CÁC PHƯƠNG ÁN CỘT NHÀ CAO TẦNG

Sau khi đã lựa chọn loại kết cấu khung thép nhà cao tầng, nhiệm vụ quan trọng tiếp theo là xác định phương án bố trí lưới cột. Trong kết cấu thép, vị trí cột có ảnh hưởng lớn tới tới phương án kết cấu khung sườn và do đó ảnh hưởng tới cấu tạo chung của toàn bộ công trình, bao gồm cả kết cấu dầm sàn, các hệ giằng (vách cứng và lõi cứng), kết cấu bao che, vách ngăn và các vị trí ô cửa v.v... Nói chung, trong kết cấu khung thép nhà cao tầng, lưới cột thường bố trí theo các môđun 600–1200mm hoặc 500–1500mm .

Về mặt công năng, cột có thể phân loại như sau:
- Cột ngoài, thường cấu tạo để thể hiện một ý tưởng kiến trúc mỹ thuật và có thể bố trí theo nhiều phương án khác nhau: khoảng cách có thể bố trí dày, cách nhau từ 1,8m đến 3m hoặc bố trí thưa bằng khoảng 2 đến 4 lần chiều rộng của cửa sổ hoặc chiều dài nhịp của sàn tầng.

So với vị trí của tường bao, cột ngoài có thể bố trí theo 5 phương án khác nhau như hình 24.



- Cột giữa : thường bố trí lẩn vào trong các tường ngăn, các vách hoặc lõi cứng. Tuy nhiên, trong trường hợp cần thể hiện những hàng cột hoành tráng với kích thước lớn, chẳng hạn trong các sảnh đợi, phòng tiếp tân v.v..., cột giữa có thể để lộ, nhưng được tạo dáng và ốp lát mặt ngoài bằng các chất liệu và màu sắc phù hợp.



- Cột góc : thường có những công năng và kích thước khác nhau. Khoảng cách giữa cột góc và 2 cột bên cạnh theo 2 hướng dọc và ngang nhà thường không giống nhau. Mặt khác, còn tuỳ thuộc cách bố trí các hệ dầm trong phạm vi góc nhà, đặc biệt cách truyền tải sang 2 dầm biên nối với cột góc, mà tải trọng tác dụng lên cột và kích thước tiết diện theo 2 phương cũng tương ứng khác nhau. Cũng có thể chọn tiết diện cột góc có hình dạng đặc biệt, không giống các cột biên hoặc cột giữa (Hình 25).



Các phần tử cột nên chọn thống nhất về hình dạng, chủng loại, kích cỡ và chi tiết liên kết... để giảm bớt chi phí chế tạo do được sản xuất trong cùng một dây chuyền công nghệ, đồng thời cũng tạo điều kiện thuận lợi khi thi công lắp dựng và hoàn thiện, cũng như bảo trì sau này.



Nói chung, các loại thép hình cán nóng tiêu chuẩn tiết diện chữ H (chữ I cánh rộng) với nhiều kích cỡ lớn khác nhau đã được sử dụng khá rộng rãi, vì lý do cấu tạo đơn giản, hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, nếu tải trọng lớn hơn, có thể hàn thêm các bản thép bổ sung hoặc dùng các loại tiết diện tổ hợp.



Với công nghệ gia công chế tạo cơ giới hoá và tự động hoá, bảo đảm chất lượng, cũng có nhiều khả năng hạ giá thành, nếu được sản xuất hàng loạt (hình 26).



Chẳng hạn, cột ngoài của cao ốc 54 tầng liberty Plaza ở NewYork, có tiết diện tổ hợp gồm 2 bản cánh (762 x101) mm và bụng (914 x 76,2) mm.



Đặc biệt có thể dùng thép ống tiết diện tròn hoặc chữ nhật, khả năng chịu lực chịu tải tương đối hợp lý hơn, vì tỷ số độ cứng trên trọng lượng được cải thiện. Tuy nhiên, cấu tạo liên kết giữa cột với dầm thép có thể sẽ phức tạp hơn.



Hướng bố trí tiết diện cột thép khá quan trọng. Đối với nhà cao tầng loại thấp và tương đối dài, hướng gió nguy hiểm chủ yếu tác dụng theo chiều ngang, do đó cột thép tiết diện chữ I nên định hướng để hai bản cánh nằm song song với trục dài của mặt bằng kết cấu nhà, nhằm sử dụng vật liệu tối ưu khi chịu gió ngang.



Nếu mặt bằng kết cấu theo hai chiều gần như nhau, không thể ưu tiên cho một hướng, do đó dùng loại cột có mô men quán tính theo hai chiều xấp xỉ bằng nhau. Tiết diện hình ống và hình chữ H bảo đảm tiêu chuẩn này.



Ngoài ra, tiết diện chữ thập có bốn cánh đối xứng cũng có hiệu quả trong trường hợp trên, chẳng hạn, cột trong của cao ốc 57 tầng ở Toronto, Canada, là tổ hợp gồm bản bụng dày 203mm hàn chéo chữ thập và bốn bản cánh kích thước (508 x165) mm .



Đối với cột nhà cao tầng, cường độ thường không phải là chỉ tiêu khống chế. Do đó cần kiểm tra để thoả mãn mọi điều kiện về độ cứng, liên quan đến ổn định chung và cục bộ của các loại cột thép vỏ mỏng. Vì vậy, các loại tiết diện này thường được bọc ngoài bằng bê tông cốt thép, vừa để phòng cháy, vừa là biện pháp tạo ra tiết diện liên hợp, tăng cường khả năng chịu lực của cột .



Riêng các cột ống thép rỗng, có thể vừa tận dụng làm ván khuôn nhồi bê tông, vừa cho tham gia chịu lực liên hợp. Như vậy gia tăng được cường độ và sức chịu tải của cấu kiện lên khá nhiều. Một thí nghiệm cho thấy nếu nhồi bê tông vào cột ống tiết diện vuông loại nhỏ, kích thước 177,8 x 177,8 mm, dày 6,3mm, cao 3048mm, bằng thép có giới hạn chảy 277 MPa. Tải trọng tới hạn sẽ tăng gần gấp rưỡi nếu nhồi bê tông mác 400.



Nếu so sánh cột BTCT và 2 loại cột thép rỗng và đặc chịu tải trọng 10.000KN, chiều cao 3,60m, thì kích thước tiết diện cột tương ứng sẽ lần lượt bằng: 850X850; 400X400 và 300X300(mm), trong đó tính cả chiều dày 25mm của lớp bọc phòng hoả xung quanh các cột thép (Hình 27).



Về nguyên tắc, tiết diện ngang của cột thép có thể thay đổi từng tầng, vì nội lực trong cột, nhất là lực nén dọc trục tăng dần từ cao xuống thấp. Do đó tiết diện cột có thể thay đổi kích thước bên trong, chiều dày hoặc chất liệu thép khác nhau. Tuy nhiên, để tăng tốc độ thi công và dễ nối ghép, cột thép thường được lắp dựng với chiều cao thông hai hoặc ba tầng một. Nhưng nếu kéo dài trên 3 tầng trở lên, sẽ gây không ít phức tạp khi lắp ráp và liên kết.



Nếu kích thước bề ngoài của tiết diện cột không đổi, sẽ tạo điều kiện thuận lợi khi gia công chế tạo các cấu kiện hoàn thiện như các tấm bao che, tấm ốp cột, tấm trần và các vách ngăn v.v...

3 comments:

Bài đăng Phổ biến

Nhạc

Gia24.com/24
  • Diễn đàn
  • Định giá
  • Giá Sản phẩm
  • Giá Vật liệu xây dựng
  • Giá nhà đất
  • Giá nông sản
  • Sàn giá chứng khoán
  • Dự báo giá cả
  • Tin tức giá cả thị trường
  • Tin tức giá cả
  • ThauPhu.COM
  • Diễn đàn
  • Thầu chính
  • Thầu Phụ
  • Đấu Thầu
  • Nhận Thầu
  • Danh sách thầu phụ
  • Dự toán
  • Tiêu chuẩn thầu phụ
  • Tìm kiếm thầu phụ
  • Gian hàng thầu phụ
  • XayDung.US
  • Diễn đàn
  • Tài liệu về xây dựng
  • Tin tức chuyên nghành
  • Đấu thầu
  • Tư vấn xây dựng
  • Kiễn trúc
  • Dự toán
  • Tiêu chuẩn xây dựng
  • Bất động sản (địa ốc)
  • Thầu phụ