiết kế các công trình sử dụng vách và lõi cứng chịu tải trọng ngang, phải bố trí ít nhất
3 vách cứng và không được gặp nhau tại một điểm
Để đảm bảo tính ổn định của công trình, các vách nên được thiết kế đồng nhất về độ cứng và kích thước hình học, đồng thời cần bố trí sao cho tâm cứng trùng với tâm khối lượng Nếu chỉ đảm bảo sự đối xứng về độ cứng mà không đồng nhất về kích thước, khi vật liệu trải qua giai đoạn dẻo dưới tác động lớn như động đất, độ cứng có thể thay đổi, dẫn đến biến dạng và chuyển vị khác nhau giữa các vách Hệ quả là sự đối xứng về độ cứng bị phá vỡ, gây ra các tác động xoắn nguy hiểm cho công trình.
Nên ưu tiên chọn nhiều vách nhỏ có khả năng chịu tải tương đương thay vì chọn ít vách có khả năng chịu tải lớn Việc phân bố đều các vách trên mặt công trình sẽ giúp tăng cường tính ổn định và hiệu quả cho toàn bộ kết cấu.
Hệ kết cấu chịu tải trọng ngang, bao gồm lõi, tường, khung và vách, cần được thiết kế liên tục từ móng đến mái của công trình Điều này cũng áp dụng cho các công trình có gió giật cấp ở những cao độ khác nhau, với việc đảm bảo tính liên tục đến đỉnh của vùng gió giật cấp.
Không nên chọn khoảng cách giữa các vách và từ các vách đến biên quá lớn
Từng vách nên có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái và có độ cứng không đổi trên toàn bộ chiều cao của nó
Các lỗ trên các vách cần được thiết kế sao cho không ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chịu tải của vách Đồng thời, cần có biện pháp cấu tạo tăng cường cho khu vực xung quanh các lỗ này.
Bố trí khung vách cần đảm bảo độ cứng đồng đều và khác nhau theo hai phương, tránh tình trạng độ cứng không đồng nhất hoặc bằng nhau Điều này giúp tạo ra sự khác biệt về chu kỳ dao động giữa hai phương, từ đó nâng cao hiệu quả và tính ổn định của cấu trúc.
Để giảm thiểu dao động xoắn trong thiết kế, cần tránh bố trí các cấu kiện đứng như hệ khung, vách hay lõi một cách bất đối xứng Việc này là do tác dụng chống xoắn của vách cứng thường rất nhỏ Do đó, việc sắp xếp các cấu kiện đứng theo dạng đối xứng sẽ giúp cải thiện tính ổn định và giảm thiểu dao động xoắn hiệu quả hơn.
2.5.2.2 Sơ bộ tiết diện vách cho công trình
Theo mục 3.4.1 – [TCVN 198-1997_Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối], chọn sơ bộ kích thước vách như sau:
Chiều dày vách chọn lớn hơn 150mm hoặc 1 H t
Vậy chọn t v 300mm cho các cả các vách đơn và vách thang máy
Kiểm tra lại tiết diện lựa chọn
CHƯƠNG 5: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 16
Tổng diện tích mặt cắt vách cứng có thể xác định theo công thức: v vl st
F là diện tích sàn tầng, chọn tầng điển hình là tầng 3 có st F st 1332m 2
Tổng diện tích mặt cắt ngang vách cứng trên bề mặt bằng công trình có F v 25.08m 2
Kết luận: Kết quả diện tích vách cứng đã chọn đạt yêu cầu kết cấu
Hình 2.1 - Mặt bằng bố trí vách cho sàn tầng điển hình
Quan niệm tính toán xem sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang, do đó bề dày của sàn phải đủ lớn để đảm các điều kiện sau:
- Sàn không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão,…) ảnh hưởng đến công năng sử dụng
Hệ tường ngăn không cần dầm đỡ có thể được lắp đặt linh hoạt ở bất kỳ vị trí nào trên sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng của sàn.
Chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức: b 1 min h D L h
hb: chiều dày bản sàn
m: hệ số phụ thuộc vào bản sàn
Bản dầm m=(30÷35), chọn m = 35 Bản kê m=(40÷45), chọn m = 45 Bản consol m=(10÷18), chọn m = 18
D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D=(0.8÷1.4), chọn D 1
h min : chiều dày tối thiểu của bản sàn hmin 60mm: đối với sàn mái
CHƯƠNG 5: CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 17 hmin 80mm: đối với sàn nhà dân dụng hmin 100mm: đối với sàn nhà công nghiệp, công trình công cộng
Chọn tiết diện cho ô sàn điển hình Ô sàn S11, có kích thước L2 x L1 (5600x6750)mm
THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
MẶT BẰNG ĐÁNH SỐ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Hình 3.1 – Mặt bằng đánh số ô sàn tầng điển hình
XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
Tĩnh tải của sàn bê tông cốt thép chủ yếu phụ thuộc vào cấu trúc các lớp của sàn và trọng lượng của thiết bị treo bên dưới (nếu có) Trong thiết kế công trình, sàn được cấu tạo từ nhiều lớp như mô tả trong Hình 3.2.
Hình 3.2 – Mặt cắt các lớp cấu tạo sàn căn hộ
LỚP VỮA TRÁT DÀY 15mm
GẠCH CERAMIC DÀY 10mmLỚP VỮA LÓT DÀY 30mmSÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÀY 140mm
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Trang 19
Hình 3.3 – Mặt cắt các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh
3.2.1.1 Tải trọng bản thân tường
Thông thường, các tường thường được hỗ trợ bởi kết cấu dầm đỡ bên dưới Tuy nhiên, để tăng tính linh hoạt trong việc bố trí tường ngăn, một số tường có thể không cần dầm đỡ bên dưới.
Khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn, cần tính thêm trọng lượng của tường ngăn Tải trọng này được phân bố đều trên toàn bộ ô sàn và được xác định theo công thức: tt t t t 2 t t san.
t : trọng lượng riêng của tường xây (kN/m 3 )
S san : diện tích ô sàn có tường (m 2 )
Khi làm việc với các ô sàn có kích thước tương đương nhưng được bố trí tường ngăn khác nhau, cần lựa chọn ô sàn có khả năng chịu tải trọng tường lớn hơn để thực hiện tính toán điển hình.
- Tải tường quy về phân bố đều trên sàn: Tường ngăn rộng 100mm, cao 3010mm có tổng chiều dài là khoảng 350m
Dựa vào mặt bằng kiến trúc của tầng điển hình, tổng diện tích sàn được tính toán là 1262.65 m², đã loại trừ diện tích lỗ trống Tải trọng của tường trên sàn cũng được xem xét trong tính toán này.
- Tải trọng tường phân bố trên dầm: Tường bao rộng 200mm
3.2.1.2 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn căn hộ và sàn vệ sinh
Bảng 3.1: Tải trọng các lớp cấu tạo sàn căn hộ tầng điển hình
LỚP VỮA LÓT DÀY 30mm
SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÀY 140mm LỚP VỮA TRÁT DÀY 15mm
LỚP CHỐNG THẤM DÀY 30mm
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Trang 20
Tải trọng trường xây trên sàn 1.5 1.1 1.65
Bảng 3.2: Tải trọng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh tầng điển hình
Tải trọng tường xây trên sàn 1.5 1.1 1.65
Tra mục 4.3 tiêu chuẩn [TCVN 2737-1995] được các giá trị hoạt tải thể hiện trong Bảng 3.3
Bảng 3.3: Hoạt tải sử dụng trên công trình
Mục đích sử dụng Tải trọng (kN/m 2 ) Hệ số vượt tải
Cầu thang, hành lang, sảnh thang máy 3.0 1.2
Mái bằng (không sử dụng) 0.75 1.3
Khu vực thương mại, sân chơi trẻ em 4.0 1.2
Phòng cơ điện, phòng rác 7.5 1.2
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Trang 21
Mục đích sử dụng Tải trọng (kN/m 2 ) Hệ số vượt tải
Nhà kho, nhà hàng, câu lạc bộ 4.0 1.2
Mái bằng có sân vườn, sân thượng 3.0 1.2
Khu vực chất tải, hạ tải 15.0 1.2
Khu vực xe chữa cháy tiếp cận (xe 44 tấn) 20.0 1.2
3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn
Bảng 3.4: Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn tầng điển hình
TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN
Hệ kết cấu sàn sử dụng sàn dầm bê tông cốt thép toàn khối, với phương pháp tính toán bản sàn được coi là cấu kiện chịu uốn Nội lực trong các ô bản được xác định theo sơ đồ đàn hồi, tùy thuộc vào điều kiện liên kết của bản với các dầm bê tông cốt thép, có thể là tựa đơn hoặc ngàm xung quanh, từ đó lựa chọn sơ đồ tính toán phù hợp.
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Trang 22
Xét điều kiện liên kết của bản sàn với dầm
Khi bản tựa lên dầm bêtông cốt thép đổ toàn khối mà d s h 3 h , liên kết được xem là ngàm
Khi bản sàn tựa lên dầm bêtông cốt thép đổ toàn khối mà d s h 3 h , liên kết được xem là khớp
Tính toán nội lực theo kiểu ô bản đơn
(L1: kích thước cạnh ngắn của ô bản, L 2 : kích thước cạnh dài của ô bản)
L chia làm 2 loại bản sàn:
L : sàn làm việc hai phương => sàn bản kê 4 cạnh
L : sàn làm việc một phương => sàn bản dầm
3.3.1.1 Đối với ô sàn làm việc 2 phương
Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b=1m, giải với tải phân bố đều tìm được moment nhịp và gối
Giá trị tải trọng: P=(g +p ).L L (kN) s s 1 2
Sơ đồ tính: Tra phụ lục 15 – Kết cấu bê tông cốt thép Tập 3 – Võ Bá Tầm
Hình 3.4 – Sơ đồ tính số 9 ứng với ô sàn có liên kết ngàm 4 cạnh
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Trang 23
- Các hệ số m ,m ,k ,k i1 i2 i1 i2 tra theo tỉ số L / L 2 1 Trong phụ lục 15 – Kết cấu bê tông cốt thép Tập 3 – Võ Bá Tầm
3.3.1.2 Đối với ô sàn làm việc 1 phương
Xét một dải bản có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn, ta tính toán thép cho dải bản này như một dầm có kích thước (b h) × s Hai đầu của dầm được xem xét với tỷ số (h/h)d s để xác định loại liên kết, có thể là ngàm hoặc khớp.
Giá trị tải trọng phân bố đều tác dụng : q (g p ) s s b N/ m (k )
Giá trị nội lực và sơ đồ tính: Xác định theo sơ đồ cơ học kết cấu, Bảng 3.6
Bảng 3.5: Sơ đồ tính và giá trị nội lực của ô bản đơn theo cơ học kết cấu
Giả thiết a = 20mm (khoảng cách từ mép ngoài mặt dưới bêtông đến trọng tâm lớp cốt thép) Chiều dày làm việc của cấu kiện tính toán: h0 = h – a = 140 – 20 = 120mm
Từ kết quả tính nội lực, thực hiện các bước tính toán sẽ được cốt thép As của ô bản m 2 R b b 0 m
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Trang 24
- M : Moment tính toán ở nhịp hoặc ở gối
- Rb : Cường độ chịu nén của bêtông B30 : R b 17MPa
- R s : Cường độ chịu kéo của cốt thép:
R s 225MPa đối với thộp (ỉ
