ĐÈ TÀI-Nhà cao tầng là loại công trình xây dựng lớn và phức tạp

ĐỀ TÀI
GiẢI PHÁP KẾT CẤU
NHÀ CAO TẦNG
(HỆ LÕI, TẦNG
CỨNG)
Nhà cao tầng là loại công trình xây
dựng lớn và phức tạp.
• Nhà cao tầng với chiều cao lớn, sự làm việc của nó như
một console có độ mảnh lớn khi chịu tác dụng của tải
trọng ngang (do gió,do động đất) thì làm cho chuyển vị
ngang của công trình lớn ảnh hưởng đến tâm lý sử dụng
cũng như gây ra nội lực lớn trong hệ kết cấu.
•  Vấn đề đặc ra đối với người thiết kế kết cấu nhà
cao tầng là cần tìm ra các giải pháp để làm tăng độ
cứng của hệ kết cấu giảm tối đa chuyển vị ngang ở đỉnh
và moment ngàm của lõi dưới tác dụng của tải trọng
ngang (do gió,do động đất) và hệ kết cấu tầng.
GiẢI PHÁP:
•TẦNG CỨNG
•LÕI CỨNG
•VÁCH CỨNG

Tầng cứng là kết cấu bao gồm một lõi
chính bằng bê tông cốt thép kết nối với các
cột ngoài bởi các console ngang có độ cứng
uốn lớn.
• Lõi có thể được đặc
giữa các hàng cột với
các tầng cứng được
mở rộng ra hai bên

(Hình 1) hoặc nó có
thể nằm ở một bên của
tòa nhà với console
kết nối với các cột
phía bên kia (Hình ).

Bố trí tầng cứng:
• Số lượng tầng cứng không quá 5 và ít
nhất có 1 tầng trên đỉnh mái.
• Khoảng cách giữa các tầng cứng lớn và
không bằng nhau nên không xem chúng
như những liên kết liên tục như trong các
hệ khung-vách
• Tầng cứng làm việc chung với lõi hoặc
vách cứng thì mới phát huy được tác
dụng của nó.
ỨNG XỬ CỦA KHUNG KHI CHỊU TẢI
NGANG
• Khi chịu tải trọng ngang
thì dầm và cột của khung
bị uốn.
• Tính liên tục của khung
phụ thuộc vào độ bền và
độ cứng của các liên kết
của các nút khung khi chịu
uốn, các liên kết này
không được phép biến
dạng góc
TÁC DỤNG TẦNG CỨNG
• Cùng với các bản sàn tầng trên và bản

trần tầng dưới tạo thành một hệ kết cấu
hộp, có độ cứng rất lớn so với độ cứng
chống uốn của hệ kết cấu thông thường .
• Các tầng cứng được liên kết cứng
với lõi và lõi ngàm cứng với nền. 
Các nút cứng có độ cứng rất lớn so với
nút thông thường  Giảm chuyển vị
ngang cho tòa nhà.
TÁC DỤNG TẦNG CỨNG
• Khi tải trọng ngang tác động lên tòa nhà,
các cột liên kết(khớp) với các tầng cứng sẽ
cản trở sự xoay của lõi, làm giảm chuyển
vị và moment trong lõi.
• Kết quả là làm tăng độ cứng hiệu quả của
kết cấu (lõi) khi nó làm việc như một
console thẳng đứng chịu uốn bởi tác dụng
của lực kéo trong các cột phía đón gió và
lực nén trong của các cột phía khuất gió.

So sánh 2 tòa nhà có tầng trên đỉnh và
không có tầng cứng trên đỉnh
• Phân tích tương thích của một kết cấu có
hai tầng cứng( không có tầng cứng trên đỉnh)

So sánh 2 tòa nhà có tầng trên đỉnh và
không có tầng cứng trên đỉnh
• Phân tích tương thích của một kết cấu có
hai tầng cứng(có tầng cứng trên đỉnh)

MỘT SỐ CÔNG TRÌNH SỬ DỤNG TẦNG
CỨNG


• Tòa nhà Newyork Time Tower

Tòa nhà US-Bank
KẾT LuẬN
Trong thiết kế nhà cao tầng hiện nay ngoài
việc sử dụng các hệ kết cấu thông thường
như khung, vách, lõi, … hoặc hệ kết hợp
để tăng độ cứng, giảm chuyển vị ngang
cho nhà thì hệ kết cấu tầng cứng được coi
là giải pháp kết cấu mới mang lại hiệu quả
cao trong việc giảm chuyển vị ngang cũng
như tăng khả năng chống uốn của công
trình nhà cao tầng
SO SÁNH SỰ LÀM
ViỆC GiỮA DẦM
THƯỜNG VÀ DẦM LỖ
CỬA THANG MÁY
DẦM LỔ CỦA THANG MÁY
• Hai thành đứng hai bên của lõi thang được cấu tạo (để
làm việc) như những thanh cánh. Còn bản dầm/lanh tô
ngang nối giữa hai lỗ cửa làm việc như một “dầm
giằng”. Chức năng chính của dầm giằng là làm cho hai
thanh cánh làm việc đồng nhất như một lõi chịu cắt
nhờ làm tăng tay đòn môment giữa hai thanh cánh
chịu kéo/nén và làm cho lõi thang làm việc tốt hơn. Lực
cắt/moment truyền từ thanh cánh này qua thanh cánh

kia rất lớn. Dầm giằng là một dầm cao và làm việc theo
dạng vừa chịu nén vừa chịu kéo (strut-tie), nên (người
thiết kế) đã bố trí các thép xiên như thấy trong hình