Nghiên cứu khắc phục sự biến dạng khác nhau giữa cột và vách theo thời gian trong nhà cao tầng bằng phương pháp tối ưu bù biến dạng

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ HOÀNG PHONG NGHIÊN CỨU KHẮC PHỤC SỰ BIẾN DẠNG KHÁC NHAU GIỮA CỘT VÀ VÁCH THEO THỜI GIAN TRONG NHÀ CAO TẦNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU BÙ BIẾN DẠNG Chuyên Ngành : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Mã Số Ngành : 60.58.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 12 năm 2008 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét :………………………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét :………………………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày……tháng……năm 2008 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày .tháng…….năm 2008 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : HÀ HỒNG PHONG Giới tính : Nam Năm sinh : 20-01-1982 Nơi sinh : Quảng Ngãi Chuyên ngành : Xây dựng Dân dụng Công ngiệp MSHV : 02105491 I TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU KHẮC PHỤC SỰ BIẾN DẠNG KHÁC NHAU GIỮA CỘT VÀ VÁCH THEO THỜI GIAN TRONG NHÀ CAO TẦNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU BÙ BIẾN DẠNG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : - Khảo sát kết tính tốn theo ACI 209R-92, Eurocode 2, Fintel & Ghosh - Khảo sát kết tính tốn theo thay đổi số tầng, thay đổi thời gian thi công, thay đổi thông số mác bê tơng, kích thước tiết diện ảnh hưởng lên kết cấu theo phương ngang dầm - Thiết lập chương trình tính tốn tối ưu bù biến dạng khác cho tòa nhà n tầng kết dự đoán biến dạng - Ứng dụng chương trình cho cơng trình thực tế TOUR CMA Marseille – Pháp III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày 30 tháng 01 năm 2008 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : Ngày 30 tháng 11 năm 2008 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH TRƯỞNG BAN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Bùi Công Thành quan tâm, tận tình giúp đỡ hướng dẫn tơi suốt trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy cô, đặc biệt thầy cô giảng dạy thuộc chuyên ngành Xây dựng Dân dụng Công nghiệp, trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh Tất kiến thức, kinh nghiệm mà thầy cô truyền đạt lại cho suốt q trình học góp ý q báu thầy cô luận văn hành trang quý giá cho suốt q trình học tập, nghiên cứu cơng tác sau Xin chân thành cảm ơn tất bạn bè, người trải qua ngày học tập thật vui, bổ ích thảo luận suốt thời gian học giúp tơi tự hồn thiện mở tơi nhiều sáng kiến Xin cám ơn người đồng nghiệp tôi, đặc biệt Ơng Hồng Quốc Tồn, Phó Tổng Giám Đốc công ty Structures Vietnam, hỗ trợ cho nhiều suốt q trình học tập kinh nghiệm thực tế q trình cơng tác họ đóng góp nhiều ý kiến cho tơi hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin cám ơn người thân gia đình tơi, người bạn thân bên cạnh tôi, quan tâm, động viên giúp đỡ tơi vượt qua khó khăn, trở ngại để hoàn thành luận văn Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 11 năm 2008 TĨM TẮT Hiện nay, việc tính tốn biến dạng co ngót từ biến có nhiều lý thuyết tính Tiêu Chuẩn Thiết Kế Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Việt Nam chưa đề cập đầy đủ lý thuyết tính tốn biến dạng Trong phần luận văn giới thiệu ba lý thuyết tính theo Eurocode 2, ACI 209R-92 Fintel & Ghosh Từ thiết lập cơng thức dự đốn biến dạng theo thời gian cho phần tử cột, vách nhà cao tầng Tiến hành so sánh kết tính tốn theo Eurocode 2, ACI 209R-92, Fintel & Ghosh tòa nhà 70 tầng đưa kiến nghị áp dụng ngành xây dựng Việt Nam Biến dạng cột, vách theo thời gian điều tránh khỏi làm ảnh hưởng đến kết cấu theo phương ngang dầm, sàn, vách ngăn… Việc tính tốn xác giá trị biến dạng điều không dễ dàng phụ thuộc vào nhiều thông số loại bê tơng, hàm lượng thép, tốc độ trình tự thi công… Tất thông số nhiều xác định từ giai đoạn thiết kế ban đầu Vì vậy, ý kiến hợp lý đưa cho biến dạng cột, vách quan trọng cho người kỹ sư xây dựng quản lý dự án Trong phần luận văn khảo sát ảnh hưởng tốc độ thi công, loại bê tông, tiết diện cấu kiện đến biến dạng cột tòa nhà từ 10 đến 40 tầng Kết đưa sở để xem xét giai đoạn thiết kế giai đoạn thi công Nhằm tránh hư hỏng không mong đợi kết cấu phần tử khác, biến dạng khác phần tử đứng phải đưa Trong khi, hầu hết nghiên cứu đưa báo cáo việc phát triển lý thuyết dự đoán biến dạng không đàn hồi phần tử đứng việc bù biến dạng nhóm theo chiều cao tịa nhà Điều chưa giải tối ưu tác động biến dạng khác Trong luận văn trình bày phương pháp tối ưu bù biến dạng khác theo tác giả Hyo Seon Park (2002) Phương pháp tối ưu bù biến dạng áp dụng ba tòa nhà cao tầng, bao gồm tòa nhà 70 tầng bê tơng cốt thép, tịa nhà 80 tầng kết cấu liên hợp thép – bê tơng cơng trình thực Tour CMA-CGM Marseille-Pháp MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề nghiên cứu 1.2 Cơ sở hình thành đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Lợi ích mong muốn đề tài CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 2.2 Tình hình nghiên cứu nước CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1 Các khái niệm 3.1.1 Cường độ chịu nén modul đàn hồi bê tông theo thời gian 3.1.2 Biến dạng co ngót 3.1.3 Biến dạng từ biến 16 3.1.4 Biến dạng đàn hồi 21 3.2 Thiết lập công thức tính tốn biến dạng cột, vách cho tịa nhà có n tầng 22 3.2.1 Biến dạng co ngót cột, vách tầng thứ N thời điểm t 23 3.2.2 Biến dạng từ biến cột, vách tầng thứ N thời điểm t 25 3.2.3 Biến dạng đàn hồi cột, vách tầng thứ N thời điểm t 28 3.2.4 Tối ưu hóa q trình bù biến dạng khác cột – cột, cột - vách 29 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 4.1 Phương pháp nghiên cứu 32 4.2 Nội dung nghiên cứu 32 CHƯƠNG 5: CÁC VÍ DỤ TÍNH TỐN VÀ KẾT QUẢ KHẢO SÁT 34 5.1 Tòa nhà 70 tầng – kết cấu bê tông cốt thép 34 5.1.1 Dự đoán biến dạng theo thời gian cột, vách theo EC2, ACI 209R-92 Fintel & Ghosh 36 5.1.2 Ảnh hưởng tốc độ thi công đến biến dạng khác cột, vách 42 5.1.3 Tối ưu hóa việc bù biến dạng khác cột vách 45 5.2 Tòa nhà 80 tầng – kết cấu liên hợp thép, bê tông 49 5.2.1 Dự đoán biến dạng theo Fintel & Ghosh 51 5.2.2 Tối ưu hóa bù biến dạng khác cột bên cột bên 52 5.3 Khảo sát kết bảy tòa nhà từ 10 đến 40 tầng, kết cấu bê tông cốt thép 55 5.3.1 Khảo sát ảnh hưởng tiết diện cột mác bê tông đến biến dạng cột C2 57 5.3.2 Biến dạng khác cột C1 C2 ảnh hưởng đến dầm B1 liên kết cột C1 C2 60 Cơng trình Tour CMA-CGM Marseille-Pháp 62 5.4 5.4.1 Kết biến dạng theo thời gian hệ cột vách 64 5.4.2 Tối ưu trình bù biến dạng 82 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 6.1 Kết luận 84 6.2 Kiến nghị 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 89 Trang CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề nghiên cứu Trong năm gần đây, với phát triển kinh tế nhiều cao ốc xây dựng trung tâm, thành phố lớn nước ta Điều địi hỏi người kỹ sư thiết kế, thi cơng cần nắm bắt rõ tất vấn đề liên quan nhằm đảm bảo tính kỹ thuật, kinh tế, thẩm mĩ cho cơng trình Biến dạng cột, vách theo thời gian ảnh hưởng biến dạng đàn hồi biến dạng không đàn hồi (từ biến co ngót) kết cấu bê tơng cốt thép điều khơng thể tránh khỏi Tuy nhiên, việc tính tốn xác giá trị biến dạng khó khăn phụ thuộc vào nhiều tham số như: loại bê tông, tỉ lệ thép, tốc độ thi công, môi trường xung quanh…Tất tham số nhiều chưa thể xác định giai đoạn thiết kế ban đầu Khi chiều cao tịa nhà tăng lên biến dạng phần tử theo phương đứng cột, vách tăng cột, vách chịu tải tác dụng từ số lượng lớn sàn truyền vào Sự biến dạng phần tử đứng tổ hợp chủ yếu từ biến dạng đàn hồi biến dạng không đàn hồi Hơn nữa, biến dạng phần tử đứng khác phần tử chịu tác dụng tải trọng khác biến số thiết kế khác hàm lượng cốt thép bê tơng, diện tích tiết diện, điều kiện mơi trường, q trình chất tải Chính biến dạng khác nguyên nhân tác động đến làm việc phần kết cấu theo phương ngang sàn, dầm kết cấu khác tường ngăn cách (hình 1.1) Vì vậy, việc kiểm sốt tính tốn giá trị biến dạng đàn hồi không đàn hồi vô cần thiết Tuy nhiên, thực tế nhiều kỹ sư lại ý đến ảnh hưởng biến dạng gây Bên cạnh đó, Tiêu Chuẩn Thiết Kế Kết Cấu Bê Tơng Cốt Thép Việt Nam biên soạn dựa tiêu chuẩn số liệu nghiên cứu thực nghiệm nhà khoa học Nga Việc tính tốn đề cập đến ảnh hưởng từ biến qua số hệ số làm tăng biến dạng tác động tải trọng Trang dài hạn mà chưa tiếp cận toán từ biến cách đầy đủ [15] Điều gây lúng túng, khó khăn cho nhiều kỹ sư Hình 1.1: Ảnh hưởng biến dạng khác đến kết cấu khác [5] Hình 1.2: Sự biến dạng cột vách nhà cao tầng theo thời gian [2] 1.2 Cơ sở hình thành đề tài Trong q trình cơng tác, tác giả may mắn tham gia thiết kế vào dự án nhà cao tầng nước, nhận thấy phức tạp tầm quan trọng việc kiểm soát biến dạng cột, vách theo thời gian Mặc dù lý thuyết biến dạng co ngót Trang từ biến theo thời gian bê tông cốt thép nhiều tác giả phát triển nhiều mơ hình dự đốn biến dạng co ngót từ biến bê tông đưa để áp dụng thực tế tính tốn, thi cơng kết cấu cột, vách cụ thể nhà cao tầng cịn nhiều khó khăn Biến dạng khác cột – cột, cột – vách nhà cao tầng điều tránh khỏi Một biện pháp để hạn chế tác động biến dạng khác phương pháp bù biến dạng kết dự đoán biến dạng ban đầu Tuy nhiên, giải pháp bù biến dạng tối ưu hiệu cần đặt Từ thiết thiết nghĩ đề tài mẻ Việt Nam nên tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu khắc phục biến dạng khác cột vách theo thời gian nhà cao tầng phương pháp tối ưu bù biến dạng” 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Từ sở hình thành đề tài trên, đề tài nghiên cứu tập trung giải vấn đề sau: - Nghiên cứu biến dạng co ngót, từ biến theo thời gian theo tiêu chuẩn ACI 209R-92, Eurocode (EC2) Fintel & Ghosh Thiết lập công thức tính tốn biến dạng theo thời gian cho cột, vách theo ACI 209R-92, Eurocode tòa nhà n tầng Từ đó, xây dựng chương trình dự đốn biến dạng cột, vách theo thời gian ứng dụng thực tế thiết kế, thi công nhà cao tầng ngơn ngữ lập trình Matlab - So sánh kết tính tốn theo ACI 209R-92, Eurocode Fintel & Ghosh - Khảo sát tác động yếu tố tiết diện cấu kiện, mác bê tông, tốc độ thi công đến biến dạng cột, vách theo thời gian ảnh hưởng đến kết cấu theo phương ngang dầm biến dạng khác phần tử đứng - Tối ưu hóa q trình bù biến dạng khác cột – cột, cột - vách giai đoạn thi công kết dự đoán biến dạng theo thời gian nhằm hạn chế biến dạng khác phần tử nhà cao tầng Trang 1.4 Lợi ích mong muốn đề tài Đề tài thực với mong muốn giúp kỹ sư hoạt động lĩnh vực thiết kế thi công nhà cao tầng có nhìn rõ tầm quan trọng việc kiểm soát biến dạng cột, vách theo thời gian Đưa lý thuyết tính tốn sử dụng phổ biến giải pháp, kết khảo sát thu Từ đó, kỹ sư cân nhắc đưa giải pháp nhằm đảm bảo tính kỹ mỹ thuật cho cơng trình Trang 75 Bảng 5.4.12 : Đặc trưng tiết diện vách VN.3 VN.3 TG thi Tầng công P (ngày) (kN) h r (m) (%) Ac vs Bd Khi Bd Bd thi tang đàn hồi Tổng 33 (m2) (mm) (mm) (mm) (mm) BIEN DANG COT VN.3 33 33 0.331 4.08 0.01 2.89 300 4.5 11.1 42.1 32 0.061 4.08 0.01 2.89 300 4.5 11.0 42.1 31 0.012 4.08 0.01 2.89 300 4.5 10.8 41.5 30 -0.02 4.08 0.01 2.89 300 4.5 10.6 40.7 29 -0.06 4.08 0.01 2.89 300 4.5 10.4 39.9 28 -0.09 4.08 0.01 2.89 300 4.5 10.2 39.0 27 -0.13 4.08 0.01 2.89 300 4.4 10.0 38.1 26 -0.04 4.08 0.01 2.89 300 4.4 9.8 37.1 25 0.189 4.08 0.01 2.89 300 4.4 9.7 36.2 24 0.188 4.08 0.01 2.89 300 4.4 9.5 35.2 23 0.206 4.08 0.01 2.89 300 4.4 9.3 34.2 22 0.219 4.08 0.01 2.739 300 4.4 9.1 33.2 21 0.248 4.08 0.01 2.739 300 4.4 8.9 32.1 20 0.279 4.08 0.01 2.739 300 4.3 8.7 31.0 19 0.307 4.08 0.01 2.739 300 4.3 8.4 29.9 18 0.337 4.08 0.01 2.739 300 4.2 8.2 28.7 17 0.367 4.08 0.01 2.739 300 4.2 7.9 27.5 16 0.395 4.08 0.01 2.739 300 4.1 7.6 26.3 15 0.427 4.08 0.01 2.739 300 4.0 7.3 25.0 14 0.462 4.08 0.01 2.739 300 3.9 7.0 23.7 13 0.496 4.08 0.01 2.739 300 3.8 6.6 22.4 12 0.526 4.08 0.01 2.739 300 3.6 6.2 21.0 11 0.551 4.08 0.01 2.739 300 3.5 5.8 19.6 10 0.563 4.08 0.01 2.739 300 3.3 5.4 18.1 0.578 4.08 0.01 2.739 300 3.1 5.0 16.6 8 0.616 4.08 0.01 2.739 300 2.9 4.5 15.0 0.661 4.08 0.01 2.739 300 2.6 4.0 13.3 0.717 4.08 0.01 2.739 300 2.3 3.5 11.7 0.75 4.08 0.01 2.739 300 2.0 3.0 9.9 0.959 4.08 0.01 2.739 300 1.7 2.5 8.1 absciss (m) Bd dan hoi 25 2.62 4.08 0.01 2.739 300 1.4 2.0 6.2 Bd thi cong den tang 33 25 1.697 4.08 0.01 2.739 300 1.0 1.3 4.3 Bd tong 25 1.694 3.905 0.01 2.739 300 0.5 0.5 2.2 31 29 27 25 23 21 Tang 19 17 15 13 11 25 50 Trang 76 Bảng 5.4.13 : Đặc trưng tiết diện vách VN.2 VN.2 TG thi Tầng công P (ngày) (kN) h r (m) (%) Ac vs Bd Khi Bd Bd thi tang đàn hồi Tổng 33 (m2) (mm) (mm) (mm) (mm) BIEN DANG COT VN.2 33 33 1.518 4.08 0.01 2.868 300 13.1 26.3 60.7 32 0.29 4.08 0.01 2.868 300 13.1 26.0 60.7 31 0.222 4.08 0.01 2.868 300 13.0 25.6 60.0 30 1.106 4.08 0.01 2.868 300 12.9 25.2 59.1 29 0.526 4.08 0.01 2.868 300 12.8 24.7 58.1 28 0.579 4.08 0.01 2.868 300 12.7 24.2 56.8 27 0.585 4.08 0.01 2.868 300 12.5 23.6 55.5 26 0.58 4.08 0.01 2.868 300 12.4 23.1 54.2 25 0.59 4.08 0.01 2.868 300 12.2 22.4 52.7 24 0.585 4.08 0.01 2.868 300 11.9 21.8 51.2 23 0.537 4.08 0.01 2.868 300 11.7 21.1 49.6 22 0.632 4.08 0.01 2.719 300 11.4 20.4 48.0 21 0.58 4.08 0.01 2.719 300 11.1 19.7 46.3 20 0.565 4.08 0.01 2.719 300 10.8 19.0 44.6 19 0.554 4.08 0.01 2.719 300 10.5 18.2 42.8 18 0.531 4.08 0.01 2.719 300 10.1 17.4 41.0 17 0.51 4.08 0.01 2.719 300 9.8 16.6 39.2 16 0.476 4.08 0.01 2.719 300 9.4 15.8 37.3 15 0.42 4.08 0.01 2.719 300 9.0 15.0 35.4 14 0.37 4.08 0.01 2.719 300 8.6 14.1 33.4 13 0.293 4.08 0.01 2.719 300 8.2 13.3 31.4 12 0.277 4.08 0.01 2.719 300 7.7 12.4 29.4 11 0.471 4.08 0.01 2.719 300 7.3 11.5 27.4 10 0.699 4.08 0.01 2.719 300 6.8 10.6 25.3 0.877 4.08 0.01 2.719 300 6.3 9.7 23.3 8 1.079 4.08 0.01 2.719 300 5.8 8.8 21.1 1.117 4.08 0.01 2.719 300 5.3 7.8 18.9 1.225 4.08 0.01 2.719 300 4.7 6.8 16.6 2.278 4.08 0.01 2.719 300 4.1 5.8 14.1 1.763 4.08 0.01 2.719 300 3.4 4.7 11.6 absciss (m) Bd dan hoi 25 1.097 4.08 0.01 2.719 300 2.6 3.6 8.8 Bd thi cong den tang 33 25 2.977 4.08 0.01 2.719 300 1.8 2.2 5.9 Bd tong 25 3.506 3.905 0.01 2.719 300 0.9 0.9 3.0 31 29 27 25 23 21 Tang 19 17 15 13 11 20 40 60 80 Trang 77 Bảng 5.4.14 : Đặc trưng tiết diện vách VN.1 VN.1 TG thi Tầng công P (ngày) (kN) h r (m) (%) Ac vs Bd Khi Bd Bd thi tang đàn hồi Tổng 33 (m2) (mm) (mm) (mm) (mm) BIEN DANG COT VN.1 33 33 2.749 4.08 0.01 5.693 375 12.3 22.7 55.5 32 1.155 4.08 0.01 5.693 375 12.3 22.5 55.5 31 1.138 4.08 0.01 5.693 375 12.3 22.2 54.8 30 1.193 4.08 0.01 5.693 375 12.2 21.9 54.0 29 1.103 4.08 0.01 5.693 375 12.1 21.5 52.9 28 1.096 4.08 0.01 5.693 375 11.9 21.1 51.8 27 1.059 4.08 0.01 5.693 375 11.8 20.6 50.6 26 1.007 4.08 0.01 5.693 375 11.6 20.1 49.3 25 0.835 4.08 0.01 5.693 375 11.4 19.6 48.0 24 0.57 4.08 0.01 5.693 375 11.2 19.1 46.6 23 0.853 4.08 0.01 5.693 375 10.9 18.5 45.1 22 0.976 4.08 0.01 5.396 375 10.7 18.0 43.7 21 1.026 4.08 0.01 5.396 375 10.4 17.4 42.1 20 1.055 4.08 0.01 5.396 375 10.1 16.8 40.6 19 1.069 4.08 0.01 5.396 375 9.9 16.2 39.1 18 1.132 4.08 0.01 5.396 375 9.5 15.5 37.5 17 1.166 4.08 0.01 5.396 375 9.2 14.9 35.8 16 1.221 4.08 0.01 5.396 375 8.9 14.2 34.1 15 1.281 4.08 0.01 5.396 375 8.5 13.4 32.4 14 1.403 4.08 0.01 5.396 375 8.1 12.7 30.6 13 1.52 4.08 0.01 5.396 375 7.7 11.9 28.7 12 1.745 4.08 0.01 5.396 375 7.3 11.0 26.8 11 1.79 4.08 0.01 5.396 375 6.8 10.2 24.8 10 1.338 4.08 0.01 5.396 375 6.3 9.2 22.8 1.137 4.08 0.01 5.396 375 5.8 8.3 20.7 8 1.119 4.08 0.01 5.396 375 5.2 7.4 18.5 1.14 4.08 0.01 5.396 375 4.6 6.5 16.3 1.206 4.08 0.01 5.396 375 4.0 5.5 14.1 1.149 4.08 0.01 5.396 375 3.4 4.6 11.8 1.028 4.08 0.01 5.396 375 2.7 3.6 9.5 absciss (m) Bd dan hoi 25 1.069 4.08 0.01 5.396 375 2.1 2.7 7.1 Bd thi cong den tang 33 25 1.295 4.08 0.01 5.396 375 1.4 1.7 4.7 Bd tong 25 7.167 3.905 0.01 5.396 375 0.7 0.7 2.3 31 29 27 25 23 21 Tang 19 17 15 13 11 20 40 60 Trang 78 Bảng 5.4.15 : Đặc trưng tiết diện vách VN.6 VN.6 TG thi Tầng công P (ngày) (kN) h r (m) (%) Ac vs Bd Khi Bd Bd thi tang đàn hồi Tổng 33 (m2) (mm) (mm) (mm) (mm) BIEN DANG COT VN.6 33 33 1.46 4.08 0.01 2.188 300 12.7 25.4 59.9 32 0.533 4.08 0.01 2.188 300 12.7 25.1 59.9 31 0.525 4.08 0.01 2.188 300 12.6 24.6 59.1 30 0.502 4.08 0.01 2.188 300 12.5 24.1 58.1 29 0.545 4.08 0.01 2.188 300 12.3 23.6 56.9 28 0.535 4.08 0.01 2.188 300 12.1 23.0 55.6 27 0.543 4.08 0.01 2.188 300 11.9 22.4 54.2 26 0.554 4.08 0.01 2.188 300 11.7 21.8 52.7 25 0.572 4.08 0.01 2.188 300 11.4 21.1 51.1 24 0.697 4.08 0.01 3.282 300 11.2 20.3 49.5 23 0.699 4.08 0.01 3.282 300 10.8 19.6 47.7 22 0.709 4.08 0.01 3.111 300 10.6 19.0 46.2 21 0.7 4.08 0.01 3.111 300 10.3 18.3 44.6 20 0.704 4.08 0.01 3.111 300 10.1 17.6 42.9 19 0.702 4.08 0.01 3.111 300 9.8 16.9 41.2 18 0.699 4.08 0.01 3.111 300 9.5 16.2 39.5 17 0.706 4.08 0.01 3.111 300 9.1 15.4 37.7 16 0.719 4.08 0.01 3.111 300 8.8 14.7 35.9 15 0.729 4.08 0.01 3.111 300 8.4 13.8 34.0 14 0.756 4.08 0.01 3.111 300 8.0 13.0 32.1 13 0.799 4.08 0.01 3.111 300 7.6 12.1 30.1 12 0.843 4.08 0.01 3.111 300 7.1 11.2 28.0 11 0.764 4.08 0.01 3.111 300 6.7 10.3 25.9 10 0.501 4.08 0.01 3.111 300 6.2 9.3 23.7 0.349 4.08 0.01 3.111 300 5.6 8.4 21.5 8 0.562 4.08 0.01 3.111 300 5.1 7.5 19.3 0.768 4.08 0.01 3.111 300 4.5 6.5 17.0 0.777 4.08 0.01 3.111 300 4.0 5.6 14.8 0.745 4.08 0.01 3.111 300 3.4 4.7 12.4 0.811 4.08 0.01 3.111 300 2.7 3.7 10.0 absciss (m) Bd dan hoi 25 1.22 4.08 0.01 3.111 300 2.1 2.8 7.5 Bd thi cong den tang 33 25 1.215 4.08 0.01 3.111 300 1.4 1.7 5.0 Bd tong 25 0.557 3.905 0.01 3.111 300 0.7 0.7 2.5 31 29 27 25 23 21 Tang 19 17 15 13 11 20 40 60 Trang 79 Bảng 5.4.16 : Đặc trưng tiết diện vách VN.5 VN.5 TG thi Tầng công P (ngày) (kN) h r (m) (%) Ac vs Bd Khi Bd Bd thi tang đàn hồi Tổng 33 (m2) (mm) (mm) (mm) (mm) BIEN DANG COT VN.5 33 33 3.169 4.08 0.01 4.899 300 13.6 27.6 63.1 32 1.062 4.08 0.01 4.899 300 13.6 27.2 63.1 31 1.179 4.08 0.01 4.899 300 13.5 26.6 62.2 30 1.15 4.08 0.01 4.899 300 13.4 26.0 61.0 29 1.171 4.08 0.01 4.899 300 13.2 25.4 59.7 28 1.192 4.08 0.01 4.899 300 13.0 24.7 58.2 27 1.239 4.08 0.01 4.899 300 12.9 24.0 56.7 26 1.34 4.08 0.01 4.899 300 12.6 23.3 55.0 25 1.593 4.08 0.01 4.899 300 12.4 22.5 53.2 24 2.248 4.08 0.01 7.349 300 12.1 21.8 51.4 23 1.749 4.08 0.01 7.349 300 11.8 21.0 49.4 22 1.824 4.08 0.01 6.966 300 11.5 20.4 47.8 21 1.623 4.08 0.01 6.966 300 11.2 19.7 46.1 20 1.54 4.08 0.01 6.966 300 10.9 18.9 44.4 19 1.493 4.08 0.01 6.966 300 10.6 18.2 42.7 18 1.459 4.08 0.01 6.966 300 10.3 17.4 40.9 17 1.427 4.08 0.01 6.966 300 10.0 16.7 39.1 16 1.397 4.08 0.01 6.966 300 9.6 15.8 37.2 15 1.362 4.08 0.01 6.966 300 9.2 15.0 35.3 14 1.323 4.08 0.01 6.966 300 8.8 14.2 33.3 13 1.305 4.08 0.01 6.966 300 8.4 13.3 31.3 12 1.276 4.08 0.01 6.966 300 7.9 12.4 29.3 11 1.227 4.08 0.01 6.966 300 7.4 11.5 27.2 10 1.3 4.08 0.01 6.966 300 6.9 10.6 25.1 1.293 4.08 0.01 6.966 300 6.4 9.7 23.0 8 1.277 4.08 0.01 6.966 300 5.9 8.8 20.8 1.244 4.08 0.01 6.966 300 5.4 7.8 18.5 1.155 4.08 0.01 6.966 300 4.8 6.9 16.3 1.052 4.08 0.01 6.966 300 4.2 6.0 14.0 0.79 4.08 0.01 6.966 300 3.6 5.1 11.7 absciss (m) Bd dan hoi 25 0.293 4.08 0.01 6.966 300 3.0 4.2 9.3 Bd thi cong den tang 33 25 -1.45 4.08 0.01 6.966 300 2.4 3.1 6.9 Bd tong 25 -22.9 3.905 0.01 2.192 300 1.8 1.8 4.6 31 29 27 25 23 21 Tang 19 17 15 13 11 20 40 60 80 Trang 80 Bảng 5.4.17 : Đặc trưng tiết diện vách VN.4 VN.4 TG thi Tầng công P (ngày) (kN) h r (m) (%) Ac vs Bd Khi Bd Bd thi tang đàn hồi Tổng 33 (m2) (mm) (mm) (mm) (mm) BIEN DANG COT VN.4 33 33 1.288 4.08 0.01 2.76 375 13.0 23.5 56.6 32 1.055 4.08 0.01 2.76 375 13.0 23.3 56.6 31 0.625 4.08 0.01 2.76 375 12.9 23.0 56.0 30 0.492 4.08 0.01 2.76 375 12.8 22.6 55.0 29 0.861 4.08 0.01 2.76 375 12.7 22.1 53.9 28 0.616 4.08 0.01 2.76 375 12.5 21.7 52.8 27 0.61 4.08 0.01 2.76 375 12.3 21.2 51.5 26 0.607 4.08 0.01 2.76 375 12.1 20.6 50.1 25 0.612 4.08 0.01 2.76 375 11.9 20.0 48.7 24 0.475 4.08 0.01 2.76 375 11.6 19.4 47.1 23 0.458 4.08 0.01 2.76 375 11.3 18.7 45.6 22 0.52 4.08 0.01 2.616 375 11.0 18.0 43.9 21 0.548 4.08 0.01 2.616 375 10.7 17.4 42.3 20 0.577 4.08 0.01 2.616 375 10.3 16.7 40.6 19 0.618 4.08 0.01 2.616 375 10.0 15.9 38.9 18 0.629 4.08 0.01 2.616 375 9.6 15.2 37.2 17 0.639 4.08 0.01 2.616 375 9.2 14.4 35.4 16 0.662 4.08 0.01 2.616 375 8.8 13.6 33.5 15 0.67 4.08 0.01 2.616 375 8.4 12.8 31.6 14 0.695 4.08 0.01 2.616 375 7.9 11.9 29.6 13 0.637 4.08 0.01 2.616 375 7.4 11.0 27.6 12 0.601 4.08 0.01 2.616 375 6.9 10.1 25.5 11 0.539 4.08 0.01 2.616 375 6.3 9.1 23.4 10 0.305 4.08 0.01 2.616 375 5.8 8.2 21.3 0.016 4.08 0.01 2.616 375 5.2 7.2 19.1 8 -0.17 4.08 0.01 2.616 375 4.6 6.3 16.8 -0.21 4.08 0.01 2.616 375 4.0 5.4 14.7 -0.19 4.08 0.01 2.616 375 3.4 4.5 12.5 -0.13 4.08 0.01 2.616 375 2.8 3.7 10.4 0.015 4.08 0.01 2.616 375 2.3 2.9 8.3 absciss (m) Bd dan hoi 25 0.315 4.08 0.01 2.616 375 1.7 2.2 6.2 Bd thi cong den tang 33 25 0.437 4.08 0.01 2.616 375 1.1 1.4 4.1 Bd tong 25 0.389 3.905 0.01 2.616 375 0.6 0.6 2.0 31 29 27 25 23 21 Tang 19 17 15 13 11 20 40 60 Trang 81 Hình 5.4.3 : Kết biến dạng theo thời gian hệ cột vách tầng 33 Trang 82 5.4.2 Tối ưu trình bù biến dạng - Đây cơng trình có kết cấu cột uốn lượn xiên theo ba chiều phức tạp, hệ vách thi công theo phương pháp cốp pha trượt nên việc bù biến dạng phải tổng biến dạng khác trước sau thi công sàn Việc bù biến dạng thực theo phạm vi Dưới việc tối ưu bù biến dạng C33-VN.6, C13-VN.5, C36VN.4, C18-VN.3, C25-VN.2 C3-VN.2 Hình 5.4.4 : Tối ưu bù biến dạng khác C18-VN3 C13-VN5 Trang 83 Hình 5.4.5 : Tối ưu bù biến dạng khác C25-VN2 C33-VN6 Hình 5.4.6 : Tối ưu bù biến dạng khác C36-VN4 Trang 84 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận - Việc dự đoán biến dạng theo thời gian theo EC2, ACI 209, Fintel & Ghosh cho kết khác Lý thuyết đưa theo Fintel & Ghosh dựa tiêu chuẩn ACI 209 có chỉnh sửa hệ số xét ảnh hưởng biến dạng co ngót từ biến theo kết thí nghiệm, đặc biệt kể đến ảnh hưởng tỉ số cốt thép đến biến dạng theo thời gian Lý thuyết sử dụng nhiều việc dự đoán biến dạng theo thời gian cho dự án nhà cao tầng Đây sở để cân nhắc áp dụng cho ngành xây dựng Việt Nam - Khi chiều cao tòa nhà tăng, biến dạng phần tử đứng trở nên quan trọng xem nhẹ Độ lớn biến dạng cột, vách cao trình dù cao hay thấp quan trọng tốc độ thi công đẩy nhanh Tốc độ thi cơng tịa nhà ảnh hưởng rõ đến biến dạng khác phần tử đứng Do đó, thiết kế thi công, yếu tố phải cân nhắc đảm bảo thực theo tiến trình định từ ban đầu - Việc sử dụng mác bê tông hay tiết diện không ảnh hưởng nhiều đến giá trị biến dạng thay đổi thông số dẫn đến thay đổi tỉ số thép Điều loại trừ thay đổi biến dạng - Biến dạng khác lớn sau thi công phần tử đứng kết cấu bê tông cốt thép xảy khoảng 2/3 chiều cao nhà Biến dạng khác ảnh hưởng kết cấu dầm, sàn đặc biệt tường ngăn cách Vì vậy, thiết kế kết cấu dầm, sàn cần phải kể thêm lượng thép chịu tác dụng biến dạng khác Tuy nhiên, giải pháp giải ảnh hưởng đến kết cấu tường ngăn, hệ kính trang trí cơng trình Một giải pháp tối ưu việc bù biến dạng q trình thi cơng Điều tiết kiệm chi phí cho cơng trình Đối với kết cấu thép hay kết cấu liên hợp, việc bù biến dạng tầng phải biến dạng Trang 85 trước sau thi công sàn Đối với kết cấu bê tơng cốt thép, tùy theo biện pháp thi cơng mà có xét đến biến dạng trước thi công hay không 6.2 Kiến nghị Một hạn chế đề tài chưa tự động hóa hồn tồn chương trình tính tốn Nếu lập chương trình hồn chỉnh, áp dụng cho nhiều trường hợp tốn cụ thể phần mềm quan trọng cho người kỹ sư xây dựng Kết nghiên cứu mang tính thực tế có kết đo thực tế từ cơng trình nhằm kiểm tra giá trị biến dạng dự đoán lý thuyết Hiện kết dự đoán xét đến ảnh hưởng biến dạng đàn hồi, co ngót, từ biến Trong thực tế, nhiệt độ môi trường yếu tố ảnh hưởng lớn đến biến dạng Tải trọng xem xét chủ yếu tĩnh tải, thực tế cơng trình chịu tác dụng nhiều loại tải khác hoạt tải, tải trọng gió Khi tốn trở nên phức tạp Đề tài dừng lại việc đưa lý thuyết tính tốn biến dạng co ngót từ biến khác sử dụng phổ biến nước Đồng thời, đưa nhận định giải pháp khắc phục ảnh hưởng biến dạng khác trong nhà cao tầng Hi vọng nguồn tài liệu tham khảo bổ ích cho kỹ sư đã, hoạt động lĩnh vực xây dựng Trang 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1] ACI Committee 209, 1992, « Prediction of creep, shrinkage and temperature effects in concrete structures (ACI 209R-92) ” American Concrete Institude, Farmington Hills, Mich [2] Boonlualoah S., Fragomeni S., Loo Y C and Baweja D., 2005, “Differential deformation of columns and cores in tall buildings – Assesement, Monitoring and correction measures” The Sixth International Conference on Tall Building (ICTB-VI) [3] Eurocode 2, 2005, Calcul des structures en béton – Partie 1-1: règles générales et règles pour les bâtiment [4] Fascicule 62, Part I, BAEL 91 updated in 1999 – Calculation of reinfored concrete in limit states [5] Fintel Mark, Ghosh S K and Iyengar Hal, 1984, “Column shortening in tall structures – Prediction and compensation”, Portland Cement Association, Skokie, Illinois, USA [6] Fintel, M., and Khan, F R., 1969, « Effects of column creep and shrinkage in tall structure _ Prediction of inelastic column shortening”, ACI J.66, American Concrete Institude, Detroit, 957-967 [7] Gosh, S.K., 1996, « Estimation and accommodation of column length changes in tall buildings”, Large concrete buildings, B.V Rangan and R F Warner, eds., Longmans, London [8] Jayasinghe M T R and Jayasena W M V P K., 2004, “Effects of axial shortening of columns on design and construction of tall reinforced concrete buildings” Practice Periodical on Structural Design and Construction, ASCE journal, Volume 9, Issue 2, pp 70-78 Trang 87 [9] Jayasinghe M T R and Jayasena W M V P K., 2005, “Effects of relative humidity on absolute and differential shortening of columns and wall in multistory reinforced concrete buildings” Practice Periodical on Structural Design and Construction, ASCE journal, Volume 10 [10] Lee K W and Lo S H., 2005, “Time dependent differential shortening of reinforced concrete columns in tall buildings” The Sixth International Conference on Tall Building (ICTB-VI), 2005 [11] Mang Tia, Yanjun Liu, Danny Brown, 2005, “Modulus of elasticity, creep and shrinkage of concrete”, University of Florida [12] Meyers B L., Branson D E., Schumann C G., Christiason M L., 1970, “The prediction of creep and shrinkage properties of concrete”, Department of Civil Engineering, University of Iowa, Iowa [13] NF P 06-001 and NF P 06-004 – Dead loads and Imposed loads [14] Phạm Duy Hữu, 2005, « Nghiên cứu thành phần bê tơng có xét đến yếu tố hạn chế co ngót từ biến ”, Tạp Chí Xây Dựng, số [15] Phan Quang Minh, Lý Trần Cường, Hồng Quang Nhu, 2005, « Một số phương pháp tính biến dạng từ biến bê tơng ”, Tạp Chí Khoa Học Cơng Nghệ Xây Dựng, số [16] Park H S., 2002, “Optimal compensation of differential column shortening in high-rise buildings” Structural Design of Tall and Special Building journal, Volume 12, Issue , Pages 49 – 66 [17] Xiangdong Tong and Tianyi Yi, « Differential column shortening behavior in typical medium- to high-rise buildings” Trang 88 [18] Zdenek P Bazant, Aandeep Baweja, 1996, « Creep and shrinkage prediction model for analysis and design of concrete structures: Model B3 ”, Materials and Structures [19] Zdenek P Bazant, fellow ACI, 2000, « Criteria for rational prediction of creep and shrinkage of concrete”, American Concrete Institude Trang 89 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : HÀ HỒNG PHONG Phái : Nam Năm sinh : 20-01-1982 Nơi sinh : Quảng Ngãi Địa liên lạc : Tô Hiến Thành, Phường Trần Phú, TP Quảng Ngãi, Tỉnh Quảng Ngãi Điện Thoại : 0908903630 Email : hoangphong@svn.com.vn QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2001 – 2005 : Sinh viên Trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh 2005 – 2008 : Học viên cao học trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC 2005 đến : Công ty Structures Vietnam 163 Hai Bà Trưng, Quận 3, TP Hồ Chí Minh ... TÀI : NGHIÊN CỨU KHẮC PHỤC SỰ BIẾN DẠNG KHÁC NHAU GIỮA CỘT VÀ VÁCH THEO THỜI GIAN TRONG NHÀ CAO TẦNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU BÙ BIẾN DẠNG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : - Khảo sát kết tính tốn theo. .. đề tài: ? ?Nghiên cứu khắc phục biến dạng khác cột vách theo thời gian nhà cao tầng phương pháp tối ưu bù biến dạng? ?? 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Từ sở hình thành đề tài trên, đề tài nghiên cứu tập trung... Trang 45 5.1.3 Tối ưu hóa việc bù biến dạng khác cột vách Việc dự đoán biến dạng theo thời gian áp dụng theo phương pháp Fintel & Ghosh H5.1.12: Tối ưu bù đến biến dạng khác cột – vách theo giá trị