NCKH: Một số giải pháp kết cấu siêu cột cho nhà siêu cao tầng và ảnh hưởng của chúng đến đặc trưng động học của công trình
NCKH Một số giải pháp kết cấu siêu cột cho nhà siêu cao tầng và ảnh hưởng của chúng đến đặc trưng động học của công trình có kết cấu gồm 2 chương. Trong đó chương 1 đặt vấn đề nghiên cứu, chương 2 khảo sát ảnh hưởng của kết cấu cột đến đặc trưng động học của công trình
Mục lục nội dung
1. Mở đầu
Đối với nhà siêu cao tầng tải trọng gió và động đất là yếu tố quan trọng chi phối hầu như toàn bộ hình dạng kiến trúc bên ngoài và loại hình kết cấu dùng cho công trình. Để tối ưu hóa hệ kết cấu chịu lực của nhà siêu cao tầng, phần lớn các nhà tư vấn đã chọn phương hệ án kết cấu như sau: Hệ lõi đặt ở vị trí trung tâm kết hợp hệ siêu cột (Mega colum) bao quanh hệ lõi và các tầng cứng (tầng có dầm chìa - Outrigger), ví dụ như toàn nhà Lotte Center Hanoi là một ví dụ điển hình của kết cấu này [5].
2. Nội dung
2.1 Đặt vấn đề
Trong nhà cao tầng, việc sử dụng hệ cột có tiết diện lớn mang lại hiệu quả về mặt không gian và đặc biệt là độ cứng tổng thể của công trình là lớn hơn so với dùng nhiều cột nhỏ [2]. Không những vậy hệ siêu cột ở biên công trình liên kết với hệ dầm chìa (outrigger) cùng với lõi cứng tạo thành một hệ chịu tải trọng ngang hiệu quả, các cột biên làm việc như thanh kéo và thanh chống khi công trình có xu hướng lệch khoải vị trí ban đầu, làm cản tở sự soay của lõi, gảm chuyển vị và mô men trong lõi [2] (xem hình vẽ 1).
2.2 Khảo sát ảnh hưởng của kết cấu cột đến đặc trưng động học của công trình
Để có được số liệu cụ thể so sánh ảnh hưởng kết cấu cột đến đặc trưng động học của công trình, nhóm tác giả đã lấy công trình Lotte Center Hanoi với quy mô 68 tầng nổi và 5 tầng hầm, cao 267,1 m làm mô hình tính toán. Phương án kết cấu hiện trạng của công trình là cột liên hợp tiết diện tròn, đường kính lớn nhất D=2200mm từ tầng hầm 5 đến tầng 1, thép hình I400 x 400 x 13 x 21 (SM490)(xem hình 2), bê tông có cường độ chịu nén f’c = 60MPa
3. Kết luận
Kết quả khảo sát với ba phương án hệ kết cấu cột: Phương án BTCT toàn khối; phương án liên hợp bê tông bọc thép; phương án cột nhồi CF cho thấy:
Về phương diện kiến trúc và sử dụng: Việc áp dụng kết cấu liên hợp thép - bêtông đem lại hiệu quả cao hơn nhờ giảm được kích thước tiết diện cấu kiện, giảm chiều cao tầng (do giảm được chiều cao hệ dầm đỡ và hệ dầm thép còn cho phép bố trí các đường ống kỹ thuật trong phạm vi tiết diện), từ đó tăng được không gian sử dụng tiết diện cấu kiện chịu lực thanh mảnh hơn cũng đem lại hiệu quả về tính thẩm mỹ.
Về thiết kế: Việc tính toán thiết kế kết cấu liên hợp phức tạp hơn so với kết cấu BTCT thông thường. Ngoài ra, chúng ta chưa có tiêu chuẩn thiết kế loại kết cấu này nên phải dựa hoàn toàn các tiêu chuẩn thiết kế của nước ngoài
4. Tài liệu tham khảo
Tính toán cột tiết diện BTCT”- GS. Nguyễn Đình Cống
“Nghiên cứu sự làm việc của hệ tầng cứng trong nhà cao tầng”- TS. Vũ Ngọc quang
EN 1994-1-1:2004 (2005), Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structure. General rules anh rudes for buildings, EN, Europe
- Nhấn nút TẢI VỀ hoặc XEM ONLINE để tham khảo đầy đủ nội dung NCKH kiến trúc- xây dựng trên-
