Đánh giá khả năng kháng chấn của một số công trình hiện hữu tại thành phố đà nẵng

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NHẬT TRÌNH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHÁNG CHẤN CỦA MỘT SỐ CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình Dân dụng cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN QUANG HƯNG Phản biện 1: PGS.TS PHẠM THANH TÙNG Phản biện 2: TS ĐẶNG CÔNG THUẬT Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 11 tháng năm 2018 Có thể tìm hiểu Luận văn tại:  Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa  Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nước ta nằm vùng địa tầng có biến động lớp vỏ Trái Đất Tuy nhiên, với tốc độ thị hóa, gây ảnh hưởng đến ổn định vỏ Trái Đất, động đất xảy ngày nhiều Trận động đất lớn xảy Sơn La, với cường độ 6,8 độ richter Trong lĩnh vực xây dựng, động đất tải trọng đặc biệt Năm 2006, nước ta ban hành tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn TCXDVN 375:2006 dựa tiêu chuẩn Eurocode Hiện nay, tiêu chuẩn chuyển đổi thành tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 Do việc tính tốn thiết kế cơng trình với tải trọng động đất thường dẫn đến kết cấu cơng trình lớn, phát sinh chi phí lớn nên cơng trình nước ta nói chung, thành phố Đà Nẵng nói riêng, đại đa số chưa quan tâm đến tải trọng động đất Thời gian gần thường xảy động đất khu vực thủy điện Sông Tranh 2, huyện Bắc Trà My số khu vực huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam (giáp ranh thành phố Đà Nẵng) với cường độ dao động từ – 4,7richter Do vậy, nguy động đất xảy địa bàn thành phố Đà Nẵng lớn Xuất phát từ lý trên, thông qua việc khảo sát hồ sơ thiết kế số cơng trình xây dựng thành phố Đà Nẵng, đề tài đánh giá khả kháng chấn công trình này, bao gồm: Cấu tạo, khả chịu lực cơng trình động đất xảy Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá khả kháng chấn số cơng trình hữu thành phố Đà Nẵng, từ đưa số dự đốn cho tình hình xây dựng, sử dụng cơng trình địa bàn thành phố Đà Nẵng trường hợp động đất xảy Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng: Các cơng trình có kết cấu bê tơng cốt thép xây dựng thành phố Đà Nẵng Các loại công trình gồm Văn phòng làm việc, khách sạn, nhà phố với chiều cao trung bình 3.2 Phạm vi nghiên cứu: Khả kháng chấn cơng trình Phương pháp nghiên cứu Căn hồ sơ thiết kế cơng trình phê duyệt, thi cơng xây dựng Tính tốn bổ sung tải trọng động đất tác dụng lên công trình theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9386:2012 Từ đó, đánh giá khả kháng chấn cơng trình xây dựng Bố cục luận văn Luận văn gồm phần: Mở đầu, 03 Chương Kết luận, kiến nghị MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn CHƯƠNG MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐỘNG ĐẤT VÀ TÁC ĐỘNG CỦA ĐỘNG ĐẤT LÊN CƠNG TRÌNH 1.1 Tổng quan Động đất 1.1.1 Khái niệm Động đất rung chuyển mặt đất kết giải phóng lượng bất ngờ lớp vỏ Trái Đất Động đất xảy ngày Trái Đất, hầu hết không đáng ý không gây thiệt hại Động đất lớn gây thiệt hại trầm trọng tài sản nhân mạng nhiều cách 1.1.2 Nguyên nhân a) Nguyên nhân nội sinh b) Nguyên nhân ngoại sinh c) Nguyên nhân nhân sinh 1.1.3 Các cấp độ động đất Cấp độ chấn động trận động đất khái niệm dùng để mức độ rung lắc mặt đất gây trận động đất ấy, xác định cho địa điểm cụ thể a) Thang đo Richter M = lg(A) - lg(A0) A: biên độ tối đa đo địa chấn kế A0: biên độ chuẩn b) Thang đo MM (Modified Mercalli) Thang đo MM (Modified Mercalli) gọi “thang Mercalli (hiệu chỉnh)” áp dụng Mỹ Thang đo có 12 cấp theo thứ tự từ thấp tới cao, biểu diễn số La Mã c) Thang đo MSK (Medvedev-Sponheuer-Karnik) Được áp dụng Đông Âu Liên Xô cũ vào trước thập niên 1990 Hiện nay, thang đo sử dụng rộng rãi Ấn Độ, Israel, Nga, cộng đồng quốc gia độc lập (SNG) Việt Nam… Thang MSK giống thang MM, có 12 cấp độ, ghi chữ số La Mã 1.1.4 Động đất thành phố Đà Nẵng Trên địa bàn thành phố Đà Nẵng chưa ghi nhận trường hợp động đất xảy Tuy nhiên, thời gian gần thường xảy động đất khu vực thủy điện Sông Tranh 2, huyện Bắc Trà My số khu vực huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam (giáp ranh thành phố Đà Nẵng) với cường độ dao động từ – 4,7richter Nguy động đất xảy địa bàn thành phố hữu 1.2 Tác động Động đất lên cơng trình Mức độ thiệt hại động đất gây phụ thuộc vào nhiều yếu tố độ sâu tâm động đất, độ mạnh chấn động địa chấn ghi đo độ Richter 1.2.1 Ảnh hưởng Động đất đến cơng trình, tài sản người a) Các dạng tác động b) Tổn thất người 1.2.2 Ứng xử kết cấu khung BTCT chịu tải trọng động đất a) Khung BTCT b) Sàn tường xây c) Nội lực cơng trình CHƯƠNG LÝ THUYẾT TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT VÀ THỰC TRẠNG MỘT SỐ CƠNG TRÌNH ĐÃ THI CÔNG XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 2.1 Tính tốn tải trọng động đất 2.1.1 Biểu diễn tổng quát tác động động đất 2.1.2 Phổ thiết kế khơng thứ ngun dùng cho phân tích đàn hồi Đối với thành phần nằm ngang tác động động đất, phổ thiết kế không thứ nguyên S d (T ) xác định công thức sau:  T  TB : S d (T )  ag g  T 2,5  S   (  )  TB q  TB  T  TC : S d (T )  ag g S 2.5 q (2.1) (2.2)  ag 2,5 TC  S q T  g TC  T  TD : S d (T )  ag    g (2.3)  ag 2,  TC TD   S q  T   g TD  T : Sd (T )  ag    g (2.4) Trong đó: T: Chu kỳ dao động hệ tuyến tính bậc tự do; ag: Gia tốc thiết kế loại A; TB: Giới hạn chu kỳ; TC: Giới hạn chu kỳ; TD: Giá trị xác định điểm bắt đầu phần phản ứng dịch chuyển không đổi phổ phản ứng; β = 0,2 (hệ số ứng với cận phổ thiết kế) Bảng 2.1 - Giá trị tham số S, TB, TC, TD Loại đất S TB (s) TC (s) TD (s) A B C D E 1,0 1,2 1,15 1,35 1,4 0,15 0,15 0,20 0,20 0,15 0,4 0,5 0,6 0,8 0,5 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2.1.3 Các phương pháp tính tốn tải trọng động đất 2.1.3.1 Phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương 2.1.3.2 Phương pháp phân tích phổ phản ứng a) Điều kiện áp dụng Phương pháp phân tích phổ phản ứng phương pháp áp dụng cho tất loại nhà (theo 4.3.3.1 (3b) TCVN 9386:2012) b) Số dạng dao động cần xét đến i) Phải xét đến phản ứng tất dao động góp phần đáng kể vào phản ứng tổng thể cơng trình Điều thỏa mãn đạt hai điều kiện sau: - Tổng trọng lượng hữu hiệu dạng dao động (mode) xét chiếm 90% tổng trọng lượng kết cấu - Tất dạng dao động (mode) có trọng lượng hữu hiệu lớn 5% tổng trọng lượng xét đến Trọng lượng hữu hiệu W tương ứng với dạng dao động thứ i, xác định cho lực cắt đáy Fbi tác động theo phương tác động lực động đất biểu diễn dạng Fbi  S d (T1 ).W ( S d (T1 ) phổ thiết kế không thứ nguyên ứng với chu kỳ dao động riêng thứ i) ii) Nếu điều kiện (i) không thỏa mãn (dao động xoắn góp phần đáng kể) số lượng tối thiểu dao động k cần xét đến tính tốn phân tích khơng gian cần thỏa mãn điều kiện sau: (2.8) (2.9) k 3 n Và Tk  0, 2s Trong đó: k: Số dạng dao động cần xét đến tính tốn n: Số tầng móng đỉnh phần cứng phía Tk: Chu kỳ dao động riêng tương ứng với dạng dao động k c) Quy trình tính tốn cho phương X: (Phương Y tương tự) Bước 1: Xác định chu kỳ dạng dao động riêng nhà Bước 2: Xác định phổ thiết kế không thứ nguyên S d (T1 ) nhà ứng với dạng dao động theo công thức từ (2.1) đến (2.4) Bước 3: Xác định tổng lực cắt chân cơng trình tương ứng với dạng dao động thứ i theo công thức sau: FX ,i  S d (T1 ).WX ,i (2.10) Trong đó: FX ,i : Lực cắt đáy dạng dao động thứ i; WX ,i : Trọng lượng hữu hiệu dạng dao động thứ i: WX ,i  n    X i , j W j  j    n X j 1 i, j (2.11) W j n: Tổng bậc tự (số tầng); Xi,j: Chuyển vị mặt điểm đặt trọng lượng thứ j dạng dao động thứ i; Wj: Trọng lượng tập trung tầng thứ j cơng trình Bước 4: Phân phối tải trọng ngang lên cao trình tầng tổng lực cắt chân cơng trình tương ứng với dạng dao động thứ i: FXj ,i  FX ,i X i , j W j n X j 1 i ,l W j (2.12) Trong đó: FjX,i: Lực ngang tác dụng lên tầng thứ j theo phương X ứng với dạng dao động riêng thứ i; Wj , Wj: Trọng lượng tập trung tầng thứ i, j cơng trình; Xi,j , Xi,l: Chuyển vị theo phương X điểm đặt trọng lượng thứ j l dạng dao động thứ i; Bước 5: Tổ hợp dạng dao động cần xét (k) - Phản ứng hai dạng dao động i j xem độc lập với nhau, chu kỳ Ti Tj thỏa mãn điều kiện sau: Tj ≤ 0,9 Ti (2.13) - Khi dạng dao động xét độc lập tuyến tính giá trị lớn EE (nội lực, chuyển vị) tác động động đất lấy bằng: EE  k E i i 1 (2.14) Trong đó: EE tác động động đất xét (lực, chuyển vị, v.v…); EEi giá trị hệ tác động động đất dạng dao động thứ i gây - Trong trường hợp phản ứng hai dạng dao động i j không độc lập với theo điều kiện (2.13) giá trị lớn tác động động đất EE EE  k k  r i 1 j 1 i, j Ei E j (2.15) Trong đó, ri,j xác định sau: ri , j  1    Trong đó: 2 i j i   j   3/  4i j  1     i2   j2     T j / Ti (2.16) i ,  j : hệ số cản nhớt lấy 0,05 (5%) 18 + DDX1 : Động đất theo phương OX dạng dao động thứ + DDX2 : Động đất theo phương OX dạng dao động thứ + DDY1 : Động đất theo phương OY dạng dao động thứ + DDY2 : Động đất theo phương OY dạng dao động thứ f) Tổ hợp tải trọng + DDX = SRSS( DDX1, DDX2 ) + DDY = SRSS( DDY1, DDY2 ) + DD = SRSS( DDX, DDY) + COMB1 = ADD( TT, 0.3*HT, DDX) + COMB2 = ADD( TT, 0.3*HT, DDY) + COMB3 = ADD( TT, 0.3*HT, DD) + THBAO = ENVE (COMB1, COMB2, COMB3) g) Tính tốn, kiểm tra điều kiện bền kết cấu Sử dụng phần mềm Etabs 9.7.4 để phân tích, xác định nội lực, tính tốn kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn TCVN 5574 – 2012 g.1) KIỂM TRA CỘT Sử dụng phần mềm CSICOL V9.0 để kiểm tra khả chịu lực cột có động đất xảy - Tính tốn kiểm tra điển hình cho cột tầng 2, cột trục C63 Tiết diện: bxh = 70x25 cm2 Chiều cao cột: L = 3,4m Thép bố trí: 16Ø20 (Ast = 50,24cm2) Vật liệu: B225 (M300), AII Rb = 13 MPa, Rs = 280 MPa Biểu đồ tương tác cột 19 Hình 3.6 Biểu đồ tương tác cột tầng 2, cột trục C63 Nội lực cột tính từ Etabs 9.7.4: P Mxbot Mybot Mxtop Mytop (T) (T.m) (T.m) (T.m) (T.m) (TT+0.3HT+DDX)max 87.74 -0.474 42.425 1.707 0.769 STORY2 (TT+0.3HT+DDX)min 125.82 -1.166 -42.104 1.091 -2.186 STORY2 (TT+0.3HT+DDY)max 67.88 15.56 3.93 10.164 -0.357 STORY2 (TT+0.3HT+DDY)min 145.68 -17.201 -3.609 -7.367 -1.06 STORY2 (TT+0.3HT+DD)max 63.47 15.564 42.593 10.17 0.81 STORY2 (TT+0.3HT+DD)min 150.09 -17.205 -42.272 -7.372 -2.227 Story Tổ hợp STORY2 Nhập giá trị vào phần mềm CSICOL để kiểm tra: 20 Kết quả: Cột khơng đảm bảo khả chịu lực Hình 3.7 Kết kiểm tra cột tầng 2, cột trục C63 21 Tính tốn tương tự cho tầng lại cột C63 – Khung trục cột C64-Khung trục Ta có kết tổng hợp sau: Cột trục A (C64) Tầng Tiết diện Thép cột bố trí Kết Cy (cm) (cm) 70 25 16Ø20 50.24 Không đạt 70 25 16Ø20 50.24 Không đạt 70 25 16Ø20 50.24 Không đạt 70 25 16Ø18 40.64 Không đạt 70 20 14Ø18 35.63 Không đạt 70 20 14Ø18 35.63 Không đạt 70 20 14Ø16 28.15 Đạt 70 20 14Ø14 21.55 Không đạt Thép Ast Sơ đồ bố trí thép Cx (cm2) Cột trục B (C63) Tầng Tiết diện Thép cột bố trí Kết Cy (cm) (cm) 70 25 16Ø20 50.24 Không đạt 70 25 16Ø20 50.24 Không đạt 70 25 16Ø20 50.24 Không đạt 70 25 16Ø18 40.64 Không đạt 70 20 14Ø18 35.63 Không đạt 70 20 14Ø18 35.63 Không đạt 70 20 14Ø16 28.15 Đạt 70 20 14Ø14 21.55 Đạt Thép Ast Sơ đồ bố trí thép Cx (cm2) Bảng 3.4: Kết kiểm tra cột khung trục 22 g.2) KIỂM TRA DẦM Tính tốn kiểm tra cho dầm 3.D1 tầng (bxh = 40x35 cm2) Khi tiết diện chịu momen dương (cánh nằm vùng nén) ta xét thêm khả chịu lực cánh Kiểm tra tiết diện dầm, dầm B113, tầng 2: M = 130,26 kN.m Thép bố trí: 6Ø20, Ast = 18,85 (cm2) Tiết diện: b = 40 cm, h = 35cm, b 'f = 140cm Vật liệu: B225 (M300), AII có Rb = 13 MPa, Rs = 280 MPa a 4.12,56.(3  1)  2.6, 28.(3    1)  5, 67(cm) 18,85 h0 = h – a = 35 – 5,67 = 29,33 (cm)  0,85  0.008.13 R    0, 609 Rs 280 0.85  0.008.13  (1  ) 1 (1  )  400 1,1  sc,u 1,1 M f  Rb b'f h'f (h0  0,5.h'f )  13.140.10.(29,33  0,5.10) /103  442,867( MPa) M Cánh không tham gia chịu lực RA 280.18,85  s s   0, 29   R ; Rbbh0 13.40.29,3  m   (1  0,5 )  0, 29.(1  0,5.0, 29)  0, 248 M gh   m Rb bh02  0, 248.13.40.29,32 /103  110,94(kN m) So sánh: M = 130 kN.m > Mgh = 110,94 kN.m => Dầm khơng đảm bảo khả chịu lực Tính tốn tương tự cho đoạn dầm lại, ta có bảng tổng hợp sau: 23 Bảng 3.5: Kết kiểm tra dầm khung trục Cấp bền BT: Tầng Đoạn dầm B22.5 Tiết diện A-B 0.5L L A-B 0.5L L A-B 0.5L L A-B 0.5L Rb = 13.0 Eb = 28,500 Mpa b h bf' hf' (kN.m) -235.36 (cm) 40 (cm) (cm) 40 (cm) 171.46 40 32.95 40 130.26 40 -233.45 40 170.06 40 -235.02 40 152.59 40 44.92 40 135.08 40 -235.68 150.22 40 40 -196.39 40 112.27 40 41.35 40 105.34 40 -199.15 40 110.11 40 -160.47 40 83.02 40 45.48 40 86.75 40 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 140 140 140 40 140 40 140 140 140 40 140 40 140 140 140 40 140 40 140 140 140 AII Mpa M 35 C.thép: 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Cốt thép AsTT Rs=Rsc= 280 Mpa Es= 210,000 Mpa a ho (cm) 28.5 ξ αm Trên (cm2) 8Ø20 25.13 (cm) 6.50 0.39 Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 Trên 4Ø20 12.57 4.00 31.0 Dưới 6Ø20 18.85 5.67 ξR= 0.609 αR= 0.423 Mgh Kết luận 0.312 (kN.m) 131.74 Không đảm bảo 0.175 87.27 Không đảm bảo 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo 29.3 0.29 0.248 110.94 Không đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Không đảm bảo Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Không đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Không đảm bảo Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Không đảm bảo Trên 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Dưới 6Ø20 18.85 5.67 29.3 0.29 0.248 110.94 Không đảm bảo Trên Dưới 8Ø20 4Ø20 25.13 12.57 6.50 4.00 28.5 31.0 0.39 0.19 0.312 0.175 131.74 87.27 Không đảm bảo Không đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Không đảm bảo Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Không đảm bảo Trên 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Dưới 6Ø20 18.85 5.67 29.3 0.29 0.248 110.94 Đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Không đảm bảo Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Không đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Không đảm bảo Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Trên 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Dưới 6Ø20 18.85 5.67 29.3 0.29 0.248 110.94 Đảm bảo 24 L A-B 0.5L L A-B 0.5L L A-B 0.5L L A-B 0.5L L -164.19 40 81.09 40 -135.21 40 67.40 40 51.31 40 80.69 40 -139.18 40 65.38 40 -107.51 40 40.26 52.85 40 40 71.47 40 -111.45 40 38.47 40 -69.35 40 14.80 40 38.97 40 48.89 40 -75.12 40 12.00 40 -29.56 2.79 30 30 30.96 30 43.11 30 -34.11 30 -0.16 30 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 40 140 40 140 140 140 40 140 40 140 140 140 40 140 40 140 140 140 40 140 40 140 140 140 40 40 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Không đảm bảo Đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Không đảm bảo Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Trên 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Dưới 6Ø20 18.85 5.67 29.3 0.29 0.248 110.94 Đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Không đảm bảo Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Đảm bảo Dưới Trên 4Ø20 4Ø20 12.57 12.57 4.00 4.00 31.0 31.0 0.19 0.19 0.175 0.175 87.27 87.27 Đảm bảo Đảm bảo Dưới 6Ø20 18.85 5.67 29.3 0.29 0.248 110.94 Đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Đảm bảo Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Đảm bảo Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Trên 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Dưới 6Ø20 18.85 5.67 29.3 0.29 0.248 110.94 Đảm bảo Trên 8Ø20 25.13 6.50 28.5 0.39 0.312 131.74 Đảm bảo Dưới 4Ø20 12.57 4.00 31.0 0.19 0.175 87.27 Đảm bảo Trên Dưới 2Ø16 + 3Ø20 3Ø20 13.45 9.42 5.44 4.00 29.6 31.0 0.28 0.19 0.238 0.175 81.05 65.45 Đảm bảo Đảm bảo Trên 3Ø20 9.42 4.00 31.0 0.19 0.175 65.45 Đảm bảo Dưới 2Ø16 + 3Ø20 13.45 5.44 29.6 0.28 0.238 81.05 Đảm bảo Trên 2Ø16 + 3Ø20 13.45 5.44 29.6 0.28 0.238 81.05 Đảm bảo Dưới 3Ø20 9.42 4.00 31.0 0.19 0.175 65.45 Đảm bảo 25 h) Kiểm tra độ cứng kết cấu h.1) Chuyển vị đỉnh Story Diaphragm Load UX (cm) UY (cm) STORY9 D8 COMB1 MAX 8.8555 0.2746 STORY9 D8 COMB1 MIN -9.3897 -0.4303 STORY9 D8 COMB2 MAX -0.2328 12.5566 STORY9 D8 COMB2 MIN -0.3014 -12.7123 STORY9 D8 COMB3 MAX 8.8555 12.5615 STORY9 D8 COMB3 MIN -9.3898 -12.7172 Bảng 3.6: Kết chuyển vị đỉnh cơng trình Kết theo bảng có từ kết phân tích đàn hồi Etabs 9.7.4 Khi động đất xảy ra, bêtông bị nứt làm giảm độ cứng kết cấu nên chuyển vị nhân hai lần Chuyển vị kết cấu lớn xảy trường hợp COMB3 MIN, có: ∆x = 2x9,4 = 18,8 cm = 0,188m; ∆y = 2x12,7= 25,4 cm = 0,254m Chuyển vị đỉnh lớn nhất:    2x   2y = 0,316m => ∆/H = 0,316/26,95 = 0,0117 > [f] = 1/500 = 0,002 (Bảng C4, Phụ lục C, tiêu chuẩn TCVN 5574-2012) => Cơng trình khơng đảm bảo chuyển vị đỉnh h.2) Chuyển vị tương đối tầng Story STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY9 STORY8 Item Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Load DriftX DriftY COMB1 0.001414 COMB1 0.000206 COMB2 0.000175 COMB2 0.002228 COMB3 0.001421 COMB3 0.002231 COMB1 0.00219 26 STORY8 STORY8 STORY8 STORY8 STORY8 STORY7 STORY7 STORY7 STORY7 STORY7 STORY7 STORY6 STORY6 STORY6 STORY6 STORY6 STORY6 STORY5 STORY5 STORY5 STORY5 STORY5 STORY5 STORY4 STORY4 STORY4 STORY4 STORY4 STORY4 Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y COMB1 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 0.000306 0.0004 0.004095 0.00221 0.0041 0.003096 0.00039 0.000486 0.005545 0.003115 0.005554 0.003945 0.000452 0.000501 0.00636 0.00396 0.006371 0.00463 0.000432 0.000469 0.005429 0.00464 0.005442 0.005424 0.000555 0.000497 0.00712 0.005435 0.007138 27 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY3 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 STORY2 Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y Max Drift X Max Drift Y COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 COMB1 COMB1 COMB2 COMB2 COMB3 COMB3 0.005263 0.000621 0.000432 0.007895 0.005274 0.007916 0.002807 0.000417 0.000231 0.005987 0.002815 0.006 Bảng 3.7: Kết chuyển vị ngang tương đối tầng Chuyển vị ngang tương đối (Đoạn từ tầng đến tầng 7) có giá trị ∆ > 0,005 => Cơng trình khơng đảm bảo chuyển vị ngang tương đối theo quy định điểm 4.4.3.2, tiêu chuẩn TCVN 9386-2012 Kết luận: Khung ngang trục – Khách sạn Phú Mỹ Xuân tác dụng tải trọng động đất: - Cột: Nội lực cột từ tầng đến tầng tăng lớn, dẫn đến cột không đảm bảo khả chịu lực - Dầm: Đối với dầm khung ngang nhà từ tầng đến tầng 6, nội lực đầu dầm tăng lớn dẫn đến không đảm bảo khả chịu lực Các tầng lại, nội lực dầm tăng không đáng kể, đảm bảo khả chịu lực Đối với dầm dọc nhà, nội lực tăng không đáng kể, đảm bảo khả chịu lực Qua khảo sát, khung trục không đủ khả chịu lực động đất xảy 28 3.2 Các cơng trình lại Việc tính tốn, đánh giá tương tự cơng trình Khách sạn Phú Mỹ Xn Kết tính tốn, xem phần Phụ lục 3.3 Tổng hợp kết 3.3.1 Sự phù hợp bố trí hệ kết cấu tổng thể TT Cơng trình Đều đặn mặt Đều đặn mặt đứng Đạt Đạt KS Phú Mỹ Xuân KS Thanh Hoa Khơng đạt Đạt Trụ sở Thành Đồn Khơng đạt Khơng đạt UBND P Hòa Khánh Bắc Đạt Đạt Nhà Ơng Cường Đạt Khơng đạt Nhà Bà Hằng Đạt Không đạt Bảng 3.8: Tổng hợp kết kiểm tra phù hợp bố trí hệ kết cấu tổng thể Hình 3.8 Biểu đồ kết kiểm tra phù hợp bố trí hệ kết cấu tổng thể 3.3.2 Sự phù hợp cấu tạo kết cấu TT Công trình KS Phú Mỹ Xn Vật liệu Kích thước hình học Cấu tạo Bêtơng Thép Dầm Cột Dầm Cột Nút Không đạt Không đạt Đạt Không đạt Không đạt Đạt Không đạt 29 KS Thanh Hoa Không đạt Không đạt Đạt Không đạt Đạt Không đạt Không đạt Trụ sở Thành Đồn Khơng đạt Khơng đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Khơng đạt UBND P Hòa Khánh Bắc Không đạt Không đạt Đạt Đạt Không đạt Không đạt Khơng đạt Nhà Ơng Cường Khơng đạt Khơng đạt Đạt Đạt Không đạt Không đạt Không đạt Nhà Bà Hằng Không đạt Không đạt Đạt Đạt Không đạt Không đạt Không đạt Bảng 3.9: Tổng hợp kết kiểm tra phù hợp cấu tạo kết cấu Hình 3.9 Biểu đồ kết kiểm tra phù hợp cấu tạo kết cấu 3.3.3 Độ bền kết cấu TT Cơng trình KS Phú Mỹ Xuân KS Thanh Hoa Trụ sở Thành Đoàn UBND P Hòa Khánh Bắc Nhà Ơng Cường Nhà Bà Hằng Cột Dầm Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Không đạt Đạt Đạt Không đạt Không đạt Đạt Bảng 3.10: Tổng hợp kết kiểm tra độ bền kết cấu 30 Hình 3.10 Biểu đồ kết kiểm tra độ bền kết cấu 3.3.4 Độ cứng kết cấu TT Cơng trình Chuyển vị đỉnh Chuyển vị ngang tương đối KS Phú Mỹ Xuân Không đạt Không đạt KS Thanh Hoa Không đạt Khơng đạt Trụ sở Thành Đồn Khơng đạt Khơng đạt UBND P Hòa Khánh Bắc Khơng đạt Khơng đạt Nhà Ơng Cường Khơng đạt Khơng đạt Nhà Bà Hằng Không đạt Không đạt Bảng 3.11: Tổng hợp kết kiểm tra độ cứng kết cấu Hình 3.11 Biểu đồ kết kiểm tra độ cứng kết cấu 31 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn khảo sát 06 cơng trình có quy mơ vừa nhỏ (08 tầng trở xuống) phân bố quận, huyện thành phố Đà Nẵng Qua tính tốn, kiểm tra cho thấy, cơng trình nhìn chung đáp ứng không tốt yêu cầu kháng chấn, cụ thể: - Về cấu tạo: Có 33% tiêu chí cấu tạo kháng chấn đáp ứng, có 67% tiêu chí khơng đạt Các tiêu chí khơng đạt chủ yếu là: vật liệu sử dụng, khoảng cách cốt đai cấu kiện bố trí cốt đai nút - Về độ bền: Chỉ có 25% cấu kiện kháng chấn đảm bảo khả chịu lực động đất xảy ra, chủ yếu cấu kiện dầm Khơng có cơng trình có cột đảm bảo khả chịu lực - Về độ cứng: 100% công trình khơng đảm bảo điều kiện độ cứng (chuyển vị đỉnh chuyển vị ngang tương đối) Từ kết cho thấy, cơng trình có độ cứng ngang bé Khi động đất xảy ra, chuyển vị ngang chuyển vị xoay nút dầm, cột lớn, dẫn đến cơng trình khơng đảm bảo khả chịu lực Ngoài ra, phạm vi luận văn, cơng trình đáp ứng số điều kiện cấu tạo, tác giả sử dụng hệ số ứng xử bé (q=1,5) để khảo sát, tính toán, đánh giá (theo quy định mục 2.2.2, TCVN 9386-2012) Cơng trình lúc điều kiện bất lợi tiêu tán lượng động đất xảy Do vậy, để có kết luận tin cậy hơn, cần có nghiên cứu, khảo sát thêm nhiều cơng trình với loại hình khác nhau: Siêu thị, cao ốc văn phòng, khách sạn quy mơ lớn (>08 tầng)… Đồng thời nghiên cứu, tính tốn xác định hệ số ứng xử sở cấu tạo hệ kết cấu công trình thi cơng Từ tính tốn, đánh giá xác thực khả kháng chấn công trình, tăng độ tin cậy có kết luận 32 tổng thể khả kháng chấn công trình địa bàn thành phố Đà Nẵng Từ đó, có cảnh báo cần thiết, đề biện pháp phù hợp nhằm đảm bảo an toàn tài sản, đặc biệt tính mạng người có động đất xảy DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 9386:2012, Thiết kế cơng trình chịu động đất [2] TCVN 5574 - 2012: Kết cấu bêtông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế [3] TCVN 2737 - 1995: Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế [4] EN 1998-1-2004, Eurocode - Design of structures for earthquake resistance [5] EN 1992-1-1, Eurocode - Design of concrete structures Part 1-1: General - Common rules for building and civil engineering structures [6] ACI 318M-14 – Building code requirements for Structural concrete [7] Kết cấu bêtông cốt thép Phần cấu kiện - GS.TS Phan Quang Minh - GS.TS Ngơ Thế Phong - GS.TS Nguyễn Đình Cống - NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội 2006 [8] Tính tốn tiết diện cột bêtơng cốt thép - GS.TS.Nguyễn Đình Cống - NXB xây dựng Hà Nội 2007 [9] Động đất thiết kế cơng trình chịu động đất – Pgs Ts Nguyễn Lê Ninh – NXB xây dựng Hà Nội 2008 ... d (T1 ) nhà ứng với dạng dao động theo công thức từ (2.1) đến (2.4) Bước 3: Xác định tổng lực cắt chân cơng trình tương ứng với dạng dao động thứ i theo công thức sau: FX ,i  S d (T1 ).WX ,i... Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa  Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nước ta nằm vùng địa tầng có... khảo sát hồ sơ thiết kế số cơng trình xây dựng thành phố Đà Nẵng, đề tài đánh giá khả kháng chấn công trình này, bao gồm: Cấu tạo, khả chịu lực cơng trình động đất xảy Mục tiêu nghiên cứu Đánh