NCKH: Yêu cầu về tải trọng và tác động khi thiết kế nhà cao tầng ở Việt Nam

NCKH Yêu cầu về tải trọng và tác động khi thiết kế nhà cao tầng ở Việt Nam trình bàyác vấn đề quan trọng cũng như chưa rõ về tải trọng và tác động sử dụng khi thiết kế nhà cao tầng được quy định trong các tiêu chuẩn xây dựng của nước ta. Cụ thể là một số hoạt tải đặc biệt trong nhà cao tầng như hoạt tải gara, hoạt tải sân đỗ trực thăng, cách xác định và quy đổi số liệu đầu vào và hệ số chuyển đổi chu kỳ lặp trong tính toán tải trọng gió giữa tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn nước ngoài. Ngoài ra, cũng trình bày một số lưu ý khi tính toán tác động động đất lên công trình trong thiết kế kết cấu cao tầng

NCKH: Yêu cầu về tải trọng và tác động khi thiết kế nhà cao tầng ở Việt Nam

1. Mở đầu

Mặc dù có những ý kiến khác nhau nhưng nhiều nhà cao tầng và siêu cao tầng đã, đang và sẽ xây dựng ở nước ta. Tùy theo số tầng, nhà nhiều tầng có thể được phân loại như sau (Taranath 2010): nhà thấp tầng (lowrise), nhà cao trung bình (medium-rise), nhà cao tầng (high-rise buildings). Trong đó, nhà cao tầng được phân thành nhà cao tầng (tall, từ 100 m trở lên), nhà siêu cao tầng (super-tall, từ 300 m trở lên) và nhà cực cao (ultra-tall, trên 500 m).

Thiết kế và xây dựng nhà cao tầng và siêu cao tầng là lĩnh vực quan trọng bao quát nhiều bộ môn từ quy hoạch - kiến trúc cho đến quản lý và tổ chức xây dựng. Riêng về an toàn công trình, thì ngoài an toàn kết cấu, khi thiết kế còn phải xét đến an toàn phòng chống cháy - nổ, an toàn phòng chống sét, an toàn phòng chống nước (lụt, chống thấm cho mái, cho tầng hầm, bể bơi,...) và an toàn phòng chống trộm - đột nhập. Bài báo này chỉ tổng kết các vấn đề rất hẹp thuộc bộ môn kết cấu, đó là các yêu cầu về tải trọng và tác động trong tính toán thiết kế kết cấu cao tầng.

2. Nội dung

2.1 Yêu cầu chung

Tất cả các loại tải trọng và tác động khả dĩ xuất hiện trong quá trình xây dựng, sử dụng, sửa chữa và bảo trì công trình và các tổ hợp bất lợi của chúng phải được xét đến trong thiết kế kết cấu cao tầng. Các loại tải trọng và tác động này có thể tác dụng theo phương thẳng đứng hay theo phương nằm ngang, có thể là các tác động thường xuyên hay các tác động thay đổi theo thời gian, thậm chí là các tác động bất thường hay cũng có thể là các tác động do lún không đều hoặc các ảnh hưởng của môi trường, khí hậu trong suốt thời gian sử dụng công trình. Các kết cấu cao tầng cần được tính toán, thiết kế đảm bảo an toàn (không bị phá hoại và không gây bị thương cho người sử dụng) trong suốt thời gian kể từ khi bắt đầu xây dựng cho đến khi hết thời hạn sử dụng của công trình dưới các tổ hợp tải trọng bất lợi nhất có thể xảy ra. Ngoài ra, các công năng của tòa nhà, tiện nghi cho người sử dụng cũng như sự vận hành của các thiết bị phải được đảm bảo trong quá trình sử dụng công trình.

2.2 Tải trọng, tác động và tổ hợp của chúng

Tải trọng bao gồm 2 cấp: (i) tải trọng tiêu chuẩn và (ii) tải trọng tính toán. Trong đó, tải trọng tiêu chuẩn là các đặc trưng cơ bản của tải trọng. Tải trọng tính toán là tích của tải trọng tiêu chuẩn và hệ số độ tin cậy hay hệ số vượt tải về tải trọng. Thông thường, tải trọng tính toán dùng để tính toán theo nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất (trạng thái giới hạn cực hạn). Còn tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng để kiểm tra theo nhóm trạng thái giới hạn thứ hai và khi tính toán độ bền mỏi nếu không có các quy định nào khác trong các tiêu chuẩn thiết kế liên quan. Khi thiết kế theo phương pháp ứng suất cho phép đối với kết cấu và nền - móng phải sử dụng tải trọng tiêu chuẩn

2.3 Hoạt tải, hoạt tải gara, sân đỗ trực thăng

Khi thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam, hoạt tải phải lấy theo TCVN 2737 : 1995. Nếu thiết kế theo tiêu chuẩn nước ngoài, hoạt tải sẽ lấy theo tiêu chuẩn sẽ áp dụng. Các giá trị tải trọng này có thể không lấy nhỏ hơn các giá trị quy định trong TCVN 2737 : 1995.

Riêng đối với gara ô tô, TCVN 2737 : 1995 quy định giá trị hoạt tải đối với các loại xe có tổng trọng lượng  2.5 T (tấn lực) lấy bằng 500 daN/m2, không phân biệt hoạt tải ở khu vực đỗ xe hay đường xe chạy. Quy định như vậy có thể quá thiên về an toàn do TCVN 2737 : 1995 căn cứ vào tiêu chuẩn SNiP 2.01.07-85* cũ

3. Kết luận

Khi sử dụng các tiêu chuẩn nước ngoài để thiết kế, cần chuyển đổi số liệu đầu vào cho phù hợp với đặc trưng tính toán của các tiêu chuẩn đó (vận tốc gió trung bình, thời gian đo vận tốc gió trung bình, chu kỳ lặp,...). Các tiêu chuẩn nước ngoài thường sử dụng vận tốc hay áp lực gió cơ sở, lấy trung bình trong khoảng thời gian: 3s (Mỹ, Australia), 10 phút (EN, Nga) hay 1h (Anh, Canada), tại độ cao 10 m, địa hình chuẩn phổ biến ương đương dạng B của TCVN 2737:1995, chu kỳ lặp thông thường là 50 năm.

- Nhấn nút TẢI VỀ hoặc XEM ONLINE để tham khảo đầy đủ nội dung NCKH kiến trúc- xây dựng trên-

Ngày:07/09/2020 Chia sẻ bởi:Chương

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM