CẤU TRÚC VÒM KHÔNG GIAN LÀ LOẠI KẾT CẤU KHÔNG GIAN LÀM VIỆC DỰA TRÊN ĐỘ CONG HOẶC NẾP GẤP CỦA HÌNH DẠNG MÁIBẢN CHẤT CỦA VÒM KHÔNG GIAN HÌNH THÀNH TỪ MỘT TẬP HỢP CÁC KHUNG VÒM, LIÊN KẾT VỚI NHAU TẠO THÀNH CÁC MẶT CONG HOẶC CÁC MẶT PHẲNG GẤP NẾP LẠI VỚI NHAU. DO ĐÓ, VỀ CƠ BẢN, CẤU TRÚC VÒM KHÔNG GIAN CHIA LÀM HAI LOẠI CHÍNH:VÒM CONGVÒM GẤP KHÚC
Trang 1VÒM KHÔNG GIAN
Trang 2VÒM KHÔNG GIAN
CẤU TRÚC VÒM KHÔNG GIAN LÀ LOẠI KẾT CẤU
KHÔNG GIAN LÀM VIỆC DỰA TRÊN ĐỘ CONG HOẶC NẾP GẤP CỦA HÌNH DẠNG MÁI
BẢN CHẤT CỦA VÒM KHÔNG GIAN HÌNH THÀNH TỪ
MỘT TẬP HỢP CÁC KHUNG VÒM (VÒNG CUNG, TAM GIÁC HOẶC ĐA GIÁC) LIÊN KẾT VỚI NHAU TẠO
THÀNH CÁC MẶT CONG HOẶC CÁC MẶT PHẲNG GẤP NẾP LẠI VỚI NHAU DO ĐÓ, VỀ CƠ BẢN, CẤU TRÚC VÒM KHÔNG GIAN CHIA LÀM HAI LOẠI CHÍNH:
VÒM CONG
VÒM GẤP KHÚC.
Trang 3VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CONG
VÒM CONG CÓ MẶT TỪ RẤT
LÂU TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC LOẠI CẤU TRÚC ĐỀN ĐÀI CUNG ĐIỆN DẠNG BAN ĐẦU ĐƯỢC LẮP RÁP BỞI CÁC CẤU KIỆN BẰNG VẬT LIỆU GỖ THANH, HÌNH THỨC VÒM
ĐƯỢC TẠO THÀNH DO SỰ KẾT HỢP CÁC KHUNG VÒNG CUNG BẰNG GỖ.
SAU ĐÓ VÒM ĐƯỢC LÀM BẰNG
GẠCH, ĐÁ VÀ VÔI VỮA, CÁC HÌNH THỨC VÒM NÀY PHÁT TRIỂN RẤT ĐA DẠNG TRONG KIẾN TRÚC CỔ ĐIỂN PHƯƠNG TÂY VÀ TRUNG Á
Trang 4VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CONG
PHÂN LOẠI MẶT CONG THEO ĐỘ CONG GAUS (1/R1x 1/R2 x …): 1- ĐỘ CONG GAUS >0
Trang 5VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CONG
PHÂN LOẠI MẶT CONG THEO ĐỘ CONG GAUS (1/R1x 1/R2 x …): 1- ĐỘ CONG GAUS <0; ĐỘ CONG GAUS =0
Trang 6VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CONG
PHÂN LOẠI MẶT CONG THEO PHƯƠNG PHÁP TẠO MẶT: 1- PHƯƠNG PHÁP TỊNH TIẾN
Trang 7VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CONG
PHÂN LOẠI MẶT CONG THEO PHƯƠNG PHÁP TẠO MẶON 2- PHƯƠNG PHÁP XOAY TRÒN
Trang 8VÒM KHÔNG GIAN
Trang 9VÒM KHÔNG GIAN
VÒM TRỤ
NGUYÊN TẮC CẤU TẠO VÒM DẠNG TRỤ:
VÒM TRỤ CÓ 3 BỘ PHẬN CHÍNH: MẶT VÒM, DẦM
BIÊN VÀ VÁCH CỨNG MẶT VÒM CONG THEO DẠNG CUNG TRÒN, PARABOL HOẶC ELIP
THEO PHƯƠNG NGANG, MẶT VÒM TỰA TRÊN DẦM
BIÊN, LÀM VIỆC NHƯ MỘT KHUNG VÒM TIẾT DIỆN BẢN MỎNG
THEO PHƯƠNG DỌC, VÒM TỰA TRÊN VÁCH CỨNG
(DRAFAC), LÀM VIỆC NHƯ MỘT THANH DẦM
KHOẢNG CÁCH 2 VÁCH CỨNG THEO PHƯƠNG DỌC
ĐƯỢC GỌI LÀ NHỊP VÒM (L); KHOẢNG CÁCH GIỮA 2 VÁCH CỨNG THEO PHƯƠNG NGANG ĐƯỢC GỌI LÀ CHIỀU DÀI CỦA SÓNG, HAY CHIỀU RỘNG VÒM (L)
Trang 10VÒM KHÔNG GIAN
VÒM TRỤ
VÒM TRỤ DÀI KHI L/l > 4
VÒM TRỤ TRUNG BÌNH KHI 1 ≤ L/l ≤ 4
VÒM TRỤ NGẮN KHI L/l <1
THÔNG THƯỜNG, 2 LOẠI TRÊN ĐƯỢC GỌI CHUNG LÀ VÒM TRỤ DÀI.
Trang 11VÒM KHÔNG GIAN
VÒM TRỤ
VÒM TRỤ DÀI
• CẤU TẠO CHUNG CỦA VÒM TRỤ DÀI:
- CHIỀU CAO VÒM F = (1/6-1/10)L
- CHIỀU CAO CẤU KIỆN BIÊN H = (0.4-0.6)F
- CHIỀU DÀY VÒM B = (5-8)CM
• TRONG VÒM TRỤ DÀI TỈ SỐ L/l ( GIỮA NHỊP VÀ SÓNG)
CÓ THỂ ĐẠT ĐẾN 4 HOẶC LỚN HƠN
• SÓNG VÒM CÓ THỂ ĐẠT ĐẾN 20M,
• CÒN NHỊP VÒM L= (24-48)M LÀ HỢP LÝ NHẤT
• TUY NHIÊN, Ở ANH VÀ HUNGARI ĐÃ XÂY DỰNG ĐƯỢC
VÒMÛ VỚI NHỊP 76M ĐẾN 90M
Trang 12VÒM KHÔNG GIAN
VÒM TRỤ
VÒM TRỤ NGẮN
• Trong vòm trụ ngắn, chiều dày vòm b = (5-6)cm, L= 6m;
b = (7-8)cm, L= (9-12)m.
Nhịp vòm bao giờ cũng nhỏ hơn bước vòm (L<l) nên độ
cứng rất lớn, không cần dầm biên.
Trang 13VÒM KHÔNG GIAN
VÒM TRỤ
VÒM TRỤ NGẮN
Chiều cao hợp lý của vòm f không nhỏ hơn 1/7 bước vỏ Khi thi công lắp
ghép vòm trụ ngắn thường được chia thành các phần sau đây:
- Tấm vòm cắt dọc thành các panen phẳng hoặc cong vối kích thước
(1.5x6)m hoặc (3x12)m.
- Tấm cứng kiểu dầm cong hay dàn với nhịp đến 36m.
- Dầm biên có chiều cao bằng (1/10-1/15) nhịp vòm.
Trang 14VÒM KHÔNG GIAN
VÒM TRỤ
Trang 15VÒM KHÔNG GIAN
VÒM TRỤ
Trang 16VÒM KHÔNG GIAN
VÒM TRỤ
AMERICAN AIR MUSEUM, NORMAN FOSTER
Trang 17VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
Vòm cupol được dùng cho mặt bằng hình tròn
Đây là một trong những dạng kết cấu chịu lực hợp lý nhất, vì chỉ làm việc như một kết cấu
chịu nén Chính nhờ đặc điểm hình học của
mặt vòm được hình thành từ hai độ cong theo hai chiều- nên khả năng chịu lực được tăng lên rất nhiều.
Vòm cupol có thể tựa trực tiếp lên móng, cột,
hay tường vòng tròn với đuờng kính 100m hoặc lớn hơn Vòm cupol có nhiều loại: Vòm trơn,
vòmû có sườn, vòm múi dưới dạng toàn khối
hay lắp ghép.
Trang 18VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
Trang 19VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
Cấu tạo chung của vòm cupol bao gồm các
phần chính sau:
- Phần vỏ mỏng
- Đai chịu lực đạp phía dưới
- Có thể có thêm đai chịu lực nén phía trên- nếu
đỉnh vòm có để lỗ cửa; Đai phía trên còn có thể dược dùng như một cấu kiện liên kết các sườn kinh tuyến của vòm cupol lại với nhau.
Chiều cao toàn vòm được xác định sơ bộ như
sau: f = (1/2-1/8) đường kính vòm.
Trang 20VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
Trang 23VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 24VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 25VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 26VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 27VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 28VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 29VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 30VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 31VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 32VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 33VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 34VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 35VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 36VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 37VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
VÒM TRẮC ĐỊA
Trang 38VÒM KHÔNG GIAN
VÒM PARABOLOID VÀ HYPERBOLOID
CẤU TRÚC VÒM CÓ ĐỘ CONG GAUS < 0:
Vòm cong hai chiêàu ngược nhau là vòm paraboloid và hyperboloid, hay
còn được gọi là vòm mặt hypa và mặt yên ngựa.
Trang 39VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CONOID VÀ HYPERBOLOID
Trang 40VÒM KHÔNG GIAN
VÒM PARABOLOID VÀ HYPERBOLOID
Trang 45VÒM KHÔNG GIAN
VÒM GẤP NẾP
VÒM GẤP NẾP CŨNG LÀ DẠNG CẤU TRÚC KHÔNG GIAN TẠO THÀNH TỪ CÁC TẤM MỎNG, LÀM VIỆC DỰA TRÊN SỰ HÌNH THÀNH CÁC ĐƯỜNG GẤP NẾP
CẤU TRÚC VÒM GẤP NẾP DỰA TRÊN NỀN TẢNG CẤU TRÚC VÒM CONG, VỚI CÁC TẤM CONG ĐƯỢC THAY BẰNG CÁC TẤM PHẲNG GẤP KHÚC
DẠNG CẤU TRÚC NÀY CHO PHÉP KHẢ NĂNG THI CÔNG ĐƠN GIẢN HƠN (THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẮP GHÉP
Trang 46VÒM KHÔNG GIAN
VÒM GẤP NẾP
Trang 47VÒM KHÔNG GIAN
VÒM GẤP NẾP
Trang 48VÒM KHÔNG GIAN
VÒM GẤP NẾP
Trang 49VÒM KHÔNG GIAN
VÒM GẤP NẾP
Trang 50CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
Trang 51CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
Trang 52CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
Trang 53CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
Trang 55CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
Trang 57CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
VÒM PARABOLOID VÀ HYPERBOLOID
Trang 58CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
VÒM PARABOLOID VÀ HYPERBOLOID
Trang 59CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
VÒM PARABOLOID VÀ HYPERBOLOID
Trang 60CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
VÒM PARABOLOID VÀ HYPERBOLOID
Trang 61CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
VÒM PARABOLOID VÀ HYPERBOLOID
Trang 63CÁC GIẢI PHÁP TỔ HỢP VÒM KHÔNG GIAN
VÒM PARABOLOID VÀ HYPERBOLOID
Trang 64VÒM KHÔNG GIAN
VÒM CUPOL
Trang 73VÍ DUÏ