Tải bản đầy đủ (.pdf) (95 trang)

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng: Nghiên cứu xây dựng quy trình thi công sàn chuyển ứng suất trước căng sau trong nhà cao tầng theo tiến độ thi công

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.65 MB, 95 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là cơng trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được

thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của GS.TS Nguyễn Tiến Chương.

Các số liệu được trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa từng cơng bố dưới bất cứ hình thức nảo.

Hà Nội, ngày ...tháng ....năm 2018 Tác giả luận văn

Mai Sỹ Sơn

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn sự bưởng dẫn tận tinh của Thầy giáo GS.TS Nguyễn Tiến CChương, người đã trực iếp hướng dẫn tối trong quá tỉnh thực hiện luận văn

Tôi xin bảy tỏ lòng biết ơn đến Khoa đại học và sau đại học, các thầy cơ giáo tham gia

<small>giảng dạy khóa học, cùng tồn thể các thiy cơ trong bộ mơn Xây Dựng Dân Dụng Và</small>

Công Nghiệp - Trường Dai Học Thủy Lợi đã có những nhận xét, những góp ý thiết

<small>thực dé luận văn được hồn chỉnh.</small>

<small>Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo chẳm phản biện, các thầy trong hội đồng bảo</small> vệ và các đồng nghiệp đã cho những nhận xét quý báu để luận văn có thể phát triển

<small>trong tương lai</small>

<small>Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè và gia đình đã động viên, giúp đỡ tơi</small>

trong suốt qu tình họ tập và lâm luận văn tốt nghiệp

<small>Hà Nội, ngày thing — năm 2018Hạc viên</small>

<small>Mai Sỹ Sơn</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<small>CHUONG 1: TONG QUAN.</small>

Ý HIEU VÀ CHỮ VIET TAT.

1.1 Lịch sử phát triển của két ef bê ông ứng suit trade

<small>1.2 Nghiên cứu ứng dụng kết cấu BTƯST ở Việt Nam.</small>

1.3 Một số khái niệm về kết cấu BTUST.

1.3.1 Kết cầu BTUST căng trước và kết cấu BTUST căng sau. 13.2 Kết cầu BTUST căng trong tiết điện và căng ngoài tiết điện 1.3.3 Kết cầu BTUST tồn phần và kết cấu BTUST khơng tồn phần <small>1.3.4 Kết cấu BTUST có bám dính và khơng bám dính.</small>

<small>1.3.5 Kết cầu BTƯST và kết cầu tổ hợp,</small>

1.4 Sơ lược về kết sầu nhà cao ting 1.4.1 Mé đầu.

1.42 Phân loại kết cấu nhà cao ting.

<small>1.5. Kết luận chương và nhiệm vụ luận văn</small>

<small>10B29</small>

'CHƯƠNG 2: XÂY DUNG QUY TRÌNH THI CONG CAP DỰ UNG SUAT TRƯỚC <small>CANG SAU CHO KET CAU SAN CHUYỂN TRONG NHÀ CAO TANG THEO</small> TIEN ĐỘ THI CƠNG

2.1 Tính tốn thiết kd sin chuyển BTUST.

<small>31312.2 Nghiên cứu quy trình thi cơng cáp trong sàn chuyển BTUST căng sau trong nhàcao ting the tu chain ACI 318M - 2011</small>

<small>2.2.1 Các giả thiết tính tốn222 Vật liệu</small>

<small>2.24 Ứng suất trước hiệu quả và tổn hao ứng siắt</small> 2.25 Quy tinh thiết kế sin chuyển BTUST căng sau

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

2.2.6 Cấu tạo kết cầu bể tông ứng suất trước 47 <small>2.2.7 Các bước thiết ké san chuyển BTUS sĩ</small>

<small>2.3 Kết luận. 6</small>

CHUONG 3: ÁP DUNG CƠNG TRÌNH THUC TE ESTELLA HEIGHTS 64

<small>3.1 Giới thiệu cơng trình. 643.2 Xie định tải trong. 653.2.1 Tinh tải 6322 Hoạt ti 663.3 Thiết kể sàn chuyển. 66</small>

3.3.1 So đỗ kết cfu 66

3.3.2 Thiết kể sin chuyển ứng suất trước theo lý huyết sàn nhiều nhịp 68 KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ 80 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO: sa

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

DANH MỤC HÌNH VE

<small>Hình 1.1 Một số mặt bằng kết cầu khung nhà cao ting dién hình</small>

<small>Hình 1.2 Một số mặt bằng kết cầu tường chịu lực nhà cao ting điễn hình.</small>

<small>Hình 1.3 Cơng trình “The Miglin-Beiler Tower” ở Chicago (Hoa Kỳ) sử dụng hệ lõichịu lực</small>

Hình 1.4 Sơ đồ kết cấu dng trong nhà cao ting

Hình 1.5 Phân bổ ứng suất rong các cột của hệ kết cầu Sng dưới tác đụng tải ngang

Hình 1.8 Sơ đồ kết cấu khung - giảng Hình I.9 Sơ đồ kết cấu ống lối Hình 1.10 Sơ đồ kết cắt

Hình 1.11 Sơ đồ phân bố ứng suắt trong cột của kết cầu ống tổ hợp chịu tai trọng

<small>Hình 1.12 Sơ dé kết cấu nhà cao ting có ting cứng</small>

Hình 1.13 Biển đồ mơ men trong tdng cứng khi có và khơng có ting cứng. Hình 1.14 Sơ đồ kết cầu sin chuyển trong nhà cao tang.

Hình 2.1: Sơ đỗ mình họa sàn chuyển

Hình 2.2 Quan hệ thời gian - chất tải trên sản chuyển Hình 2.3 Hình ảnh đầu neo cáp

<small>Hình 2.4 Kích căng kéo cấp,</small>

<small>Mình 2.5 Sơ đồ tính tốn momen uốn giới hạn của kết cầu BTUST</small>

<small>Hình 2.6 Sơ đồ inh tốn vùng neo</small>

Hình 2.7 Miễn ứng suất trước tại từng thời điểm,

<small>Hình 3,1 Cơng trình</small>

<small>Hình 3.2 Mơ phỏng đường truyễn tải trong sản 2 phương.</small>

Hình 3.3 Mat bằng kết cấu sản chuyển.

Hình 3⁄4 Sơ đồ kết cấu và các loại ti trong tác dụng lên sin chuyển stella Heights cao 34 ting.

Hình 3.5 Sơ đồ kết cấu và biểu đồ mô men do tải trong bản thân gây ra

Hình 3.6 Sơ đồ kết cấu và biểu đồ mơ men do tải trọng bản thân và tinh tai gây ra.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Hình 3.7 Sơ đỗ kết cầu và biểu đồ mô men do ti trọng bản thn, tĩnh ti và hoạt i

<small>gym 10</small>

Hình 3& Sơ đồ kết sấu và bigu đỗ mô men do 1.2 x (ti trọng bản thân, nh tải và L6

<small>x hoại tải gây ra, 20</small>

Hình 3.9 Miền bổ trí cáp ứng suất trước. 72

<small>Hình 3.10 Sơ đỗ bổ tí cấp theo phương đọc sản. 72</small>

<small>Hình 3.11 Mặt cắt ngang dai sản theo phương bổ trí trái đều cáp 73</small> Hình 3.12 Biểu đồ momen thứ cấp do ti trọng UST P—I gây ra 1 <small>Hình 3.13 Biểu đỗ xác định lực kéo căng, thời điểm kéo căng theo miễn ứng suất</small>

<small>trước theo quá trình thi cơng. 79</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<small>DANH MỤC BANG BIE!</small>

<small>Bảng 2.1 Hệ số tổ hợp tai trong (theo Code 92 tiêu chuẩn ACI -318M-II) 36</small>

Bang 2.2 Giá tri các hệ số ma sắt 3g Bảng 23 Giá trì Ksh cho kết cấu bé tông ứng sua rước căng sau 39

<small>Bảng 24 Các gid tri Kre va J 40</small>

Bảng 2.9 Trình tự thiết kế sản chuyển 1 nip, 31

<small>Bảng 2.10 Trinh tự thiết kế sin chuyển nhiễu nhịp. 53</small>

<small>Bảng 2.11 Bảng nội lực - UST theo q trình thi cơng. 60Bảng 2.12 Thời điểm căng cáp, số bộ cấp kéo căng và UST tương ứng theo quả trình.</small>

<small>thí cơng oBang 3.1 Tỉnh ti trên sản mái 6Bảng 3.2 Hoat ải sử dụng các loại sản 66</small>

Bảng 3.3 Kết quả kiếm tra ứng suất 14

<small>Bảng 3.4 Kết quả kiểm tra cường độ trén tit điện ngang. 15</small>

Bang 3.5 Bảng nội lực - ứng suất trước theo q trình thi cơng. 16 Bảng 3.6 Thai điểm căng cáp, sổ bồ áp kéo căng và ng sut trước tương ứng theo

<small>‘qua trình thí công sin chuyển, 78</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIỆT TÁT

<small>“Thuật ngữ và ký hiệua. Thuật ngữ.</small>

Bồ cấp căng bao gồm một số thanh hoặc sợi cáp cường độ cao đặt thành bó đã được

<small>eo căng tạo ứng suất trước.</small>

'Bộ nối La thiết bị dùng để nói cốt thép kéo căng trong kết cầu bêtông ứng suất trước.

<small>“Căng sau là công nghệ kéo căng tao ứng suất trước được thực hiện sau việc đổ bêtông</small>

phần kết cầu được tạo ứng suất trước.

<small>Căng trước là công nghệ kéo cing tạo ứng suất trước được thực hiện trước khi đổlông phần kết cfu được tạo ứng uất trước</small>

Cốt thép căng là cốt thép cường độ cao đã được kéo căng tạo ứng suất trước Cốt thép kéo căng là cốt thép cường độ cao dùng để kéo căng tạo ứng suất trước, Cốt thép thường là cốt thép không được kéo căng.

Kết cấu bêtông ứng suất rước là kết cấu bêtơng mà trong đó trước khỉ đưa vào sử <small>dụng người ta tạo ra các ứng suất nén cho bêtông nhằm mục dich trật iêu toàn bộ</small> hoặc một phần ứng suất kéo do ải trọng va tác động sau này gây ra.

<small>Nội lực tính tốn là tổ hợp bat lợi có thể xây ra của các nội lực tác động lên kết cấu</small>

được xác định theo chi dẫn của ACL

<small>Nội lực giới han là khả năng chịu lực của tiết diện dang xem xét khi sự làm việc của</small>

tiết điện đạt đến trạng thái giới hạn.

Neo là thiết bị ding để neo giữ cốt thép kéo căng sau khi tạo ứng suất trước trong kết

<small>cấu b8tông tạo ứng suất trước</small>

Soi thép là cốt thép có đường kính < 6mm:

<small>‘Thanh thép là cốt thép có đường kinh > 6mm.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

“Thép xoắ là cốt thép dang xoắn được tạo nên bởi một số sợi thép, <small>Ving neo là phn kết cầu được bổ tr các neo hoặc bộ nổi.</small>

<small>Diện tích tết diện,</small>

<small>kết cấu, mẽ</small>

<small>Diện tích tiết diện cốt thép căng trong vùng kéo của tiết dị</small>

Diện tích tiết diện cốt thép thưởng trong vùng kéo của tiết diện kết cầu,

<small>Diện tích tiết diện cốt thép thường trong vùng nén của tiết diện kết cầu,</small>

<small>Diện tich tiết</small> in cất thép dai tối thiểu tong kết cấu bếtông ứng suất trước,

<small>BÀ rộng phần chịu nén của ết cấu, m</small>

<small>BỀ rộng phần chịu et của kết ấu, m</small>

Khoảng cách từ trọng âm it điện dn mép trên, m <small>Khoảng cách từ trọng tâm tết diện đến mép dưới, m</small>

<small>Khoảng cách từ mép chịu nén đến trọng tâm của cốt thép thường trong</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<small>Cơ số Log tự nhiên,</small>

Modu din hồi của bêông, MPa

Môđun đàn hồi của thép kéo căng, MPa,

Modan dan hai của bôtông kh bất đầu truyền ứng suất trước, MPa

<small>Cường độ nén tiêu chuân của bêtông, Mpa.</small>

CCưồng độ nên của beng ti thời đệm ứng lực ban đầu, Mp,

<small>Ung suất trung bình trong bê tông do ứng suất trước hiệu quả gây ra (sau</small>

<small>khi é đến tổn hao ứng suất), Mpa.</small>

Ứng suất trong cốt thép căng tại vũng chịu kéo dùng để tính tốn khả

<small>năng chịu lực của kết cầu, Mpa.</small>

Cường độ tiêu chuẩn của cốt thép căng, Mpa “Giới hạn chảy của cốt thép kéo căng, Mpa.

<small>Môđun phá hoại kết cầu, Mpa.</small>

Ung suất trước hiệu quả trong cốt thép căng, Mpa.

<small>Giới hạn chảy của Giới hạn chảy của cốt thép thường, Mpa</small>

Ứng suất rong bêtông tại mép trên tết điện, Mpa Ung suất trong bêtông tại mép dui liện, Mpa.

<small>Cường độ kéo tiêu chuẩn của bêtông, Mpa.</small>

<small>Cường độ ko của bêtông tại thời điểm xem xét, Mpa,</small>

“Chiều cao của tiết điện kết cầu, m.

<small>Mômen quán tinh của tit diện kết cấu, mứ.</small> Hệ số ma sát theo chiều dai cốt thé <small>căng</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<small>Mơmen nội lực tính tốn tại tiết diện xem xét, Tam,</small>

<small>Khả năng chịu tốn của kết cu tạ tết điện xem xét, Tam</small>

<small>Mô men nút của tiết diện kết cấu, Nam</small>

Ứng suất rước hiệu dụng (đã tử các tôn hao ứng su, T

<small>Ứng suất rước ban đầu, T.Nội lực tính tốn.</small>

<small>Khả năng chịu lực (nội ực giới hạn) của tốt diện</small>

Diện tích bề mặt của kết cầu, mm?

<small>Lực cất tính tốn tại tiết điện xem xét, T.</small>

<small>Thành phần lực cất do bêtơng chịu trong tính tốn kết cấu bểtông ứng</small>

<small>suất trước theo tiết diện nghiêng, T.</small>

Thành phần lực cét do bétdng chịu trong tinh toán kết cấu bêtông ứng uất trước theo tiết điện nghiềng tại vị vết nứt do momen và lực cất, “Thành phần lực ct ti it diện có Maye do tải trong ngôi gây rT.

‘Thanh phần lực cắt do bêtông chịu trong trường hợp vết nứt xiên xuất

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<small>Xét (tii trọng tiêu chuẩn), T.</small>

<small>“Thành phần theo phương song song với lực cắt của ứng suất trước hiệu</small>

“Thành phần lực cắt do thép dai và thép xiên chịu trong tinh tốn k bêtơng ứng suất trước theo tiết điện nghiêng, T.

Khả năng chịu cit tinh toán của kết cấu tại tiết điện xem xót, T <small>Khoảng cách giữa các cốt thép dai, mm.</small>

<small>Chiều di từ vị trí ngay sau thiết bị kéo căng đến sau vị tí xem xét theo</small>

<small>Hệ số phụ thuộc loại bêtông được sử dụng</small>

<small>0,85 cho bêtông có F, < 30 Mpa, với bétOng có P< > 30 Mpa, hệ số được</small>

<small>tăng them 0,05 cho mỗi 7 Mpa nhưng không nhỏ hơn 0,65,</small>

Biến dạng cực hạn của bêtông lấy giá trị eo = 0,003.

<small>Hệ số ma sắt góc.</small>

<small>Đường kính danh định của cốt thép, mm.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

‘én hao ứng suit trước do tir biển của bêtông, Mpa.

én hao ứng suit trước do biển dang din hỗi của kết ci, Mpa

<small>Tên hao ứng uất trước đo ma sit, Mpa“Tôn hao ứng suất rước do độ tụt neo, Mpa</small>

<small>“Tôn hao ứng suất trước do co nốt của bểtông, Mpa,</small>

Tên hao ứng suất tước do hiện tượng tự ching ứng suit của

BElông ứng suất trước.

tông ứng suất trước căng trước

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

MO DAU 1. Tính cấp thết của để tài

Những năm gin diy, cũng với sự phát triển nhanh chống của nền kinh tẾ nước ta, ngành xây dựng đã đạt được những tiến bộ vượt bậc trên nhiều lĩnh vye... Hang loạt

ig ra đời đòi hỏi các nhà thầu xây dựng cần quan tâm hơn về kiến

<small>và kỹ thuật xây đựng. Đáp ứng được yêu cầu không gian sử dụng rộng</small>

rải, công năng linh hoạt,tit kiệm nguyên vật liệu và tang tiền độ thi công. Vì vậy, với những tinh năng wu việt, việc sử dụng công nghệ BTUST trong nhà cao ting là điều <small>tắt yếu và dang được nghiền cứu, sử dung rắt rộng ri ở Việt Nam,</small>

<small>Tuy nhiên, viứng dung công nghệ này chủ yếu chi dùng lại ở những kết cầu phổ,biến như dim, s in... thông thường. Các kết cấu chịu lực mang tính chất đặc biệt như</small>

‘dim chuyển, sin chuyển edn được nghiên cứu và áp dụng công nghệ BTUST một cách toàn điện nhằm đáp ứng yêu cầu thực t là hết sức cin thết

2. Mục đích của đề

<small>Mye dich của luận văn là xây dựng được quy trình thết kế và thi cơng cấp ứng suất</small> trước căng sau trong sin chuyển BTUST trong nhà cao ting theo in độ thi công. 3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

3.1. Cách tiếp cận

Nghiên cứu các hồ sơ thiết kế, biện pháp tổ chức thi công, quy tình căng kéo cấp trong một số dự án lớn như Saigon Centre, Estella Heights

<small>“Tổng kết kinh nghiệm thiết kế, giám sát thi công của bản thân tác giả;</small>

<small>Trao đổi, học hỏi trực tiếp các chuyên gia, kỳ sư đầu ngành có kinh nghiệm thiết kế,</small> thi cơng sin chuyển bê tông ứng suit trước căng sau trong nhà cao

<small>3.2, Phương pháp nghiên cứu</small>

<small>“Tác giả sử dung các phương pháp chủ yếu sau:</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Phương pháp nghiên cứu tổng quan v8 những nội dung liên quan đến lĩnh vực nghiên

<small>Phuong pháp khảo sắt, thu thập, tổng hợp;Phương pháp chuyên gia</small>

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đi tượng nghiên cứu

Đổi tượng nghiên cứu của dé tài là nghiên cứu quy trình thiết kế và thi cơng sàn chuyển bé tng ứng suất trước trong nhà ao ting theo iến độ thi công

<small>4.2. Phạm vi nghiên</small>

Phạm vi nghiên cứu là các cơng trình nhà cao ting có sử dụng kết cầu sin chuyển bé tông ứng suất trước căng sau ở Việt Nam và trên thể giới

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

ghia khoa học của đề tài

<small>Trong luận vẫn này, ác giả đưa ra việc nghiên cứu va ứng dụng công nghệ BTUST</small>

vào vige thiết kế và th công một trong những cầu kiện đặc biệt của nhà cao ting ~ sàn

<small>chuyển BTUST căng sau — đây là một dé tải mới và chưa từng được nghiên cứu ở Việt</small>

Luận văn được viết theo tiêu chuẩn ACI ~ 318 Tiêu chuẩn tinh tốn bê tơng cốt thếp

<small>của Mỹ. Các tải liệu, cơng trình nghiên cứu của các nhà khoa học có liên quan đến đểtài Cc phương pháp được sử dụng trong quá trinh hoàn thành luận văn là: Nghiên</small>

<small>cứu tải liệu Technical Report 43 -PT Concrete Floors; Tài liệu Reinforced Conerete</small>

<small>Mechanies And Design 6* Edition By Wight MacGregor; Tiêu chuẩn ACI-3I8 để xây</small>

<small>dựng quy trình thiết kế va thi cơng sản chuyển BTUST căng sau, áp dụng cơng trình</small>

<small>thực ế cho ý thuyết được xây dưng:</small>

<small>Đề tài nghiên cứu và đưa ra được quy trình thiết kế và thi công sản chuyển bê tông ứng</small>

suất rước căng sau trong nhà cao tằng theo tiến & thi công

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

<small>Luận văn có thể dùng để tham khảo va mang tinh chất định hướng cho việc nghiền cứu.và áp dụng đề tai, Nhằm tạo ra được những cơng trình c6 chất lượng cao, ting tính</small>

thẳm mỹ, tăng tiến độ thi cơng, tiết kiệm được chỉ phi và vật liệu góp phin thúc đầy

<small>phát triển kinh tế xã hội.</small>

6. Kết quả đạt được

<small>Tác giả đã nghiên cứu và đưa ra được quy trình thiết kế và thi công sàn chuyển bê tông‘ing suất trước căng sau trong nhà cao ting theo tiền độ thi cơng.</small>

<small>Do thời gian và năng lục cịn hạn chế nên luận van côn nhiều thiểu sốt, tác gid rắt</small> mong nhận được nhiều ý kién quan tâm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<small>CHƯƠNG 5 1: TONG QUAN</small>

1.1 Lịch sử phát triển của kết cầu bê tông ứng suất trước Kết cấu bé tơng ứng suất tước (BTUST)

<small>“Trong thời gian đó loại kết cấu này đã không ngừng được nghiên cứu, ứng dung và</small>

có lịch sự phát iển hom một thể kỹ không ngừng được phát triển cả về mặt lý luận lẫn thực tiển. Đóng góp vào sự phát triển của kết cấu bê tơng ứng suất trước có cơng sức của nhiều kỹ sự và các nhà khoa

hin lại lịch sử, khái niệm kết cấu bê tông ứng suất trước đường như ra đời củng lúc <small>với khái niệm bê tông cốt thép. Bắt luận sử dụng cốt thép hay to ra ứng suất trước,</small> mục đích của nó đều để khắc phục nhược điểm khả năng chịu kéo quá thấp của bê

<small>tông trong kết cấu.</small>

<small>'Việc áp dụng nguyên lý ứng suất trước vào kết cấu b tông bắt đầu từ thập niên 80 của.</small> thể kỹ 19. Năm 1886, PLH, Jackson (Mỹ) đã nhận được chứng nhận bản quyền về việc

<small>đặt thêm sợi thép kéo căng để đúc vòm bé tông, Năm 1888, Dorhing (Đức) nhận them</small>

chứng nhận bản quyển về việc đặt them sợi thép kéo căng vào bê tông để đức thành <small>tắm và dim, Đồ là bước đi đầu tiên của việc sử dụng nguyên lý ứng suất trước chế tao</small> các cấu kiện đúc sẵn.

<small>suất trước để triệt tiêu ứng suất do ngoại lực tác dung là do J</small>

in đầu tiên vào năm 1896. Năm 1906, M. Koenen (Đức) tiến

<small>Khai niệm dùng im</small>

Mandl (Ao) để xuất

<small>hành thí nghiệm dé bê tơng với cốt thép có giới hạnGOMPa, quan sát thi nghiệm.</small>

<small>đông thấy ứng suất trước ban đầu bị mắt mát do sự co ngót của bê tông,</small>

"Năm 1908, C.R.Cteiner (Mỹ) để xuất vige kéo căng 2 lin để giảm bớt tỗn hao ứng suất trước và đã nhận được chứng nhận ban quyền. Lần căng kéo ban đầu ông tiễn hành vào

giai đoạn ban đầu khi cường độ bê tông cỏn rit thấp đề phá vỡ sự kết dinh giữa bê tông

<small>và cốt thép căng kéo. Sau kh bé tông đạt cường độcao hơn thi n hành kéo lẫn 2</small>

‘Nam 1923, F.Emperger (Áo) đã sáng tạo phương pháp quan dây thép kéo căng đẻ làm ng bê tông chịu áp lực. Day thép kéo căng sử dụng loại có cường độ từ 160MPa đến

<small>S00MPa,</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

là do R.HUDiIH (My) đề xuất vào

<small>năm 1925, Ông sử dụng cốt thép cường độ cao có phủ ngồi chất chống dính, sau khi</small>

“Cơng nghệ ứng suất trước căng sau không bảm

bê tổng khô rin thi tiến hành ko căng và đồng neo chốt li cổ định ở hai đầu. Sau đó

<small>vào năm 1927, R Farber (Mỹ) nhận được chứng nhận bản quyền về phương pháp ứngsutrước có cốt thép căng và có thể trượt trong bê tơng. Lúc đó, phương pháp chống.</small>

bảm dinh giữa bê tơng và cốt thép căng là phủ lên b mặt cốt thé một lớp bột di hoặc <small>đặt cố thép kéo căng vào trong ống cứng,</small>

<small>iu BTƯST, do thiế</small>

<small>và vật liệu thép trong quá trình chịu tải, nên ứng suất trước ma các phương pháp nói9 sự hiểu biết</small>

<small>“Trong thời kỳ đầu của kế Š tinh năng của bê tông</small>

<small>trên tạo ra cịn rất nhỏ, hiệu quả khơng rõ rằng và phạm vi ứng dụng còn hạn chế,</small>

Giai đoạn đưa kết cầu BTUST vào sử dụng thực tế khơng th tích rời với sự đồng gop

<small>của kỹ sư người Pháp F.Freyssinet, Trên cơ sở nghiên cứu tính năng của bê tơng va vật</small>

liệu thép cũng như tổng kết kinh nghiệm của người di trước. Ông đã suy nghĩ tới tổn hao ứng suất trước do sự co ngót và từ biển của bê tong, Nam 1928, F,Freyssinet chi ra ring kết cấu BTUST phải sử dụng thép cường độ cao và bê tông cường độ cao. Đây li một sự đột phá về lý thuyết kết cầu BTUST. Từ đó, việc nghiên cứu kết cấu BTUST bit đầu di vào giai đoạn kết hợp nghiên cứu cùng với tính chit của vật liệu. Trong giai đoạn này chưa giải quyết được vin dé công nghệ sản xuất kết cầu BTUST.

<small>Nam 1938, E.Hoyer (Đức) đã nghiên cứu thành công phương pháp căng trước dựa vào.</small>

<small>sự bám dinh giữa dây thép nhỏ cường độ cao (0,5~2mm) và bê tông chứ không phải sự.</small>

<small>truyền lực đầu neo. Trên cơ sở nghiên cứu này, người ta có thể sản xuất đồng thời</small>

<small>nhiều thanh cầu kiện trên bệ dãi hùng chục mét</small>

<small>Năm 1939, FFreyssinet (Pháp) đã nghiên cứu thành cơng neo hình cơn cho bó dâybịch kéo căng đồng bộ cho loại neo và có</small>

<small>thép vat</small>

<small>Năm 1940, G.Magnel người Bi nghiên cứu thành công loại neo dạng khối có thé ứng.</small>

<small>cdụng cho trường hợp kéo căng đồng thai 2 dây thép.</small>

Những thành tựu trên đây đã tạo nên cơ sở cia công nghệ sin xuất kết sấu BTUST

<small>theo cả hai phương pháp căng trước và căng sau.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

Từ sau đại chiến thể giới thứ 2 (1945), kết edu BTUST được sử dụng rộng ri. Lúc <small>bấy giờ ở Tây Âu do chiến tranh tin phá, nÈn cơng nghiệp, giao thơng, thành phố có</small> nha edu cấp thiết được tu bổ, do đó vật liệu thép trở nến v6 cũng khan hiểm. Một số công trnnh trước đây sử dung kết cấu thép đều chuyển sang thay thế bằng kết cấu BTUST. Trong vòng mấy năm cả Tây và Đông Âu déu đạt được sự phát triển mạnh. mẽ. Phạm vi sử dụng cũng được mổ rộng từ cầu cổng và nhà xưởng công nghiệp cho

<small>tới các lĩnh vực xây dựng dẫn dụng,</small>

im 50 của thể ky XX cái

<small>Ban cũng bắt đầu mở rộng việc ứng dụng kết edu BTUSTnước như.</small>

Bắt đầu từ những 9, Canada, Australia, Nhật

Dé thúc đẩy sự phát triển công nghệ BTUST, Hiệp hội bê tông ứng suất trước quốc tế

<small>(viết tắt là FIP) đã được thành lập năm 1950. Có hơn 40 nước thành viên, 4 năm tổ</small>

chức đại hội trao đổi kinh nghiệm trong nghiên cứu và thực tiễn của các nước 1 lẫn.

<small>Hiện nay việc ứng dụng công nghệ BTUST đã là vấn để quen thuộc trên phạm vi toàn</small>

<small>thế giới</small>

1.2 Nghiên cứu ứng dụng kết cấu BTUST ở Việt Nam

Kết cầu BTUST thâm nhập vào nước ta khá sớm, công trinh cầu Phủ Lỗ và nhà mấy, đồng tàu Bạch Đẳng là những cơng trinh có ứng dụng kết cầu BTUST do các nhà thầu

<small>xây dựng việt nam thực hiện trong những năm 1960. Sau hai công trình thí điểm này.</small>

<small>kết clu BTUST ở nước ta iếp tục phát triển trong ngành xây dựng cầu và trong xây</small>

<small>dựng dân dụng và công nghiệp với những đặc tha riêng.</small>

Trong xây dựng cầu trước năm 1990 đã thực hiện chế tạo các dầm có khẩu độ lớn <small>phục vụ cho các cơng trình cầu lớn mà dién hình nhất là cầu Thăng Long. Trong giai</small>

<small>đoạn sau 1990, trong xây dựng cầu ngoải việc chế tạo các hệ dm tiêu chuẩn nhịp lớn,</small>

công nghệ BTUST căng sau dang được áp dụng cho các kết cấu nhịp lớn theo phương

pháp đúc diy và đúc hằng. Hiện nay, phần lớn các cầu bê tong cốt thép dang được xây

<small>đựng ở nước ta đều ứng dung công nghệ BTUST.</small>

<small>Trong xây dựng din dụng và công nghiệp, việc nghiền cứu ứng dụng kết cầu BTƯST</small>

<small>số thé chia thành hai giai đoạn: giai đoạn trước 1996 và giai đoạn từ 1996 trở lại đầy</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<small>« Trong giai đoạn trước 1996: Việc nghiên cứu ứng dung công nghệ BTUST trong x</small>

<small>dựng dan dụng và công nghiệp ở nước ta chủ yếu tập trung vào tìm kiếm cơng nghệ</small>

thích hợp để chế tạo các cầu kiện như panel, dim nhỏ, giàn mái nha công nghiệp.

<small>+ Từ năm 1996 trở ại đây đã cổ sự thay đổi trong hưởng nghiên cứu ứng dụng kết cầu</small>

<small>BTUST trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp ở nước ta. Trong giai đoạn</small>

cứu ứng dụng kết cầu BTUST gin liễn với

<small>này việc nại đưa công nghệ hiện</small>

<small>đại của thể giới vào ứng dụng cho các cơng trình với quy mô lớn. Banh dầu cho hướng:</small>

<small>nghiên cứu ứng dụng này là dự án khoa học công nghệ "ng dụng công nghệ BTUST</small>

cho kết cấu sin nhà và silo” mang mã số PO1-1996, Dự án PO1-1996 đã được thực

<small>hiện trong giai đoạn 1996-1998, Thông qua việc thực hiện dự én của các kỹ sư của‘Vigt Nam đã thực sự lâm chủ của công nghệ BTUST tiên tiền của thể giới và chủ động</small>

<small>đưa kết cấu BTUST vào ứng dụng thực tế. Có thé xem dự án PO1-1996 là điểm khởi</small> đầu cho việc ứng dung rộng rãi kết cấu BTUST trong xây dựng dân dụng và công

<small>nghiệp trên phạm vị cả nước.</small>

ing nghệ BTUST căng trước cũng dang phát triển mạnh mẽ ở nước ta, Nhiễ <small>\ cơ sở</small>

<small>sản xuất trong nước như nhà máy bê tông Xuân Mai.... Đã nhập các đây chuyển hiện</small>

đại sản xuất cấu kiện BTUST và các sản phẩm của cơ sở nảy rất phong phú và đa

<small>'Cơng nghệ BTUST căng sau khơng bám dính được dự án P01-1996 đưa vào ứng dụng</small>

cho hệ thống sin cia cơng trình nhà điều hành ~ Dại Học Quốc Gia Hà Nội vio năm

<small>1997. Sau thành công của cơng trình nảy cơng nghệ BTUST được nhóm dự án </small>

<small>POL-1996 đưa vào ứng dụng nhiều cơng trình khác như: Trung Tâm Thông Tin Hang Hải</small> Qube TẾ, Trang Tâm Thương Mại Kim Liên.... Hiện này rất nhiễu cơng tình lớn nhỏ

<small>trên khắp cả nước đang ứng dụng công nghệ này.</small>

Với ưu điểm vượt trội của BTUST so với kết câu bể tông cốt thép thông thường như là <small>"vượt khẩu độ nhịp, tiết kiệm vật liệu, giảm trọng lượng bản than, tăng tiễn độ thi công,</small>

<small>giảm giá thành công trình... cơng nghệ BTUST sẽ tiếp tue phát triển mạnh và mang lạitriển vọng to lớn trong ngành xây đựng.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

về kết cấu BTUST

CCho đến nay rên thé gi vin chưa có một định nghi thống nhất v bê tổng ứng suất trước, 6 Việt Nam, thuật ngữ bê tông ứng uất trước côn được gọi li bê tổng

<small>ứng suất tước hay bê tông dự ứng lực thường được định nghĩa một cách khái quát như</small>

“Kết câu bê tông ứng suất rước là kế cấu mà tước Kải đưa vàn sit dụng người ta tạo 1a các ứng suất nên trước trong bê tông dé trệt tiê toàn bộ hay một phần ứng suất

<small>kéo do ngoại lực tác dụng trong qué trình sử dung gây ra</small>

Me dich của ứng suất trước là để khắc phục tinh đòn của vật liệu bê tổng bằng cách

<small>tạo ra trong vật liệu này ứng suất nén ở những ving ma theo thiết kế thì sau này dướitác dung của ti trọng sẽ xuất hiện ứng suất kéo, Với cách làm này có thé làm thay đổitính năng chịu lực của kết cấu bê tông, làm cho kết cấu được tạo từ vật liệu địn như bê</small>

tơng kim việc như kết cấu đàn hồi và do đó tăng khả năng chịu lực, khả năng kháng.

<small>nút và độ cứng của cầu kiện.</small>

<small>Kết cầu BTUST nếu căn cứ vio đặc điểm thiết kế, chế tạo và cơng nghệ ti cơng, chủ</small>

<small>yếu có 5 cách phân loại như sau;</small>

1.3.1. Kết cấu BTUST căng trước và k BTUST căng sau

Kết cấu BTUST căng trước là kết cấu BTƯST được sin xuất theo phương pháp kéo căng cốt thép trước khi dé bê tông. Phương pháp sản xuất nay đơi hỏi phải có bệ sản xuất để tiện cho việc neo tạm thời cốt thép kéo căng. Sau kh bé tông đạt đến cường độ <small>cần thiết thì nới cốt thép căng làm cho ứng suất trước lúc đầu do bệ gánh chịu được.</small> truyén sang cho bẽ tơng của cu kiện. Phương pháp cũng trước thích hợp cho các nhà <small>máy sản xuất cầu kiện đúc sẵn mang tính cỗ định.</small>

Kết cấu BTUST cũng sau là kết cấu BTUST được sin xuất theo phương pháp kéo căng cốt thép sau khi đỗ bê tông. Khi kéo căng cốt thép đến một tị số ứng lực yêu cầu thì tiến hành neo giữ, ứng suất trước sẽ được truyền cho bê tông của kết cầu thông qua

<small>đầu neo.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

1.32 Kết cấu BTUST cũng trong tắt diện và căng ngoài tết điệm

Cốt thép kẻo căng của kết cầu BTUST căng sau có thể được đặt ở trong lịng kết cầu hoặc cũng có thể được đặt ngồi tiết điện bé tơng của kết cầu. Khi cốt thép kéo căng đặt trong lịng kết cầu thì kết cầu đó được gọi là kết cấu BTUST căng trong tiết điện. hay đơn giản là BTUST. Cén khi cốt thép kéo căng được đặt ngoài tt điện bé tơng của kết cấu thì kết cấu đó được gọi là kết cấu BTUST căng ngồi tiết diện. Cơng nghệ căng ngoài tết diện thường được sử dụng trong gia cường kết cấu.

1.3.3 Kết cầu BTUST toàn phần và kết cầu BTUST khơng tồn phần

<small>Can cứ theo độ lớn của ứng suất trước, kết cấu BTUST có thể chia làm 2 loại là ứng</small>

ấu được yêu cầu suất trade toàn phần và ứng suất trước khơng tồn phin, Khi kế

thiết kế theo yêu cầu không xuất hiện vét nứt dưới tác dụng của ải trọng sử dụng, kết cấu này được gọi là kết cấu BTUST toàn phần. Ngược li, kh tiết kế cho phép vết ức loại kết cầu này được gọi là kết cầu BTUST khơng tồn phần

<small>Kết cấu BTUST khơng tồn phần thường được hỗ trợ bởi cốt thép thường không kéo.</small> căng di kèm, để kiểm soát tố hơn vất nứt và độ võng cũng như tăng cường khả năng chịu uốn. Trong một số trường hợp, khái niệm kết cấu BTUST toàn phần và kết cấu BTUST khơng tồn phin được <small>như sau</small>

+ Két cầu BTUST tồn phan là chỉ loại kết cấu bẻ tơng cắt tháp, sử dụng đơn thuần cắt

<small>thép kéo căng làm cốt thép chịu lực chỉnh.</small>

<small>+ Két cấu BTUST khơng tồn phần sử dung hỗn hop cắt thép kéo cũng và cất tháp</small>

<small>thường không kéo căng làm cắt thép chị lực</small>

134 Kétcdu BTUST có bám dinh và khơng bám dính

Kết cấu bê lơng ứng suất rước có bám dinh là chỉ loại kế cấu BTUST mà cốt thép Kéo căng có sự kết dính với bê tơng bao quanh. Cét thép kéo căng của phương pháp căng trước đúc trực tiếp trong bé tơng là loại có bám dính

“Trong phương pháp căng sau, sau khí tiến hành kéo cũng, việc bơm vữa hoc nhi bề <small>tông vào ống để khôi phục sự bám dính giữa cốt thép ứng suất trước và bê tông cũng</small> được coi là kết cấu bê tông ứng suất trước có bám dính. BTUST với bê tơng xung

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

quanh có thể trượt tự do, để hạn chế ảnh hưởng của ma st thì cốt thếp ko căng có thé

<small>được mạ, quét một lớp mỡ hoặc sử dụng các biện pháp chống ăn mòn khác. Khi cần</small>

thiết, một phần độ dài của cốt thép kẻo căng có bảm dinh có thể được làm thành cốt

<small>thép kéo căng khơng bám dính và ngược lại1.3.5 Kết cầu BTUST và kết cấu tổ hợp</small>

Kết cấu BTUST dé tại chỗ cần tương đổi nhiều khuôn và giáo chống, nhưng không cần vận chuyển cầu lấp, phủ hợp với những cấu kiện có kích (hước lớn và nặng. Kết <small>cấu lắp ghép là chỉ loại kết cấu được làm sẵn ở nhà máy hoặc cơng trường, sau đó</small> được vận chuyển và câu lắp đặt ở vị tr cơng trình coỗi cùng. Kết cầu lắp ghép thích hợp với việc sản xuất hang loại, chất lượng dễ quản lý, giá thành sản xuất thường tương đối thấp. Kết cấu bê tơng tổ hợp là chỉ kết cấu có sự kết hợp giữa hai loại bê tông trên. Phin đúc sẵn thường được tạo ứng suất trước vừa làm bộ phận chịu ứng suất kéo, vừa làm khuôn thi công, sau khi lắp đặt định vị thì đồ phan bê tơng cịn lại tại chỗ. Phần đỗ san có thể lam b tông ứng suất trước hoặc bê tông cốt thép thường.

<small>Thơng qua phần bê tơng đổ sau có thể liên kết với phần đúc sẵn một cách dễ dàng. Kếtcấu tổ hợp thường có được tu điễm của cả hai loại đúc sẵn và đổ tại chỗ vừa tiết kiệm</small>

<small>chi phí ván khn, giáo chống lại vừa đảm bảo được các mỗi liên kết</small>

14 Sơ lược về kết cấu nhà cao ting 141 Mé-din

Ngôi nhà như thé nào được gọi là nhà cao tầng? Về vấn đề này nói chung trên thé giới vẫn chưa có sự thơng nhất, Uỷ Ban Nhà Cao Tầng Quốc TẾ đưa ra định nghĩa nhà cao <small>tổng như sau:</small>

Ngôi nhà mà chiều cao của nỗ là yẫu tổ quyắt định dén các did kiện thit ké, thi công

<small>hoặc sử dụng khác với các ngôi nhà thơng thường thì được gọi là nhà cao ting.</small>

Theo khái niệm như trên thì nhà cao ting là một khái niệm có tính tương đối với các

<small>quốc gia, các địa phương và các thời điểm, phụ thuộc vào điều kiện kinh tế, kỹ thuật</small>

<small>và xã hội</small>

Căn cử vào chiều cao và số ting nhà, Uy Ban Nhà Cao Ting Quốc TẾ phân nhà cao <small>tổng ra thành 4 loại như sau</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

+ Nhà cao ng loại 1: 9-16 ting (ao tối da 50m),

<small>+ Nhà cao ng loại 2: 17-25 ting (cao tơi đa 75m).</small>

<small>« Nhà cao tang loại 3: 26-40 ting (cao tối đa 100m).</small>

+ Nh cao tng loại 4 trên 40 ng (gọi là nhà siêu cao ting).

Các nước thy theo sự phát triển nhả cao ting của minh thường có các cách phần loại

<small>Ting Quốc Tế</small>

<small>c nhau, Hiện nay ở nướ ta dang áp dung theo sự phân loại của Uy Ban Nhà Cao.</small>

Các nhân tố ảnh hưởng đến sự phát triển nhà cao ting chủ yếu là sự phát triển kinh tế, gia tăng din số thành thị, khan hiểm đất xây đựng, ting giá đất, tiễn bộ của khoa học

<small>sông nghệ, sử dung vật iệu cường độ cao, sử dụng thang máy, cơng nghiệp hóa ngành</small>

<small>xây dựng</small>

Tinh hình phát triển nhà cao ting ở các quốc gia không giống nhau, riêng ở Mỹ do khoa học công nghệ và công nghiệp xây dựng phát triển nhanh nên nha cao ting ở đây

<small>443 được xây dựng tương đối nhiều và sớm hơn các quốc gia khác. Theo tư liệu của hội</small>

nghị nha cao ting quốc tế lần thứ 4 vào tháng 11 năm 1990 tại Hồng Kơng, thé giới đã đ chiều cao ti 218m đến 443m, có số ng từ 32 đến chọn ra 100 ngôi nhà cao nhất

<small>110 tang. trong số 100 ngơi nhà này thi có 76 ngơi nhà được xây dựng ở hoa kỳ, cịn</small> lại 24 ngơi nhà khác được phân bổ tụi các quốc gia phát iển như: Canada, Nhật Bản, We, Anh, Bac... Trong những năm gần đây việc xây dựng nh cao ting phát triển rất mạnh ở các quốc gia Châu A, đặc biệt là Trung Quốc, Singapo... ở Việt Nam cũng có. nhiều tòa nhà cao ting lọt top những tba nhà cao nhất thể giới như Keangnam Landmark 72 với 72 ting cao 336m, Vincom landmark 81 với 81 ting cao 461m, Lotte

<small>Center Hà Nội v65 ting cao 272m.</small>

<small>Khác với nhà thông thưởng, đối nhà nhà cao ting thiết kế kết cấu đồng vai trị quan</small> trong hom tồn bộ cơng tác thiết kể, Để có được giải php kết cầu hợp lý cho nhà cao <small>Lng phải có sự kết hợp giữa kiến trúc sư, kỹ sư kết câu và các ky sư chuyên ngành</small> ngay từ khi bắt đầu thiết kế cơng trình. Những đặc điểm chỉnh tong thiết kế kết cầu nhà cao ng phải kẻ đến lẽ

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<small>+ Tải trong ngang là yéu 6 quan trọng trong ấu nhà cao ting, Trong thiế</small>

<small>kế kết cầu nhà thấp ting yếu tổ tai trong ngang nhìn chung được quan tâm ít hơn sơ</small>

<small>với tải trọng thẳng đứng, nguyên nhân do ảnh hưởng của tai trọng ngang lên hệ kết cầu.</small> thấp ting nhỏ. Khi chiều cao nhà tăng lên thi các nội lực và chuyển vi của cơng trình đo tai trọng ngang (tải trong gió và động đất) gây ra, tăng lên nhanh chóng. Việc tạo ra

<small>hệ</small> a để chịu tải trong này là vẫn dé hết sức quan trong trong quả tình thiết kế <small>kết cấu nhà cao ting</small>

ế chu

<small>+ Hạn cị</small> n vj ngang của cơng trình trở thành một vẫn đề quan trọng. Cùng với sự gia tăng chiều cao, chuyển vị ngang của ngôi nhà tăng lên nhanh chống. Nếu

<small>chuyển vị ngang của ngôi nha quá lớn sẽ làm tăng giá trị các nội lực do độ lệch tâm.</small>

<small>của trọng lượng, làm cho các cầu kiện đễ vỡ như trồng ngăn, các bộ phận trang tí sẽ</small>

<small>bị hư hại, gây ra cảm giác khó chịu và hồng sợ cho con người khi ở trên cơng trìnhChính vì th,clu nhà cao ting khơng chỉ đảm bảo đủ cường độ chịu lực mà còn</small>

<small>phải đảm bảo đủ độ cứng để chống li các tải trong ngang, để sao cho dưới tác động</small>

<small>của các ải trong ngang thi chy</small>

<small>vị ngang của ngôi nhà không vượt quá giới hạn cho.</small>

<small>+ Yêu cầu thiết kế chống động đất cao, diy là một yêu cầu quan trọng trong thiết kế</small> kết cấu nhà cao ting. Thiết kế kháng chin cho kết cẩu nhà cao ting hiện nay đang

<small>được áp dụng theo quan điểm hiện đại tức a thiết kế kết cầu đảm bảo yêu cầu không</small>

bị hư hại khi gặp các trận động đất nh, chi bj hư hại những cầu kiện không quan trong

<small>khi gặp các trận động dit vừa và có thé bị hư hại nhưng không sụp đỗ khi gặp các trận</small>

động đất mạnh. Để dim bio các yêu cầu này, kết cấu nhà cao ting phải được thiết kế sao cho không chỉ đảm bảo cường độ chịu tác động của tải trọng động đất ma côn phải đảm bảo độ dèo cần thiết để sao cho khi gặp các trận động đất mạnh thi trong các bộ phân kết cấu xuất hiện các biển dạng dẻo có khả năng hấp thụ năng lương do động đất <small>say ra làm cho kết cầu cổ thé duy tr được sức chịu ải nhất định mà khơng bị sụp đổ.« Giảm nhẹ trọng lượng ban thân nhà cao tầng có ý nghĩa quan trọng hơn nhà thơng.</small> thường, Do nhà có nhiều ting nên nếu giảm nhẹ trọng lượng của mỗi ting thi sẽ giảm được đáng kể trọng lượng của tồn tịa nhà và từ đó sẽ giảm được tải trọng truyền

<small>xuống móng. Xét về tác động của động đắt, giảm nhẹ trong lượng ban than cơng trình</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

ha làm được tải trọng động đất tác dung lên công tỉnh, Điều này khơng chỉ im

<small>giảm giá thảnh xây dựng và cịn tăng độ an tồn và thời hạn sử dụng cơng trình.</small>

1g phải có khả năng chịu lửa cao. Cơng năng nhà cao ting thường.

<small>số lượng người làm việc vi sinh sống trong ngơi nhà lớn, khả</small>

<small>năng thốt nạn khi hỏa hoạn từ các nhà cao ting gặp khó khăn. Vì vậy, hệ kết cấu can</small>

<small>phải dim bảo kha năng chịu lửa cao để có đủ thời gian thốt nạn cho người, tài sản</small>

<small>cũng như để dập tất ngọn lừa.</small>

<small>« Độ bền lâu của kết cấu nhà cao ting có yêu cầu cao. Các ngơi nha cao tang thường là</small>

các cơng trình quan trọng có tuổi thọ thiết kế cao nên độ bền lâu của bệ kết cấu nhà cao ting cũng đồi hỏi cao hơn những cơng trình thấp ting thơng thường.

Cie phần đưới đây của chương này sẽ đề cập đến 2 nội dung: Phân loại kết cấu nhà cao ting và lựa chọn hệ kết cấu tích hợp cho ting loại nhà cao ting. Nội dung của chương này là chủ định của ác giá nhằm làm cho kỹ sư thiết kế nền móng nắm được

<small>đặc trưng cơ bản của hệ ết cầu bên trên phục vụ cho công tác thết kế nên móng nhà</small>

sao ting

<small>1.42 Phin log kết cắu nhà cao ting</small>

<small>Nếu căn cứ vào vật liệu của kết cầu th các kết cầu nhà cao ting trong thực tễ xây dựng</small>

hiện nay có các loại sau: kết cau thép, kết cấu bê tông cốt thép và kết cấu tổ hợp thép —

<small>bê tông cốt thép. Nếu căn cử vào sơ đồ lầm việc và cầu tao của kết cấu tỉ có thể phân</small>

<small>chia kết cẩu nhà cao ting thành các lại: kết cầu ec bản, kết cấu hỗn hợp và kết cầu đặc</small> biệt Các dang kết ấu nhà cao ting cơ bản thường dùng trong thực tế gồm có; kết cầu khung, kết cfu tường chịu lực, kết cầu õi và kết cầu ống. Sự kết hợp các dạng kết cầu

<small>cơ bản tạo ra một dạng kết cầu mới gọi là kết cầu hỗn hợp. Các dạng kết cầu hỗn hợp</small>

<small>thường gặp trong thực tế bao gồm: kết cầu khung ~ giằng, kết cấu khung - vách, kết edu</small>

‘ng — lõi và kết cầu ông tổ hợp. Ngoài các dang kết cầu trên đây trong thực tễ cịn có các dạng kết cấu đặc biệt, đó là: kết cu có hệ thống dim chuyển, kết sấu có hệ hơng sin

<small>chuyển, kết cấu có hệ giảng liên ting và kết cấu có hệ khung ghép. Cũng cin phải nói</small>

Š ching loại và thể giới này ngày é giới phong phú.

<small>cảng được làm phong phú thêm bởi các nhà khoa học và</small>

ring, kết cấu nhà cao ting là một

<small>tư ngành xây dựng.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

14.2.1 Các dạng kết cau cơ bản

<small>a. Kết cầu khung</small>

Kết cấu khung bao gồm hệ thing cột và dầm vữa chịu tải trọng thẳng đứng via chu tải trong thing đứng vừa chịu tải trọng ngang. Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu <small>qua cho các cơng trình có u cầu khơng gian lớn, bố trí nội thất linh hoạt, phủ hợp với</small> nhiều loại cơng trình. Yếu điểm của kết cấu khung là khả năng chịu cắt theo phương <small>ngang kém, Ngoài ra, hệ thống đầm của kết cấu khung tong nhà cao ting thường có</small>

<small>chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến cơng năng sử dụng của cơng trình và tăng độ cao củangôi nhà.</small>

Chỉ uu khung thép là không quá 30 ting, cho kết<small>‘cao ngơi nhà thích hợp chocấu khung bê tông cốt thép là không quá 20 ting. Trong các vùng có động đất mạnh.</small>

<small>cấp 8 hoặc cao hơnlều cao ngơi nhà thích hợp cho các loại kết cấu khung phải</small>

<small>được giảm xuống, Chiều cao tồi da của ngôi nhà có thể sử dụng kết cầu khung cơn phụ</small>

thuộc vào số nhịp, độ lớn các nhịp và tỷ lệ chiều cao và chiều rộng nhà.

Hình I.1 Một số mặt bằng kết cấu khung nha cao tng điển hình.

<small>Kết cấu khung nhà cao tng thông thường lim việc theo sơ dé không gian. Tuy nhiên,</small>

<small>trong một số trường hợp số bậc tự do của một số phần tử dim có thể được giảm xuống.</small>

<small>nhờ sử dụng các giả thiết tính tốn. Ví dụ như xem sản có độ cứng lớn trong mặt</small>

phẳng của nó, có thé bỏ qua sự kéo, nén, uốn và cắt theo phương ngang. Các cột khung

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

là ác phần từ lim việc theo sơ đồ không gian. Các nội lực trong cột bao gồn: lực dọc <small>trục, mô men xoắn, lực cắt và mô men uốn theo cả hai phương.</small>

“Trường hợp thường gặp nhất trong thực t là mặt bằng bổ trí khung của nhà cao ting

<small>có hình chữ nhật gồm hai hệ thị</small>

cũng có thể bổ trí các mặt bằng kết cầu khung phức tạp hơn. Một số mặt bằng khung thường gặp rong thực tế được thé hiện như hình 11

<small>lý cột và dim theo hai phương trực giao. Tuy nhiên</small>

<small>b. Kết cấu tường chịu lực.</small>

Kết cấu tường chịu lực hay còn gọi là vách cứng trong nhà cao tầng là một hệ thống

<small>tường vừa lâm nhiệm vu chịu tải trọng đứng vita là hệ thống chịu tải trong ngang và</small>

<small>đồng thời làm cả nhiệm vụ vách ngăn giữa các phòng. Đây là loại kết cấu quen thuộc</small> trong các nha thấp tang. Tuy nhiên, trong các nhà thấp tang thi tưởng chủ yếu lả kết cấu tường xây có khả năng chịu cất và chịu uốn kém, côn trong nhà cao tang thi tường cày được làm bing bê tông cốt thép có khả năng chịu uốn và chịu eft tốt hơn. Chính vì

<small>lẽ đó nên chúng được gọi là vách cứng.</small>

<small>Cae hệ kết sấu tường chịu lực tong nhà cao tng thường là tổ hợp của các tường</small>

<small>phẳng. Các tưởng phẳng có thể được bổ trí theo các phương khác nhau. Trong các ngơinhà hình chữ nhật, tường phẳng thường được bổ trí theo phương ngang nhà ~ gọi là</small>

<small>tường ngang, theo phương đọc nhà gọi là tường dọc, Nhiều trường hợp các tưởng theo</small>

<small>các phương khác nhau liên kết thành hệ tường giao nhau.</small>

“Tường cứng liên tục không bị khoét lỗ được gọi là tưởng đặc. Trong nhà cao ting chỉ s6 một số lượng t các tường là đạc, cơn lại đều bị khốtlỗ đành cho các 6 ea đi và cửa số, ảnh hưởng của các lỗ khoét nảy đến độ cứng của tưởng phụ thuộc vào kích thước, v trí và số lượng lỗ khoét. Nếu như trong tường chỉ cổ các 18 khoết nhỏ th khi

<small>chịu tải trọng ngang nó làm việc gần giống tường đặc, Ngược lại, nếu kích thước các</small>

16 khoét lớn thi sự làm việc của vách cứng phải được xem xét theo bai toán hai chiều

<small>của cơ học vật rin biển dang.</small>

Trên hình 1.2 thể hiện một số ví dụ về mặt bằng kết cấu tường chịu lực của nhà cao ting.

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Trước diy người ta cho ring kết cấu vách cúng (lường chịu lục) có độ déo kém nên <small>khơng thích hợp cho nha cao tang trong vùng có động đất, đặc biệt là các ngơi nhà có.</small> chiễu cao lớn. Bởi lý do này nên trong thời gian ở một số nước như Mỹ, Canada, Nhật Bin đã có những quy định gắt gao về chiều cao cho phép của các cơng tình nhà cao tầng có kết cấu vách cứng.

LI call

Hình 1.2 Một số mat bing kết cầu tường chịu lực nhà cao ting diễn hình

Trong thời gian gin đây đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về kết cấu vách cứng và đã đề ra nhiễu biện pháp kỹ thuật nhằm tang độ đo cho loại kết sầu này

Kết cấu vách cứng có những đặc điểm cơ bản sau:

+ Kết ấu vách cứng đổ tạ chỗ có tính liền khối tốt độ cớng theo phương ngang lớn Khi kết cấu vách cứng đỗ tai chỗ cũng với các sin và mái ạo thành kết cầu hộp nhiều

<small>ngăn có khả năng chịu tải lớn, đặc biệt là khả năng chịu tải trọng ngang.</small>

+ Kết cầu vách cứng có khả năng chịu động dit tt. Kết quả nghiên cứu thit hại do các trận động đất lớn gây ra, ví đụ như trận động đất vào thing 2 năm 1971 ở California (Hoa Kỳ), trận động đất vàng tháng 12 năm 1972 ở Niearagua.... cho thấy ring những cơng tình cổ kết cấu vách cứng bị hy hông tương đổi nhẹ, rong khi các ngôi nhà có kết cầu khung bị hư hỏng tương đổi nặng hoặc bị sup đỗ,

+ Nhà cao ting có kết edu vách cứng phủ hợp với công năng làm nha ở, khách sạn,

bệnh viện... các loại cơng trình nay thưởng có khơng gian nhỏ hoặc vừa. Dạng kết cầu

<small>này khơng thích hợp cho các cơng trinh đi hỏi cổ các không gian lớn và lnh hoạt</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<small>+ Kết cầu vách cũng có trong lượng lớn, độ cứng kết cấu lớn nên tải trọng động đất lên</small>

sơng trình có giả tị lớn, Đây là đặc điểm bất lợi cho cơng tình chịu tác động của động

<small>+ Về phương diện chịu lực, kết cấu vách cứng được xem như một tắm phẳng chỉ chịu</small>

<small>lực trong mặt phẳng bản than, khơng chịu lực ngồi mặt phẳng đó, Do vậy, dé đảm.bio độ cứng khơng gian cho cơng trình cần bố trí các vách cứng theo cả hai phương</small>

<small>đọc và ngang nhà. Số lượng các vách cứng bổ trí theo mỗi phương cin căn cứ vào sự</small>

<small>làm việc chịu tai trong của cơng trình theo phương đó.</small>

<small>+ Khi thiết kế móng, vách cứng được xem như một congxon ngim vio mồng làm việc</small>

chịu uốn trong mặt phẳng của nó. Trên cơ sở sơ dé tinh toản nảy, nội lực vách cứng truyền lên móng được tổ hợp thành vecto gồm 3 thành phần: lực dọc, mô men uỗn và

<small>lực cắt trong mặt phẳng vách.</small>

Hệ kết cấu gồm các tring phẳng chịu lực thich hợp cho các công trinh nhả ở 66 chức

<small>năng được quy định một cách chat chẽ. Các công trình có u cầu khơng gian rộng với</small>

việc bổ trí mặt bằng đa dang thi kết cấu gôm các tưởng phẳng chịu lực tỏ ra khơng thích hop. Một giải pháp để giải quyết vin đề này là người ta tạo các lõi cứng gồm các tường theo các phương pháp khác nhau được liên kết với nhau. Trong các cơng trình

<small>này các hệ trong các lõi cứng. Lõithống kỹ thuật như thang máy, thang bộ... được đãcứng vừa đồng vai trò chịu tai trọng thẳng đứng vừa chịu tải trong ngang. Trong một</small>

"ngơi nhà cổ thể bổ trí một hoặc nhiễ lõi cứng phụ thuộc vào mặt bằng của nó, Trường

<small>hợp trong nhà có một lõi cứng thì thường được bổ tí ở trung tim, Các sàn của ngơi</small>

nhà được đỡ bởi hệ thống dim công xôn vươn ra từ lỗi cứng. Trường hợp trong nhà có. nhiều lõi cứng thì chúng thường được đặt ở xa nhau và các sin được tựa lên hệthng <small>dam lớn nhằm liên kết các lõi cửng. Các lõi cứng nên được bố trí trên mặt bằng ngơi</small> hà theo cách sao cho tâm độ cứng của ching tring với trọng tâm của ngơi nhà nhằm,

<small>dé tránh hiện tượng cơng trình bị xoắn khi dao động. Trường hợp khi tâm độ cứng của</small>

các lồi khơng trùng ví phải xem xét đến<small>trọng tâm của ngơi nhà thì khi thíhiện tượng ngơi nhà bị xoắn đưới tác động của đội</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

Lõi cứng có thể được làm bằng bé tơng cốt thép hoặc làm bằng thép. Ưu điểm của lõi cứng bằng thép là có khả năng lắp ghép nhanh. Cịn lõi cứng bằng bê tơng cốt thép có. vu điểm là có độ cứng không gian lớn và khả năng chống chiy tốt, bởi vậy rit hay được dùng trong thực tế

Lõi cúng có thé có tiết điện kín hoặc hở, nhưng nhìn chung thì trường hợp hở hoặc nửa hở thường gặp hơn trong thực tổ. Lôi cứng tiết điện kin làm việc như một thanh thành <small>mỏng tế diện kin, lõi cứng tt điện hở làm việc như một thanh thành mỏng tiế diện</small> hở. Lõi cứng tết diện nữa hở có sơ đồ làm việc trung gian giữa hai loại trên. Khử các <small>lỗ khoét trên lõi cứng có kích thước bé thì có thể xem lõi cứng lim việc như thanh.</small> thành mơi tết điện kin, cịn khi các lỗ khoết có kích thước lớn thì bit buộc lõi cứng phải được phân tích theo sơ đồ khơng gian

Lai cứng được xem là một công xôn ngàm vào móng làm việc theo sơ đỏ khơng gian. Nội lực ma lõi cứng truyền lên móng được tổ hợp thành vec tơ gm 6 thành phn: lực <small>de, mô men xoắn, mô men tốn gồm 2 thành phần Mx và My và lực cắt theo phương</small> ngang gồm 2 thành phần Qx va Qy.

<small>Hình 1.3 Cơng trình “The Miglin-Beiler Tower” 6 Chicago (Hoa Kỳ) sử dụng hệ lôichịu lực</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<small>4d. Kết cầu ống,</small>

<small>Hệ k</small>

nhau nhờ hệ thống dầm ngang gọi là kết cầu ống (hình 1.4). Kết cấu ống do F.Khan dé cầu gỗm các cột đặt diy đặc trên tồn bộ chu vi cơng trình được liền kết với

<small>xuất vio những năm 60 của thé kỹ XX và ngay sau đó đã được ứng dụng cho một sốcông trinh ở Hoa Kj. Cho đến nay kết cấu nảy đã trở nên rất phổ biển tên thé giới</small>

Kết cấu ống kim bằng thép thích hợp cho các cơng trình cao đến 80 ting, cịn kết cầu

<small>‘ng làm bằng bê tơng cốt thép chỉ thích hợp cho những ngôi nha cao đến 60 ting.</small>

Khi các cột đặt cách thưa nhau thi kết sấu làm việc giống như sơ d khung, còn khi các cột đặt kể nhau và hệ dim có độ cứng lớn hơn thì dudi tác động của tải trọng

<small>ngang kết cấu làm việc nhưu một công xôn. Trong thực tế các cột biên của nha cao.</small>

ng cổ thể được đặt gần nhau ở mite độ cho phép, cho nên kết cầu ống về thực chất nằm trung gian giữa sơ đồ bién dang của công xôn và sơ đỗ khung, Ci mặt Sng song

<small>song với hướng tác dung của tải trong ngang làm việc như một hệ khung phẳng nhiều</small>

nhịp. Với sự biển dạng của các dim ngang làm cho bệ khung bị biển dạng trượt và do

<small>vay các lực đọc trục trong các cột được phân bố theo quy luật phi tuyến như được thể.</small>

<small>hiện trên hình 1.5. Cột góc trong trường hợp này chịu tai trọng lớn hơn nhiều so với</small> sắc cột ở giữa hang kỄ ca lực đọc trục và mô men tốn. Dây là điểm bất lợi trong thế

<small>cấu cho cơng trình,</small>

Hình 1.4 Sơ đồ kết cấu ống trong Hình 1.5 Phân bổ ứng sui

nhả cao ng Kết cấu ống dưới tác dạng ti ngang

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

é khá nỗi bật của kết

<small>Một điểm hạn ch cấu ống la ở chỗ do các cột biên được bổ trí đây.đặc đã gây cản trở đến mỹ quan cũng như điều kiện thơng thống của cơng trình.</small>

<small>14.</small> 2 Các dang Kết cấu Kết hop

<small>a. Kết cấu khung - gi</small> <sub>lẽ</sub>

Kết cấu khung được bố tri thêm hệ ging chéo trên ting từng có sơ đồ làm việc như

<small>được thể</small> n trên hình 1.6. Trong hệ kết cấu này các cột và dim làm việc như các phần từ chịu tốn, côn các thanh ging chịu lực theo phương đọc trục. Thành phần tải

<small>Nếu như hệ</small>

trong ngang được truyỄn chủ yếu vào oie thanh ging khung cổng cỏ

<small>nhược điểm là khả năng chịu tải trong ngang km thì hệ khung ~ ging phần nào khắc</small>

phục được điều này. Với sự tham gia chịu lực của hệ thống giẳng chéo không chỉ làm giảm lực cắt và mô men cho các cột ma cịn lim tăng độ cig theo phương ngang của.

cơng trình một cách đáng kể. Tuy nhiên, hiệu quả trên của hệ thống giằng chéo chi thẻ hiện một cách rõ nét khi chúng được bổ trí liên tục trên suốt chiều cao của cơng trình. <small>Nhược điểm của bệ kết ấu khung ~ ging là sự cân trở của hg thông giẳng chéo đếncông năng sử dụng của ngôi nhà. Xét về mặt chịu lực thì hệ giằng X như được thể hiện</small> trên hình 1.61 hệ ging hiệu qua, tuy nhiên loại ging này chỉ có thể được bổ ti ở các

<small>ơ mã ở đồ khơng có sự liên thơng hoặc khơng có cửa số hoặc cửa di. Trong thực tế,ngồi hệ giẳng X người ta cịn sử dụng một số hệ ging khác. Các hệ giẳng này tuykhông đạt hiệu quả vỀ mặt chịu lực như hệ ging X nhưng lại cỏ mặt mạnh là trên các</small>

6 đặt ging có thể mở cúc cửa số hoặc cửa di. Một số loại ging chéo thường hay dùng

<small>trong thực tế được thể hiện như trên hình 1.6,</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<small>Hình 1.6 Sơ đồ kết</small>cấu khung giing

<small>Sơ đồ khung — giảng được sử dụng nhiều cho kết cẫu thép và kết cầu liên hợp thép bê</small>

<small>tông cốt thép. Kết cầu khung —</small> tông cốt tiếp cũng được sử dụng trong một số

<small>trường hợp.</small>

Hình L7 Sơ đồ kết cầu khung giảng b. Kết cấu khung vách

Nhiều trường hợp trong nha cao ting ngồ kết cấu khung cơn được bổ sung một số tường bê tông cốt thép làm nhiệm vụ tăng độ cứng theo phương ngang cho cơng trình. <small>Hệ kết cầu gồm hỗn hợp kết cầu khung và vách cứng gọi là hệ kết cầu hỗn hợp khung:</small>

vách. Hệ kết edu khung ~ vách có sơ đổ làm vi <small>như được thể hiện trên hình 1.8.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

Trong trường hợp này khung cỏ độ cứng chồng uỗn tt. nhưng độ cứng chẳng cắt kém, cịn vách thì ngược lại có độc cứng chồng cắt tốt nhưng chống uốn kém. Sự tương tác

<small>giữa khung và vách cứng khi chịu tii trọng ngang tạo ra hiệu ứng gọi là hiệu ứngtương tác khung vách. Sự bù trừ các điểm mạnh và yéu giữa hai th loi kết cầu khung</small>

và vách tạo nên cho hệ kết cấu khung — vách những ưu điểm nổi bật và do đó trong. thực tế kết cấu khung vách là loại kết cấu được sử dụng hết sức phổ biển.

<small>Hình 1.8 Sơ đồ kết cầu khung - ging</small>

<small>Sự tương tác giữa khung và vách khi chịu tải trong ngang đã tạo ra một hiệu ứng cổ lợi</small>

cho sự làm việc của kết cầu hỗn hợp khung — vách. Tuy nhiên trong hệ kết cấu này các

<small>vách cứng chỉ chịu lực trong mặt phẳng. Bởi vậy để đảm bảo độ cứng khơng gian cho</small>

cơng trình thì phải bố trí các vách cứng theo cả 2 phương. Néu các vách cứng theo hai phương được liên kết với nhau tạo thành hệ cúng thi hệ kết cấu lúc này có dang là hệ <small>hỗn hợp khung - lõi. Trừ trường hợp bị xoắn còn lại sự tương tác giữa khung và lõi</small>

<small>cũng tương như giữa khung và vách,</small>

<small>Chính vì có sự kết hợp phát huy được ưu điểm hai loại kết edu cơ bản là khung và</small> vách nên kết cấy hỗn hợp khung vách là loại kết cầu được sử dung phổ biển trong thực <small>tế. Kết cầu hỗn hợp khung - vách được sử dụng thích hợp cho các cơng trình có chiều</small> cao lên tới 130m, Hiện nay ở nước ta loi kết cấu này dang được sử dụng rit ph biến

<small>cho các ngôi nhà cao ting.</small>

e Kết cấu ống ‹ li

<small>Kết cấu ống sẽ lâm việc hiệu qua hơn khi bổ trí them các lơi cổng ở khu vực trung tâm.(hình 1.8). Các lõi cứng đặt ở trung tâm vừa chịu trách nhiệm chịu một lượng lớn tảitrọng thẳng đứng vừa chịu một phần đáng k: tải trọng ngang, đặt biệt các tải trọng,</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<small>như tương tắc gi</small>

phương ngang thì kết cầu ống có độ cứng lớn hơn nhiễu so với kết cầu khung.

là do các tưởng cứng liên kết với nhau tgo thành lõi hoặc là các ống có kích thước nhỏ hon ống ngồi. Trường hợp thứ hai còn

gọi là kết cấu ống trong ống — là một biến thé của kết cầu liên hợp ống ~ lõi. Tương tác

<small>giữa Ống trong và ơng ngồi có đặc thù giống như tương tác giữa ống và lõi cứng trung</small>

<small>Hình L9 Sơ đồ kết cấu ống - lãi</small>

“Trong một số trường hợp thay cho lõi cứng ở trung tam người ta bổ trí các vách cứng & phía rong nhà để cũng tham gia chịu he với ơng ngồi. Khác với kết ấu lõi cứng, kế

<small>iu vách chỉ chịu tải trong ngang theo một phương, nên trong trường hợp này để tăng</small>

<small>độ cứng phương ngang cho nhà theo cả hai phương thì can bổ tri các vách theo cả hai</small>

phương. Tường tác giữa ống ngoài và vách cũng tương tự như giữa nó với lõi cứng. 4. Kết cầu Ống tổ hợp

<small>Trong ngơi nha cao ting, ngồi kết cấu ống người ta cịn bố trí thêm các dãy cột khá</small>

<small>dây ở phia trong để ạo thành các vách theo một hoặc cả hai phương. Kết quả là đã tạo</small>

ra một dạng kết cầu giống như chiếc hộp gồm nhiễu ngăn cỏ độ cứng lớn theo phương:

<small>ng tổ hợp (hình 1.10). Kếtngang. Kết cấu được tạo ra theo cách này gọi là kết c:</small>

sấu ống tổ hợp thích hợp cho các cơng trinh có chiều cao lớn và có kích thước mặt bằng lớn. Sự có mặt ác vách ngăn bên trong làm giảm biển dạng trượt trong các vách ngoài, làm cho sự phân bổ các nội lực trong các hing cột ngồi một eich đều đạn hơn.

<small>Tr</small> hình 1.11 thé hiện quy luật phân bổ lực doe trong các cột của kết cầu dng tổ hop

<small>nhàcưới tác dụng của tải trọng ngang. Nói chung ng tổ hợp thích hợp cho c¿</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

1g và có mặt bằng tương đổi lớn. Kết cấu ống tổ hợp có những nhược điểm

giống như kết cấu ống. Ngoài ra, do sự có mặt của các vách bên trong nên phần nào.

<small>ảnh hưởng đến cơng năng sử dụng của cơng trình.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

1423 Các dạng kế cầu đặc biệt a. Két edu tổng cũng

“rong kết cấu ng ~ lõi, mặc đủ cả ống và lõi đều được xem như các công xôn ngàm

<small>vào mồng dé cùng chịu tải trọng ngang, song do các dim sin có độ cứng bé trong khi</small>

khoảng cách từ lõi cứng đến ống ngoài thường lớn nên thực chất các tải trọng ngang. do lõi cứng gánh chịu. Hiện tượng này làm cho kết cấu ống ngồi làm việc khơng hiệu <small>qua, Vấn để này được khắc phục nếu như một số tng ta tạo ra các dim ngang hoặc</small>

<small>giàn có độ cứng lớn nổi lõing với1g ngồi (hình 1.12). Dưới tác dụng của tit</small>

<small>trong ngang li cứng bị un làm cho các dim sàn này bị chuyển vị theo phương thing</small> ứng và tác dụng lê các cột của ống ngoài các lực theo phương thẳng đúng. Mặc di

<small>các cột có độ cứng chống tốn nhỏ, song độ cũng dọc trục lớn nên đã cả trở sự chuyển</small>

vị của các dim cứng và kết quả là chống lại chuyển vị ngang của cả cơng trình.

“rong thực tế các dim cứng này được bổ tr tại các ng kỹ thuật và có chiều cao bằng cả ting cứng, số ting cứng trong nhà cao ting thường là 1, 2 hoặc 3 tang. Trường hợp. bổ tri một ting cứng thì nỗ được đặt tai độ cao sắt mi, trường hop bổ t 2 ting cổng

<small>thì ngồi ting cứng sát mái cịn bố trí thêm một ting cứng ở cao độ giữa cơng trinh,</small>

cịn trường hợp bố tri 3 ting cứng thi 1 tang được bó trí sát mái, 2 ting cịn lại được bổ.

<small>trí 1/3 và 2/3 cao độ cơng trình.</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

Hind 1.12 Sơ đồ kết cấu nhà cao ting có ting cứng

Hình 1.13 Biểu đồ mơ men trong tầng cứng khi có va khơng có ting cứng. Tei vi tr cao độ tang cứng độ cứng của kết cấu bị thay đổi một cách đột ngội. Dưới tác

động của tải trọng ngang nội lực trong lõi cứng cũng như trong các cột và dầm tại cao

độ ting cứng và gần đó có quy luật phúc tạp và trong nhiều trường hợp thay đổi dạng bước nhảy làm cho việc thiết kế cấu tạo gặp khó khan. Đặc biệt mơ men n trong các cột tai vị tí liên kết với tng cứng có giá trị rắt lớn nên dễ gây ra phá hủy tại các vị tí

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

ết cầu có

này kh có động đất. Dao động của hệ ding cứng thường là phưc tạp nên <small>iệc tính tốn động lực của hệ kết cấu này phải được tiễn banhÑheo sơ đồ khơng gian,</small> ‘edu cơ ban, Ở hình 1.13

<small>khơng,sit dung các sơ đồ đơn giản như đối với các hệ</small>

<small>là hình ảnh biểu đồ mơ men trong lõi cứng của các hệ kết cấu ống - lõi khi không cói</small>

ting cứng, có một ting cứng và có hai ting cứng, ta thấy rằng mô men tại chân lõi cứng giảm đi kh c6 ting cứng nhưng ở phần trên th ại bị đỗi dấu. Trường hợp có hai <small>tầng cứng thi mơ men trong lõi cứng ngồi sự giảm giá trị ở phần dưới, đổi dầu ở phần</small>

<small>trên côn xây ra sự thay đổi dạng bước nhảy ở vị trí cao độ tng cứng thứ baib. Kết cấu có hịing liên ting,</small>

Kết cấu có hệ ging liên ting thường là hệ kết cấu có hệ thống khung biên bao quanh

<small>nhà nhưng không thuần túy tạo thành kết cầu dng như được giới thiệu trong phần trên</small>

ma được bổ sung một hệ giing chéo thống nhiễu ting gọi Hà hệ giằng lên ting. Hệ thống giẳng liên tang này có đặc điểm là làm cho hệ khung biên làm việc như một hệ giản. Các cột và dim của khung biên làm việc gin như chịu lực dọc trực

<small>Kết cấu ống có hệ giảng liên ting là một trong những dạng kết edu hiện đại của nhà</small>

<small>cao ting, Ưu din của hệ kết sấu này là có độ cứng lớn theo phương ngang, thích hợp,với các ngơi nhà có độ cao lớn siêu cao tầng). Ngoài ra hệ ging liên ting có ưu điểm</small>

là khơng ảnh hưởng nhiều đến cơng năng của cơng trình như hệ giẳng chéo chỉ được bổ trí ong một ting. Hệ thống cột trong kết cấu Sng có hệ ging ign ting khơng phải đặt day đặc như trong kết cấu ống thuần túy. Nói chúng kết cấu khung biên với hệ giằng iên ting là một gi pháp kết cấu hiện đại dang được thể giới quan tâm

<small>.. Kết cấu có hệ khung ghép.</small>

Trong các hệ kết cấu nhà cao ting hi

<small>hung ghép. Hình ảnh hệ</small>

<small>hệ khung bình thường ở chỗ:</small>

<small>gn đại có một dang đặc biệt gọi là kết cấu cócầu có khung ghép. Điễkhác nhau giữa khung ghép và</small>

<small>+ Khung bình thường do các dim và cột các ting tạo thành, các dim và cột đều đồng</small>

<small>thời chịu tác dung của các lực theo phương đứng và ngang. Nói chung tinh trạng chịu</small>

<small>lye của các cấu kiện gần giống nhau, Do vậy, cũng gắn như đồng đều cho các cấu</small>

<small>kiện.</small>

</div>

×