bài giảng nhà cao tầng

bài giảng nhà cao tầng bài giảng nhà cao tầng bài giảng nhà cao tầng bài giảng nhà cao tầng bài giảng nhà cao tầng bài giảng nhà cao tầng bài giảng nhà cao tầng bài giảng nhà cao tầng bài giảng nhà cao tầng bài giảng nhà cao tầng

ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA XÂY DỰNG BỘ MÔN KỸ THUẬT XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG GV. LÊ THANH CAO 1/29/2013 1 MỤC LỤC 1. KHÁI NIỆM CHUNG 2. NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ VÀ CẤU TẠO 3. TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 4. TÍNH TOÁN NỘI LỰC 5. TÍNH TOÁN CỐT THÉP 6. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ 1/29/2013 2 Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.2. CÁC YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ 1.3. PHÂN LOẠI 1.4. CÁC HỆ KHUNG CHỊU LỰC PHỔ BIẾN 1.5. VÁCH CỨNG VÀ SÀN CỨNG 1.6. MỘT SỐ LƯU Ý 1.7. CÔNG TRÌNH THỰC TẾ 1/29/2013 3 Chương 2: NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ VÀ CẤU TẠO 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG 2.2. NHỮNG NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ CƠ BẢN 2.3. CÁC LOẠI KHE 2.4. CÁC HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC PHỔ BIẾN 2.5. SƠ ĐỒ LÀM VIỆC 2.6. TẦNG HẦM 2.7. CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.8. NGUYÊN TẮC VỀ CẤU TẠO 1/29/2013 4 Chương 3: TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 3.1. TẢI TRỌNG ĐỨNG 3.2. LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN 3.3. THÀNH PHẦN TĨNH CỦA TẢI GIÓ 3.4. XÁC ĐỊNH TẦN SỐ DAO ĐỘNG RIÊNG 3.5. THÀNH PHẦN ĐỘNG CỦA TẢI GIÓ 3.6. TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 3.7. TỔ HỢP TẢI TRỌNG 1/29/2013 5 Chương 4: TÍNH TOÁN NỘI LỰC 4.1. CÁC SƠ ĐỒ CHỊU LỰC 4.2. CÁC GIẢ THIẾT 4.3. TÍNH TOÁN HỆ CHỊU LỰC THEO SƠ ĐỒ GIẰNG 4.4. CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 4.5. PHÂN PHỐI TẢI TRỌNG NGANG 4.6. TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẰNG FEM 1/29/2013 6 Chương 5: TÍNH TOÁN CỐT THÉP 5.1. CẤU KIỆN CHỊU NÉN LỆCH TÂM XIÊN 5.2. TÍNH TOÁN CỐT DỌC CHO CỘT 5.3. TÍNH TOÁN CỐT ĐAI CHO CỘT 5.4. BIỂU ĐỒ TƯƠNG TÁC 5.5. TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG 1/29/2013 7 Chương 6: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ 6.1. CÁC GIẢ THIẾT 6.2. TRỌNG LƯỢNG CỰC HẠN 6.3. ĐẶC TRƯNG MẶT BẰNG NHÀ 6.4. ẢNH HƯỞNG CỦA UỐN DỌC 6.5. GIỚI HẠN CHUYỂN VỊ NGANG 6.6. KIỂM TRA CÁC ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC 6.7. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH NGHIÊNG LẬT 1/29/2013 8 CHƯƠNG 1 1/29/2013 Nhà cao tầng 9 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG (1/3)  Đặt vấn đề: ◦ Nhà cao tầng là gì? ◦ Vai trò của nhà cao tầng? ◦ Tại sao nhà cao tầng ngày càng được sử dụng rộng rãi? ◦ Sự khác nhau giữa nhà cao tầng và nhà thấp tầng? 1/29/2013 10 [...]... tầng và nhà thấp tầng: ◦ Đối với nhà cao tầng, thiết kế kết cấu có vai trò rất quan trọng Việc thiết kế đòi hỏi phải sử dụng các công cụ tính toán rất mạnh ◦ Tiêu chuẩn nhà cao tầng có các yêu cầu kỹ thuật cao hơn nhà thấp tầng: tiêu chuẩn phòng cháy, đậu xe, vệ sinh … ◦ Nhà cao tầng đòi hỏi các công nghệ kỹ thuật thi công hiện đại Các yêu cầu về an toàn lao động rất ngặt nghèo ◦ Nhà cao tầng tiêu tốn... TRÌNH THỰC TẾ (4/4) Một số tòa nhà cao tầng tiêu biểu trên thế giới: 1/29/2013 Nguồn: emporis.com 25 CHƯƠNG 2 1/29/2013 Nhà cao tầng 26 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG    TCXD 198-1997: Nhà cao tầng là nhà có chiều cao lớn hơn 40m Hình dáng nhà được xác định qua kích thước, hình dạng trên chiều cao và hình dạng trên mặt bằng và bao gồm cả vị trí và loại cấu kiện chịu tải Với nhà cao tầng cần phải kết hợp giữa... niệm về nhà cao tầng: Được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, tùy theo điều kiện kinh tế xã hội nhiều nước ◦ Theo Ủy ban quốc tế về nhà nhiều tầng: Một công trình được xem là nhà cao tầng nếu chiều cao của nó quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng khác với nhà thông thường ◦ Cách phân loại phổ biến:     Loại Loại Loại Loại I: 9 đến 16 tầng (H40 tầng (H>100m); ◦ Theo TCXD 198-1997: H>40m 1/29/2013 11 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG (3/3)  Vai trò nhà cao tầng: ◦ Đáp ứng nhu cầu về nhà ở, văn phòng, khách sạn ◦ Giải quyết vấn đề diện tích đất xây dựng thiếu trầm trọng và giá đất xây dựng tăng nhanh chóng ◦ Là biểu tượng điển hình cho văn minh và tiến bộ khoa học kỹ thuật  Sự khác nhau giữa nhà cao tầng và nhà. .. trên mặt bằng  Mặt bằng các tầng nhà không thay đổi theo chiều cao nhà hoặc có thể thay đổi tốt nhất nên giảm dần theo chiều cao, tránh thay đổi đột ngột hoặc mở rộng theo chiều cao nhà  Nếu thay đổi đột ngột về số tầng, nên chia thành các đơn nguyên nhỏ có dạng đơn giản hơn 2.2.1 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC (4/5) Hạn chế tỷ lệ chiều cao H và chiều rộng B  Mục đích: ◦ Đảm bảo nhà đủ độ cứng ◦ Đảm bảo ổn...  Sàn nhà cao tầng được xem là sàn cứng: coi như không bị biến dạng trong mặt phẳng nằm ngang, truyền được toàn bộ tải trọng ngang vào tường cứng 1/29/2013 Pik? 20 1.6 MỘT SỐ LƯU Ý  Vật liệu sử dụng: ◦ Bê tông: sử dụng bê tông có cấp độ bền B25 đến B60 ◦ Cốt thép: có giới hạn chảy (fy) từ 300MPa trở lên ◦ Nhà dưới 30 tầng: có thể sử dùng BTCT thường ◦ Nhà trên 30 tầng: nên dùng BT cấp độ bền cao, bê... tường thạch cao, tường xốp kẽm … 1/29/2013 Pik? 21 1.7 CÔNG TRÌNH THỰC TẾ (1/4)     Nhà cao tầng ở VN chủ yếu sử dụng hệ kết cấu khung, vách và lõi cứng chịu lực ngang Sàn sử dụng sàn không dầm bằng BTCT hoặc bê tông cốt thép dự ứng lực Số lượng tầng hầm từ 1 đến 3 Hà Nội: ◦ Keangnam Hanoi Landmark Tower: 72 tầng ◦ Hà Nội City Complex: 65 tầng  TP Hồ Chí Minh: ◦ Saigon Trade Center: 33 tầng ◦ Bitexco... phải có khả năng kháng chấn cao Kết cấu chịu lực phương đứng và phương ngang phải chọn và bố trí sao cho hợp lý (khung, vách, lõi cứng …) Giảm trọng lượng bản thân có ý nghĩa quan trọng hơn đối với nhà thấp tầng Có khả năng chịu lửa cao, thoát hiểm an toàn Có độ bền, tuổi thọ cao Giải pháp móng phải phù hợp 1/29/2013 13 1.3 PHÂN LOẠI (1/2)  Theo yêu cầu sử dụng: ◦ Nhà ở; ◦ Nhà làm việc và các dịch vụ... TƯỜNG CỨNG VÀ SÀN CỨNG Với nhà cao tầng, nội lực trong kết cấu sinh ra chủ yếu do tải trọng ngang, nên tường cứng (shear-wall) có vai trò quyết định đảm bảo sự ổn định tổng thể, độ nghiêng, độ uốn của nhà  Các kết cấu chịu lực phải bố trí sao cho tâm cứng gần trùng với trọng tâm của nhà  Tường cứng làm việc như thanh conson, ngàm vào móng, được bố trí liên tục suốt chiều cao nhà  ◦ Tường cứng phẳng:... dạng trên chiều cao tác động trực tiếp đến việc lựa chọn hệ kết cấu chịu tải: vị trí thiết kế, loại kết cấu chịu tải và vật liệu sử dụng Khả năng chịu lực của nhà cao tầng dưới tác động của tải trọng ngang về cơ bản được quyết định bởi giải pháp kiến trúc 2.2.1 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC (2/5) 1 Kết cấu đơn giản, sự truyền lực rõ ràng 2 Kích thước hình khối và mặt bằng nhà ◦ Kích thước mặt bằng nhà nên chọn . (1/3)  Đặt vấn đề: ◦ Nhà cao tầng là gì? ◦ Vai trò của nhà cao tầng? ◦ Tại sao nhà cao tầng ngày càng được sử dụng rộng rãi? ◦ Sự khác nhau giữa nhà cao tầng và nhà thấp tầng? 1/29/2013 10 1.1 giữa nhà cao tầng và nhà thấp tầng: ◦ Đối với nhà cao tầng, thiết kế kết cấu có vai trò rất quan trọng. Việc thiết kế đòi hỏi phải sử dụng các công cụ tính toán rất mạnh. ◦ Tiêu chuẩn nhà cao tầng. thuật cao hơn nhà thấp tầng: tiêu chuẩn phòng cháy, đậu xe, vệ sinh … ◦ Nhà cao tầng đòi hỏi các công nghệ kỹ thuật thi công hiện đại. Các yêu cầu về an toàn lao động rất ngặt nghèo. ◦ Nhà cao tầng