Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết Ứng dụng thiết bị cách chấn đáy có độ cản cao cho nhà cao tầng trình bày một kết quả phân tích động một công trình nhà cao 12 tầng có sử dụng HDRB, kết quả phân tích được so sánh với công trình không sử dụng cách chấn đáy.
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 ỨNG DỤNG THIẾT BỊ CÁCH CHẤN ĐÁY CÓ ĐỘ CẢN CAO CHO NHÀ CAO TẦNG Nguyễn Anh Dũng1 , Trần Minh2 Trường Đại học Thủy lợi, email:dung.kcct@tlu.edu.vn Kiểm toán nhà nước chuyên ngành V, Kiểm toán nhà nước GIỚI THIỆU CHUNG Việc sử dụng thiết bị cách chấn đáy cho cơng trình xây dựng chịu động đất chứng minh thừa nhận giới Nhật Bản, đặc biệt trận động đất sóng thần năm 2011 Tohoku trận động đất Kobe năm 1995, công trình sử dụng thiết bị thể khả kháng chấn tốt Có nhiều loại cách chấn sản xuất với mục đích nhằm dịch chuyển chu kỳ dao động riêng hấp thụ lượng cho cơng trình Có ba loại gối cao su dạng tấm: gối cao su tự nhiên (natural rubber bearings), gối cao su lõi chì (lead rubber bearings), gối cao su có độ cản cao (high damping rubber bearings-HDRB) Trong HDRB sử dụng rộng rãi Nhật Bản có tính dẻo cao khả giảm chấn lớn Việc sử dụng thiết bị phổ biến nhà cao tầng Nhật Bản Việt Nam chưa có cơng trình nhà cao tầng sử dụng Trong vài năm gần thiết bị cách chấn đáy sử dụng cho số dự án cầu đường, dự án vay vốn ODA Nhật Bản Công ty sản xuất thiết bị cách chấn đáy Nhật Bản - Kawakin Holdings Group mở văn phòng nhà máy Việt Nam để phục vụ cho dự án xây dựng nước ta có sử dụng thiết bị Tại nước ta có quy định thiết kế chống dư chấn mà chưa có quy định thiết kế, sử dụng thiết bị giảm chấn cho cơng trình cao tầng Việc nghiên cứu trước để áp dụng cho cơng trình dân dụng việc làm 59 cần thiết, nghiên cứu sử dụng thiết bị cách chấn đáy cho cơng trình khu vực động đất, đặc biệt Thành phố Hà Nội khu vực vùng động đất trung bình cấp thời gian tới góp phần làm giảm chi phí đầu tư, tăng hiệu kinh tế an toàn cho người sử dụng Bài báo trình bày kết phân tích động cơng trình nhà cao 12 tầng có sử dụng HDRB, kết phân tích so sánh với cơng trình khơng sử dụng cách chấn đáy Kết so sánh rõ hiệu đem lại sử dụng HDRB nhà cao tầng GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ Để tìm hiểu hiệu việc sử dụng gối cách chấn có độ cản cao cơng trình dân dụng, ngơi nhà 12 tầng đưa vào phân tích Cơng trình có hệ chịu lực khung BTCT kết hợp lõi BTCT vị trí thang máy, sàn BTCT khơng dầm (chỉ có dầm biên) Cơng trình sử dụng phương án sàn phẳng khơng dầm với kích thước mũ cột 13001300mm Kích thước cấu kiện: Cột chủ yếu với kích thước 700700mm, 400400mm kích thước dầm bo 220650mm 220550mm Gối cao su sử dụng phân tích có đặc tính học giống loại [1] Đây loại gối cao su dạng lớp, lớp cao su thép đặt xen kỹ với hình Gối cao su giả thiết đặt chân cột cơng trình vị trí thang máy sử dụng gối cách chấn Một quy trình thiết kế Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 gối cách chấn tiến hành để xác định đó: kích thước HDRB, nhiên giới hạn K1 độ cứng ban đầu gối cao su số trang báo, tác giả mơ hình song tuyến tính; K2 độ cứng chảy dẻo gối cao su trình bày kết thiết kế chọn 32 gối cao su có kích thước 300300mm tổng chiều mơ hình song tuyến tính; Qy cường độ chảy gối cao su dày cao su gối 26mm mơ hình song tuyến tính; C1 ; C2 ; cr tham số lấy bảng [1] Bảng Tham số mơ hình tính K1 (N/mm) K2 (N/mm) Qy (N) 59850 3932 109350 Hình Mặt cắt ngang gối cao su Có hai loại động đất sử dụng Để diễn tả đặc tính học HDRB, mô báo Đây hai loại qui định hình tuyến tính hai lần sử dụng tiêu chuẩn thiết kế Nhật Bản [2] Loại I trận phân tích này, mơ hình giới thiệu động đất khu vực Kanto năm 1923, loại II tiêu chuẩn thiết kế [2, 3] trận động đất Kobe 1995 Theo bảng I.1 phụ Mơ hình gồm tham số hình lục I tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn Việt Nam TCVN 9286:2012 [4], loại I tương đương động đất cấp VIII-IX, loại II tương đương động đất cấp X thang MM Việc phân tích động cơng trình thực thơng qua phần mềm Sap 2000 v14 Cơng trình 12 tầng tính tốn tác động hai dạng chuyển động động đất [2] Hình Mơ hình song tuyến [2, 3] Loại cao su nghiên cứu chọn giống loại cao su [1], tham số mơ hình song tuyến tính xác định từ thí nghiệm hình sin trình bày bảng Các giá trị tham số bảng [1] quy đổi tham số mô hình song tuyến tính phù hợp với kích thước gối thiết kế phần theo công thức (1) giá trị trình bày bảng Ai C1 tr A K i C2 tr Q y A i cr K1 (1a) (1b) (1c) 60 Hình Chi tiết sơ đồ tính HDRBs Trong tính tốn giả thiết sau sử dụng: - Hệ kết cấu phía đàn hồi ứng xử phi tuyến xảy gối cách chấn; - Các sàn tuyệt đối cứng mặt phẳng nó; Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 - Giảm chấn theo phương đứng giả Bảng so sánh phản lực cho thấy thiết 5%; giảm lực cắt ngang sử dụng cách chấn đáy - Theo phương ngang gối cách chấn ứng giảm thành phần phản lực cịn lại xử theo mơ hình song tuyến tính có đặc Bảng Phản lực ngang ĐĐ phương Y trưng học tính bảng F1 F2 mơ tả hình Ngàm chân cột Tonf 7.10 Tonf 659.27 Có cách chấn đáy -1.97 81.75 Loại Ngàm chân cột II Có cách chấn đáy 0.28 302.12 0.17 64.95 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐỘNG Để so sánh phản ứng động cơng trình sử dụng không sử dụng cách chấn đáy, biểu đồ gia tốc cơng trình hai dạng động đất đề cập vẽ hình vẽ, nét liền thể phản ứng cơng trình khơng cách chấn đáy nét đứt thể phản ứng cơng trình có sử dụng cách chấn đáy Tổng phản lực chân cột so sánh hai trường hợp thấy khác biệt sử dụng thiết bị cách chấn đáy Hình Gia tốc cơng trình đỉnh thang máy gây động đất loại I Loại I KẾT LUẬN Từ kết phân tích so sánh thấy, đỉnh gia tốc cơng trình không sử dụng cách chấn đáy lớn đỉnh gia tốc cơng trình có sử dụng cách chấn đáy vị trí khảo sát tất tầng hai dạng động đất Bảng so sánh phản lực cho thấy giảm lực cắt ngang sử dụng cách chấn đáy giảm thành phần phản lực lại Điều thể việc sử dụng cách chấn đáy HDRB hiệu thiết kế kháng chấn cho nhà cao tầng nói riêng cơng trình xây dựng nói chung TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình Gia tốc cơng trình đỉnh thang máy gây động đất loại II Từ hình vẽ thể kết thấy, đỉnh gia tốc cơng trình khơng sử dụng cách chấn đáy ln lớn đỉnh gia tốc cơng trình có sử dụng cách chấn đáy vị trí khảo sát tất tầng khoảng 1,5 đến lần hai dạng động đất 61 [1] Nguyễn Anh Dũng 2017 “Ảnh hưởng việc mơ hình hóa gối cao su có độ cản cao lên tính tốn phản ứng động trụ cầu động đất” Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ X, Hà Nội, 8-9/12/2017, tr 191-197 [2] Japan road association (JRA), 2004 Bearing support design guide for highway bridges Tokyo: Maruzen [3] American association of state highways and transportation officials (AASHTO), 2010 3rd Edition Washington DC: Guide Specification for Seismic Isolation Design [4] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất - Tiêu chuẩn thiết kế ... 659.27 Có cách chấn đáy -1.97 81.75 Loại Ngàm chân cột II Có cách chấn đáy 0.28 302.12 0.17 64.95 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐỘNG Để so sánh phản ứng động cơng trình sử dụng khơng sử dụng cách chấn đáy, ... trình có sử dụng cách chấn đáy vị trí khảo sát tất tầng hai dạng động đất Bảng so sánh phản lực cho thấy giảm lực cắt ngang sử dụng cách chấn đáy giảm thành phần phản lực lại Điều thể việc sử dụng. .. biệt sử dụng thiết bị cách chấn đáy Hình Gia tốc cơng trình đỉnh thang máy gây động đất loại I Loại I KẾT LUẬN Từ kết phân tích so sánh thấy, đỉnh gia tốc cơng trình khơng sử dụng cách chấn đáy lớn