Đang tải... (xem toàn văn)
1.Giới thiệu về kháng chấn nhà cao tầng: 2.Khái niệm: 3.Cấu tạo kháng chấn: 4.Giải pháp kháng chấn: 5.Tương tác với các dạng hình học kiến trúc: Trong thời gian gần đây, xu hướng phát triển các công trình xây dựng có kết cấu thanh mảnh bằng việc áp dụng các loại vật liệu cường độ cao đã tạo ra những cuộc chạy đua về chiều cao công trình, chiều dài nhịp cầu treo…Tuy nhiên, độ cản kết cấu của các công trình hiện đại này khá nhỏ do đó nó chịu tác dụng động khá mạnh của các yếu tố môi trường như gió bão, sóng biển và động đất... Chúng tạo ra những dao động không mong muốn và có thể gây mất ổn định công trình (sự cố sụp cầu Tacoma năm 1940) cũng như ảnh hưởng đến các hoạt động của con người và phương tiện trên công trình trong quá trình thi công cũng như khai thác sử dụng. Hiện nay việc xây dựng các tòa nhà cao tầng đang phát triển rất nhanh do nhu cầu nhà ở ngày càng tăng. Do đó việc nghiên cứu các biện pháp làm tính cản, giảm dao động công trình đã và đang được phát triển trong vài thập kỷ qua và đã đạt được những thành công không nhỏ. Sản phẩm của những nghiên cứu trong lĩnh vực này là các loại vật liệu cộng nghệ cao và các liên kết thông minh nhằm tăng tính cản của bản thân kết cấu. Bên cạnh đó là việc phát triển các thiết bị giảm chấn lắp đặt trên công trình.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA KIẾN TRÚC VÀ QUY HOẠCH MÔN HỌC:CẤU TẠO KIẾN TRÚC CHUYÊN ĐỀ:KHÁNG CHẤN NHÀ CAO TẦNG Nội dung chuyên đề: • • • • • 1.Giới thiệu kháng chấn nhà cao tầng: 2.Khái niệm: 3.Cấu tạo kháng chấn: 4.Giải pháp kháng chấn: 5.Tương tác với dạng hình học kiến trúc: I.GIỚI THIỆU: -Trong thời gian gần đây, xu hướng phát triển cơng trình xây dựng có kết cấu mảnh việc áp dụng loại vật liệu cường độ cao tạo chạy đua chiều cao cơng trình, chiều dài nhịp cầu treo…Tuy nhiên, độ cản kết cấu cơng trình đại nhỏ chịu tác dụng động mạnh yếu tố mơi trường gió bão, sóng biển động đất Chúng tạo dao động khơng mong muốn gây ổn định cơng trình (sự cố sụp cầu Tacoma năm 1940) ảnh hưởng đến hoạt động người phương tiện cơng trình q trình thi cơng khai thác sử dụng -Hiện việc xây dựng tòa nhà cao tầng phát triển nhanh nhu cầu nhà ngày tăng -Do việc nghiên cứu biện pháp làm tính cản, giảm dao động cơng trình phát triển vài thập kỷ qua đạt thành công không nhỏ Sản phẩm nghiên cứu lĩnh vực loại vật liệu cộng nghệ cao liên kết thơng minh nhằm tăng tính cản thân kết cấu Bên cạnh việc phát triển thiết bị giảm chấn lắp đặt cơng trình I.GIỚI THIỆU: II.KHÁI NIỆM KHÁNG CHẤN: • Thiết kế kháng chấn là thuật ngữ lĩnh vực thiết kế xây dựng, được hiểu việc đưa giải pháp thiết kế cho cơng trình xây dựng đảm bảo đủ khả chịu lực, không chịu hư hại kết cấu cũng như hư hỏng thiết bị đồ đạc sử dụng cơng trình, tồn tại và đứng vững dưới tác dụng tải trọng động đất,sóng thần,gió bão… III.CẤU TẠO KHÁNG CHẤN NHÀ CAO TẦNG: 1.GIỚI THIỆU: Cấu tạo kháng chấn nhà cao tầng chia làm hai phần : -Cấu tạo kháng chấn nội thân cơng trình : thiết kế cấu kiện dầm,cột ,móng có kết cấu chịu dao động bất lợi gây nguy hiểm cho công trình -Cấu tạo kháng chấn bên ngồi kết cấu cơng trình : thiết bị lắp thêm vào cơng trình để chống lại dao động , kể đến như: + Gối đệm cao su + Con lắc + Piston + Bể nước 2.TRIỆT TIÊU NGOẠI LỰC: A.Tính cản cơng trình Khả tiêu tán lượng kết cấu thông qua ngoại lực kiến thức tảng phân tích dao động cơng trình tháp, nhà cao tầng, cầu hay cơng trình dân dụng khác Năng lượng tiêu tán nhiều nguyên nhân như: - Sự đàn hồi không đồng vật liệu cơng trình - Sự suất vùng dẻo ma sát chuyển vị nhỏ nút - Nội ma sát vật liệu - Ma sát co giãn kết cấu sàn bệ móng - Ma sát gối di động cầu - Sự cản khí động lực - Tính chất phi tuyến kết cấu, ví dụ dây cáp - Năng lượng tiêu tán thơng qua nền, móng kết cấu chống đỡ khác -Các thiết bị giảm chấn nhân tạo lắp đặt kết cấu B.Tính cản Khung BTCT Khung Thép: Khung bê tơng cốt thép có tính cản lớn nên thích hợp với tải gió động Khung Thép có tính cản thấp nên thích hợp với tải trọng động đất Người ta làm thí nghiệm mơ tác động động đất + khung BTCT có tính cản lớn nên bị phá hủy nút có chuyển vị ngang + khung Thép có tính cản thấp nên trước tác động tải động đất khung Thép khơng bị phá hoại có chuyển vị ngang Thí nghiệm với khung bê tơng cốt thép 3.Cấu tạo kháng chấn nội thân cơng trình Chính kết cấu cấu tạo nên cơng trình thiết kế để có khả kháng chấn trước dao động cơng trình tác động ngoại lực Nói cách khác thiết kế phận dầm, cột , móng liên kết cấu tạo đặc biệt có khả kháng chấn a.Cấu tạo móng: -Độ cứng hệ móng phải đủ để truyền tác động nhận từ kết cấu bên xuống đất đặn tốt -Chỉ nên sử dụng dạng móng cho cơng trình Ví dụ : -Tòa tháp Taipei 101 tầng Đài Bắc với hệ móng gồm 360 cọc khoan nhồi sâu 80 m với đường kính 1.5 m chịu tải trọng 1000 đến 1320 -Tòa nhà Buji Dubai sử dụng cọc khoan nhồi đường kính 1.5 m b.Cấu tạo cột: -Kết cấu BTCT : Hàm lượng cốt thép cột tối đa : + Kết cấu thường : µmax = 5% + Kết cấu chống động đất : µmax = 4% -Gia cường cốt đai : Nút khung phải có cốt đai cột đặt dày: + Hai đầu cột đoạn >= ( h;1.6l thông thủy; 500 mm ) + Tồn chiều cao cột góc nhà + Tồn chiều cao cột l thơng thủy