Chuyên đề 16:Các giải pháp thiết kế kết cấu

Những vấn đề lưu ý về nguyên tắc thiết kế an toàn thoát người

Thoát người ra khỏi phòng:

Trong các công trình kiến trúc công cộng, do chức năng sử dụng mà có những không gian, những phòng tập trung đông người. Những không gian, phòng này cần được tính toán, bố trí hệ thống của thoát hiểm.

Các nguyên tắc thoát người ra khỏi phòng :

1- Các phòng có số lượng người > 100 người , phải có ít nhất nhất 2 của thoát ra, và các cửa có cánh mở ra ngoài. 2- Người ở vị trí xa nhất đến cửa thoát phải < 25m. 3- Nếu là các khán phòng, phải đảm bảo khoảng cách giữa các dãy ghế > 0.9m. 4- Các lối thoát về phía cửa, cầu thang, hành lang phải rõ ràng, không chồng chéo, phải có tín hiệu, đèn báo, chi tiết ký hiệu bằng màu chỉ hướng. 5- Hành lang thoát phải đảm bảo đủ rộng (theo tính toán). 6- Khoản cách giữa các cầu thang phải < 50m. 7- Nếu là các khán phòng, hoặc các khán đài TDTT phải phân chia thành các lô. -Mỗi lô khán phòng: <200 chỗ. -Mỗi lô khán đài : <300 chỗ. 8- _ Các hành lang, cầu thang, phải có kết cấu vật liệu bền chắc, có độ chống cháy cao hơn các khu vực khác. 9- _ Trong các công trình hiện đại ngày nay, thường thiết kế, bố trí các hệ thống báo cháy tự động, hoặc hệ thống tự động chữa cháy.

Tính toán thoát người :

1 - Yêu cầu tính toán :

- Xác định thời gian thoát người tổng cộng từ lúc bắt đầu thoát, tới lúc thoát hết người ra khỏi công trình. - Xác định thời gian dừng chân tạm thời, chờ đợi trong khi thoát người.

2 – Cơ sở tính toán :

- Số người thoát được ở lối đi hành lang tính cho một dòng : 25 người/ dòng/ phút. - Chiếu rộng cho một dòng người thoát : 0.60m/dòng. - Vận tốc di chuyển của dòng người : + Di chuyển trên mặt phẳng ngang : 16m/phút. + Lên cầu thang & mặt phẳng dốc : 8m/phút.

+ Xuống cầu thang & mặt dốc : 10m/phút.

+ Thời gian yêu cầu để toàn bộ người thoát ra khỏi công trình : 6-7 phút.

- Thời gian để toàn bộ đoàn người thoát ra khỏi phòng : 2-3 phút. - Diện tích dừng chần (ùn tắc người) tiêu chuẩn : 0.25-0.30m2/người.

3 – Các bước tính toán :

A. Tính thời gian thoát người ra khỏi phòng của người ngồi ở vị trí xa nhất

To min = Smax/ V (phút).

Trong đó : +To min là thời gian tối thiểu thoát người. +Smax là khoảng cách xa nhất.

B yêu cầu = N / 25 To min = (Số dòng người)

Trong đó : - B yêu cầu : Chiều rộng của tính theo số dòng người (0.6m/ dòng). - N tính toán : Tổng số người trong phạm vi cần tính toán. - To min : Thòi gian thoát người tối thiểu.  Sau khi tính được chiều rộng cửa thoe số dòng người, (sẽ là số lẻ). Cần chọn kích thước cửa sẽ thiết kế sao cho phù hợp không gian phòng.  Kiểm tra lại khả năng thoát người thực tế :  T Thực tế = N /25 B Thực tế = (phút).  Trong đó :  B Thực tế : Chiều rộng của thực tế quy ra kích thước số dòng người.  T Thực tế : Thời gian thoát người qua B Thực tế.  N Tính toán : Tổng số người trong phạm vi cần tính toán.

Thóat người ra khỏi công trình.

 Các công rình kiến trúc công cộng tùy theo từng thể loại mà có yêu cầu khác nhau vè đất đai xây dựng, diện tích, số tầng cao, và số người hoạt động trong công trình.  Nó còn phụ thuộc vào vị trí quy hoạch các tuyết giao thông, cấp của công trình để thiết kế an toàn thoát người ra khỏi công trình

a- Thoát người bình thường:

 Để thoát người ra khỏi công trình được thuận tiện, khi thiết kế cần chú ý

- Phân bố các cửa thoát người phù hợp với không gian, sức chứa, công suất sử dụng.

- Tổ chức giao thông trong công trình đơn giản, thuật tiện di chuyển, đủ kích thước.

- Phân bố vị trí cầu thang phù hợp với bán kính phục vụ.

- Tại các nút giao thông phải tính toán, bố trí diện tích chờ đợi, ùn người, cần bố trí quảng trường trước cửa công trình.

Tiêu chuẩn : 0.15-0.25 m2/người.

- Các tuyến thoát người phải có báo hiệu (hệ thống đèn về đêm), không có vật cản, và phải bằng vật liệu an toàn. - Có vành đai thoát người khi công trình có sức chứa > 5000 người. Vành đai thoát người góp phần điều hòa thoát người trước khi thóat ra hệ thống giao thông chính của khu vực, (thường kết hợp bố trí bãi xe).

b- Thoát người khi có sự cố :

 Trong tường hợp có sự cố như cháy, nổ xảy ra, tâm lý chung của mọi người là đều muốn thoát một cách nhanh nhất ra khỏi công trình. Lúc đó thường xảy ra tình trạng hoảng loạn, chen lấn , xô đẩy, lộn xộn, nhất là tại các cửa, đầu nút giao thông, hành lang, cầu thang, cầu thang cứu nạn, và các bộ phận thoát hiểm dự phòng.  Vì vậy khi thiết kế phải chú ý các vẫn đề sau : - Phải tính toán lưu lượng người thoát, và tổ chức các tuyến thoát người ra khỏi công trình. - Phải tổ chức các tuyến người và phương tiện, xe cứu hỏa, cứu nạn công trình. - Cần bố trí sẵn các phương tiện cấp cứu trong công trình như các họng cấp nước cứu hỏa, cầu thang cứu nạn. - Các công trình cao tầng : + Ngoài hệ thống giao thông thông thường, cần nghiên cứu bố trí các cầu thang thoát hiểm (xem cấu tạo cầu thang đặc biệt), có thể lên mái, hoặc xuống hầm. - + Nếu bố trí thang máy thoát hiểm phỉa sử dụng thang đặc biệt. Động cơ thang không được dùng động cơ điện, mà thay vào đó dùng động cơ Diezel, bình Acquy 36V,…

Tường chịu lực là một bộ phận rất quan trọng, có chức năng chịu tải trọng của lực. Hiểu một cách khái quát thì tường chịu lực ngoài việc chịu tải trọng của chính nó thì nó còn chịu thêm tải trọng của các bộ phận khác trong ngôi nhà.

Chất liệu của loại tường này khá đa dạng, chúng có thể là đất sét, gạch hoặc bê tông. Dựa theo đặc điểm, chức năng người ta phân loại tường chịu lực thành tường chịu lực ngang và tường chịu lực dọc. Chúng ta cũng có thể nhận biết được dựa vào kết cấu, vị trí và độ dày của tường. Độ dày của tường chịu lực thường dày hơn các bức tường khác và để đảm bảo an toàn thì tường phải có độ dày cao hơn 220mm và phải có giằng móng.

Tường ngang chịu lực

- Khẩu độ phương chịu lực lớn hơn phương còn lại - Không gian cố định - Độ lớn khẩu độ phụ thuộc vào độ dày tường

Tường dọc chịu lực

- Khẩu độ phương chịu lực(phương dọc lớn hơn phương còn lại) - Không gian linh hoạt - Độ lớn khẩu độ phụ thuộc vào độ dày tường

Xây dựng khung bằng gỗ nhẹ là một trong những loại phương pháp xây dựng phổ biến nhất đối với nhà ở Hoa Kỳ và một phần của Châu Âu.

Nó có các đặc điểm sau:

1. Nó nhẹ, và cho phép xây dựng nhanh chóng mà không có dụng cụ hoặc thiết bị nặng. Mỗi bộ phận có thể dễ dàng mang theo tay - một ngôi nhà chủ yếu trở thành một nghề mộc lớn. Công cụ chính là một khẩu súng đinh cầm tay. 2. Nó có thể thích ứng với bất kỳ hình dạng hình học, và có thể được mạ với nhiều loại vật liệu. 3. Có rất nhiều loại sản phẩm và hệ thống được thiết kế riêng cho loại công trình này.

Nó có những đặc điểm tiêu cực này:

1. Nó không phải là lửa cao, vì nó được làm bằng gỗ. 2. Nó không đủ mạnh để chống lại các sự kiện gió lớn như bão lốc và bão.

Mỗi cấu trúc khung gỗ được làm bằng một vài thành phần cơ bản:

 đinh tán là các thành viên bằng gỗ thẳng đứng trong các bức tường.  Ván ép là những dầm gỗ ngang hỗ trợ sàn nhà.  Rafters là dầm gỗ dốc có mái nhà hỗ trợ.  Lớp vỏ bọc là các tấm được đóng đinh trên các đinh tán để kết nối chúng một cách an toàn và tạo thành các bề mặt tường.  Vách ngoài là lớp vỏ ngoài bao phủ các bức tường từ bên ngoài.  Chúng ta hãy xem xét các loại cấu trúc khung gỗ nhẹ.

Kết cấu khung thép chịu lực là loại kết cấu mà trong đó tất cảcác loại tải trọng ngang và thẳng đứng đều qua dầm xuống cột. Các dầm, giằng và cột kết hợp với nhau thành một hệ không gian vững chắc. Liên kết giữa dầm và cột thường là loại liên kết cứng để đem lại độ bền vững cho công trình.

Kết cấu khung thép chịu lực là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng công trình bao gồm tải trọng tĩnh và tải trọng động: Tải trọng tĩnh là những lực đặt tĩnh trong suốt quá trình lắp dựng kết cấu. Thường thì nó sẽ nằm ở trên, bên trong kết cấu, nó còn được gọi là trọng lực chính của kết cấu. Ví dụ như nếu trọng lượng của các lớp hoàn thiên như trát, lát…và chính trọng lượng của bản thân kết cấu thép sàn bê tông chính là trọng tĩnh tác dụng lên kết cấu sàn bê tông và cốt thép. Tải trọng động chính là lực từ bên ngoài tác động lên kết cấu thép khi chúng đang trong quá trình chuyển động. Những tải trọng này được truyền lên mặt sàn, tới dầm phụ, dầm chính, rồi từ dầm chính truyền vào lưới cột, cột truyền vào những hệ thống móng rồi truyền tải xuống đất. Lúc này, kết cấu thép phải đảm bảo những yêu cầu như chịu lực tốt, phù hợp với mọi công trình.