Tài liệu Bài báo cáo thực tập-nguyên tác kết cấu nhà cao tầng

KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG TS. LÖÔNG VAÊN HAÛI KHOA XAÂY DÖÏNG, TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA TP.HCM 1 Baøi 3: NHÖÕNG NGUYEÂN TAÉC CÔ BAÛN THIEÁT KEÁ KEÁT CAÁU NHAØ CAO TAÀNG BTCT TOAØN KHOÁI 1.Vaät lieäu −Cöôøng ñoä chòu löïc, ñoä beàn moûi, tính bieán daïng, khaû naêng choáng chaùy. −Maùc Beâtoâng ≥ 300 (BTCT thöôøng), ≥ 350 (BTCT öùng löïc tröôùc.) −Duøng theùp cöôøng ñoä cao, coù theå duøng theùp hình trong keát caáu hoãn hôïp theùp−BTCT. -Troïng löôïng keát caáu aûnh höôûng ñeán taûi troïng ñoäng ñaát 2.Hình daïng coâng trình a/Maët baèng −ñôn giaûn, neân ñoái xöùng, traùnh duøng MB traûi daøi hoaëc coù caùc caùnh maûnh. −MB hình chöõ nhaät: thoûa L/B ≤ 6 (vôùi caáp phoøng choáng ñoäng ñaát ≤ 7). −MB goàm phaàn chính vaø caùc caùnh nhoû: tyû soá chieàu daøi caùnh vaø chieàu roäng caùnh neân thoûa l/b ≤ 2 (vôùi caáp phoøng choáng ñoäng ñaát ≤ 7) . 2 Maët baèng 3 Maët baèng 4 Maët baèng 5 Maët baèng 6 b/Hình daïng theo phöông ñöùng −ñeàu hoaëc thay ñoài ñeàu, giaûm kích thöôùc daàn leân phía treân. −Theo chieàu cao, khoâng neân thay ñoåi vò trí troïng taâm vaø taâm cöùng cuûa maët baèng caùc taàng. - Traùnh môû roäng ôû taàng treân hoaëc nhoâ ra cuïc boä quaù nhieàu (nguy hieåm khi ñoäng ñaát). 7 c/Chieàu cao nhaø 3.Choïn heä keát caáu chòu löïc Structural Analysis & design of Tall Buildings – Bungale S. Taranath – Mc Graw Hill, 1988 Theo Taranath B.S, ñoái vôùi nhaø cao taàng, heä chòu löïc baèng BTCT: 8 Choïn heä keát caáu chòu löïc Yeâu caàu khoâng gian kieán truùc −Nhaø ôû (chung cö ), khaùch saïn khoâng yeâu caàu khoâng gian lôùn → töôøng (vaùch) cöùng chòu löïc. −Nhaø coù chöùc naêng haønh chính vaø coâng coäng (vaên phoøng, dòch vuï …) caàn khoâng gian linh hoaït, caùc phoøng lôùn khoâng coù vaùch ngaên → caáu khung; khung keát hôïp vaùch cöùng, loõi cöùng. Maët baèng chaïy daøi → khung, khung+vaùch MBcoù hình daïng giao nhau → khung + loõi cöùng 9 4. Boá trí khe luùn, khe co giaõn, khe khaùng chaán Giaûm aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä vaø co ngoùt cuûa BT: -Taêng theùp taïi nôi nhaïy caûm vôùi nhieät ñoä: saøn maùi, saøn taàng döôùi cuøng, töôøng ñaàu hoài, vv Khe luùn :do leäch taàng lôùn, do ñòa chaát thay ñoåi phöùc taïp … Coù theå khoâng caàn khe luùn neáu : -Coâng trình töïa treân neàn coïc choáng vaøo ñaù; hoaëc baèng caùc bieän phaùp khaùc chöùng minh ñöôïc ñoä luùn coâng trình khoâng ñaùng keå. •-Vieäc tính luùn coù ñoä tin caäy cao theå hieän ñoä cheânh luùn giöõa caùc boä phaän naèm trong giôùi haïn cho pheùp. • -Thi coâng phaàn cao taàng tröôùc, phaàn thaáp taàng sau, coù tính möùc ñoä cheänh leäch luùn hai khoái ñeà khi laøm xong thì ñoä luùn hai khoái xaáp xæ nhau. Phaûi chöøa moät maïch beâtoâng giöõa hai khoái ñeå ñoå sau khi ñoä luùn hai khoái ñaõ oån ñònh. 10 Khe luùn & khe nhieät: 1. Khe luùn: „ khoâng phaân ñònh khoaûng caùch, kích thöôùc khoái coâng trình maø chuû yeáu döïa vaøo: Söï khaùc bieät trong ñòa chaát (ñaát toát chæ ôû 1 phía coâng trình); Cheânh leäch taûi troïng ñaët leân töøng khoái coâng trình. Maët baèng coâng trình L chuyeån höôùng L, T, E. „ Do vaäy, veà nguyeân taéc, neáu khoâng coù nhöõng yeáu toá ñaõ neâu, khoâng caàn thieát keá khe luùn. „ Khe luùn taùch caùc khoái coâng trình töø moùng ñeán maùi. „ Khe luùn coù theå taïi truïc coät (coät ñoâi), hay caét qua daàm – saøn (daïng console töø caùc truïc coät). „ Khoaûng hôû khe luùn phaûi tieân löôïng ñeán vieäc chuyeån vò caùc khoái (coù theå coù) veà phía, hay leäch phía nhau, ñeå khoâng môû roäng theo thôøi gian. 11 2. Khe nhieät: „ Phaân caùch coâng trình thaønh nhieàu khoái, töø maët moùng ñeán maùi. „ Khe hôû, veà nguyeân taéc khoâng thay ñoåi theo thôøi gian. „ Kích thöôùc toái ña moãi ñoaïn coâng trình phaân caùch bôûi khe nhieät, quy ñònh toái ña 40 ÷ 50m. „ Neáu khoâng thieát keá khe nhieät, phaûi tính toaùn coâng trình chòu ñöôïc bieán thieân nhieät ñoä (do saûn xuaát, do thôøi tieát) gaây ra, trong ngaøy. 12 Khe khaùng chaán Nhaø coù “caùnh” daïng chöõ L, T, U, H, Y … thöôøng hay bò hö hoûng hoaëc bò ñoå khi gaëp ñoäng ñaát maïnh ⇒ boá trí khe khaùng chaán taùch rôøi phaàn caùnh ra khoûi coâng trình. Caùc khe khaùng chaán phaûi ñuû roäng ñeå khi dao ñoäng caùc phaàn cuûa coâng trình ñaõ ñöôïc taùch ra khoâng va ñaäp vaøo nhau -Neân ñieàu chænh maët baèng, duøng caùc bieän phaùp thi coâng vaø caáu taïo ñeå giaûm soá löôïng khe(co giaõn, luùn, khaùng chaán). -Khe co giaõn vaø khe khaùng chaán khoâng caàn xuyeân qua moùng, tröø tröôøng hôïp truøng vôùi khe luùn. 13 5. Phaân boá ñoä cöùng vaø cöôøng ñoä Ñoä cöùng choáng löïc ngang cuûa moät taàng nhaø K = (GwAw + 0,12GcAc)/H a/ Theo phöông ngang ¾Ñoä cöùng vaø cöôøng ñoä Æ boá trí ñeàu ñaën vaø ñoái xöùng treân maët baèng. Taâm cöùng neân truøng hoaëc gaàn truøng vôùi taâm khoái löôïng ñeå giaûm thieåu bieán daïng xoaén do taûi troïng ngang. ¾Heä thoáng chòu löïc ngang chính Æ boá trí theo caû hai phöông. ¾Caùc vaùch cöùng theo phöông doïc khoâng khoâng neân boá trí chæ ôû moät ñaàu nhaø maø neân boá trí ôû khu vöïc giöõa nhaø hoaëc caû ôû giöõa nhaø vaø hai ñaàu nhaø. ¾Khoaûng caùch caùc vaùch cöùng: theo quy ñònh b/ Theo phöông ñöùng ¾Traùnh thay ñoåi ñoä cöùng ñoät ngoät. Ñoä cöùng coù theå ñöôïc giaûm daàn leân phía treân, tuy nhieân ñoä cöùng cuûa keát caáu ôû taàng treân phaûi khoâng nhoû hôn 70% ñoä cöùng cuûa keát caáu ôû taàng döôùi keà vôùi noù. Neáu 3 taàng giaûm ñoä cöùng lieân tuïc thì toång möùc giaûm khoâng vöôït quaù 50% . ¾Trong tröôøng hôïp ñoä cöùng keát caáu bò thay ñoåi ñoät ngoät, ví duï nhö duøng heä khung ôû caùc taàng döôùi vaø heä khung−vaùch ôû caùc taàng treân thì caàn coù caùc giaûi phaùp kyõ thuaät ñaëc bieät . 14 6. Boá trí keát caáu khung chòu löïc -Khung ñoái xöùng, ñoä sieâu tónh cao -Caùc nhòp gaàn baèng nhau -Traùnh haãng coät, thoâng taàng, coâng-son (ñoäng ñaát phöông ñöùng) -Neáu taàng döôùi khoâng cheøn gaïch maø taàng treân cheøn gaïch thì phaûi taêng ñoä cöùng taàng döôùi 15 “ COÄT KHOÛE- DAÀM YEÁU” Keát caáu khung khi phaù hoïai, caùc khôùp deûo phaûi ñöôïc hình thaønh trong daàm tröôùc khi hình thaønh trong caùc coät. 16 7. Boá trí vaùch cöùng ¾ Khoâng neân choïn vaùch coù khaû naêng chòu taûi lôùn nhöng soá löôïng ít; maø neân phaân ñeàu ra treân maët baèng ¾ Gia coá loã cöûa vaùch ¾Ít nhaát coù 3 vaùch cöùng trong moät ñôn nguyeân, truïc 3 vaùch khoâng ñöôïc gaëp nhau taïi moät ñieåm ¾Ñoái xöùng (ñoä cöùng vaø hình hoïc); taâm cöùng truøng vôùi taâm khoái löôïng ¾ Chieàu daøy vaùch ≥150 mm vaø ≥ 1/20 chieàu cao taàng nhaø ¾ Sô boä xaùc ñònh dieän tích vaùch : Fvaùch = 1,5 /100 dieän tích moät saøn taàng 17 Vaùch cöùng trong keát caáu khung-vaùch cöùng 1.Vaùch cöùng theo phöông ngang: ñeàu ñaën, ñoái xöùng taïi vi trí gaàn ñaàu hoài, oâ thang maùy, … 2.Vaùch cöùng theo phöông doïc: ôû khoûang giöõa ñôn nguyeân. Khi nhaø daøi, khoâng neân taäp trung vaùch doïc ôû hai ñaàu Æ nhieät ñoä, co ngoùt Æ boá trí maïch thi coâng 3.Vaùch cöùng phöông doïc neân boá trí thaønh nhoùm: chöõ L, T, 4.Vaùch chaïy suoát chieàu cao nhaø; coù theå giaûm daàn (khoâng ñoät ngoät) chieàu daøy vaùch Vaùch trong keát caáu Vaùch cöùng 1.Boá trí vaùch theo hai chieàu hay nhieàu chieàu, neân vuoâng goùc vôùi nhau 2.Coù theå chia vaùch cöùng daøi thaønh nhieàu ñoïan ñoäc laäp, noái vôùi nhau baèng daàm hoaëc saøn taàng 3. Loã vaùch cöùng phaûi ñeàu ñaën töø treân xuoáng döôùi, khoâng leäch 18 THIEÁT KEÁ TIEÁT DIEÄN VAØ CAÁU TAÏO BEÂTOÂNG COÁT THEÙP 3. VAÙCH CÖÙNG 19 THIEÁT KEÁ TIEÁT DIEÄN VAØ CAÁU TAÏO COÁT THEÙP VAÙCH CÖÙNG 20