Nghiên cứu mức độ đáp ứng kháng chấn của một số công trình hiện hữu tại thành phố quảng ngãi

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN ANH CẨN NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ ĐÁP ỨNG KHÁNG CHẤN CỦA MỘT SỐ CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN ANH CẨN NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ ĐÁP ỨNG KHÁNG CHẤN CỦA MỘT SỐ CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI C ự 60 02 DD&CN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP HƯỚNG DẪN H HỌC: PGS.TS TRẦN QU NG HƯNG Đà Nẵng - Năm 2018 i ỜI CẢ N Luận văn tốt nghiệp hồn thành khơng từ nỗ lực thân học viên mà cịn nhờ hướng dẫn nhiệt tình giúp đỡ quý thầy cô, đồng nghiệp bạn bè Trước tiên xin cảm ơn Qúy thầy cô khoa Xây dựng Dân dụng Công nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nhiệt tình giảng dạy học viên suốt thời gian qua đồng thời quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện tốt để học viên hồn thành Luận văn Học viên xin tỏ lịng biết ơn biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Trần Quang Hưng, người giúp đỡ,chỉ dẫn tận tình thời gian học viên thực Luận văn quan tâm động viên giúp học viên có thêm tự tin để tiếp thu kiến thức làm tảng cho việc học tập công tác sau Xin cảm ơn bạn học viên lớp 32X1CH người kề vai sát cánh suốt thời gian học tập 18 T ả g 02 ăm 2018 ă Trần Anh Cẩn ii ỜI C Đ N m ă / 18 t T ả 02 ăm 2018 ă Trần Anh Cẩn iii ỤC ỤC ỜI CẢ ỜI C N I Đ N II ỤC ỤC III MỞ ĐẦU .1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯ NG PHÁP NGHIÊN CỨU BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN CHƯ NG ỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐỘNG ĐẤT VÀ TÁC ĐỘNG CỦ ĐỘNG ĐẤT LÊN CƠNG TRÌNH 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG ĐẤT 1.1.1 KHÁI NIỆM 1.1.2 NGUYÊN NHÂN .4 1.1.3 CÁC CẤP ĐỘ ĐỘNG ĐẤT .5 1.1.4 ĐỘNG ĐẤT TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI 10 1.2 TÁC ĐỘNG CỦ ĐỘNG ĐẤT LÊN CƠNG TRÌNH .10 1.2.1 ẢNH HƯỞNG CỦ ĐỘNG ĐẤT ĐẾN CƠNG TRÌNH, TÀI SẢN VÀ CON NGƯỜI 10 1.2.2 ỨNG XỬ CỦA KẾT CẤU KHUNG BTCT KHI CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 12 CHƯ NG TÍNH T ÁN, 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 15 QUẢNG NGÃI 15 2.1 TÍNH TỐN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 15 2.1.1 BIỂU DIỄN TỔNG QUÁT CỦ TÁC ĐỘNG ĐỘNG ĐẤT 15 2.1.2 PHỔ THIẾT KẾ KHÔNG THỨ NGUYÊN DÙNG CHO PHÂN TÍCH ĐÀN HỒI 15 iv 2.1.3 CÁC PHƯ NG PHÁP TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 16 2.2 THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH CHỊU ĐỘNG ĐẤT 21 2.2.1 NHỮNG NGUYÊN TẮC C BẢN .21 2.2.2 TIÊU CHÍ VỀ TÍNH ĐỀU ĐẶN CỦA KẾT CẤU 24 2.2.3 CHỌN CẤU HÌNH KẾT CẤU HỢP LÝ .26 2.3 MỘT SỐ YÊU CẦU CẤU TẠO .29 2.3.1 YÊU CẦU VỀ VẬT LIỆU VÀ KÍCH THƯỚC .29 2.3.2 KIỂM TRA VÀ YÊU CẦU VỀ CẤU TẠO 30 2.3.3 MÓNG 36 2.4 THỰC TRẠNG MỘT SỐ CƠNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC THI CÔNG XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI .36 2.4.1 TỔNG QUAN 36 2.4.2 CƠNG TRÌNH KHẢ SÁT, ĐÁNH GIÁ KHÁNG CHẤN 36 2.4.2.3 CƠNG TRÌNH NHÀ HIỆU BỘ TRƯỜNG THCS TRẦN PHÚ (02 TẦNG) 39 CHƯ NG KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHÁNG CHẤN MỘT SỐ CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU .40 3.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 40 3.1.1 TĨNH TẢI SÀN 40 3.1.3 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG D ĐỘNG CỦA CƠNG TRÌNH 43 3.2 KIỂM TRA KHÁNG CHẤN CÁC CƠNG TRÌNH 43 3.2.1 UBND XÃ TỊNH AN – THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI 43 3.2.2.6 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH .53 3.3.2 TRỤ SỞ LÀM VIỆC PHỊNG PC 46 CƠNG AN TỈNH QUẢNG NGÃI KIỂM TRA THÉP CỘT 61 3.2.2.5 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 62 3.3.3 NHÀ HIỆU BỘ TRƯỜNG THCS TRẦN PHÚ 62 3.2.2.5 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 KẾT LUẬN 71 v KIẾN NGHỊ 71 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC 73 CƠNG TRÌNH NHÀ LÀM VIỆC UBND XÃ TỊNH AN 73 1.1 HỒ S THIẾT KẾ KIẾN TRÚC 73 1.2 HỒ S THIẾT KẾ KẾT CẤU 77 CƠNG TRÌNHTRỤ SỞ LÀM VIỆC PHỊNG PC64 CƠNG AN TỈNH QUẢNG NGÃI 80 2.1 HỒ S THIẾT KẾ KIẾN TRÚC 80 2.2 HỒ S THIẾT KẾ KẾT CẤU 85 CƠNG TRÌNH NHÀ HIỆU BỘ TRƯỜNG THCS TRẦN PHÚ 90 3.1 HỒ S THIẾT KẾ KIẾN TRÚC .90 3.2 HỒ S THIẾT KẾ KIẾN CẤU 93 vi NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ ĐÁP ỨNG KHÁNG CHẤN CỦA MỘT SỐ CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI Học viên: Trần Anh Cẩn Chuyên ngành: Kỹ thuật XDCT DD&CN Mã số: 60.58.02.08 Khóa : 32 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Nước ta ban hành tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn TCVN 9386:2012 dựa tiêu chuẩn Eurocode Các cơng trình nhà cửa nước ta nói chung, thiết kế trước năm 2006 hay sau này, đại đa số chưa quan tâm đến tải trọng động đất (trừ nhà cao tầng) Thông qua việc khảo sát hồ sơ thiết kế, đề tài tập trung đánh giá lại mức độ đáp ứng kháng chấn số cơng trình hữu xây dựng địa bàn thành phố Quảng Ngãi bao gồm: Cấu tạo kháng chấn khả chịu lực công trình động đất xảy Kết cho thấy tính tốn cho 03 cơng trình hữu địa bàn thành phố Quảng Ngãi: Về cấu tạo kháng chấn chưa đảm bảo, tính có tải trọng động đất cơng trình đảm bảo khả chịu lực T : Động đất; Thiết kế kháng chấn; Khả kháng chấn; Cấu tạo kháng chấn, Nhà bê tông cốt thép Abstract: Our country has issued the standard of TCVN 9386: 2012 based on Eurocode standards The buildings in our country in general, designed before 2006 or later, the majority is not interested earthquake load (except for tall buildings) Through the survey of the design documents, the topic focused on reevaluation of the level of response to a number of existing projects have been built in the city of Quang Ngai include: Structural shock resistance and the ability bearing capacity of the work when the earthquake occurs The results showed that when calculating 03 existing works in Quang Ngai city: Regarding the structure of shock resistance is not guaranteed, but when calculating the earthquake load capacity of the project still ensure the bearing capacity Earthquake: Shock resistance design; shockproofing, Reinforced concrete buildings Resistance to shock; Structural vii D NH ỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Những tịa nhà đổ nát sau trận động đất (Nguồn Iternet) Hình 1.2 Hệ khung cứng chân khớp giảm chấn (Nguồn Iternet) 13 Hình 1.3 Biến dạng kết cấu động đất xảy (Nguồn Iternet) .14 Hình 1.4 Khớp dẻo giảm chấn cho cơng trình (Nguồn Iternet) 14 Hình 2.1 - Các tiêu chí nhà có giật cấp ( Nguồn TCVN 9386-2012) 26 Hình 2.2 Chiều rộng hữu hiệu cánh dầm liên kết với cột tạo thành khung( Nguồn TCVN 9386-2012) 31 Hình 2.3 Cốt thép ngang vùng tới hạn dầm( Nguồn TCVN 9386-2012) 32 Hình 2.4 Sự bó lõi bê tông( Nguồn TCVN 9386-2012) 35 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Động đất thảm họa thiên nhiên gây hậu lớn cho người Chỉ vài phút đồng hồ thành phố bị sụp đổ, khu vực bị sụt lún đơi có sóng thần Động đất lớn gây thiệt hại lớn tài sản nhân mạng Việt Nam nằm vùng địa tầng có biến động lớp vỏ Trái Đất, động đất nước ta xảy Một số nước thường xuyên xảy động đất với cường độ lớn như: Philippin, Nhật Bản,… Trước đây, Việt Nam có trận động đất lớn xãy Điện Biên (năm 1935) với cường độ 6,75 độ Richter Trận lớn thứ hai động đất Tuần Giáo Sơn a (năm 1983), với cường độ 6,8 độ Richter Và gần năm 2014 Sông Tranh (Quảng Nam) với cường độ 3,4 độ Richter, lưới (Thừa Thiên Huế) 4,7 độ Richter Tuy nhiên, tốc độ thị hóa làm ảnh hưởng đến ổn định lớp vỏ Trái Đất, nguy động đất ngày lớn Theo ghi nhận Viện Vật lý địa cầu, tính đến nay, sau mười năm kể từ thành lập, trung tâm báo tin động đất cảnh báo sóng thần thuộc Viện Vật lý địa cầu phát báo tin khoảng 400 trận động đất toàn lãnh thổ thềm lục địa Việt Nam Các trận động đất có độ lớn dao động khoảng từ 0,7 đến 4,7 độ theo thang mômen (gần tương đương từ 0,7-4,7 độ richter) Trong thiết kế xây dựng công trình, động đất dạng tải trọng đặc biệt Nước ta từ năm 2006 ban hành tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn dựa tiêu chuẩn Eurocode (TCXDVN 375:2006) Đến nay, tiêu chuẩn chuyển đổi thành tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 Thực tế việc quy định có hay khơng thiết kế kháng chấn cho loại cơng trình chưa nhắc đến Ngồi ra, theo quy định tiêu chuẩn TCVN 9386:2012, động đất chia thành ba trường hợp (theo giá trị gia tốc thiết kế ag = I x agR): - Động đất mạnh ag ≥ 0,08g, phải tính tốn cấu tạo kháng chấn; 92 D C B A MẶT BẰNG MÁI TL: 1/100 93 3.2 Hồ sơ thiết kế kiến cấu D C B A MẶT BẰNG BỐ TRÍ MÓNG, TL:1/100 94 D e = 100 COS:+3.600 4800 e = 100 COS:+3.600 e = 100 COS:+3.600 e = 100 COS:+3.600 550 e = 100 COS:+3.600 C B A MAËT BẰNG DẦM SÀN TẦNG TL:1/100 95 D 2Þ16 e = 100 COS:+6.900 e = 100 COS:+6.900 2Þ16 e = 100 COS:+6.900 2Þ16 2Þ16 2Þ16 2Þ16 C B A MẶT BẰNG DẦM SÀN MÁI TL:1/100 96 2Þ18 3Þ16 1600 Þ8a100 2Þ18 2Þ16 200 2 400 2Þ16 2Þ16 1000 100 4000 1800 200 300 2Þ16 2Þ16 2Þ16 C 1-1 2Þ16 2Þ16 2-2 1000 6000 B 200 200 350 200 400 2Þ18 3Þ16 2800 Þ8a200 400 1600 Þ8a100 300 +3.600 500 400 2Þ18 800 Þ6a200 300 500 4-4 3-3 100 D DAÀM Ds1 (TL:1/25, SL: 1CK, L=8m) 1800 Þ6a200 2Þ16 2Þ16 1 1 2Þ16 3Þ16 2800 Þ8a200 2Þ16 3Þ16 1600 Þ8a100 2Þ16 2Þ16 2Þ16 2 1000 1800 1800 B DẦM Ds3 (TL:1/25, SL: 2CK, L=10.5m) 2Þ16 4000 6000 C 2Þ16 2Þ16 1000 2Þ16 400 2Þ16 2Þ16 150 1-1 400 350 300 +3.600 1600 Þ8a100 300 800 100 D 2-2 ... TRẦN ANH CẨN NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ ĐÁP ỨNG KHÁNG CHẤN CỦA MỘT SỐ CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI C ự 60 02 DD&CN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP... hợp động đất xảy Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá mức độ đáp ứng kháng chấn số cơng trình hữu thành phố Quảng Ngãi, từ đưa số dự đốn cho tình hình xây dựng, sử dụng cơng trình địa bàn thành phố trường... lại mức độ đáp ứng kháng chấn số cơng trình hữu xây dựng địa bàn thành phố Quảng Ngãi bao gồm: Cấu tạo kháng chấn khả chịu lực cơng trình động đất xảy Kết cho thấy tính tốn cho 03 cơng trình hữu