TIỂU LUẬN môn học CÔNG NGHỆ và kết cấu mới b1 1 kết cấu dây TREO

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ VÀ KẾT CẤU MỚI B1.1: KẾT CẤU DÂY TREO GVHD: THS KTS LÊ HỒNG MẠNH SVTH: NGUYỄN QUỐC LÂN LỚP: 2018K2.MSSV: 1851010203 HÀ NỘI 9/2022 I Giới thiệu II.Tính chất (nguyên lý hoạt động) III Cấu tạo (các cấu trúc, phận bản) IV Đánh giá Ưu điểm, khả năng, phạm vi áp dụng Nhược điểm MỤC LỤC V Các công trình sử dụng  Cơng trình thể thao • Tổ hợp nhà thi đấu quốc gia Yoyogi, Tokyo, Nhật Bản (1961) • Khu phức hợp thể thao Madison Square gardens, New York, Mỹ (1968) • Sân vận động Stade de Frane 1998, Pháp • Nhà thi đấu đa Zabreg, Croatia (2009) • Sân vận động Mose Mabhida, Durban, Nam Phi (2009) • Sân vận động Juventus (Nuovou Stadio Juventus), Ý (2011)  Cơng trình triển lãm • Nhà triển lãm O2 Ln Đơn, Anh (1999)  Cơng trình cơng nghiệp • Nhà máy sản xuất giấy Burgo Paper Mill (1964) I Giới thiệu Mở đầu • Kết cấu dây hệ kết cấu cấu tạo từ dây mềm, chịu kéo, bỏ qua khả chịu uốn dây Các dạng kết cấu dây bao gồm dây tải điện, dây văng, cầu dây loại mái treo Kết cấu dây dùng liên hợp với hệ kết cấu cứng khác như: dầm, dàn tạo nên hệ kết cấu liên hợp mái treo dầm cứng, cầu dây văng.Cáp dùng kết cấu dây có loại, có cường độ gấp sáu lần giá thành chế tạo đắt hai lần thép xây dựng thơng thường • Trong thời kì mở cửa hội nhập, kết cấu dây treo góp phần quan trọng vào cơng trình tải điện, cơng trình giao thơng, cơng trình kiến trúc( mái che cơng trình nhịp lớn sân vận động nhà triển lãm, nhà ga ) Sân vận động Olympic Munich nằm München, Đức Lịch sử hình thành phát triển kết cấu dây treo • Kết cấu treo hay kết cấu chịu kéo tên mẻ nhiên kết cấu xuất từ lâu đời Bằng chứng từ lâu trước người biết ứng dụng cấu trúc chịu kéo để dựng túp lều, thuyền buồm, cầu với khoảng vượt bất ngờ (800 feet=243.84m) từ vật liệu tre dây thừng Các túp lều cổ (a,b) Yurt(c) vùng thảo nguyên Sebiria từ 4000 năm trước Cột buồm(a) xuất 5000 năm trước, rạp xiếc(b) vào kỷ 20, Cầu treo làm từ dây thừng tre xuất 4000 năm trước(c) • Tuy nhiên kết cấu chịu kéo chưa thực phát triển sau chiến thứ II Có nhiều nhà tiên phong có cống hiến nỗ lực để đóng góp cho phát triển cho kết cấu Kts.Kenzo Tange, Kts.Gunnar Birkers, Kts.Vladimir Shukhov, Kts.Iakov Chernikhov, Tháp Shabolovaka, Moscow, 1922, Kts.Vladimir Shukhov Các thử nghiệm Iakov Chernikhov với cấu trúc kiến trúc, 1925-1932 Tòa nhà ngân hàng dự trự liên bang TP Minneapoliss, tiểu bang Minnesota(Mỹ), 1968-1974, Kts.Gunnar Birkers Các loại kết cấu dây treo • Cấu trúc tuyến tính • Cấu trúc ba chiều • Cấu trúc ứng xuất trước - Mái dây lớp - Vành bánh xe đạp - Mái dây hình yên ngựa - Mái dây lớp - Cấu trúc Tensegrity - Màng căng - Giàn dây - Hỗn hợp dây cứng II.Tính chất (nguyên lý hoạt động) Mái dây lớp • Hệ lớp dây mềm - Dùng cho mặt hình chữ nhật hình trịn - Với mặt chữ nhật: hệ gồm dây neo vào gối cứng hai biên song song với mặt mái, hệ gối thường dầm biên song song với mặt mái - Với mặt hình trịn; kết cấu gồm dây chịu lực đặt hướng tâm neo vào vành biên vành trung tâm; vành biên làm bê tông bề tông cốt thép chịu nén vành trung tâm thép, chịu kéo - Hệ dây chỗ tựa cho lớp mái, tầm mái liên kết vào dậy liên kết với Hệ lớp dây mềm Kraxnoyarxk • Hệ lớp dây cứng - Dây làm thép hình chữ I liên kết cố định với hai đầu gối cứng hai đầu - Dây cứng làm việc chịu kéo chịu uốn tác dụng tải trọng - Các gối cứng phải đảm bảo liên kết chắn chịu lực từ dây cứng truyền vào - Dây văng cấu trúc tạo yêu cầu cho việc neo đậu lực lượng căng thẳng Một số giải pháp thường phản ứng theo chiều dọc ngang cung cấp yếu tố trục nạp - cột sử dụng với neo mặt đất Hệ lớp dây cứng (một nhà hàng Italia) Mái dây hai lớp • Lớp dây võng xuống lớp dây chịu lực gọi lớp dây • Lớp dây vồng lên lớp dây căng, gọi lớp dây ổn định, làm tăng độ ổn định hình dạng cho hệ dây, làm cho hệ có độ cứng có khả chịu tải trọng đổi chiều Để dây căng có đủ khả làm việc với dây chủ, lực căng trước lớp dây phải lớn nội lực nén tải trọng • Nối hai lớp dây chống cứng chịu nén chịu kéo • Dây chịu lực cao dây căng — hệ chịu lực chịu kéo tốt • Dây căng cao dây chịu lực tiết kiệm vành hệ chống chịu nên không tốt Mái dây lớp sân vận động Yubileinui Nga Giàn dây • Dây dàn cáp hệ kết cấu dây lớp cải tiến, cánh dàn dây dây chủ dây căng, dây nối hệ dây trung gian (giống bụng), hệ bụng tam giác dây xiên • Sơ đồ làm việc hệ giống dàn • Yêu cầu: Gối tựa phải lớn cứng • Trong hệ kết cấu dây, dây cong xuống dây chịu lực -> cáp chịu lực Hệ dây vồng lên hệ cáp căng • Để hệ dàn dây chịu lực phải căng trước dây dưới, kéo tịan hệ bị căng Giàn dây sân vận động Stockholm - Kết cấu: + Tại điểm giao giản thép cáp có tiết diện 105mm dài 93m + Ở hai đầu cột hệ dây võng ( tiết diện 106mm dài 128m) neo xuống mặt đất + Để đảm bảo ổn định cấu trúc tác động gió điểm giao giàn thép cịn hỗ trợ thêm cáp neo theo phương thẳng đứng xuống mặt đất cáp neo theo phương xiên vào khung BTCT khán đài + Bốn khung giàn thép liên kết với tạo thành hình chữ nhật mái với nhịp 125 88m + Cột chịu lực để treo hệ mái có hình chữ A" tạo thành hai chân dài cso chiều dài 84m đế 45m + Mỗi chân cột có hình dáng thn dài (thu nhỏ hai đầu phình to phần thân + Mặt cắt ngang chân cột cho thấy tiết diện cột có lõi hình tam giác tạo thành từ ba thép cong có độ dày 30-35mm - Giàn phụ : + Dọc theo mép giản tạo thành giàn phụ Mỗi giàn có nhịp khoảng 40m.Chiều cao giàn khoảng 2.6m + Mỗi vài giàn phụ kết nối nhịp lưới ngang để đảm bảo độ ổn định giúp lắp đặt nhanh chóng - Quy trình lắp đặt thành phần kết cấu : + Các giàn cột chữ A lắp ráp mặt đất nâng lên Cột chia thành khối lắp ráp nhà máy sau đem đến cơng trường lắp ráp lại + Bốn giàn lắp ráp thành đoạn có chiều dài tối đa 17m mặt đất dùng giá đỡ tạm thời nâng đến tầng thứ khán đài + Đồng thời với việc lắp ráp giàn cột mặt đất tháp tạm (có cấu trúc dạng lưới thanh) với cấu trục đài quan sát dựng lên sân + Hoàn thành việc lắp đặt thép tạm, kích (cơng suất 9000 KM) lắp để nối đỉnh cột với đỉnh tháp tạm nối đỉnh cột với khối neo dây văng + Cuối cấu trúc nâng theo bước đây: B1 Năng cột chúng đạt đến vị trí thẳng đứng, chuyển động quay cột tự nhà vào lê đặt chúng B2 Nơng cột chúng đạt góc so với vị trí thẳng đứng B3 Lắp đặt bốn dây cáp B4 Lắp đặt bụng để tăng độ cứng cho giàn nút góc B5 Lắp đặt cáp bảo vệ neo nút B6 Nâng cột giản B7 Xoay độ (góc cuối -12" so với vị trí thẳng đứng) từ phía đối diện sân thi đấu B8 Lớp đặt dây văng (6 dây cho bên) B9 Đặt tải dây văng B10 Tháo giắc cầm tạm thời lắp đặt dây văng cuối B11 Lắp đặt bốn dây vàng góc mái nhà B12 Điều chỉnh hệ thống dây văng + Sau hệ thống kết cấu chính, giàn phụ với panel thép lắp sẵn phía lắp vào kết cấu Sau đó, phủ lớp bao che composite lắp đặt hệ thống chiếu sáng  Cơng trình triển lãm Nhà triển lãm O2 Luân Đôn, Anh (1999) - Vị trí : Greenwich, London, Anh - Kiến trúc sư: Richard Rogers - Năm hoàn thành : 1999 - Giới thiệu chung: + Millennium Dome, tên thức The O2, cơng trình triển lãm dồ sộ Greenwich, London, Anh Nó xây dựng để tổ chức triển lãm "Trải nghiệm thiên niên kỷ (bắt đầu thức ngày tháng năm 2001) Cấu trúc trung tâm mái vòm lớn giới đường kính 352m, cao 65m), với diện tích gần gấp đơi so với tịa nhà giữ kỷ lục cũ, Georgia Dome (ở Atlanta, Georgia, Hoa Kỳ) Vị trí xây dựng nằm kinh tuyến gốc (kinh độ 0) dọc theo Sống Thames cực bắc Bán đảo Greenwich - Kết cấu: + Cấu trúc mái :Ý tưởng kết cấu cho mái Milennium Dome đơn giản Bề mặt vòm 72 sợi cáp căng xuyên tâm cặp sợi thép xoắn có đường kính 32mm + Các dây văng hỗ trợ bán kính 25-30m cách bố trí móc treo phía dây buộc phía đặt xung quanh mười hai cột thép cao 100 mét Các dãy cấp hình tròn giữ cho dân buộc cố định đường hương tâm chúng +Lực từ sợi cáp hướng tâm sơ cấp thu vào tâm vịng cáp có đường kính 30 mét Nó cấu thành từ 12 sợi cáp có đường kính 48mm + Trong chu mái lực hướng tâm cáp thu 12 cáp biên cong đưa đến 24 điểm neo, kết cấu chịu lực dựa vào hình dạng bề mặt ứng suất xác định hiệu suất chúng chịu tải Lực chống lại lực căng độ cong: độ cong lớn lực căng cần thiết để chống lại tải định nhỏ Các dây cáp xuyên tâm ứng suất trước đến 400kN/ dây lớp bao che PIFE ứng suất trước đến kN/m  Cơng trình cơng nghiệp Nhà máy sản xuất giấy Burgo Paper Mill (1964) - Kiến trúc sư: Pier Luigi Nervl Gino Covre, Mario Desideri (kết cấu) - Năm hồn thành: 1963 - Vị trí: Colle Aperto (MN) Viale di Poggio Reale, 13 - Giới thiệu chung: + Burgo Paper Mill nhà máy sản xuất bột giấy thuộc tập đồn Burge châu Âu Cơng trình khởi cơng xây dựng vào năm 1960 hoàn thành năm 1964 - Kết cấu: + Burgo Paper Mil tuyệt tác kiến trúc công nghiệp lúc Đó cơng trình có khối dạng hình hộp chữ nhật, nâng đỡ hai cột bê tông cốt thép, từ đầu hệ thống dây cáp neo vào để đỡ mái cơng trình + Các cột bê tông cốt thép cao 50 mét Các ván khuôn sử dụng để đúc làm bê tông, phần tử đúc sẵn "dùng lần" với độ dày cm Mái nhà có độ dày 1,50 mét, làm giàn đan THE END ... tự consol Đây hệ kết cấu mái kết hợp dây kết cấu cứng Hệ kết cấu gồm xà consol dây cáp treo xà này, dây liên kết vào xà kèo vượt qua đỉnh cột trụ neo vào kết cấu phụ • Hệ kết cấu đáp ứng nhu cầu... kết cấu cấu tạo từ dây mềm, chịu kéo, bỏ qua khả chịu uốn dây Các dạng kết cấu dây bao gồm dây tải điện, dây văng, cầu dây loại mái treo Kết cấu dây dùng liên hợp với hệ kết cấu cứng khác như:... hội chợ - Kết cấu: + Cơng trình sử dụng kết cấu dàn dây- hệ dàn treo + Hệ kết cấu cơng trình gồm thành phần chính: kết cấu mái dây treo, cột bê tông cốt thép dự ứng lực, đúc sẵn, kết cấu bê tông