ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN TRONG XÂY DỰNG

LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG NAM ĐỊNH
CÂU LẠC BỘ HỌC THUẬT
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
1. Tổng quan về kết cấu dàn
1.1. Khái niệm
Kết cấu dàn là một kết cấu chịu lực trong công trình xây dựng, được tổ
hợp bởi các phần tử kết cấu dạng thanh, được làm bằng thép, gỗ.
Kết cấu này thường dùng khi người ta muốn tạo nhịp lớn (có thể đến
hàng chục mét). Kết cấu này được thấy nhiều nhất ở phần mái của công
trình có không gian lớn (như nhà thi đấu, sân vận động, nhà hát, nhà công
nghiệp, dàn khoan trên biển, ), công trình cầu,…
Nhiều hình thức của kết cấu dạng này góp phần làm tăng vẻ đẹp thẩm
mỹ cho công trình.
1.2. Phân loại
a. Hệ dàn phẳng: các phần tử kết cấu của nó chịu lực trong một mặt
phẳng làm việc, thông thường hệ dàn phẳng còn được gọi là hệ dàn vì kèo.
b. Hệ dàn không gian: các phần tử kết cấu của nó chịu lực theo nhiều
chiều trong không gian.
Hệ dàn không gian có ưu điểm vượt trội và được sử dụng nhiều trong
việc xây dựng các công trình công cộng trên thế giới do tận dụng tối đa khả
năng làm việc của các phần tử thanh (chịu lực dọc) dẫn đến tiết kiệm vật
liệu và an toàn trong sử dụng.
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
1. Tổng quan về kết cấu dàn

1.3. Ứng dụng
a. Dàn dầm đơn giản
Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ dựng lắp; ít chịu ảnh hưởng của nhiệt
độ và độ lún lệch giữa 2 gối tựa.
Nhược điểm: có độ cứng uốn nhỏ, chiều cao giàn yêu cầu lớn, tốn vật
liệu.
a)
b)
c)
d)
h)
e)
k)
b. Dàn dầm liên tục
Ưu điểm:(khắc phục được nhược điểm của dàn đơn giản) độ cứng uốn
lớn hơn so với dàn dầm đơn giản, chiều cao giàn nhỏ hơn, tiết kiệm vật
liệu thép hơn.
Nhược điểm: chế tạo và dựng lắp phức tạp hơn; chịu ảnh hưởng của
nhiệt độ và độ lún lệch giữa các gối tựa.
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
1. Tổng quan về kết cấu dàn
1.3. Ứng dụng
a)
b)
c)
d)
h)
e)

k)
c. Dàn dầm có đầu thừa
Ưu điểm: Nội lực phân bố trong các thanh dàn hợp lý hơn so với dàn
không có mút thừa, có thể cân bằng biểu đồ mômen giữa gối và nhịp
dầm.
a)
b)
c)
d)
h)
e)
k)
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
1. Tổng quan về kết cấu dàn
1.3. Ứng dụng
d. Dàn kiểu khung
Sử dụng làm khung chịu lực
chính cho các các công trình có
khẩu độ nhịp lớn
a)
b)
c)
d)
h)
e)
k)
e. Dàn kiểu vòm:
a)

b)
c)
d)
h)
e)
k)
Sử dụng làm kết cấu chịu lực cho các công trình vượt khẩu độ rất
lớn, vượt nhịp đến 60 m ; như nhà triển lãm, nhà thể thao, …
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
1. Tổng quan về kết cấu dàn
1.3. Ứng dụng
a)
b)
c)
d)
h)
e)
k)
f. Dàn kiểu tháp trụ:
Sử dụng cho các công trình tháp, trụ
ăngten, cột điện vượt sông, …
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
LOGO

ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
Sân vận động ở Nhật Bản
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
Cung thiếu nhi văn hoá đầm sen (TP Hồ Chí Minh).
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
Sân bay quốc tế Nội Bài
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
1.4. Các yêu cầu chính khi lựa chọn giải pháp kết cấu giàn:
a) Yêu cầu để vượt nhịp: L bé hay lớn.
b) Yêu cầu để thoát nước mái: độ dốc mái i lớn hay bé, hay mái dốc hay
mái thoải là phụ thuộc vào loại vật liệu lợp mái.
c) Yêu cầu về liên kết giữa giàn mái và cột: liên kết khớp hay cứng, nhằm
đảm bảo hệ kết cấu mái và toàn hệ công trình có đủ độ cứng cần thiết.
d) Yê u cầu về vẻ đẹp hình khối kiến trúc: tạo ra các đường mái thẳng,
cong, hay uốn lượn cầu kỳ.
e) Yêu cầu về kinh tế: dễ chế tạo và dựng lắp, tiết kiệm vật liệu.
LOGO
NG DNG CA TNH TON KT CU DN
TRONG XY DNG
2. Phng phỏp tớnh toỏn kt cu dn
2.1. Phng phỏp n gin (a v s tớnh toỏn dn tnh nh)
Sơ đồ tính của công trnh là hnh ảnh đơn giản hóa mà vẫn bảo đảm phản ánh đ -ợc
sát với sự làm việc thực của công trnh.

- B-ớc1: Chuyển công trnh thực về sơ đồ của công trnh.
+ Thay các thanh bằng đ-ờng trung gian gọi là trục. Thay các bản hoặc vỏ bằng
các mặt trung gian.
+ Thay tiết diện bằng các đại l-ợng đặc tr-ng nh- diện tích , mômen quán tính
của tiết diện.
+ Thay các thiết bị tựa bằng các li ên kết tựa lý t-ởng (không ma sát).
+ -a các tải trọng tác dụng trên mặt cấu ki ện về trục của cấu kiện.
- B-ớc 2: Chuyển sơ đồ của công trnh về sơ đồ tính của công trnh.
Bỏ qua thêm một số yếu tố gi v ai trò thứ yếu trong sự làm việc của công trnh
nhằm bảo đảm cho sơ đồ tính phù hợp với khả nng tính toán của ng-ời thiết kế.
Trên thực tế, để đơn giản hóa cách tính dàn ng-ời ta th-ờng quy đổi tải trọng về
mắt dàn và giả thiết xem các mắt của dàn nh- c ác khớp lý t-ởng, nghĩa là quan niệm
các thanh quy tụ vào mắt có thể xoay tự do, không ma sát
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
Cách chuyển công trình thực về sơ đồ tính toán của công trình
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
2. Phương pháp tính toán kết cấu dàn
2.2. Sử dụng phần mềm tính toán kết cấu
- Phần mềm SAP: Phần mềm phân tích, tính toán kết cấu tổng
hợp nổi tiếng của hãng CSI (Mỹ). Chương trình phân tích kết cấu SAP
đã liên tục phát triển, hoàn thiện và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh
vực cơ học, kết cấu công trình.
- ETABS: là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và
thiết kế nhà cao tầng. Đây là hệ chương trình phân tích và thiết kế kết
cấu chuyên dụng trên máy tính cho các công trình dân dụng ETABS
được phát triển bởi CSi (Computers and Structures, Inc. Berkeley,

California, USA).
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
Dàn mái hnh thang nhịp 18m- cao 2,5m
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
Nhà thi đấu đa năng
LOGO
ỨNG DỤNG CỦA TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN
TRONG XÂY DỰNG
Dàn mái của nhà thi đấu có các kích thước trên mặt bằng 3042 m
được cố định bởi 16 cột bêtông cốt thép được bố trí dọc theo công trnh.
LOGO