1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Giải pháp hạn chế chuyển vị tương đối giữa các tầng trong nhà cao tầng có kết cấu chuyển

146 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Giải Pháp Hạn Chế Chuyển Vị Tương Đối Giữa Các Tầng Trong Nhà Cao Tầng Có Kết Cấu Chuyển
Tác giả Lê Quang Khánh
Người hướng dẫn PGS.TS. Trần Quang Hưng
Trường học Đại học Bách Khoa Đà Nẵng
Chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
Thể loại Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Năm xuất bản 2019
Thành phố Đà Nẵng
Định dạng
Số trang 146
Dung lượng 5,3 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANHGIẢI PHÁP HẠN CHẾ CHUYỂN VỊ TƯƠNG ĐỐI GIỮA CÁC TẦNG TRONG NHÀ CAO TẦNG CÓ KẾT CẤU CHUYỂN Học viên: Lê Quang Khánh Chuyên ngành: Kỹ thuật XDCT DD&CN M

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN QUANG HƯNG

Đà Nẵng - Năm 2019

Trang 2

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu“Giải pháp hạn chế chuyển vị tương đối giữa các tầng trong nhà cao tầng có kết cấu chuyển”là của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Quang Hưng.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Lê Quang Khánh

Trang 3

TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH

GIẢI PHÁP HẠN CHẾ CHUYỂN VỊ TƯƠNG ĐỐI GIỮA CÁC TẦNG

TRONG NHÀ CAO TẦNG CÓ KẾT CẤU CHUYỂN

Học viên: Lê Quang Khánh Chuyên ngành: Kỹ thuật XDCT DD&CN

Mã số: 60.58.02.08 Khóa: K34-KH Trường Đại học Bách khoa ĐHĐN

Tóm tắt – Chuyển vị ngang trong nhà nhiều tầng dưới tác động của tải trọng ngang thường

không thỏa điều kiện khống chế về chuyển vị, vì vậy phải có giải pháp để hạn chế chuyển vịnày Từ một công trình thực tế, sau khi kiểm tra không thỏa điều kiện về khống chế chuyển vị,tác giả đề ra giải pháp hạn chế chuyển vị ngang này Giải pháp đưa ra: Lựa chọn lại tiết diệnvách cứng để hạn chế chuyển vị ngang của công trình Phương án 1: Tăng đều tiết diện vách

từ dày 200mm lên 250mm toàn bộ công trình Phương án 2: Tăng tiết diện vách thay đổi theochiều cao tầng từ tầng trệt đến tầng 8 lên 300mm, từ tầng 9 đến tầng mái giữ nguyên 200mm

Cả 2 phương án đều cho kết quả thỏa điều kiện về khống chế chuyển vị

Từ khóa: Chuyển vị, nhà nhiều tầng, tải trọng, vách cứng.

SOLUTIONS LIMITED OF TRANSPOSITION OF THE RELATIVITY BETWEEN THE

FLOORS IN HIGH-RISE BUILDINGS WITH TRANSFER BEAMS

Abstract - Horizontal displacement in multi-storey buildings under the influence of

horizontal load is often not satisfactory for control of displacement, so there must be asolution to limit this displacement From a real building, after checking it is not eligible forcontrol of transfer, the author proposed a solution to limit this horizontal displacement.Solution given: Re-select the hard wall section to limit horizontal displacement of thebuilding Option 1: Increasing the wall cross section from 200mm to 250mm in the wholebuilding Option 2: Increasing wall cross section changes according to the floor height fromground floor to 8th floor to 300mm, from the 9th floor to the roof floor to keep 200mm Bothoptions give satisfactory results for displacement control

Keywords: Displacement, multi-storey, load, hard walls.

Trang 4

TRANG BÌA

LỜI CAM ĐOAN

TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do lựa chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nguyên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

6 Cấu trúc luận văn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG VÀ KẾT CẤU CHUYỂN CHO NHÀ NHIỀU TẦNG 3

1.1 Khái niệm chung về nhà nhiều tầng 3

1.3 Phân loại nhà nhiều tầng 5

1.4 Các hệ chịu lực cơ bản của nhà nhiều tầng 5

1.4.1 Hệ khung chịu lực 5

1.4.2 Hệ tường chịu lực 7

1.4.3 Hệ lõi chịu lực 8

1.4.4 Hệ hộp chịu lực 9

1.5 Các hệ chịu lực hỗn hợp 10

1.5.1 Hệ khung – tường chịu lực 10

1.5.2 Hệ khung – lõi chịu lực 11

1.5.3 Hệ khung – hộp chịu lực 11

1.5.4 Hệ hộp - tường chịu lực 11

1.5.5 Hệ hộp – lõi chịu lực 11

1.6 Các hệ chịu lực đặc biệt 12

1.6.1 Hệ kết cấu có tầng cứng 12

1.6.2 Hệ kết cấu có hệ giằng liên tầng 13

1.6.3 Hệ kết cấu có hệ khung ghép 14

1.6.4 Hệ kết cấu có hệ thống dầm chuyển 14

Trang 5

1.7 Tổng quan về dầm chuyển 15

1.7.1 Khái niệm về dầm chuyển 15

1.7.2 Phân loại dầm chuyển 15

1.7.3 Phân tích trạng thái làm việc của dầm chuyển 16

1.8 Kết luận Chương 1 17

CHƯƠNG 2 TẢI TRỌNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ THIẾT KẾ NHÀ NHIỀU TẦNG 18

2.1 Khái quát về tải trọng tác dụng lên nhà nhiều tầng 18

2.1.1 Khái niệm chung về tải trọng 18

2.1.2 Phân loại tải trọng 18

2.1.3 Cách xác định tải trọng 20

2.2 Các vấn đề thiết kế trong nhà nhiều tầng 26

2.2.1 Đảm bảo các yêu cầu 26

2.2.2 Sự làm việc của hệ kết cấu nhà nhiều tầng 26

2.2.3 Phương pháp lựa chọn hệ kết cấu nhà nhiều tầng 27

2.2.4 Nguyên lý tính toán kết cấu nhà cao tầng 30

2.2.5 Nguyên tắc kiểm tra bền 31

CHƯƠNG 3 GIẢI PHÁP HẠN CHẾ CHUYỂN VỊ TƯƠNG ĐỐI GIỮA CÁC TẦNG CỦA NHÀ NHIỀU TẦNG CÓ KẾT CẤU CHUYỂN 33

3.1 Tổng quan về công trình 33

3.1.1 Thông tin chung 33

3.1.2 Giải pháp kiến trúc 33

3.2 Giải pháp kết cấu 36

3.2.1 Khối tháp 36

3.2.2 Khu vực bố trí khu thương mại, buôn bán 36

3.2.3 Hệ móng 36

3.3 Lựa chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện 36

3.3.1 Chọn sơ bộ tiết diện cột 36

3.3.2 Chọn sơ bộ tiết diện vách 38

3.3.3 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 38

3.3.4 Tính toán tải trọng thẳng đứng 39

3.3.5 Tính toán tải trọng ngang 42

3.4 Đề xuất phương án giảm chuyển vị tương đối giữa các tầng 63

3.4.1 Phương án 1 63

3.4.2 Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng 76

Trang 6

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)

BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC

PHẢN BIỆN

Trang 7

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại nhà cao tầng theo hội thảo quốc tế tại Moscow năm 1971 3

Bảng 1.2 Bảng nhà cao tầng theo định nghĩa của một số nước 4

Bảng 2.1 Bảng áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió lãnh thổ Việt Nam 21

Bảng 2.2 Bảng giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL 22

Bảng 2.3 Bảng hệ số áp lực động của tải trọng gió 22

Bảng 2.4 Bảng Thang động đất MSK-64 24

Bảng 2.5 Bảng Thang động đất Richter 25

Bảng 2.6 Bảng chiều cao tối đa (m) và tỷ số giới hạn giữa chiều cao và chiều rộng H/B 27 Bảng 2.7 Bảng giới hạn của L, B, l 28

Bảng 2.8 Bảng bề rộng tối thiểu của khe kháng chấn (mm) 28

Bảng 3.1 Chọn tiết diện dầm 39

Bảng 3.2 Tải trọng hoàn thiện sàn tầng lửng – tầng 28 39

Bảng 3.3 Tải trọng hoàn thiện sàn tầng kỹ thuật 40

Bảng 3.4 Tải trọng hoàn thiện sàn tầng mái 40

Bảng 3.5 Hoạt tải tác dụng 41

Bảng 3.6 Tính toán gió tĩnh theo phương X 43

Bảng 3.7 Chuyển vị tĩnh theo phương X (mm) 45

Bảng 3.8 Chu kỳ của các dạng dao động 46

Bảng 3.9 Kết quả tính toán với dạng dao động 1, tần số fx= 0.345 Hz 47

Bảng 3.10 Chuyển vị động với fx = 0.345 Hz (mm) 49

Bảng 3.11 Chuyển vị do gió phương X (mm) 50

Bảng 3.12 Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng 52

Bảng 3.13 Tính toán gió tĩnh theo phương Y 54

Bảng 3.14 Chuyển vị tĩnh theo phương Y (đơn vị: mm) 56

Bảng 3.15 Chu kỳ của các dạng dao động theo phương Y 57

Bảng 3.16 Kết quả tính toán với tần số fy= 0.45 Hz 58

Bảng 3.17 Chuyển vị động theo phương Y (đơn vị: mm) 60

Bảng 3.18 Chuyển vị theo phương Y 61

Bảng 3.19 Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng 62

Bảng 3.20 Chu kỳ của các dạng dao động theo phương X 65

Bảng 3.21 Kết quả tính toán với tần số fx= 0.351Hz 66

Bảng 3.22 Chuyển vị động theo phương X (f=0.351Hz) 68

Bảng 3.23 Chuyển vị theo phương X (f=0.351Hz) 69

Trang 8

Bảng 3.25 Chu kỳ của các dạng dao động theo phương Y

Bảng 3.26 Kết quả tính toán với tần số fy= 0.46Hz 72

Bảng 3.27 Chuyển vị động theo phương Y (f=0.46Hz) 74

Bảng 3.28 Chuyển vị theo phương Y 75

Bảng 3.29 Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng 76

Bảng 3.30 Chu kỳ của các dạng dao động theo phương X 78

Bảng 3.31 Kết quả tính toán với tần số fx= 0.36Hz 79

Bảng 3.32 Chuyển vị động theo phương X( fx=0.36Hz) 81

Bảng 3.33 Chuyển vị theo phương X(mm) 82

Bảng 3.34 Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng 83

Bảng 3.35 Chu kỳ của các dạng dao động theo phương Y 85

Bảng 3.36 Kết quả tính toán với tần số fy= 0.47Hz 86

Bảng 3.37 Chuyển vị động theo phương Y (fy= 0.47Hz) 88

Bảng 3.38 Chuyển vị theo phương Y 89

Bảng 3.39 Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng 90

Trang 9

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Một số loại mặt bằng nhà cao tầng hệ khung chịu lực 5

Hình 1.2 Hệ khung chịu lực có thanh xiên và thanh dàn ngang 6

Hình 1.3 Các sơ đồ hệ tường chịu lực 7

Hình 1.4 Hình dạng của vách cứng 7

Hình 1.5 Cách bố trí lõi cứng trong công trình 8

Hình 1.6 Hệ khung - tường chịu lực 10

Hình 1.7 Sơ đồ làm việc của hệ khung – tường chịu lực 10

Hình 1.8 Hệ khung – lõi chịu lực 11

Hình 1.9 Sơ đồ kết cấu nhà cao tầng có tầng cứng 12

Hình 1.10 Biểu đồ mômen uốn khi có và không có tầng cứng 13

Hình 1.11 Sơ đồ làm việc của kết cấu khung biên với hệ giằng liên tầng 14

Hình 1.12 Sơ đồ làm việc của nhà cao tầng có hệ thống dầm chuyển 15

Hình 3.1 Mặt bằng tầng điển hình 34

Hình 3.2 Cấu tạo lỏi vách cứng 34

Hình 3.3 Mặt cắt đứng theo chiều dài công trình 35

Hình 3.4 Mô hình mô phỏng trong Etabs 42

Trang 10

MỞ ĐẦU

1. Lý do lựa chọn đề tài

Nhà nhiều tầng là một giải pháp kiến trúc tối ưu để giải quyết vấn đề sử dụnghiệu quả quỹ đất và không gian sống cho các đô thị lớn trên thế giới Thực tế, nhànhiều tầng ở nước ta và các nước trên thế giới đang ngày càng được xây dựng nhiều về

số lượng cũng như quy mô

Các công trình nhà nhiều tầng có thể áp dụng các dạng kết cấu chịu lực khácnhau Do yêu cầu của sử dụng và kiến trúc, một số công trình đôi khi có kết cấu theochiều đứng thay đổi Giải pháp thường được áp dụng là sử dụng hệ kết cấu chuyển nhưdầm chuyển (transfer beam hay deep beam)

Trong những năm qua, xu hướng xây dựng những khối phức hợp cao tầng quy

mô lớn có nhiều khối công năng khác nhau như khối thương mại, khối phòng ngủ,khối dịch vụ,… và mỗi khối công năng khác nhau thường yêu cầu đặc điểm hệ kết cấukhác nhau, ví dụ như:

hệ kết cấu cột nhịp lớn, thoáng đãng

cấu vách hoặc cột có kích thước nhịp nhỏ nhưng các cột và vách này phải lẫn đượcvào các tường ngăn để không làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng và thẩm mỹ côngtrình

Vì vậy, đòi hỏi các tòa nhà phải có các nhịp khung lớn ở bên dưới và các nhịpkhung nhỏ hơn ở các tầng trên Giải pháp đòi hỏi một kết cấu chuyển giữa các tầng.Đây là giải pháp thiết kế kết cấu tối ưu cho kiến trúc công trình, mang lại không giankiến trúc nhiều tiện nghi và xu hướng hiện đại

Kết cấu chuyển (dầm chuyển hoặc sàn chuyển) là hệ thống kết cấu dùng khi nhà

có sự thay đổi bố trí kết cấu cột và vách trên mặt bằng, chẳng hạn bên dưới dùng cộtnhưng lên trên lại chuyển qua vách Kết cấu chuyển thường có kích thước chiều caolớn (lên đến vài mét)

Khi nhà có sự chuyển đổi kết cấu như vậy thì chuyển vị ngang tương đối giữatầng trên và tầng dưới tại vị trí bố trí hệ thống chuyển sẽ khá lớn, rất dễ không thỏađiều kiện khống chế về chuyển vị, vì vậy phải có giải pháp để hạn chế chuyển vị này

Trang 11

2. Mục tiêu nghiên cứu

cao tầng có kết cấu chuyển chịu tải trọng gió

3. Đối tượng và phạm vi nguyên cứu

4. Phương pháp nghiên cứu

tác giả khác về kết cấu nhà nhiều tầng để lí luận và đưa ra giải pháp

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Các vấn đề đã nghiên cứu trong luận văn còn tương đối mới, có giá trị thực tiễn cao Do đó, các kết quả nghiên cứu của luận văn có thể được sử dụng:

Cao đẳng

hệ kết cấu dầm chuyển Đồng thời, có thể dùng làm tài liệu cho các công ty Tư vấnthiết kế xây dựng

6. Cấu trúc luận văn

Luận văn gồm phần mở đầu, phần kết luận và 3 chương chính tổ chức như sau:

CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU

TẦNG VÀ SỬ DỤNG KẾT CẤU CHUYỂN CHO NHÀ NHIỀU TẦNG

CHƯƠNG 2 - TẢI TRỌNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ THIẾT KẾ NHÀ NHIỀU

TẦNG

CHƯƠNG 3 - MÔ PHỎNG KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG VÀ GIẢI PHÁP

HẠN CHẾ CHUYỂN VỊ TƯƠNG ĐỐI GIỮA CÁC TẦNG, HIỆU QUẢ CỦA CÁC GIẢI PHÁP HẠN CHẾ CHUYỂN VỊ TƯƠNG ĐỐI GIỮA CÁC TẦNG

Trang 12

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG VÀ

KẾT CẤU CHUYỂN CHO NHÀ NHIỀU TẦNG 1.1 Khái niệm chung về nhà nhiều tầng

Ngay từ thời cổ đại, con người đã thể hiện ý nguyện của mình là xây dựng cáccông trình ngày càng cao Ngày nay khi công nghiệp và kỹ thuật xây dựng phát triểnkết hợp với các vấn đề về xã hội như mật độ dân số, diện tích đất sử dụng, nhu cầuxây dựng những công trình cao tầng ngày càng trở nên cấp thiết

Sử dụng nhà cao tầng nhằm giải quyết vấn đề quỹ đất đô thị và tập trung chứcnăng Ngoài ra nhà cao tầng tạo ra các điểm nhấn kiến trúc, là biểu tượng cho sứcmạnh kinh tế, khát vọng chinh phục độ cao

Hiện nay vẫn chưa có câu trả lời chính xác và rõ ràng rằng “Những công trìnhthế nào thì được xếp vào loại nhà cao tầng” Trong cuộc hội thảo quốc tế và nhà caotầng tổ chức tại Moscow năm 1971, các nhà khoa học đã tạm thời phân loại:

Bảng 1.1 Phân loại nhà cao tầng theo hội thảo quốc tế tại Moscow năm 1971.[1]

Loại nhà cao tầng

Loại ILoại IILoại IIILoại nhà cực cao

Trang 13

Bảng 1.2 Bảng nhà cao tầng theo định nghĩa của một số nước.[1]

Nước

Trung QuốcLiên Xô(cũ)MỹPhápAnhNhật BảnTây ĐứcBỉ

(Nguồn: Internet)

1.2 Lịch sử phát triển nhà nhiều tầng

Trên thế giới khoảng những năm 1880: bắt đầu có nhà cao tầng để phục vụ chomục đích thương mại, nhà chung cư (chủ yếu ở châu Âu, Mỹ với nhà khoảng 7-15tầng) Bắt đầu những năm 1930: ứng dụng kết cấu thép vào nhà cao tầng từ đó bùngphát nhà cao tầng ở Mỹ Một số đô thị trên thế giới là thiên đường cho nhà cao tầngnhư: HongKong, Singapore, Thượng Hải, NewYork,…Khoảng năm 1970 trở lại: nhàsiêu cao tầng xuất hiện ở các quốc gia mới nổi như UAE, Quatar, Trung Quốc,…

- Năm 1930 xây dựng cao ốc Chrysler chiều cao 319m; sau vài tháng tòa nhàEmpire State Building được xây dựng cao 381m (102 tầng), tính cả ăngten – cao 448 m

Ở Châu Á, xu hướng phát triển này cũng bắt đầu từ những năm 70

Tại Việt Nam: nhà cao tầng bắt đầu được xây dựng từ khoảng những năm đầu

1990 trở lại đây như: khách sạn Hanoi Daewoo, khách sạn Hỏa Lò, trung tâm thươngmại Thành phố Hồ Chí Minh,…Hiện có nhiều tòa nhà siêu cao tầng được xây dựng tạicác thành phố lớn như Keangnam (72 tầng, 336m), Bitexco (68 tầng, 262m),Vietinbank (68 tầng, đang xây dựng), Landmark81 (81 tầng, đang xây dựng)…

Trang 14

Về mặt kết cấu, một công trình được định nghĩa là cao tầng khi độ bền vững vàchuyển vị của nó chủ yếu quyết định bởi tải trọng ngang Tải trọng ngang có thể dướidạng tải trọng gió, động đất.

1.3 Phân loại nhà nhiều tầng

dụng: - Nhà ở

Nhà làm việc và các dịch vụ khác

-Khách sạn

thông theo phương thẳng đứng được tập trung vào một khu vực duy nhất

giao thông theo phương đứng

1.4. Các hệ chịu lực cơ bản của nhà nhiều tầng

1.4.1 Hệ khung chịu lực

Hệ kết cấu khung chịu lực được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và thanhngang (dầm) liên kết cứng tại chỗ giao nhau giữa chúng (nút) Các khung phẳng liênkết lại với nhau qua các thanh ngang tạo thành khối khung không gian có mặt bằngvuông, chữ nhật, tròn, đa giác,

Hình 1.1 Một số loại mặt bằng nhà cao tầng hệ khung chịu lực.[2]

(Nguồn: Internet)

Trang 15

Dưới tác dụng của các loại tải trọng gồm tải trọng đứng và tải trọng ngang thì

hệ khung chịu lực được nhờ vào khả năng chịu cắt và chịu uốn của các thanh trong hệđồng thời phụ thuộc vào độ cứng liên kết của các nút khung

Chuyển vị ngang tổng thể của hệ khung gồm 2 thành phần:

chuyển vị này có được là do sự thay đổi chiều dài cột khi chịu mômen lật

trượt đứng và trượt ngang gây ra mômen trong các thanh

Để tăng độ cứng theo phương ngang, có thể bố trí thêm các thanh xiên tại một

số nhịp trên suốt chiều cao của hệ khung và thêm các dàn ngang (nếu cần) Hiệu quảchịu tải của hệ sẽ tăng lên 30%

Hình 1.2 Hệ khung chịu lực có thanh xiên và thanh dàn ngang.[2]

(Nguồn: Internet)

Ưu điểm của hệ khung chịu lực:

Nhược điểm của hệ khung chịu lực:

Trang 16

công trình.

phương của công trình

Hình 1.3 Các sơ đồ hệ tường chịu lực.[2]

(Nguồn: Internet)

Tải trọng ngang được truyền đến các tấm tường chịu tải thông qua hệ các bảnsàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng Do đó các vách làm việcnhư những dầm côngxon có chiều cao tiết diện lớn Khả năng chịu tải của vách cứngphụ thuộc phần lớn vào hình dạng tiết diện ngang của chúng Trong thực tế có nhiềudạng vách cứng khác nhau

Hình 1.4 Hình dạng của vách cứng.[2]

(Nguồn: Internet)

Trong nhà cao tầng thường chỉ có một số lượng ít các tường không bị khoét lỗ(tường đặc) còn lại đều bị khoét lỗ để cho các ô cửa đi, cửa sổ Ảnh hưởng của các lỗkhoét này phụ thuộc vào kích thước, số lượng và vị trí của chúng Nếu chỉ có lỗ khoét

Trang 17

Lõi có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở, nhận các loại tải trọng tác độnglên công trình và truyền chúng xuống nền đất Phần không gian bên trong lõi thườngdùng để bố trí các thiết bị vận chuyển theo phương đứng (thang máy, cầu thang, ), cácđường ống kỹ thuật, Ưu điểm của lõi cứng là độ cứng không gian lớn và khả năngchống cháy cao.

Hình dạng, số lượng và cách bố trí các lõi cứng chịu lực trong mặt bằng nhà rất

đa dạng

Các lõi cứng nên được bố trí trên mặt bằng ngôi nhà sao cho tâm độ cứng củachúng trùng với trọng tâm của ngôi nhà nhằm tránh hiện tượng công trình bị xoắn khidao động

Hình 1.5 Cách bố trí lõi cứng trong công trình.[2]

(Nguồn: Internet)

Lõi cứng có thể xem như một côngxon lớn thẳng đứng ngàm vào móng Tronglõi sẽ phát sinh các ứng suất do uốn, cắt và xoắn tương tự như thành hộp kín Ứng xửcủa lõi khi chịu tải trọng ngang phụ thuộc vào hình dáng, độ cứng và mức độ đồngnhất của lõi cũng như hướng tác động của tải trọng

Hệ lõi chịu lực được sử dụng trong các công trình xây dựng ở vùng có điềukiện địa chất phức tạp Khi công trình chịu tải trọng động đất, do độ cứng theo phươngngang nhỏ nên tải trọng động đất tác dụng lên công trình có giá trị nhỏ hơn so với các

hệ kết cấu khác có cùng kích thước

Trang 18

1.4.4 Hệ hộp chịu lực

Trong hệ hộp chịu lực, các bản sàn được gối vào các kết cấu chịu tải nằm trongmặt phẳng tường ngoài mà không cần các gối trung gian khác bên trong Hộp trongnhà cũng giống như lõi, được hợp thành từ các tường đặc hoặc có lỗ cửa Hộp ngoàibiên có diện tích mặt phẳng lớn, được tạo thành từ các cột có khoảng cách nhỏ liên kếtvới nhau bởi các thanh ngang hoặc thanh chéo có chiều cao lớn theo phương nganghoặc chéo tạo nên những mặt nhà dạng khung – lưới, có hình dạng phù hợp với giảipháp kiến trúc

Khi chịu tải trọng ngang những kết cấu bên ngoài được xem như một thanhcôngxon kín hoàn chỉnh có mặt cắt hình hộp Phần hộp ngoài chịu toàn bộ hay phầnlớn tải trọng gió tác động vào công trình

Hệ hộp chịu lực được chia ra làm 4 loại:

tạo ra bởi hệ thống lưới cột và dầm rất dày

xoắn cũng như hạn chế được độ võng theo mặt bằng phía trong nhà

với khung bê tông cốt thép)

đỡ Khi có thanh chéo thì độ cứng được nâng cao qua đó giảm được biến dạng trượt.Công trình làm việc như một công xon chịu uốn

các dầm đỡ, thanh chéo đảm bảo độ cứng khi chịu tải trọng ngang

với công trình đến 100 tầng

- Trong hệ kết cấu này các thanh chéo được đặt sát nhau, không hề có cấu kiệnthẳng đứng Như vậy các thanh chéo đóng vai trò chịu toàn bộ tải trọng thẳng đứng giốngnhư các cột nghiêng Nó làm tăng độ cứng khi công trình chịu tải trọng ngang

quả như cột thẳng đứng Đồng thời gây khó khăn cho việc tạo ô cửa sổ

Trang 19

1.5 Các hệ chịu lực hỗn hợp

1.5.1 Hệ khung – tường chịu lực

Hình 1.6 Hệ khung - tường chịu lực.[1]

(Nguồn: Internet)

Hệ này phù hợp với hầu hết các giải pháp kiến trúc nhà cao tầng Hệ kết cấu nàytạo điều kiện ứng dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau như vừa lắp ghépcác hệ thống dầm, cột, sàn; đồng thời thi công đổ tại chỗ tường chịu lực bằng côngnghệ ván khuôn trượt Hệ kết cấu này mang lại những hiệu quả kinh tế kỹ thuật nhấtđịnh

Dựa theo cách làm việc của khung, hệ này chia ra làm 2 sơ đồ:

Trong sơ đồ này, khung chỉ chịu tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tíchtruyền tải của nó, còn toàn bộ tải trọng ngang và một phần tải trọng thẳng đứng do cáckết cấu chịu tải cơ bản khác chịu

Trong trường hợp này, khung tham gia chịu tải trọng thẳng đứng và ngang với kết cấu chịu lực cơ bản khác Khung liên kết cứng tại các nút

Hình 1.7 Sơ đồ làm việc của hệ khung – tường chịu lực.[1]

(Nguồn: Internet)

Trang 20

1.5.2 Hệ khung – lõi chịu lực

Hệ hỗn hợp này cũng chia làm 2 sơ đồ ứng với cách làm việc của khung

Hình 1.8 Hệ khung – lõi chịu lực.[1]

Trang 21

Để tránh hiện tượng này, tại một số tầng tạo ra các dầm ngang hoặc dàn có độcứng lớn để nối lõi với hộp chịu lực Khi chịu tải, lõi bị uốn làm các dầm chuyển vịtheo phương thẳng đứng tác động lên cột của hộp bên ngoài Cột có độ cứng dọc trụclớn nên sẽ cản chuyển vị của các dầm và qua đó chống lại chuyển vị ngang cho côngtrình.

Trong thực tế các dầm cứng này được bố trí tại các tầng kỹ thuật và có chiềucao bằng cả tầng nhà nên được gọi là tầng cứng

Số lượng tầng cứng trong nhà thường là 1, 2, 3 tầng

sát mái

tầng cứng tại cao độ giữa công trình

tầng cứng tại cao độ 1/3 và 2/3 chiều cao công trình

Hình 1.9 Sơ đồ kết cấu nhà cao tầng có tầng cứng.[3]

Trang 22

Mômen uốn trong các cột tại vị trí liên kết với tầng cứng có giá trị lớn nên dễgây ra phá hủy tại các vị trí này khi công trình chịu tải trọng động đất Dao động của

hệ kết cấu này cũng phức tạp nên việc tính toán cần được thực hiện theo sơ đồ khônggian

a)

Hình 1.10 Biểu đồ mômen uốn khi có và không có tầng cứng.[3]

(Nguồn: Internet)

Đối với công trình có 1 tầng cứng, mômen ở chân lõi cứng được giảm đi nhưngphần bên trên công trình lại bị đổi dấu Trong trường hợp công trình có 2 tầng cứng,mômen chân lõi giảm đi ở bên dưới, đổi dấu ở bên trên và xuất hiện bước nhảy tại vịtrí tầng cứng thứ 2

1.6.2 Hệ kết cấu có hệ giằng liên tầng

Kết cấu có hệ thống giằng liên tầng thường là hệ kết cấu có hệ thống khungbiên bao quanh nhà nhưng không thuần túy tạo thành hệ kết cấu ống mà được bổ sungthêm một hệ giằng chéo thông nhiều tầng

Hệ giằng có đặc điểm là làm cho hệ khung biên làm việc gần như một hệ dàn.Các cột và dầm của khung biên làm việc gần như chịu lực dọc trục

Ưu điểm của dạng kết cấu này là:

Trang 23

Hình 1.11 Sơ đồ làm việc của kết cấu khung biên với hệ giằng liên tầng.[3]

(Nguồn: Internet)

1.6.3 Hệ kết cấu có hệ khung ghép

Khung ghép được cấu tạo theo cách liên kết một số tầng và một số nhịp, thường

có kích thước và tiết diện lớn Khung ghép thường có độ cứng lớn và là kết cấu chịulực chính của công trình Khung tầng được xem như hệ kết cấu thứ cấp chủ yếu là đểtruyền tải trọng đứng lên hệ khung ghép Một số trường hợp có thể bỏ khung tầng tạimột số tầng để tạo ra không gian lớn

Do các dầm của khung ghép có tiết diện lớn nên thường chúng chỉ được bố trítại các tầng kỹ thuật của nhà Dạng kết cấu này thích hợp với các nhà siêu cao tầng cóyêu cầu bố trí tầng kỹ thuật

1.6.4 Hệ kết cấu có hệ thống dầm chuyển

Trong trường hợp các tầng bên dưới của nhà cao tầng, các cột cần phải bố tríthưa để tạo được các không gian rộng, còn ở các tầng trên thì cột được bố trí dày đểgiảm kích thước dầm hoặc sử dụng kết cấu tường chịu lực

Các dầm giữa các tầng có sự thay đổi như vậy cần có độ cứng lớn để truyền cáctải trọng thẳng đứng từ các cột hoặc các tường chịu lực bên trên xuống các cột tầngdưới Các dầm này được gọi là các dầm chuyển

Do bước cột bị thay đổi đột ngột cùng với sự xuất hiện của dầm chuyển với độcứng lớn làm cho hệ kết cấu trở nên phức tạp Hệ kết cấu dầm chuyển cần được tínhtoán theo sơ đồ không gian Khi chịu tác động của tải trọng ngang, các cột ở ngay phíadưới các dầm chuyển chịu các mômen rất lớn và thường bị phá hủy ở vị trí này Đểkhắc phục, cần tăng độ cứng của cột phía dưới dầm chuyển hoặc cấu tạo các liên kếtgiữa cột phía dưới với dầm chuyển theo liên kết khớp nhằm chịu được các biến dạngxoay lớn

Trang 24

chuyển đỡ khung b) Dầm chuyển đỡ tường chịu lực

(Nguồn: Internet)

Dầm chuyển có đặc điểm làm việc khác với các dầm thông thường khác Thứnhất, đây là các dầm có kích thước lớn, chiều cao lớn và chịu tác dụng của tải trọngtập trung lớn Trường hợp dầm chuyển đỡ các tường chịu lực có sự làm việc đồng thờivới tường nên sơ đồ chịu lực khác với sơ đồ dầm

1.7 Tổng quan về dầm chuyển

1.7.1 Khái niệm về dầm chuyển

Dầm chuyển là loại kết cấu thường cao và rộng được sử dụng để truyền tảitrọng từ các vách hoặc các cột của các kết cấu bên trên xuống các kết cấu thanh bêndưới

Trong nhà cao tầng, các không gian rộng lớn ở các tầng phía dưới gần như lànhu cầu tất yếu Các không gian này có thể là các bãi đỗ xe, các siêu thị, các sảnh lớn,hoặc các văn phòng làm việc Tuy nhiên ở các tầng phía trên lại xuất hiện các váchcứng hoặc cần không gian hẹp hơn với lưới cột dày Điều này đòi hỏi phải sử dụng cácdầm chuyển lớn để tiếp nhận các tải trọng từ các vách cứng hoặc các cột bên trên vàsau đó phân phối chúng xuống các cột bên dưới với bước cột lớn hơn

Đối với trường hợp dầm chuyển đỡ vách, cách sắp xếp này chia khung thành 2phần: phần vách cứng ở phía trên, phần kết cấu khung thông thường ở bên dưới Cònkhi dầm chuyển đỡ cột, xuất hiện 2 phần: phần khung có bước cột dày ở phía trên,phần khung có bước cột thưa ở phía dưới

1.7.2 Phân loại dầm chuyển

1.7.2.1. Phân loại theo chức năng sử dụng

Trang 25

1.7.2.2 Phân loại theo vật liệu chế tạo

Ưu điểm: Dễ chế tạo, sử dụng được các vật liệu sẵn có của địa phương

Nhược điểm: Kích thước của dầm lớn, trọng lượng của dầm lớn

Ưu điểm: Khả năng chống uốn cao hơn, giảm được kích thước tiết diện của dầm, khả năng vượt được nhịp lớn hơn so với bê tông cốt thép thường

Nhược điểm: Thi công phức tạp, khó khan

1.7.2.3 Phân loại theo phương pháp chế tạo

Ưu điểm: Do các cấu kiện được đổ toàn khối nên độ cứng tổng thể lớn, khả năng chịu tải trọng động tăng, hình dáng tiết diện phong phú

Nhược điểm: Thi công phụ thuộc nhiều vào thời tiết, tốn kém ván khuôn và câychống

Ưu điểm: Tiết kiệm được ván khuôn, cây chống; nâng cao chất lượng do thi công trong nhà máy; thời gian thi công được rút ngắn

Nhược điểm: Độ cứng tổng thể không cao; chịu tải trọng động kém; tốn kém khi xử lý các mối nối

1.7.2.4. Phân loại theo số nhịp của dầm

1.7.3 Phân tích trạng thái làm việc của dầm chuyển

Dầm chuyển là dầm có chiều cao tương đối lớn do đó trạng thái làm việc cũng như tính toán tương tự như dầm cao

Trang 26

Khi phân tích đàn hồi với loại dầm này, trạng thái cần xét được tính đến trướckhi dầm hình thành vết nứt Sự hình thành vết nứt này xuất hiện khi tải trọng đạt từmột phần ba đến một nửa tải trọng tới hạn Các kết quả phân tích đàn hồi là chính yếu

vì chúng thể hiện sự phân bố các ứng suất mà gây ra vết nứt do đó cần đưa ra các chỉdẫn về hướng cho vết nứt và dòng lực sau khi đã xuất hiện vết nứt

Trong trường hợp dầm đơn nhịp đỡ tải trọng tập trung, các ứng suất nén chínhtác dụng gần như song song với các đường nối tải trọng và các trụ đỡ; ứng suất kéochính lớn nhất tác dụng song song với đáy dầm; ứng suất uốn ở đáy là không đổi trênphần lớn nhịp

Khi dầm đơn nhịp chịu tải trọng phân bố đều từ trên xuống, các đường ứng suấtkéo chính có hình lượn sóng theo phương song song với đáy dầm, trong khi đó ứngsuất nén chính luôn vuông góc với đường ứng suất kéo chính Nếu tải trọng có hướngtác dụng từ mặt dưới của dầm, quỹ đạo chịu nén của dầm sẽ có dạng vòm

Sự truyền lực cắt của tải trọng truyền xuống gối tựa diễn ra ở phần dưới củadầm Nhưng lực cắt theo phương đứng gần với gối tựa nên được xem như các ứng suấttrực tiếp tại khu vực đó để chịu các ứng suất kéo chính Các ứng suất kéo chính hầunhư nằm ngang khi tải đặt ở mặt trên của dầm, nhưng tải trọng đặt ở mặt dưới dầm thì

1.8. Kết luận Chương 1

Để đáp ứng công năng và các thay đổi về kiến trúc theo chiều đứng trong nhà caotầng thì giải pháp thiết kế hệ kết cấu dầm chuyển thường được sử dụng Do đó, nhàcao tầng có thiết kế hệ kết cấu dầm chuyển bê tông cốt thép được sử dụng ngày càngnhiều ở Việt Nam và các nước trên thế giới Vì thế, các công trình nhà cao tầng chọnphương án kết cấu này là phương án thiết kế tối ưu nhất để thiết kế các nhà cao tầng có

Trang 27

CHƯƠNG 2 – TẢI TRỌNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ THIẾT KẾ NHÀ

NHIỀU TẦNG 2.1 Khái quát về tải trọng tác dụng lên nhà nhiều tầng

2.1.1 Khái niệm chung về tải trọng

hoặc do con người tác động vào Như vậy tải trọng do 2 nguồn gốc chính tạo ra:

nhiên bao gồm trọng lực, lực gây ra do khí tượng và động đất Trọng lực chính là trọnglượng riêng của công trình; là loại tải trọng thường xuyên, không đổi trong suốt quátrình sử dụng Tải trọng do khí tượng là loại tải trọng biến đổi theo thời gian và cảđiểm đặt lực Đó có thể là tải trọng gió, sự thay đổi của nhiệt độ, tuyết, mưa,

máy, các thiết bị cơ học, do người và các thiết bị di chuyển,

Những nguồn tải trọng này đối với công trình thường phụ thuộc lẫn nhau nênkhi tính toán cần xét đến mối liên hệ giữa chúng

2.1.2 Phân loại tải trọng

Các loại tải trọng tác động lên công trình và các hệ số độ tin cậy của chúng đượclấy theo quy phạm về tải trọng và tác động trong TCVN 2737:1995 của Bộ Xây Dựngban hành Có nhiều cách để phân loại tải trọng:

trọng lượng bản thân, người, đồ đạc,

lực hãm của xe cộ,

và địa điểm dưới dạng áp lực trên các mặt hứng gió hoặc hút gió của ngôi nhà

phát sinh trong công trình khi nền đất chuyển động Tải trọng động đất có thể tác độngđồng thời theo phương thẳng đứng và phương ngang Trong tính toán kết cấu nhà caotầng thường chỉ xét tới tác động ngang của tải trọng động đất

Trang 28

- Tải trọng thường xuyên (Tĩnh tải): Là các loại tải trọng không thay đổi trong quátrình xây dựng và sử dụng của công trình Loại tải này bao gồm tải trọng bản thân củacác cấu kiện, khối lượng và áp lực của đất,

phương chiều tác dụng, nó có thể xảy ra dài hạn hoặc ngắn hạn như người, đồ đạc, tảitrọng gió,

đất,

trọng tạm thời như trọng lượng bản thân của cấu kiện, thiết bị, vật liệu,

trọng gió, người đi lại xe cộ,

trong quá trình sử dụng công trình và được xác định theo các kết quả thống kê

độ tin cậy Hệ số này được xác định theo một xác suất đảm bảo quy định để kể đến cáctình huống bất ngờ, đột xuất mà tải trọng có thể vượt quá hoặc giảm đi gây bất lợi chokết cấu

trọng đặc biệt khác phát sinh do hoạt động của con người như hoả hoạn, cháy nổ, máymóc, xe cộ, thiết bị va đập vào công trình

trọng gây ra từ biến thiên nhiệt độ và co ngót hay từ biến

Trang 29

2.1.3 Cách xác định tải trọng

Trong các công trình xây dựng, chúng luôn phải đồng thời chịu tải trọng đứng vàtải trọng ngang Đối với các công trình thấp tầng, ảnh hưởng do tải trọng ngang sinh rarất nhỏ, công trình chủ yếu được thiết kế để chống lại tải trọng đứng Theo sự gia tăngcủa chiều cao, nội lực và chuyển vị của công trình do tải trọng ngang (do tải trọng gióhoặc tác động của tải trọng động đất) gây ra tăng lên rất nhanh Nếu xem công trìnhnhư một thanh công xon ngàm vào móng, mômen do tải trọng ngang sẽ tỷ lệ thuận vớibình phương chiều cao trong khi lực dọc chỉ tỷ lệ với chiều cao

(nếu tải trọng phân bố đều) (nếu tải trọng phân bố hình tam giác)Chuyển vị ngang do tải trọng ngang sinh ra cũng tỷ lệ với lũy thừa bậc 4 củachiều cao:

(nếu tải trọng phân bố đều)

(nếu tải trọng phân bố hình tam giác)

Do vậy khi tính toán thiết kế nhà cao tầng, tải trọng ngang trở thành nhân tố chủyếu cần xem xét kỹ

2.1.3.1 Xác định tải trọng thẳng đứng:

tiêu chuẩn của các lớp vật liệu sàn và các tường nhân với hệ số độ tin cậy (được xácđịnh theo TCXDVN 2737-1995)

được hoạt tải tiêu chuẩn cho từng phòng, sau đó nhân với hệ số độ tin cậy (được xácđịnh theo TCXDVN 2737-1995)

=> Căn cứ vào kích thước là liên kết giữa sàn với các dầm xung quanh, các tải

đương

2.1.3.2 Xác định tải trọng ngang:

Tải trọng ngang tác động lên nhà cao tầng gồm: tải trọng gió và tải trọng độngđất

Trang 30

a. Xác định tải trọng gió.

Tải trọng gió gồm 2 thành phần: Thành phần tĩnh và thành phần động TheoTCVN 2737:1995 quy định, đối với nhà có H < 40m và xây dựng trong khu vực códạng địa hình A và B thì chỉ cần tính toán với thành phần tĩnh của tải trọng gió Khi H40m thì cần tính toán với cả thành phần tĩnh và thành phần động

a1. Thành phần tĩnh của tải trọng gió được xác định theo công thức:

(2.1)Trong đó:

Bảng 2.1 Bảng áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió lãnh thổ Việt Nam.[4]

Vùng áp lực gió

Đối với nhà và các công trình được xây dựng tại các vùng có địa hình phức tạp

theo công thức:

W0 = 0.0613 v0²

trong khoảng thời gian 3 giây bị vượt trung bình một lần trong 20 năm) tương ứng với địa hình dạng B, tính theo đơn vị m/s

a2 Thành phần động của tải trọng gió được xác định theo công thức sau:

(2.3)Trong đó:

Trang 31

≥ 480

Trang 32

, thành phần động của tải trọng gió được xác định:

(2.4)Trong đó:

Trang 33

trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió không đổi

đầu tiên, s được xác định theo điều kiện

Khi nhà có độ cứng, khối lượng và bề mặt rộng đón gió không đổi theo chiềucao, giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió ở độ cao z có thể xác địnhtheo công thức:

(2.5)Trong đó:

định theo công thức (2.2)

Tải trọng gió tác động lên công trình phải kể đến 2 thành phần: áp lực pháp

Một số khái niệm cơ bản về động đất:

điểm (chấn tiêu) phát ra năng lượng do động đất

đối với công trình hoặc năng lượng gây ra trận động đất

Hiện nay có rất nhiều thang đo cường độ động đất, trong đó có thang MSK-64 và thang Richter là 2 thang phổ biến rộng rãi nhất

Trang 34

- Thang MSK-64 do Medveded cùng Sponhuer và Karnic đề ra năm 1964, làthang đo cường độ địa chấn dạng rộng được sử dụng để đánh giá mức độ của sự rungđộng mặt đất trên cơ sở các tác động đã quan sát và ghi nhận trong khu vực xảy rađộng đất Để xây dựng thang MSK-64 các tác giả đã phân loại tác dụng phá hoại củađộng đất đến các công trình xây dựng, sau đó đánh giá cường độ động đất qua hàmdịch chuyển cực đại của con lắc tiêu chuẩn có chu kỳ dao động riêng T= 0.25s Thangđộng đất MSK-64 có 12 cấp.

Cấp 9

Trang 35

Cấp 10

Cấp 11Cấp 12

cường độ động đất thông qua việc đánh giá hậu quả của nó bằng cách đánh giá gần

Trang 36

đúng năng lượng được giải phóng ở chấn tiêu Theo định nghĩa, độ lớn M(Magnitud)của một trận động đất bằng logarit thập phân của biên độ cực đại A ghi được tại mộtđiểm cách tâm chấn D= 100km trên máy đo địa chấn có chu kỳ dao động riêngT=0.8s: M=logA.

Bảng 2.5 Bảng Thang động đất Richter.[5]

Độ Richter

< 2.02.0 – 2.93.0 – 3.94.0 – 4.9

5.0 – 5.9

6.0 – 6.97.0 – 7.98.0 – 8.9

9.0 – 9.9

> 10

Trong thiết kế nhà cao tầng ở vùng có động đất, nhất thiết phải tính toán đến tảitrọng này Đối với các công trình nhà cao tầng, cần phải xét đến cả 2 thành phần là tảiđứng do thành phần lực quán tính thẳng đứng và tải ngang do thành phần lực quán tínhnằm ngang của tải trọng động đất tác động lên công trình

Trang 37

Việc xác định tải trọng động đất tác dụng lên công trình khá phức tạp và phụthuộc vào rất nhiều các yếu tố khác nhau như nền đất, tính chất động học của côngtrình, tính chất tác động của địa chấn,

Tải trọng động đất có nhiều phương pháp tính toán khác nhau như:

bằng các lực tĩnh ảo có hiệu ứng tương đương nên còn gọi là phương pháp tải trọngngang thay thế Phương pháp này tương đối đơn giản

ứng suất- biến dạng các kết cấu chịu tải từ gia tốc do ghi được chuyển động của nềnđất khi động đất xảy ra

2.2 Các vấn đề thiết kế trong nhà nhiều tầng

2.2.1 Đảm bảo các yêu cầu

tầng thường lớn nên ảnh hưởng đến chiều cao thông thủy

đáp ứng được phương án kiến trúc Tuy nhiên, đối với nhà cao tầng đôi khi kết cấu lạiquyết định phương án kiến trúc

bố trí hợp lý

2.2.2 Sự làm việc của hệ kết cấu nhà nhiều tầng

Trang 38

- Cấu kiện dạng tấm; tường( vách đặc hoặc có lỗ cửa), sàn (sàn phẳng, sàn sườn, cácloại panen đúc sẵn có lỗ hoặc nhiều lớp…).

bố trí bên trong nhà, được gọi là lõi cứng Ngoài lõi cứng bên trong, còn có các dãy cột

bố trí theo chu vi nhà với khoảng cách nhỏ tạo thành một hệ khung biến dạng tườngvây Tiết diện cột ngoài biên có thể đặc hoặc rỗng Khi là những cột rỗng hình hộpvuông hoặc hình tròn sẽ tạo nên hệ kết cấu được gọi là ống trong ống

kết cấu ống

– lõi và kết cấu ống tổ hợp

có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung thép

2.2.3 Phương pháp lựa chọn hệ kết cấu nhà nhiều tầng

a Lựa chọn theo chiều cao, số tầng

hạn chế chiều cao và độ mảnh (tỷ lệ chiều cao trên chiều rộng công trình) lấy theobảng sau:

Bảng 2.6 Bảng chiều cao tối đa (m) và tỷ số giới hạn giữa chiều cao và chiều rộng

H/B.[5]

Hệ kết cấu

Nhà khungNhà khungvách vàkhung ốngNhà vách

Trang 39

Nhà ống vàống trong ống

Trang 40

b. Bố trí mặt bằng kết cấu

có trục đối xứng ít nhất là một phương, đặc biệt là đối xứng trong cách bố trí kết cấu

chịu lực

các bộ phận công trình ( l ), vị trí các góc lõm trên mặt bằng cần thỏa mãn các yêu cầu

tới móng Khe biến dạng còn được xác định trên cơ sở xác định chuyển vị lớn nhất

thường ở các tầng mái công trình do các tổ hợp tải trọng bất lợi nhất gây ra theo công

thức:

kết cấu kề nhau

phải lấy bằng hoặc lớn hơn bề rộng tối thiểu của khe kháng chấn theo bảng sau:

Bảng 2.8 Bảng bề rộng tối thiểu của khe kháng chấn (mm) [5]

Hệ kết cấu

Khung – vách cứngVách

Ngày đăng: 16/07/2021, 13:16

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[2] Trần Quang Hưng, Bài giảng môn học Kết cấu nhà cao tầng, Đại học Đà Nẵng – Trường Đại học Bách khoa, 2017 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bài giảng môn học Kết cấu nhà cao tầng
[3] Nguyễn Bá Kế (chủ biên – 2009), Nguyễn Tiến Ch-ơng, Móng nhà cao tầngKinh nghiệm n-ớc ngoài, NXB Xây Dựng, Hà Nội, trang 20-32 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Móng nhà cao tầng"Kinh nghiệm n-ớc ngoài
Nhà XB: NXB Xây Dựng
[4] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 2737-1995 “Tải trọng và tác động” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tải trọng và tác động
[5] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 375: 2006 “Thiết kế công trình chịu động đất” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết kế công trình chịu động đất
[9] Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 356: 2005 “Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép
[10] Nguyễn Viết Trung (2005), Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo, Nhà xuất bản XÂY DỰNG, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo
Tác giả: Nguyễn Viết Trung
Nhà XB: Nhà xuất bản XÂY DỰNG
Năm: 2005
[11] Trần Mạnh Tuân (2011), Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn ACI 318- 2002, Nhà xuất bản XÂY DỰNG, Hà Nội.TIẾNG ANH Sách, tạp chí
Tiêu đề: ), Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo tiêu chuẩnACI 318- 2002
Tác giả: Trần Mạnh Tuân
Nhà XB: Nhà xuất bản XÂY DỰNG
Năm: 2011
[12] American Concrete Institule, ACI Committee Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-14) and Commentary (ACI 318R-14). Farmington Hills, Michigan, USA, 2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: ACI Committee Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-14) and Commentary (ACI 318R-14)
[13] Attila B. Beres and Basile G. Rabbat, Strut–and–tie model for Structural Concrete Design, Professional Development Series, The Buildings and Speical Structures Department of the Portland Association, USA, 2007 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Strut–and–tie model for Structural "Concrete Design
[14] James K. Wight and Gustavo J. Parra-Montesinos, Strut–and–tie model for Deep beam design, Conecrete International, USA, 2003 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Strut–and–tie model for Deep beam design
[15] Karl – Heinz Reineck, Examples for Design of Structural Concrete with Strut– and–tie model. American Concrete Institute, Parmington Hills, Michigan, USA, 2002 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Examples for Design of Structural Concrete with Strut– "and–tie model
[1] Lê Thanh Huấn, Kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép. NXB Xây dựng, Hà Nội, 2007 Khác
[6] Etabs Documentations and Tutorials…. - Phần mềm Etabs 2016 của hãng Csi (Hoa Kì) Khác
[7] Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống – Kết cấu bêtông cốt thép phần cấu kiện cơ bản, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Khác
[8] Tài liệu hướng dẫn tính toán theo TCVN 375 -2006 của Viện Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng (IBST) Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w