A. Giải pháp kết cấu và xác định Tải trọng:

I. Giải pháp kết cấu:

Đối với việc thiết kế công trình, việc lựa chọn giải pháp kết cấu đóng một vai trò rất quan trọng, bởi vì việc lựa chọn trong giai đoạn này sẽ quyết định trực tiếp đến giá thành cũng như chất lượng công trình.

Có nhiều giải pháp kết cấu có thể đảm bảo khả năng làm việc của công trình do vậy để lựa chọn được một giải pháp kết cấu phù hợp cần phải dựa trên những điều kiện cụ thể của công trình.

1. Hệ kết cấu khung chịu lực:

Là hệ kết cấu không gian gồm các khung ngang và khung dọc liên kết với nhau cùng chịu lực. Để tăng độ cứng cho công trình thì các nút khung là nút cứng

Ưu điểm:

Tạo được không gian rộng.

Dễ bố trí mặt bằng và thoả mãn các yêu cầu chức năng

Nhược điểm:

Độ cứng ngang nhỏ.

Tỷ lệ thép trong các cấu kiện thường cao.

Hệ kết cấu này phù hợp với những công trình chịu tải trọng ngang nhỏ.

2. Hệ kết cấu vách chịu lực:

Đó là hệ kết cấu bao gồm các tấm phẳng thẳng đứng chịu lực. Hệ này chịu tải trọng đứng và ngang tốt áp dụng cho nhà cao tầng. Tuy nhiên hệ kết cấu này ngăn cản sự linh hoạt trong việc bố trí các phòng.

3. Hệ kết cấu lõi-hộp:

Hệ kết cấu này gồm 2 hộp lồng nhau. Hộp ngoài được tạo bởi các lưới cột và dầm gần nhau, hộp trong cấu tạo bởi các vách cứng. Toàn bộ công trình làm việc như một kết cấu ống hoàn chỉnh. Lõi giữa làm tăng thêm độ cứng của công trình và cùng với hộp ngoài chịu tải trọng ngang.

Ưu điểm:

Khả năng chịu lực lớn, thường áp dụng cho những công trình có chiều cao cực lớn.

Khoảng cách giữa 2 hộp rất rộng thuận lợi cho việc bố trí các phòng.

Nhược điểm:

Chi phí xây dựng cao.

Điều kiện thi công phức tạp yêu cầu kỹ thuật cao.

Hệ kết cấu này phù hợp với những cao ốc chọc trời (>80 tầng) khi yêu cầu về sức chịu tải của công trình khiến cho các hệ kết cấu khác khó đảm bảo được.

4. Hệ kết cấu hỗn hợp khung-vách-lõi chịu lực:

Về bản chất là sự kết hợp của 2 hệ kết cấu đầu tiên. Vì vậy nó phát huy được ưu điểm của cả 2 giải pháp đồng thời khắc phục được nhược điểm của mỗi giải pháp trên. trên thực tế giải pháp kết cấu này được sử dụng rộng rãi do những ưu điểm của nó.

Tuỳ theo cách làm việc của khung mà khi thiết kế người ta chia ra làm 2 dạng sơ đồ tính: Sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng.

Sơ đồ giằng: Khi khung chỉ chịu tải trọng theo phương đứng ứng với diện chịu tải, còn tải ngang và một phần tải đứng còn lại do vách và lõi chịu. Trong sơ đồ này các nút khung được cấu tạo khớp, cột có độ cứng chống uốn nhỏ.

Sơ đồ khung giằng: Khi khung cũng tham gia chịu tải trọng đứng và ngang cùng với lõi và vách. Với sơ đồ này các nút khung là nút cứng.

Kết luận:

Sự kết hợp của giải pháp kết cấu khung-vách-lõi cùng chịu lực tạo ra khả năng chịu tải cao hơn cho công trình. Dưới tác dụng cảu tải trọng ngang (tải trọng đặc trưng cho nhà cao tầng) khung chịu cắt là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên là nhỏ, của các tầng dưới lớn hơn. trong khi đó lõi và vách chịu uốn là chủ yếu, tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên lớn hơn của các tầng dưới.điều này khiến cho chuyển vị của cả công trình giảm đi khi chúng làm việc cùng nhau.

Với những ưu điểm đó em quyết định chọn giải pháp kết cấu khung-vách-lõi chịu lực