Ứng xử của nhà cao tầng khi kể đến sự suy giảm độ cứng các cấu kiện
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.14 MB, 73 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------------------
TỐNG ĐỨC SƠN
ỨNG XỬ CỦA NHÀ CAO TẦNG KHI KỂ ĐẾN
SỰ SUY GIẢM ĐỘ CỨNG CÁC CẤU KIỆN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Đà Nẵng - Năm 2018
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------------------
TỐNG ĐỨC SƠN
ỨNG XỬ CỦA NHÀ CAO TẦNG KHI KỂ ĐẾN
SỰ SUY GIẢM ĐỘ CỨNG CÁC CẤU KIỆN
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình DD&CN
Mã số: 60.58.02.08
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN QUANG TÙNG
Đà Nẵng - Năm 2018
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tác giả
Tống Đức Sơn
ii
ỨNG XỬ CỦA NHÀ CAO TẦNG KHI KỂ ĐẾN
SỰ SUY GIẢM ĐỘ CỨNG CÁC CẤU KIỆN
Học viên: TỐNG ĐỨC SƠN Chuyên ngành: Kỹ thuật công trình xây dựng
Mã số: ………Khóa: K32 - ĐN Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN
Tóm tắt - Các công trình cao tầng thường phải chịu các tác động của tải trọng ngang lớn,
hệ quả là nó phải thường xuyên làm việc ngoài giai đoạn đàn hồi của bê tông. Các vết nứt trong bê
tông xuất hiện dẫn đến sự suy giảm độ cứng kết cấu và do đó ảnh hưởng đến ứng xử của toàn công
trình. Bài báo này trích dẫn các hệ số suy giảm độ cứng kết cấu được nêu trong các tiêu chuẩn, các
nghiên cứu và các chỉ dẫn thiết kế của các nước trên thế giới. Áp dụng các kết quả này vào mô
phỏng ứng xử của công trình cao tầng bê tông cốt thép để đưa ra các kiến nghị khi thiết kế kết cấu
làm việc ngoài giai đoạn đàn hồi. Nghiên cứu cho thấy, khi kể đến sự suy giảm độ cứng do vết nứt
trong bê tông gây nên, các đặc trưng dao động của kết cấu không thay đổi nhiều, và do đó tải trọng
tác động lên công trình (động đất, gió động) không bị ảnh hưởng nhiều. Tuy nhiên, do độ cứng suy
giảm chuyển vị ngang công trình tăng lên nhiều và nội lực trong các cấu kiện chịu lực cơ bản của
công trình bị ảnh hưởng đáng kể. Chênh lệch giữa ứng xử công trình khi không kể và kể đến sự suy
giảm độ cứng là khác nhau khá nhiều khi xét các tiêu chuẩn khác nhau.
Từ khóa - suy giảm độ cứng, chuyển vị ngang, dao động, nội lực khung-vách, phần
tử hữu hạn.
EFFECT OF THE SOIL STRUCTURE INTERACTION ON THE RESPONSE
OF THE CONCRETE DEEP BASEMENT HIGH RISE BUILDINGS UNDER
EARTHQUAKE
Abstract - The high rise buildings are often subjected to strong lateral loads, consequently
they often work outside the elastic phase of the concrete. Effect of the cracking concrete is the
stiffness reduction of the structure. This paper present indications of stiffness reduction in different
codes, standards, and recommendations in the world. Applying theses results into the simulation
the response of the high rise buildings to making recommendation on the structural design. Studies
show that, take into account the stiffness redcution dont make significant changes in the modal
response of the structure, so that no important changes in the latteral load as well as earthquakes
and wind loads. However, the horizontal displacement and the internal stresses of the structure take
a significant changes. These variations are different depending on the codes using in the simulation.
Key words - stiffness reduction, horizontal displacement, modal response, internal
stresses, finite element method.
iii
MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................1
2. Tình hình nghiên cứu về sự suy giảm độ cứng kết cấu ......................................2
3. Mục tiêu của đề tài ..............................................................................................2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................3
5. Nội dung thực hiện .............................................................................................3
6. Bố cục đề tài .......................................................................................................3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ CAO TẦNG VÀ ĐỘ CỨNG CÔNG
TRÌNH ........................................................................................................................4
1.1. Nhà cao tầng và xu hướng phát triển ...................................................................4
1.1.1. Tổng quan về nhà cao tầng ở Việt Nam .......................................................4
1.1.2. Hệ kết cấu chịu lực của nhà cao tầng ...........................................................6
1.1.3. Xu hướng phát triển của nhà cao tầng ..........................................................8
1.2. Độ cứng công trình bê tông cốt thép ..................................................................10
1.2.1. Khái niệm độ cứng kết cấu .........................................................................10
1.2.2. Ảnh hưởng của độ cứng đến các đặc trưng dao dộng công trình ...............11
1.2.3. Ảnh hưởng của độ cứng đến chuyển vị ngang của công trình ...................14
1.3. Kết luận chương .................................................................................................16
CHƢƠNG 2. SỰ SUY GIẢM ĐỘ CỨNG KẾT CẤU .........................................17
2.1. Các nguyên nhân gây suy giảm độ cứng ............................................................17
2.1.1. Suy giảm độ cứng do tải trọng lặp ..............................................................17
2.1.2. Suy giảm độ cứng do ứng xử phi tuyến của kết cấu ...................................19
2.1.3. Kể đến sự suy giảm độ cứng do quan niệm thiết kế ...................................23
2.2. Sự suy giảm độ cứng theo các quan niệm thiết kế .............................................24
2.2.1. Suy giảm độ cứng theo Brandson DE - 1963 .............................................24
2.2.2. Suy giảm độ cứng theo ACI 318-14 ...........................................................25
2.2.3. Suy giảm độ cứng theo CSA A23.3-04 ......................................................26
2.2.4. Suy giảm độ cứng theo Paulay 1992 & Priestley 1997 ..............................26
2.2.5. Suy giảm độ cứng theo NZS 3101 ..............................................................26
iv
2.2.6. Suy giảm độ cứng theo Elwood & Eberhard 2006 .....................................27
2.2.7. Suy giảm độ cứng theo TCVN ...................................................................27
2.3. Kết luận chương .................................................................................................28
CHƢƠNG 3. ẢNH HƢỞNG CỦA SỰ SUY GIẢM ĐỘ CỨNG KẾT CẤU
ĐẾN ỨNG XỬ CỦA CÔNG TRÌNH CAO TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP .....29
3.1. Mô hình phân tích ..............................................................................................29
3.2. Hệ số suy giảm độ cứng theo các trường hợp ....................................................35
3.2.1. Hệ số suy giảm độ cứng theo TCVN 9386-2012 .......................................35
3.2.2. Hệ số suy giảm độ cứng theo Brandson .....................................................35
3.2.3. Hệ số suy giảm độ cứng theo ACI 318-14 .................................................36
3.2.4. Hệ số suy giảm độ cứng theo CSA 23.3-04................................................37
3.2.5. Hệ số suy giảm độ cứng theo Paulay&Priestley.........................................40
3.2.6. Hệ số suy giảm độ cứng theo Elwood&Eberhard ......................................42
3.3. Phân tích ứng xử công trình theo các tiêu chuẩn ...............................................43
3.3.1. Ảnh hưởng của sự suy giảm độ cứng đến đặc trưng dao động...................43
3.3.2. Ảnh hưởng của sự suy giảm độ cứng đến chuyển vị ngang công trình ......43
3.3.3. Ảnh hưởng của sự suy giảm độ cứng đến nội lực kết cấu ..........................45
3.4. Kết luận ..............................................................................................................50
KẾT LUẬN ..............................................................................................................52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................53
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ...54
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)
v
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Số hiệu
Tên bảng
bảng
1.1:
Trang
Thống kê một số công trình cao tầng ở Việt Nam
Kết quả chu kỳ dao dộng cơ bản
3.1:
9
và chuyển vị dao động
43
3.2:
Chuyển vị ngang công trình
44
3.3:
Mô men nút trái dầm biên
45
3.4:
Lực dọc chân cột biên
46
3.5:
Mô men chân cột biên
47
3.6:
Lực dọc chân vách
48
3.7:
Mô men chân vách
49
vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Số hiệu
Tên hình
hình
Trang
1.1:
Một số công trình cao tầng bê tông cốt thép
5
1.2:
Một số hệ kết cấu nhà cao tầng
6
1.3:
Mô hình chịu lực của kết cấu khung-vách
7
1.4:
Độ cứng công trình bê tông cốt thép
10
1.5:
Mối quan hệ giữa chu kỳ dao động riêng và độ cứng
12
1.6:
Mô hình tính toán của hệ kế cấu có nhiều bậc tự do động
12
1.7:
Kết cấu khung-vách phẳng
15
2.1:
Phản ứng phi tuyến của cấu kiện bê tông cốt thép
17
2.2:
Các giai đoạn làm việc của kết cấu bê tông cốt thép
18
2.3:
Quan hệ độ võng của dầm thí nghiệm
19
2.4:
Sự suy giảm độ cứng của dầm thí nghiệm
20
2.5:
Biểu đồ mô men – độ cong của tiết diện bị nứt
21
2.6:
Sự thay đổi độ cứng theo mô men của tiết diện bị nứt
22
2.7:
Ảnh hưởng của lực dọc đến quan hệ mô men – độ cong của
cột có tiết diện chữ nhật
23
3.1:
Mô hình công trình bằng phần mềm phân tích kết cấu Etabs
2016
30
3.2:
Mô men trong dầm khung trục 3 – Trường hợp Ref
31
3.3:
Lực dọc chân cột khung trục 3 – Trường hợp Ref
32
3.4:
Lực dọc chân vách khung trục 3 – Trường hợp Ref
33
3.5:
Mô men chân vách khung trục 3 – Trường hợp Ref
34
3.6:
Hệ số suy giảm độ cứng dầm – Trường hợp Brandson
36
3.7:
Hệ số suy giảm độ cứng cột – Trường hợp CSA
38
3.8:
Hệ số suy giảm độ cứng dầm – Trường hợp CSA
39
3.9:
Hệ số suy giảm độ cứng cột – Trường hợp P&P
40
3.10:
Hệ số suy giảm độ cứng vách – Trường hợp P&P
41
3.11:
Hệ số suy giảm độ cứng cột – Trường hợp E&E
42
3.12:
Chuyển vị ngang công trình
44
3.13:
Mô men nút trái dầm biên
46
3.14:
Lực dọc chân cột biên
47
vii
Số hiệu
Tên hình
hình
Trang
3.15:
Mô men chân cột biên
48
3.16:
Lực dọc chân vách
49
3.17:
Mô men chân vách
50
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với sự bùng nổ dân số và sự phát triển của kỹ thuật xây dựng, ngày càng
nhiều nhà cao tầng được thiết kế và xây dựng. Cùng với tầm quan trọng của loại
công trình này, các phương pháp tính toán tải trọng cũng như phân tích ứng xử liên
tục được thay đổi để phù hợp hơn với tính chất của công trình. Hai loại tải trọng
được đặc biệt quan tâm cho công trình này là gió và động đất.
Trung tâm Hành chính - TP Đà Nẵng
Tòa nhà Bitexco – TP HCM
Int.Commerce Centre – Hong Kong
World Financial Center – Shanghai
Hình 1: Nhà nhiều tầng
Trong suốt thời gian kể từ khi các nhà cao tầng được đưa vào tính toán và
thiết kế, đã có nhiều sự thay đổi trong quan niệm tính toán và bố trí kết cấu cho loại
công trình này. Nếu như trước đây, công trình cao tầng phải được xem là vật cứng
tuyệt đối, không chịu hư hỏng khi có động đất để đảm bảo sinh mạng con người và
tải sản thông qua việc bảo vệ công trình. Thì ngày nay, mục tiêu thiết kế được thay
đổi, công trình có thể bị hư hại, nhưng không được sụp đổ để đảm bảo an toàn cho
2
tính mạng và tài sản của con người. Đây là bước chuyển biến quan trọng, bởi lúc
này công trình được cho phép có hư hại, và như vậy cho phép công trình có thể bị
suy giảm độ cứng, dao động của công trình cũng từ đó mà thay đổi. Sự hư hại của
công trình được kể đến thông qua việc cho phép xuất hiện các vết nứt khi phân tích
kết cấu, và do đó độ cứng kết cấu sẽ bị suy giảm đáng kể. Chuyển vị ngang công
trình sẽ tăng lên và do đó hiệu ứng thứ cấp P-Delta càng tăng và gây nguy hại cho
công trình. Đây là bài toán quan trọng và đã được đưa vào các tiêu chuẩn thiết kế
trên thế giới.
2. Tình hình nghiên cứu về sự suy giảm độ cứng kết cấu
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9386 : 2012 về thiết kế công trình chịu động đất
[1] cho phép kể đến sự suy giảm độ cứng kết cấu thông qua một hệ số duy nhất, rất
đơn giản trong tính toán. Các tiêu chuẩn tính toán khác như ACI 318M-11 [2],
CSA-A23.3-04 [3] cũng đã đưa các hệ số suy giảm độ cứng vào tính toán, tuy nhiên
có phần phức tạp hơn. Hiện cũng có nhiều nghiên cứu thực nghiệm về sự suy giảm
độ cứng kết cấu, điển hình là các nghiên cứu của Branson DE [4], Elwood KJ,
Eberhard MO. [5] và Paulay T., Priestley M.J.N. [6]. Các nhóm nghiên cứu đưa ra
các đề xuất về hệ số suy giảm độ cứng kết cấu riêng cho từng loại cấu cấu kiện và
mức độ chịu lực khác nhau, tuy có phần phức tạp khi áp dụng nhưng lại sát với sự
làm việc thực của kết cấu.
Ứng dụng các kết quả nghiên cứu của về hệ số suy giảm độ cứng này, các
nhóm nghiên cứu M.H. Vo, L.N. Nguyen [7], V.H. Ho [8] và M. C. Marin, M. K.
El Debs [9] đã mô phỏng ứng xử của kết cấu khung chịu tải trọng động đất và từ đó
đưa ra các nhận xét về sự làm việc của công trình.
Tuy nhiên, ứng xử tổng hợp của một công trình khi được kể đến sự suy giảm
độ cứng lại chưa được phân tích thỏa đáng, đây chính là lý do để thực hiện nghiên
cứu đề tài:
“Ứng xử của nhà cao tầng khi kể đến
sự suy giảm độ cứng các cấu kiện”
3. Mục tiêu của đề tài
Trong việc phân tích ứng xử kết cấu thì độ cứng công trình là nhân tố rất quan
trọng, quyết định đặc trưng dao động của công trình, và do đó quyết định tải trọng
ngang (gió động và động đất) tác dụng lên công trình. Khi hai loại tải trọng này thay
đổi, có thể về cả trị số lẫn bản chất thì ứng xử của công trình (dao động, nội lực,
chuyển vị, bố trí cốt thép) cũng sẽ thay đổi theo. Thông qua việc nghiên cứu ứng xử
của công trình khi kể để sự suy giảm độ cứng kết cấu, ta có thể đưa ra những hướng
3
dẫn cụ thể hơn cho việc thiết kế công trình cao tầng chịu tải trọng động đất và gió
động.
Mục tiêu của đề tài nhằm nghiên cứu sự suy giảm độ cứng của kết cấu bê tông
cốt thép và ảnh hưởng của nó tới tác động của gió động, động đất lên ứng xử của
công trình xây dựng. Trong nghiên cứu này, các hệ số suy giảm độ cứng kết cấu sẽ
được tổng hợp và áp dụng trong việc phân tích ứng xử của công trình cao tầng bê
tông cốt thép. Các kết quả thu được sẽ được dùng để phân tích sự thay đổi của phản
ứng dao động, chuyển vị ngang công trình và nội lực trong các cấu kiện chịu lực cơ
bản của kết cấu để đưa ra các kiến nghị cho việc thiết kế công trình.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các công trình cao tầng bê tông cốt thép có
hệ khung - vách chịu lực. Phạm vi nghiên cứu của đề tài bao gồm các vấn đề: các
yếu tố ảnh hưởng tới độ cứng của kết cấu và ảnh hưởng của sự suy giảm độ cứng tới
tác động của gió động và động đất lên kết cấu.
5. Nội dung thực hiện
Lý thuyết:
Nghiên cứu độ cứng và các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng;
Nghiên cứu ý nghĩa và vai trò của độ ứng trong tính toán kết cấu;
Tính toán tải trọng ngang tác động lên công trình khi có kể đến sự suy giảm
độ cứng kết cấu,
Tính toán
- Phân tích ứng xử của công trình bê tông cốt thép khi có kể đến sự suy
giảm độ cứng kết cấu bằng phần mềm Etabs
6. Bố cục đề tài
Chương 1: Nghiên cứu độ cứng và các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng, ý nghĩa
vai trò của độ cứng trong tính toán kết cấu
Chương 2: Tính toán tải trọng ngang tác động lên công trình khi có kể đến sự
suy giảm độ cứng kết cấu
Chương 3: Mô hình và phân tích ứng xử của công trình bê tông cốt thép khi
có kể đến sự suy giảm độ cứng kết cấu bằng phần mềm Etabs
Kết luận và kiến nghị.
4
CHƢƠNG 1 .
TỔNG QUAN VỀ NHÀ CAO TẦNG VÀ ĐỘ CỨNG CÔNG TRÌNH
Trong chương này, tác giả đề cập đến sự làm việc của kết cấu chịu lực của nhà
nhiều tầng, đồng thời cũng nói đến độ cứng công trình và ảnh hưởng của nó đến
ứng xử công trình. Sự phát triển của kết cấu nhà cao tầng là một xu thế tất yếu và do
đó việc nghiên cứu sự làm việc của kết cấu này là một vấn đề hiển nhiên cần được
thực hiện. Đối với nhà cao tầng, độ cứng công trình có ảnh hưởng mang tính quyết
định đến các đặc trưng dao động của công trình và do đó ảnh hưởng đến tải trọng
cũng như ứng xử của công trình. Chương này nêu tổng quan về nhà nhiều tầng và
xu hướng trát triển trong tương lai của dạng công trình này ở Việt Nam. Các khái
niệm độ cứng cũng như các công thức được phát triển trước đây về ảnh hưởng của
độ cứng công trình đến ứng xử của kết cấu cũng được thu thập và nêu lên.
1.1. Nhà cao tầng và xu hướng phát triển
1.1.1. Tổng quan về nhà cao tầng ở Việt Nam
Trên thế giới các công trình cao tầng đã có lịch sử phát triển lâu đời và đã đạt
đến những trình độ cao về thiết kế kết cấu, công nghệ xây dựng, vật liệu … Đỉnh
điểm là tại Mỹ vào những năm 60-70 của thế kỷ trước và tập trung tại một số thành
phố lớn như Chicago, Los Angeles và New York.
Tại Việt Nam từ trước những năm 1945 các công trình cao tầng ở Việt Nam chủ
yếu chỉ là các khu nhà tập thể cao từ 4 -5 tầng và tập trung chủ yếu ở một số thành phố
như Hà Nội, Hải Phòng. Khi Mỹ đưa quân vào miền Nam Việt Nam vào những năm
60 của thế kỷ trước kéo theo nhiều thay đổi về mặt kinh tế xã hội cũng như hạ tầng kỹ
thuật của các đô thị đặc biệt là Sài Gòn. Cũng chính tại đây vào thời gian này, các
công trình cao tầng bắt đầu được du nhập vào Việt Nam. Tiêu biểu là các cao ốc:
Thư viện Quốc gia, Trụ sở Việt Nam Thương tín, Bệnh viện Chợ Rẫy, Cao ốc
chung cư 727 Trần Hưng Đạo, Khách sạn Palace, Khách sạn Caravel… Phần lớn
các công trình cao tầng thời gian này được thiết kế có chiều cao khiêm tốn, cao nhất
cũng chỉ khoảng 14 tầng nhưng đã đánh dấu sự xuất hiện của công trình cao tầng tại
Việt Nam. Năm 1987 khách sạn Hà Nội cao 11 tầng được xây dựng tại Hà Nội là
công trinh cao tầng được xây dựng thí điểm ở miền Bắc. Sau 1975 các công trình
cao tầng ở Việt Nam có phát triển nhưng rất chậm vì lý do quá trình chuyển đổi nền
kinh tế từ bao cấp sang kinh tế thị trường. Từ năm 1996 đến nay do chính sách đổi
mới cùng với quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, cơ sở hạ tầng đã
tạo điều kiện đẩy mạnh xây dựng, phát triển nhà cao tầng ở các đô thị lớn nhưng
chủ yếu cũng chỉ tập trung ở 2 thành phố là Hà Nội và Hồ Chí Minh.
5
Có thể kể đến một số công trình nhà cao tầng tiêu biểu ở Việt Nam hiện nay
như sau:
- Tòa nhà Keangnam Hanoi Landmark: với chiều cao: 336 m gồm 72 tầng
bao gồm 2 cao ốc văn phòng 50 tầng cùng với 1 tháp cao 72 tầng. Chức năng: Nhà
ở, trung tâm thương mại, văn phòng và khách sạn;
- Tòa nhà Hanoi Lotte Center: với chiều cao 267 m gồm 65 tầng với 5 tầng
hầm, là một tổ hợp thương mại, văn phòng, khách sạn, nhà ở;
- Toà nhà Bitexco Tower: Cao 262,5 m với 68 tầng, được thiết kế dựa theo
nguyên mẫu của hoa sen, quốc hoa của Việt Nam. Với thiết kế bằng kính ấn tượng
cộng thêm khu đỗ trực thăng, tháp Bitexco hiện là toà nhà cao nhất TP HCM;
- Tháp VietcomBank: với chiều cao 205m là trụ sở mới của Vietcombank
rộng 55.000m2 nhìn ra sông Sài Gòn, được đưa vào hoạt động ngày 07/11/2015 cao
206m với tầng, 04 tầng hầm;
- Trung tâm Hành chính Đà Nẵng: với chiều cao 166,9m có thiết kế giống
như ngọn hải đăng và sở hữu công nghệ quản lý hiện đại, Trung tâm Hành chính Đà
Nẵng là toà nhà cao nhất thành phố. Không những vậy, công trình này còn được
đánh giá cao bởi tính thân thiện với môi trường.
a) Keangnam Hanoi Landmark
b) Hanoi Lotte Center
c) Bitexco Tower
d) VietcomBank Tower
Hình 1.1: Một số công trình cao tầng bê tông cốt thép
6
1.1.2. Hệ kết cấu chịu lực của nhà cao tầng
Các công tình cao tầng hiện nay loại hình kết cấu phổ biến nhất là khung và
khung-vách. Hệ kết cấu khung được làm bằng thép hoặc bê tông cốt thép. Hệ kết
cấu khung có ưu điểm vượt trội so với kết cấu khối xây được sử dụng trước đó. Như
kết cấu tương đối đơn giản, được hình thành bởi các cột và dầm liên tục, có đặc
điểm là tương đối nhẹ giúp giảm trọng lượng bản thân công trình. Đồng thời hệ kết
cấu khung cho phép kết cấu có ứng xử dẻo, hạn chế các phá hoại mang tính “dòn”
và “phát triển” như đối với kết cấu khối xây. Tuy nhiên kết cấu khung cũng có một
số hạn chế khi sử dụng cho các công trình cần không gian rộng như văn phòng hay
trung tâm thương mại do tương đối nhiều cột, chiều cao dầm lớn. Hệ kết cấu khung
thường chỉ thích hợp cho các công trình dưới 25 tầng, với công trình cao hơn hoặc
yêu cầu về không gian lớn hệ kết cấu khung không thích hợp.
Hệ kết cấu với các biến thể của
lõi phía trong
Hệ kết cấu với các biến thể của
vỏ phía ngoài
Hình 1.2: Một số hệ kết cấu nhà cao tầng
Một dạng kết cấu cũng được sư dụng rất phổ biến trong nhà cao tầng là hệ kết
cấu khung - vách (Hình 1 - 4). Hệ kết cấu khung – vách là sự kết hợp giữa hai loại
hình kết cấu vách và khung cùng chịu tải trọng cho công trình. Hệ kết cấu này có ưu
điểm nổi bật so với kết cấu khung chính là sự tương tác giữa hai hình thái biến dạng
dạng cắt (của khung) và biến dạng dạng uốn (của vách) làm tăng độ cứng của cả hệ.
Loại kết cấu này thích hợp với công trình từ 10 đến 50 tầng và có thể cao hơn. Nếu
sử dụng một số kết cấu kết hợp khác, hệ kết cấu này có thể áp dụng cho công trình
đạt tới 80 tầng.
7
Hình 1.3: Mô hình chịu lực của kết cấu khung-vách
Một dạng kết cấu cũng khá phổ biến và được sử dụng rộng rãi hiện nay là kết
cấu lõi. Kết cấu lõi thường được cấu thành bởi các vách thang máy và thang bộ. Kết
cấu dạng lõi là kết cấu không gian có thể chịu được tải trọng đứng, lực cắt, mô men
và xoắn theo hai phương. Hình dạng của lõi phụ thuộc vào yêu cầu bố trí mặt bằng
kiến trúc hoặc kỹ thuật, có thể thay đổi từ lõi đơn tới nhiều lõi. Hạn chế của hệ kết
cấu này chính là kích thước của lõi thường bị giới hạn, phụ thuộc kiến trúc do đó
hiệu quả chịu lực ngang và tính truyền lực của sàn sẽ không cao khi kết cấu làm
việc như một công son. Hệ kết cấu này phù hợp nhất với công trình cao khoảng 40
tầng.
Mộ loại hình kết cấu được sư dụng là kết cấu ống. Kết cấu ống được sử dụng
chủ yếu cho các công trình siêu cao tầng như tòa nhà như Aon Center (Chicago) 83
tầng cao 346m, Willis Tower (Chicago) 108 tầng cao 442m và World Trade Center
(New York) 110 tầng cao 417m. Ban đầu hệ kết cấu ống được cấu tạo bởi cách bố
trí nhiều cột và dầm sát nhau. Sau đó hệ kết cấu này được phát triển với sự xuất hiện
của nhiều kiểu giằng chéo, tạo thành hệ giàn tại mặt ngoài công trình. Hệ kết cấu
ống kết hợp giằng chép phát huy tối đa khoảng cách cột biên xung quanh nhà. Xét
về khía cạnh kinh tế hệ kết cấu này nên áp dụng với nhà cao trên 40 tầng. Tuy
nhiên, hệ kết cấu này cũng có những khuyết điểm nhất định.
Các hệ kết cấu phức tạp như hệ siêu khung, giàn không gian, bó lõi được áp
dụng cho những công trình có chiều cao lớn, rất lớn. Điển hình là tòa tháp Burj
Khalifa Dubai, sử dụng hệ kết cấu bó lõi kết hợp đai biên đã cho phép công trình
đạt tới chiều cao 828m (160 tầng), hiện nay là công trình nhà cao nhất thế giới.
Kết cấu có tầng cứng, loại kết cấu này được phát triển dựa trên nguyên lý
chuyển hóa lực cắt tầng từ lõi trung tâm thành lực dọc trong cột nằm ở biên công
trình khi chịu tải trọng ngang, thông qua một hoặc nhiều dầm cứng bố trí tại các vị
8
trí hợp lý theo chiều cao, giúp tăng đáng kể độ cứng ngang của công trình. Hệ kết
cấu tầng cứng còn có ưu điểm là hạn chế ảnh hưởng của hiện tượng chênh lệch biến
dạng co ngắn giữa cột ngoài và lõi do lực dọc gây ra. Hiện nay, hệ kết cấu này được
áp dụng rất nhiều.. Với ưu thế về khả năng làm việc, hệ kết cấu lõi - tầng cứng
công trình có thể đạt tới 150 tầng.
Bên cạnh sự phát triển về chiều cao và loại hình kết cấu, các công trình cao
tầng và siêu cao tầng còn là nơi mà các vật liệu mới và công nghệ tiên tiến được
triển khai áp dụng, xuất phát từ những đòi hỏi cao về kỹ thuật cần phải xử lý trong
thiết kế và thi công xây lắp. Vật liệu composite cũng bắt đầu được sử dụng cho các
công trình cao tầng. Kết cấu thép cũng đóng vai trò quan trọng, tạo nên sự phát triển
rõ nét đối với nhà cao tầng sử dụng loại vật liệu này. Ngày nay, những ưu thế về
tính kinh tế, độ cứng, tính cản lớn của bê tông kết hợp với tính nhẹ, dễ xây dựng của
thép đã mở ra thời kỳ mới cho việc ứng dụng các loại hình kết cấu hỗn hợp lớn như
siêu cột, siêu khung.
1.1.3. Xu hướng phát triển của nhà cao tầng
Với tính năng của hệ kết cấu bên trong và bên ngoài của nhà cao tầng mà ở
nước ta trong hai thập niên vừa qua, nhà cao và siêu cao đã được xây dựng nhiều tại
Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh và một số thành phố lớn khác trong nước. Do quỹ
đất đô thị hạn hẹp, mật độ dân số cao nên việc phát triển những dự án cao tầng, hệ
thống tàu điện ngầm, tàu điện trên cao và các hệ thống hạ tầng kỹ thuật đô thị khác
trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa là điều khó tránh khỏi. Bảng 1-1
liệt kê một số công trình cao tầng ở Việt Nam.
Điển hình cho các dự án siêu cao là các tòa tháp Bitexco (68tầng, cao 262m),
Hanoi Keangnam Landmark Tower (70tầng, cao 330m), Hanoi Lotte Center
(65tầng, cao 268m). Cả ba công trình này đều sử dụng hệ kết cấu khung lõi kết hợp
với tầng cứng và đều được thiết kế bởi công ty tư vấn nước ngoài. Các đơn vị trong
nước thường đóng vai trò giúp đỡ hoặc thầu phụ. Nguyên nhân chính là do các kỹ
sư Việt Nam chưa có cơ hội để trải nghiệm các giải pháp kết cấu hiện đại cho nhà
siêu cao tầng hiện đã và đang phát triển mạnh trên thế giới.
9
Bảng 1.1: Thống kê một số công trình cao tầng ở Việt Nam
Công trình
Số tầng
Công
Địa điểm
năng
xây dựng Hầm Nổi
Chiều
Tiêu
cao H Hệ kết cấu
chuẩn
thiết kế
(m)
Khung lõi +
Keangnam
Hỗn hợp Hà Nội
2
70
330
Lotte Center
Hỗn hợp Hà Nội
5
65
268
Vietinbank
Hỗn hợp Hà Nội
3
68
263
Hỗn hợp TP HCM
3
68
262
Hỗn hợp TP HCM
4
40
164
Khung lõi
VN
Hà Nội
2
38
141
Khung vách
VN
Indochina Plaza Hỗn hợp Hà Nội
3
37
135
Khung lõi
Mỹ
2
36
167
Khung lõi
VN-Mỹ
Bitexco Financial
Tower
Time Square
Trụ sở HANDICO
Trung tâm hành
chính Đà Nẵng
Văn
phòng
Văn
phòng
Đà Nẵng
tầng cứng
Khung lõi +
tầng cứng
Siêu khung
Khung lõi +
tầng cứng
VN-Mỹ
VN-Mỹ
VN-Mỹ
VN-Mỹ
Trong khoảng thời gian từ năm 1990 đến nay, ở nước ta cũng có một số
nghiên cứu liên quan đến nhà cao tầng như: Nghiên cứu công nghệ xây dựng nhà
cao tầng (Viện KHCN Xây dựng, 1993~1995), biên soạn Tiêu chuẩn thiết kế công
trình trong vùng có động đất (Viện KHCN Xâydựng, 1998~2000), Nghiên cứu các
giải pháp thiết kế kháng chấn (Viện KHCN Xây dựng, 2000~2002), Nghiên cứu
thiết kế nhà cao tầng (Trường đại học kiến trúc HàNội, 2001~2004), Nghiên cứu
các cấu tạo kháng chấn (Trường đại học xây dựng, 2000~2002).
Đáng chú ý là các nghiên cứu gần đây của hai đề tài Nghị định thư giữa Việt
Nam và Bulgaria do nhóm tác giả PGS. TS. Nguyễn Xuân Chính, GS. TSKH
Nguyễn Đăng Bích, TS. Trịnh Việt Cường, TS. Nguyễn Đại Minh thuộc Viện Khoa
học Công nghệ Xây dựng thực hiện với nội dung “Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà
caotầng bê tông cốt thép chịu động đất” năm 2008 và “Nghiên cứu đánh giá khả
năng kháng chấn của các chung cư nhiều tầng và đề xuất giải pháp khắc phục” năm
2011. Hai đề tài trên tập trung vào hướng dẫn thiết kế nhà cao tầng bằng bê tông cốt
thép chịu tác động của động đất và hướng dẫn đánh giá khả năng kháng chấn của
chung cư cũ cao tầng hiện hữu và các giải pháp gia cường hiệu quả khi chịu động
đất. Nói chung, các nghiên cứu này phần nào cũng đóng góp nâng cao chất lượng
thiết kế cho kết cấu nhà cao tầng của cả nước trong thời gian qua.
10
1.2. Độ cứng công trình bê tông cốt thép
1.2.1. Khái niệm độ cứng kết cấu
Theo như luân văn Thạc sĩ của Hồ Việt Hùng [8], độ cứng là khả năng chống
lại biến dạng của một cấu kiện, bộ phận kết cấu hoặc hệ kết cấu dưới tác dụng của
ngoại lực. Giá trị của độ cứng biểu diễn mối quan hệ giữa tải trọng và biến dạng. Độ
cứng không phải là một giá trị bất biến mà thay đổi trong quá trình làm việc của cấu
kiện hoặc kết cấu dưới tác dụng của tải trọng.
Tuỳ theo cách thức xác định mà độ cứng chia làm 3 loại: độ cứng ban đầu, độ cứng
cát tuyến và độ cứng tiếp tuyến. Cách thức xác định 3 loại độ cứng này được minh
hoạ trong Hình .
Hình 1.4: Độ cứng công trình bê tông cốt thép
Hình 1.4 cho thấy phản ứng của kết cấu khi hệ chịu tải trọng ngang, đường
cong phản ứng là đường biểu diễn quan hệ giữa lực cắt đáy V với tổng chuyển vị
ngang . Độ cứng ban đầu đàn hồi K0 của kết cấu được xác định bằng độ dốc ban
đầu của đường cong phản ứng, đây là giai đoạn làm việc tuyến tính xảy ra ở hầu hết
các vật liệu xây dựng. Độ cứng cát tuyến Ks là độ dốc của đường thẳng nối tâm O
tới các điểm trên đường cong phản ứng (tương ứng với các cấp tải trọng). Các vật
liệu xây dựng thông thường đều có độ cứng ban đầu K0 lớn hơn độ cứng cát tuyến
Ks. Trong miền dẻo, độ cứng của kết cấu thường được xác định bằng độ cứng tiếp
tuyến Kt, đó là độ dốc của đường tiếp tuyến với đường cong phản ứng. Sự giảm giá
trị Kt cho thấy giai đoạn mềm hoá biến dạng của kết cấu.
Độ cứng được sử dụng nhiều nhất trong tính toán kết cấu là độ cứng cát
tuyến, giá trị của độ cứng cát tuyến phản ánh được biến dạng của hệ kết cấu ứng với
các cấp của tải trọng. Theo định nghĩa như trong Hình , độ cứng cát tuyến được xác
định bằng công thức sau:
11
(1)
Trong đó, F là tải trọng (lực, mô men) còn là biến dạng (chuyển vị, góc
xoay) của hệ kết cấu.
Độ cứng cũng có sự phân biệt theo cấp độ của vật thể, đó là độ cứng của cấu
kiện và độ cứng của hệ kết cấu (hay độ cứng tổng thể). ở cấp độ cấu kiện, tuỳ theo
loại tải trọng và biến dạng tương ứng mà có các loại độ cứng: độ cứng dọc trục, độ
cứng chống uốn, độ cứng chống xoắn và độ cứng chống cắt. ở cấp độ hệ kết cấu,
tuỳ theo phương của tải trọng mà độ cứng được phân ra thành độ cứng theo phương
đứng và độ cứng theo phương ngang.
1.2.2. Ảnh hưởng của độ cứng đến các đặc trưng dao dộng công trình
Ứng xử của công trình cao tầng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khách quan và chủ
quan. Trong đó yếu tố chủ quan là độ cứng của công trình và yếu tố khách quan là
tải trọng động tác dụng lên công trình. Dưới tác dụng của tải trọng động, biến dạng,
chuyển vị và nội lực trong kết cấu thay đổi theo thời gian. Sự dịch chuyển của các
khối lượng trên công trình với một gia tốc nhất định phát sinh ra các lực quán tính
đặt tại các khối lượng và gây ra hiện tượng dao động của công trình.
Bài toán dao động công trình đặt ra các nhiệm vụ: xác định phản ứng động
(nội lực, chuyển vị) để kiểm tra điều kiện bền và điều kiện cứng, xác định tần số
dao động để kiểm soát hiện tượng cộng hưởng, xác định kiểm soát gia tốc dao động
cực đại để đảm bảo công năng sử dụng của công trình. Một phương pháp đơn giản
thường gặp để giải các bài toán động là phương pháp tĩnh. Lực quán tính được kể
đến như một lực tĩnh tại thời điểm khảo sát và được đưa vào phương trình cân bằng
động theo nguyên lý D’Alembert.
Nếu gọi ω là tần số dao động riêng của hệ khi không có lực cản. Chu kỳ dao
động của hệ không có lực cản được xác định theo biểu thức:
(2)
Trong đó:
m là khối lượng của hệ và k là độ cứng của hệ.
Biểu thức trên cho thấy mối quan hệ giữa chu kỳ dao động riêng và độ cứng
của hệ. Khi độ cứng của hệ tăng thì chu kỳ dao động riêng của hệ sẽ giảm xuống và
ngược lại, điều này được minh hoạ trong Hình 1.5.
12
Hình 1.5: Mối quan hệ giữa chu kỳ dao động riêng và độ cứng
Công trình xây dựng thường có mô hình tính toán với số bậc tự do động lớn
hơn 1. Hình là mô hình tính toán thường được sử dụng cho khung có nhiều bậc tự
do động với sự chấp nhận các giả thiết:
(i)
bản sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó;
(ii)
các cột hoặc các bộ phận thẳng đứng chịu lực không có khối lượng
nhưng có tổng độ cứng là r và có biến dạng dọc trục không đáng kể;
(iii)
cơ cấu phân tán năng lượng được biểu diễn bằng bộ giảm chấn thuỷ
lực. Với các giả thiết trên, mỗi tầng của công trình được mô hình hoá
với ba bậc tự do là hai chuyển vị ngang và một chuyển vị xoay quanh
trục thẳng đứng đi trọng tâm sàn. Trong trường hợp bài toán phẳng,
mỗi tầng chỉ còn một bậc tự do là chuyển vị theo phương ngang.
Hình 1.6: Mô hình tính toán của hệ kế cấu có nhiều bậc tự do động
Khi hệ chịu tải trọng bất kỳ, dưới tác dụng của ngoại lực Fk(t) , các khối lượng
mk của hệ kết cấu sẽ có chuyển vị theo phương ngang xk(t) với k = 1, 2, .., n. Trên
13
cơ sở nguyên lý D’Alembert, ta có được phương trình dao động riêng của hệ như
sau :
(3)
Để cho hệ kết cấu dao động được, tức là tồn tại véc tơ biên độ dao động {A}
khác véc tơ 0, điều kiện cần và đủ là:
(4)
Phương trình (4) được gọi là phương trình tần số vòng của hệ dao động,
nghiệm của phương trình là tần số vòng của các dao động riêng. Từ tần số vòng ta
có thể xác định tần số và chu kỳ của các dao động riêng thông qua các biểu thức:
(5)
Dạng của dao động riêng được biểu diễn thông qua véc tơ dạng riêng {F} và
được xác định theo phương trình dạng dao động:
(6)
Các phương trình (3)-(6) cho thấy các đặc trưng dao động của hệ kết cấu (chu
kỳ và dạng của dao động riêng) phụ thuộc vào hai tính chất của kết cấu đó là độ
cứng và khối lượng. Trong khi khối lượng của một công trình cụ thể là một hằng số
và có thể xác định một cách chính xác, thì giá trị của độ cứng lại phụ thuộc vào mô
hình tính toán của hệ. Ma trận độ cứng được lập trên cơ sở chấp nhận mô hình khối
lượng tập trung và độ cứng của công trình là tổng độ cứng của cột, trên thực tế
những giả thiết này là chưa chính xác và có thể mang lại sai số đáng kể trong kết
quả tính toán.
Việc phân tích hệ có một hay nhiều bậc tự do động như đã trình bày ở trên cho
thấy độ cứng của hệ có ảnh hưởng quan trọng tới phản ứng của hệ dưới tác dụng
của tải trọng động bất kỳ. Độ cứng hay ma trận độ cứng đóng vai trò là các hệ số để
giải các phương trình tìm chu kỳ và dạng của các dao động riêng. Sự thay đổi độ
cứng của kết cấu dẫn tới sự thay đổi rõ rệt của chu kỳ dao động riêng, độ cứng tăng
thì chu kỳ dao động riêng của hệ giảm, và ngược lại, khi giảm độ cứng của hệ thì
chu kỳ dao động riêng sẽ tăng lên.
Các đặc trưng dao động của công trình này sau đó lại mang ý nghĩa quyết định
đến tải trọng động tác dụng lên công trình như: gió động và động đất và từ đó ảnh
hưởng trực tiếp đến chuyển vị ngang công trình và nội lực kết cấu. Ảnh hưởng trực
tiếp đến độ bền công trình và chất lượng sử dụng công trình.
14
1.2.3. Ảnh hưởng của độ cứng đến chuyển vị ngang của công trình
Đối với công trình cao tầng, chuyển vị ngang của công trình là một yếu tố
mang ý nghĩa quan trọng đến độ bền và điều kiện sử dụng công trình. Dưới đây,
luận văn sẽ tóm tắt lại đóng góp của độ cứng công trình đến việc tính toán chuyển
vị ngang nhà cao tầng có kết cấu khung vách để từ đó nêu lên ảnh hưởng của độ
cứng đến chuyển vị ngang của công trình.
Đối với nhà cao tầng chuyển vị, nội lực trong các kết cấu sinh ra chủ yếu do
tải trọng ngang nên hệ các vách thẳng đứng có vai trò quyết định đảm bảo ổn định
tổng thể, độ nghiêng, chuyển vị của toàn bộ công trình. Khi kết cấu khung-vách
chịu tải trọng ngang, các dạng chuyển vị tự do khác nhau của vách và của khung
làm cho chúng tương tác ngang thông qua bản sàn hoặc dầm. Sức kháng theo
phương ngang được tạo ra bởi các vách và khung trong hướng uốn song song, sự
ràng buộc để chuyển vị ngang giống nhau do những tấm sàn cứng, nên tương tác
theo phương ngang qua tác động cắt trong tấm sàn. Do đó, sự phân phối riêng biệt
của tải trọng ngang lên vách và lên khung là rất khác nhau từ tải trọng ngoài. Sự
tương tác ngang là hiệu quả có thể ảnh hưởng đến độ cứng ngang trong phạm vi nhà
khung-vách lên tới 50 tầng hoặc nhiều hơn.
Khá phổ biến trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng đều cho rằng các vách cứng
và các lõi chống lại tất cả tải trọng ngang, các khung chỉ thiết kế để chịu tải trọng
đứng. Giả thiết này sẽ phát sinh một số sai số nhỏ cho những tòa nhà dưới 20 tầng
với khung dẻo, và có thể trong nhiều trường hợp khi các khung là cứng và các tòa
nhà cao hơn, vai trò của khung khi chịu lực ngang là đáng kể nếu mà không được
xét đến, có thể dẫn đến thiết kế nhiều kết cấu bất hợp lý và kém hiệu quả.
Nghiên cứu phân tích ban đầu của kết cấu khung-vách cho thấy các dạng
tương tác giữa khung và vách là yếu tố ảnh hưởng lớn đến độ cứng của kết cấu.
Trong phân tích xử lý khung-vách không xoắn, mở ra một tầm nhìn rộng hơn về sự
làm việc của chúng, đồng thời cung cấp sự hiểu biết tốt hơn về chất lượng và số
lượng của ảnh hưởng tương đối giữa khung và vách. Nó cũng đem lại một phương
pháp phân tích thủ công gần đúng nhanh, hữu ích trong thiết kế sơ bộ khung-vách.
Khung-vách phẳng trong Hình 1.7 có thể được trình bày cho một trong hai kết
cấu với sự tương tác khung và vách trong cùng một mặt phẳng, hoặc với khung và
vách trong mặt phẳng song song. Từ đó, trong kết cấu không xoắn, khung và vách
song song dịch chuyển giống nhau, chúng có thể mô hình hóa bởi một mô hình liên
kết phẳng.
15
Các giải pháp phân tích đòi hỏi các kết cấu được trình bày bởi một mô hình
thống nhất liên tục Hình với tất cả các thành phần làm lệch hướng giống nhau. Các
giả định sau đây được áp dụng để đạt được điều này:
- đặc trưng của các bộ phận của khung-vách không thay đổi theo chiều cao;
- các vách có thể được biểu diễn bởi một công xôn chịu uốn, chỉ có biến dạng
uốn.
- các khung có thể được biểu diễn bởi các công xôn chịu cắt liên tục, chỉ có
chuyển vị cắt;
- các bộ phận liên kết có thể được biểu diễn bởi một liên kết cứng ngang trung
gian mà nó chỉ truyền lực ngang và là nguyên nhân gây uốn và cắt công xôn để làm
chuyển vị giống nhau.
Xem xét các khung-vách riêng biệt, với w và q tương ứng là tải phân bố bên
ngoài và lực tương tác phân phối bên trong, có cường độ thay đổi theo chiều cao.
QH là một lực tương tác tập trung ngang, tác động trên đỉnh giữa vách và khung.
Hình 1.7: Kết cấu khung-vách phẳng
(b) Phân tích liên tục cho kết cấu khung-vách; (c) Sơ đồ tự do cho khung và vách
Phương trình chuyển vị ngang được viết như sau:
trong
đó:
;
là
độ
cứng
chống
uốn
(7
)
vách
cứng;
của
được coi như là độ cứng chống cắt của khung;
16
lần lượt là mô men quán tính của cột, mô men quán tính của dầm, chiều
cao cột và chiều dài dầm; H là chiều cao tòa nhà.
Trong phương trình (7), biểu diễn bên trong các dấu ngoặc điều chỉnh hình
dạng của đường cong uốn, còn số hạng trước dấu ngoặc
chi phối độ lớn của
nó. Như vậy, độ cứng công trình càng lớn thì chuyển vị càng bé và ngược lại. Khi
độ cứng của công trình bị suy giảm, chuyển vị công trình sẽ tằng lên nhiều. Chuyển
vị càng tăng thì ảnh hưởng do tải trọng gió động và động đất càng tăng theo. Ảnh
hưởng do hiệu ứng P-Delta cũng tăng lên và như vậy càng giảm độ an toàn kết cấu.
1.3. Kết luận chương
Cùng với sự bùng nổ dân số và sự phát triển khoa học kỹ thuật xây dựng, ngày
càng nhiều công trình cao tầng được thiết kế và xây dựng. Việc tính toán thiết kế
công trình cao tầng phụ thuộc nhiều vào các đặc trưng dao động cũng như tải trọng
tác dụng lên công trình. Hai yếu tố này phụ thuộc rất lớn vào độ cứng kết cấu. Từ
trước đến nay, khi thiết kế công trình người ta thường bỏ qua sự suy giảm độ cứng
của kết cấu khi phân tích ứng xử công trình. Trong các phần tiếp theo của luận văn,
tác giả sẽ đề cập đến hiện tượng suy giảm kết cấu và ảnh hưởng của nó đến ứng xử
của công trình.
