High rise building Giáo án nhà cao tầng

Kӂ7&Ҩ81+¬&$27Ҫ1*
NHΆ1*.+È,1L͞0&˾%̺1

1


Bài 1. TỔNG QUAN

ĐỊNH NGHĨA NHÀ CAO TẦNG

y ban nhà cao tầng quốc tế
Phân lọai theo số tầng và chiều cao :
Loại I : 9 – 16 tầng (chiều cao nhà H<50m).
Loại II : 17-25 tầng (H=50 – 75m).
Loại III : 26-40 tầng (H=75 – 100m)
Loại IV: siêu cao tầng (>40 tầng, cao > 100m)

Một tòa nhà đïc
xem là cao tầng nếu
chiều cao của nó
quyết đònh các điều
kiện thiết kế, thi
công và sử dụng
khác với các ngôi
nhà thông thường.
Theo vật liệu xây dựng :
BTCT, thép, liên hợp
BTCT+ thép
Theo sơ đồ kết cấu:
khung, tường (vách),
hộp, khung-tường kết

hợp, vv…




TỔNG QUAN
Yêu cầu đối với thiết kế kết cấu nhà cao tầng:
9Yếu tố quan trọng: Tải trọng ngang
9Hạn chế chuyển vò ngang. Nếu chuyển vò ngang lớn Ỉtăng nội lực do độ

lệch tâm của trọng lượng; hư hỏng các bộ phận phi kết cấu; khó bố trí thiết
bò; người có cảm giác khó chòu và hoảng sợ
9Yêu cầu chống động đất: không hư hại khi động đất nhẹ; hư hại các bộ

phận không quan trọng khi động đất vừa; có thể hư hại nhưng không sụp đổ
khi động đất mạnh Ỉ kết cấu cần có độ dẻo và khả năng tiêu tán năng
lượng động đất
9Giảm nhẹ trọng lượng bản thân Ỉ giảm tải trọng xuống móng; giảm tải

động đất Ỉ kinh tế, an toàn
9Thường nhạy cảm với độ lún lệch của móng vì kết cấu vốn có độ siêu tónh

cao Ỉquan tâm tương tác kết cấu thượng tầng –nền đất
9Khả năng chòu lửa cao, dễ thoát hiểm
9Yêu cầu độ bền, tuổi thọ cao




TOÅNG QUAN




Bài 2. HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC

w

CÁC HỆ KẾT CẤU CƠ BẢN
Hệ khung: Dầm-cột; chòu tải đứng+ ngang
Hệ tường chòu lực (vách cứng): tường chòu trọng đứng + ngang; ngăn phòng
Hệ lõi: dạng vỏ hộp rỗng ghép bởi tường vách, không gian bên trong tận
dụng làm thang bộ, thang máy, hệ thống kỹ thuật, …
Hệ ống: cột dày đặc trên toàn bộ chu vi nhà,liên kết nhờ hệ dầm ngang

w
w
w
w

CÁC HỆ KẾT CẤU HỖN HP
Hệ khung-giằng, hệ khung-vách
Hệ ống-lõi
Hệ ống tổ hợp (bó ống)
Vv, ...

w
w
w




HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC
Structural Analysis & design of Tall Buildings – Bungale S. Taranath – Mc Graw Hill, 1988

Taranath B.S, đối với nhà cao tầng, hệ chòu lực bằng BTCT:
Hệ chòu lực

Số tầng tối đa

Sàn phẳng (không dầm) và cột
Sàn phẳng và vách cứng
Sàn phẳng, vách cứng và cột
Khung cứng (có dầm)
Hệ ống mở rộng theo chu vi
Khung cứng với dầm mở rộng vách
Có lõi cứng chòu lực (và cột)
Hệ khung và vách cứng
Hệ khung và vách cứng, dầm có vách
Hệ ống theo chu vi khép kín
Hệ ống theo chu vi và lõi cứng
Hệ ống chéo theo chu vi, lõi cứng
Hệ bó ống (theo chu vi và lõi)

10
15
20
25
30

30
40
50
60
70
80 (WTC)
90
120 (thường là thép)




HEÄ KEÁT CAÁU CHÒU LÖÏC


&UHGLW'U+DO6,\HQJDU



HEÄ KEÁT CAÁU CHÒU LÖÏC

&UHGLW'U+DO6,\HQJDU





1. HEÄ KHUNG CÖÙNG
Shear frame systems




HỆ KHUNG CỨNG
Nút khung (cứng, nửa cứng) chòu
được moment
Bố trí không gian, nội thất linh hoạt
Nhòp 6-9 m




HEÄ KHUNG CÖÙNG




2. HỆ KHUNG -GIẰNG
Shear truss (shear wall) and frame systems
Các hệ thống giằng
ƒ Khu thang bộ, thang máy, WC,
điều hòa, kỹ thuật Ỉ thường tập
trung thành lõi (services cores).
ƒ Kết cấu tường của khu này có thể
thiết kế thành kết cấu giữ ổn đònh
ngang cho công trình:
9 vách, lõi cứng BTCT toàn
khối Ỉ độ cứng cao, thi công
chậm
9 Khung thép có thanh giằng:

¾ đối xứng Ỉ thường
dùng, liên kết đơn giản
¾ không đối xứng Ỉ cần
khả năng chống uốn




HỆ KHUNG – GIẰNG
Các hệ thống giằng
ƒ Khu thang bộ, thang máy, WC,
điều hòa, kỹ thuật Ỉ thường tập
trung thành lõi (services cores).
ƒ Kết cấu tường của khu này có thể
thiết kế thành giữ ổn đònh ngang
cho ctrình:
9 vách, lõi cứng BTCT toàn
khối Ỉ độ cứng cao, thi công
chậm
9 Khung thép có thanh giằng:
¾ đối xứng Ỉ thường
dùng, liên kết đơn giản
¾ không đối xứng Ỉ cần
khả năng chống uốn




¾ Các hệ thống giằng đều thông qua sàn _ như vách cứng nằm ngang _ để
truyền lực ngang.

¾ HT giằng: phải bảo đảm ổn đònh hai phương, kể cả xoắn Ỉ cách bố trí
hợp lý!
¾Với nhà dài không có khe co giãn nhiệt độ Ỉ tránh bố trí tường dọc hai
đầu (ngăn cản biến dạng do nhiệt Ỉ sinh nội lực lớn)
¾Hệ thống khung có giằng: kinh tế nhất cho nhà có chiều cao trung bình















3. LOÕI CÖÙNG + DAØN BIEÂN
Frame, vertical truss, belt and outrigger truss







ỐNG

-kết hợp lõi và khung
-Cột biên dày đặc + dầm cao giữa các
cửa sổ Ỉ hệ hộp có đục lỗ
- Outrigger Frames'moment: lõi cứng
giảm nhiều nhờ các dàn ngang




4. OÁNG (HOÄP)
Framed tube