Phân tích kết cấu khung bê tông cốt thép có tường chèn theo giai đoạn thi công (tóm tắt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI --- LÊ HUY THÁI PHÂN TÍCH KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ TƯỜNG CHÈN THEO GIAI ĐOẠN THI CÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

LÊ HUY THÁI

PHÂN TÍCH KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP

CÓ TƯỜNG CHÈN THEO GIAI ĐOẠN THI CÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Hà Nội - 2020

Trang 2

-

LÊ HUY THÁI KHÓA 2018-2020

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng

Mã số: 8.58.02.01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS VŨ HOÀNG HIỆP

Hà Nội - 2020

Trang 3

-

LÊ HUY THÁI KHÓA 2018-2020

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng

Mã số: 8.58.02.01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS VŨ HOÀNG HIỆP

XÁC NHẬN CỦA TIỂU BAN ĐÁNH GIÁ LUẬN VĂN

Hà Nội - 2020

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận văn, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ của rất nhiều cá nhân và tập thể

Nhân đây, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Vũ Hoàng Hiệp, người thầy đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và cung cấp các kiến thức khoa học cần thiết trong quá trình tác giả thực hiện luận văn

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Sau Đại học trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả hoàn thành tốt luận văn thạc sĩ của mình

Tác giả sẽ không bao giờ quên những người bạn đã cùng sát cánh với tác giả trong khóa học này

Hà Nội, ngày tháng năm 2020

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Lê Huy Thái

Trang 5

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu của luận văn là trung thực

và có nguồn gốc rõ ràng

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Lê Huy Thái

Trang 6

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục bảng

Danh mục hình

MỞ ĐẦU 1

* Lý do chọn đề tài 1

* Mục tiêu nghiên cứu 2

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

* Phương pháp nghiên cứu 2

NỘI DUNG 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ PHÂN TÍCH KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG THEO GIAI ĐOẠN THI CÔNG 3

1.1 Giới thiệu về nhà cao tầng 3

1.1.1 Phân loại nhà cao tầng 4

1.1.2 Các hệ chịu lực cơ bản nhà cao tầng 4

1.1.3 Các hệ chịu lực hỗn hợp 8

1.2 Các phương pháp phân tích kết cấu nhà cao tầng 10

1.2.1 Phương pháp cơ học kết cấu 10

1.2.2 Phương pháp sai phân hữu hạn 10

1.2.3 Phương pháp phần tử hữu hạn 11 1.3 Phân tích kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép theo giai đoạn thi công 13

Trang 7

1.4 Tường (khối xây) chèn 17

1.4.1 Giới thiệu một số loại tường (khối xây) chèn 17

1.4.2 Ảnh hưởng của tường (khối xây) chèn 27

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC PHÂN TÍCH KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ TƯỜNG CHÈN THEO GIAI ĐOẠN THI CÔNG 30

2.1 Các loại tải trọng tác dụng lên công trình 30

2.1.1 Phân loại tải trọng 30

2.1.2 Xác định tải trọng 31

2.2 Sơ đồ tính toán công trình 32

2.2.1 Phân loại theo tính chất làm việc không gian 32

2.2.2 Phân loại theo tính chất của ẩn số 33

2.3 Các nguyên tắc tính toán 34

2.3.1 Tải trọng 34

2.3.2 Nội dung tính toán 34

2.4 Phân tích kết cấu khung bê tông cốt thép theo giai đoạn thi công 34

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng tới phân tích kết cấu theo giai đoạn thi công 35

2.5.1 Thành phần tải trọng sử dụng trong phân tích 35

2.5.2 Tốc độ thi công 38

2.5.3 Độ ẩm môi trường 41

2.6 Phân tích kết cấu khung bê tông cốt thép có tường chèn giai đoạn thi công 43

2.6.1 Quy trình thi công tường chèn, vách ngăn 43

2.6.2 Tải trọng 44

Trang 8

2.6.3 Mô hình tường chèn vào hệ khung bê tông cốt thép 45

CHƯƠNG 3 KHẢO SÁT PHÂN TÍCH KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ TƯỜNG CHÈN THEO GIAI ĐOẠN THI CÔNG 50

3.1 Lựa chọn sơ đồ khảo sát 51

3.2 Kích thước tiết diện và vật liệu sử dụng trong vách 54

3.2.1 Lựa chọn kích thước tiết diện 54

3.2.2 Vật liệu 55

3.3 Tải trọng tác động lên công trình 55

3.3.1 Tĩnh tải 55

3.3.2 Hoạt tải 56

3.3.3 Tải trọng ngang ( tải trọng gió, tải trọng động đất) 56

3.3.4 Tường chèn 57

3.4 Bài toán 1 57

3.4.1 Khảo sát, so sánh 2 bài toán 1A và 1B 57

3.4.2 Nhận xét 65

3.5 Bài toán 2 68

3.5.1 Khảo sát bài toán 2A, 2B, so sánh kết quả 2 bài toán với nhau 68

3.6 Bài toán 3 78

3.6.1 Khảo sát bài toán 3 so sánh kết quả với vài toán 2B 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82

Trang 9

DANH MỤC BẢNG

không nung

thay thế tường gạch xây

truyền xuống móng công trình văn phòng 9 tầng

truyền xuống móng nhà chung cư 20 tầng

các tốc độ thi công 7 ngày/ tầng và 10 ngày/ tầng

và 80%

phân tích trong bài toái 1A và 1B

trong bài toán 1A và 1B

tích thông thường (Bài toán 1A)

đoạn thi công (Bài toán 1B)

Trang 10

Bảng 3.9 Bảng so sánh momen dầm B11 theo 2 phương pháp

phân tích trong bài toái 2A và 2B

tích thông thường có kể tường chèn (Bài toán 2A)

Bảng 3.11

So sánh chuyển vị dọc trục cột C1 và vách phân tích theo giai đoạn thi công có kể tới tường chèn (Bài toán 2B)

toán BT2A và BT2B

Bảng 3.13

So sánh chuyển vị dọc trục cột C1 và vách phân tích theo giai đoạn thi công có kể tới tường chèn là tấm tường Acotec (Bài toán 3)

và vách phân tích giữa bài toán 3 và bài toán 2B

chịu nén tính toán của tấm tường

Trang 11

DANH MỤC HÌNH

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

Hình 1.2 Một số cách bố trí lõi cứng trong công trình

Hình 1.3 Phần tử một chiều

Hình 1.4 Phần tử hai chiều

Hình 1.5 Sơ đồ phân tích cả hệ

Hình 1.6 Sơ đồ phân tích theo tuần tự thi công từng tầng

Hình 1.7 So sánh chênh lệch cao độ cột biên và cột giữa theo 2

cách phân tích

Hình 1.8 Một số tường xây đá hộc thực tế

Hình 1.9 Các loại gạch không nung phổ biến tại nước ta hiện nay

Hình 1.10 Kích thước mặt cắt tấm tường Acotec

Hình 1.11 Một số hình ảnh thực tế lắp dựng tấm tường Acotec

Hình 2.1 Mặt bằng công trình văn phòng

Hình 2.2 Mặt bằng điển hình nhà chung cư 20 tầng

Hình 2.3 Mô hình kết cấu khung nhà 20 tầng

Hình 2.4 Biều đồ chênh lệch co ngắn của cột và vách của nhà 20

tầng do sự ảnh hưởng của độ ẩm

Hình 2.5

Hình ảnh thi công công trình lắp dựng tường chèn đồng thời thi công khung – Nhà che lưới 3 tầng đã hoàn thiện phần phia dưới

Hình 3.1 Mô hình không gian 3d tòa nhà 15 tầng

Hình 3.2 Mặt bằng kết cấu tầng điển hình

Trang 12

Hình 3.3 Khung trục khảo sát ( khung trục 1)

Hình 3.4 Biểu đồ momen khung trục 1 phân tích theo bài toán 1A

Hình 3.5 Biểu đồ momen khung trục 1 phân tích theo bài toán 1B

Hình 3.6 Lực dọc khung trục 1 phân tích theo bài toán 1A

Hình 3.7 Lực dọc khung trục1 phân tích theo bài toán 1B

Hình 3.8 Biến dạng khung trục 1 phân tích theo bài toán 1A

Hình 3.9 Biến dạng khung trục 1 phân tích theo bài toán 1B

Hình 3.10 Biểu đồ chênh lệch chuyển vị giữa cột C1 và vách theo 2

phương pháp phân tích trong bài toán 1A và bài toán 1B

Hình 3.11 Biểu đồ momen khung trục 1 phân tích theo bài toán 2A

Hình 3.12 Biểu đồ momen khung trục 1 phân tích theo bài toán 2B

Hình 3.13 Lực dọc khung trục 1 phân tích theo bài toán 2A

Hình 3.14 Lực dọc khung trục 1 phân tích theo bài toán 2B

phương pháp phân tích trong bài toán 2A và bài toán 2B

phương pháp phân tích trong bài toán 2A, 2B, 1A, 1B

Hình 3.17

Biểu đồ so sánh sự chênh lệch chuyển vị dọc trục của cột C1 và vách phân tích giữa bài toán 3 và bài toán 2B

Trang 13

1

MỞ ĐẦU

* Lý do chọn đề tài

Bước sang thế kỷ 21, nền kinh tế thế giới phát triển mạnh, tốc độ đô thị hóa tăng nhanh chóng, dân số ngày càng đông dẫn đến các nhu cầu về nhà ở, trụ sở làm việc và các công trình công cộng trở thành vấn đề cấp bách cho các đô thị trên thế giới nói chung và các đô thị tại Việt Nam nói riêng

Xuất phát từ thực trạng như vậy nên giải pháp xây dựng các nhà cao tầng

là biện pháp hữu hiệu nhất để giải quyết các vấn đề về tăng dân số cũng như các nhu cầu khác của các đô thị Trong những năm trở lại đây, hàng loạt các công trình nhà cao tầng với quy mô và chiều cao lớn đã được đưa vào xây dựng và sử dụng tại Việt Nam như các công trình thuộc khu đô thị mới Trung Hòa - Nhân Chính, khu đô thị Linh Đàm, khu đô thị Mỹ Đình, với chiều cao

từ 17-34 tầng, khu đô thị Văn Phú, Xa La - Hà Đông với chiều cao từ 30-40 tầng, và đặc biệt đã xuất hiện các công trình có chiều cao lớn như Lotte -Liễu Giai cao 65 tầng, công trình cao nhất Việt Nam hiện nay - tòa nhà Keangnam cao 70 tầng tại đường Phạm Hùng - Hà Nội Trên thế giới, nhà cao tầng cũng phát triển từ rất sớm với tốc độ rất nhanh Hiện nay công trình cao nhất thế giới là tòa nhà Burj Kharifa ở Dubai thuộc các tiểu vương quốc Ả rập thống nhất hoàn thành năm 2010 có chiều cao lên đến 868m với 168 tầng

Với sự phát triển của nhà cao tầng diễn ra nhanh chóng như vậy, đòi hỏi công tác thiết kế kết cấu nhà cao tầng cũng cần phải có sự phát triển tương ứng Việc tính toán công trình phải được thực hiện sao cho sự làm việc của công trình được mô phỏng trên máy tính, phòng thí nghiệm và công trình thực tế ngày càng tiệm cận với nhau Qua đó giúp cho việc tính toán nhà cao tầng ngày một chính xác hơn, an toàn và tiết kiệm hơn

Trang 14

2

Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu về lý thuyết cũng như phân tích sự khác nhau giữa thiết kế theo giai đoạn sử dụng và thiết kế phân tích theo giai đoạn thi công Để làm rõ hơn sự làm việc theo quá trình thi công như ảnh hưởng của tường chèn tới việc phân tích khung bê tông cốt thép, luận văn thực hiện nội dung nghiên cứu với tên đề tài là:

“PHÂN TÍCH KẾT CẤU KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ TƯỜNG

CHÈN THEO GIAI ĐOẠN THI CÔNG.”

* Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá so sánh phương pháp phân tích kết cấu nhà cao tầng theo giai đoạn thi công có xét đến ảnh hưởng tường chèn, vách ngăn đến nội lực khung

và nội lực xuất hiện trong tường tự mang, với cách phân tích đàn hồi thông thường

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Kết cấu nhà khung vách bê tông thi công theo phương pháp đổ toàn khối có có chèn khối xây hoặc tấm tường lắp ghép

- Phạm vi: phân tích tĩnh học đàn hồi và phân tích phi tuyến xét đến tuần

tự thi công hệ kết cấu dưới tác dụng của tải trọng đứng

* Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu, khảo sát số, phân tích được sử dụng trong luận văn

- So sánh, tổng hợp và rút ra các nhận xét, kết luận

Trang 15

THÔNG BÁO

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 16

82

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

*Kết luận:

Phương pháp phân tích theo giai đoạn thi công cho kết quả nội lực và biến dạng của khung bê tông cốt thép toàn khối sát thực hơn so với phương pháp phân tích đàn hồi trên hệ kết cấu hoàn chỉnh

Khi xét sự làm việc đồng thời của tường chèn, sự chênh lệch kết quả nội lực khung phân tích theo giai đoạn thi công so với phân tích thông thường giảm đi, kết quả khảo sát trong đề tài mức độ chênh lệch co ngắn của cột và vách giảm tối đa tới 65%

Phân tích theo giai đoạn thi công kết quả cho ứng suất nén và ứng suất kéo chênh lệch lần lượt là 0,4%-19,9% và 8,34%-26,63% so với phân tích thông thường

Ảnh hưởng của biến dạng khung đến ứng suất tường chèn cần được xét đến khi kiểm tra trạng thái sử dụng bình thường của tường chèn

*Kiến nghị

Đối với kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối sử dụng tường chèn thi công đồng thời, phương pháp phân tích kết cấu theo giai đoạn thi công có xét tường chèn sẽ cho kết quả sát với thực tế

Các sự cố đối với tường chèn tường chèn có thể được khắc phục 1 phần nếu kể đến những ứng suất phát sinh trong tường do tương tác khung – tường chèn trong quá trình phân tích theo giai đoạn thi công

Trang 17

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1 Nguyễn Xuân Bảo, Nguyễn Năng Anh (1985), Phương pháp sai phân hữu hạn và ứng dụng giải các bài toán kết cấu, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội,

2 Võ Như Cầu (2005), Tính kết cấu theo phương pháp phần tử hữu hạn,

NXB Xây Dựng, Hà Nội,

3 Vũ Hoàng Hiệp, mô hình phân tích khung BTCT có tường chèn chịu tải trọng động đất, Tạp Chí Xây Dựng,

4 Vũ Hoàng Hiệp (2017), phương pháp phân tích kết cấu bê tông cốt thép theo tuần tự thi công, Xây Dựng Và Đô Thị,

5 Hồ Việt Hùng (2001), Shortening - Nguyên nhân, mâu thuẫn và phương pháp hạn chế sai sót, KetcaushoftGroup,

6 Võ Bá Tầm, Nhà cao tầng bê tông - cốt thép, NXB ĐH Quốc Gia TP,Hồ

Chí Minh, 2012, trang 9,10,

7 Nguyễn Ngọc Thịnh (2016), nghiên cứu quy trình thiết kế nhà cao tầng

bê tông cốt thép phân tích theo giai đoạn thi công,

8 Quy chuẩn Việt Nam 02:2009/BXD, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng, NXB Xây Dựng,

9 Tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 194 : 2006: Nhà cao tầng - Công tác khảo sát địa kỹ thuật, NXB Xây Dựng, phụ lục A,

10 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: TCVN 2737:1995, Tải trọng và tác động-Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội,

11 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: TCVN 5573-2011, Kết cấu gạch

đá và gạch đá cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội,

12 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: TCVN 5574-2018, Kết cấu bê tông và cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội,

Trang 18

13 W,Sullơ (1995), Kết cấu nhà cao tầng, NXB Xây Dựng, Hà Nội,

trang 15, 128-133,

Website

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	326,46 KB