Nghiên cứu ảnh hưởng của tầng hầm đến kết cấu phần thân nhà cao tầng chịu tải trọng gió và động đất (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
------------------------------------------

TRẦN VIỆT VƯƠNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TẦNG HẦM
ĐẾN KẾT CẤU PHẦN THÂN NHÀ CAO TẦNG
CHỊU TẢI TRỌNG GIÓ VÀ ĐỘNG ĐẤT

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Hà Nội - 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
------------------------------------------

TRẦN VIỆT VƯƠNG
Khãa 2013 - 2015

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TẦNG HẦM
ĐẾN KẾT CẤU PHẦN THÂN NHÀ CAO TẦNG

CHỊU TẢI TRỌNG GIÓ VÀ ĐỘNG ĐẤT
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cô ng trình dân dụng và công nghiệp
Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Ng­êi h­íng dÉn khoa häc
PGS.Ts. lª thanh huÊn

Hà Nội - 2015


LỜI CẢM ƠN

Sau quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội,
dưới sự giảng dạy, chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, ban chủ nhiệm
sau đại học khoa Cao học, được sự cố vấn và hướng dẫn nhiệt tình của thầy
hướng dẫn khoa học, sự nỗ lực của bản thân, tôi đã hoàn thành bản luận văn tốt
nghiệp với đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của tầng hầm đến kết cấu phần
thân nhà cao tầng chịu tải trọng gió và động đất ”.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô trong ban lãnh đạo nhà trường,
lãnh đạo khoa sau đại học khoa Cao học, cùng tập thể các thầy cô giáo, cán bộ
nhân viên của trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội và các đồng nghiệp đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành quá trình học tập và nghiên cứu.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc về sự chỉ bảo tận
tình, định hướng các phương pháp nghiện cứu của PGS.TS. Lê Thanh Huấn.
Chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ của gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp đã
giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp!

Hà nội, ngày

tháng

năm 2015

Trần Việt Vương
Học viên lớp CH2013X1


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ là công trình nghiên cứu khoa học độc lập
của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và
có nguồn gốc rõ ràng.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trần Việt Vương


MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng, biểu
Danh mục các hình vẽ
Trang
MỞ ĐẦU................................................................................................................1

Lý do chọn đề tài....................................................................................................1
Mục đích nghiên cứu..............................................................................................1
Đối tượng nghiên cứu............................................................................................2
Phạm vi nghiên cứu................................................................................................2
Phương pháp nghiên cứu........................................................................................2
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài...............................................................2
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHÀ CAO TẦNG CÓ TẦNG HẦM ..............4
1.1 Tầm quan trọng của tầng hầm nhà cao tầng.....................................................4
1.2 Tình hình phát triển nhà cao tầng có tầng hầm trong và ngoài nước...............5
1.2.1 Tình hình phát triển nhà cao tầng có tầng hầm trên thế giới......................5
1.2.2 Tình hình phát triển nhà cao tầng có tầng hầm tại Việt Nam....................6
1.3 Một số ví dụ nhà cao tầng có tầng hầm............................................................7
1.3.1 Ví dụ nhà cao tầng có 1 tầng hầm (Có hình ảnh minh họa).......................7
1.3.2 Ví dụ nhà cao tầng có từ 2 đến 5 tầng hầm (Có hình ảnh minh họa).......12
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ, ĐỘNG
ĐẤT DÙNG TRONG THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG........................................18
2.1 Các loại tải trọng tác dụng lên nhà cao tầng..................................................18
2.1.1 Tải trọng gió (Theo TCVN 2737-2006)...................................................18


2.1.2 Tải trọng động đất....................................................................................24
2.1.3 Các căn cứ ảnh hưởng đến tính toán động đất.........................................29
2.2 Các phương pháp tính toán nhà cao tầng.......................................................30
2.2.1 Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương...............................................30
2.2.2 Phương pháp phổ phản ứng.....................................................................42
2.2.3 Phương pháp lực cắt đáy..........................................................................44
2.3 Xác định tải trọng nhà cao tầng không có tầng hầm và nhà cao tầng có từ 1
đến 3 tầng hầm chịu tải trọng gió và động đất.....................................................46
2.3.1 Tính toán áp lực đất..................................................................................50

2.3.2 Đưa áp lực đất tác dụng lên vách tầng hầm trong chương trình
Sap2000................................................................................................................51
2.3.3 Tính toán khung không gian....................................................................53
2.3.4 Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương tính toán................................53
CHƯƠNG 3: VÍ DỤ TÍNH TOÁN NHÀ CAO TẦNG KHÔNG CÓ TẦNG
HẦM VÀ NHÀ CAO TẦNG CÓ TẦNG HẦM CHỊU TẢI TRỌNG GIÓ,
ĐỘNG ĐẤT.........................................................................................................55
3.1 Ví dụ tính toán nhà cao tầng không có tầng hầm...........................................55
3.2 Ví dụ tính toán nhà cao tầng có 1 tầng hầm...................................................64
3.3 Ví dụ tính toán nhà cao tầng có 3 tầng hầm...................................................75
3.4 So sánh kết quả tính toán, nhận xét nhà không có tầng hầm với nhà có một
tầng hầm, với nhà có ba tầng hầm chịu tải trọng gió và động đất……................86
KẾT LUẬN .........................................................................................................94
KIẾN NGHỊ.........................................................................................................95
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................96


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU
A

Diện tích tiết diện ngang của cấu kiện

E

Mô đun đàn hồi

J

Mô men quán tính

G

Mô đun cắt

v

Hệ số poisson của môi trường
Mật độ môi trường

g

Gia tốc trọng trường

Tc

Giới hạn trên chu kỳ lặp, ở nhánh nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

H

Chiều cao nhà kể từ mặt móng hoặc đỉnh của phần cứng phía dưới

T

Chu kỳ dao động cơ bản của công trình do dịch chuyển ngang



Hệ số hiệu chỉnh

m

Tổng khối lượng của nhà và công trình ở trên móng hoặc phía trên
đỉnh phần cứng

Fi

Lực ngang tác dụng tại tầng thứ i

Fb

Lực cắt đáy

si, sj

Chuyển vị của khối lượng mi mj trong dạng dao động cơ bản

zi , z j

Độ cao của khối lượng mi mj so với điểm đặt tác động động đất
(mặt móng hoặc đỉnh của tầng cứng phía dưới)

∑Gki Tổng tĩnh tải tác dụng lên công trình
∑Qk,i Tổng hoạt tải tác dụng lên công trình
ΨE,t

Hệ số tổ hợp, xét đến khả năng Qk,i không xuất hiện trên toàn bộ
công trình trong thời gian xảy ra động đất

φ

Hệ số lấy theo bảng 2.5

Ψ2,1

Hệ số tổ hợp cho giá trị tựa thường xuyên của hoạt tải i

ag

Gia tốc nền thiết kế trên loại A

agr

Gia tốc nền lớn nhất tham chiếu trên đất nền loại A


1

Hệ số tầm quan trong

q

Hệ số ứng xử



Hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương ngang

TB

Giới hạn của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

TC

Giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng
gia tốc

TD

Giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển
không đổi trong phổ phản ứng

S

Hệ số nền

q0

Giá trị cơ bản của hệ số ứng xử, phụ thuộc vào loại kết cấu
và tính đều đặn của nó theo mặt đứng

kw

Hệ số phản ánh dạng phá hoại phổ biến trong hệ kết cấu có
tường chịu lực

hwi

Chiều cao tường thứ i

lwi

Chiều dài của tường thứ i

eai

Độ lệch tâm ngẫu nhiên của khối lượng tầng i khỏi vị trí
danh nghĩa của nó trong cùng một hướng ở tất cả các sàn

L1

Kích thước sàn theo phương vuông góc với hướng tác động động đất

x

Khoảng cách từ cấu kiện đang xét đến tâm khối lượng của nhà
trong mặt bằng theo phương pháp vuông góc với phương tác động
động đất đang xét

Le

Khoảng cách giữa hai cấu kiện chịu tải ngang ở xa nhau nhất,
theo phương vuông góc với phương tác động động đất đang xét

Sd(Ti)

Phổ thiết kế tính bằng cách thay chu kỳ dao động T bằng Ti,
i là dạng dao động thứ i tương ứng theo phương đang xét

Mxi

Khối lượng hữu hiệu theo phương đang xét (ví dụ phương x),
tương ứng với dao động thứ i


n

Số lượng tầng của nhà

Sij

Giá trị chuyển vị theo phương đang xét (phương x) trên mặt
bằng tại điểm đặt khối lượng thứ j của dạng dao động thứ i

Mj

Khối lượng tập trung tại tầng thứ j của công trình

Fxj.i

Lực ngang tác dụng tại tầng thứ j theo phương đang xét
(phương x) ứng với dao động thứ i

Fx.i

Tổng lực cắt tại chân công trình theo phương đang xét
(phương x) ứng với dao động thứ i

Mi, Mj Khối lượng tập trung tại các tầng i, j của công trình
(giá trị này thường được xác định bởi các phần mềm máy tính)
W0

Giá trị TC áp lực gió tĩnh

K

Hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

c

Hệ số khí động. (cđẩy= 0,8; chút = 0,6)



Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió

pđ

Áp lực đất



Dung trọng tự nhiên của đất

h

Chiều cao tầng hầm

q

Tải trọng phân bố đều trên mặt đất xung quanh tầng hầm



Góc ma sát trong của đất xung quanh tầng hầm

1

Giá trị để nhân vào giá trị thiết kế của tác động động đất theo phương
nằm ngang để trong mọi cấu kiện của kết cấu sẽ đạt giới hạn độ bền
chịu uốn trước tiên, trong khi tất cả các tác động khác vẫn không đổi.

0

Giá trị để nhân vào giá trị thiết kế của tác động động đất theo
phương nằm ngang sẽ làm cho khớp dẻo hình thành trong một
loạt tiết diện đủ để dẫn đến sự mất ổn định tổng thể của kết cấu,
khi tất cả các giá trị thiết kế của các tác động khác không đổi.


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Cụm từ viết tắt

BTCT

Bê tông cốt thép

TCXDVN

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

BXD

Bộ xây dựng

NXB

Nhà xuất bản

DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu
bảng, biểu

Tên bảng, biểu

Trang

Bảng 2.1

Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL

18

Bảng 2.2

Hệ số áp lực động của tải trọng gió 

19

Bảng 2.3

Hệ số tương quan không gian áp lực động 

20

Bảng 2.4

Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió

23

Bảng 2.5

Hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

23

Bảng 2.6

Mối tương quan hệ giữa E và M

27

Bảng 2.7

Mối quan hệ giữa M và MM

27

Bảng 2.8

Bảng chuyển đổi từ gia tốc nền sang cấp động đất

28

Bảng 2.9

Các giá trị Ψ 2,1 cho công trình

33

Bảng 2.10

Các giá trị φ để tính toán Ψ E,t

33

Bảng 2.11

Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn
hồi loại 1

35

Bảng 2.12

Các loại nền đất

36

Bảng 2.13

Mức độ và hệ số tầm quan trọng

37

Bảng 2.14

Giá trị cơ bản của hệ số ứng xử q0 cho hệ có sự đều
đặn theo mặt đứng

38

Bảng 3.1

Bảng chu kỳ dao động nhà không có tầng hầm

54

Bảng 3.2

Bảng khối lượng tầng nhà không có tầng hầm

57

Bảng 3.3

Bảng động đất nhà không có tầng hầm

60

Bảng 3.4

Bảng Gió động nhà không có tầng hầm

61

Bảng 3.5

Bảng chu kỳ dao động nhà có một tầng hầm

65

Bảng 3.6

Bảng khối lượng tầng nhà có một tầng hầm

68

Bảng 3.7

Bảng động đất nhà có một tầng hầm

71

Bảng 3.8

Bảng Gió động nhà có một tầng hầm

72

Bảng 3.9

Bảng chu kỳ dao động nhà có ba tầng hầm

76

Bảng 3.10

Bảng khối lượng tầng nhà có ba tầng hầm

79

Bảng 3.11

Bảng động đất nhà có ba tầng hầm

82

Bảng 3.12

Bảng Gió động nhà có ba tầng hầm

83

Bảng 3.13

Bảng so sánh khối lượng tầng

84

Bảng 3.14

Bảng so sánh giỏ trị lực cắt đáy Fb

85

Bảng 3.15

Bảng so sánh chuyển vị tại tầng trên cùng

85

Bảng 3.16

Bảng so sánh gió động

87


DANH MỤC HÌNH MINH HỌA
Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

Hình 1.1

Mặt bằng Tòa nhà chung cư N105

7

Hình 1.2

Mặt cắt ngang Tòa nhà chung cư N105

8

Hình 1.3

Mặt đứng phối cảnh Tòa nhà chung cư N105

9

Hình 1.4

Mặt bằng tầng hầm Tòa nhà chung cư X20

10

Hình 1.5

Mặt bằng điển hình Tòa nhà chung cư X20

10

Hình 1.6

Mặt đứng Tòa nhà chung cư X20

11

Hình 1.7

Hình ảnh Công trình VIETCOMBANK TOWER

12

Hình 1.8

Hình ảnh Công trình HARBOUR VIEW TOWER

13

Hình 1.9

Mặt bằng tầng điển hình Cao ốc 89 Láng Hạ, Hà Nội

14

Hình 1.10

Hình ảnh Công trình Cao ốc 89 Láng Hạ, Hà Nội

15

Hình 1.11

Hình ảnh Mặt cắt Tháp đôi khu đô thị An Hưng

16

Hình 1.12

Hình ảnh Tháp đôi khu đụ thị An Hưng

17

Hình 2.1

Hệ số động lực 

21

Hình 2.2

Dạng của phổ phản ứng đàn hồi

35

Hình 2.3

Sơ đồ mặt bằng tầng điển hình nhà lấy ví dụ tính toán

44

Hình 2.4

Sơ đồ mặt đứng khung nhà lấy ví dụ tính toán

45

Hình 3.1

Sơ đồ mặt bằng nhà không có tầng hầm

53

Hình 3.2

Biểu đồ lực cắt nhà không có tầng hầm

55

Hình 3.3

Biểu đồ mô men nhà không có tầng hầm

56


Hình 3.4

Biểu đồ chuyển vị tầng nhà không có tầng hầm

59

Hình 3.5

Sơ đồ mặt bằng mặt cắt tầng hầm nhà có một tầng
hầm

62

Hình 3.6

Sơ đồ khung không gian nhà có một tầng hầm

63

Hình 3.7

Áp lực đất có dấu dương

64

Hình 3.8

Áp lực đất có dấu âm

64

Hình 3.9

Biểu đồ lực cắt nhà có một tầng hầm

66

Hình 3.10

Biểu đồ mô men nhà có một tầng hầm

67

Hình 3.11

Biểu đồ chuyển vị tầng nhà có một tầng hầm

69

Hình 3.12

Sơ đồ mặt bằng, mặt cắt nhà có ba tầng hầm

73

Hình 3.13

Sơ đồ khung không gian nhà có ba tầng hầm

74

Hình 3.14

Áp lực đất có dấu dương

75

Hình 3.15

Áp lực đất có dấu âm

75

Hình 3.16

Biểu đồ lực cắt nhà có ba tầng hầm

77

Hình 3.17

Biểu đồ mô men nhà có ba tầng hầm

78

Hình 3.18

Biểu đồ chuyển vị tầng nhà ba tầng hầm

80

Hình 3.19

Hình 3.20
Hình 3.21

Hình 3.19. Biểu đồ so sánh mô men nhà không có
tầng hầm (Hình 3.19a), nhà có một tầng hầm (Hình
3.19b), nhà có ba tầng hầm (Hình 3.19c)
Hình 3.20. Biểu đồ so sánh lực cắt nhà không có tầng
hầm (Hình 3.20a), nhà có một tầng hầm (Hình
3.20b), nhà có ba tầng hầm (Hình 3.20c)
Biểu đồ so sánh chuyển vị tầng nhà không có tầng
hầm, nhà có một tầng hầm và nhà có ba tầng hầm

84

86
89


1

MỞ ĐẦU
* Lý do chọn đề tài
Trong quá trình đô thị hóa mạnh mẽ trên Thế giới, đặc biệt tại Việt Nam
thời kỳ này và trong tương lai, việc xây dựng các công trình dân dụng và công
nghiệp, nhất là nhà cao tầng là một xu thế tất yếu để đáp ứng các nhu cầu
ngày một lớn về nhà ở, văn phòng, khách sạn... Hòa chung với Thế giới thì
ngành xây dựng cơ bản của chúng ta cũng có những bước tiến dài trong kỹ
thuật xây dựng cơ bản nói chung và trong thiết kế kết cấu công trình nói

riêng. Đội ngũ những người làm kỹ thuật của chúng ta được trang bị đầy đủ
kiến thức và có đủ kinh nghiệm để đảm đương những công trình lớn, phức
tạp. Nhiều tòa nhà cao tầng được thiết kế có tầng hầm nhằm giải quyết các
yêu cầu thực tế do chúng ta đặt ra. Trong đó khâu tính toán thiết kế kết cấu
chịu lực đối với các công trình có tầng hầm mà có tính đến khả năng chịu
động đất của công trình. Với những công trình này xu thế chung đặt ra là phải
có giải pháp kết cấu phù hợp, chúng vừa đảm bảo khả năng chịu lực, vừa đạt
hiệu quả kinh tế. Việc nghiên cứu tầng hầm ảnh hưởng tới các kết quả tính
toán của nhà cao tầng so với các nhà cao tầng tương đương không có tầng
hầm có ưu điểm là các dao động thường nhỏ hơn trong việc tính toán gió
động và động đất dẫn đến đưa tới hiệu quả kinh tế tốt hơn.
Do đó trong luận văn này, tác giả chủ yếu tập trung vào “Nghiên cứu ảnh
hưởng của tầng hầm đến kết cấu phần thân nhà cao tầng chịu tải trọng gió và
động đất” để đề ra phương pháp nghiên cứu có tính toán so sánh.
* Mục đích nghiên cứu
- Thu thập và nghiên cứu tổng quan về nhà cao tầng có tầng hầm.
- Tìm hiểu đặc điểm của các dạng hệ kết cấu công trình có tầng hầm chịu tải
trọng gió và động đất.


2

- Phân tích cách mô hình hóa nhà cao tầng không có tầng hầm và nhà cao tầng
có từ 1 đến 3 tầng hầm chịu tải trọng gió và động đất.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nhà cao tầng không có tầng hầm và nhà cao tầng
có từ 1 đến 3 tầng hầm chịu tải trọng gió và động đất.
- Tập hợp các kết quả tính toán, từ đó đánh giá được sự làm việc của hệ kết
cấu như chuyển vị, dao động của công trình khi nhà cao tầng không có tầng
hầm và nhà cao tầng có từ 1 đến 3 tầng hầm chịu tải trọng động đất.
* Đối tượng nghiên cứu

- Hồ sơ thiết kế các nhà cao tầng có 1 tầng hầm và nhà cao tầng có từ 2 đến 3
tầng hầm chịu tải trọng động đất.
- Nguyên cứu các công trình đã xây dựng và đang trong giai đoạn thiết kế.
- Mô hình hóa các phương án nhà cao tầng không có tầng hầm và nhà cao
tầng có từ 1 đến 3 tầng hầm chịu tải trọng gió và động đất bằng phương pháp
tính theo phần mềm tính toán Sap2000 và Etab, qua đó so sánh, đánh giá sự
làm việc của nhà cao tầng không có tầng hầm và nhà cao tầng có từ 1 đến 3
tầng hầm chịu tải trọng gió và động đất.
* Phạm vi nghiên cứu
- Các công trình nhà cao tầng không có tầng hầm và nhà cao tầng có từ 1 đến
3 tầng hầm chịu tải trọng gió và động đất
- Nghiên cứu, đánh giá sự làm việc của nhà cao tầng không có tầng hầm và
nhà cao tầng có từ 1 đến 3 tầng hầm chịu tải trọng gió và động đất.
* Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu, tính toán các dạng dao động riêng, chu kỳ, biên độ dao động,
chuyển vị công trình, nội lực trong các cấu kiện bằng phương pháp tính toán
theo phần mềm tính Sap2000 và phần mềm Etab.
- So sánh, tổng hợp và rút ra các nhận xét, kết luận


3

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học của đề tài:
Trong việc thiết kế nhà cao tầng mà không có tầng hầm là không nên. Tuy
nhiên trong trường hợp cần tạo không gian lớn ở các tầng dưới lòng đất như
vậy, việc thiết kế nhà cao tầng có tầng hầm là giải pháp hợp lý.
Trong công trình nhà cao tầng, việc không bố trí tầng hầm sẽ làm giảm yếu
độ cứng của công trình đặc biệt là khi chịu tải trọng động đất. Do đó việc thiết
kế nhà có tầng hầm sẽ làm tăng độ cứng của công trình khi chịu tải trọng gió

và động đất.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
Hiện nay nhu cầu của xã hội về sự tiện ích trong các công trình nhà cao
tầng có tầng hầm là rất lớn. Để đáp ứng các nhu cầu đó đồng thời tận dụng
hiệu quả không gian của các tầng hầm, người ta thường kết hợp nhiều công
năng sử dụng khác nhau vào trong công trình nhà cao tầng.
Thông thường khối đế công trình được bố trí các công năng sử dụng như
siêu thị, nhà hàng,... kết hợp với các căn hộ hoặc trụ sở làm việc ở bên trên.
Đề tài sẽ phân tích hoàn thiện hơn về ảnh hưởng của tầng hầm đến kết cấu
phần thân nhà cao tầng chịu tải trọng động đất mà kết cấu này mang lại.
Góp phần đóng góp những kiến thức về việc thiết kế xây dựng nhà cao
tầng có một hay nhiều tầng hầm mà từ trước tới nay các nhà nghiên cứu, thiết
kế còn ít quan tâm.


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.
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN:
a) Trong giai đoạn hiện nay, các công trình xây dựng nói chung, xây dựng nhà
cao tầng nói riêng đã và đang được phát triển cùng với tốc độ đô thị hóa một

cách nhanh chóng trên toàn đất nước ta, không chỉ ở các thành phố lớn Hà Nội,
TP Hồ Chí Minh, Đà Nẵng. Hiện nay tại Việt Nam do đã ứng dụng nhiều công
nghệ xây dựng mới tiên tiến nên đã tạo điều kiện cho việc xây dựng nhà cao
tầng có một hay nhiều tầng hầm đang là phổ biến. Tuy nhiên việc nghiên cứu
thiết kế nhà cao tầng có tầng hầm trong điều kiện địa chất phức tạp và yếu,
cùng với chịu tác động của gió bão và động đất, thì việc lựa chọn số tầng hầm
và ảnh hưởng của nó đến sự làm việc của kết cấu bên trên công trình một cách
hợp lý về chịu lực góp phần giảm giá thành xây dựng, đã và đang cần những
nghiên cứu cần thiết, bởi những vấn đề này từ trước đến nay chưa được quan
tâm tìm hiểu, nghiên cứu một cách khoa học và đầy đủ. Bởi vậy đề tài của luận
văn và những kết quả ban đầu đã được trình bày trong luận văn của em sẽ là
một đóng góp nhỏ cho hướng nghiên cứu này.
b) Trong phạm vi giới hạn về khả năng, số liệu thống kê thực tế, hạn chế của đề
tài, em mới xem xét một nhà cao tầng có cùng một thiết kế độ cao số tầng cho 3
giải pháp: không tầng hầm, 1 tầng hầm và 3 tầng hầm. Từ đó có thể rút ra được
những nhận xét như sau đây:
- Dưới tác động của tổ hợp tải trọng tĩnh, gió, động đất sự phân phối khối
lượng trên các tầng không khác biệt nhau nhiều cho 3 trường hợp, không, một
và 3 tầng hầm.
- Giá trị lực cắt đáy trường hợp có một tầng hầm và 3 tầng hầm dưới tác động
của tải trọng động đất khác biệt nhau nhiều. (lực cắt đáy nhà không tầng hầm
có giá trị Fb = 288,552T; lực cắt đáy nhà một tầng hầm có giá trị Fb=
285,595T; lực cắt đáy nhà ba tầng hầm có giá trị Fb = 258,886T)
- Chu kỳ dao động giảm dần cho công trình từ không đến 3 tầng hầm:
T0 = 3,67273sec ; T1= 3,597sec; T3= 3,1997sec.


- Chuyển vị ngang giảm đáng kể nhất là chuyển vị đỉnh nhà khi nhà có tầng
hầm so với nhà không có tầng hầm. (theo số liệu tính bằng % Bảng 3.15 Đối
với chuyển vị tầng nhà một tầng hầm có giá trị U2= 11,4897(cm) giảm so với

chuyển vị tầng nhà không tầng hầm có giá trị U2= 12,0345(cm) là 4,53%. Đối
với chuyển vị tầng nhà một tầng hầm có giá trị U2= 1,9656(cm) giảm so với
chuyển vị tầng nhà không tầng hầm có giá trị U2= 12,0345(cm) là 83,66%, theo
biểu đồ so sánh Hình 3.21 Biểu đồ so sánh chuyển vị tầng nhà không có tầng
hầm, nhà có một tầng hầm và nhà có ba tầng hầm).
- Về gió động giảm đáng kể khi so sánh nhà có tầng hầm với nhà không có
tầng hầm. (theo số liệu tính bằng % Bảng 3.16)
c) Từ những số liệu tính được có thể dựa vào các giá trị chuyển vị ngang giới
hạn tại đỉnh nhà mà thiết kế nhà có tầng hầm thì có thể giảm được khối lượng
vật liệu thép, bê tông của các kết cấu thẳng đứng, cột lõi vách so với nhà không
có tầng hầm. Như vậy việc bố trí tầng hầm trong nhà cao tầng là một lợi thế về
chịu lực, biến dạng cũng như công năng sử dụng. Tuy nhiên cũng có thể thấy rõ
việc xây dựng nhà cao tầng ở Việt Nam có 3 tầng hầm là hợp lý hơn cả trừ ở
các tỉnh miền Tây Nam Bộ có nền đất quá yếu và mực nước ngầm.
2. KIẾN NGHỊ:
- Khi tính toán kết cấu dùng các phần mềm thương mại cần lưu ý đến việc
quy đổi tải trong ngang do áp lực đất tác động trực tiếp vào cột khung hay
tường vây tầng hầm thành các lực tập trung tương ứng với điều kiện cân bằng
mô men ngàm tại chân cột tầng hầm dưới cùng.
- Cần có những nghiên cứu tính toán nhà có tầng hầm trong điều kiện đất
nền vùng có tầng hầm bị hóa lỏng khi có động đất.
3. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Luận văn mới chỉ nghiên cứu thiết kế kết cấu khung bê tông cốt thép. Có thể
mở rộng nghiên cứu tính toán thiết kế nhà có kết cấu hỗn hợp bê tông- thép .


TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1].

PGS.TS Lê Thanh Huấn (2007), Kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép,

NXB Xây Dựng, Hà Nội, trang 27-42
[2].

Nguyễn Bá Kế (chủ biên - 2009), Nguyễn Tiến Chương, Móng nhà cao

tầng. Kinh nghiệm nước ngoài, NXB Xây Dựng, Hà Nội, trang 20-32
[3].

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: TCVN 5574:2012, Tải trọng và tác

động. Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội
[4].

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam: TCVN 356:2005, Kết cấu bê tông và cốt

thép. Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội
[5].

Thiết kế công trình chịu động đất. TCVN 9386: 2012. NXB Xây Dựng,

Hà Nội - 2013
[6].

Hướng dẫn Thiết kế Kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép chịu động đất

theo TCXDVN 375:2006 (Tái bản). NXB Xây Dựng, Hà Nội – 2009
[7].

ThS. Đặng Tỉnh (2008), Kết nối Sap2000 với Excel tính toán khung và

móng làm việc đồng thời với nền (Tái bản). NXB Xây Dựng, Hà Nội – 2008,
trang 27 – 40
[8].

Nguyễn Minh Tú (2007), Nghiên cứu thiết kế kết cấu khung bê tông cốt

thép chịu tải trọng động đất ở Hà nội theo tiêu chuẩn TCXDVN 375: 2006
[9].

ThS. Đặng Tỉnh (2012), Etabs và Sap2000 Thực hành tính toán Nhà cao

tầng NXB Xây Dựng, Dựng, Hà Nội – 2012
[10]. Tham khảo Internet
Tiếng Anh
[11]. American Concrete Institute ACI: 318-08, Building Code Requirements
for Structural concrete (ACI 318-08) and Commentary.
[12]. Eurocode 2 (1992), Design of concrete structures.