Bài 1. Tổng quan Bài 2. Hệ kết cấu chịu lực Bài 3. Những nguyên tắc cơ bản thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT toàn khối Bài 4. Khái niệm về động lực học kết cấu Bài 6. Xác định các đặc trưng động lực học Bài 7. Tải trọng và tác động Bài 8. Thiết kế tiết diện và cấu tạo bê tông cốt thép
Kӂ7&Ҩ81+¬&$27Ҫ1* NHΆ1*.+È,1L͞0&˾%̺1 Bài TỔNG QUAN ĐỊNH NGHĨA NHÀ CAO TẦNG y ban nhà cao tầng quốc tế Phân lọai theo số tầng chiều cao : Loại I : – 16 tầng (chiều cao nhà H40 tầng, cao > 100m) Một tòa nhà đïc xem cao tầng chiều cao đònh điều kiện thiết kế, thi công sử dụng khác với nhà thông thường Theo vật liệu xây dựng : BTCT, thép, liên hợp BTCT+ thép Theo sơ đồ kết cấu: khung, tường (vách), hộp, khung-tường kết hợp, vv… TỔNG QUAN Yêu cầu thiết kế kết cấu nhà cao tầng: 9Yếu tố quan trọng: Tải trọng ngang 9Hạn chế chuyển vò ngang Nếu chuyển vò ngang lớn Ỉtăng nội lực độ lệch tâm trọng lượng; hư hỏng phận phi kết cấu; khó bố trí thiết bò; người có cảm giác khó chòu hoảng sợ 9Yêu cầu chống động đất: không hư hại động đất nhẹ; hư hại phận không quan trọng động đất vừa; hư hại không sụp đổ động đất mạnh Ỉ kết cấu cần có độ dẻo khả tiêu tán lượng động đất 9Giảm nhẹ trọng lượng thân Ỉ giảm tải trọng xuống móng; giảm tải động đất Ỉ kinh tế, an toàn 9Thường nhạy cảm với độ lún lệch móng kết cấu vốn có độ siêu tónh cao Ỉquan tâm tương tác kết cấu thượng tầng –nền đất 9Khả chòu lửa cao, dễ thoát hiểm 9Yêu cầu độ bền, tuổi thọ cao TỔNG QUAN Bài HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC w CÁC HỆ KẾT CẤU CƠ BẢN Hệ khung: Dầm-cột; chòu tải đứng+ ngang Hệ tường chòu lực (vách cứng): tường chòu trọng đứng + ngang; ngăn phòng Hệ lõi: dạng vỏ hộp rỗng ghép tường vách, không gian bên tận dụng làm thang bộ, thang máy, hệ thống kỹ thuật, … Hệ ống: cột dày đặc toàn chu vi nhà,liên kết nhờ hệ dầm ngang w w w w CÁC HỆ KẾT CẤU HỖN HP Hệ khung-giằng, hệ khung-vách Hệ ống-lõi Hệ ống tổ hợp (bó ống) Vv, w w w HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC Structural Analysis & design of Tall Buildings – Bungale S Taranath – Mc Graw Hill, 1988 Taranath B.S, nhà cao tầng, hệ chòu lực BTCT: Hệ chòu lực Số tầng tối đa Sàn phẳng (không dầm) cột Sàn phẳng vách cứng Sàn phẳng, vách cứng cột Khung cứng (có dầm) Hệ ống mở rộng theo chu vi Khung cứng với dầm mở rộng vách Có lõi cứng chòu lực (và cột) Hệ khung vách cứng Hệ khung vách cứng, dầm có vách Hệ ống theo chu vi khép kín Hệ ống theo chu vi lõi cứng Hệ ống chéo theo chu vi, lõi cứng Hệ bó ống (theo chu vi lõi) 10 15 20 25 30 30 40 50 60 70 80 (WTC) 90 120 (thường thép) HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC &UHGLW 'U+DO6,\HQJDU HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC &UHGLW 'U+DO6,\HQJDU TRẠNG THÁI GIỚI HẠN I S Su / J0 S _nội lực tính toán tổ hợp bất lợi Su _ nội lực giới hạn CỘT PN N Ac f cn Ac _ diện tích tiết diện cột fcn _ cường độ chòu nén tính toán bêtông CẤU TẠO CỐT THÉP CỘT CẤU TẠO CỐT THÉP CỘT CẤU TẠO CỐT THÉP CỘT NÚT KHUNG CÁCH LẤY LỰC CẮT TÍNH TOÁN ĐỂ KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA CỘT * Kết cấu thông thường : lấy V theo tổ hợp nội lực * Chống động đất cấp 1: V * Chống động đất cấp 2: V * Chống động đất cấp 3, 4: V M ut M up 1.1 J 0H0 1.1 Mt M p H0 Mt M p H0 Mut, Mup _ khả chòu moment uốn tiết diện đầu đầu cột Mt, Mp _ moment uốn tiết diện đầu đầu cột, (lấy từ tổ hợp nội lực) _ chiều cao thông thủy đoạn cột H0 THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO BÊTÔNG CỐT THÉP DẦM Tiết diện: h = (1/12 y1/8)l ; h ¼ lthông thủy bdầm t {1/4 hdầm ; ½ bcột ; 250mm} * Kết cấu thông thường : lấy V theo tổ hợp nội lực * Chống động đất cấp 1: V * Chống động đất cấp 2: V * Chống động đất cấp 3, 4: V M ut M up 1.05 V0 lt 1.05 Mt M lt Mt M lt p V0 CÁCH LẤY LỰC CẮT TÍNH TOÁN ĐỂ KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA DẦM p V0 Mut, Mup _ khả chòu uốn tiết diện đầu trái đầu phải dầm Mt, Mp _ moment uốn tiết diện đầu trái đầu phải dầm, ( lấy từ tổ hợp nội lực) V0 _ lực cắt tính toán xem dầm dầm đơn giản chòu tải đứng THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP DẦM Hạn chế chiều cao vùng nén x tính khả chòu uốn *kết cấu thông thường: x D0h0 (không phân phối lại nội lực biến dạng dẻo); x 0.7D0h0 (điều chỉnh giảm moment uốn biến dạng dẻo) *chống động đất: x 0.25h0 (cấp 1); x 0.35h0 (cấp 2, 3) Đọan neo thẳng cốt dọc chống động đất lneo = la + 10I (cấp 1); lneo = la + 5I (cấp 2) Tại vùng gối, chống động đất: A’s t 0.5As (cấp 1); A’s t 0.3As (cấp 2,3) As, A’s _diện tích cốt thép vùng nén, vùng kéo THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP DẦM THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG VÁCH CỨNG THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG