NGHIÊN CỨU-TRAO ĐỔI NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN LỰA CHỌN HỢP LÝ KÉT CẤU KHUNG CẢNH QUAN CHO NHÀ ĐÔ XE Ò Tồ Tự ĐỘNG THÔNG MINH Ở VIỆT NAM RESEARCH, CALCULATION AND PROPER SELECTION OF LANDSCAPE FRAME STRUCTURE FOR SMART AUTOMATIC CAR PARKING SYSTEM IN VIETNAM ThS Phạm Anh Tuấn Trường Đại học Giao thơng Vận tải TĨM TẮT Cùng với việc phát triền ngày nhiều hệ thong nhà đỗ xe ô tô tự động thông minh để đáp ứng nhu cầu tăng cao cho đỗ xe ô tô trung tâm thành phổ lớn, yêu cầu cao chất lượng phục vụ, tính thâm mỹ tính an tồn với mơi trường Hệ thong nhà đỗ xe ô tô tự động nước phát triên giới không chi nơi đê đỗ xe mà nơi thu hút khách du lịch, biêu tượng kiến trúc thành Trong đó, hệ thống đo xe tô Việt Nam phán lớn tập trung phục vụ cho đỗ nhiều hay ít, chưa quan tám nghiêm túc đến yếu tố cảnh quan báo vệ, hay yêu cầu cao chất lượng nhà đỗ xe Trên sở khảo sát phán tích, đánh giá hệ thông giới Việt Nam đưa hai dạng kết cấu khung cảnh quan cho nhà đỗ xe khung giăng dạng tô ong dạng lưới Tính tốn, phân tích so sảnh hai dạng kết cấu dựa tiêu chí khả chịu lực, tông khối lượng vật liệu thép sử dụng tính thâm mỹ đê đưa kiến nghị cho đơn vị đầu tư lĩnh vực Từ khoá: Kết cấu khung cành quan; Nhà đo xe ô tô; Chất lượng; Thẩm mỹ; Khung giằng dạng tô ong; Khung giăng dạng lưới ABSTRACT Along with the development of more and more intelligent automatic car parking systems with view to meet the increasing demandfor car parking in major city centers, it also means that the demandfor service quality, aesthetics, and environmental safety become higher Automated car parking systems in developed countries around the world are not only a place to park cars, but also a place to attract tourists as an architectural symbol of the city Meanwhile, at the present, the car parking systems in Vietnam mainly focus on serving the number ofparking spaces (it may be more or less number ofparking consideration), and the factors of landscape protection, or high requirements for housing quality have not been seriously concerned Parking It is the fact that on the ground of survey, analysis, and evaluation of these systems in the world and in Vietnam, two types of landscape frame structures for parking spaces are proposed, namely honeycomb and mesh bracing The author calculated, analyzed, and compared these two types of structures based on the criteria of bearing capacity, total volume of steel materials used and aesthetics to make recommendations for investors in this field Keywords: Landscape structure; Car parking systems; Quality; Aesthetics; Honevcomb bracing frame; Mesh bracingframe ISSN 2615 - 9910 (bản in), ISSN 2815 - 5505 (online) TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, SỐ 291, tháng năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn 75 NGHIÊN CỨU-TRAO ĐỔI l.ĐẶT VẤN ĐÈ Sự phát triển nhanh chóng xã hội đến gia tăng đột biến phương tiện giao thông, đặc biệt ô tô Vân đê chồ đồ cho xe ô tô thành phố lớn giới Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc ưu tiên nghiên cứu phát triên, hệ thống bãi đồ xe thông minh nhiều tầng tiết kiệm tối đa không gian Đồng thời, Việt Nam, Nhà nước Chính phủ có sách tập trung phát triên hệ thống nhà đồ xe ô tô tự động đáp ứng nhu cầu cấp bách chồ đồ xe cho ô tô thành phố lớn xây dựng kết cấu khung cánh quan cho nhà đồ xe ô tô cần thiết Tuy nhiên, chưa có cơng trình nghiên cứu sâu cơng bố tính lựa chọn hợp lý cho kết cấu cánh quan cho nhà đồ xe ô tô tự động thơng minh Do đó, báo này, với mục đích giới thiệu thơng tin hữu ích đưa khuyến cáo kiên nghị cho nhà đầu tư lình vực NỘI DUNG NGHIÊN cúu 2.1 Kiến trúc số nhà đỗ xe tự động giói Việt Nam Các loại kiến trúc đẹp, độc đáo, hoàn mỹ thu hút du khách người đến thăm, gửi xe Hĩnh Bãi đỗ xe Herma Parking Building Hàn Quốc Hình Kiến trúc điền hình nhà đỗ xe giới Hệ thống nhà bao bên nhà đỗ xe sử dụng kính với khung kim loại, mặt ngồi tháp lắp đặt thiết bị quang cáo, truyền thơng ngồi trời, làm đẹp thêm cho mỳ quan thành phố Hình Bãi đỗ xe đường Lê Văn Lương, TP Hà Nội Hệ thống nhà đỗ xe ô tô Việt Nam tăng dần, mục đích chủ yếu số chồ đồ xe mà chưa phải yêu cầu cao mỹ thuật, an toàn xanh, đồng kiến trúc đô thị Với phân khu phục vụ chất lượng cao, tính an tồn cao, tính thẩm mỹ tốt việc Hình Khung cảnh quan bên ngồi bãi đễ xe ô tô Việt Nam ISSN 2615 - 9910 (bản in), ISSN 2815 - 5505 (online) 76 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 291, tháng năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn NGHIÊN CỨU-TRAO ĐỔI Các hệ thống khung cảnh quan sử dùng kết cấu thép đon giản, tính thẩm mĩ chưa cao, kết cấu thép bị lộ gây cảnh quan xung quanh 2.2 Phân tích việc sử dụng kết cấu hợp lý khung cảnh quan cho nhà đỗ xe ô tô tự động thông minh Việt Nam Khung cảnh quan bao nhà đỗ xe kết cấu bao bên nhà đồ xe đế bảo vệ an toàn cho hệ thống xe đồ Ket cấu hợp lý kết cấu trước tiên phải đảm bảo an tồn, cứng vững, dễ gia cơng lắp đặt, tốn vật liệu gia công, giá thành cạnh tranh, đẹp, an tồn với mơi trường Tuỳ theo loại hình nhà đồ xe, quy mô yêu cầu cụ thể đầu tư mà kết cấu thép khung cảnh quan thiết kế phù họp Trên sở dạng kết cấu khung cảnh quan sử dụng giới Việt Nam, với tư thiết kế dựa mô sinh học đưa dạng kết cấu khung cảnh quan có khung giằng dạng tồ ong dạng lưới Hai kết cấu có dạng kết cấu khung dầm Đê đánh giá, so sánh loại hình kết cấu thiết kế có nhiều tiêu chí đánh giá khác nhau, tác giả đưa ba tiêu chí sau: Hĩnh Mặt bang nhà đế xe Hĩnh Mặt đứng nhà đế xe Trên sở này, mô hình tính tốn xây dựng phần mềm SAP 2000, tương ứng với hai dạng kết cấu nêu 2.3.1 Tính tốn kết cấu khung cảnh quan khung giằng dạng tổ ong Mơ hình kết cấu khung cảnh quan khung giằng dạng tổ ong - So sánh khả chịu lực kết cấu; - So sánh tổng khối lượng thép sử dụng; - So sánh tính thẩm mỹ 2.3 Tính tốn kết cấu thép khung cảnh quan nhà để xe Mơ hình tính toán cho kết cấu khung cảnh quan phụ thuộc vào bố trí kết cấu nhà đồ xe Bài tốn đưa tính tốn thiết kế nhà đồ xe cho modul đồ xe Sedan modul cho đồ xe suv Các thông số thể sau: Hĩnh Khung cảnh quan kết cấu giằng ngồi dạng tơ ong Kích thước bản: Dài X Rộng X Cao: 29350 X 7750 X 12500 (mm); Tải trọng chủ yếu gồm tải trọng thân tải trọng gió ISSN 2615 -9910 (bản in), ISSN 2815 - 5505 (online) TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 291, tháng năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn 77 NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI Bảng Tính tốn áp ỉực gió tác dụng lên kết cấu: Chiều cao (m) Hệ số k Áp lực gió W(N/m2) Áp lực gió theo phương Oy (N/m2) Áp lực gió theo phương Ox (N/m2) 3.7 0.49 446.88 478206 122025 6.5 0.59 538.08 450497 114954 9.5 0.63 574.56 481038 122478 12.5 0.7 638.4 513938 130670 Sử dụng phàng mềm SAP 2000 mô kết cấu, chạy chương trình tính tốn xuất kết nội lực Hệ số tin cậy vật liệu: Ỵm=l.l Cường độ chịu kéo: f= 213.6 (N/mm2); Cường độ chịu cắt: fv= 84.1(N/mm2) Biểu đồ kết nội lực Nội lực số 290: Lực dọc trục: N = 21160 (N); Lực cắt: Q =23820(N) Momen uốn Mx= 99894010 (N.mm); Momen uốn M = 69201205 (N.mm) Kiêm tra bền tiết diện số 290: Kiểm tra bền theo công thức (37) TL[5]: f + N 'AnfYc' Mx cx^tnx.minũfYc + My < Cy^ny.minOỈYc Hình 10 Mơ men Mx Thay sổ: ( 21160 A1’5 , 99894010 , I + _ - - _ _ + X13600.213,6.0.9/ 1,07.1498000.213,6.0,9 69201205 _ A _ — U.aZo < 1,19.1498000.213,6.0,9 Kết luận: Mặt cắt chọn đủ độ bền Hình 11 Mơ men My Thông số vật liệu: Cường độ tiêu chuấn: f = 235 (N/mm2); 2.3.2 Tính tốn kết cấu khung cảnh quan khung giằng dạng lưới Tương tự, xây dựng mô hình tính phần mềm SAP 2000, chạy chương trình xuất kết nội lực ISSN 2615 - 9910 (bản in), ISSN 2815 - 5505 (online) 78 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 291, tháng năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.MI NGHIÊN CỨU-TRAO ĐỔI Biểu đồ kết nội lực Lực dọc trục: N=22170 (N); Lực cắt: Q=24370 (N); Momen uốn Mx=101030682 (Nmm); Momen uốn M =818332*54 (Nmm) Kiểm tra bền tiết diện: Kiểm tra bền theo công thức (37) TL [5]: Hình 12 Lực dọc trục AnỈỴc' ++ My < ! cx^rnx,minEịĨYc cyWny,minLì ĨYc Thay số: Ị 22170 113600.213,6.0.9/ 101030682 81833254 + 1,07.1498000.213.6.0.9 + 1.19.1498000.213,6.0,9 = 561 Kết luận: Mặt cắt chọn đảm bảo đủ Hĩnh 13 Mơ men Mỵ độ bền PHÂN TÍCH, SO SÁNH DẠNG KẾT CẤU KHUNG GIẰNG DẠNG Tổ ONG VÀ DẠNG LƯỚI 3.1 khả chịu lực kết cấu Hình 14 Mơ men My Nội lực số 1229: Đe so sánh khả chịu lực cúa kết cấu, ta xét nội lực dầm hai dạng kết cấu vị trí, theo bảng Bảng So sánh nội lực hai dạng kết cấu: TT Dạng tổ ong Dạng lưói So sánh (%) (1) (kG.mm) (2) (kG.mm) ((2)-(l))*100%/(2) Nội dung Mx số 298 4871384 6158975 20,9 Mx số 750 1292371 1844980 29,9 Mx 372 21406 29599 27,7 Từ bảng sô liệu trên, ta thấy nội lực kết cấu khung giằng dạng tổ ong có nội lực nhỏ hon so với khung dạng lưới ISSN 2615 - 9910 (bản in), ISSN 2815 - 5505 (online) TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 291, tháng năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn 79 NGHIÊN CỨU - TRAO ĐỔI 3.2 tổng khối lượng thép sử dụng Bảng So sánh khối lượng thép sử dụng hai dạng kết cấu: Khung giằng dạng lưới Khung giằng dạng tố ong Nội dung Mặt cắt Tống chiều dài (mm) Khối lượng (kg) Tổng chiều dài (mm) Khối lượng (kg) COT2 148212 15821 148212 15821 DAM2 320800 14745 320800 14745 GIANG 350052 1934 634128 3504 Tổng 819064 32500 1103140 34070 Từ hai bảng trên, ta thấy kết cấu khung giằng dạng tổ ong có khối lượng thép sử dụng so với khung thường 5% (ít 1,5 thép) 3.3 Tính thẩm mỹ Hĩnh 20 Khung giăng dạng tơ ong Hình 21 Khung giằng dạng lưới ISSN 2615 - 9910 (bản in), ISSN 2815 - 5505 (online) 80 TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 291, tháng năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn NGHIÊN CỨU-TRAO ĐỔI Ta nhận thấy, hình dáng kết cấu khung giằng dạng tổ ong có tính thẩm mĩ cao so với khung giằng dạng lưới Dạng kết cấu mô từ kết cấu tổ ong tự nhiên, có tính chịu lực tốt, gần với tự nhiên, tạo cảm giác thân thiện cho người - Sử dụng vật liệu Kết cấu khung giằng dạng tổ ong kết cấu tối ưu so với khung giằng dạng lưới Khuyến cáo nhà đầu tư nên sử dụng loại kết cấu cho cơng trình nhà đồ xe, chí dùng cho cơng trình khác.* KÉT LUẬN Từ ý niệm xây dựng nhà đồ xe ô tô tự động thông minh chồ đồ xe đến thoả mãn nhu cầu ngày cao người thoải mái, đại, đẹp thông minh từ bãi đồ xe tuý đến “chung cư cao cấp” cho ô tô Qua tính tốn, phân tích khác cùa hai dạng kết cấu số tiêu so sánh để đưa nhận xét, tư vấn cho người sử dụng sau sau: - Nội lực cùa kết cấu khung tổ ong nhỏ Ngày nhận bài: 12/5/2022 Ngày phản biện: 16/6/2022 Tài liệu tham khảo: [1], Nguyền Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa (1996); “Ket cấu thép Máy xây dựng-Xep dỡ”, NXB Giao thông Vận tải [2], Bùi Đức Vinh (2003); “Phân tích thiết kế kết cấu bang phần mềm SAP 2000”, NXB Thống kê [3], Vũ Đình Lai (2007); “Sức bền vật liệu”, NXB Giao thông Vận tải [4], PGS,TS Lê Xuân Huỳnh (2005); “'Xỉnh toán kết cấu theo phương pháp tối ưu”, hơn; - Ket cấu có tính thẩm mĩ đẹp hơn, gần gũi với tự nhiên NXB Khoa học Kỳ thuật [5], Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5575: 2012; "Kết cấu thẻp-Tiêu chuẩn thiết kế" ISSN 2615 - 9910 (bản in), ISSN 2815 - 5505 (online) TẠP CHÍ Cơ KHÍ VIỆT NAM, số 291, tháng năm 2022 cokhivietnam.vn / tapchicokhi.com.vn 81 ... đồ xe cho ô tô thành phố lớn xây dựng kết cấu khung cánh quan cho nhà đồ xe ô tô cần thiết Tuy nhiên, chưa có cơng trình nghiên cứu sâu cơng bố tính lựa chọn hợp lý cho kết cấu cánh quan cho. .. cảnh quan cho nhà đỗ xe ô tô tự động thông minh Việt Nam Khung cảnh quan bao nhà đỗ xe kết cấu bao bên nhà đồ xe đế bảo vệ an toàn cho hệ thống xe đồ Ket cấu hợp lý kết cấu trước tiên phải đảm... khung cảnh quan sử dùng kết cấu thép cịn đon giản, tính thẩm mĩ chưa cao, kết cấu thép bị lộ gây cảnh quan xung quanh 2.2 Phân tích việc sử dụng kết cấu hợp lý khung cảnh quan cho nhà đỗ xe ô