Khái niệm nhà cao tầng
Một tòa nhà được xem là cao tầng nếu chiều cao của nó quyết định các điều kiện thiết kế, thi công và sử dụng khác với các ngôi nhà thông thường.
Ủy ban nhà cao tầng quốc tế CTBUH phân loại theo số tầng và chiều cao:
- Loại I: 9 – 16 tầng (chiều cao nhà H < 50m);
- Loại II: 17 – 25 tầng (H = 50 – 75m);
- Loại III: 26 – 40 tầng (H = 75 – 100m);
- Loại IV: siêu cao tầng (>40 tầng, cao > 100m).
CTBUH: Một tòa nhà được xem là cao tầng nếu chiều cao của nó quyết định các điều kiện thiết kế, thi công và sử dụng khác với ngôi nhà thông thường.
Theo Taranath: Nhà cao tầng là nhà mà khi tính toán bắt đầu chuyển từ phân tích cơ học sang phân tích động lực học.
Phân tích cơ học bao gồm: phân phối lực hợp lý.
Phân tích động học: phân tích chuyển vị, dao động, ổn định.
Quy định tại mỗi nước:
Theo TCXD 198-1997: nhà cao tầng khi có chiều cao > 40m.
Thiết kế kết cấu rất quan trọng: khả năng chịu lực, bền vững, ổn định cho công trình.
Các yêu cầu khi thiết kế nhà cao tầng
- Yếu tố quan trọng: tải trọng ngang
- Hạn chế chuyển vị ngang. Nếu chuyển vị ngang lớn sẽ làm tăng nội lực do độ lệch tâm của trọng lượng, hư hỏng các bộ phận phi kết cấu, khó bố trí thiết bị, người sử dụng có cảm giác khó chịu và hoảng sợ.
- Yêu cầu chống động đất: không hư hại khi động đất nhẹ, hư hại các bộ phận không quan trọng khi động đất mạnh. Nên vật kết cấu cần có độ dẻo và khả năng tiêu tán năng lượng động đất.
- Giảm nhẹ trọng lượng bản thân để giảm tải trọng xuống móng; giảm tải động đất. Điều đó có lợi ích về kinh tế và an toàn.
- Thường nhạy cảm với độ lún lệch của móng vì kết cấu vốn có độ siêu tĩnh cao nên cần phải quan tâm đến việc tương tác kết cấu thượng tầng – nền đất.
Phạm vi ứng dụng nhà cao tầng
- Dân cư: Nhà cao tầng thường được xây dựng để cung cấp nơi ở cho một số lượng lớn cư dân trong một diện tích có giới hạn. Các ứng dụng dân cư bao gồm căn hộ cao cấp, chung cư, chung cư dịch vụ, căn hộ cho người già, và căn hộ cho sinh viên. Những tòa nhà này thường có các tiện ích như hồ bơi, phòng tập thể dục, và khu vườn để cải thiện chất lượng cuộc sống của cư dân.
- Thương mại và Văn phòng: Nhà cao tầng thường là nơi làm việc của nhiều doanh nghiệp và tổ chức. Các tòa nhà văn phòng cung cấp không gian làm việc, hội nghị, và dịch vụ hỗ trợ. Những tòa nhà này có thể nằm trong các trung tâm kinh doanh hoặc khu vực đô thị phát triển.
- Thương mại và Mua sắm: Các tòa nhà thương mại và trung tâm mua sắm cao tầng cung cấp không gian cho cửa hàng, nhà hàng, quầy bar, và các dịch vụ giải trí. Đây thường là nơi mua sắm và giải trí của người dân trong các khu đô thị lớn.
- Công nghiệp và Lưu trữ: Nhà cao tầng có thể được sử dụng cho các mục đích công nghiệp và lưu trữ. Các tòa nhà công nghiệp có thể bao gồm nhà máy sản xuất, trạm điện, hoặc trung tâm dữ liệu. Các tòa nhà lưu trữ có thể được sử dụng để lưu trữ hàng hóa hoặc dữ liệu quan trọng.
- Khách sạn và Dịch vụ Du lịch: Nhà cao tầng có thể chứa các khách sạn và khu nghỉ dưỡng sang trọng, cung cấp dịch vụ lưu trú cho du khách. Các tòa nhà này thường có các tiện nghi như nhà hàng, spa, và phòng họp.
- Y tế và Giáo dục: Nhà cao tầng cũng có thể được sử dụng cho mục đích y tế và giáo dục, như bệnh viện và trường học đại học.
- Phòng trọ và Dịch vụ cho Người cao tuổi: Các tòa nhà cao tầng có thể cung cấp phòng trọ và dịch vụ hỗ trợ cho người cao tuổi hoặc người có nhu cầu đặc biệt.
- Nghệ thuật và Văn hóa: Các tòa nhà cao tầng thường có không gian dành cho nghệ thuật và văn hóa như bảo tàng, trung tâm nghệ thuật, và rạp hát.
- Quản lý và Dịch vụ Tài sản: Nhà cao tầng có thể được sử dụng làm không gian cho các công ty quản lý tài sản, văn phòng đại diện, hoặc dịch vụ bất động sản.
Phạm vi ứng dụng của nhà cao tầng phụ thuộc vào nhu cầu và mục tiêu cụ thể của các dự án xây dựng và vùng địa lý nơi chúng được xây dựng. Ngoài ra, các yếu tố về môi trường, quy định pháp lý, và xu hướng xã hội cũng có thể ảnh hưởng đến việc ứng dụng nhà cao tầng trong một khu vực cụ thể.
