(Nguồn Tác giả tự thực hiện trong chương trình SAP 2000) Hình 3.105 Sự phát triển của khớp dẻo khung trục A (Mô hình đúng tâm)
Kết cấu khung trục A (Mô hình đúng tâm) hình thành và phát triển khớp dẻo tập trung ở khu vực 5 tầng bên dưới. Khớp dẻo bị phá hoại (>CP Collapse Prevention), với cột có 4 vị trí, dầm có 38 vị trí. Các vị trí còn lại trong khu vực này ở mức độ hư hỏng vừa và nhẹ (IO Immediate Occupancy LS Life Safety). Sự biến dạng và phá hoại của cột khá đồng đều.
(Nguồn Tác giả tự thực hiện trong chương trình SAP 2000) Hình 3.106 Sự phát triển của khớp dẻo khung trục A (Mô hình lệch tâm)
Kết cấu khung trục A (Mô hình lệch tâm) hình thành và phát triển khớp dẻo tập trung ở khu vực từ tầng 5 đến tầng 10. Khớp dẻo bị phá hoại (>CP Collapse Prevention), với cột có 10 vị trí, dầm có 53 vị trí. Các vị trí còn lại trong khu vực này ở mức độ hư hỏng vừa và nhẹ (IO Immediate Occupancy LS Life Safety). Vị trí cột biên trục 6, tầng 6 đến tầng 8 bị biến dạng phình khá rõ rệt kéo theo sự phá hoại dầm và cột ở quanh khu vực này.
(Nguồn Tác giả tự thực hiện trong chương trình SAP 2000) Hình 3.107 Sự phát triển của khớp dẻo khung trục B (Mô hình đúng tâm)
Kết cấu khung trục B (Mô hình đúng tâm) hình thành và phát triển khớp dẻo tập trung ở khu vực 8 Tầng bên dưới. Khớp dẻo bị phá hoại (>CP Collapse Prevention), với cột có 8 vị trí, dầm có 69 vị trí. Các vị trí còn lại trong khu vực này ở mức độ hư hỏng vừa và nhẹ (IO Immediate Occupancy LS Life Safety). Sự biến dạng và phá hoại của cột khá đồng đều.
(Nguồn Tác giả tự thực hiện trong chương trình SAP 2000) Hình 3.108 Sự phát triển của khớp dẻo khung trục B (Mô hình lệch tâm)
Kết cấu khung trục B (Mô hình lệch tâm) hình thành và phát triển khớp dẻo tập trung ở khu vực từ tầng 8 trở xuống. Khớp dẻo bị phá hoại (>CP Collapse Prevention), với cột có 21 vị trí, dầm có 62 vị trí. Các vị trí còn lại trong khu vực này ở mức độ hư hỏng vừa và nhẹ (IO Immediate Occupancy LS Life Safety). Vị trí cột biên trục 1, tầng 3 đến tầng 5, các cột trục 4, 5, 6 từ tầng 5 đến tầng 7 bị biến dạng cục bộ khá rõ rệt kéo theo sự phá hoại dầm và cột ở xung quanh.
Hình 3.109 Sự phát triển của khớp dẻo khung trục C (Mô hình đúng tâm) (Nguồn Tác giả tự thực hiện trong chương trình SAP 2000)
Kết cấu khung trục C (Mô hình đúng tâm) hình thành và phát triển khớp dẻo tập trung ở khu vực 8 Tầng bên dưới. Khớp dẻo bị phá hoại (>CP Collapse Prevention), với cột có 7 vị trí, dầm có 64 vị trí. Các vị trí còn lại trong khu vực này ở mức độ hư hỏng vừa và nhẹ (IO Immediate Occupancy LS Life Safety). Sự biến dạng và phá hoại của cột khá đồng đều.
(Nguồn Tác giả tự thực hiện trong chương trình SAP 2000) Hình 3.110 Sự phát triển của khớp dẻo khung trục C (Mô hình lệch tâm)
Kết cấu khung trục C (Mô hình lệch tâm) hình thành và phát triển khớp dẻo tập trung ở khu vực từ tầng 8 trở xuống. Khớp dẻo bị phá hoại (>CP Collapse Prevention), với cột có 23 vị trí, dầm có 55 vị trí. Các vị trí còn lại trong khu vực này ở mức độ hư hỏng vừa và nhẹ (IO Immediate Occupancy LS Life Safety). Kiểu biến dạng cục bộ và phá hoại tương tự như trục B các vị trí cột biên trục 1, tầng 3 đến tầng 5, các cột trục 4, 5, 6 từ tầng 5 đến tầng 7.
(Nguồn Tác giả tự thực hiện trong chương trình SAP 2000) Hình 3.111 Sự phát triển của khớp dẻo khung trục D (Mô hình đúng tâm)
Kết cấu khung trục D (Mô hình đúng tâm) hình thành và phát triển khớp dẻo tập trung ở khu vực 8 Tầng bên dưới. Khớp dẻo bị phá hoại (>CP Collapse Prevention), với cột có 10 vị trí, dầm có 77 vị trí. Các vị trí còn lại trong khu vực này ở mức độ hư hỏng vừa và nhẹ (IO Immediate Occupancy LS Life Safety). Sự biến dạng và phá hoại của cột khá đồng đều.
(Nguồn Tác giả tự thực hiện trong chương trình SAP 2000) Hình 3.112 Sự phát triển của khớp dẻo khung trục D (Mô hình lệch tâm)
Kết cấu khung trục D (Mô hình lệch tâm) hình thành và phát triển khớp dẻo tập trung ở khu vực từ tầng 8 trở xuống. Khớp dẻo bị phá hoại (>CP Collapse Prevention), với cột có 23 vị trí, dầm có 64 vị trí. Các vị trí còn lại trong khu vực này ở mức độ hư hỏng vừa và nhẹ (IO Immediate Occupancy LS Life Safety). Kiểu biến dạng cục bộ và phá hoại tương tự như trục B, C các vị trí cột biên trục 1, tầng 3 đến tầng 5, các cột trục 4, 5, 6 từ tầng 5 đến tầng 7.
(Nguồn Tác giả tự thực hiện trong chương trình SAP 2000) Hình 3.113 Sự phát triển của khớp dẻo khung trục E (Mô hình đúng tâm)
Kết cấu khung trục E (Mô hình đúng tâm) hình thành và phát triển khớp dẻo tập trung ở khu vực 5 tầng bên dưới. Khớp dẻo bị phá hoại (>CP Collapse Prevention), với cột có 4 vị trí, dầm có 38 vị trí. Các vị trí còn lại trong khu vực này ở mức độ hư hỏng vừa và nhẹ (IO Immediate Occupancy LS Life Safety). Sự biến dạng và phá hoại của cột khá đồng đều.
(Nguồn Tác giả tự thực hiện trong chương trình SAP 2000) Hình 3.114 Sự phát triển của khớp dẻo khung trục E (Mô hình lệch tâm)
Kết cấu khung trục E (Mô hình lệch tâm) hình thành và phát triển khớp dẻo tập trung ở khu vực từ tầng 5 đến tầng 10 (Tương tự như trục A). Khớp dẻo bị phá hoại (>CP Collapse Prevention), với cột có 9 vị trí, dầm có 54 vị trí. Các vị trí còn lại trong khu vực này ở mức độ hư hỏng vừa và nhẹ (IO Immediate Occupancy LS Life
Safety). Vị trí cột biên trục 6, tầng 6 đến tầng 8 bị biến dạng phình khá rõ rệt kéo theo sự phá hoại dầm và cột ở quanh khu vực này.
KẾT LUẬN
Qua bài toán phân tích, ta thấy sự khác nhau giữa 2 trường hợp khi có và không kể đến độ lệch tim trục cột ảnh hưởng đến phản ứng phi tuyến nhà cao tầng chịu động đất. Kết quả phân tích cho thấy, tại vị trí cột bị lệch tim khi có mô phỏng có xuất hiện vị trí khớp dẻo nhiều hơn so với mô hình đúng tâm.
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Qua bài toán phân tích, ta thấy sự khác nhau giữa 2 trường hợp khi có và không kể đến độ lệch tim trục cột ảnh hưởng đến phản ứng phi tuyến nhà cao tầng chịu động đất. Kết quả phân tích cho thấy, tại vị trí cột bị lệch tim, moment xuất hiện bước nhảy với giá trị lớn hơn 200% đến 300% so với bình thường. Biến dạng cục bộ cũng xảy ra tại vị trí này và làm ảnh hưởng đến dầm, cột quanh khu vực đó. Theo kết quả thống kê, với mô hình sát với thực tế kể đến sự lệch tim cột, khi công trình chịu động đất, số lượng khớp dẻo cột hình thành phát triển và đi đến phá hoại nhiều hơn gấp 2 lần mô hình cột đúng tâm, tập trung ở khu vực quanh cột lệch tim vị trí tầng 5. Điều này cho thấy, khi công trình càng cao, tải trọng càng nặng, ảnh hưởng của cột lệch tim sẽ càng lớn đặc biệt với khu vực các tầng bên dưới công trình. Chuyển vị và độ lệch tầng không thay đổi nhiều khi xét lệch tim cột, sự chênh lệch giữa 2 trường hợp trong khoảng 5%.
KIẾM NGHỊ
Do thời gian có hạn chế nên đề tài chưa thể xét đến các dạng nhà cao tầng có chiều cao khác nhau và công trình có kết cấu bằng thép, chưa thực hiện kiểm tra trên nhiều trường hợp động đất ở các khu vực khác nhau. Kiến nghị các đề tài nghiêm cứu sau sẽ tiếp tục thực hiện những điểm còn thiếu xót của đề tài này, nhằm hỗ trợ và bổ sung thêm kho tài liệu thiết kế công trình.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Võ Bá Tầm (2012), Nhà cao tầng bê tông – cốt thép, Nhà xuất bản ĐHQG
TpHCM.
[2] Bộ Xây dựng (1996), TCXDVN 2737-1995, Tải trọng và tác động, NXB
Xây dựng, Hà Nội.
[3] Huỳnh Quốc Hùng (2012), Giáo trình kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt
thép.
[4] Phạm Phú Anh Huy (2010), Giáo trình kết cấu nhà cao tầng.
[5] Nguyễn Lê Ninh (2011), Cơ sở lý thuyết tính toán công trình chịu động
đất, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội.
[6] Yousaf Dinar, Samiul Karim, Ayan Barua, Ashraf Uddin (2013), “P-
Delta effect in reinforced concrete structures of rigid joint”, IOSR Journal of mechanical and civil engineering, e-ISSN 2778-1684,p-ISSN 2320-334X, Volume 10, Issue 4, Nov.-De. 2013
[7] Federal Emergency Management Agency FEMA - 356 (2000),
prestanderd and commentary for the seismic rehabilitation of buildings, American Society of Civil Engineers (ASCE)
[8] Bộ Xây dựng (2012), TCVN 9386 2012 Thiết kế công trình chịu động
đất, NXB Xây dựng, Hà Nội.
[9] Nguyễn Lê Ninh (2011), Cơ sở lý thuyết tính toán công trình chịu động