Nguyen ly ket cau cong trinh

VẤN ĐỀ 5 CÁC GIẢI PHÁP TỐI ƯU KHI THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU  Phương pháp thay nền: Đây là một phương pháp ít được sử dụng, để khắc phục vướng mắc do đất yếu, nhà xây dựng tha[r]

Trang 1

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ

VÀ CÁC BẠN THAM DỰ BUỔI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM

Trang 2

Vấn đề 1: Tải trọng gió, bão và ảnh hưởng của chúng.

Vấn đề 2: Sự cố công trình do cháy, nổ mìn Các giải pháp thiết kế công trình để giảm ảnh hưởng các sự cố trên.

Vấn đề 3: Nguyên nhân phá hại kết cấu thép Phân tích một số công trình cụ thể.

Vấn đề 5: Tìm hiểu các giải pháp tối ưu khi thiết kế công trình trên nền đất yếu Ví dụ các công trình cụ thể

Vấn đề 4: Tìm hiểu các loại liên kết đươc sử dụng trong kết cấu thép Minh hoạ ứng dụng của từng loại trong các công trình cụ thể.

Vấn đề 6: Thực hiện tính toán kết cấu khung cho mặt bằng điển hình.

CÁC VẤN ĐỀ THẢO LUẬN

Trang 3

VẤN ĐỀ 1

TẢI TRỌNG GIÓ, BÃO VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG

 Tải trọng gió là lực đẩy ngang của gió tác động lên công trình

Trang 8

VẤN ĐỀ 1

GIẢI PHÁP VỀ TẢI TRỌNG GIÓ, BÃO

 Kết cấu chịu lực và truyền lực chính cho công trình

 Sử dụng kết cấu khung chịu lực, hệ thống giằng cứng trong các mặt phẳng của khung,

để tăng khả năng chịu lực xô ngang, chống rung cho công trình

 Móng phải được ngàm chặt vào nền đất, tại vị trí cổ móng (bộ phận tiếp giáp giữa

móng và chân cột) nên gia cường thêm thép để chống cắt, chống trượt tại chân của công

trình

 Bố trí hệ thống đà kiềng liên kết các móng và chân cột hoặc thiết kế bản sàn tầng trệt,

để tăng khả năng chống rung.

 Các công trình kiến trúc đứng độc lập trong không gian trống trãi, chịu đồng thời nhiều

áp lực từ nhiều hướng đến toàn bộ hệ thống cấu trúc nên liên kết các kết cấu khung chịu lực của công trình thành nhóm

Trang 9

VẤN ĐỀ 1

GIẢI PHÁP VỀ TẢI TRỌNG GIÓ, BÃO

 Hệ thống tường bao che và ngăn chia không gian.

Trên một bề mặt tường có thể cùng lúc chịu tác động của hai áp lực vừa đẩy, vừa hút Vì vậy phải tăng khả năng chịu lực theo phương nằm ngang tác động vào tường bằng các giải pháp:

 Sử dụng vật liệu, đảm bảo độ cứng của tường

 Bố trí hệ thống giằng tường và bổ trụ nằm trong thân tường và trên đỉnh tường

 Đảm bảo kỹ thuật trong quá trình xây tường

 Tường bao che xung quanh ở các bề mặt công trình nên có chiều dày không nhỏ hơn 200mm

 Bố trí hệ thống giằng tường BTCT trong thân tường với khoảng cách 1-1,5m

Nên kết hợp hệ thống giằng tường với các cấu kiện lanh tô, ô văng, bệ cửa

Trang 10

VẤN ĐỀ 2

SỰ CỐ CÔNG TRÌNH DO CHÁY, NỔ MÌN

 Cháy do dùng điện quá tải

 Cháy do chập mạch

 Cháy do mối nối dây không tốt (lỏng, hở)

 Cháy do tĩnh điện

 Cháy do hồ quang điện

 Cháy do sự truyền nhiệt của vật tiêu thụ điện

 Cháy do phóng điện sét

Trang 15

 Cải thiện thử nghiệm chịu lửa của vật liệu trên toàn quốc

 Sử dụng vật liệu chống cháy tất cả các thành phần, bao gồm cả hệ giằng bên, góp phần cho sự toàn vẹn cấu trúc của các tòa nhà

 Cấu trúc nên có khả năng để cho phép cháy hoàn toàn trước khi bị sụp đổ

 Phát triển các chương trình để tiếp tục giáo dục các kiến trúc sư và kỹ sư về tính toán động lực cháy và phân tích cấu trúc nhiệt

Trang 16

VẤN ĐỀ 3

NGUYÊN NHÂN PHÁ HẠI KẾT CẤU THÉP

 Tác động của công trình

 Làm việc trong môi trường ăn mòn

 Sự mất ổn định của các thanh chịu nén có độ mảnh lớn

 Chịu tác trọng lâu dài của tải trọng rung dộng

 Chịu ảnh hưởng trực tiếp của nhiệt độ cao (thường ở các nhà công nghiệp) làm giảm tính chất

cơ lý của kết cấu thép

 Sai sót trong quá trình thiết kế và thi công

 Ảnh hưởng của khí hậu, thời tiết bất lợi

CÓ CÁC NGUYÊN NHÂN SAU

Trang 22

VẤN ĐỀ 4

CÁC LOẠI LIÊN KẾT ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG KẾT CẤU THÉP

LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP

Trang 23

VẤN ĐỀ 4

LIÊN KẾT HÀN

 Chịu tải trọng nặng và tải trọng động kém thường sinh ra ứng suất phụ dẫn đến biến hình hàn, thép giòn

 Kín, liên tục

 Khả năng tự động hoá cao, ít tốn công chế

tạo

 Khó kiểm tra chất lượng

 Tiết kiệm 15-20% trọng lượng thép do tiết

diện cấu kiện không bị khoét lỗ

Trang 25

VẤN ĐỀ 4

LIÊN KẾT BU-LÔNG

 Thi công đơn giản, cho phép tháo

Trang 27

VẤN ĐỀ 4

LIÊN KẾT ĐINH TÁN

 Chất lượng liên kết đảm bảo, dễ

kiểm tra

 Tốn vật liệu

 Chịu được tải trọng nặng và chấn

động

 Tiết diện thép cơ bản bị giảm yếu

 Chế tạo và thi công phức tạp

Trang 29

VẤN ĐỀ 5

CÁC GIẢI PHÁP TỐI ƯU KHI THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH TRÊN

NỀN ĐẤT YẾU

 Thay đổi chiều sâu chôn móng nhằm giải quyết sự lún và khả năng chịu tải của nền

(Tuy nhiên việc tăng chiều sâu chôn móng phải cân nhắc giữa 2 yếu tố kinh tế và kỹ thuật).

 Thay đổi kích thước và hình dáng móng sẽ có tác dụng thay đổi trực tiếp áp lực tác dụng lên mặt nền, và do đó cũng cải thiện được điều kiện chịu tải cũng như điều kiện

biến dạng của nền (Tuy nhiên đất có tính nén lún tăng dần theo chiều sâu thì biện

pháp này không hoàn toàn phù hợp).

 Thay đổi loại móng và độ cứng của móng cho phù hợp với điều kiện địa chất công trình

 Có thể sử dụng biện pháp tăng chiều dày móng, tăng cốt thép dọc chịu lực, tăng độ cứng kết cấu bên trên, bố trí các sườn tăng cường khi móng bản có kích thước lớn

Trang 31

 Phương pháp thay nền: Đây là một phương pháp ít được sử dụng, để

khắc phục vướng mắc do đất yếu, nhà xây dựng thay một phần hoặc toàn bộ nền đất yếu trong phạm vi chịu lực công trình bằng nền đất mới

có tính bền cơ học cao, như làm gối cát, đệm cát

VẤN ĐỀ 5

CÁC GIẢI PHÁP TỐI ƯU KHI THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU

Trang 32

VẤN ĐỀ 5

bao gồm các phương pháp làm chặt bằng sử dụng tải trọng tĩnh (phương pháp nén

trước), sử dụng tải trọng động (đầm chấn động), sử dụng các cọc không thấm, sử

dụng lưới nền cơ học… Cọc không thấm như cọc tre, cọc cừ tràm, cọc gỗ chắc thường được áp dụng với các công trình dân dụng

Trang 37

VẤN ĐỀ 5

một số phương pháp khác trong điều kiện tự nhiên cho phép Sử dụng khí nóng trên

800OC để làm biến đổi đặc tính lí hóa của nền đất yếu

vòng 40 năm trở lại đây Sử dụng hóa chất để tăng cường liên kết trong đất như xi măng, thủy tinh, phương pháp Silicat hóa… hoặc một số hóa chất đặc biệt phục vụ mục đích điện hóa

vật để làm thay đổi đặc tính của đất yếu, rút bớt nước úng trong vùng địa chất công trình

thấm, lưới thấm, sử dụng vật liệu composite thấm, bấc thấm, sử dụng bơm chân không, sử dụng điện thẩm…

Trang 38

VẤN ĐỀ 6

THỰC HIÊN TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG CHO MẶT BẰNG ĐIỂN HÌNH

 Thực hiện tính toán khung trục 5 cho mặt bằng như hình vẽ

 Tên công trình : Cục đầu tư tỉnh Đồng Tháp

 Số tầng: 8

Trang 40

 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện:

Xác định sơ bộ tiết diện cột:

k : Hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng gió

Trang 43

 Tải trọng tác dụng lên các ô sàn:

Chọn chiều dày bản sàn: Đối với các ô sàn có ta chọn chiều dày

• Tĩnh tải tác dụng lên bản sàn gồm có: trọng lượng bản thân sàn, trọng lượng bản thân của kết cấu bao che

• Trọng lượng bản thân sàn là tải trọng phân bố đều của các lớp cấu tạo bản sàn, được tính theo công thức:

Trang 44

 Hoạt tải:

Kết quả tính tĩnh tải và hoạt tải lập thành bảng

Trang 45

 Quan niệm tính và sơ đồ tính khung

Nhận thấy công trình có kiến trúc mặt bằng chạy dài, với tỉ số L/B  1,5 Từ đó để đơn giản trong tính toán, ta quan niệm cắt ra từng khung ngang phẳng để tính Xem các cột và các dầm theo

phương ngang nhà hợp thành hệ khung ngang phẳng độc lập chịu lực chính Các dầm dọc chỉ

đóng vai trò giữ ổn định cho các khung ngang và chịu một phần tải trọng truyền theo phương dọc (các dầm dọc đươc quan niệm tính như dầm liên tục)

Sơ đồ hình học của khung phẳng thể hiện bằng đường trục của các thanh đứng (cột khung) và

thanh ngang (dầm khung) Trong đó xem giao điểm giữa các thanh là nút cứng, xem cột ngàm tại mặt trên của móng Khi tính khung để an toàn, không xem đà kiềng là một bộ phận của khung.Giả thiết chiều sâu chôn móng Df = 2,1 m; chiều cao đài cọc là Hm = 1,2 m; chiều cao nền nhà trong bản vẽ kiến trúc là Hnền = 1,1 m

Tính chiều cao từng cao độ nền nhà đến mặt trên của móng (mặt trên đài cọc) là:

Hx = Hnền + Df – Hm = 1,1 + 2,0 – 1,1 = 2 m

Trang 48

 Xác định tải trọng tác dụng lên khung phẳng

Bao gồm trọng lượng bản thân dầm (được khai báo để phần mềm tự tính), trọng lượng tường xây trực tiếp lên dầm, tĩnh tải và hoạt tải từ sàn truyền vào dầm Đối với tải truyền từ ô sàn chịu lực 2 phương, tính giữ nguyên theo dạng tải hình thang hay tam giác

• Tĩnh tải : Bao gồm trọng lượng bản thân dầm dọc, trọng lượng tường xây trên dầm dọc, tĩnh tải từ

sàn truyền vào dầm dọc, tất cả tải này truyền vào nút

• Hoạt tải : Chính là hoạt tải sử dụng sàn truyền vào dầm dọc, rồi dầm dọc truyền vào nút khung Đối

với tĩnh tải và hoạt tải từ sàn truyền vào nút khung nên chọn cách xác định chính xác, lấy diện tích truyền tải nhân với tải sàn:

Trang 50

 Xác định tải trọng gió tác dụng lên khung phẳng

 Do công trình có chiều cao tầng h < 40m nên ta chỉ xét thành phần tĩnh Thành phần gió tĩnh phân bố dọc theo chiều cao khung, được tính từ mặt đất đến đỉnh của cột biên khung

 Trị số tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió W ở độ cao Z so với mốc chuẩn được xác định theo công thức:

 Các số liệu lấy theo “TCVN 2737 - 1995 : Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế”

Tầng Độ cao Z (m) Hệ số k Đón gió q đ

(kN/m)

Hút gió q h (kN/m)

Trang 52

D25X55 D25X55

D20X35 D20X35 D20X35 D20X35 D20X35 D20X35 D20X35

Trang 53

7,92 15,84

20,48 20,48

+4,500 +8,100 +11,700 +15,300 +18,900 +22,500 +26,100

Trang 54

26,54

33,75 47,02

7,58

2,19 7,58

-1,100

+4,500 +8,100 +11,700 +15,300 +18,900 +22,500 +26,100 +29,700

7,92

26,54

33,75 47,02

Trang 55

12,6 26,54

26,54 33,75

20,48

47,02 53,08

+26,100

2,19 7,58 10,78

12,6

47,02 53,08

12,6

47,02 53,08

7,92 26,5433,75

7,92 12,6

13,27 26,54

33,75 20,48

7,92

26,54

47,02 53,08

26,54

47,02 53,08

13,27 26,54

33,75

13,27 26,54

33,75

13,27 26,54

Trang 57

 Tổ hợp nội lực

Mục đích của việc tổ hợp nội lực là tìm nội lực nguy hiểm tại một số tiết diện trên mỗi phần tử, khi khung chịu tác

dụng của nhiều trường hợp chất tải Có hai tổ hợp nội lực là tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt Với công trình

thông thường chỉ xét đến tổ hợp cơ bản Tổ hợp cơ bản được phân thành tổ hợp cơ bản I và tổ hợp cơ bản II

Trang 59

 Tính toán thép cho khung

 Tính toán thép cho dầm khung (thép dọc, thép đai)

 Tính toán thép cho cột khung (thép dọc, thép đai)

Trang 62

 Kiểm tra chuyển vị cho khung trục 5

Trang 63

 Lập bảng thống kê thép

 Kiểm tra lại một vài phần tử xem có chính xác với thép đã chạy sap2000

 Lập bảng tổng hợp thép

Trang 64

CÁM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN THAM

GIA BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM CHÚC THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN NHIỀU SỨC KHOẺ

Định dạng
Số trang	64
Dung lượng	11,95 MB