CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU THÉP

Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 1.ĐẠI CƯƠNG VỀ NHÀ CAO TẦNG: 1.1 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG: -Số lượng tầng nhiều nên TLBT tải trọng sử dụng thường lớn, lại phân bố diện tích mặt nhỏ -Thường nhạy cảm với độ lún lệch móng, ảnh hưởng nhiều đến TTUS biến dạng công trình vốn có độ siêu tónh cao -Để giảm gía trò hệ lực quán tính sinh tòa nhà dao động, phải tìm cách phân bố khối lượng hợp lý theo chiều cao nhà Do cần ưu tiên sử dụng VL nhẹ SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề làm KC bao che, dùng VL cường độ cao đểà chòu lực Đặc biệt thép cường độ cao Công trình Bitexco Finacial Tower sử dụng vật liệu nhẹ (kính) để bao che cho công trình -Do CT có chiều cao lớn; tác động loại tải trọng ngang (do gió, động đất) đáng kể Việc chọn giải pháp KC NCT có ảnh hưởng nhiều đến độ bền ổn đònh, dao động thân gió động, tính chống lật CT -Điều kiện thi công phức tạp Qui trình thi công cần nghiêm ngặt yêu cầu độ xác cao khó thực Do trình độ kỹ thuật , máy móc thiết bò, SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề điều kiện tổ chức thi công đòi hỏi cao đặc biệt so với công trình thông thường -Điều kiện sử dụng, vệ sinh môi trường, thông gió, cấp thoát nước, giao thông chủ yếu theo phương thẳng đứng , ảnh hưởng đến sức khỏe, tâm lý người 1.2 PHÂN LOẠI NHÀ CAO TẦNG: a.Theo số tầng chiều cao : gồm loại -Loại I : – 16 tầng (chiều cao nhà H 1.5 -Khi công trình có độ mảnh độ cao lớn nằm vùng với điều kiện tiếp xúc gió khắc nghiệt tải trọng gió thực tế tác dụng lên công trình tăng lên tương tác động lực học công trình gió gật Giải pháp tốt để xác đònh ảnh hưởng sử dụng thí nghiệm “ hầm gió” SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 44 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề Thí nghiệm hầm gió : -Mô hình công trình xây dựng từ tỉ lệ 1/100 đến 1/1000 phụ thuộc vào kích thước công trình hầm gió ,tỉ lệ 1/400 thông dụng -Ứng xử công trình cao tầng kết hợp cắt uốn :trạng thái chuyển vò bao gồm phần biến dạng uốn phần phần tuyến tính phần công trình -p lực gió tạo từ ống gió thổi trực tiếp lên bề mặt mô hình ,các cảm biến áp lực dùng để đo áp lực cục vỏ bao che công trình SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 45 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề 5.4.TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT: -Động đất gây nên chuyển động CT theo hướng, theo thời gian với qui luật phức tạp Chuyển động làm phát sinh lực quán tính phận CT -Thiết kế kháng chấn cần phải đảm bảo điều kiện cho xảy trận động đất yếu KC làm việc miền đàn hồi; xảy trận SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 46 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề động đất mạnh kết cấu chuyển sang làm việc giai đoạn dẻo, hư hỏng số phận công trình không bò sụp đổ -Nguyên tắc thiết kế kháng chấn cho công trình: +chòu động đất nhỏ mà không bò hư hại + Chòu động đất vừa phải mà không bò hư hại kết cấu chòu lực , chấp nhận hư hại ngẫu nhiên phận không chòu lực + Chòu động đất trung bình chấp nhận hư hại ngẫu nhiên phận kết cấu chòu lực không chòu lực không bò sụp đổ -Hai phương pháp xác đònh tải trọng động đất dựa đặc trưng kết cấu đặc trưng lòch sử vùng chòu ảnh hưởng động đất : a.phương pháp lực ngang tương đương: +Phương pháp sử dụng cách tính đơn giản xác đònh chu kì hệ kết cấu gia tốc cực đại dự kiến với yếu tố liên quan khác để xác đònh lực cắt lớn chân công trình +Lực ngang tương đương phân bố dọc theo chiều cao công trình theo số quan điểm phép phân tích tónh học kết cấu =>nội lực phân tích không thiên an toàn +Phương pháp đơn giản ,nhanh áp dụng cho công trình có chiều cao vừa phải hệ kết cấu đặc biệt phân SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 47 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề tích sơ cho công trình đặc biệt cao hệ kết cấu phức tạp Cách tính động đất theo phương pháp lực ngang tương đương TCXD 375-2006 b.Phương pháp phân tích mode: +Các tần số mode kết cấu phân tích dùng kết hợp với phổ thiết kế động đất để xác đònh ứng xử mode lớn Các ứng xử mode tổ hợp lại để xác đònh giá trò lớn ứng xử +Cách phức tạp so với phương pháp lực ngang tương đương cho kết xác có kể đến ứng xử phi tuyến kết cấu +Trong phân tích mode,mô hình kết cấu với khối lượng tập trung tầng với bậc tự chuyển vò ngang phân tích để xác đònh dạng mode tần số mode tương ứng dao động +Phương pháp áp dụng cho hệ đàn hồi tuyến tính nên kết phân tích gần Cách tính động đất theo phương pháp phổ phản ứng dạng dao động theo TCXD 375-2006 TÍNH TOÁN NHÀ CAO TẦNG: TRÌNH TỰ-NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN NCT: -Sau thành lập sơ đồ KC, dựa vào kinh nghiệm để giả thiết kích thước tiết diện cấu kiện SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 48 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề Đồng thời, để giải toán động, cần xác đònh trò số quy luật phân bố khối lượng cấu kiện phần công trình -Giải toán động để xác đònh đặc trưng động học : tần số, chu kỳ, biên độ dao động thân công trình So sánh với tiêu chuẩn quy đònh TCVN để đònh số dạng dao động cần xét đến -Xác đònh cụ thể trường hợp tải trọng tác dụng lên công trình (trò số, điểm đặt, phương, chiều ) kể thành phần tónh thành phần động -Lần lượt giải toán với trường hợp tác dụng riêng rẽ -Thống kê, tổ hợp nội lực để tìm trường hợp bất lợi cho tiết diện -Kiểm tra tiết diện giả thiết ; tiến hành điều chỉnh cần thiết -Phần lớn khối lượng công việc phải tiến hành máy tính chương trình tính toán đủ mạnh : tính hệ không gian nhiều số lượng chủng loại phần tử, giải toán động GIỚI THIỆU CÁC CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG: SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 49 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề CÔNG TRÌNH BURJ KHALIFA: Burj Khalifa, trước tên Burj Dubai, nhà chọc trời siêu cao "Trung tâm Mới" Dubai, Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống Nó cơng trình cao giới Tòa nhà đưa vào sử dụng ngày tháng năm 2010 Có chiều cao: 830m,số tầng :163 tầng CÔNG TRÌNH FREEDOM TOWER: SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 50 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề Tòa nhà Freedom Tower New York City, Hoa Kỳ Chiều cao:541,3m;số tầng :104 tầng CÔNG TRÌNH TAIPEI 101: SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 51 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề Tòa nhà Taipei 101 Đài Bắc, Đài Loan Chiều cao:509,2m;số tầng :101 tầng CÔNG TRÌNH SHANGHAI WORLD FINANCE CENTER VÀ CÔNG TRÌNH JIN MAO TOWER : SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 52 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép Tòa nhà Shanghai World Finance Center (bên trái)ở Thượng Hải, Trung Quốc.Chiều cao :492m;số tầng : 101 tầng SVTH : LÊ HOÀNG ANH - Chuyên Đề Toà nhà Jin Mao Tower (bên phải) Thượng Hải, Trung Quốc Chiều cao : 420,5m;số tầng :88 tầng LỚP : KT11 Trang 53 CÔNG TRÌNH THÁP ĐƠI PETRONAS TOWERS: Tháp Đơi Petronas Towers Kuala Lumpur,Malaysia Chiều cao :452m;số tầng :88 tầng CÔNG TRÌNH TWO INTERNATIONAL FINANCE CENTER: Tòa nhà Two International Finance Center Hồng Kông Chiều cao :415,8m;số tầng : 90 tầng CÔNG TRÌNH EMPIRE STATE BUILDING: Tòa nhà Empire State Building New York City ,Hoa Kỳ Chiều cao :449m;số tầng : 102 tầng CÔNG TRÌNH WILLIS TOWER : Tòa nhà Willis Tower Chicago, Illinois, Hoa Kỳ Chiều cao :527m;số tầng : 108 tầng CÔNG TRÌNH WORLD TRADE CENTER: Tòa nhà World Trade Center New York City ,Hoa Kỳ Chiều cao :526,3m;số tầng : 110 tầng ... Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề Tòa Nhà Chrysler Building (1930) In New York City,USA Kết Cấu Thép Sử Dụng Hệ Khung Giằng(cao 77 tầng) 3.3.HỆ DÀN LIÊN KẾT : Hệ kết cấu dàn liên kết SVTH :... TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề Sơ đồ bố trí lõi  HỆ KẾT CẤU NỬA LÕI: Dạng dầm chìa Dạng treo SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 24 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề Sơ... kết cấu hỗn hợp SVTH : LÊ HOÀNG ANH LỚP : KT11 Trang 14 Trường Đại Học Kiến Trúc TP.HCM Kết Cấu Thép - Chuyên Đề Tòa Nhà US Bank Center(1974) In Milwaukee,USA Kết Cấu Thép Sử Dụng Hệ Dàn Liên Kết