NCKH: Khảo sát ảnh hưởng của mô hình hóa sàn lõi rỗng sử dụng phần mềm etabs tới phản ứng động học của nhà nhiều tầng

NCKH Khảo sát ảnh hưởng của mô hình hóa sàn lõi rỗng sử dụng phần mềm etabs tới phản ứng động học của nhà nhiều tầng đề xuất một số giải pháp mô phỏng hệ kết cấu nhà nhiều tầng bê tông cốt thép (BTCT) sử dụng sàn lõi rỗng bằng hệ kết cấu tương đương sử dụng phần mềm phân tích kết cấu Etabs, từ đó áp dụng vào nghiên cứu ảnh hưởng của mô hình hóa sàn lõi rỗng đến ứng xử động học của kết cấu nhà nhiều tầng. Hai hệ kết cấu nhiều
tầng BTCT của công trình thực tế sử dụng sàn rỗng lõi xốp có chiều cao phổ biến hiện nay là 20 và 40 tầng được sử dụng để phân tích

NCKH: Khảo sát ảnh hưởng của mô hình hóa sàn lõi rỗng sử dụng phần mềm etabs tới phản ứng động học của nhà nhiều tầng

1. Mở đầu

Cùng với tốc độ đô thị hóa ngày càng cao quỹ đất ở các thành phố lớn ngày càng bị thu hẹp, việc các công trình được xây dựng cao tầng là xu hướng tất yếu trên thế giới nói chung. Ở Việt Nam, ngoài một số công trình cao tầng điển hình như tòa nhà Landmark 81 (81 tầng, cao 461 m), Keangnam Hanoi Landmark Tower (72 tầng, cao 330 m), Bitexco Tower (68 tầng, cao 262 m) hay Lotte Center Hanoi (65 tầng, cao 267 m), các dự án công trình chung cư, văn phòng làm việc với chiều cao từ 20 đến 40 tầng đã trở nên phổ biến trong những năm gần đây. Với nhu cầu tăng chiều cao tòa nhà, ngoài giải pháp về sử dụng vật liệu cường độ cao [1], yêu cầu về giảm trọng lượng kết cấu công trình là một trong những yếu tố quan trọng được xem xét cẩn thận trong việc đưa ra giải pháp kết cấu cho công trình. Do đó, sàn phẳng bê tông cốt thép (BTCT) có lõi rỗng nhằm mục đích giảm trọng lượng bản thân của kết cấu đang được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam trong thời gian gần đây

2. Nội dung

2.1 Mô hình hóa sàn rỗng sử dụng Etabs

Mô hình hóa sàn rỗng sử dụng Etabs

Phần tử sàn có thể được mô hình theo ba dạng bao gồm màng (membrane), vỏ dày (thick shell) và vỏ mỏng (thin shell) trong Etabs. Phần tử dạng màng là dạng tấm phẳng chỉ có khả năng chịu nén trong mặt phẳng mà không có khả năng chịu uốn, do đó nội lực trong phần tử màng chỉ có lực dọc trục

Các  mô hình mô phỏng  hình hệ kết cấu tương đương 

Để minh họa các dạng mô hình mô phỏng hệ kết cấu tương đương sàn rỗng bằng phần mềm Etabs, nghiên cứu này sử dụng sàn rỗng lõi xốp vừa là một trong các giải pháp phổ biến cho kết cấu sàn rỗng ở Việt Nam hiện nay đồng thời việc sử dụng các lõi xốp hình hộp có kích thước định hình rõ ràng cũng giúp cho việc tính toán, so sánh được tường mình

2.2 Mô hình khảo sát ứng xử động học của kết cấu nhiều tầng sử dụng sàn rỗng

Để khảo sát ứng xử động học của nhà nhiều tấng sử dụng sàn rỗng, hệ kết cấu của hai công trình thực tế sử dụng sàn rỗng có chiều cao 20 và 40 tầng được lựa chọn để phân tích. Kết cấu 20 và 40 tầng được lựa chọn do đây có thể coi là giới hạn dưới và trên của các công trình cao tầng phổ biến hiện nay ở Việt Nam

2.3 Kết quả và đánh giá

Sau khi phân tích, kết quả các dạng dao động riêng và chu kỳ dao động là các đại lượng đặc trưng cho ứng xử động của hệ kết cấu nhà nhiều tầng được đưa ra để đánh giá. Bảng 4 tổng hợp 12 dạng dao động đầu tiên với các chu kỳ tương ứng nhận được từ 5 mô hình phân tích cho kết cấu 20 tầng, trong khi đó Bảng 5 thể hiện kết quả phân tích cho kết cấu 40 tầng.

3. Kết luận

Nghiên cứu này trình bày các phương pháp mô phỏng kết cấu sàn rỗng trong nhà nhiều tầng BTCT, từ đó gợi ý phương pháp thực hành trong phân tích ứng xử động kết cấu nhà nhiều tầng đồng thời xem xét được ảnh hưởng của phương pháp mô hình hóa sàn rỗng tới các ứng xử động này. Từ các kết quả phân tích, nhận thấy: Có nhiều phương pháp khả thi có thể mô phỏng sự làm việc của kết cấu nhà nhiều tầng sử dụng sàn rỗng bằng phần mềm Etabs. MH-1 có thể sử dụng khi mô hình hóa kết cấu để phân tích ứng xử động cũng như ổn định tổng thể công trình nhằm đơn giản hóa trong thực hành nhưng vẫn cho kết quả sát thực. MH-2 cần thiết được sử dụng khi xem xét sự làm việc của bản thân tấm sàn.

4. Tài liệu tham khảo

Minh, P. Q. (2009). Hiệu quả sử dụng bê tông cường độ cao trong thiết kế kết cấu nhà nhiều tầng. Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD)-ĐHXD, 3(2).

Dương, N. T. (2017). Sử dụng sàn rỗng cho công trình dân dụng : Nguyên lý tính toán, thiết kế, thi công và hiệu quả kinh tế. Hội thảo Toàn quốc lần thứ 30 – Hội Kết cấu và Công nghệ Xây dựng Việt Nam, Hà Nội.

Minh, P. Q. (2010). Sàn phẳng bê tông ứng lực trước căng sau. Nhà Xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội

- 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:Thanh Nhàn

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM