BÁO CÁO TẦNG CỨNG VÀ VỊ TRÍ LÀM VIỆC HIỆU QUẢ TRONG NHÀ CAO TẦNG

Mục đích của đề tài là tìm hiểu vai trò của hệ kết cấu tầng cứng trong nhà cao tầng đồng thời phân tích kết cấu để tìm ra các vị trí làm việc tối ưu trong hệ.AbstractThe purpose of this report is studying the role of Outrigger- braced structure in mutiple-story building and propose the optium locations of outrigger.1. Mở đầuNhà cao tầng là loại công trình xây dựng lớn và phức tạp. Không giống như các công trình thấp tầng khi chịu tác dụng chủ yếu của tải trọng đứng thì nhà cao tầng với chiều cao lớn,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÁO CÁO " TẦNG CỨNG VÀ VỊ TRÍ LÀM VIỆC HIỆU QUẢ TRONG NHÀ CAO TẦNG " Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 TẦNG CỨNG VÀ VỊ TRÍ LÀM VIỆC HIỆU QUẢ TRONG NHÀ CAO TẦNG OUTRIGGER-BRACED STRUCTURE AND OPTIUM LOCATIONS OF OUTRIGGERS IN MUTIPLE-STORY BUILDING SVTH:Trương Quang Hải Lớp 07X1D, Khoa XDDD & CN, Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng , Đại học Đà Nẵng SVTH:Võ Văn Tý Lớp 07X1C, Khoa XDDD & CN, Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng , Đại học Đà Nẵng GVHD: ThS.Trịnh Quang Thịnh Khoa XDDD & CN, Trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Đại học Đà Nẵng Tóm tắtMục đích của đề tài là tìm hiểu vai trò của hệ kết cấu tầng cứng trong nhà ca o tầng đồng thờiphân tích kết cấu để tìm ra các vị trí làm việc tối ưu trong hệ. AbstractThe purpose of this report is studying the role of Outrigger- braced structure in mutiple-storybuilding and propose the optium locations of outrigger.1. Mở đầu Nhà cao tầng là loại công trình xây dựng lớn và phức tạp. Không giống như cáccông trình thấp tầng khi chịu tác dụng chủ yếu của tải trọng đứng thì nhà cao tầng vớichiều cao lớn, sự làm việc của nó như một console có độ mảnh lớn khi chịu tác dụngcủa tải trọng ngang (do gió,do động đất) thì làm cho chuyển vị ngang của công trình lớnảnh hưởng đến tâm lý sử dụng cũng như gây ra nội lực lớn trong hệ kết cấu. Vấn đề đặc ra đối với người thiết kế kết cấu nhà cao tầng là cần tìm ra các giảipháp để làm tăng độ cứng của hệ kết cấu giảm tối đa chuyển vị ngang ở đỉnh và momentngàm của lõi dưới tác dụng của tải trọng ngang (do gió,do động đất) và hệ kết cấu tầngcứng (Outrigger-Braced) được coi là cách thức thực hiện hiệu quả để giải quyết các vấnđề trên. Trong một kết cấu cao tầng số lượng tầng cứng rất ít và được bố trí không liêntục theo chiều cao của nhà. Một câu hỏi đặc ra là vị trí nào cho các tầng cứng để cho hệkết cấu làm việc đạc kết quả tối ưu nhất? Theo đó bài viết này sẽ tìm hiểu, phân tích kếtcấu để đánh giá mức độ hiệu quả của kết cấu và đi tìm vị trí làm việc tối ưu đó trong hệkết cấu.2. Tổng quan Như đã biết tải trọng gió tác dụng vào công trình theo chiều cao nhà thường códạng hình thang là tổ hợp của tải trọng phân bố đều và tải trọng phân bố hình tamgiác.Trong số các bài viết về đề tài này thì chúng đều tập trung phân tích kết cấu mộthoặc hai tầng cứng chịu tải trọng phân bố đều. Trong bài nghên cứu này sẽ tìm hiểu, phân tích chuyển vị đỉnh, moment lõi,moment tầng cứng ở các vị trí khác nhau trong kết cấu nhiều tầng cứng chịu tác dụngcủa tải trọng ngang phân bố đều, từ đó đưa ra kết quả cho các vị trí làm việc tối ưu tronghệ kết cấu nhà cao tầng. 1 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 20123. Nội dung nghiên cứu3.1.Khái quát về hệ kết cấu tầng cứng Một kết cấu tầng cứng cao tầng bao gồm một lõi chính bằng bê tông cốt théphoặc khung giằng bằng thép kết nối với các cột ngoài bởi các console ngang có độ cứnguốn lớn. Lõi có thể được đặc giữa các hàng cột với các tầng cứng được mở rộng ra haibên (Hình 1) hoặc nó có thể nằm ở một bên của tòa nhà với console kết nối với các cộtphía bên kia (Hình 2). Khi tải trọng ngang tác động lên tòa nhà, các cột liên kết với các tầng cứng sẽcản trở sự xoay của lõi, làm giảm chuyển vị và moment trong lõi. Kết quả là làm tăngđộ cứng hiệu quả của kết cấu khi nó làm việc như một console thẳng đứng chịu uốn bởitác dụng của lực kéo trong các cột phía đón gió và lực nén trong của các cột phía khuấtgió. Ngoài những cột được bố trí tại đầu và cuối của các tầng cứng, đó là thôngthường,nhưng để phát huy tối đa sự cản trở của các cột biên đối với sự xoay của cáctầng cứng, bằng cách bố trí một dầm cao hoặc vành đai xung quanh kết cấu ở mức củacác tầng cứng .Để làm cho các tầng cứng và dầm vành đai đủ cứng khi chịu uốn thìchúng có chiều cao ít nhất là một và thường là hai tầng. Hệ thống tầng cứng này là rất hiệu quả trong việc tăng độ cứng uốn của kết cấunhưng nó không làm tăng khả năng chịu cắt mà khả năng chịu cắt chủ yếu do lõi chịu.3.2. Phương pháp phân tích 2 Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 20123.2.1 Các giả thiết phân tích: -Kết cấu là đàn hồi tuyến tính. -Chỉ có lực dọc trục trong các cột. -Các tầng cứng được liên kết cứng với lõi và lõi ngàm cứng với nền. -Các thuộc tính của lõi, cột và các tầng cứng là không đổi suốt chiều cao.3.2.2 Phân tích tương thích của một kết cấu có hai tầng cứng. Một cấu trúc có hai tầng cứng sẽ đực sử dụng để giải t ...