Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường làng nghề dệt lụa vạn phúc hà đông (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THU HIỂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CỨNG KHUNG ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CỦA NHÀ CAO TẦNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THU

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ THU HIỂN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CỨNG KHUNG

ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CỦA NHÀ CAO TẦNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội – Năm 2011

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ THU HIỂN KHÓA CH-2009

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CỨNG KHUNG

ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CỦA NHÀ CAO TẦNG

NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

MÃ SỐ: 60.58.20

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS VƯƠNG NGỌC LƯU

Hà Nội – Năm 2011

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn tới các Thầy giáo, Cô giáo đã tận tình giảng dạy trong quá trình học tập tại trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội; cảm ơn các Thầy, Cô giáo khoa đào tạo Sau đại học đã tận tình giúp đỡ tạo điều kiện cho tôi và các học viên lớp CH09X trong quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn tới gia đình, bạn bè, những người thân, những đồng nghiệp đã quan tâm, động viên, khích lệ tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy giáo đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi thực hiện và hoàn thành luận văn thạc sĩ là PGS.TS Vương Ngọc Lưu, Phó hiệu trưởng trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Quá trình thực hiện luận văn diễn ra trong một thời gian ngắn, mặc dù bản thân tôi đã rất cố gắng song không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong được sự quan tâm góp ý của đông đảo các Thầy Cô giáo, các bạn đồng nghiệp để tôi có thể hoàn thiện hơn về kiến thức và có các bước nghiên cứu

bổ sung phát triển

Tôi xin chân thành cảm ơn./

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Thị Thu Hiển

Trang 4

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Thị Thu Hiển

Trang 5

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục các bảng, biểu

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

PHẦN MỞ ĐẦU: 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 3

1.1 Khái niệm nhà cao tầng 3

1.1.1 Định nghĩa, đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng 3

1.2 Phân loại 5

1.2.1 Theo mục đích sử dụng 5

1.2.2 Theo chiều cao 5

1.2.3 Theo hình dạng 5

1.2.4 Theo vật liệu cơ bản được dùng để thi công kết cấu chịu lực 5

1.2.5 Theo sơ đồ kết cấu 6

1.3 Những đặc điểm cơ bản của nhà cao tầng 6

1.4 Một số công trình nhà cao tầng trên thế giới và trong nước 6

1.4.1 Sự phát triển nhà cao tầng trên thế giới 6

1.4.2 Sự phát triển nhà cao tầng ở Việt Nam 8

1.4.3 Một số công trình nhà cao tầng tiêu biểu trên thế giới 9

a Tháp Buji Dubai 10

b Tòa nhà Taipei 101 (Đài Loan) 11

c Tháp đôi Petronas Twin Tower, Malaysia[24] 12

Trang 6

d Tòa nhà Jinmao Building 13

1.2 Đặc điểm về tải trọng đối với nhà cao tầng 15

1.2.1 Tải trọng thường xuyên 15

1.2.2 Tải trọng tạm thời 16

1.2.3 Tải trọng lắp ghép 17

1.2.4 Tải trọng gió 18

1.2.5 Tải trọng động đất 24

1.3 Các hệ kết cấu chịu lực của nhà cao tầng 25

1.3.1 Các hệ kết cấu chịu lực phát triển theo phương đứng 25

a Hệ khung chịu lực 25

b Hệ vách chịu lực 26

c Hệ lõi chịu lực 28

d Hệ kết cấu ống 29

e Hệ kết cấu hỗn hợp 30

1.3.2 Các hệ kết cấu chịu lực phát triển theo phương ngang 34

a Hệ sàn sườn 34

b Hệ sàn nhiều sườn 34

c Hệ sàn không dầm 35

1.4 Lõi cứng trong kết cấu nhà cao tầng 37

1.4.1 Vai trò của lõi cứng 37

1.4.2 Vị trí của lõi cứng 38

1.5 Các sơ đồ làm việc của nhà cao tầng 38

Trang 7

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ SỰ LÀM VIỆC CỦA KẾT CẤU KHUNG

BÊ TÔNG CỐT THÉP TRONG NHÀ CAO TẦNG 39

2.1 Cấu tạo khung BTCT 39

2.1.1 Cấu tạo dầm 39

2.1.2 Cấu tạo cột 40

2.1.3 Cấu tạo nút khung 41

2.2 Sự làm việc của khung 43

2.2.1 Khái niệm về độ dẻo của kết cấu; độ dẻo của kết cấu khung BTCT 43

2.2.2 Nội lực và chuyển vị của khung khi chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang 47

2.2.3 Phân tích nội lực trong nút khung 48

2.3 Các giải pháp làm giảm nội lực và chuyển vị của khung trong nhà cao tầng 49

2.3.1 Giảm nội lực và chuyển vị của khung trong nhà cao tầng bằng các sơ đồ kết cấu thích hợp 49

2.3.2 Giảm nội lực và chuyển vị của khung trong nhà cao tầng bằng giải pháp lựa chọn hình dáng hiệu quả của công trình 50

2.3.3 Giảm nội lực và chuyển vị của khung trong nhà cao tầng bằng giải pháp gây ứng lực phụ theo phương thẳng đứng cho hệ kết cấu 52

2.3.4 Giảm nội lực và chuyển vị của khung trong nhà cao tầng bằng thiết bị tiêu tán năng lượng 53

a Thiết bị tiêu tán năng lượng bị động TMD 53

b Thiết bị tiêu tán năng lượng chủ động (AMD) 53

Trang 8

c Một số giải pháp tiêu tán năng lượng khác 56

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG ĐỘ CỨNG CỦA KHUNG ĐẾN NỘI LỰC VÀ CHUYỂN VỊ CỦA NHÀ CAO TẦNG BẰNG CÁC PHẦN MỀM PHÂN TÍCH KẾT CẤU 57

3.1 Trường hợp nhà có mặt bằng hình vuông 58

3.2 Trường hợp nhà có mặt bằng hình chữ nhật 72

3.3 Tổng hợp kết quả so sánh 86

KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP 88

1 Kết luận 88

1.1 Vai trò và sự làm việc của khung trong kết cấu nhà cao tầng có hệ khung chịu lực 88

1.2 Các kết quả tính toán cụ thể 88

2 Kiến nghị 89

3 Hướng nghiên cứu tiếp tục 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Trang 9

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

Số hiệu

Bảng 3.1 Chuyển vị đỉnh công trình theo phương án 1 60

Bảng 3.2 Chu kỳ dao động riêng cơ bản theo phương án 1 61

Bảng3.9 Tổng hợp kết quả tính toán trường hợp nhà có mặt

bằng hình vuông 71

Bảng 3.18 Tổng hợp kết quả tính toán trường hợp nhà có mặt

bằng hình chữ nhật 85 Bảng 3.19 Tổng hợp kết quả so sánh nhà có mặt bằng hình

vuông và nhà có mặt bằng hình chữ nhật 87

Trang 10

DANH MỤC CÁC HÌNH MINH HỌA

Hình 1.1 Tòa nhà Keangnam Hanoi Landmark Tower 70

Hình 1.2 Tháp Buji Dubai 10

Hình 1.3 Taipei 101 (Đài Loan) 11

Hình 1.4 Tòa tháp đôi Petronas Twin Tower 12

Hình 1.5 Tòa nhà Jinmao Building 14

Hình 1.6 Toà thị chính Torronto ở Canada 22

Hình 1.7 Khách sạn Cẩm Giang ở Thượng Hải 23

Hình 1.8 Tòa nhà Búp Sen TP HCM 23

Hình 1.9 Một số hình dạng khung chịu lực 25

Hình 1.10 Một số hình dạng vách chịu lực 27

Hình 1.11 Một số hình dạng lõi chịu lực 28

Hình 1.12 Một số hình dạng của hệ khung – vách chịu lực 31

Hình 1.13 Sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng 38

Hình3 1 Mặt bằng nhà hình vuông 59

Hình3 2 Mặt bằng nhà hình chữ nhật 73

Trang 11

PHẦN MỞ ĐẦU

* Lý do chọn đề tài:

Trong những năm gần đõy, cựng với sự phỏt triển của nền kinh tế thị trường, nhiều khỏch sạn, văn phũng, chung cư nhiều tầng đó được xõy dựng Đầu tiờn là những dự ỏn xõy dựng cụng trỡnh cao 20-30 tầng liờn doanh với nước ngoài được triển khai tại cỏc thành phố lớn như Hà Nội, Thành Phố Hồ Chớ Minh như: Hà Nội Tower 26 tầng, Vietcombank 32 tầng, Trung tõm thương mại Lavico 33 tầng, gần đõy là tũa cao ốc Bitexco 68 tầng, Keangnam Hanoi Landmark Tower 70 tầng Cựng với sự phỏt triển của khoa học kỹ thuật, cỏc cụng nghệ tiờn tiến trờn thế giới đang dần được du nhập và ỏp dụng

ở nước ta Hiện nay, cỏc khỏch sạn, chung cư, văn phũng cao tầng đú và đang được xõy dựng tại cỏc tỉnh và thành phố trong cả nước

Trong nhà cao tầng cú kết cấu khung chịu lực thỡ độ cứng của khung nhất là cỏc khung biờn cú ảnh hưởng đến sự làm việc của nhà Tăng cường độ cứng của khung trong đú cú khung biờn (tăng tiết diện cột, dầm cũng như bố trớ cỏc cột ở biờn cú khoảng cỏch ngắn) sẽ làm tăng độ cứng của nhà do đú làm giảm nội lực trong cỏc kết cấu đứng và giảm chuyển vị của cụng trỡnh

Từ những vấn đề trờn, tụi đó chọn đề tài “Nghiờn cứu ảnh hưởng độ cứng của khung đến sự làm việc của nhà cao tầng” để nghiờn cứu

* Mục đớch nghiờn cứu:

Nghiờn cứu sự thay nội lực trong cỏc kết cấu đứng và chuyển vị của nhà cao tầng khi thay đổi độ cứng của khung, đặc biệt là khung biên

* Đối tượng và phạm vi nghiờn cứu:

Nhà cao tầng cú kết cấu khung chịu lực bằng Bờ tụng cốt thộp

* Nội dung nghiờn cứu:

- Tổng quan về kết cấu nhà cao tầng

Trang 12

- Vai trò của khung trong sự làm việc của nhà cao tầng

- Ảnh hưởng của việc thay đổi độ cứng khung đến nội lực và chuyển vị của nhà

- Khảo sát bằng các ví dụ tính toán

- Rút ra các nhận xét và nêu các kiến nghị cần thiết cho việc áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế

* Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài:

Đưa ra được cái nhìn chung về vai trò của kết cấu khung đối với sự làm việc của nhà cao tầng

Đề tài phù hợp với yêu cầu thực tế trong việc thiết kế nhà cao tầng

Trang 13

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện

– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

Trang 14

KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP

1 Kết luận

1.1 Vai trò và sự làm việc của khung trong kết cấu nhà cao tầng có hệ khung chịu lực

Kết cấu khung bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi vì có nhiều công trình đòi hỏi không gian lớn, nhịp lớn Kết cấu khung cho phép biến đổi linh hoạt không gian sử dụng vì tường ngăn các phòng chỉ là tường tự mang có thể phá đi để mở rộng không gian mà không ảnh hưởng gì đến độ bền vững của ngôi nhà Kêt cấu khung được tạo nên bởi cột và dầm liên kết với nhau bằng mắt cứng hoặc khớp, chúng cùng với sàn và mái tạo nên một kết cấu không gian có độ cứng lớn[1]

Đối với nhà nhiều tầng dùng khung bê tông cốt thép chịu cả tải trọng ngang và tải trọng thẳng đứng thì nút khung thường là nút cứng, cột liên kết cứng (ngàm) với móng Thông thường, trong một ngôi nhà, bên cạnh các khung còn có các tường đầu hồi, tường khu vệ sinh, ô cầu thang là các cấu kiện có khả năng chịu tải trọng ngang rất lớn Trong tính toán cần phải chia tải trọng cho khung và các tấm tường đó Đối với nhà nhiều tầng mà khung chỉ chịu tải trọng thẳng đứng còn tải trọng ngang do các vách cứng và lõi cứng chịu thì khung có thể được cấu tạo với nhiều nút khớp và các xà ngang

có thể làm giống nhau cho các tầng[1]

1.2 Các kết quả tính toán cụ thể

Phương án 1: Kết cấu được bố trí bình thường

- Trường hợp nhà có mặt bằng hình vuông chuyển vị ở đỉnh của công trình nhỏ hơn chuyển vị giới hạn cho phép 17,42%

- Trường hợp nhà có mặt bằng hình chữ nhật chuyển vị ở đỉnh của công trình lớn hơn chuyển vị giới hạn cho phép 3%

Trang 15

Phương án 2: Điều chỉnh tăng tiết diện các cột khung

- Trường hợp nhà có mặt bằng hình vuông chuyển vị ở đỉnh của công trình giảm từ 0 đến 15,87%

- Trường hợp nhà có mặt bằng hình chữ nhật chuyển vị ở đỉnh của công trình giảm từ 0 đến 17,05%

Phương án 3: Tăng độ cứng khung biên bằng cách tăng tiết diện dầm biên

Phương án 4: Tăng độ cứng khung biên bằng cách bố trí thêm các cột vào khung biên

2 Kiến nghị

Phương án 4 là phương án mang lại hiệu quả nhất trong việc tăng độ cứng của khung, giảm chuyển vị ở đỉnh của nhà cao tầng Tuy nhiên cần xem xét phương án kiến trúc để đưa ra quyết định cụ thể

Nên sử dụng phương án 2 và phương án 3 khi kiến trúc công trình có yêu cầu nghiệm ngặt

Có thể kết hợp một trong các phương án này với nhau trong các điều kiện cụ thể thực tế

Trang 16

3 Hướng nghiên cứu tiếp tục

- Nghiên cứu phạm vi ảnh hưởng của độ cứng khung đến sự làm việc của nhà cao tầng khi chiều cao nhà tăng

- Nghiên cứu ảnh hưởng của khung đến sự làm việc của nhà cao tầng khi dùng khung lắp ghép, khi khung ở biên bố trí thêm các thanh xiên

Trang 17

Tài liệu tham khảo

[1] Ngô Thế Phong, Lý Trần Cường, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Lê Ninh

(1994) Kết cấu bê tông cốt thép(Phần cấu kiện nhà cửa), NXB KH&KT, Hà

Nội 1996

[2] Wsullo (1976), Kết cấu nhà cao tầng (Phạm Ngọc Khánh, Lê Mạnh Lân,

Trần Trọng Chi dịch từ bản tiếng Nga), NXB Xây dựng, Hà Nội 1995

[3] Nguyễn Bá Kế, Nguyễn Tiến Chương, Nguyễn Đăng Bích (2004), Thiết

kế nhà cao tầng (Bài giảng tập huấn KHCN sau đại học)

[4] Vương Ngọc Lưu, Một số giải pháp hạn chế chuyển vị ngang nhà cao

tầng, (tuyển tập công trình khoa học khoa Xây dựng trường Đại học Kiến

Trúc Hà Nội), 2006

[5] Triệu Tây An và nhóm tác giả (1996), Hỏi đáp Thiết kế và thi công nhà

cao tầng (tập I), NXB Xây dựng, Hà Nội 1996

[6] Đoàn Trung Kiên (2007), Tìm hiểu các giải pháp hạn chế chuyển vị

ngang nhà cao tầng – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Thư viện trường Đại học

Kiến Trúc Hà Nội

[7] Đỗ Trường Giang (2001), Một số giải pháp kết cấu cho khung bê tông cốt

thép chịu tải trọng động đất – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Thư viện trường Đại

học Kiến Trúc Hà Nội

[8] TCXD 198:1997, Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép toàn

khối, NXB Xây dựng, Hà Nội 1999

[9] TCVN 2737-1995, Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội 1995

[10] Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN

2737-1995, NXB Xây dựng, Hà Nội 1999

[11] Tiêu chuẩn 375-2006, Thiết kế công trình chịu động đất

Trang 18

[12] Nguyễn Đông Anh, Phạm Xuân Khang, Nguyễn Ngọc Long, Vũ Mạnh

Lăng, Đỗ Anh Cường, Lã Đức Việt, Phần tích kết cấu có lắp các thiết bị tiêu

tán năng lượng, Báo cáo tại hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ 3 “sự cố và

hư hỏng công trình xây dựng”

[13] Tiêu chuẩn 356 :2005, Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

[14] Nguyễn Khánh Hùng, Trần Trung Kiên, Nguyễn Ngọc Phúc, Thiết kế kết

cấu nhà cao tầng bằng Etabs 9.0.4, NXB Thống kê

[15] Ngô Minh Đức, Hướng dẫn sử dụng Etabs, Phần mềm chuyên dụng tính

toán nhà cao tầng, NXB Xây dựng, Hà Nội 2010

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	431,81 KB