Tính toán kết cấu thép chịu động đất theo phương pháp phân tích lịch sử thời gian

L I CAM OAN

Tên tôi là: inh Công Thành
Sinh ngày:

09/11/1992

Quê quán:

Thanh Hà – H i D

ng

N i công tác: Chi nhánh công ty c ph n t v n Qu n lý d án D u khí PVE Hà N i
Tôi xin cam đoan Lu n v n t t nghi p cao h c ngành k thu t xây d ng công trình dân
d ng và công nghi p v i đ tài: “Tính toán k t c u thép ch u đ ng đ t theo ph

ng

pháp phân tích l ch s th i gian” là lu n v n do cá nhân tôi th c hi n. Các k t qu
nghiên c u tuân th theo tiêu chu n Vi t Nam và các v n b n pháp lu t hi n hành. K t
qu nghiên c u không sao chép b t kì tài li u nào khác.
Hà N i, ngày ….. tháng 8 n m 2017
Tác gi lu n v n

inh Công Thành

i


L IC M

N

Trong quá trình h c t p, nghiên c u và th c hi n Lu n v n Th c s , tôi đã nh n đ

c

s giúp đ , t o đi u ki n nhi t tình và quý báu c a nhi u cá nhân và t p th .
Tr

c tiên, tôi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo TS. Nguy n Anh D ng đã

t n tình h

ng d n tôi trong su t quá trình nghiên c u, hoàn thành lu n v n này.

th i tôi c ng g i l i c m n t i th y giáo TS.Nguy n Duy C

ng

ng đã h tr tôi trong

quá trình th c hi n lu n v n. Tôi xin chân thành c m n các th y cô giáo khác trong
Khoa, B môn Xây d ng dân d ng và công nghi p đã t n tình gi ng d y, h

ng d n,

truy n đ t ki n th c trong su t quá trình h c t p và th c hi n lu n v n.
Tôi c ng xin chân thành c m n t i anh Hà V nh Long (Phòng quan sát đ ng đ t-Vi n
V t lý đ a c u) cùng b n bè, đ ng nghi p thu c l p cao h c 23XDDD21 đã giúp tôi

tìm ki m, cung c p tài li u tham kh o, s li u tính toán đ hoàn thành lu n v n này.
M c dù tôi đã r t c g ng hoàn thi n lu n v n b ng t t c s nhi t tình và n ng l c c a
mình, tuy nhiên do trình đ có h n nên không th tránh kh i nh ng thi u sót ho c có
nh ng ph n nghiên c u ch a sâu. R t mong nh n đ

c s ch b o và thông c m c a

các Th y cô.
Tôi xin trân tr ng c m n !
Hà N i, ngày ….. tháng 8 n m 2017
Tác gi lu n v n

inh Công Thành

ii


M CL C
M

U ........................................................................................................................ V

N I DUNG C A LU N V N .....................................................................................2
CH

NG 1: T NG QUAN V

TÍNH TOÁN K T C U THÉP CH U

NG

T. ................................................................................................................................3
1.1. T NG QUAN V
1.1.1.

NG

T....................................................................................... 3

nh ngh a, ngu n g c c a đ ng đ t ....................................................................3

1.1.2. C
1.1.3.

ng đ đ ng đ t ................................................................................................7
ng đ t trên lãnh th Vi t Nam ..........................................................................9

1.2. K T C U THÉP VÀ CÁC

C TR NG V T LI U ..................................................... 15

1.2.1. T ng quan v k t c u thép ...................................................................................15
1.2.2.

c đi m c a nhà công nghi p ...........................................................................19

1.2.3.

c tr ng v t li u thép trong Tiêu chu n Vi t Nam ...........................................21

1.2.4. V t li u thép theo tiêu chu n Eurocode ..............................................................25
1.2.5. Các d ng ti t di n thép ........................................................................................28
1.3. HI N TR NG TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH CH U
CH

NG 2: C
NG

S

NG

T ...................................... 30

LÝ THUY T C A TÍNH TOÁN K T C U THÉP CH U

T THEO PH

NG PHÁP L CH S

TH I GIAN ..............................34

2.1. M T S GI THI T TÍNH TOÁN.............................................................................. 34
2.2. S

TÍNH ............................................................................................................. 34

2.3. TRÌNH T TÍNH TOÁN ............................................................................................ 34
2.4. XÁC

NH T I TR NG ............................................................................................ 35

2.4.1. T i tr ng th ng đ ng ...........................................................................................35
2.4.2. T i tr ng gió ........................................................................................................36
2.4.3. Các ph

ng pháp xác đ nh t i tr ng đ ng đ t....................................................42
iii


2.4.3.1. Ph

ng pháp t nh l c ngang t

2.4.3.2. Ph

ng pháp ph ph n ng .............................................................................. 45

2.4.3.3. Ph

ng pháp phân tích theo l ch s th i gian .................................................. 50

CH

ng đ

ng ....................................................... 43

NG 3: NGHIÊN C U TÍNH TOÁN KHUNG THÉP CH U T I TR NG

NG

T THEO PH

NG PHÁP PHÂN TÍCH L CH S

TH I GIAN ...... 52

3.1. T NG QUAN ............................................................................................................ 52
3.1.1. Gi i thi u v công trình....................................................................................... 52
3.1.2. Gi i thi u v ph n m m ng d ng tính toán ETABS .......................................... 52
3.1.3. L p mô hình tính toán ......................................................................................... 53
3.2. TÍNH TOÁN T I TR NG T NH TÁC D NG LÊN CÔNG TRÌNH ................................. 53
3.2.1. T nh t i ................................................................................................................ 53
3.2.2. Ho t t i ................................................................................................................ 54
3.2.3. T i tr ng gió ........................................................................................................ 54
3.3. TÍNH TOÁN T I TR NG

NG

T TÁC

ng đ

NG LÊN CÔNG TRÌNH ........................ 56

3.3.1. Ph

ng pháp t nh l c ngang t

ng ......................................................... 56

3.3.2. Ph

ng pháp ph ph n ng ................................................................................ 59

3.3.3. Ph

ng pháp phân tích theo l ch s th i gian .................................................... 69

3.4. K T QU TÍNH TOÁN ............................................................................................. 76
3.5. NH N XÉT VÀ ÁNH GIÁ ........................................................................................ 80
K T LU N VÀ KI N NGH .................................................................................... 82
TÀI LI U THAM KH O .......................................................................................... 84

iv


DANH M C HÌNH V
Hình 1.1. M t s hình nh v h u qu c a đ ng đ t gây ra

Vi t Nam

Hình 1.2. Ti t di n d m đ nh hình.
Hình 1.3. Ti t di n d m t h p.
Hình 3.1. Mô hình tính toán
Hình 3.2. Khai báo lo i t i tr ng
Hình 3.3. Khai báo các thông s theo TCVN 9386:2012 trên c s tiêu chu n EC8
2004
Hình 3.4: Khai báo kh i l

ng riêng đ i v i bê tông

Hình 3.5. Khai báo kh i l

ng riêng đ i v i thép

Hình 3.6.

nh ngh a tr

ng h p t i tr ng

Hình 3.7.

nh ngh a ngu n t o kh i l

ng

Hình 3.8. Khai báo s mode dao đ ng
Hình 3.9. Ki m tra chu k dao đ ng riêng
Hinh 3.10. Ph ph n ng
Hình 3.11.

nh ngh a tr

ng h p t i tr ng đ ng đ t

Hình 3.12. Gi n đ giá tr
Hình 3.13. D li u tr n đ ng đ t d

Hình 3.14.

nh ngh a tr

i d ng file .txt

ng h p phân tích

Hình 3.15. Khai báo h s gi m ch n
Hình 3.16. Giá tr moment theo ph
Hình 3.17. Giá tr l c c t theo ph

ng X (
ng X (

n v T.m)
n v T)

v


Hình 3.18. Giá tr chuy n v theo ph
Hình 3.20. Giá tr l c c t theo ph
Hình 3.19 Giá tr moment theo ph
Hình 3.21.Giá tr chuy n v theo ph

ng X (

ng Y (

n v m)
n v T)

ng Y (
ng Y (

n v T.m)
n v m)

DANH M C B NG BI U
B ng 1.1.
B ng 1.2. C

c tr ng c h c c a thép cacbon th p (theo TCVN 1765:1975)
ng đ tiêu chu n fy , fu và c

ng đ tính toán f c a thép cacbon th p

(theo TCVN 5709 : 1993)
B ng 1.3. C

ng đ tiêu chu n fy , fu và c

ng đ tính toán f c a thép h p kim th p

(theo TCVN 3104 : 1979)
B ng 1.4 . Các đ c tr ng v t lý c a thép.
B ng 1.5. Giá tr danh ngh a c a gi i h n b n fu và gi i h n ch y fy c a thép k t c u
cán nóng.
B ng 1.6. Giá tr danh ngh a c a gi i h n b n fu và gi i h n ch y fy c a thép ti t di n

r ng.
B ng 2.1. B ng áp l c gió theo b n đ phân vùng áp l c gió lãnh th Vi t Nam
B ng 2.2. B ng giá tr gi i h n c a t n s dao đ ng riêng fL
B ng 2.3. B ng h s áp l c đ ng c a t i tr ng gió
B ng 2.4. B ng h s t

ng quan không gian áp l c đ ng c a t i tr ng gió

B ng 3.1. B ng giá tr t i tr ng gió t nh
B ng 3.2. H s chi t gi m kh i l

ng

vi


U

M
1. Tính c p thi t c a đ tài
ng đ t là m t hi n t

ng t nhiên gây ra chuy n đ ng r t m nh c a n n đ t làm s p

đ nhà c a gây thi t h i v ng

i và tài s n nh h

ng đ n đ i s ng kinh t xã h i. Do

đó vi c thi t k công trình ch u đ ng đ t là c n thi t đ b o v tính m ng con ng
c ng nh c a c i v t ch t bên trong công trình. Công trình đ

i

c thi t k ch u đ ng đ t

chính là m t cách b o v gián ti p tính m ng và c a c i bên trong công trình. K t c u
thép có các u đi m nh có c

ng đ cao, đ dai cao, tr ng l

d s a ch a nên k t c u thép đ
khu v c có đ ng đ t l n, th
Hi n nay có nhi u ph

ng nh , thi công nhanh,

c s d ng nhi u đ xây các công trình nh t là trong

ng xuyên x y ra.

ng pháp tính toán cho các công trình ch u đ ng đ t t ph

ng

pháp đ n gi n cho đ n ph c t p. Tùy t ng đ c đi m, t ng c p công trình yêu c u đ
chính xác nh th nào mà l a ch n t ng ph

ng pháp phù h p. Do nhu c u ngày càng

cao v m t b o v tính m ng, ti t ki m chi phí đ u t xây d ng c ng nh ph n ánh
đ

c g n đúng s làm vi c c a k t c u so v i s làm vi c th c t . Trên th gi i nhi u

qu c gia đã s d ng ph
đ

ng pháp tính toán theo l ch s th i gian, ph

ng pháp này

c đánh giá là có s ph n ánh khá chính xác nh ng c n có đ y đ c s d li u c a

các tr n đ ng đ t đã x y ra. T i Vi t Nam vi c nghiên c u và áp d ng vào các công
trình còn nhi u h n ch . Do đó vi c nghiên c u ph

ng pháp phân tích ng x c a k t

c u thép ph ng ch u đ ng đ t dùng cách phân tích theo l ch s th i gian là phù h p v i
tình hình phát tri n xã h i, mang tính ch t c p thi t đ i v i ngành xây d ng nói chung.
2. M c đích c a đ tài
Nghiên c u ph

ng pháp tính toán k t c u thép ch u đ ng đ t phân tích theo l ch s

th i gian, đ a ra đ

c m t s nh n xét v k t qu nh n đ

c so v i m t s ph

pháp tính toán khác.
3. Cách ti p c n và ph
-

it

ng pháp nghiên c u

ng NC: Khung k t c u thép ph ng, c u ki n có ti t di n ch I.

1

ng


- Ph m vi NC: S d ng ph

ng pháp tính toán khung thép ch u đ ng đ t dùng ph

ng

pháp phân tích theo l ch s th i gian.
4. K t qu d ki n đ t đ
ánh giá, đ a ra đ

c

c u nh

c đi m, nh ng m t đ

c và h n ch c a m t s ph

pháp tính toán k t c u thép ch u đ ng đ t so v i tính theo ph
th i gian.

2

ng

ng pháp theo l ch s


CH

NG 1: T NG QUAN V

TÍNH TOÁN K T C U THÉP CH U

NG

T.
1.1. T ng quan v đ ng đ t
1.1.1.

nh ngh a, ngu n g c c a đ ng đ t

ng đ t là hi n t
l nđ

ng dao đ ng r t m nh n n đ t x y ra khi m t ngu n n ng l

ng

c gi i phóng trong th i gian r t ng n do s n t r n đ t ng t trong ph n v ho c

trong ph n áo trên c a qu đ t. [1]
Ngu n g c c a đ ng đ t:
*

ng đ t có ngu n g c t ho t đ ng ki n t o

T nh ng n m 60 c a th k XX, các nhà đ a ch t và đ a ch n h c đã đ a ra thuy t
ki n t o m ng hay còn g i là thuy t trôi d t các l c đ a đ gi i thích cho ngu n g c:
c a các tr n đ ng đ t xu t hi n trên th gi i. Theo thuy t này, lúc đ u các l c đ a g n
li n v i nhau đ

c g i là Pangaea, sau đó cách đây kho ng ch ng 200 tri u n m chúng

tách ra thành nhi u m ng c ng di chuy n ch m t
dung nham

ng đ i so v i nhau trên m t l p

d ng th l ng, nhi t đ cao đ có hình d ng nh ngày nay.

Tu thu c vào đ c thù c a ho t đ ng ki n t o, ranh gi i phân chia gi a các m ng

th

ng có các d ng: g gi a đ i d

T i vùng g gi a đ i d

ng, đ t g y, vòng cung các đ o và vùng orogenic.

ng, dung nham nóng ch y trong ph n áo trào lên b m t qu

đ t sau đó ngu i đi, b i d n và m r ng m ng th ch quy n theo ph
các đ t gãy, các m ng ki n t o chuy n đ ng t

ng ngang. T i

ng đ i so v i nhau và b hút vào trong

ph n áo c a qu đ t t i các vùng orogenic.
Các thành t u khoa h c k thu t, đ c bi t là m ng l

i đ a ch n k và quan tr c đ a

ch t trên th gi i đã ch ng minh tính đúng đ n c a thuy t ki n t o m ng. Do đó trong
vòng 10 n m ti p theo, lý thuy t này đã đ
rãi và đ

c gi i khoa h c ch p nh n m t cách r ng

c xem là m t trong nh ng thành t u khoa h c l n nh t c a nhân lo i trong

th k XX.[1]

3


Theo gi thi t c b n c a thuy t ki n t o m ng, b m t qu đ t đ

ct ph pt m ts

kh i l n g i là m ng; trên, các m ng là các châu l c và đ i d

ng. Các m ng này

chuy n đ ng t

ng đ i so v i nhau. Toàn b v qu đ t có th hình dung đ

c chia

thành 15 m ng trong đó có 11 m ng l n (v m ng) sau: m ng Âu – Á, m ng châu Phi,
m ng châu úc, m ng Philipin, m ng Thái Binh d

ng, m ng Cocos, m ng Nazca,

m ng B c M , m ng Nam M , m ng Caribe và m ng Nam c c. Các m ng l n l i
đ

c chia thành các m ng bé h n (vi m ng) qua các v t đút gãy nông h n.[1]

T i vùng phân chia gi a các m ng xu t hi n các bi n d ng t

ng đ i trên m t vùng

khá h p. Các bi n d ng có th x y ra ch m và liên t c ho c có th x y ra m t cách đ t
ng t d

i d ng các tr n đ ng đ t các nhà khoa h c đã xác đ nh đ

c ba ki u bi n d ng

ho c ba ki u chuy n đ ng sau t i các b biên m ng.[1]
a) Chuy n đ ng tách giãn
T i m t s vùng, các m ng di chuy n r i xa nhau, dung nham nóng ch y trong ph n áo
trào lên b m t qu đ t sau đó ngu i đi, b i d n và m r ng m ng th ch quy n theo
ph

ng ngang. Vùng b biên m ng này có tên g i là vùng g m r ng và th

gi a các đ i d

ng. Ví d m ng B c M và Nam M tr

t v phía tây xa d n các

m ng Á- Âu và châu Phi. Vùng g m r ng (đ t g y) ch y d c gi a
t o nên các núi l a ng m d
r ng thêm các m ng làm cho

ng n m

i Tây d

ng

i bi n; dung nham l ng tràn lên b m t, ngu i đi và b i
i Tây d

ng ngày càng r ng ra. T c đ chuy n đ ng

tách r i gi a các m ng kho ng 2 đ n 18 cm/n m; vùng g m r ng ven Thái Bình
d

ng có t c đ chuy n đ ng l n nh t.[1]

b) Chuy n đ ng hút chìm
Do kích th

c c a qu đ t gi nguyên không đ i, nên vi c m r ng các m ng t i m t

s b biên ph i đ
này đã đ

c bù l i b ng vi c thu h p Gác m ng t i m t s b biên khác. i u

c quan sát th y qua chuy n đ ng hút chìm gi a hai m ng k nhau. Có hai

lo i chuy n đ ng hút chìm:

4

Chuy n đ ng tr

n: m ng này chuy n đ ng rúc xu ng d

n – Úc rúc xu ng d

i m ng khác. Ví d m ng

i m ng Á – Âu làm cho dãy Hymalaya b đ y cao d n lên, m i

n m kho ng 9cm;
Chuy n đ ng rúc đ ng quy: hai m ng cung chuy n đ ng rúc xu ng. Ví d , các m ng
Cocos và Caribe cùng chuy n đ ng hút chìm; xu ng theo đ t gãy d c b Tây Trung
M .
Vùng chuy n đ ng hút chìm th

ng n m k các th m l c đ a. Khi t c đ chuy n đ ng

đ ng quy c a các m ng l n, t i vùng biên s xu t hi n các rãnh sâu. Khi t c đ chuy n
đ ng đ ng q y ch m, các tr m tích b i l ng s ph kín các rãnh sâu.[1]
c) Chuy n đ ng tr
Chuy n đ ng tr
khác theo ph

t ngang
t ngang xu t hi n khi m ng này di chuy n t

ng đ i so v i m ng

ng ngang mà không làm sinh ra m t ph n v m i ho c làm m t đi m t

ph n v c . Có hai lo i chuy n đ ng ngang:
- Chuy n đ ng tr

tt

ng đ i t i đ t g y;

- Chuy n đ ng va ch m. Ví d m ng Á – Âu và m ng châu Phi ti n t i g n nhau gây
ra bi n d ng nén

vùng

a Trung h i.

Trong quá trình các m ng d ch chuy n t

ng đ i so v i nhau, bi n d ng d n d n đ

tích lu l i t i các vùng khác nhau c a v trái đ t. Khi v t ch t t o nên v Trái

c

tđ t

t i tr ng thái bi n d ng t i h n, s phá ho i đ t ng t x y ra. Th n ng bi n dang t c
th i chuy n thành đ ng n ng và đ ng đ t xu t hi n. Nh v y theo thuy t ki n t o
m ng, các tr n đ ng đ t ch y u phát sinh t i vùng ranh gi i gi a các m ng và ch x y
ra khi n n đá r i vào tr ng thái t i h n v c

ng đ d n t i b phá ho i đ t ng t. Do

đó, các tr n đ ng đ t t i các vùng biên c a các m ng đ
Các tr n đ ng đ t m nh x y ra

Chilê, Peru, Trung M ,

California, Nam Alaska, Nh t B n,

ông Caribe, Nam Mexico,

ài Loan, Philipin, Indonesia, New Zealand và

vành đai Alpine – Caucase – Hymalaya thu c lo i này.[1]
*

c g i là đ ng đ t rìa m ng.

ng đ t có ngu n g c t các đ t gãy

5


Khi quan sát đ a hình ta th

ng g p nh ng s thay đ i đ t ng t trong c u trúc n n đá.

m t s ch , các v a đá có đ c tính khác nhau g i đ u vào nhau ho c t a lên nhau
d c theo m t ti p xúc gi a chúng. S c t ngang c u trúc đ a ch t nh v y đ

c g i là

đút g y ho c phay đ a ch t.
Các đ t g y có th có chi u dài t vài mét t i hàng tr m kilômét và n sâu vào lòng
đ t t i vài ch c kilômét. Chúng có th đ

c nh n bi t qua kh o sát tr ng thái đ a hình

trên m t đ t, nh ng nhi u khi r t khó phát hi n b ng cách quan sát vì đ t g y n m sai
trong v qu đ t không kéo lên t i b m t.
Các v t đ t g y đ

c chia làm hai lo i: ho t đ ng và không ho t đ ng.

đ ng là nh ng đ t g y mà các kh i v t ch t
t

ng đ i so v i nhau, n ng l

t g y ho t

hai bên m t đ t g y đang chuy n đ ng

ng bi n d ng đàn h i do quá trình ki n t o đ

lu và đ n môt lúc nào đó s gi i phóng đ t ng t, gây ra đ ng đ t.

c tích

t g y không ho t

đ ng là các đ t g y trong quá kh đã t ng ho t đ ng, nay không còn chuy n đ ng và
do đó s không gây ra đ ng đ t.

t gãy đ a ch n n i ti ng nh t trên th gi i thu c

lo i ho t đ ng là đ t g y San Andreas
dài 300 km và tr

California (Hoa K ).

t g y này có chi u

t ngang 6.4 m, t ng gây ra tr n đ ng đ t San Francisco n m 1906

và nhi u tr n đ ng đ t ti p sau đó. T c đ tr

t trung bình t i m t đ t g y ho t đ ng

thay đ i t 10 – 100 mm/n m. M t s đ t g y chuy n đ ng liên t c, m t s khác
ch chuy n đ ng khi đ ng đ t x y ra. Các đ t g y ho t đ ng đ
d ng hình h c và h

ng tr

tt

c phân lo i d a trên

ng đ i gi a chúng. Có th phân chuy n đ ng t i các

đ t g y c ng nh d ng đ t g y thành các lo i sau.[1]
a) Tr

t nghiêng:

S d ch chuy n x y ra theo ph

ng song song v i đ d c c a đ t g y (ho c vuông góc

v iđ

ng m ch ngang là giao tuy n gi a m t đ t g y và m t n m ngang). Tu thu c

vào h

ng chuy n đ ng t

g yđ

c phân lo i nh sau:

t g y bình th
c a đ tt g y tr

ng đ i c a các m ng n m hai bên m t đ t g y mà các đ t

ng ho c còn g i là đ t g y thu n: l p đá c ng phía trên m t nghiêng
t xu ng d

i so v i l p n m d

th ng đ ng c ng có th x p vào lo i này;
6

i. Các đ t g y có m t tr

tg n


t g y ngh ch: l p đá c ng phía trên m t đ t g y nghiêng tr
phía d
b) Tr

t lên trên so v i l p đá

i đ t g y.[1]
t ngang (còn g i là tr

t b ng):

S d ch chuy n x y ra theo ph
Chuy n đ ng tr

t ngang th

l n. Tu thu c vào h

ng ngang song song v i m ch ngang c a đ t g y.

ng x y ra t i các đ t g y g n th ng đ ng và có quy mô

ng chuy n đ ng t

ng đ i c a v t ch t trên m t này hay m t

kia c a đ t g y mà phân lo i đ t g y nh sau:
t g y tr
kia tr

t ngang trái (tr

t v phía trái;

t g y tr
m ng kia tr

t ngang ph i (tr

nghiêng và tr

t b ng ph i): N u đ ng t m t m ng quan sát th y

t v phía ph i.

Trong m t s tr

*

t b ng trái): N u đ ng t m t m ng quan sát th y m ng

ng h p, chuy n đ ng tr

t ngang, nên các đ t g y này đ

t t i các đ t g y th

ng k t h p gi a

c g i là đ t gãy xiên[1]

ng đ t phát sinh t các ngu n g c khác
ng đ t còn có th phát sinh t các nguyên nhân sau:

- S giãn n trong l p v đá c ng c a qu đ t;
- Do các v n h t nhân;
- Do ho t đ ng c a núi l a;
- Do s p đ các hang đ ng ng m d
- Do tích n
1.1.2. C
C

i đ t;

c vào các h ch a l n.[1]
ng đ đ ng đ t

ng đ đ ng đ t là th hi n m c đ tàn phá mà đ ng đ t có th gây ra

v c nào đó. Giá tr thông s này đ t giá tr c c đ i

ch n tâm r i gi m d n theo

kho ng cách ch n tâm và ph thu c vào đi m quan sát.[1]

7

m t khu


Thang c

ng đ đ ng đ t:

- Thang c
con ng

ng đ đ ng đ t (hay c p đ ng đ t) ph thu c vào kh n ng nh n th c c a

i v m c đ phá ho i công trình xây d ng do đ ng đ t gây ra;

- N m 1878, thang c

ng đ đ ng đ t đ

c Rossi l p;

- N m 1904, Cancani đã đ a ra m t thang đ có đ nh l

ng c th trên c s gia t c

n n do tr n đ ng gây ra;
- N m 1931, hai nhà đ a ch t h c H.O.Wood và F.Neumann xây d ng thang Mercali
hi u ch nh phân chia c

ng đ thành 12 c p;

- N m 1956, Richter hi u ch nh kho ng cách gia t c c c đ i t i thang Mercali hi u
ch nh thành thang c

ng đ chính th c áp d ng r ng rãi ngày nay;

- N m 1964, các nhà khoa h c Medvedev, Sponhahure, Karnic đ xu t thang MSK-64,
đây là thang c

ng đ đ

c s d ng r ng rãi

các n

c Châu Âu. [1]

Thang đ l n đ ng đât:
* Thang Richter:
Theo đ nh ngh a c a Richter [1], đ l n M c a m t tr n đ ng đât đ

c xác đ nh nh

sau:
M=logA – logA 0
Trong đó: A là biên đ max c a tr n đ ng đ t đang xét do đ a ch n k
A 0 là biên đ max c a tr n đ ng đ t chu n có cùng tâm tr n
* Các thang c

ng đ đ ng đ t khác:

- Thang đ l n sóng m t (Ms) [1] đo các biên đ sóng m t có chu k 20s, th
ra

ng x y

các tr n đ ng đ t xa kho ng cách tâm tr n trên 2000km. Thang đo này đ

Gutenberg và Richter đ xu t n m 1936 th

c

ng dùng cho các tr n đ ng đát trung bình

t i l n có đ sâu ch n tiêu nh h n 70km. Bi u th c xác đ nh Ms nh sau:

8


Ms= logA + 1.66logL + 2.0
Trong đó: L là kho ng cách ch n tâm đ

c đo b ng đ (3600 ng v i chu vi qu

đ t)
A là chuy n v l n nh t c a n n đ t khi dao đ ng đo b ng micron
- Thang đ l n sóng kh i (Mb) [1] đo biên đ sóng P có chu kì kho ng 1.0s. Thang
này phù h p v i các tr n đ ng đ t r t sâu v i sóng m t y u, đ
vào n m 1945. Thang Mb có th đo đ
ch n trên 600km. Mb đ

c Gutenberg đ xu t

c các tr n đ ng đ t xa v i kho ng cách tâm

c xác đ nh qua bi u th c sau:

Mb=logA – logT + 0.01L + 5.9
Trong đó: A là biên đ c a sóng P đo b ng micron
T là chu k dao đ ng đo b ng (s)
L là kho ng cách ch n tâm đo b ng đ
- Thang đ l n mômen đ ng đ t (Mw) [1] dùng đ mô t đ l n c a các tr n đ ng đ t
d a trên c c u phá ho i c t x y ra

n i phát sinh c a chúng. Khác v i các thang đ

l n Richter, đ l n sóng m t, đ l n sóng kh i, thang đ l n mômen đ ng đ t là thang
duy nh t d a tr c ti p vào l c tác đ ng gây ra đ ng đ t t i n t g y mà không d a vào
biên đ c a các sóng đ a ch n. Vì v y thang này có th s d ng đ đo toàn b chuy n
đ ng c a n n đ t.
1.1.3.

ng đ t trên lãnh th Vi t Nam

- C u trúc ki n t o Vi t Nam
V m t ki n t o, lãnh th Vi t Nam n m

m t v trí khá đ c bi t. Trên b n đ ki n t o

m ng c a v trái đ t, lãnh th Vi t Nam n m trên m t ph n l i c a m ng Á-Âu, b k p
gi a ba m ng có m c đ ho t đ ng m nh đó là các m ng Châu Úc, m ng Philipin và
m ng Thái Bình D

ng. Phía tây và phía nam c a n

và rãnh sâu Java đ

c t o ra do s va ch m gi a m ng Châu Úc v i m ng Á-Âu, còn

phía đông là vành đai l a Thái Bình D

c ta là vành đai đ ng Himalaya

ng và m ng Philipin v i m ng Á-Âu.

9


M t s nhà khoa h c cho ràng lãnh th Vi t Nam và khu v c ph c n đang ch u nh
h

ng kéo theo c a s va ch m đ ng th i c a nhi u m ng ki n t o. Nh ng s va ch m

này khi n dãy núi Hymalaya cao d n lên và làm ph n phía nam l c đ a ông Á b bi n
d ng và phân chia thành các m ng nh chuy n đ ng theo các h
y u là h

ng khác nhau ch

ng ông- ông Nam. [1]

- Các đ t gãy trên lãnh th Vi t Nam
K t qu các công trình nghiên c u khoa h c g n đây cho th y, trên lãnh th Vi t Nam
t n t i m t m ng l

i đ t gãy ph c t p, đa d ng v ph

ng, v ki u tr

t, v c p đ

và l ch s phát tri n. Ph n l n đó là đ t gãy sâu gi i h n các mi n ki n t o ho c các
đ n v ki n t o chính trong các mi n, m t s ít là các đ t gãy l n phát tri n trong
ph m vi m t vài đ n v ki n t o. [1]
Thu c v nhóm đ t gãy phân mi n kiên t o có các n t gãy sau:
+

t gãy Sông H ng phân chia mi n ho t đ ng Hoa Nam (Trung Qu c) v i đ i

u n n p Tây B c Vi t Nam;
+

t gãy S n La là đ t gãy xung y u sâu, c , có đ

ng đ

ng ph

ng u n l

n,

phân cách ph c n p lõm Sông à v i ph c n p l i Sông Mã;
+

t gãy Sông Mã ng n cách đ i ph c n p l i Sông Mã v i mi n u n n p Hecxinit

Tr

ng S n;

+

t gãy Lai Châu - i n Biên phân chia mi n u n n p Thái Lan - Malaysia v i các

đ i u n n p B c Vi t Nam và đ a kh i Indosini;
+

t gãy Thà Kh t (Lào)-Trà B ng phân chia đ i u n n p B c Vi t Nam v i đ a

kh i Indosini;
+

t gãy Sông H u phân chia mi n ki n trúc Hecxinit Tây Nam B và đ a kh i

Indosini, kh ng ch đ a hòa sông Mekong

phía Tây Nam B ;

+ Các đ t gãy á kim tuy n Tây Bi n ông. [1]

10


Thu c v nhóm đ t gãy phân chia các đ n v c u trúc chính trong các mi n ki n t o có
các đ t gãy sau:
+

t gãy ông Tri u, M o Khê, Yên T là đ t gãy hình vòng cung, ki u tr

t b ng

ngh ch, đ sâu ch n tiêu l n kho ng 30km;
+

t gãy Cao B ng – Tiên Yên kéo dài theo ph

ng Tây B c –

ông Nam, t

Trung Qu c vào Vi t Nam, đóng vai trò kh ng ch s phát tri n c a Mezozoi Sông
Hi n.

+

t gãy này thu c ki u tr

t b ng, b chia c t thành nhi u đo n;

t gãy Linh S n – H Long t Qu ng Tây (Trung Qu c) sang Vi t Nam ch y

d c b v nh H Long t Móng Cái qua C m Ph ;
+

t gãy sông Ch y là m t đ t gãy sâu xuyên v , ch y theo ph

ng Tây B c –

ông Nam, song song v i đ t gãy Sông H ng;
+

t gãy Sông Lô có ph

ng Tây B c –

ông Nam, v th c ch t m t đ t gãy n m

trong h th ng đ t gãy sông H ng – sông Ch y;
+

t gãy Sông à ch y dài trên 300km theo ph

nh ng có d ng khúc đo n t o b i các đ t gãy ph

+

ng ch đ o Tây B c – ông Nam
ng Tây B c – ông Nam;

t gãy Sông C là đ t gãy sâu xuyên v dài 300km có ph

– ông Nam kéo v phía biên gi i Vi t – Lào, có c ch tr
+
Tr
+

ng chính là Tây B c

t b ng – ph i;

t gãy Rào N y là ranh gi i gi a đ i ph c n p lõm Sông C và đ i ph c n p l i
ng S n, c ch tr

t b ng – ph i;

t gãy Dakrong – Hu có ph

ng Tây Tây – B c,

ông

ông – Nam là m t đ i

gãy khá l n ho t đ ng m nh;

+

i đ t gãy Sông Poco, Tuy Hòa – D u Ti ng, V ng Tàu – Tông Lê Sáp trong

mi n đ a kh i Indosini. [1]
- Các tr n đ ng đ t đã x y ra t i Vi t Nam
Trong l ch s , các v n b n ghi chép còn gi đ

c đã cho th y t n m 114 đ n n m

2003 đã có 1645 tr n đ ng đ t m nh t 3 đ Richter tr lên đã x ra trên lãnh th n
11

c


ta.

ó là các tr n đ ng đ t c p XIII (6 đ Richter)

qu n Nh t Nam (B c

vào n m 114, các tr n đ ng đ t c p VII và c p VIII (5.5-6 đ Richter)
các n m 1276, 1278, 1285 đ ng đ t c p VIII-IX (trên 6 đ Richter)
H iD

Hà N i vào

Yên

L c – Nho Quan vào n m 1935, đ ng đ t c p XIII (6 đ Richter)
1821, đ ng đ t c p VII

ng H i)
nh – V nh

Ngh An vào n m

ng vào n m 1137, đ ng đ t c p VII

Thanh Hóa n m 1767, các tr n đ ng đ t c p VII (5.5 đ Richter)

T nh Gia –

Phan Thi t vào các

n m 1882, 1887…(t t c các c p đ đ ng đ t trên đ u ph ng đoán theo thang MSK64). [1]
Trong th k XX t n m 1903 đ n n m 1961 đã x y ra 46 tr n đ ng đ t t c p V tr
lên (theo thang MSK-64) trên lãnh th n

c ta. Riêng t i khu v c Lai Châu, S n La,

i n Biên t n m 1935 đ n n m 2001 có nhi u tr n đ ng đ t l n x y ra. M t s tr n
đ ng đ t tiêu bi u nh sau:
+ Tr n đ ng đ t x y ra vào ngày 24/6/1983 có chân tâm n m
Tr n đ ng đ t này có đ l n M=6.7 (theo tháng Richter) và c

huyên Tu n Giáo.

ng đ

vùng ch n tâm

kho ng c p VIII (theo thang MSK-64). Tr n đ ng đ t này gây ra s t l l n
núi, vùi l p 200 ha ru ng, làm ch t và b th

ng hàng ch c ng

các dãy

i. M t s công trình

xây d ng trong vùng ch n tâm đã b phá ho i. N n đ t b n t r ng 10 cm và dài t i
20km. Ch n đ ng c a tr n đ ng đ t này đã lan sang các khu v c khác nh th xã Lai
Châu, Thu n Châu, T a Chùa, Qu nh Nhai, th xã S n La. T i Hà N i tr n đ ng đ t
này gây ra c

ng đ kho ng c p V-VI theo thang MSK-64, gây r n n t nhà c a

m t

vài khu v c. [1]
+ Tr n đ ng đ t t i

i n Biên Ph x y ra vào ngày 19/2/2001 có đ l n M=5.3 đ

R chter. Ch n tâm c a tr n đ ng đ t n m t i vùng núi Nam Oun c a Lào , cách th xã
i n Biên 15 km, v i đ sâu ch n tiêu kho ng 12 km. Ch n đ ng
t i c p VII – VIII theo thang MSK-64

Hua Pe (thu c t nh Lai Châu) g n biên gi i

Vi t Lào chuy n đ ng đ a ch n làm s p mái h m kèo, gây n t
l các b c th m x p b ng đá h c.

vùng ch n tâm đ t

s

n d c, sàn nhà và

p Pe Luông cách ch n tâm 10 km v phía ông b

n t vai đ p và ph n ti p xúc gi a đ p v i tràn. Su i n
s thay đ i v khoáng ch t. T i th xã

c nóng Hua Pe nóng lên và có

i n Biên n m trong vùng đ ng đ t c p VII

theo th ng k có h n 130 ngôi nhà ph i xây d ng l i, 1044 ngôi nhà ph i s a ch a và
12


2044 ngôi nhà b h h ng nh . Sau ch n đ ng chính có hàng tr m d ch n ti p t c x y
ra trong đó có nhi u d ch n m nh. Tr n đ ng đ t này đ

c gây ra b i ho t đ ng c a

đ i đ t gãy sâu Lai Châu – i n Biên, chính ho t đ ng c a đ t gãy này c ng đã gây ra

tr n đ ng đ t

Lai Châu 7/1914, đ ng đ t i n Biên Ph n m 1920, các tr n d ng đ t

t i Lai Châu vào các n m 1993, 2001. [1]
Theo th ng kê, t tr

c đ n nay

Vi t Nam đã x y ra 2 tr n đ ng đ t c p VIII, 11

tr n đ ng đ t c p VII và 60 tr n đ ng đ t c p VI (theo thang MSK-64). Ph n l n các
tr n đ ng đ t này đ u x y ra

các t nh phía B c d c theo các v t n t gãy vùng sông

H ng, sông Ch y, sông C , Lai Châu –
tiêu nông (H=10-20km) nên vùng nh h

i n Biên và nói chung đ u có đ sâu ch n
ng h p. [1]

Hình 1.1. M t s hình nh v h u qu c a đ ng đ t gây ra
- M t s k t qu nghiên c u đ ng đ t đã đ t đ

Vi t Nam(ngu n:internet)

c

Vi t Nam, t i n m 1986 đã có t t c 8 tr m quan tr c đ a ch n. Các tr m quan trác

này đ

c xây d ng và ho t đ ng

các th i đi m khác nhau: Phú Di n (1924), Nha

Tran (1957), Sapa (1961), B c Giang (1967), Hòa Bình (1972), Tuyên Quang (1975),
à L t (1980), Hà N i (1986), …. T n m 1986 đ n n m 1995 nh có d án c a
UNDP, m ng l

i tr m đ a ch n Vi t Nam đã đ

c t ng c

ng và hi n đ i hóa.

n

nay chúng ta đã có 26 tr m đ a ch n chu k ng n, ghi s trong đó có h th ng tr m đ a
ch n đo xa g m 8 tr m xung quang Hà N i. Có th nói tr

c n m 1975 m ng l

i

tr m quan tr c đ ng đ t còn th a, ho t đ ng không đ ng b nên ch a có s hi u qu
cao trong quan sát đ ng đ t
lãnh th n

n

c ta. Do đó vi c ghi l i các tr n đ ng đ t x y trên

c ta ch a đ y đ và có ch n l

ng, các máy đo ch đo đ
13

c các tr n đ ng


đ t y u ho c d ch n đ ng đ t m nh. Vì v y ph n l n các s li u đ a ch n đ

c thu

th p t vi c đi u tra th c đ a và tài li u l ch s . [1]
ph c v cho các yêu c u v thi t k , tính toán kháng ch n các công trình xây d ng,
c s d li u đ ng đ t trên lãnh th Vi t Nam đã đ

c xây d ng, t ng b

c hoàn

thi n. T đ u nh ng n m 60 c a th k XX, công tác phân vùng đ ng đ t trên lãnh th
n

c ta đã đ

c ti n hành v i s giúp đ c a chuyên gia n

c ngoài. Trong nhi u

n m, b n đ này đã tr thành tài li u quan tr ng ph c v cho công tác quy ho ch và
xây d ng các công trình kinh t và qu c phòng. Các phân đ s đ phân vùng đ ng đ t
Vi t Nam đã đ

c thi t l p theo nguyên t c “ đ a ch n th ng kê”, ch nghiên c u và

th hi n b n đ h qu ch n đ ng do đ ng đ t gây ra trên m t đ t mà không bi t đ

c

ngu n phát sinh c ng nh các thông s c a chuy n đ ng n n đ t r t c n cho vi c
kháng ch n cho công trình.

kh c ph c đ

c nh

c đi m này, n m 1976 Nhà n

đã đ a đ tài phân vùng đ ng đ t trên lãnh th Vi t Nam vào ch
gia và n m 1980 l i đ a ra ch

c

ng trình Atlas qu c

ng trình h p tác khoa h c gi a Vi n Khoa h c Vi t

Nam và Vi n Hàn lâm khoa h c Liên Xô và giao cho Vi n V t lý đ a c u – Vi n Khoa
h c Vi t Nam th c hi n. Công trình đã đ

c hoàn thành vào n m 1985 và n m 1989

cho công b b n đ phân vùng đ ng đ t Vi t Nam t l 1/2.000.000.

ti p t c hoàn

thi n b n đ phân vùng đ ng đ t, n m 1992 B Khoa h c Công ngh và Môi tr
đã giao cho Vi n V t lý đ a c u th c hi n đ tài câp Nhà n
gi i pháp gi m nh h u qu đ ng đ t

ng

c “ C s d li u cho các

Vi t Nam”. K t qu nghiên c u c a đ tài này

là các b n đ phân vùng đ ng đ t v i chu k l p l i T=200, 500, 1000 n m và b n đ
phân vùng ch n đ ng c c đ i Imax trên lãnh th Vi t Nam t l 1:1.000.000 (1996).
[1]
hoàn thi n h n các b n đ d báo v m c đ nguy hi m đ ng đ t trên lãnh th Vi t
Nam và ti p c n b

c đ u v i ph

ng pháp d báo đ ng đ t v th i gian phát sinh t

n m 2000 B Khoa h c Công ngh đã giao cho Vi n V t lý

“Nghiên c u d báo đ ng đ ng đ t và dao đ ng n n
qu nghiên c u c a đ tài này là b n đ d báo c

a c u tri n khai đ tài

Vi t Nam”. M t trong các k t

ng đ ch n đ ng c c đ i, b n đ

phân vùng gia t c n n c c đ i amax và các b n đ phân vùng gia t c n n v i xác su t
v

t quá 10% trong các kho ng th i gian 20, 50, 100 n m. D a trên các k t qu

14


nghiên c u này, Vi n V t lý

a c u đã cung c p phân vùng gia t c n n lãnh th Vi t

Nam chu k l p l i 500 n m trên n n lo i A. Nh v y v i các k t qu nghiên c u này,
chung ta đã có các c s d li u c n thi t đ th c hi n vi c kháng ch n cho các công
trình xây d ng trong các vùng có đ ng đ t t i Vi t Nam. [1]
1.2. K t c u thép và các đ c tr ng v t li u
1.2.1. T ng quan v k t c u thép
T th k 19, thép đã b t đ u đ

c xác đ nh là m t trong nh ng v t li u hàng đ u và

đáng tin c y cho nh ng công trình l n. Ngay t khi thép đ

c dùng trong xây d ng thì

d m thép cán nóng và d m thép t h p đã c nh tranh v i nhau v ph

ng di n linh

ho t và kinh t . Cho đ n đ u th k 20, các k thu t cán thép m i b t đ u phát tri n:
d m cán nóng cao nh t
đ u tiên đ

M n m 1900 là 610m; d m cán nóng

Châu Âu cao 1m l n

c s n xu t t i Luxembourg n m 1911. [2]

Các chuyên gia và nhà thi t k ngày càng nh n th y r ng: khi k t c u khung đ

c làm

b ng các c u ki n có ti t di n không đ i nh d m thép cán nóng s gây lãng phí m t
kh i l

ng v t li u đáng k do ng su t

các v trí khác nhau trên d m s r t khác

nhau trong khi ta dùng m t lo i ti t di n trên su t chi u dài thanh. M t khác, thi t di n

thép cán nóng th

ng có b dày b n b ng l n h n r t nhi u so v i yêu c u ch u l c

c a nó. Vì v y vi c phát tri n và s d ng lo i d m thép t h p ngày m t nhi u h n,
v i d m thép lo i này ng

i ta có th d dàng đi u ch nh kích th c các b n thép đ ti t

di n h p lý và thay đ i ti t di n d m có th đ
Ban đ u, nhà x

c m t k t c u h p lý, ti t ki m v t li u.

ng s d ng khung thép nh đ

c thi t k và s n xu t còn c ng nh c,

ch a linh ho t trong vi c b trí k t c u và hình d ng c u ki n. V sau cùng v i s phát
tri n c a công ngh s n xu t thép hình thành m ng, c a v t li u h p kim nhôm và các
ph n m m máy tính ngày càng hi n đ i h n đã thay đ i đ
này phù h p v i vi c n n kinh t phát tri n m nh m

c nh ng h n ch này. i u

nhi u qu c gia d n đ n nhu c u

các công trình xây d ng nhà thép ti n ch không nh ng đòi h i ch t l
linh ho t h n mà còn đ m b o tính th m m . [2]

15

ng cao h n,


V iđ

ng n i công nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t n

t ch , đ a n

c ta thành m t n

c, xây d ng n n kinh t đ c l p

c công nghi p,

ng và Nhà n

c đã có nh ng

chính sách m c a n n knh t , u tiên đ u t phát tri n các khu công nghi p t p trung
nh m thu hút v n đ u t n

c ngoài, s n xu t hàng hóa ph c v trong n

c và đ y

m nh xu t kh u. Hàng lo t khu công nghi p, các nhà máy m i đã và đang đ
d ng trên kh p đ t n

c ta nh Khu công nghi p B c Th ng Long–N i Bài, Khu công

nghi p Sài

ng, Bình D

Tr

n

c đây,

c xây

ng, Láng – Hòa L c, khu ch xu t Tân Thu n,…

c ta, khi thi t k khung thép v

th ng là dùng d ng dàn t h p b ng thép góc. Ph

t nh p l n, ph

ng pháp truy n

ng pháp này tuy gi i quy t đ

c

v n đ ch u l c, ti t ki m v t li u nh ng chi u cao dàn quá l n, t n công ch t o và

l p d ng.
kh c ph kh c ph c đ

c nh ng nh

c đi m c a khung thép truy n th ng, hi n

nay kho ng 70% các công trình công nghi p

quen thu c

Vi t Nam đ u s d ng

m t trong nh ng d ng khung thép nh quen thu c là k t c u khung d m đ c t h p
hàn ti t di n ch I, trong đó c t và d m có ti t di n thay đ i tuy n tính theo theo chi u
dài c u ki n (vát). Lo i khung này có tr ng l

ng và kích th

d ng v hình th c. Toàn b các c u ki n, b ph n đ u đ

c thi t k và s n xu t đ ng

b t i nhà máy và đem và đem ra l p d ng ngoài công tr
công tr

c r t g n nh và đa

ng. Khi v n chuy n đ n

ng, ch c n thao tác l p d ng đ t o nên m t công trình hoàn ch nh, do v y

d ki m soát đ

c ch t lu ng, tính chuyên nghi p hoá cao, gi m thi u đ

c th i gian

thi công công trình. [2]
Trong nh ng n m g n đây vi c s d ng k t c u thép đã phát tri n nhanh chóng thay
th d n cho k t c u bê tông c t thép trong xây d ng các nhà máy công nghi p, các tòa
nhà cao t ng và các công trình công c ng.

Vi t Nam quá trình phát tri n c a k t c u

thép trong xây d ng dân d ng và công nghi p tr i qua các th i k chính nh sau:
- T cu i th k 19 đ n đ u th k 20
Trong th i k này các công trình thi công liên quan đ n k t c u thép đ u do ng
Pháp xây d ng. Do bê tông c t thép ch đ

c s d ng

i

Vi t Nam vào nh ng n m 30

và h u nh không có k t c u nh p l n, nên h u h t các nhà công nghi p và công trình
16

nh p l n nh h i tr

ng, r p hát đ u s d ng k t c u thép. Ví d Nhà hát l n Hà N i

có k t c u xây d ng hoàn toàn b ng g ch và thép, không có bê tông c t thép ngoài ra
còn có các nhà x

ng l n b ng thép đ

l a Gia Lâm, nhà máy r
trình đ đ

uH iD

c xây d ng trong th i k này nh : nhà máy xe
ng,… Công ngh và hình th c k t c u là

vào

ng đ i: thép cacbon th p, liên k t đinh tán, thép cán c nh , s đ k t c u

c đi n. [2]
- Trong nh ng n m 50 và 60
Trong giai đo n này thép là v t li u hi m có và quý giá, do hoàn toàn nh p t các n
Xã h i ch ngh a mà t i các n
dùng thép cho nh ng nhà x

c

c này v t li u thép c ng r t quý và hi m. Do đó ch

ng l n, có c t cao nh p r ng. i n hình là nhà x

ng c a

Khu liên h p Gang thép Thái Nguyên và nhà máy Supe Ph t phát Lâm Thao, vi c s
d ng k t c u thép nên vi c thi công nhà máy này đã hoàn thành s m h n so v i vi c
s d ng k t c u b ng bê tông. S đ h th ng thông d ng là: dàn g m các thép góc,
c t và d m t h p t m và thép cán; liên k t hàn, không dùng đinh tán. [2]
- Trong th p k 70 và 80
Công tác xây d ng ch y u là khôi ph c các công trình b phá ho i, xây d ng nh ng
nhà x

ng máy m i lo i nh . Áp d ng r ng rãi s đ k t c u h h p c t bê tông và

dàn thép. B t đ u s d ng nhi u k t nhi u k t c u thép ti n ch nh p t n

c ngoài.

i n hình là lo i khu kho Ti p đó là khung nh p 12 đ n 15m, dàn b ng thép ng, c t
thép cán t h p và xà g là c u ki n thành m ng cán ngu i, khung này nguyên đ là đ
làm kho c sang Vi t Nam đã đ

c c i t o đ làm k t c u cho nhà x

và c u tr c, nhà th thao và ga hàng không.
xây d ng đã đ
h

Vi t Nam trong th i k này, k thu t

c phát tri n nhanh chóng v i s giúp đ c a ph

ng thi t k gi ng nh ph

trình công nghi p, x

ng có c a tr i

ng Tây: thép đã đ

ng Tây. Các xu

c áp d ng r ng rãi trong các công

ng đóng tàu, nhà cao t ng, ga máy bay. [2]

- T nh ng n m 90 đ n nay
Cùng v i s phát tri n nhanh chóng c a n n kinh t và c a ngành xây d ng, vi c s
d ng thép đã t ng nhanh. H u h t các nhà x

17

ng là làm hoàn toàn hay đ i b ph n là


k t c u thép. Nh ng mái nhà n ng n b ng bê tông c t thép đã ít xu t hi n thay th d n
b ng mái tôn nh trên xà g thành m ng. Không còn xu t hi n dàn bên tông c t thép,
d m mái bê tông c t thép đúc s n m t th i phát tri n. [2]
Nguyên nhân d n đ n s thay đ i v vi c s d ng k t c u thép thay th là do:

+ Giá c v t li u thép không còn là v n đ đ

c đ t lên đ u nó ch chi m kho ng

50% giá tr c a k t c u. Không nh t thi t ph i c gi m tr ng l
h

ng v t li u đi, đ

nh

ng đ n phí t n ch t o và d ng l p và làm ch m th i gian hoàn thành xây d ng.
+ Công ngh ch t o đã tiên b , đ c bi t trong vi c c t và hàn, vi c t o hình ngu i.

Nên vi c ch n nh ng k t c u thu n ti n cho vi c v n chuy n l p d ng nh t h p hàn
đ thay th cho dàn thép r ng, tr

c đây hay dùng vì d ch t o nh ng khó kh n trong

v n chuy n và làm t n chi u cao nhà.
M t lo i h th ng k t c u đ

c áp d ng nhi u nh t là h th ng nhà ti n ch , xu t phát

t M . C s lý lu n c a h th ng này, nh ta đã bi t yêu c u vi c h p lý hoàn thi n
trong thi t k , ch t o và l p d ng c a m i lo i công trình nh t đ nh.
có hàng tr m nhà x
này.

ng, nhà làm vi c, nhà thi đ u đ

u tiên là các công ty n

Vi t Nam đã

c xây d ng theo ph

ng pháp

c ngoài mang vào và ch t o t o Vi t Nam, đ n nay

nhi u nhà máy, doanh nghi p đã ch t o thành công lo i h th ng này v i trình đ
khác nhau. S đ k t c u thông d ng nh t là: khung c ng b n đ c, g m c t vát chân
kh p n i c ng v i d m c ng thay đ i chi u cao; các k t c u th y u đ u đ

c tiêu

chu n hóa. [2]
V iđ

ng n i công nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t n

t ch , đ a n

c ta thành m t n

c công nghi p,

c, xây d ng n n kinh t đ c l p
ng và nhà n

c đã có nh ng

chính sách m c a n n knh t , u tiên đ u t phát tri n các khu công nghi p t p trung
nh m thu hút v n đ u t n

c ngoài, s n xu t hàng hóa ph c v trong n

c và đ y

m nh xu t kh u. Hàng lo t khu công nghi p, các nhà máy m i đã và đang đ
d ng trên kh p đ t n
nghi p Sài

c xây

c ta nh Khu công nghi p B c Th ng Long–N i Bài, Khu công

ng, Bình D

ng, Láng – Hòa L c, khu ch xu t Tân Thu n,…Cùng v i

s xây d ng nhi u nhà nh p l n nh h i tr
phát tri n nhanh lo i k t c u tinh th , th

ng đ
18

ng, nhà tri n lãm, nhà thi đ u, b t đ u
c g i đ n gi n là dàn không gian. Có

th k : nhà ga hàng không N i Bài, nhà thi đâu Nam

nh, nhà bi u di n Tu n Châu,

H Long… Trong giai đo n này ngoài các nhà thi đ u hay h i tr
công trình nhà cao t ng trên 30 t ng đ

ng c ng có nhi u

c xây d ng t i TP. H Chí Minh m đ u cho

giai đo n phát tri n nhà cao t ng b ng thép

Vi t Nam. Ngoài ra ngành Xây d ng dân

d ng và công nghi p ra trong các ngành xây d ng khác c ng đã có nhi u công trình có
s d ng k t c u thép nh trong vi c xây d ng c u thép, tháp thông tin vô tuy n và c t
t i đi n; và các công trình nh xây b ch a d u, ch a khí các công trình dàn khoan
công trình b o v th m l c đ a
1.2.2.

Núi Bà en, V ng Tàu. [2]

c đi m c a nhà công nghi p

H k t c u ch u l c trong nhà công nghi p bao g m: khung ngang, móng, d m c u
tr c, h gi ng, trong đó k t c u ch u l c chính là khung ngang. Tùy theo v t li u khung
ngang có th có th là khung bê tông c t thép, khung thép và khung liên h p (c t bê

tông c t thép, xà ngang b ng thép). Khung ngang b ng thép có u đi m là tr ng l

ng

nh , thi công nhanh, nh ng giá thành cao h n so v i khung b ng bê tông c t thép.[3]
T các đi u ki n kinh t k thuât, k t c u thép áp d ng h p lý và có hi u qu cho nhà
công nghi p trong các tr

ng h p sau:

Nhà có đ cao l n, nh p r ng, b

c c t l n, c u tr c n ng.

Dùng khung thép cho nhà có c u tr c ch đ làm vi c r t n ng, nhà ch u t i tr ng đ ng
liên t c là r t h p lý vì k t c u thép làm vi c ch u tác đ ng l p c a t i tr ng đ ng l c
an toàn h n các k t c u khác.
Nhà trên n n đ t lún không đ u, vì k t c u thép v n ch u l c t t trong đi u ki n móng
lún không đ u.
Nhà xây d ng t i nh ng vùng sâu vùng xa, đi u ki n v n chuy n khó kh n. [3]
Tr

c đây, trong k t c u mái c a nhà công nghi p th

c t thép. H khung thép đ ki u mái này th
vì kèo. Lo i khung này có tr ng l

ng dùng t m l p panen bê tông

ng bao g m c t ti t di n thay đ i và dàn

ng l n, kích th

c c ng k nh nên vi c v n chuy n

và l p d ng g p khó kh n, chi phí ch t o cao, t n kém v t li u, do đó làm t ng đáng

19