Kết Cấu Nhà Cao Tầng Bê Tông Cốt Thép - Tài Liệu đại Học

Tài liệu đại học Toggle navigation

• Miễn phí (current)
• Danh mục
  • Khoa học kỹ thuật
  • Công nghệ thông tin
  • Kinh tế, Tài chính, Kế toán
  • Văn hóa, Xã hội
  • Ngoại ngữ
  • Văn học, Báo chí
  • Kiến trúc, xây dựng
  • Sư phạm
  • Khoa học Tự nhiên
  • Luật
  • Y Dược, Công nghệ thực phẩm
  • Nông Lâm Thủy sản
  • Ôn thi Đại học, THPT
  • Đại cương
  • Tài liệu khác
  • Luận văn tổng hợp
  • Nông Lâm
  • Nông nghiệp
  • Luận văn luận án
  • Văn mẫu
• Luận văn tổng hợp

1. Home
2. Luận văn tổng hợp
3. kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép

Trich dan kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép - Pdf 19

7Chơng 1. Kết cấu Nhà cao tầng bê tông cốt thép và một số giải pháp hạn chế chuyển vị ngang 1.1 Lịch sử phát triển nhà cao tầng 1.1.1. Nguyên nhân xuất hiện Nhà cao tầng [5] Sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế, xã hội dẫn đến tại một số đô thị trên thế giới dân số ngày càng đông đúc, nhu cầu về nhà ở, văn phòng làm việc, trung tâm thơng mại, khách sạn, tăng lên đáng kể, trong khi quỹ đất xây dựng lại thiếu trầm trọng làm giá đất tăng lên. Ngoài ra, để thuận lợi cho quan hệ công tác, việc bố trí nhiều văn phòng công ty gần nhau cũng là yếu tố thúc đẩy phát triển kinh tế, giảm chi phí vận hành Điều này đã thúc đẩy sự hình thành và phát triển của Nhà cao tầng. 1.1.2. Định nghĩa và Phân loại Nhà cao tầng Định nghĩa [10]: Theo ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế: Ngôi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng khác với các ngôi nhà thông thờng đợc gọi là Nhà cao tầng. Có thể định nghĩa theo cách khác: Nhà cao tầng là một nhà mà chiều cao của nó ảnh hởng tới ý đồ và cách thức thiết kế. Phân loại: Phân loại theo mục đích sử dụng: - Nhà ở - Nhà làm việc và các dịch vụ khác. - Khách sạn. Phân loại theo hình dạng: - Nhà tháp: mặt bằng hình tròn, tam giác, vuông, đa giác đều cạnh, trong đó giao thông theo phơng đứng tập trung vào một khu vực duy nhất. - Nhà dạng thanh: mặt bằng chữ nhật, trong đó có nhiều đơn vị giao thông theo phơng thẳng đứng. Phân loại theo chiều cao nhà: - Nhà cao tầng loại 1: 09 16 tầng (cao nhất 50m) trình cao nhất với chiều cao 319m nhng chỉ sau vài tháng đã bị đánh bại bởi State Emprire Building cao 344m (102 tầng). Kỷ lục này chỉ giữ đợc đến khi World 9Trade Center ra đời cao 381m (110 tầng). ở Châu á xu hớng phát triển này cũng bắt đầu từ những năm 70 mà điển hình là Bank of China Tower HongKong cao 269m (70 tầng); Jin Mao Tower ShangHai cao 421m (86 tầng); Petronas Tower Malaysia cao 450m (95 tầng) ở Việt Nam trong những năm gần đây số lợng nhà có số tầng từ 20 trở lên tăng rất nhanh: SaiGon Plaza 33 tầng, Hanoi Tower 25 tầng, Vetcombank Tower 22 tầng, Khách sạn Melia 22 tầng, KĐT Trung Hòa 34 tầng, Chung c Sông Đà ở Km10 Nguyễn Trãi 34 tầng; Keangnam Hanoi Landmark Tower 345m (70 tầng), Trung tâm tài chính Bitexco 262,5m (68 tầng), Hanoi City Complex 195m (65 tầng) Sự phát triển của nhà cao tầng tạo điều kiện cho sự phát triển các hệ kết cấu chịu lực đặc biệt là các hệ kết cấu chịu tải trọng ngang. 1.2. Các hệ kết cấu chịu lực và sơ đồ làm việc của Nhà cao tầng [10]. Nguyên tắc bố trí kết cấu chịu tải trọng ngang 1.2.1. Các hệ kết cấu chịu lực của Nhà cao tầng Các cấu kiện chịu lực cơ bản bao gồm: - Cấu kiện dạng thanh: cột, dầm - Cấu kiện dạng phẳng: tấm đặc hoặc tấm có lỗ - Hệ lới thanh dạng dàn phẳng: tấm sàn phẳng hoặc có sờn. - Cấu kiện không gian: lõi cứng, lới hộp đợc tạo thành bằng cách liên kết các cấu kiện phẳng hoặc các thanh lại với nhau. Các hệ kết cấu chịu lực: Khái niệm: hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các tải trọng và truyền xuống đất nền, chúng tạo thành từ một hay nhiều loại cấu kiện cơ bản ở trên. cứng chịu. Nút khung có thể cấu tạo khớp hoặc độ cứng chống uốn của cột bé vô cùng. Sơ đồ khung - giằng: hệ khung chịu cả tải trọng đứng và ngang, nút khung phải là nút cứng. 11Nhận thấy: tất cả các hệ chịu lực cơ bản và hỗn hợp tạo thành từ các tờng, lõi và hộp chịu lực đều thuộc sơ đồ giằng. Hệ khung chịu lực đợc xếp vào sơ đồ khung - giằng. Hình 1.2 Các sơ đồ làm việc của Nhà cao tầng [10] a). Sơ đồ giằng b). Sơ đồ khung - giằng 1.2.3. Nguyên tắc bố trí kết cấu chịu tải trọng ngang [4] Dới tác dụng của tải trọng ngang trong công trình có thể xuất hiện ba dạng nội lực chính: mômen uốn, lực cắt ngang, mômen xoắn (xuất hiện khi tải trọng ngang đặt lệch với tâm cứng của công trình). Do sự bố trí của hệ kết cấu, đặc biệt là bố trí trên mặt bằng, mà các nội lực này đợc phân phối cho các kết cấu thành phần khác nhau. Chính vì vậy việc bố trí kết cấu trên mặt bằng sao cho phù hợp là hết sức quan trọng. Để có thể bố trí một cách hợp lý, trớc hết phải thấy đợc ảnh hởng của các nội lực lên các kết cấu: Đối với mômen uốn: các kết cấu vuông góc với mặt phẳng uốn và cách xa trục Hệ này đợc tạo thành từ các thanh thẳng đứng (cột) và ngang (dầm) liên kết cứng tại các chỗ giao nhau giữa chúng (nút). ở nhà khung, các khung phẳng lại liên kết với nhau qua các thanh ngang tạo thành khối khung không gian có mặt bằng hình vuông, chữ nhật, tròn, đa giác (Hình 1.3). Khoảng cách giữa các cột thờng từ 4-8m, khoảng cách giữa các dầm bằng chiều cao tầng (2,8-4m). 13 Hình 1.3 Nhà có Hệ khung chịu lực [10] Hệ kết cấu khung sử dụng hiệu quả cho công trình có không gian lớn, bố trí nội thất linh hoạt, phù hợp với nhiều loại công trình. Tuy nhiên Hệ khung có khả năng chịu cắt theo phơng ngang kém, ngoài ra hệ thống dầm thờng có chiều cao lớn nên ảnh hởng đến không gian sử dụng và làm tăng độ cao của công trình. tế, đối với nhà cao tầng, tải trọng ngang bao giờ cũng chiếm u thế nên các tấm tờng chịu lực đợc thiết kế để vừa chịu tải trọng ngang vừa chịu tải trọng đứng. Các tấm tờng đợc làm bằng BTCT có khả năng chịu cắt và chịu uốn tốt nên đợc gọi là vách cứng. Để đảm bảo độ cứng không gian cho công trình nên bố trí vách cứng theo cả hai phơng dọc và ngang nhà. Số lợng vách theo mỗi phơng xác định theo khả năng chịu tải trọng theo phơng đó. Ngoài ra, vách cứng cũng nên bố trí sao cho công trình không bị xoắn khi chịu tải trọng ngang. 15Tải trọng ngang đợc truyền đến các tấm tờng chịu tải thông qua hệ các bản sàn đợc xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng. Do đó các vách cứng làm việc nh những dầm công xon có chiều cao tiết diện lớn. Khả năng chịu tải của các vách cứng phụ thuộc nhiều vào hình dáng và kích thớc tiết diện ngang của nó. Các vách cứng thờng bị giảm yếu do có các lỗ cửa, số lợng, vị trí, kích thớc lỗ cửa ảnh hởng quyết định đến khả năng làm việc của chúng. - Các vách cứng đổ tại chỗ có tính liền khối tốt, độ cứng theo phơng ngang lớn. - Khả năng chịu động đất tốt: kết quả nghiên cứu thiệt hại do các trận động đất lớn gây ra, ví dụ trận động đất vào tháng 2 năm 1971 ở California (Hoa Kỳ), tháng 12 năm 1972 ở Nicaragua, năm 1977 ở Rumania cho thấy rằng: các công trình có vách cứng bị h hỏng tơng đối nhẹ, trong khi các công trình có kết cấu khung bị h hỏng nặng hoặc sụp đổ. - Hệ vách cứng có trọng lợng lớn, độ cứng kết cấu lớn nên tải trọng động đất tác động lên công trình có giá trị lớn. Đây là đặc điểm bất lợi cho công trình thiết kế chịu động đất. - Hệ kết cấu này thích hợp cho các công trình mà có không gian bị ngăn chia bên trong nh nhà ở, khách sạn, bệnh viện và cho các công trình có chiều cao dới 40 tầng. 1.3.3. Hệ lõi chịu lực (III) Hình 1.8 Tháp Miglin - Beiler, Chicago [22] nhà sao cho tâm cứng của công trình trùng với trọng tâm của nó để tránh bị xoắn khi dao động. 17 Lõi cứng làm việc nh một consol lớn ngàm vào mặt móng công trình, lõi có tiết diện kín, hở hoàn toàn hoặc nửa hở, tuy nhiên thực tế lõi cứng thờng có tiết diện hở hoặc nửa hở. Đây là hệ kết cấu đợc sử dụng khá phổ biến, có thể sử dụng cho những công trình có số tầng lên đến 60-70 tầng. Hình 1.8 mô tả công trình The Miglin-Beiler Tower ở Chicago (Hoa Kỳ) có phần kết cấu thân không kể tháp thép ở trên cao 443,2m sử dụng hệ kết cấu lõi chịu lực, trong đó ở giữa công trình đặt một lõi bê tông cốt thép chịu lực chính có bề dày giảm dần từ 0,91m đến 0,46m, ngoài ra xung quanh đợc bố trí thêm một số cột thép rỗng nhồi bê tông và một số dàn thép ở biên để tăng độ cứng tổng thể. 1.3.4. Hệ hộp chịu lực (IV) Xuất phát từ sự phát triển của vật liệu bê tông cốt thép, nhiều công trình có chiều cao lớn đã đợc xây dựng. Sau một thời gian thực tế đã chứng minh rằng với những công trình quá cao (trên 30 tầng) thì việc sử dụng hệ kết cấu khung là không kinh tế do kích thớc của dầm và cột quá lớn ảnh hởng nhiều đến không gian sử dụng, kết cấu móng. Nếu sử dụng các hệ vách, lõi ở bên trong công trình thì thờng công trình không đủ độ cứng, độ ổn định tổng thể cần thiết. Từ đó hệ kết cấu hộp xuất hiện nhằm đáp ứng yêu cầu đặt ra cho công trình siêu cao tầng. Hệ kết cấu gồm các cột đặt dày đặc trên toàn bộ chu vi công trình đợc liên kết với nhau nhờ hệ thống dầm ngang gọi là kết cấu hộp (còn gọi là kết cấu ống). Hệ hộp chịu tất cả tải trọng đứng và tải trọng ngang. Các bản sàn đợc gối lên ới những công trình cao chọc trời dạng tháp (Tower). Hình 1.10 mô tả công trình JinMao Tower ở Thợng Hải cao 421m (87 tầng) sử dụng hệ kết cấu hộp giàn không gian, trong đó giữa nhà bố trí một lõi bê tông cốt thép bề dày giảm dần từ 0,84m đến 0,46m, và một hệ giàn thép bao bên ngoài công trình liên kết các hệ cột ở biên. Hình 1.9 Hệ hộp chịu lực [10] Nhìn chung hệ hộp là hệ kết cấu đợc sử dụng chính v 19 (b) Mặt bằng Hình 1.12 Nhà có Vách cứng dạng dàn [10] 21 Dới tác dụng của tải trọng ngang, các dàn ngang sẽ đóng vai trò phân phối lực dọc giữa các cột khung, cản trở chuyển vị xoay của cả hệ và làm giảm mômen uốn ở phần dới khung. 1.4.2. Hệ khung vách Kết cấu khung có độ cứng chống uốn tốt nhng độ cứng chống cắt kém, còn kết cấu vách có độ cứng chống cắt tốt nhng độ cứng chống uốn kém. Khi chịu tải trọng ngang khung có xu hớng chịu biến dạng do cắt còn vách cứng có xu hớng chịu biến dạng do uốn nên hai hệ này sẽ bổ sung cho nhau khi chịu uốn cắt đồng thời, do vậy: - Các vách cứng thờng đợc bố trí thành các dạng tổ hợp chữ C, I để tăng khả năng chống uốn. - Kéo dài các vách theo phơng mặt phẳng uốn. - Bố trí các vách phẳng sao cho tâm cứng của hệ vách trùng với tâm đặt tải trọng và hạn chế bố trí nhiều hơn 3 vách đồng quy (vì giảm khả năng chống xoắn). - Đa các khung và một số vách phẳng ra biên để chịu lực cắt và mômen xoắn. khung - vách - lõi [22] Khi bố trí hệ kết cấu khung vách lõi cần chú ý: - Bố trí các hệ lõi đối xứng ở tâm nhà để tăng khả năng chịu uốn . Hình 1.14. Mặt bằng tầng điển hình của công trình sử dụng hệ kết cấu 23- Bố trí các vách phẳng kết hợp với hệ khung phẳng ở biên để vừa chịu uốn vừa chịu cắt đồng thời tăng khả năng chống xoắn. 1.4.5. Hệ hộp lõi Hệ hỗn hợp này đợc sử dụng ở những công trình có chiều cao lớn, mặt bằng rộng. Khi đó hệ lõi đợc bố trí ở giữa nhà để chịu tải trọng đứng và một phần mômen uốn và lực cắt còn hệ hộp đóng vai trò chính để chịu uốn, cắt, xoắn do tải trọng ngang gây ra. Hình 1.15 mô tả công trình sử dụng hệ kết cấu hộp - lõi không gian có liên kết theo phơng đờng chéo (bằng cách chèn cứng khoảng trống giữa cột và dầm của hệ hộp biên theo phơng đờng chéo). ợc xây dựng tại Hồng Kông (Nguồn: Structure Magazine of NCSEA, June 2009) Hình 1.16. Một công trình Bê tông cốt thép có dầm truyền đ a) b) c) Hình 1.17. Sơ đồ kết cấu có dầm truyền trong NCT [7] a) Cột 2 nhánh, nhà ở (Berlin, Đức); b) Cột 3 nhánh, nhà ở (Berlin, Đức); c) Dầm truyền dạng KC dàn (San Fransico) 251.5.2. Kết cấu có tầng cứng và các ví dụ Trong kết cấu hộp - lõi, mặc dù cả hộp và lõi đều đợc xem là kết cấu chịu tải trong ngang, song các dầm sàn có độ cứng bé trong khi khoảng cách từ lõi đến hộp lớn nên thực chất phần lớn tải ngang do lõi gánh chịu. Hiện tợng này làm cho kết cấu hộp ngoài làm việc không hiệu quả. Để khắc phục hiện tợng này, tại một số tầng ta tạo ra các dầm ngang hoặc các dàn có độ cứng lớn nối lõi cứng với các hộp ngoài. Dới tác dụng của tải trọng ngang, lõi cứng bị uốn làm cho các dầm này bị chuyển vị theo phơng thẳng đứng và tác dụng lên các cột của hộp ngoài các lực theo phơng thẳng đứng, mặc dù các cột có độ cứng chống uốn nhỏ song độ cứng dọc trục lớn nên đã cản trở sự chuyển vị của các dầm cứng và kết quả là chống lại sự chuyển vị ngang của cả công trình. Trong thực tế các dầm cứng này đợc bố trí tại các tầng kỹ thuật và có chiều cao bằng cả tầng nhà nên ngời ta gọi là tầng cứng (viết tắt theo Tiếng Anh là OTR - Outrigger). Số tầng cứng trong NCT thờng là 1, 2 hoặc 3 tầng. - Nếu bố trí 1 tầng cứng: đặt tại cao độ sát mái. - Nếu bố trí 2 tầng cứng: 1 tầng đặt tại cao độ sát mái, 1 tầng ở giữa chiều cao nhà. a) b) c) Hình 1.19. Biểu đồ momen trong lõi cứng khi có và không có tầng cứng [5] 27 Hình 1.Việt Nam cao 262, trực thăng, tòa nhà đ Nam. Mặt bằng các tầng có hình Oval và kh Giải pháp k T có bố trí 01 tầng cứng, tầ ở vị trí các tầng 29 và 30. Tầng cứng là dạng hệ thanbiên có bổ sung 04 vácứng. Liên kết củ ợc tính toán chi 29Chơng 2. ảnh hởng của tầng cứng đến khả năng chịu tải trọng ngang của kết cấu Nhà cao tầng Bê Tông Cốt Thép. ví dụ tính toán 2.1. Sự làm việc của kết cấu nhà cao tầng có tầng cứng 2.1.1. Kết cấu Nhà cao tầng có tầng cứng [22] Xét một kết cấu Nhà cao tầng có 1 tầng cứng ở đỉnh chịu tác dụng của tải trọng gió trên suốt chiều cao công trình. Độ cứng của kết cấu chịu tải trọng đứng và ngang đợc coi là không đổi trên suốt chiều cao. Công trình làm việc trong giai đoạn đàn hồi tuyến tính. Mặc dù kết cấu có các dầm biên liên kết và giằng các cột biên lại với nhau, tuy nhiên có thể coi ảnh hởng của các cột biên này đợc thay thế bởi hai cột tơng đơng tại hai đầu của tầng cứng. Lúc này các cột biên sẽ chịu kéo hay nén tùy theo chiều tác dụng của tải trọng. Có thể quan niệm tầng cứng nh một liên kết đàn hồi có độ cứng đợc xác định từ điều kiện chuyển vị đơn vị của lõi cứng. Sơ đồ tính toán trờng hợp này đợc trình bày ở hình 2.2. Góc xoay của lõi cứng khi vị trí tầng cứng tại đỉnh công trình: Lws= (2.1), trong đó: w - góc xoay của công trình dới tác dụng của tải trọng ngang phân bố đều W, tính theo radian; s - góc xoay của tầng cứng (đầu cuối của thanh consol), đợc coi nh liên kết đàn hồi (spring) tại z = L, tính theo radian; Dấu thể hiện góc xoay của tầng cứng có hớng ngợc lại với góc xoay của công trình khi chịu tải trọng ngang. L - góc xoay thực tế của tầng cứng tại đỉnh, tính theo radian. Với kết cấu công trình dạng con sol, có momen quán tính I không đổi, momen đàn hồi E không đổi chịu tác dụng của tải trọng ngang phân bố đều W thì ta có: 36wWLEI==+ (2.5); 31 Hình 2.2 Sơ đồ tính toán NCT có 1 tầng cứng ở đỉnh [22] Chuyển vị tại đỉnh công trình: 242211 1()8224load springMLWL L WL (2.8)

Tải File Word Nhờ tải bản gốc Tài liệu, ebook tham khảo khác

• đồ án thiết kế cầu dầm liên tục bê tông cốt thép dự ứng lực thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng của trường đại học bách khoa thành phố hồ chí minh
• đồ án thiết kế cầu dầm liên tục bê tông cốt thép dự ứng lực thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng
• Tính toán cầu dầm đơn giản bê tông cốt thép
• Cầu bê tông cốt thép 2 công nghệ đúc hẫng English
• tính toán sự hình thành khe nứt và độ võng của cấu kiện chịu uốn bê tông cốt thép
• Thiết kế một dầm cho cầu đường ôtô nhịp giản đơn bằng bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp đúc riêng từng dầm tại công trường và tải trọng cho trước
• Báo cáo nghiên cứu khoa học Tính toán sự hình thành khe nứt và độ võng của cấu kiện chịu uốn bê tông cốt thép
• CHUYÊN ĐỀ CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU KHUNG VÁCH LÕI BÊ TÔNG CỐT THÉP
• BÀI TẬP LỚN CẦU DẦM LIÊN TỤC BÊ TÔNG CỐT THÉP THI CÔNG BẰNG CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG
• Thiết kế cầu dầm liên tục bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp đúc hẫng, chiều dài cầu L =200m,chiều dài nhịp 90m
• SCADA, DCS và ứng dụng trong công nghiệp
• Nghiên cứu tình trạng rối loạn đường huyết ở bệnh nhân nhồi máu não giai đoạn cấp
• Mô tả kiến thức và thái độ của người dân 4 tỉnh Hưng Yên, ThanhHóa, VĩnhPhúc, Phú Thọ về biến đổi khí hậu năm 2011.
• Nghiên cứu nào đầy đủ về sự thay đổi của tế chiều dày giác mạc sau phẫu thuật TTT ở BN ĐTĐ cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi này
• Đánh giá kỹ năng và yếu tố ảnh hưởng tới kỹ năng cho con bú của các sản phụ tại khoa sản thường Bệnh Viện Phụ Sản Trung Ương, năm 2011.
• Đặc điểm dịch tễ học bệnh dại trên người ở miền Bắc, Việt Nam giai đoạn 2008-2012
• Giáo trình Cơ sở tự động học - Phương pháp quĩ tích nghiệm sô
• Bài giảng Điều khiển số - Chất lượng điều khiển hệ thống điều khiển số
• Bài giảng Điều khiển số - Các bộ điều khiển PID số
• Tài liệu hướng dẫn sử dụng biến tần siemens

Hệ thống tự động tổng hợp link tải tài liệu, ebook miễn phí cho các bạn sinh viên tham khảo.

Học thêm

• Nhờ tải tài liệu
• Từ điển Nhật Việt online
• Từ điển Hàn Việt online
• Văn mẫu tuyển chọn
• Tài liệu Cao học
• Tài liệu tham khảo
• Truyện Tiếng Anh

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©

Top