Nghiên cứu ổn định tổng thể công trình cao trên nền biến dạng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - NGÔ VĂN NAM NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CÔNG TRÌNH CAO TRÊN NỀN BIẾN DẠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP MÃ SỐ: 1318.208.022 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐỖ TRỌNG QUANG MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH 1.1 Khái niệm ổn định công trình 1.2 Quan hệ tải trọng ngang P chuyển vị đặc trƣng toán ổn định CHƢƠNG 11 ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CÔNG TRÌNH CAO 11 2.1 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 11 2.2 Tiêu chuẩn ổn định ổn định tổng thể công trình cao 11 2.3 Ổn định công trình cao cứng 13 2.4 Ổn định công trình cao đàn hồi 13 2.5 Ổn định công trình đàn - dẻo 17 2.5.1 Mô hình đàn - dẻo phƣơng trình đàn - dẻo trƣờng hợp móng hoàn toàn tiếp xúc với nền: 17 2.5.2 Phƣơng trình đƣờng đàn dẻo trƣờng hợp móng hoàn toàn tiếp xúc với 19 2.5.3 Phƣơng trình đƣờng đàn dẻo trƣờng hợp móng phần nhấc lên khỏi nền: 22 2.5.4 Trường hợp làm việc theo mô hình đàn dẻo Prandtl (c1=0): 24 2.6 Tính tải trọng gió (Trích TCVN 2737-1995) 26 2.7 Tính tải trọng động đất (Trích TCXD224 - 2000) 31 CHƢƠNG 38 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỐNG LẬT 38 CỦA MỘT SỐ NHÀ CAO CÓ CHIỀU NGANG HẸP Ở HÀ NỘI 38 3.1 Hệ số chống lật nhà số 476 - Đội Cấn - Hà Nội 39 3.1.1 Mô tả công trình 39 3.1.2 Xác định thông số bản: 40 3.1.3 Kiểm tra ổn định 41 3.1.4 Kiểm tra hệ số chống lật chịu tải động đất 42 3.2 Hệ số chống lật nhà số 157 - Nguyễn Văn Cừ - Gia Lâm - Hà Nội 44 3.2.1 Mô tả công trình : 44 3.2.2 Xác định thông số bản: 44 3.2.3 Kiểm tra ổn định 46 3.3 Hệ số chống lật nhà số 17 - Nguyễn Văn Cừ - Gia Lâm - Hà Nội 48 3.3.1 Mô tả công trình: 49 3.3.2 Xác định thông số 49 3.3.3 Kiểm tra ổn định 50 3.4 Hệ số chống lật nhà số 52 - Lê Văn Hƣu - Hà Nội 52 3.4.1 Mô tả công trình 53 3.4.2 Xác định thông số 53 3.4.3 Kiểm tra ổn định 54 3.5 Hệ số chống lật nhà số - Thi sách - Hà Nội 56 3.5.1 Mô tả công trình 57 3.5.2 Xác định thông số bản: 57 3.5.3 Kiểm tra ổn định 58 3.8 KẾT LUẬN CHƢƠNG: 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ cách hoàn chỉnh, bên cạnh nổ lực cố gắng thân có hướng dẫn nhiệt tình quý Thầy Cô,cũng động viên ủng hộ gia đình, bạn bè đồng nghiệp suốt thời gian học tập nghiên cứu thực luận văn thạc sĩ Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến TS.Đỗ Trọng Quang, người hết lòng hướng dẫn tạo điều kiện tốt cho hoàn thành luận văn Xin gửi lời tri ân điều mà Thầy dành cho Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý Thầy Cô Khoa sau đại học Trường Đại Học Dân lập Hải Phòng tận tình truyền đạt kiến thức quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập, nghiên cứu thực đề tài luận văn Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người không ngừng động viên, hỗ trợ tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian học tập thực luận văn Cuối cùng, xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn đến anh chị bạn đồng nghiệp hỗ trợ cho nhiều suốt trình học tập, nghiên cứu cung cấp tư liệu góp ý quý báu để hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, tháng năm 2015 Người thực luận văn Ngô Văn Nam LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn công trình nghiên cứu thân tôi, số liệu nêu Luận văn trung thực Những kiến nghị đề xuất Luận văn cá nhân không chép tác giả Ngô Văn Nam MỞ ĐẦU Hiện thiếu đất xây dựng độ thị quản lý xây dựng không chặt chẽ, nhiều nơi mọc lên nhà có chiều rộng nhỏ chiều cao lớn móng không cắm sâu vào lòng đất Do khả chống lật thấp Như quy định tiêu chuẩn thiết kế, công trình cao tháp nước, tháp truyền hình, cột điện cao, nhà cao có chiều kích thước mặt bé.v.v phải kiểm tra ổn định chống lật Hệ số ổn định chống lật : k Cl  M CL ML kCL > 1,5 nhà cao tầng kCL > 2,5 tháp truyền hình - Khi xét ổn định chống lật coi thân công trình cứng tuyệt đối biến dạng - Ổn định biến dạng thân công trình xét riêng, toán ổn định công trình xét giáo trình Cơ học kết cấu - Trong phạm vi luận văn xét đến ổn định tổng thể hay ổn định chống lật công trình Đối với công trình thông thường, chiều cao kích thước mặt tương đương toán ổn định chống lật không đặt ra, song tỷ số chiều cao kích thước mặt lớn toán trở nên cần thiết, vai trò đất tham gia vào trình ổn định chống lật rõ ràng Nhiệm vụ luận văn, sau xét quan niệm ổn định tổng thể, cách tính lực tới hạn, áp dụng tính kiểm tra số nhà cao có chiều ngang hẹp điển hình Hà Nội (Các nhà tư nhân) Do đặc trưng đất có biến động lớn tải trọng ngang có độ lệch đáng kể, luận văn đánh giá khả chống lật qua xác suất chống lật, sau so sánh với kết tính hệ số chống lật đề xuất số kiến nghị xây dựng quản lý xây dựng nhà cao có chiều ngang hẹp Các trình bày luận văn xét cho công trình cao Nhà cao ví dụ minh hoạ  Lý lựa chọn đề tài: Học viên lựa chọn đề tài Nghiên cứu ổn định tổng thể công trình biến dạng lý sau: - Từ nhận thấy thực tế phát triển nhanh thị trường nhà đất quĩ đất đô thị ngày hạn hẹp nên xuất nhiều nhà cao (có kích thước cạnh tòa nhà nhỏ nhiều so với chiều cao nhà) Đã có số nơi xảy cố công trình bị lật gây đến thiệt hại người tài sản công trình ảnh hưởng đến công trình liên quan Chính vè học viên nhận thấy việc nghiên cứu tính toán ổn định tổng thể cho công trình thực cần thiết hữu ích tính toán thiết kế công trình lên phương án cải tạo cho công trình có dấu hiệu ổn định - Việc tính toán ổn định công trình đề tài vào lý thuyết học đất, học công trình lý thuyết ổn định công trình Từ phép tính toán học viên thực so sánh, đánh giá có kiến nghị cụ thể để tăng ổn định tổng thể cho công trình Như lý thuyết phương pháp nghiên cứu đề tài phù hợp với ngành học học viên “kỹ thuật xây dựng công trình xây dựng dân dụng công nghiệp” - Nghiên cứu đề tài lần để học viên hệ thống lại lý thuyết học để giúp ích cho trình công tác sau học viên  Ứng dụng đề tài: Đề tài thực dựa việc tính toán công trình cụ thể Kết đề tài dùng để tham khảo tính toán thiết kế công trình có qui mô tương tự, cải tạo công trình có điều kiện làm việc tương tự Với công trình qui mô lớn cần có khảo sát cụ thể để có số liệu đầu vào đáng tin cậy CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH 1.1 Khái niệm ổn định công trình Khi thiết kế công trình, kiểm tra điều kiện bền điều kiện cứng chưa đủ để phán đoán khả làm việc công trình Trong nhiều trường hợp, đặc biệt với công trình chịu nén, nén uốn, tải trọng chưa đạt tới giá trị phá hoại, có nhỏ giá trị cho phép điếu kiện bền điều kiện cứng, kết cấu khà bảo toàn dạng cân bàng ban đầu ợ trạng thái biến dạng nó, mà chuyến sang dạng cân khác Dạng cân gây hệ ứng suất phụ làm cho công trình bị phá hoại Ta gọi tượng tượng công trình bị mầt ôn định Như thiết kế công trình việc kiểm tra, tính toán độ bền, độ cứng nhiều trường hợp, đặc biệt công trình chịu nén nén với uốn, tải trọng chưa đạt đến giá trị phá hoại công trình bị khả bảo toàn dạng cân ban đầu công trình nhanh chóng bị phá hoại chuyển từ dạng cân ban đẩu sang dạng cân khác Ta gọi tượng tượng công trình bị ổn định Ổn định tính chất công trình giữ nguyên vị trí ban đầu giữ nguyên dạng cân ban đầu trạng thái biến dạng tương ứng với tải trọng tác dụng Ôn định tính chất cuà công trình giữ nguyên được: - Vị trí ban đầu nó; - Dạng cân ban đầu trạng thái biến dạng tương ứng với tải tác dụng Tính chất ổn định công trình thường có giới hạn tăng lực tác dụng lên công trình Khi tính chất nói đi, công trình đủ khả chịu tải trọng Lúc này, công trình goi không ổn định Như vậy: - Vị trí công trình có khả ổn định không ổn định - Dạng cân công trình trạng thái biến dạng củng cố khả ổn định không ổn định Quy định: Vị trí công trình hay dạng cân công trình trạng thái biến dạng gọi la ổn định, sau gây cho công trình độ lệch nhỏ khỏi vị trí ban đầu khỏi dạng cân ban đầu môt nguyên nhân đó, rôi bỏ nguyên nhân đi, công trình có khuynh hướng quay trở trạng thái ban đầu Không Ổn định: Vị trí công trình hay dạng cân công trình trạng thái biến dạng gọi không ổn định sau gây cho công trình độ lệch nhỏ khỏi vị trí ban đầu khỏi dạng cân ban đầu nguyên nhân đó, bỏ nguyên nhân đi, công trình không quay trở trạng thái ban đầu Lúc này, đô lệch công trình khuynh hướng giảm dần mà có thể? phát triển tiếp tục công trình vị trí có dạng cân Trang thái tới hạn: Bước qúa độ công trình từ trạng thái Ổn định sang trạng thái không Ổn định gọi Ổn định Giới hạn đầu bước qúa độ gọi trạng thái tới hạn công trình Tai trọng tương ứng với trạng thái tới hạn gọi tải trọng tới hạn Vị trí công trình hay dạng cân công trình trạng thái ban đầu gọi ổn định sau gây cho công trình độ lệch nhỏ khỏi vị trí cân ban đầu khỏi dạng cân ban đầu nguyên nhân bỏ nguyên nhân công trình có khuynh hướng trở trạng thái ban đầu 3.3 Hệ số chống lật nhà số 17 - Nguyễn Văn Cừ - Gia Lâm - Hà Nội Chiều cao: tầng Chiều rộng: 3,5m Địa hình xung quanh: Chiều dài: 18m Bên phải - có nhà tầng Bên trái - có nhà tầng 48 3.3.1 Mô tả công trình: Chiều cao: 29,7m Chiều rộng: 2,5m Chiều dài: 18m Móng hộp chiều sâu chôn móng 2m Nhà xây dựng địa hình dạng C thuộc vùng IIB theo đồ phân vùng áp lực gió TCVN 2737- 1995 3.3.2 Xác định thông số Trọng lượng móng hộp: 78,75(T) Trọng lượng phần thân: 75,6x9=680,4(T) Trọng lượng toàn nhà: 759,15(T) Độ cao trọng tâm nhà: l 680x16,85  78,75x1  15,2(m) 75915 Áp lực gió lên nhà: P  W0 kA Trong đó: A: Diện tích đón gió k: Hệ số phụ thuộc độ cao Với địa hình dạng C: k = 0,66 h = đến 10m k = 0,74 h = 10 đến 15m k = 0,8 h = 15 đến 20m k = 0,89 h = 20 đến 30m W0 - áp lực gió tiêu chuẩn, ứng với vùng IIB W0 = 95daN/m2  - Hệ số khí động, mặt đón gió   0,8 , mặt khuất gió  = -0,6 Từ ta có: 49 Tổng áp lực gió lên phần tường khoảng chiều cao từ 5m đến 10m là: P1 = 95 x 0,66 x 0,8 x 90 x 1,2 = 5,41(T) Tổng áp lực gió lên phần tường khoảng chiều cao từ 10m đến 15m là: P2 = 95 x 0,74 x 0,8 x 90 x 1,2 = 6,1(T) Tổng áp lực gió lên phần tường khoảng chiều cao từ 15m đến 20m là: P3 = 95 x 0,8 x 1,4 x 90 x1,2 = 11,5(T) Tổng áp lực gió lên phần tường khoảng chiều cao từ 20m đến 30m là: P4 = 95 x 0,89 x 1,4 x 174,6 x 1,2 = 24,8(T) Vậy tổng áp lực gió toàn nhà là: P = 5,41 + 6,1 + 11,5 + 24,8 = 47,81(T) (Không tính áp lực gió lên phần nhà bị che khuất nhà bên cạnh) Điểm đặt tải trọng gió: h 5,41x 7,5  6,1x12,5  11,5x17,5  24,8x 24,85   21,54(m) 47,81 Mômen quán tính chống uốn móng: 18x3,53 J  64,31(m ) 12 Hệ số Winkle c = 12000T/m3 Cường độ chảy dẻo đất : r1 = 23T/m2 3.3.3 Kiểm tra ổn định Trường hợp tuyệt đối cứng Theo (2.3) ta có: Pth  Qa 759,15x3,5   62,81(T) 2h 2x 21,15 Hệ số an toàn : k  62,81  1,31  1,5  Không đảm bảo an toàn 47,51 Trường hợp đàn hồi móng bị nhấc lên khỏi 50 Theo (2.13) ta có: Pth  Qa Ql 759,15x3,5 759,15x15,2 (1  ) (1  )  47,33(T) 2h cJ 2x 21,15 12000x 64,31 Hệ số an toàn: k  47,33  0,99  1,5  Không đảm bảo an toàn 47,81 Trường hợp đàn dẻo Prandtl, móng hoàn toàn tiếp xúc với nền: Theo (2.37) ta có: Pth  a (r1ab  Q) Ql 3,5x (23x3,5x18  759,15) 759,15x15,2 (1  ) (1  ) 2h cJ 2x 21,15 1200x 64,31  43,01(T) Hệ số an toàn: k  43,01  0,9 47,81 Trường hợp đàn dẻo Prandtl, móng nhấc lên khỏi nền: Theo (2.39) ta có: Qa  Q 12Ql  Pth    br ( )  2h 2h  br1 bc  759,15x3,5 12x 759,15x15,2   759,152 Pth    x 23 x 18 ( )  2x 2,15 2x 21,15  18x 23 18x1200   28,08(T) Hệ số an toàn: k  28,08  0,58  1,5  Không đảm bảo an toàn 47,81 51 3.4 Hệ số chống lật nhà số 52 - Lê Văn Hƣu - Hà Nội Chiều cao: tầng Chiều rộng : 3,4m Địa hình xung quanh: Chiều dài: 24m bên phải - có nhà tầng(đang phá) bên trái - có nhà tầng 52 3.4.1 Mô tả công trình Chiều cao: 26,4m Chiều rộng: 3,4m Chiều dài: 24m Móng hộp chiều sâu chôn móng 2m Nhà xây dựng địa hình dạng C thuộc vùng IIB theo đồ phân vùng áp lực gió TCVN 2737 - 1995 3.4.2 Xác định thông số Trọng lượng móng hộp: 106 (T) Trọng lượng phần thân: 97,92 x =783,36 (T) Trọng lượng toàn nhà: 889,36 (T) Độ cao trọng tâm nhà: l 783,36x15,2  106xl  13,5(m) 889,36 Áp lực gió lên nhà: P  W0 kA Trong đó: A: Diện tích đón gió k: Hệ số phụ thuộc độ cao Với địa hình dạng C: k = 0,74 h = 10 đến 15m k = 0,8 h = 15 đến 20m k = 0,89 h = 20 đến 30m W0 - áp lực gió tiêu chuẩn, ứng với vùng IIB W0 = 95 daN/m2  - Hệ số khí động, mặt đón gío   0,8 mặt khuất gió   0,6 Từ ta có: Tổng áp lực gió lên phần tường khoảng chiều cao từ 10m đến 15m là: 53 P1 = 95 x 0,74 x 0,8 x 120 x 1,2 = 8,1(T) Tổng áp lực gió lên phần tường khoảng chiều cao từ 15m đến 20m là: P2 = 95 x 0,8 x 1,4 x 120 x 1,2 = 15,3(T) Tổng áp lực gió lên phần tường khoảng chiều cao từ 20m đến 264m là: P3 = 95 x 0,89 x 1,4 x 153,6 1,2 = 21,81(T) Vậy tổng áp lực gió toàn nhà là: P = 8,1 + 15,3 + 21,8 = 45,21(T) (Không tính áp lực gió lên phần nhà bị che khuất nhà bên cạnh) Điểm đặt tải trọng gió: h 8,1x12,5  15,3x17,5  21,81x 23,2   21,35(m) 45,21 Mômen quán tính chống uốn móng: J 24x3,43  78,6(m ) 12 Hệ số Winkle c = 15000 (T/m3) Cường độ chảy dẻo đất r1 22 (T/m2) 3.4.3 Kiểm tra ổn định Trường hợp tuyệt đối cứng Theo (2.3) ta có: Pth  Qa 889,36x3,4  70,81(T) 2h 2x 21,35 Hệ số an toàn: k  70,81  1,56  1,5  Đảm bảo an toàn 45,21 Trường hơpj đàn hồi móng bị nhấc lên khỏi Theo (2.13) ta có: Pth  Qa Ql 889,36x3,4 889,36x13,5 (1  ) (1  )  55,46(T) 2h cJ 2x 21,35 15000x 78,6 54 Hệ số an toàn: k  55,46  1,22  1,5  Không đảm bảo an toàn 45,21 Trường hợp đàn dẻo Prandtl, móng hoàn toàn tiếp xúc với nền: Theo (2.37) ta có: Pth  a (r1ab  Q Ql 3,4(22x3,4x 24  889,36 889,36x13,5 )(1  ) )(1  ) 2h cJ 2x 21,35 15000x 78,6  56,47(T) Hệ số an toàn: k  34,04  0,75  1,5  Không đảm bảo an toàn 45,21 55 3.5 Hệ số chống lật nhà số - Thi sách - Hà Nội Chiều cao: tầng Địa hình xung quanh: Chiều rộng: 3,6m Chiều dài: 28m Bên phải - có nhà tầng Bên trái - có nhà tầng 56 3.5.1 Mô tả công trình Chiều cao: 29,7m Chiều rộng: 3,6m Chiều dài: 28m Móng hộp chiều sâu chôn móng 2m Nhà xây dựng địa hình dạng C thuộc vùng IIB theo đồ phaâ vùng áp lực gió TCVN 2737 - 1995 3.5.2 Xác định thông số bản: Trọng lượng móng hộp: 131(T) Trọng lượng phần thân: 121 x = 1089(T) Trọng lượng toàn nhà: 1220(T) Độ cao trọng tâm nhà: l 1089 x16,85  131x1  15,14m 1220 Áp lực gió lên nhà: P  W0 kA Trong đó: A: Diện tích đón gió k: Hệ số phụ thuộc độ cao Với địa hình dạng C: k = 0,74 h = 10 đến 15m k = 0,8 h = 15 đến 20m k = 0,89 h = 20 đến 30m W0: Áp lực gió tiêu chuẩn, ứng với vùng IIB W0 = 95daN/m2  - Hệ số khí động, mặt đón gió     0,6 Từ ta có: Tổng áp lực phần tường khoản chiều cao từ 10m đến 15m là: P1 = 95 x 0,74 x 1,4 x 140 x 1,2 = 16,52(T) 57 Tổng áp lực phần tường khoản chiều cao từ 15m đến 20m là: P2 = 95 x 0,8 x 1,4 x 140 x 271,6 x 1,2 = 38,57(T) Tổng áp lực phần tường khoản chiều cao từ 20m đến 30m là: P3 = 95 x 0,89 x 1,4 x 371,6 x 1,2 = 38,57(T) Vậy tổng áp lực gió toàn nhà là: P = 16,52 + 17,87 + 38,57 = 72,96(T) (Không tính áp lực gió lên phần nhà bị che khuất nhà bên cạnh) Điểm đặt tải trọng gió: h 16,52x12,5  17,87 x17,5  38x57 x 24,85   22,25(m) 72,96 Mômen quán tính chống uốn móng: 28x3,3h J  108,86m 12 Hệ số Winkle c = 15000T/m3 Cường độ chảy dẻo đất r1 = 22T/m2 3.5.3 Kiểm tra ổn định Trường hợp tuyệt đối cứng Theo (2.3) ta có: P  th Qa 1220x3,6   98,69(T) 2h 2x 22,25 Hệ số an toàn: k  98,69  1,35  1,5  Không đảm bảo an toàn 72,96 Trường hợp đàn hồi Theo (2.13) ta có: Pth  Qa Ql 3,6x (22x3,6x 28  1220) 1220x15,14 (1  ) (1  )  80,07(T) 2h cJ 2x 22,25 15000x108,86 58 Hệ số an toàn: k  62,58  0,85  1,5  Không đảm bảo an toàn 72,96 4.Trường hợp đàn dẻo Prandtl, móng nhấc lên khỏi nền: Theo (2.39) ta có: Qa  Q 12Ql  Pth    br ( )  2h 2h  br1 bc  1220x3,6 12x1220x15,14   1220 Pth    x 28 x 22 ( )   42,13T 2x 22,25 2x 22,25  28x 22 28x15000  Hệ số an toàn: k  42,13  0,58  1,5  Không đảm bảo an toàn 72,96 59 3.8 KẾT LUẬN CHƢƠNG: - Các ví dụ tính toán cho thấy hệ số an toàn ổn định tổng thể công trình cao trường hợp khác thấp k > 1,5 Điều dẫn đến công trình bị ổn định tổng thể chịu tải trọng ngang (gió) công trình bị phá hoại cho dù ta có gia cố công trình thật tốt, thật tốn yếu tố ảnh hưởng đến ổn định tổng thể công trình độ cứng thân công trình (có thể coi tuyệt đối cứng) mà là: Tải trọng ngang, đất kích thước hình học công trình (Chiều cao h, bề rộng a chiều dài b) 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đối với công trình cao biến dạng việc xét đến ổn định tổng thể cần thiết, biến dạng làm giảm khả chống lật cho công trình Do thiếu hiểu biết buông lỏng quản lý xây dựng mà Hà Nội xây dựng nhiều nhà cao có chiều ngang hẹp, sau tính toán kiểm tra thấy hệ số an toàn chống lật thấp Có nhiều phương pháp làm tăng khả chống lật song thông thường với công trình cao người ta cắm sâu vào lòng đất số tầng dùng móng cọc để tăng mồ men chống lật cho công trình Dạng móng bè cọc khả chống lật kém, chịu tải trọng thẳng đứng tốt (chống lún tốt) Nhà có chiều rộng từ 3m đến 4m móng không bám sâu vào đất nên xây từ đến tầng cao, thành phố nên có quy định chiều cao hợp lý nhà xây thành phố với chiều ngang hẹp Độ an toàn thấp, song nhà ví dụ tính toán tồn vì: Không an toàn với tải trọng tiêu chuẩn nghĩa cấp gió hay cấp động đất thiết kế lấy theo chu kỳ lặp dài, tải trọng ngang thấp nhà không lật Bằng cách giảm tải trọng ngang ta tăng hệ số chống lật hay độ tin cậy chống lật, song giảm tải trọng ngang thời gian sử dụng an toàn công trình giảm chu kỳ lặp ngắn, điều nguy hiểm người sử dụng 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Phần tài liệu nước: Lều Thọ Trình Cơ học kết cấu - Tập Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2001 Nguyễn Thị Bích Ngọc, Ổn định tổng thể công trình cao - Báo cáo hội nghị khoa học sinh viên - ĐHXD - 1996 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Uông Đình Chất Nền móng công trình dân dụng - công nghiệp NXB Xây dựng Nguyễn Văn Phó Bài giảng Độ tin cậy - Khoa sau đại học - ĐHXD -1993 Nguyễn Y Tô, Lê Minh Khanh, Lê Quang Minh, Nguyễn Khải, Vũ Đình Lai Sức bền vật liệu NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp Hà Nội, 1970 Phạm Khắc Hùng, Đào Trọng Long, Lê Văn Quý, Lều Thọ Trình.Ổn định động lực học công trình NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội, 1979 Tải trọng tác dộng — Tiêu chuẩn thiết kế TCVN2737 - 1995 Tải trọng động đất nhà công trình - Tiêu chuẩn thiết kế TCXD-2000 Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Dũng Cơ học đất NXB Xây dựng B Phần tài liệu nước Chajes A Principles of Structureal Stability Theory Prentice - Hall, Inc Englewood Cliffs, New Jersey Chen W.F., Lui E.M Structural Stability - Theory and implementation Elsevir Science Publishing Co., Inc 1987 American Panovko la G., Gubanova I., IStability and Osciỉation of elastic sỵstem (in Russian ) Science - Moscow, 1979 62 [...]... mới hoặc có dạng cân bằng mới Quá trình công trình chuyển từ trạng thái ổn định sang trạng thái không ổn định gọi là quá trình mất ổn định Giới hạn đầu của quá trình đó gọi là trạng thái tới hạn của công trình Tải trọng tương ứng với trạng thái tới hạn gọi là tải trọng tới hạn Từ khái niệm trên người ta phân biệt 2 trường hợp mất ổn định đó là : - Mất ổn định về vị trí - Mất ổn định về dạng cân bằng... ở vị trí ban đầu của công trình mà chỉ có thể cân bằng được ở vị trí mới Trong cơ học, vị trí của các vật thể tuyệt đối cứng có thể là ổn định, không ổn định hoặc phiếm định Hiện tượng mất ổn định về dạng cân bằng trong trạng thái biến dạng xảy ra khi dạng cân bằng biến dạng ban đầu của vật thể tương ứng với tải trọng nào đó, do kích động dù là nhỏ thì công trình chuyển sang một dạng cân bằng khác (lân... của công trình hay dạng cân bằng của công trình ở trạng thái ban đầu được gọi là không ổn định nếu như sau khi gây cho công trình một độ lệch dài nhỏ khỏi vị trí ban đầu hay dạng cân bằng từ trạng thái biến dạng ban đầu rồi bỏ nguyên nhân đó đi thì công trình không trở về trạng thái ban đầu Lúc này độ lệch của công trình không có khuynh hướng giảm dần mà có thể phát triển tiếp lúc cho đến khi công trình. .. có tính ngẫu nhiên như: Tải trọng ngang (gió), tính chất của nền Do số liệu của nền đất và tải trọng trong thực tế có những sai lệch nhất định (phương sai) cho nên xét đến xác suất an toàn của ổn định chống lật là điều cần thiết và chưa được nghiên cứu chi tiết 2.2 Tiêu chuẩn ổn định và mất ổn định tổng thể của công trình cao Giả sử công trình có trọng lượng Q (kể cả trọng lượng móng), móng hình chữ... với sự làm việc của công trình Hiện nay, yêu cầu phát triển kinh tế đòi hỏi phải xây dựng những công trình lớn, mặt khác do công nghệ vật liệu ngày càng phát triển cho phép ta xây dựng những công trình cao hơn đem lai rất nhiều lợi ích cho xã hội Tuy nhiên công trình càng cao, to bao nhiêu thì bài toán ổn định phải càng được quan tâm nhiều hơn Ổn định tổng thể đã được quy định trong tiêu chuẩn thiết... bằng khác nhau + Ổn định xuất phát (đường cong 2) + Không ổn định (đường cong 3) + Ổn định khác với ổn định xuất phát (đường cong 4) Hình 2 Hình 3a : Khi p < Pth : tồn tại một dạng đường cân bằng ổn định duy nhất (đường cong 1) Hình 3b : Khi p < Pth : có hai dạng đường cân bằng - P  P() đồng biến (đường cong 1) Cân bằng ổn định - P  P() nghịch biến (đường cong 2) Cân bằng không ổn định 8 Hình 3a... trình cân bằng ở trạng thái mất ổn định Quá trình chuyển từ trạng thái ổn định sang trạng thái mất ổn định gọi là trạng thái tới hạn ứng với nó là Pth và  th 10 CHƢƠNG 2 ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CÔNG TRÌNH CAO 2.1 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ngày nay việc dùng độ tin cậy trong các tiêu chuẩn thiết kế đã ngày càng trở nên thông dụng vì nó cho ta kết quả chính xác hơn với sự làm việc của công. .. khác nhau ở chỗ: - Mất ổn định về vị trí quan niệm vật là tuyệt đối cứng và sự cân bằng của vật thể chỉ xét đến các ngoại lực (bao gồm cả phản lực nền) tác dụng lên vật - Mất ổn định về dạng cân bằng ở trạng thái biến dạng nghiên cứu vật thể biến dạng sự cân bằng của vật được xét với cả ngoại lực và nội lực 1.2 Quan hệ giữa tải trọng ngang P và chuyển vị đặc trƣng trong bài toán ổn định Quan hệ giữa lực... biến dạng Hiện tượng mất ổn định về vị trí xảy ra khi toàn bộ công trình được xem như là tuyệt đối cứng không giữ nguyên được vị trí cân bằng ban đầu mà bắt buộc phải chuyển sang vị trí khác Đó là trường hợp mất ổn định lật hoặc trượt của các công trình tường chắn, mố cầu, trụ cầu, tháp nước, các công trình cao có mặt bằng hẹp Trong những trường hợp này các ngoại lực tác dụng lên công trình không thể. .. trạng thái cân bằng ổn định và không ổn định của hệ có thể được xác định bằng hai tham số: chuyển vị và tải trọng Chuyển vị có thể là góc nghiêng  (chuyển vị xoay) và tải trọng có thể là lực tác động ngang P- Khi lập được quan hệ : p = P(  ) ta xác định được một đường cong là tập hợp các trạng thái cân bằng Dựa vào đường cong này ta có thể xác định được trạng thái ổn định hay không ổn định ở từng vị