Đang tải... (xem toàn văn)
105TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 46, tháng 5 năm 2021 NGHIÊN CỨU KẾT CẤU DẦM CHUYỂN TRONG NHÀ CAO TẦNG Nguyễn Thị Kim Thịnh Khoa Xây dựng Emai thinhntk@dhhp edu vn Nhận bài 08/01/2021 Ngày PB đánh giá 15/4/202[.]
NGHIÊN CỨU KẾT CẤU DẦM CHUYỂN TRONG NHÀ CAO TẦNG Nguyễn Thị Kim Thịnh Khoa Xây dựng Emai: thinhntk@dhhp.edu.vn Nhận bài: 08/01/2021 Ngày PB đánh giá: 15/4/2021 Ngày duyệt đăng: 25/4/2021 TÓM TẮT: Ngày nay, nhà nhiều tầng cơng trình đáp ứng nhiều cơng năng: thương mại, dịch vụ tầng dưới, văn phòng làm việc hộ tầng bên Yêu cầu đòi hỏi nhịp khung lớn bên nhịp khung nhỏ ỏ tầng Giải pháp địi hỏi phải có kết cấu chuyển vượt nhịp lớn khu khu tòa nhà cao tầng Các kết cấu chuyển chấp nhận sử dụng yêu cầu kiến trúc Bài báo mang đến cho người đọc nhìn tổng quan, nghiên cứu khả chịu lực ứng xử dầm chuyển Từ khóa: dầm chuyển, kết cấu vượt nhịp lớn, kết cấu chuyển, nhịp khung lớn, dầm chuyển nhà cao tầng… RESEARCH ON TRANSFER BEAMS STRUCTURE IN HIGH – RISE BUILDINGS ABSTRACT: High-rise buildings today are multifunctional architectures, where commercial use and services on lower floors, offices and apartments on upper floors This requires the larger span beams on lower floors and the smaller on the upper floors Therefore, it is essential to build a large overpass structure between the upper and lower of high-rise buildings These transfer structures have been accepted to use due to architectural requirements The article give the readers an overview of force-resistance of transfer beam Keywords: transfer beams, large span span structure, transfer structure, large frame span, transfer beams in tall buildings ĐẶT VẤN ĐỀ Các tòa nhà cao tầng đô thị lớn mặt khơng lớn nên có cơng kết hợp nhiều dịch vụ khác Các khu tòa nhà thường sử dụng làm bãi đậu xe, trung tâm thương mại, phòng họp… Trong tầng phía thường hộ văn phòng với hệ kết cấu cột vách phân chia không gian sử dụng Với cấu trúc khơng gian mở phía hệ kết cấu cột vách phía trên, địi hỏi phải có kết cấu chuyển vượt nhịp lớn khu khu tòa nhà Các kết cấu chuyển giải việc trốn cột, có khả vượt nhịp lớn, nhịp lên đến 16-20m, giảm kích thước cấu kiện tầng kết cấu chuyển Trên giới dầm chuyển bê tông cốt thép sử dụng nhiều quốc gia phát triển Mỹ, Hong Kong, Malaysia, Singapore, Thái Lan… Tiêu biểu tòa nhà The Legacy Chicago - Mỹ; tòa nhà Trump International Hotel - Chicago - Mỹ; tòa nhà Morph 38 - Thái Lan; tháp Bưu điện viễn thông Trung Quốc… Ở Việt Nam khoảng 10 năm trở lại đây, kết cấu dầm chuyển nhà cao tầng phát triển nhanh chóng TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 46, tháng năm 2021 105 Một số công trình thi cơng tịa nhà Hanoi Tower - Hai Bà Trưng, Hà Nội; tháp Truyền hình Việt Nam - Hà Nội; Trung tâm phát truyền hình Quảng Ninh - thành phố Hạ Long; Khách sạn Princess – thành phố Hải Phòng; cao ốc văn phòng Nhơn trạch - Đồng Nai [6] Mặc dù kết cấu dầm chuyển sử dụng ngày nhiều với ưu điểm trội Nhưng tải trọng tập trung bên kết cấu dầm chuyển lớn, xảy động đất kết cấu dễ phá hoại Tính tốn, thi cơng dầm chuyển tương đối phức tạp, khó khăn lắp dựng giàn giáo đổ bê tơng tồn khối cấu kiện lớn Trọng lượng thân cơng trình phân bố khơng đồng đều, tập trung khối lượng lớn tầng có dầm chuyển làm cho cơng trình dễ ổn định có ngoại lực tác dụng vào cơng trình kết cấu bên dầm chuyển dễ ổn định NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm Hình 1: Hình ảnh dầm chuyển cơng trình Dầm chuyển BTCT loại dầm thường có độ cứng tiết diện hình học tương đối lớn, có tác dụng thay đổi trạng thái làm việc hệ kết cấu từ hệ dầm cột chịu lực sang hệ dầm vách chịu lực hệ Hình Dầm đỡ cột Hình Dầm đỡ cột Trong kết cấu chuyển chia cấu kiện (bộ phận) sau: Cấu kiện truyền tải bên dầm chuyển (TPC); Cấu kiện nhận tải 106 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG dầm cột với số lượng cột phía dầm nhiều số lượng cột phía dầm 1.2 Phân loại hướng dẫn sử dụng phần tử việc mô hình kết cấu phần mềm Hình Dầm đỡ vách liên tục Hình Dầm đỡ vách khơng liên tục dầm chuyển (TFB); Cấu kiện chống đỡ bên dầm chuyển (SPC) Khi sử dụng phần tử cho cấu kiện cần xét đến vấn đề sau: Đối với TPC (chỉ cần xét đến điều kiện tiết diện) 2.3.1 Trạng thái giới hạn cực hạn - Nếu h3b chọn phần tử Area Đối với TFB (phải xét đến điều kiện tiết diện mặt phẳng truyền tải TPC) - Nếu h>3b chọn phần tử Area - Nếu mặt phẳng truyền tải TPC không thuộc mặt phẳng chứa trục dầm TFB chọn phần tử Area - Nếu h3b chọn phần tử Area - Nếu bề rộng b>1/3 nhịp thơng thủy chọn phần tử Area - Nếu h1 nên cánh tay địn Theo cơng thức sức bền vật liệu ta tính mơ men lớn nhịp dầm: lấy z ≤ 0,6h [4] Dựa vào biểu đồ phân bố ứng suất ta xác định khoảng cách z’ từ trọng tâm vùng bê tông chịu nén đến điểm có ứng suất 0: 100 100 100 100 867 100 100 100 100 67 -37493,08 23154,9 -8816,74 C -4601,44 -2572,08 6709,09 3589,76 2250,31 -1928,53 -1392,90 1660,72 z' 1201,17 -1009,43 820,70 -631,96 -267,27 0 449,62 133,64 117 217 317 417 517 617 717 817 33.5 633 Hình 13: Biểu đồ phân bố ứng suất pháp vị trí dầm ΣSi -Tổng mơmen tĩnh hình từ đến kí hiệu biểu đồ phân bố ứng suất trục qua vị trí ứng suất ΣSi = (133,64.67).33,5 + (449,62.100).117 + (820,7.100).217 + (1201,17.100).317 + (1660,72.100).417 + (2250,31.100)517 + (3589,76.100).617 +(6709,09.100).717 + (23254,9.100).817 = 2849495114mm3 ΣFi - Tổng diện tích biểu đồ phân bố ứng suất pháp vùng bê tông chịu nén ΣFi = (133,64.67)+ (449,62.100) + (820,7.100) + (1201,17.100) + (1660,72.100) + (2250,31.100) + (3589,76.100) +(6709,09.100) + (23254,9.100) = 3992581mm2 Fc C z'=714 Cánh tay đòn cốt thép chịu kéo: z=1197 z = z’+633-0,1h = 714+633-0,1.1500 = 1197mm Trong giá trị 0,1h khoảng 483 cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến rìa bê tơng chịu kéo Vậy giá trị cánh tay 0,1h=150 địn thực tế tính được: z = 1197 > 0,6h= Hình 14: Sơ đồ cánh tay đòn cốt thép chịu kéo 0,6.1500 = 900mm TẠP CHÍ KHOA HỌC, Số 46, tháng năm 2021 111 ... hệ kết cấu từ hệ dầm cột chịu lực sang hệ dầm vách chịu lực hệ Hình Dầm đỡ cột Hình Dầm đỡ cột Trong kết cấu chuyển chia cấu kiện (bộ phận) sau: Cấu kiện truyền tải bên dầm chuyển (TPC); Cấu. .. cho cấu kiện SPC 1.3 Nghiên cứu khả chịu lực ứng xử dầm chuyển 2.3.1.1 Phá hoại uốn - Sự phân bố ứng suất tiết diện dầm Các kết nghiên cứu dầm chuyển (dầm cao) BTCT làm việc hoàn toàn khác với dầm. .. Nai [6] Mặc dù kết cấu dầm chuyển sử dụng ngày nhiều với ưu điểm trội Nhưng tải trọng tập trung bên kết cấu dầm chuyển lớn, xảy động đất kết cấu dễ phá hoại Tính tốn, thi cơng dầm chuyển tương