Qua 4 mô hình tính toán xét tới ảnh h−ởng của khối xây chèn có lỗ cửa kể trên cho thấy mỗi mô hình có những −u điểm và nh−ợc điểm rõ rệt. Mục đích chính của đề tài nh− đã nói là phải đ−a ra đ−ợc một mô hình tính toán vừa đơn giản, có tính tự động háo thiết kế cao, vừa đạt độ chính xác có thể chấp nhận đ−ợc. Do đó, chúng ta cần phải so sánh để lựa chọn mô hình.
Nhận xét định tính của các mô hình:
Mô hình khối xây chèn thành dải khối xây chịu nén là phù hợp với sự làm việc thực tế của khung đã đ−ợc thực nghiệm kiểm chứng, nh−ng mô hình này không thể tự động hóa thiết kế đ−ợc vì có nhiều b−ớc tính toán trung gian nh− tính toán đ−a ra các thông số cho dải khối xây chịu nén.
Mô hình dải khối xây chịu nén đ−ợc mô hình thành 1 thanh chịu nén t−ơng đ−ơng cũng ch−a kể đ−ợc các yếu tố về bề rộng của dải khối xây t−ơng đ−ơng.
Mô hình nhiều thanh chịu nén có khả năng nâng cao đ−ợc độ chính xác hơn mô hình 1 thanh chịu nén tuy nhiên cũng vẫn tồn tại các b−ớc tính toán trung gian rất lớn.
Mô hình phần tử tấm có khả năng tự động hóa cao, đơn giản nh−ng đã lý t−ởng hóa khối xây, không phản ánh đúng thực chất làm việc của khối xây trong khung bê tông cốt thép.
Mô hình phần tử tấm không liên kết với đáy dầm cũng t−ơng tự nh− mô hình phần tử tấm nh−ng đã để ý tới thực tế thi công và sự tách ra của khối xây chèn với khung bê tông cốt thép.
Do đó, việc so sánh các mô hình tính toán trên cụ thể là mô hình 3 và mô hình 4 so với mô hình 1 và mô hình 2 xem mô hình nào có độ chính xác sát với mô hình 2 nhất thì mô hình đó có thể vận dụng vào thực tế tính toán.
Do khối xây chèn có lỗ cửa mà lỗ cửa lại tồn tại có thể ở nhiều vị trí khác nhau trong panô khối xây nên chúng ta phải đ−a ra đ−ợc 4 vị trí đặc tr−ng của các lỗ cửa trong khối xây chèn.
l h b a h' l' b lỗ cửa lỗ cửa l h a h' l'
a, Vị trí 1: lỗ cửa ở vị trí giữa nhịp dầm, phía d−ới b, Vị trí 2: lỗ cửa ở vị trí giữa khối xây
b b lỗ cửa lỗ cửa l h a h' l' l h h' l'
c, Vị trí 3: lỗ cửa ở vị trí giữa nhịp dầm, phía trên d, Vị trí 4: lỗ cửa ở vị trí sát góc khung
Hình 2. 5: Các vị trí chủ yếu của lỗ cửa trong khối xây.
Chọn yếu tố đính l−ợng để đ−a ra so sánh các mô hình:
Đối với công trình cao tầng, ảnh h−ởng của yếu tố tải trọng ngang là rất lớn, cụ thể là động đất và tải trọng gió động. Các giá trị tải trọng này đ−ợc quyết định bởi các đặc tr−ng dao động của hệ kết cấu công trình, quyết định từ các tải trọng bên ngoài đặt vào công trình đến nội lực và lựa chọn tiết diện, tính toán cốt thép cho các kết cấu trong công trình. Vì vậy, đối với các mô hình 3 và 4 nếu mô hình nào khảo sát cho ra đ−ợc các chỉ số tần số, chu kỳ sát với mô hình 2 nhất thì ta sẽ lựa chọn mô hình đó để đ−a vào thực tế tính toán công trình.
Với mỗi tr−ờng hợp vị trí lỗ cửa ở 1 trong 4 tr−ờng hợp sơ đồ nh− trên ta sẽ tiến hành khảo sát, so sánh 5 mô hình khác nhau nh− sau:
- Mô hình 1: Mô hình không kể đến ảnh h−ởng của khối xây chèn.
- Mô hình 2: Mô hình coi khối xây chèn là 1 thanh chịu nén t−ơng đ−ơng. - Mô hình 3: Mô hình coi khối xây chèn là 3 thanh chịu nén t−ơng đ−ơng. - Mô hình 4: Mô hình coi khối xây chèn là các phần tử tấm.
- Mô hình 5: Mô hình coi khối xây chèn là các phần tử tấm có giải phóng liên kết ở đáy dầm.
Sau đây sẽ đ−a ra một công trình cụ thể để khảo sát lựa chọn mô hình. Các số liệu để khảo sát lựa chọn mô hìnhnh− sau:
* Các đặc tr−ng hình học của nhà có kết cấu khung Bê tông cốt thép: + Chiều cao 10 tầng, mỗi tầng cao 3,9 m.
+ Các b−ớc gian đều nhau rộng 3,9 m.
+ Mặt bằng bao gồm 2 nhịp, nhịp 1 rộng 2,4 m, nhịp 2 rộng 7,2 m. + Tiết diện dầm nhịp 7,2 m: 0,7 x0,3 m.
+ Tiết diện dầm nhịp 2,4 m: 0,4 x0,3 m. + Tiết diện các dầm dọc: 0,4 x0,3 m. + Tiết diện cột lớn nhất: 0,8 x0,3 m. + Tiết diện cột hiên: 0,3 x0,3 m. + Chiều dày bản sàn: 0,12 m. + Chiều dày các t−ờng: 0, 22 m.
+ Bề rộng thực tế của lỗ cửa: a1= 1,2 m. + Chiều cao thực tế của lỗ cửa: b= 2,2 m.
+ Khối xây đ−ợc bố trí tại tất cả các trục từ trục 1 đến trục 10 (theo ph−ơng X) ở tất cả các tầng dọc theo ph−ơng Y từ trục B đến trục C. Tất cả các khối xây đều bố trí lỗ cửa có kích th−ớc 1,2x2,2m.
* Các đặc tr−ng về vật liệu:
+ Bê tông sử dụng có cấp độ bền B20.
+ Gạch xây chèn là gạch đất sét nung mác 75, vữa xây là vữa XM mác 50 + Mô đun đàn hồi của bê tông có cấp độ bền B20 là: Eb= 2,4.104 Mpa. + Môđun đàn hồi của khối xây chèn khi tính toán với kết cấu hỗn hợp là: Ekx=0,5 E0
Với E0= α.Rc α =1000 R’=k.R= 2.0,85.13 Ta tính đ−ợc: Ekx=2,2.103 Mpa. 3.90 3.90 3.90 3.90 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B C 3.90 3.90 3.90 3.90 3.90 2. 40 7. 20 9. 60 35.10 1
Hình 2. 6: Sơ đồ mặt bằng công trình khảo sát