Bài giảng Kết cấu nhà cao tầng: Chương 3 - TS. Nguyễn Hữu Anh Tuấn

Bài giảng Kết cấu nhà cao tầng: Chương 3 Các hệ thống kết cấu chịu tải trọng ngang, cung cấp cho người học những kiến thức như: Hệ sàn phẳng và cột; hệ sàn phẳng, vách cứng và cột; hệ khung cứng; hệ vách đôi coupled shear walls; hệ ống với cột bố trí thưa;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kết cấu nhà cao tầng: Chương 3 - TS. Nguyễn Hữu Anh Tuấn 21/11/2014 BÀI 3 CÁC H TH NG K T C U CH U T I TR NG NGANG M đ u Chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho nhà cao tầng: • Với tải trọng đứng: ngoài việc dùng vật liệu nhẹ thì khó có cách nào khác để giảm ảnh hưởng của tải trọng đứng. • Với tải trọng ngang: có thể giảm ảnh hưởng của tải trọng ngang bằng cách áp dụng một số nguyên lý khi bố trí kết cấu: Để chịu tốt moment lật do tải ngang, bố trí các cấu kiện thẳng đứng càng xa tâm hình học của công trình càng tốt. Lợi dụng các cấu kiện chịu moment lật đó để chịu tải trọng đứng luôn Giảm thiểu khả năng xuất hiện lực kéo dọc trục trong các cấu kiện BTCT khi chịu tải ngang Liên kết các cấu kiện đứng để tận dụng tối đa khả năng chịu tải ngang của các khung biên theo chu vi công trình. Ví dụ, kết cấu ống (Tube structures) gồm có các cột đặt gần nhau theo chu vi nhà, liên kết với nhau bởi các dầm có chiều cao lớn, gần như đáp ứng các các nguyên lý trên.Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 19 21/11/2014 M đ u Gợi ý lựa chọn hệ thống kết cấu cho nhà cao tầng BTCT H SÀN PH NG VÀ C T • Sàn phẳng hai phương được đỡ bởi cột, không có dầm, chiều cao nhà thường không quá 10 tầng để bảo đảm chuyển vị ngang, ít được dùng trong vùng chịu động đất mạnh. • Ứng xử của sàn phẳng khi chịu tải ngang: Phân phối tải ngang đến các cấu kiện đứng, tỷ lệ với độ cứng của chúng. Hạn chế chuyển vị dọc trục và góc xoay của cột và tường. Lúc này sàn làm việc như dầm bẹp bản rộng. Tương thích biến dạng giữa sàn và tường khi chịu tải trọng ngang. Khó cấu tạo cốt thép sàn khi có tập trung ứng suất lớn.Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 20 21/11/2014 H SÀN PH NG VÀ C T Flat plate Flat slab with drop panels Two-way waffle system H SÀN PH NG VÀ C T Phương pháp khung tương đương: Thay sàn bằng hệ dầm hai phương. w1 w2 Tiêu chuẩn ACI cho phép lấy chiều rộng hiệu quả (effective width) w của dầm tương đương bằng ½(w1 + w2) cho cả tải đứng và tải ngang. Các kỹ sư đề nghị lấy w = ¼ (w1 + w2) khi tính khung-sàn chịu tải trọng ngang thì an toàn hơn. Khi giải khung, cần xem xét ảnh hưởng của vết nứt trong sàn, sự tập trung và phân bố cốt thép trong bề rộng dải sàn,vv… đến độ cứng của các cấu kiện. Tuy nhiên, việc tính chính xác sự suy giảm độ cứng là vấn đề khó khăn. Việc chỉ kể ¼ bề rộng dải sàn vào độ cứng của dầm tương đương thường là chấp nhận được.Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 21 21/11/2014 H SÀN PH NG, VÁCH C NG và C T Với nhà cao hơn 10 tầng có thể dùng hệ sàn phẳng được đỡ bởi vách cứng và cột. Các vách cứng có thể có dạng phẳng, hở , kín hoặc kết hợp giữa các dạng đó. Vách phẳng sẽ làm việc tương tự như thanh công-xon mảnh, vách hở thì có ứng xử phức tạp hơn. Trong hầu hết các công trình căn hộ và khách sạn cao tầng thì phần tải trọng ngang được chịu bởi hệ khung (sàn-cột) chỉ bằng khoảng 10-20% phần tải trọng ngang được chịu bởi ...