Phân tích hệ kết cấu vách dầm đỡ vách nhà cao tầng bê tông cốt thép

LỜI CAM ĐOAN Kính gửi: - Ban giám hiệu Trường Đại học Thủy Lợi - Phòng Đào tạo đại học Sau đại học Tên là: Vũ Ngọc Quyền Học viên cao học lớp: 25XDDD11 Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số chuyên ngành: 858.02.01 Mã số học viên: 1781116 Theo Quyết định số … /QĐ-ĐHTL ngày … tháng… năm 2018 Hiệu trưởng Trường Đại học Thủy Lợi việc phê duyệt danh sách học viên, đề tài luận văn người hướng dẫn giao đợt năm 2018 với đề tài “ Phân tích hệ kết cấu vách – dầm đỡ vách nhà cao tầng bê tông cốt thép ” hướng dẫn TS Nguyễn Anh Dũng TS Nguyễn Ngọc Thắng Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng tài liệu tiêu chuẩn, quy chuẩn hành trang web theo danh mục tài liệu tham khảo luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2019 HỌC VIÊN VŨ NGỌC QUYỀN i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu giúp đỡ, động viên khích lệ thầy, bạn bè đồng nghiệp người thân học viên hoàn thành luận văn Thạc sĩ với đề tài “Phân tích hệ kết cấu vách – dầm đỡ vách nhà cao tầng bê tông cốt thép ” theo nội dung đề cương nghiên cứu Hội đồng Khoa học Đào tạo Khoa cơng trình phê duyệt Học viên xin tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc thầy cô giáo Trường Đại học Thủy Lợi, cán bộ, giảng viên Khoa Cơng trình, Phòng Đào tạo Sau đại học giúp đỡ tạo điều kiện cho học viên hoàn thành luận văn Đặc biệt học viên xin cảm ơn thầy giáo hướng dẫn TS Nguyễn Anh Dũng TS Nguyễn Ngọc Thắng trực tiếp tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho luận văn Học viên xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, đơn vị công tác giúp đỡ trình học tập thực Luận văn Trong trình thực luận văn, học viên cố gắng nỗ lực song hạn chế kiến thức, thời gian, kinh nghiệm tài liệu tham khảo luận văn không tránh khỏi thiếu sót Học viên mong nhận đóng góp tư vấn thầy Xin trân trọng cảm ơn./ Hà Nội, ngày 26 tháng 02 năm 2019 HỌC VIÊN VŨ NGỌC QUYỀN ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC BẢNG vi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Lý nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG BTCT, HỆ KẾT CẤU VÁCH – DẦM ĐỠ VÁCH 1.1 Phân tích kết cấu nhà cao tầng bê tơng cốt thép chịu lực 1.2 Hệ kết cấu vách, dầm đỡ vách 1.3 Khái niệm công dầm cao 1.3.1 Khái niệm dầm cao 1.3.2 Công dầm cao 1.4 Một số hình ảnh dự án ứng dụng dầm cao ( dầm chuyển) CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN DẦM CAO 10 2.1 Tính tốn kết cấu theo tiêu chuẩn ACI 318-2002 10 2.1.1 Phân tích khả chịu lực kết cấu dầm cao 10 2.1.2 Lý thuyết tính tốn 11 2.2 Tính tốn theo mơ hình giàn ảo 18 2.2.1 Cơ sở mơ hình chống - giằng, giả thiết áp dụng 18 2.2.2 Tính khơng mơ hình chống - giằng, lựa chọn mơ hình chống giằng hợp lý 20 2.2.3 Phân vùng ứng suất biến dạng cấu kiện bê tông cốt thép 21 2.2.4 Mơ hình giàn ảo ( Strut and tie model) 22 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TÍNH TỐN KẾT CẤU DẦM CAO ĐỠ VÁCH 35 iii 3.1 Ví dụ tính toán kết cấu dầm cao theo phương pháp kinh nghiệm ACI 318-02 phương pháp mơ hình giàn ảo 35 3.2 Tính tốn nội lực phương pháp phần tử hữu hạn 35 3.2.1 Mơ hình kết cấu phần mềm Sap 2000 35 3.2.2 Nội lực tính tốn 36 3.3 Tính tốn kết cấu dầm chuyển theo phương pháp kinh nghiệm ACI-318-02 36 3.4 Tính tốn kết cấu dầm chuyển theo phương pháp giàn ảo 42 3.5 Kết tính tốn 57 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 4.1 Kết luận 59 4.2 Kiến nghị 60 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Hình ảnh thi công dầm cao ( dầm chuyển ) Dự án Vinhome D’Capital – Trần Duy Hưng – Hà Nội (bxh: 6650x3000mm ) Hình 2: Hình ảnh thi cơng dầm cao ( dầm chuyển ) dự án khách sạn Tây Bắc – Đường Võ Nguyên Giáp – TP Đà Nẵng (bxh: 1800x2000mm ) Hình 3: Hình ảnh thi cơng dầm cao ( dầm chuyển) dự án 203 Nguyễn Huy Tưởng – Thanh Xuân – TP Hà Nội (bxh: 1800x2000mm ) Hình 1: Sự phá hoại uốn 11 Hình 2: Biểu đồ phân bố ứng suất 12 Hình 3: Quỹ đạo ứng suất 12 Hình 4: Sơ đồ tính tốn khả chịu uốn cho dầm 13 Hình 5: Mặt cắt thể cánh tay đòn momen (jd) 14 Hình 1: Sơ đồ chịu lực 35 Hình 2: Sơ đồ chịu lực Sap 2000 ( đơn vị KN) 35 Hình 3: Biểu đồ Momen dầm ( đơn vị KNm) 36 Hình 4: Biểu đồ lực cắt dầm ( đơn vị KN) 36 Hình 5: Bảng giá trị nội lực mặt cắt cách gối 1.02m 38 Hình 6: Sơ đồ chịu lực dầm 42 Hình 7: Mơ hình chống - giằng dầm 43 Hình 8: Mơ hình chống – giằng nửa dầm 43 Hình 9: Vị trí lực nút B mơ hình thứ 45 Hình 10: Vị trí lực nút C mơ hình thứ 46 Hình 11: Vị trí lực nút D mơ hình thứ 46 Hình 12: Vị trí lực nút B mơ hình thứ hai 50 Hình 13: Vị trí lực nút C mơ hình thứ hai 52 Hình 14: Vị trí lực nút D mơ hình thứ hai 52 v DANH MỤC BẢNG Bảng : Bảng tóm tắt vị trí nút mơ hình thứ 47 Bảng :Bảng tóm tắt kích thước lực chống giằng mơ hình thứ 48 Bảng 3: Bảng nội lực giàn sau điều chỉnh 50 Bảng 4: Bảng tóm tắt vị trí nút mơ hình thứ hai 53 Bảng 5: Bảng tóm tắt kích thước lực chống giằng mơ hình thứ hai 53 Bảng 6: Bảng so sánh kết tính tốn phương pháp 57 vi MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm ngần đây, với mở cửa kinh tế đất nước, kinh tế đất nước phát triển nhanh Cùng với phát triển kinh tế, tốc độ thị hóa ngày cao, thành phố lớn dân số tăng lên đột biết nhu cầu nhà tăng lên đáng kể Để đáp ứng nhu cầu ăn sinh hoạt hàng loạt chung cư cao tầng trung tâm thương mại mọc lên Từ u cầu thực tế đó, đòi hỏi kỹ sư xây dựng phải nghiên cứu thiết kế cơng trình có khơng gian lớn tầng bên để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt công cộng như: siêu thị, bãi để xe, trung tâm thương mại, văn phòng đại diện Các tầng trên, phòng có khơng gian nhỏ phù hợp với nhu cầu phòng hay khách sạn hay hộ gia đình Để đáp ứng u cầu đó, giải pháp kết cấu sử dụng kết cấu “ dầm chuyển ” để đõ vách cứng hay cột trọng nhà nhiều tầng Lý nghiên cứu Theo xu hướng ngày nay, nhà nhiều tầng cơng trình phức hợp đáp ứng nhiều công thương mại dịch vụ tầng bên dưới, văn phòng làm việc hộ tầng bên Để có khơng gian kiến trúc trên, u cầu đòi hỏi nhịp khung lớn bên nhịp khung nhỏ bên trên, giải pháp đưa đòi hỏi phải có kết cấu chuyển đổi tầng, lý chúng tơi chọn đề tài “ Phân tích kết cấu vách – dầm đỡ vách nhà cao tầng bê tông cốt thép” Mục đích nghiên cứu Do nước ta chưa có tiêu chuẩn hay tài liệu hướng dẫn kỹ thuật thức tính tốn thiết kế dầm chuyển (dầm cao) BTCT công trình cao tầng dân dụng Việc tính tốn dùng tiêu chuẩn nước nhiều phương pháp khác Vì đề tài tập trung nghiên cứu làm rõ khả chịu lực dầm chuyển (dầm cao ) chịu tải trọng lớn (khi sử dụng dầm chuyển để gánh đỡ cột, vách, cột vách đỡ nhiều tầng phía trên) từ kiến nghị phương pháp tính tốn thiết kế cho loại dầm Nhiệm vụ nghiên cứu Làm rõ sử dụng dầm chuyển kết cấu BTCT nhà cao tầng BTCT Làm rõ khả chịu lực dầm cao (lực cắt, moment uốn) từ đưa phương pháp thiết kế tính tốn cho dầm Làm rõ vấn đề bố trí cốt thép chịu moment uốn chịu cắt cho dầm cao Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu phương pháp lý thuyết (giải tích kết hợp với mơ hình phương pháp phần tử hữu hạn ) gồm hướng sau: - Mơ hình kết cấu để tìm nội lực phương pháp phần tử hữu hạn phần mềm Sap 2000 - Tính tốn kết cấu dầm cao BTCT theo tiêu chuẩn ACI 318 – 2002 Hoa Kỳ - Tính tốn kết cấu dầm cao theo mơ hình giàn ảo (Strut and tie Model) Từ phương pháp nêu trên, tìm hiểu nghiên cứu đặc điểm phân bố ứng suất tiết diện dầm khả chịu lực kết cấu dầm cao CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG BTCT, HỆ KẾT CẤU VÁCH – DẦM ĐỠ VÁCH 1.1 Phân tích kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép chịu lực Khái niệm nhà cao tầng: Theo ủy ban nhà cao tầng quốc tế: “Một công trình xem nhà cao tầng chiều cao định điều kiện thiết kế thi công sử dụng khác với nhà thông thường” Cụ thể định nghĩa theo cách khác: “Nhà cao tầng nhà mà chiều cao ảnh hưởng đến ý đồ cách thiết kế” Quy định nhà cao tầng số quốc gia Quốc gia SNG Nhà 10 tầng Trung Pháp Anh Nhật Đức 10 tầng 10 >50m >24.3m 11 Cao Công trở lên tầng tầng 22m trình trở lên tính từ cao chiều mặt trên cao từ 40m 22- 30m Quốc trở lên Cơng trình khác tầng Việt Mỹ >24m Nhà >28m Nam 25m Các cấu kiện chịu lực tạo thành hệ chịu lực nhà cao tầng bao gồm: Cấu kiện dạng thanh: cột, dầm, chống, giằng: + Cấu kiện dạng tấm: Tường ( vách ), sàn + Trong nhà cao tầng, có xuất khung, tùy theo cách làm việc cột khung mà hệ kết cấu chịu lực phân thành loại sơ đồ: sơ đồ khung; sơ đồ giằng; sơ đồ khung giằng Trong nhà cao tầng, sàn tầng, khả chịu uốn tải trọng thẳng đứng, phải có độ cứng lớn để khung biến dạng mặt phẳng truyền tải trọng ngang vào cột, vách, lõi nên gọi sàn cứng Cấu kiện không gian vách nhiều cạnh hở khép kín, tạo thành hộp bố trí bên nhà, gọi lõi cứng Ngồi lõi cứng bên trong, có dãy cột bố trí theo chu vi nhà với khoảng cách nhỏ tạo thành hệ khung biến dạng tường vây Tiết diện cột ngồi biên đặc rỗng Khi cột rỗng hình hộp vng hình tròn tạo nên hệ kết cấu gọi ống ống Phụ thuộc vào giải pháp kiến trúc, từ thành phần kết cấu (cấu kiện dạng thanh, tấm, khơng gian) liên kết tạo thành nhóm kết cấu chịu lực: + Nhóm 1: Gồm cấu kiện chịu lực độc lập – khung, tường, vách, lõi hộp (ống); + Nhóm 2: Hệ chịu lực tổ hợp từ cấu kiện trở lên: Kết cấu: KHUNG + VÁCH; Kết cấu: KHUNG + LÕI; Kết cấu KHUNG + VÁCH + LÕI v.v… 1.2 Hệ kết cấu vách, dầm đỡ vách Kết cấu vách chịu lực hệ thống vách vừa chịu tải đứng vừa chịu tải ngang, đồng thời làm nhiệm vụ vách ngăn phòng Vách cứng (BTCT) nhà cao tầng phải bố trí suốt từ móng đến mái, phải đồng trục: vách cứng có khả chịu lực cắt chịu uốn tốt Hệ kết cấu tổ hợp vách phẳng bố trí theo hai phương Hạn chế việc bố trí cáp vách cứng tập trung trọng tâm nhà khả chống xoắn kém, tốt nên bố trí vách cứng dọc theo chu vi nhà nhà có khả chống xoắn tốt chịu tải hai phương Vách cứng liên tục không khoét lỗ gọi vách đặc Phần lớn vách bị khoét lỗ dành cho cửa cửa sổ Kết cấu vách cứng có đặc điểm sau: Bảng : Bảng tóm tắt vị trí nút mơ hình thứ Phía Phía đỉnh dầm đáy dầm ( mm) (mm) - - 150 - - 150 - -87 - - 450 - - -260 - - 150 C1 - - 506 - - 150 C2 - - 333 - - 450 C3 - - 36 - - 450 C4 - - -383 - - 150 D1 - - - 210 150 - D2 - - - -210 150 - Nút Bên trái Bên trái Bên trái Bên trái trọng tâm trọng tâm nút A nút B nút C nút D (mm) (mm) (mm) (mm) A - - B1 - 174 B2 - B3 trọng tâm trọng tâm 47 Bảng :Bảng tóm tắt kích thước lực chống giằng mơ hình thứ Kích Kích thước thước theo theo phương phương ngang đứng (mm) (mm) A-B1 2851 2700 0.947 B2-C1 3132 2400 B3-C2 3132 C3-D1 C4-D2 Thanh chống giằng Lực theo Lực theo Góc Ɵ phương phương Lực dọc (độ) đứng ngang (KN) (KN) (KN) 43.442 12503.000 13202.242 18183.075 0.766 37.462 6252.000 8158.860 10278.838 2400 0.766 37.462 6252.000 8158.860 10278.838 1366 2400 1.757 60.353 15077.500 8581.610 17348.632 1327 2400 1.809 61.061 15077.500 8336.601 17228.753 tag 13202.242 A-C1 - - - - - A 8158.860 C1 8158.860 B3-D1 - - - - - B3 8581.610 D1 8336.601 C4-C'4 - - - - - C4 C'4 Trong : Góc θ = Kích thước theo phương đứng / Kích thước theo phương ngang Lực theo phương ngang = Kích thước theo phương đứng / tg θ Lực dọc = Kích thước theo phương đứng / sin θ 48 Bước 5: Xác định vị trí vùng nút lực chống, giằng mơ hình thứ hai: - Mơ hình thứ hai hình điều kiện lực giằng phải cân - Thanh giằng A-C1: từ ( Bảng 3.2) ta có lực giằng A-C1 từ chống A-B1 A là: 13202.242(KN) từ chống B2 -C1 C1 là: 8158.860(KN) Ta tăng lực theo phương ngang chống B2-C1 đến giá trị 13202.242(KN) Để lực giằng A-C1 cân đạt tải trọng tính tốn nguy hiểm Vì lực chống B2 –C1 theo phương ngang tăng lên nên theo phương đứng tăng theo đảm bảo phản lực C 42659(KN) - Lực theo phương đứng nút B2 C1 là: 13202.242 RB2=RC1= 8158.860 x6252=10117 (KN) - Lực theo phương đứng nút B3 C2 là: RB3=RC2=(42659-30156)-10117=2386 (KN) - Kích thước hình học nút B có thay đổi: với fcu=0.024 KN/mm2 Ø=0.75 B1 ws=347mm + Bề rộng nút B2 C1 là: ws= 𝐹𝑢 ∅.𝑓𝑐𝑢.𝑏 = 10117 0.75∗0.024∗2000 = 281𝑚𝑚 + Bề rộng nút B3 C2 là: ws= 𝐹𝑢 ∅.𝑓𝑐𝑢.𝑏 = 2386 0.75∗0.024∗2000 = 66𝑚𝑚 - Tổng bề rộng ba chống vùng nút B là: 347 + 281+66 = 694mm, thỏa với bề rộng thực vùng nút B 1500mm Vị trí lực nút B mơ hình thứ hai thể hiện: 49 Hình 12: Vị trí lực nút B mơ hình thứ hai - Khi lực chống giằng sau: Bảng 3: Bảng nội lực giàn sau điều chỉnh Kích Kích thước thước theo theo phương phương ngang đứng (mm) (mm) A-B1 2851 2700 0.947 B2-C1 3132 2400 B3-C2 3132 2400 Thanh chống giằng Lực theo Lực theo Góc Ɵ phương phương Lực dọc (độ) đứng ngang (KN) (KN) (KN) 43.442 12503.000 13202.242 18183.075 0.766 37.462 10117.000 13202.685 16633.237 0.766 37.462 2386.000 3113.730 3922.794 tag 50 - Thanh giằng B3-D1 : từ ( Bảng 3.3 ) ta có lực giằng B3-D1 từ chống B3-C2 B3 là: 3113.730 (KN), nhiên từ chống C3-D1 theo ( Bảng 3.2 ) D1 là: 8581.610 (KN) Ta giảm lực theo phương ngang chống C3 – D1 giá trị 3113.730 (KN) Để lực giằng B3 –D1 cân Vì lực chống C3 –D1 theo phương ngang giảm nên lực theo phương đứng giảm theo đảm bảo lực D 30156(KN) - Lực theo phương đứng nút C3 D1 là: RD1=RC3= 3113.730 8581.610 x15077.5=5470.70 (KN) - Lực theo phương đứng nút C4 D2 là: RC4=RD2=30156-5470.70=24685.3 (KN) + Bề rộng chống nút C3 D1 là: ws= 𝐹𝑢 ∅.𝑓𝑐𝑢.𝑏 = 5470.7 0.75∗0.024∗2000 = 151𝑚𝑚 + Bề rộng chống nút C4: ws= 𝐹𝑢 ∅.𝑓𝑐𝑢.𝑏 = 24685.3 0.75∗0.024∗2000 = 685𝑚𝑚 - Tổng bề rộng bốn chống vùng nút C là: 281 + 66 + 151 +685 = 1183mm, thỏa mãn với bề rộng thực vùng nút C 1500mm Vị trí lực nút C mơ hình thứ hai thể hiện: 51 Hình 13: Vị trí lực nút C mơ hình thứ hai - Tổng bề rộng hai chống vùng nút D là: 151 + 685 = 836mm, thoả mãn với bề rộng thực vùng nút D 1500mm Vị trí lực nút D mơ hình thứ hai thể : Hình 14: Vị trí lực nút D mơ hình thứ hai 52 Bảng 4: Bảng tóm tắt vị trí nút mơ hình thứ hai Nút A Bên trái Bên trái Bên trái trọng tâm trọng tâm trọng tâm nút C nút A (mm) nút B (mm) (mm) - Bên trái trọng tâm nút D (mm) - Phía đỉnh dầm (mm) Phía đáy dầm (mm) - 150 B1 - 174 - - 150 - B2 - -141 - - 450 - B3 - -341 - - 150 C1 - - 415 - - 150 C2 - - 241 - - 450 C3 - - 133 - - 450 C4 - - -285 - - 150 D1 - - - 342 150 - D2 - - - -76 150 - Bảng 5: Bảng tóm tắt kích thước lực chống giằng mơ hình thứ hai Thanh chống giằng Kích thước theo phương ngang (mm) Kích thước theo phương đứng (mm) tag A-B1 2851 2700 B2-C1 3132 B3-C2 Góc Ɵ (độ) Lực theo phương đứng (KN) Lực theo phương ngang (KN) Lực dọc (KN) 0.947 43.442 12503.000 13202.242 18183.075 2400 0.766 37.462 10117.000 13202.685 16633.237 3132 2400 0.766 37.462 2386.000 3113.730 3922.794 C3-D1 1366 2400 1.757 60.353 5470.700 3113.740 6294.755 C4-D2 1327 2400 1.809 61.061 24685.300 13648.914 28207.391 53 Thanh chống giằng Kích thước theo phương ngang (mm) Kích thước theo phương đứng (mm) Góc Ɵ (độ) tag Lực theo phương đứng (KN) Lực theo phương ngang (KN) Lực dọc (KN) 13202.242 A A-C1 - - - - 13202.685 C1 3113.730 B3 B3-D1 - - - - 3113.730 D1 13648.914 C4-C'4 - - - - - C4 C'4 Bước 6: Tính lực giằng, chọn bố trí cốt thép dọc  Tính diện tích thép cho giằng AC1: As= Ft, AC1/( Ø*fy)=13202.242/(0.85*420*0.10)= 370.0(cm2) + Chọn thép số hiệu N=10, có as=8.19 cm2, số thép cần bố trí là: 370/8.19=45.15 Bố trí lớp thép, lớp 23 N10 Khi As=46*8.19=376.7 (cm2)  Tính diện tích thép cho giằng B3D1: As= Ft, B3D1/( Ø*fy)=3113.730/(0.85*420*0.10)= 87.3(cm2) + Chọn thép số hiệu N=10, có as=8.19 cm2, số thép cần bố trí là: 87.3/8.19=10.6 thanh, chọn 11 54  Toàn cốt thép uốn 90o neo vào theo quy định Chiều dài đoạn uốn vng góc tương đương 12db =12*36=432mm Chiều dài neo tính từ điểm neo ( điểm giao biên vùng nút mở rộng đường tâm diện tích cốt thép giằng) xác định theo công thức: Ldh=0.7* 100𝑑𝑏 √𝑓`𝑐 = 0.7 ∗ 100∗36 √50 = 356𝑚𝑚, chọn ldh=360mm Bước 7: Bố trí cốt thép khống chế vết nứt cho chống hình chai:  Cơng thức tính tốn cho cốt thép thân dầm theo phương ngang phương đứng tối thiểu để khống chế vết nứt dọc chống xiên xác định theo công thức: √𝑓`𝑐 (𝑝𝑤ℎ ∗ 𝑓𝑤𝑦ℎ ∗ 𝑠𝑖𝑛Ɵ + 𝑝𝑤𝑣 ∗ 𝑓𝑤𝑦𝑣 ∗ 𝑐𝑜𝑠Ɵ) ≥ Trong đó: + pwh pwv hàm lượng cốt thép thân dầm đặt theo phương ngang theo phương đứng + fwyh fwyv giới hạn chảy cốt thép thân dầm theo phương nằm ngang phương thẳng đứng  Bố trí lớp cốt thép thánh số N8 ( as= 5.1cm2 ), theo phương nằm đứng nằm ngang bên thành dầm, khoảng cách thép 130mm hàm lượng cốt thép tối thiểu đảm bảo yêu cầu, cụ thể sau: ∗ 5.1 ∗ 5.1 ( ∗ 420 ∗ sin37.4 + ∗ 420 ∗ 𝑐𝑜𝑠37.4) = 1.13 ≥ 20.0 ∗ 200 √28 20.0 ∗ 200 55 56 3.5 Kết tính tốn Bảng 6: Bảng so sánh kết tính tốn phương pháp Stt Nội dung Thép chịu uốn lớp Thép chịu uốn lớp Thép đứng thành dầm/1md Thép ngang thành dầm Phương pháp Phương pháp Đơn vị ACI318-02 giàn ảo cm2 330.36 98.28 cm2 245.7 368.55 cm2 71.4 51 cm2 176.8 132.6 Qua kết tính tốn thấy việc tính tốn phương pháp khác cho kết khác tương đối nhiều Phương pháp theo ACI 318-02 cho tổng số thép dọc nhỏ thép dọc tính theo phương pháp giàn ảo, thép ngang lại lớn hai lần thép ngang tính theo phương pháp giàn ảo Ngồi thép tính theo phương pháp ACI thép dọc bố trí phía (330.36 cm2) phía (245.70 cm2) so với phương pháp lại chủ yếu phía (368.55 cm2), có 98.28 cm2 phía Sự khác biệt thép bố trí thép xuất phát từ quan niệm tính tốn giả thiết áp dụng cho hai toán xây dựng ban đầu tính thép Về tổng quan tính tốn bố trí cốt thép theo phương pháp ACI 318-02 phù hợp với quan niệm tính thép thơng thường cho kết cấu dầm liên tục thép dọc âm phía gần thép dọc dương phía Ngược lại theo phương pháp giàn ảo cốt thép chủ yếu thép dọc phía dưới, thép dọc phía thép ngang bé so với phương pháp ACI, kết tính tốn xây dựng giàn ảo quy ước toàn phần ứng suất kéo ngang phía chịu, việc xây dựng giàn ảo ảnh hưởng 57 nhiều tới việc tính bố trí cốt thép dầm, kết tính theo phương pháp giàn ảo cần phải cân nhắc kỹ trước áp dụng tính tốn 58 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Kết cấu dầm cao đỡ vách ( dầm chuyển ) với đặc điểm cấu tạo khả chịu lực sử dụng nhà cao tầng BTCT, đáp ứng u cầu mặt cơng năng, giải pháp tương đối tốt số trường hợp đòi hỏi hệ kết cấu chuyển vượt nhịp lớn tầng tầng tòa nhà Đặc điểm làm việc kết cấu dầm chuyển nguyên lý cấu tạo loại dầm khác so kết cấu chịu uốn thơng thường Trong q trình làm việc dầm cao phải nhận tải trọng lớn từ cột vách phía truyền xuống nên dạng phá hoại lực cắt thường hay xảy với dầm cao ( dầm chuyển ) tính toán thiết kế cần phải đặc biệt quan tâm đến yếu tố Kết tính tốn ví dụ thực tế cho thấy có khác lớn hai phương pháp lưu ý quan trọng thực hành thiết kế kỹ sư tính tốn dầm cao ( dầm chuyển) Các kỹ sư phải lưu ý lựa chọn phương pháp tính sử dụng kết tính tốn vào cơng trình thực tế Trên sở việc tính tốn hai phương pháp tác giả nhận thấy kết tính toán phương pháp sau: - Phương pháp tính theo kinh nghiệm ACI 318-02: + Phương pháp tính tốn tường minh + Kết tính tốn phản ánh làm việc dầm so với thực tế - Phương pháp giàn ảo: + Kết tính tốn phụ thuộc nhiều vào việc lựa chọn mơ hình chống giằng Để chọn kết tính tốn hợp lý phải tính tốn nhiều mơ hình chống giằng khác nhau, từ lựa chọn mơ hình chống giằng tối ưu 59 4.2 Kiến nghị Qua kết nghiên cứu cho thấy tính tốn phương pháp giàn ảo kết tính tốn phụ thuộc nhiều vào việc lựa chọn mơ hình giàn ảo Đồng thời thấy kết cấu đặt tải đặc biệt vách cứng không liên tục đặt dầm, việc quy tải trọng để tính tốn theo phương pháp giàn ảo nhiều vướng mắc Do tác giả kiến nghị mở rộng hướng nghiên cứu sau: + Từ lý thuyết thực nghiệm, nghiên cứu xây dựng mơ hình giàn ảo tối ưu cho dạng chịu lực khác dầm cao nhịp liên tục + Cách quy tải tập trung từ kết cấu đặc biệt vách cứng không liên tục đặt dầm cao việc tính tốn phương pháp giàn ảo 60 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nhà cao tầng bê tông cốt thép Võ Bá Tầm, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh năm 2012 [2] Tính tốn kết cấu Bê tơng cốt thép theo tiêu chuẩn ACI 318-2002, tác giả Trần Mạnh Tuân, Nhà xuất xây dựng – 2003 [3] Tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép theo mơ hình giàn ảo, tác giả Nguyễn Viết Trung, Nhà xuất xây dựng – 2005 [4] Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-01 Bộ Giao Thông Vận Tải Việt Nam [5] TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế [6] ACI 318-02, “ Building code requirements for structural concrete ( 318-02) and Commentary ( 318RM-02) 61 ... TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG BTCT, HỆ KẾT CẤU VÁCH – DẦM ĐỠ VÁCH 1.1 Phân tích kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép chịu lực 1.2 Hệ kết cấu vách, dầm đỡ vách ... 1: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG BTCT, HỆ KẾT CẤU VÁCH – DẦM ĐỠ VÁCH 1.1 Phân tích kết cấu nhà cao tầng bê tơng cốt thép chịu lực Khái niệm nhà cao tầng: Theo ủy ban nhà cao tầng quốc tế: “Một... “ Phân tích kết cấu vách – dầm đỡ vách nhà cao tầng bê tông cốt thép Mục đích nghiên cứu Do nước ta chưa có tiêu chuẩn hay tài liệu hướng dẫn kỹ thuật thức tính tốn thiết kế dầm chuyển (dầm cao)