Tài liệu Luận văn thạc sĩ xây dựng ảnh hưởng của dầm chuyển đến sự làm việc của kết cấu

1 Môc lôc Lêi c¶m ¬n .................................................................................................... Lêi cam ®oan ............................................................................................... Môc lôc .......................................................................................................... Danh s¸ch c¸c b¶ng biÓu ..................................................................... Danh s¸ch c¸c h×nh vÏ, ®å thÞ ........................................................... Trang Më ®Çu..............................................................................................................4 Ch¬ng 1: Tæng quan vÒ nhµ cao tÇng..........................................14 1.1 Kh¸i niÖm chung vÒ nhµ cao tÇng ............................................................14 1.2 Ph©n lo¹i nhµ cao tÇng ..............................................................................15 1.3 C¸c hÖ chÞu lùc c¬ b¶n cña nhµ cao tÇng .................................................15 1.3.1 HÖ khung chÞu lùc.......................................................................15 1.3.2 HÖ têng chÞu lùc..........................................................................17 1.3.3 HÖ lâi chÞu lùc.............................................................................19 1.3.4 HÖ hép chÞu lùc...........................................................................20 1.4 C¸c hÖ chÞu lùc hçn hîp............................................................................21 1.4.1 HÖ khung – têng chÞu lùc..........................................................21 1.4.2 HÖ khung – lâi chÞu lùc.............................................................22 1.4.3 HÖ khung – hép chÞu lùc...........................................................23 1.4.4 HÖ hép - têng chÞu lùc.................................................................23 1.4.5 HÖ hép – lâi chÞu lùc.................................................................23 1.5 C¸c hÖ chÞu lùc ®Æc biÖt.............................................................................23 1.5.1 HÖ kÕt cÊu cã tÇng cøng..............................................................23 1.5.2 HÖ kÕt cÊu cã hÖ gi»ng liªn tÇng.................................................25 1.5.3 HÖ kÕt cÊu cã hÖ khung ghÐp......................................................26 1.5.4 HÖ kÕt cÊu cã hÖ thèng dÇm chuyÓn...........................................26 1.6 T×nh h×nh ph¸t triÓn nhµ cao tÇng vµ nhµ cao tÇng cã hÖ thèng dÇm chuyÓn trong vµ ngoµi níc.................................................................................28 1.6.1 T×nh h×nh ph¸t triÓn nhµ cao tÇng trªn thÕ giíi..........................28 1.6.2 T×nh h×nh ph¸t triÓn nhµ cao tÇng t¹i ViÖt Nam.........................31 1.6.3 T×nh h×nh ph¸t triÓn nhµ cao tÇng cã hÖ thèng dÇm chuyÓn......32 1.7 Tæng quan vÒ dÇm chuyÓn.........................................................................35 1.7.1 Kh¸i niÖm vÒ dÇm chuyÓn..........................................................35 2 1.7.2 Ph©n lo¹i dÇm chuyÓn.................................................................36 1.7.3 Ph©n tÝch tr¹ng th¸i lµm viÖc cña dÇm chuyÓn...........................37 Ch¬ng 2: Nguyªn t¾c, ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n nhµ cao tÇng Vµ m« h×nh hãa nhµ cao tÇng cã dÇm chuyÓn.........39 2.1 C¸c lo¹i t¶i träng t¸c dông lªn nhµ cao tÇng.............................................39 2.1.1 Kh¸i niÖm chung vÒ t¶i träng......................................................39 2.1.2 Ph©n lo¹i t¶i träng.......................................................................39 2.1.3 C¸ch x¸c ®Þnh t¶i träng...............................................................40 2.2 S¬ ®å tÝnh to¸n nhµ cao tÇng......................................................................44 2.2.1 Ph©n lo¹i theo tÝnh chÊt lµm viÖc kh«ng gian............................44 2.2.2 Ph©n lo¹i theo tÝnh chÊt cña Èn sè..............................................45 2.3 C¸c ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n nhµ cao tÇng....................................................46 2.3.1 Ph¬ng ph¸p c¬ häc kÕt cÊu.........................................................46 2.3.2 Ph¬ng ph¸p sai ph©n h÷u h¹n.....................................................47 2.3.3 Ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n.......................................................52 2.3.4 KÕt luËn.......................................................................................63 2.4 C¸c nguyªn t¾c tÝnh to¸n nhµ cao tÇng......................................................63 2.4.1 KiÓm tra ®é cøng tæng thÓ..........................................................63 2.4.2 KiÓm tra dao ®éng cña c«ng tr×nh..............................................64 2.5 M« h×nh hãa nhµ cao tÇng cã hÖ thèng dÇm chuyÓn................................64 2.5.1 C¸c phÇn mÒm tÝnh to¸n nhµ cao tÇng........................................65 2.5.2 M« h×nh hãa nhµ cao tÇng cã hÖ thèng dÇm chuyÓn.................66 Ch¬ng 3: Kh¶o s¸t sù ¶nh hëng cña dÇm chuyÓn ®èi víi sù lµm viÖc cña hÖ kÕt cÊu nhµ cao tÇng...............................70 3.1 Lùa chän s¬ ®å kh¶o s¸t............................................................................70 3.2 Lùa chän s¬ bé kÝch thíc tiÕt diÖn............................................................73 3.3 T¶i träng t¸c dông lªn c«ng tr×nh..............................................................73 3.4 KÕt qu¶ tÝnh to¸n vµ nhËn xÐt....................................................................75 3.4.1 Trêng hîp dÇm chuyÓn ®ì cét....................................................75 3.4.2 Trêng hîp dÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp víi v¸ch ch¹y suèt........86 3.4.3 Trêng hîp dÇm chuyÓn ®ì v¸ch..................................................98 KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ..........................................................................111 Tµi liÖu tham kh¶o...............................................................................114 3 Danh s¸ch c¸c b¶ng biÓu B¶ng 3.1 B¶ng 3.2 B¶ng 3.3 B¶ng 3.4 B¶ng 3.5 B¶ng 3.6 B¶ng 3.7 B¶ng 3.8 B¶ng 3.9 B¶ng kÕt qu¶ chuyÓn vÞ ngang cña nót 28 (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) B¶ng kÕt qu¶ néi lùc trong cét däc theo ®iÓm 28 (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) B¶ng kÕt qu¶ chu kú dao ®éng riªng cña c«ng tr×nh (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) B¶ng kÕt qu¶ chuyÓn vÞ ngang cña nót 28 (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) B¶ng kÕt qu¶ néi lùc trong cét däc theo ®iÓm 28 (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) B¶ng kÕt qu¶ chu kú dao ®éng riªng cña c«ng tr×nh (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) B¶ng kÕt qu¶ néi lùc trong cét däc theo ®iÓm 28 (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt– Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) B¶ng kÕt qu¶ chuyÓn vÞ ngang cña nót 28 (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt– Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) B¶ng kÕt qu¶ chu kú dao ®éng riªng cña c«ng tr×nh (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt– Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh 4 hãa dÇm chuyÓn) B¶ng 3.10 B¶ng kÕt qu¶ chuyÓn vÞ ngang cña nót 28 (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt– Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) B¶ng 3.11 B¶ng kÕt qu¶ néi lùc trong cét däc theo ®iÓm 28 (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt– Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) B¶ng 3.12 B¶ng kÕt qu¶ chu kú dao ®éng riªng cña c«ng tr×nh (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt– Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) B¶ng 3.13 B¶ng kÕt qu¶ chuyÓn vÞ ngang cña nót 28 (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) B¶ng 3.14 B¶ng kÕt qu¶ chu kú dao ®éng riªng cña c«ng tr×nh (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) B¶ng 3.15 B¶ng kÕt qu¶ néi lùc trong cét däc theo ®iÓm 28 (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) B¶ng 3.16 B¶ng kÕt qu¶ chuyÓn vÞ ngang cña nót 28 (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) B¶ng 3.17 B¶ng kÕt qu¶ néi lùc trong cét däc theo ®iÓm 28 (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) B¶ng 3.18 B¶ng kÕt qu¶ chu kú dao ®éng riªng cña c«ng tr×nh (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) H×nh 1.1 H×nh 1.2 H×nh 1.3 H×nh 1.4 H×nh 1.5 Danh s¸ch c¸c h×nh vÏ, ®å thÞ Mét sè lo¹i mÆt b»ng nhµ cao tÇng hÖ khung chÞu lùc HÖ khung chÞu lùc cã thanh xiªn vµ thanh dµn ngang C¸c s¬ ®å hÖ têng chÞu lùc H×nh d¹ng cña v¸ch cøng C¸ch bè trÝ lâi cøng trong c«ng tr×nh 5 H×nh 1.6 H×nh 1.7 H×nh 1.8 H×nh 1.9 H×nh 1.10 H×nh 1.11 H×nh 1.12 H×nh 1.13 H×nh 1.14 H×nh 1.15 H×nh 1.16 H×nh 1.17 H×nh 1.18 H×nh 1.19 H×nh 1.20 H×nh 1.21 H×nh 1.22 H×nh 2.1 H×nh 2.2 H×nh 2.3 H×nh 2.4 H×nh 2.5 H×nh 2.6 H×nh 2.7 H×nh 2.8 H×nh 2.9 H×nh 2.10 H×nh 2.11 H×nh 2.12 H×nh 2.13 H×nh 2.14 H×nh 3.1 H×nh 3.2 H×nh 3.3 HÖ khung - têng chÞu lùc S¬ ®å lµm viÖc cña hÖ khung – têng chÞu lùc HÖ khung – lâi chÞu lùc S¬ ®å kÕt cÊu nhµ cao tÇng cã tÇng cøng BiÓu ®å m«men uèn khi cã vµ kh«ng cã tÇng cøng S¬ ®å lµm viÖc cña kÕt cÊu khung biªn víi hÖ gi»ng liªn tÇng S¬ ®å lµm viÖc cña nhµ cao tÇng cã hÖ thèng dÇm chuyÓn C¸c tßa nhµ cao nhÊt thÕ giíi hiÖn nay Tßa nhµ “Sears Tower” ë Chicago Tßa nhµ “Petronas Tower” ë Malaysia “HaNoi Tower”-Hµ Néi Kh¸ch s¹n Winsor -TPHCM H×nh ¶nh vÒ dÇm chuyÓn trong c«ng tr×nh “Brunswich Building” - Chicago - Mü “Diwang International Commerce Center” – Trung Quèc Chung c 34T- Trung Hßa Nh©n ChÝnh Tßa nhµ Westa – Mç Lao – Hµ §«ng – Hµ Néi S¬ ®å tÝnh to¸n mét chiÒu vµ hai chiÒu S¬ ®å tÝnh to¸n rêi r¹c vµ rêi r¹c – liªn tôc S¬ ®å tÝnh to¸n liªn tôc C¸c d¹ng líi S¬ ®å sai ph©n tiÕn S¬ ®å sai ph©n lïi S¬ ®å sai ph©n trung t©m PhÇn tö mét chiÒu PhÇn tö hai chiÒu PhÇn tö ba chiÒu Sù biÕn thiªn cña hµm d¹ng phÇn tö tam gi¸c S¬ ®å thanh kh«ng gian S¬ ®å tÊm ch÷ nhËt chÞu uèn C¸c bËc tù do cña c¸c lo¹i phÇn tö tÊm MÆt b»ng s¬ ®å kh¶o s¸t trêng hîp dÇm chuyÓn ®ì cét MÆt c¾t s¬ ®å kh¶o s¸t dÇm chuyÓn ®ì cét MÆt b»ng s¬ ®å kh¶o s¸t trêng hîp dÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp víi v¸ch ch¹y suèt H×nh 3.4 MÆt c¾t s¬ ®å kh¶o s¸t dÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt H×nh 3.5 MÆt b»ng s¬ ®å kh¶o s¸t trêng hîp dÇm chuyÓn ®ì v¸ch H×nh 3.6 MÆt c¾t s¬ ®å kh¶o s¸t dÇm chuyÓn ®ì v¸ch H×nh 3.7 ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 1 (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) H×nh 3.8 ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 2 (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) H×nh 3.9 ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 3 (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) H×nh 3.10 ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm 6 H×nh 3.11 H×nh 3.12 H×nh 3.13 H×nh 3.14 H×nh 3.15 H×nh 3.16 H×nh 3.17 H×nh 3.18 H×nh 3.19 H×nh 3.20 H×nh 3.21 H×nh 3.22 chuyÓn ë tÇng 1 (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 2 (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 3 (DÇm chuyÓn ®ì cét – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 1 (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 2 (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 3 (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 1 (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 2 (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 3 (DÇm chuyÓn ®ì cét kÕt hîp v¸ch ch¹y suèt – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 1 (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 2 (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 3 (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch m« h×nh hãa dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 1 (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi 7 H×nh 3.23 H×nh 3.24 c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 2 (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) ChuyÓn vÞ ngang cña c«ng tr×nh t¹i nót 28 trong trêng hîp dÇm chuyÓn ë tÇng 3 (DÇm chuyÓn ®ì v¸ch – Trêng hîp thay ®æi c¸ch liªn kÕt dÇm chuyÓn) Më ®Çu  Lý do chän ®Ò tµi Bíc sang thÕ kû 21, nÒn kinh tÕ ngµy cµng ph¸t triÓn m¹nh, tèc ®é ®« thÞ hãa t¨ng nhanh, d©n sè ngµy cµng ®«ng dÉn ®Õn nhu cÇu vÒ nhµ ë, trô së lµm viÖc vµ c¸c c«ng tr×nh c«ng céng trë thµnh vÊn ®Ò bøc xóc cho c¸c ®« thÞ trªn thÕ giíi Gi¶i ph¸p x©y dùng c¸c nhµ cao tÇng lµ biÖn ph¸p h÷u hiÖu nhÊt ®Ó gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò vÒ t¨ng d©n sè còng nh c¸c nhu cÇu kh¸c cña c¸c ®« thÞ. Trong nhiÒu n¨m trë l¹i ®©y, hµng lo¹t c¸c c«ng tr×nh nhµ cao tÇng víi quy m« vµ chiÒu cao lín ®· ®îc ®a vµo x©y dùng vµ sö dông t¹i ViÖt Nam nh c¸c c«ng tr×nh thuéc khu ®« thÞ míi Trung Hßa – Nh©n ChÝnh, khu ®« thÞ Linh §µm, khu ®« thÞ Mü §×nh,... ®Æc biÖt lµ c«ng tr×nh cao nhÊt ViÖt Nam hiÖn nay – tßa nhµ Keangnam cao 70 tÇng t¹i ®êng Ph¹m Hïng – Hµ Néi. Trªn thÕ giíi, nhµ cao tÇng còng ph¸t triÓn tõ rÊt sím víi tèc ®é rÊt nhanh. 8 HiÖn nay c«ng tr×nh cao nhÊt thÕ giíi lµ tßa nhµ Burj Kharifa ë Dubai thuéc c¸c tiÓu v¬ng quèc ¶ rËp thèng nhÊt hoµn thµnh n¨m 2010 cã chiÒu cao lªn ®Õn 868m víi 168 tÇng. Tïy theo c«ng n¨ng vµ môc ®Ých sö dông, mçi c«ng tr×nh cã thÓ ¸p dông c¸c lo¹i hÖ kÕt cÊu kh¸c nhau cho phï hîp. DÇm lµ mét bé phËn kÕt cÊu, cã vai trß nhÊt ®Þnh khi tham gia lµm viÖc cïng hÖ kÕt cÊu c«ng tr×nh nhµ cao tÇng. Mçi lo¹i hÖ dÇm cã kh¶ n¨ng thÝch øng riªng cña nã víi tõng thÓ lo¹i c«ng tr×nh kh¸c nhau. Víi xu híng ph¸t triÓn cña c¸c c«ng tr×nh ®a chøc n¨ng hiÖn nay: Khèi ®Õ thêng cã chiÒu cao, nhÞp lín ®¸p øng c¸c kh«ng gian lín nh nhµ hµng, siªu thÞ,....; c¸c tÇng ®iÓn h×nh thêng ®îc chia theo c¸c khèi c¨n hé nªn nhiÒu khi còng cÇn ph¶i thay ®æi c¶ lo¹i h×nh tiÕt diÖn cho c¸c kÕt cÊu ®øng. §Ó gi¶i quyÕt ®îc yªu cÇu nµy dÇm chuyÓn lµ mét trong nh÷ng lo¹i h×nh kÕt cÊu kh¸ thÝch hîp. NhiÖm vô cña ThiÕt kÕ lµ cÇn tÝnh to¸n sao cho c«ng tr×nh võa cã kh¶ n¨ng thÝch øng vÒ yªu cÇu sö dông, võa cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o vÒ chÞu lùc díi t¸c ®éng cña c¸c lo¹i t¶i träng kh¸c nhau, trong ®ã t¶i träng ngang cã mét ¶nh hëng kh¸ lín. Tuy nhiªn, c¸c nghiªn cøu hiÖn nay chñ yÕu nghiªn cøu tÝnh to¸n dÇm chuyÓn ®¬n lÎ mµ Ýt nghiªn cøu nã trong sù lµm viÖc chung cña hÖ kÕt cÊu c«ng tr×nh. §Ó cã bøc tranh ®Çy ®ñ h¬n vÒ sù lµm viÖc cña c«ng tr×nh khi cã dÇm chuyÓn còng nh cña hÖ dÇm chuyÓn trong nhµ cao tÇng phï hîp víi c¸c tiªu chuÈn cña ViÖt Nam hiÖn hµnh, ®Ò tµi chän híng nghiªn cøu víi néi dung cô thÓ lµ: “¶nh hëng cña dÇm chuyÓn ®èi víi sù lµm viÖc cña hÖ kÕt cÊu nhµ cao tÇng”.  Môc ®Ých nghiªn cøu - Thu thËp vµ nghiªn cøu tæng quan vÒ nhµ cao tÇng. - T×m hiÓu ®Æc ®iÓm cña c¸c d¹ng hÖ kÕt cÊu c«ng tr×nh ®Æc biÖt lµ hÖ kÕt cÊu cã dÇm chuyÓn. - Ph©n tÝch c¸ch m« h×nh hãa nhµ cao tÇng cã hÖ thèng dÇm chuyÓn - Xem xÐt ¶nh hëng cña dÇm chuyÓn ®Õn hÖ kÕt cÊu nhµ cao tÇng khi chÞu t¶i träng tÜnh - T×m hiÓu vÞ trÝ tèi u cña dÇm chuyÓn trong hÖ kÕt cÊu nhµ cao tÇng, ®Ò xuÊt vÞ trÝ tèi u cña dÇm chuyÓn. 9 - TËp hîp c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n, tõ ®ã ®¸nh gi¸ ®îc sù lµm viÖc cña hÖ kÕt cÊu, chuyÓn vÞ cña c«ng tr×nh khi nhµ cao tÇng cã hÖ thèng dÇm chuyÓn ®ì c¸c hÖ kÕt cÊu kh¸c nhau chÞu t¶i träng tÜnh.  §èi tîng nghiªn cøu - Hå s¬ thiÕt kÕ c¸c nhµ cao tÇng bª t«ng cèt thÐp cã hÖ thèng dÇm chuyÓn trong vµ ngoµi níc. Nguyªn cøu c¸c c«ng tr×nh ®· x©y dùng vµ ®ang trong giai ®o¹n thiÕt kÕ - M« h×nh hãa c¸c ph¬ng ¸n nhµ cao tÇng cã hÖ thèng dÇm chuyÓn b»ng ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n, qua ®ã t×m ®îc vÞ trÝ tèi u cña c«ng tr×nh nhµ cao tÇng chÞu t¶i träng ngang  Ph¹m vi nghiªn cøu - C¸c c«ng tr×nh nhµ cao tÇng bª t«ng cèt thÐp cã hÖ thèng dÇm chuyÓn chÞu t¶i träng ngang tÜnh - VÞ trÝ tèi u cña dÇm chuyÓn trong hÖ kÕt cÊu nhµ cao tÇng chÞu t¶i träng ngang tÜnh  Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu - Ph©n tÝch, tÝnh to¸n c¸c d¹ng dao ®éng riªng, chu kú, biªn ®é dao ®éng, chuyÓn vÞ c«ng tr×nh, néi lùc trong c¸c cÊu kiÖn b»ng ph¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n. - So s¸nh, tæng hîp vµ rót ra c¸c nhËn xÐt, kÕt luËn  ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiÔn cña ®Ò tµi 1- ý nghÜa khoa häc cña ®Ò tµi: - Trong nguyªn t¾c cÊu t¹o c«ng tr×nh, viÖc bè trÝ hÉng tÇng lµ kh«ng nªn. Tuy nhiªn trong trêng hîp cÇn t¹o kh«ng gian lín ë c¸c tÇng díi vµ b¾t buéc ph¶i bè trÝ nh vËy, viÖc sö dông dÇm chuyÓn lµ gi¶i ph¸p hîp lý. - Trong c«ng tr×nh nhµ cao tÇng, viÖc bè trÝ hÉng tÇng sÏ lµm gi¶m yÕu ®é cøng cña c«ng tr×nh ®Æc biÖt lµ khi chÞu t¶i träng ngang. Do ®ã viÖc t×m ra vÞ trÝ tèi u cña dÇm chuyÓn sao cho ®é gi¶m yÕu vÒ ®é cøng cña c«ng tr×nh kh«ng lín, vÉn ®¶m b¶o c«ng n¨ng sö dông vµ kh¶ n¨ng chÞu lùc cña c«ng tr×nh khi chÞu t¶i träng ngang. 2- ý nghÜa thùc tiÔn cña ®Ò tµi: - HiÖn nay nhu cÇu cña x· héi vÒ sù tiÖn Ých trong c¸c c«ng tr×nh nhµ cao tÇng lµ rÊt lín. §Ó ®¸p øng c¸c nhu cÇu ®ã ®ång thêi tËn dông hiÖu qu¶ 10 kh«ng gian cña nhµ cao tÇng, ngêi ta thêng kÕt hîp nhiÒu c«ng n¨ng sö dông kh¸c nhau vµo trong c«ng tr×nh nhµ cao tÇng. - Th«ng thêng khèi ®Õ c«ng tr×nh ®îc bè trÝ c¸c c«ng n¨ng sö dông nh siªu thÞ, nhµ hµng,... kÕt hîp víi c¸c c¨n hé hoÆc trô së lµm viÖc ë bªn trªn. Sù thay ®æi vÒ hÖ kÕt cÊu bªn trªn vµ bªn díi ®ßi hái c¸c cÊu kiÖn t¹i ®ã ph¶i thay ®æi ®Ó ®¸p øng kh¶ n¨ng chÞu lùc cho toµn c«ng tr×nh. - HiÖn nay ë ViÖt Nam ®· cã mét sè c«ng tr×nh sö dông hÖ thèng dÇm chuyÓn trong hÖ kÕt cÊu cña c«ng tr×nh. §Ò tµi sÏ ph©n tÝch hoµn thiÖn h¬n vÒ ¶nh hëng cña dÇm chuyÓn ®Õn hÖ kÕt cÊu nhµ cao tÇng còng nh sù phiÒn hµ mµ kÕt cÊu nµy mang l¹i. 11 Ch¬ng 1 Tæng quan vÒ nhµ cao tÇng 1.1 Kh¸i niÖm chung vÒ nhµ cao tÇng [10] Ngay tõ thêi cæ ®¹i, con ngêi ®· thÓ hiÖn ý nguyÖn cña m×nh lµ x©y dùng c¸c c«ng tr×nh ngµy cµng cao. Ngµy nay khi c«ng nghiÖp vµ kü thuËt x©y dùng ph¸t triÓn kÕt hîp víi c¸c vÊn ®Ò vÒ x· héi nh mËt ®é d©n sè, diÖn tÝch ®Êt sö dông,... nhu cÇu x©y dùng nh÷ng c«ng tr×nh cao tÇng ngµy cµng trë nªn cÊp thiÕt. HiÖn nay vÉn cha cã c©u tr¶ lêi chÝnh x¸c vµ râ rµng r»ng “Nh÷ng c«ng tr×nh thÕ nµo th× ®îc xÕp vµo lo¹i nhµ cao tÇng”. Trong cuéc héi th¶o quèc tÕ vµ nhµ cao tÇng tæ chøc t¹i Moscow n¨m 1971, c¸c nhµ khoa häc ®· t¹m thêi ph©n lo¹i: - Nhµ cao tÇng lo¹i I: cao tõ 9 – 16 (díi 50m) - Nhµ cao tÇng lo¹i II: cao tõ 17 – 25 tÇng (díi 75m) - Nhµ cao tÇng lo¹i III: cao tõ 26 – 40 tÇng (díi 100m) - Nhµ cùc cao: trªn 40 tÇng (trªn 100m) §Þnh nghÜa vÒ nhµ cao tÇng thay ®æi theo tõng níc vµ g¾n liÒn víi mét lo¹t c¸c ®iÒu kiÖn kinh tÕ, kü thuËt, x· héi riªng biÖt. §Ó cho kh¸i niÖm vÒ nhµ cao tÇng mang tÝnh khoa häc, Uû ban quèc tÕ nhµ cao tÇng ®· ®a ra ®Þnh nghÜa nh sau: “Nhµ cao tÇng lµ mét nhµ mµ cã chiÒu cao cña nã ¶nh hëng tíi ý ®å vµ c¸ch thøc thiÕt kÕ”. Nãi c¸ch kh¸c “Mét c«ng tr×nh ®îc xem lµ cao tÇng ë mét vïng t¹i mét thêi kú nµo ®ã nÕu chiÒu cao cña nã quyÕt ®Þnh c¸c ®iÒu kiÖn thiÕt kÕ, thi c«ng hoÆc sö dông kh¸c víi c¸c nhµ th«ng thêng” Theo quan ®iÓm cña mét sè níc ®· ®Þnh nghÜa nhµ cao tÇng [1]: - Trung Quèc: Nhµ cao tÇng lµ nhµ ë cã tõ 10 tÇng trë lªn, hoÆc c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc kh¸c lµ 24 tÇng - Liªn X« (cò): Nhµ cao tÇng lµ nhµ ë cã tõ 10 tÇng trë lªn, hoÆc c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc kh¸c lµ 7 tÇng - Mü: Nhµ cao tÇng lµ nhµ cã chiÒu cao tõ 22m ®Õn 25m hoÆc trªn 7 tÇng - Ph¸p: Nhµ cao tÇng lµ nhµ ë > 50m hoÆc c¸c kiÕn tróc kh¸c lµ > 28m - Anh: Nhµ cao tÇng lµ nhµ cã chiÒu cao trªn 24,3m - NhËt B¶n: Nhµ cao tÇng lµ nhµ cã trªn 11 tÇng vµ trªn 31m 12 - T©y §øc: Nhµ cao tÇng lµ nhµ cã chiÒu cao trªn 22m (tÝnh tõ mÆt nÒn nhµ) - BØ: Nhµ cao tÇng lµ nhµ cao > 25m (tÝnh tõ mÆt ®Êt ngoµi nhµ) 1.2 Ph©n lo¹i nhµ cao tÇng [10] a) Ph©n lo¹i theo môc ®Ých sö dông: - Nhµ ë - Nhµ lµm viÖc vµ c¸c dÞch vô kh¸c - Kh¸ch s¹n b) Ph©n lo¹i theo h×nh d¹ng: - Nhµ th¸p: Thêng ®îc dïng lµm kh¸ch s¹n vµ v¨n phßng lµm viÖc. Giao th«ng theo ph¬ng th¼ng ®øng ®îc tËp trung vµo mét khu vùc duy nhÊt. - Nhµ d¹ng thanh: Thêng ®îc dïng lµm nhµ ë. Trong ®ã cã nhiÒu ®¬n vÞ giao th«ng theo ph¬ng ®øng c) Ph©n lo¹i theo vËt liÖu c¬ b¶n: - Nhµ cao tÇng b»ng bª t«ng cèt thÐp - Nhµ cao tÇng b»ng thÐp - Nhµ cao tÇng cã kÕt cÊu hçn hîp bª t«ng cèt thÐp vµ thÐp 1.3 C¸c hÖ chÞu lùc c¬ b¶n cña nhµ cao tÇng [4,5,6,10] 1.3.1 HÖ khung chÞu lùc HÖ kÕt cÊu khung chÞu lùc ®îc t¹o thµnh tõ c¸c thanh ®øng (cét) vµ thanh ngang (dÇm) liªn kÕt cøng t¹i chç giao nhau gi÷a chóng (nót). C¸c khung ph¼ng liªn kÕt l¹i víi nhau qua c¸c thanh ngang t¹o thµnh khèi khung kh«ng gian cã mÆt b»ng vu«ng, ch÷ nhËt, trßn, ®a gi¸c,...... 13 H×nh 1.1 Mét sè lo¹i mÆt b»ng nhµ cao tÇng hÖ khung chÞu lùc Díi t¸c dông cña c¸c lo¹i t¶i träng gåm t¶i träng ®øng vµ t¶i träng ngang th× hÖ khung chÞu lùc ®îc nhê vµo kh¶ n¨ng chÞu c¾t vµ chÞu uèn cña c¸c thanh trong hÖ ®ång thêi phô thuéc vµo ®é cøng liªn kÕt cña c¸c nót khung ChuyÓn vÞ ngang tæng thÓ cña hÖ khung gåm 2 thµnh phÇn: - ChuyÓn vÞ ngang do uèn khung: Khi ta coi khung nh mét thanh c«ngxon, chuyÓn vÞ nµy cã ®îc lµ do sù thay ®æi chiÒu dµi cét khi chÞu m«men lËt - ChuyÓn vÞ ngang do c¸c thanh thµnh phÇn bÞ uèn: ChuyÓn vÞ nµy do c¸c lùc trît ®øng vµ trît ngang g©y ra m«men trong c¸c thanh §Ó t¨ng ®é cøng theo ph¬ng ngang, cã thÓ bè trÝ thªm c¸c thanh xiªn t¹i mét sè nhÞp trªn suèt chiÒu cao cña hÖ khung vµ thªm c¸c dµn ngang (nÕu cÇn). HiÖu qu¶ chÞu t¶i cña hÖ sÏ t¨ng lªn 30%. 14 H×nh 1.2 HÖ khung chÞu lùc cã thanh xiªn vµ thanh dµn ngang ¦u ®iÓm cña hÖ khung chÞu lùc: - S¬ ®å lµm viÖc râ rµng, dÔ dµng trong viÖc tÝnh to¸n thiÕt kÕ - Kh¶ n¨ng bè trÝ mÆt b»ng linh ho¹t - DÔ dµng t¹o c¸c kh«ng gian lín Nhîc ®iÓm cña hÖ khung chÞu lùc: - §é cøng chèng uèn theo ph¬ng ngang thÊp nªn bÞ h¹n chÕ vÒ chiÒu cao cña c«ng tr×nh - Khi hÖ khung ®æ toµn khèi, viÖc thi c«ng c¸c kÕt cÊu d¹ng thanh nh dÇm, cét ë trªn ®é cao lín rÊt phøc t¹p - Khi hÖ khung thi c«ng l¾p ghÐp, khã thùc hiÖn c¸c liªn kÕt cøng, ®ßi hái ®é chÝnh x¸c cao 1.3.2 HÖ têng chÞu lùc §èi víi hÖ têng chÞu lùc, c¸c cÊu kiÖn th¼ng ®øng chÞu lùc cña nhµ lµ c¸c tÊm têng ph¼ng võa chÞu t¶i träng ®øng, võa chÞu t¶i träng ngang ®ång thêi lµm c¶ nhiÖm vô v¸ch ng¨n cho c¸c phßng. C¨n cø vµo c¸ch bè trÝ c¸c tÊm têng mµ c«ng tr×nh ®îc chia ra thµnh c¸c s¬ ®å sau: - Têng däc chÞu lùc: HÖ têng ph¼ng chØ ®Æt däc theo c«ng tr×nh - Têng ngang chÞu lùc: HÖ têng ph¼ng chØ dÆt theo ph¬ng c¹nh ng¾n cña c«ng tr×nh - Têng ngang vµ däc cïng chÞu lùc: HÖ têng ph¼ng ®îc ®Æt theo c¶ 2 ph¬ng cña c«ng tr×nh 15 a) b) c) H×nh 1.3 C¸c s¬ ®å hÖ têng chÞu lùc a) Têng ngang chÞu lùc b) Têng däc chÞu lùc b) Têng ngang vµ däc cïng chÞu lùc T¶i träng ngang ®îc truyÒn ®Õn c¸c tÊm têng chÞu t¶i th«ng qua hÖ c¸c b¶n sµn ®îc xem lµ tuyÖt ®èi cøng trong mÆt ph¼ng cña chóng. Do ®ã c¸c v¸ch lµm viÖc nh nh÷ng dÇm c«ngxon cã chiÒu cao tiÕt diÖn lín. Kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña v¸ch cøng phô thuéc phÇn lín vµo h×nh d¹ng tiÕt diÖn ngang cña chóng. Trong thùc tÕ cã nhiÒu d¹ng v¸ch cøng kh¸c nhau H×nh 1.4 H×nh d¹ng cña v¸ch cøng Trong nhµ cao tÇng thêng chØ cã mét sè lîng Ýt c¸c têng kh«ng bÞ khoÐt lç (têng ®Æc) cßn l¹i ®Òu bÞ khoÐt lç ®Ó cho c¸c « cöa ®i, cöa sæ. ¶nh hëng cña c¸c lç khoÐt nµy phô thuéc vµo kÝch thíc, sè lîng vµ vÞ trÝ cña chóng. NÕu chØ cã lç khoÐt nhá th× khi chÞu t¶i träng ngang têng sÏ lµm viÖc nh têng ®Æc. Ngîc l¹i th× sù lµm viÖc cña têng ph¶i xem xÐt bµi to¸n hai chiÒu cña c¬ häc vËt r¾n biÕn d¹ng 1.3.3 HÖ lâi chÞu lùc §èi víi c¸c c«ng tr×nh yªu cÇu kh«ng gian réng víi viÖc bè trÝ mÆt b»ng ®a d¹ng, hÖ kÕt cÊu têng chÞu lùc tá ra kh«ng thÝch hîp. Mét trong sè c¸c gi¶i ph¸p ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy lµ liªn kÕt c¸c têng theo c¸c ph¬ng kh¸c nhau ®Ó t¹o thµnh lâi cøng. Lâi cã d¹ng vá hép rçng, tiÕt diÖn kÝn hoÆc hë, nhËn c¸c lo¹i t¶i träng t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh vµ truyÒn chóng xuèng nÒn ®Êt. PhÇn kh«ng gian bªn trong lâi thêng dïng ®Ó bè trÝ c¸c thiÕt bÞ vËn chuyÓn theo ph¬ng ®øng (thang m¸y, cÇu thang,...), c¸c ®êng èng kü thuËt,... ¦u ®iÓm cña lâi cøng lµ ®é cøng kh«ng gian lín vµ kh¶ n¨ng chèng ch¸y cao. 16 H×nh d¹ng, sè lîng vµ c¸ch bè trÝ c¸c lâi cøng chÞu lùc trong mÆt b»ng nhµ rÊt ®a d¹ng. C¸c lâi cøng nªn ®îc bè trÝ trªn mÆt b»ng ng«i nhµ sao cho t©m ®é cøng cña chóng trïng víi träng t©m cña ng«i nhµ nh»m tr¸nh hiÖn tîng c«ng tr×nh bÞ xo¾n khi dao ®éng. H×nh 1.5 C¸ch bè trÝ lâi cøng trong c«ng tr×nh Lâi cøng cã thÓ xem nh mét c«ngxon lín th¼ng ®øng ngµm vµo mãng. Trong lâi sÏ ph¸t sinh c¸c øng suÊt do uèn, c¾t vµ xo¾n t¬ng tù nh thµnh hép kÝn. øng xö cña lâi khi chÞu t¶i träng ngang phô thuéc vµo h×nh d¸ng, ®é cøng vµ møc ®é ®ång nhÊt cña lâi còng nh híng t¸c ®éng cña t¶i träng. HÖ lâi chÞu lùc ®îc sö dông trong c¸c c«ng tr×nh x©y dùng ë vïng cã ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt phøc t¹p. Khi c«ng tr×nh chÞu t¶i träng ®éng ®Êt, do ®é cøng theo ph¬ng ngang nhá nªn t¶i träng ®éng ®Êt t¸c dông lªn c«ng tr×nh cã gi¸ trÞ nhá h¬n so víi c¸c hÖ kÕt cÊu kh¸c cã cïng kÝch thíc 1.3.4 HÖ hép chÞu lùc [11] Trong hÖ hép chÞu lùc, c¸c b¶n sµn ®îc gèi vµo c¸c kÕt cÊu chÞu t¶i n»m trong mÆt ph¼ng têng ngoµi mµ kh«ng cÇn c¸c gèi trung gian kh¸c bªn trong. Hép trong nhµ còng gièng nh lâi, ®îc hîp thµnh tõ c¸c têng ®Æc hoÆc cã lç cöa. Hép ngoµi biªn cã diÖn tÝch mÆt ph¼ng lín, ®îc t¹o thµnh tõ c¸c cét cã kho¶ng c¸ch nhá liªn kÕt víi nhau bëi c¸c thanh ngang hoÆc thanh chÐo cã chiÒu cao lín theo ph¬ng ngang hoÆc chÐo t¹o nªn nh÷ng mÆt nhµ d¹ng khung – líi, cã h×nh d¹ng phï hîp víi gi¶i ph¸p kiÕn tróc. Khi chÞu t¶i träng ngang nh÷ng kÕt cÊu bªn ngoµi ®îc xem nh mét thanh c«ngxon kÝn hoµn chØnh cã mÆt c¾t h×nh hép. PhÇn hép ngoµi chÞu toµn bé hay phÇn lín t¶i träng giã t¸c ®éng vµo c«ng tr×nh. HÖ hép chÞu lùc ®îc chia ra lµm 4 lo¹i: 1) Hép cã d¹ng líi kh«ng gian kh«ng thanh chÐo: - HÖ ®îc ph¸t triÓn tõ hÖ kÕt cÊu cæ ®iÓn khung cøng. Hép phÝa ngoµi ®îc t¹o ra bëi hÖ thèng líi cét vµ dÇm rÊt dµy 17 - S¬ ®å nµy n©ng cao ®îc ®é cøng theo ph¬ng ngang vµ ®é cøng khi chÞu xo¾n còng nh h¹n chÕ ®îc ®é vâng theo mÆt b»ng phÝa trong nhµ - S¬ ®å kÕt cÊu lo¹i nµy chØ phï hîp víi nh÷ng ng«i nhµ cao ®Õn 60 tÇng (®èi víi khung bª t«ng cèt thÐp) 2) Hép cã d¹ng m¹ng líi kh«ng gian cã thanh chÐo: - HÖ nµy kh¾c phôc ®îc nhîc ®iÓm cña hÖ hép thø nhÊt lµ ®é mÒm cña dÇm ®ì. Khi cã thanh chÐo th× ®é cøng ®îc n©ng cao qua ®ã gi¶m ®îc biÕn d¹ng trît. C«ng tr×nh lµm viÖc nh mét c«ng xon chÞu uèn 3) HÖ cã m¹ng líi b»ng cét vµ thanh chÐo: - HÖ nµy cã c¸c thanh chÐo ë trong líi ch÷ nhËt cña dÇm vµ cét. Cïng víi c¸c dÇm ®ì, thanh chÐo ®¶m b¶o ®é cøng khi chÞu t¶i träng ngang - HÖ nµy cã kh¶ n¨ng ph©n bè t¶i träng cho toµn bé c«ng tr×nh vµ rÊt phï hîp víi c«ng tr×nh ®Õn 100 tÇng 4) HÖ m¹ng líi b»ng c¸c cÊu kiÖn ®Æt theo c¸c ®êng chÐo: - Trong hÖ kÕt cÊu nµy c¸c thanh chÐo ®îc ®Æt s¸t nhau, kh«ng hÒ cã cÊu kiÖn th¼ng ®øng. Nh vËy c¸c thanh chÐo ®ãng vai trß chÞu toµn bé t¶i träng th¼ng ®øng gièng nh c¸c cét nghiªng. Nã lµm t¨ng ®é cøng khi c«ng tr×nh chÞu t¶i träng ngang. - HÖ kÕt cÊu nµy cã ®Æc ®iÓm truyÒn t¶i xuèng mãng kh«ng ®îc tèt vµ hiÖu qu¶ nh cét th¼ng ®øng. §ång thêi g©y khã kh¨n cho viÖc t¹o « cöa sæ 1.4 C¸c hÖ chÞu lùc hçn hîp 1.4.1 HÖ khung – têng chÞu lùc H×nh 1.6 HÖ khung - têng chÞu lùc HÖ nµy phï hîp víi hÇu hÕt c¸c gi¶i ph¸p kiÕn tróc nhµ cao tÇng. HÖ kÕt cÊu nµy t¹o ®iÒu kiÖn øng dông linh ho¹t c¸c c«ng nghÖ x©y dùng kh¸c nhau nh võa l¾p ghÐp c¸c hÖ thèng dÇm, cét, sµn; ®ång thêi thi c«ng ®æ t¹i chç têng chÞu lùc b»ng c«ng nghÖ v¸n khu«n trît. HÖ kÕt cÊu nµy mang l¹i nh÷ng hiÖu qu¶ kinh tÕ kü thuËt nhÊt ®Þnh 18 Dùa theo c¸ch lµm viÖc cña khung, hÖ nµy chia ra lµm 2 s¬ ®å: 1) S¬ ®å gi»ng: Trong s¬ ®å nµy, khung chØ chÞu t¶i träng th¼ng ®øng t¬ng øng víi diÖn tÝch truyÒn t¶i cña nã, cßn toµn bé t¶i träng ngang vµ mét phÇn t¶i träng th¼ng ®øng do c¸c kÕt cÊu chÞu t¶i c¬ b¶n kh¸c chÞu. 2) S¬ ®å khung - gi»ng: Trong trêng hîp nµy, khung tham gia chÞu t¶i träng th¼ng ®øng vµ ngang víi kÕt cÊu chÞu lùc c¬ b¶n kh¸c. Khung liªn kÕt cøng t¹i c¸c nót. a) b) H×nh 1.7 S¬ ®å lµm viÖc cña hÖ khung – têng chÞu lùc a) S¬ ®å gi»ng b) S¬ ®å khung – gi»ng 1.4.2 HÖ khung – lâi chÞu lùc HÖ hçn hîp nµy còng chia lµm 2 s¬ ®å øng víi c¸ch lµm viÖc cña khung 19 H×nh 1.8 HÖ khung – lâi chÞu lùc HÖ kÕt cÊu nµy phï hîp víi c¸c nhµ cã ®é cao trung b×nh vµ thËt lín víi mÆt b»ng ®¬n gi¶n nh h×nh ch÷ nhËt, h×nh vu«ng. HÖ lâi cã thÓ ®Æt trong hoÆc ngoµi biªn. HÖ sµn c¸c tÇng ®îc gèi trùc tiÕp vµo têng lâi qua c¸c hÖ cét trung gian. 1.4.3 HÖ khung – hép chÞu lùc Trong s¬ ®å gi»ng, khi chÞu t¶i träng ngang sÏ g©y ra chuyÓn vÞ däc kh¸c nhau gi÷a cét bªn trong vµ hép bªn ngoµi. §é chªnh lÖch chuyÓn vÞ däc sÏ lµm cho c¸c c¸c v¸ch ng¨n bÞ nøt vµ g©y rèi lo¹n c¸c liªn kÕt. §Ó tr¸nh hiÖn tîng nµy cÇn thªm c¸c dµn ngang ®Ó hç trî chÞu t¶i träng ngang 1.4.4 HÖ hép - têng chÞu lùc Trong hÖ hçn hîp nµy, c¸c têng chÞu lùc ®îc bè trÝ bªn trong hép vµ cïng tham gia chÞu t¶i (®øng vµ ngang) cïng víi hép. 1.4.5 HÖ hép – lâi chÞu lùc C¸c lâi ®îc bè trÝ bªn trong hép vµ cïng tham gia chÞu t¶i träng ®øng vµ ngang. C¸c b¶n sµn cã nhiÖm vô liªn kÕt chóng l¹i víi nhau. Khi chÞu t¶i träng ngang th× phÇn hép chÞu phÇn lín t¶i träng ngang ë phÝa trªn nhµ, cßn lâi chÞu phÇn lín t¶i träng ngang ë phÝa díi nhµ. 1.5 C¸c hÖ chÞu lùc ®Æc biÖt [7] 1.5.1 HÖ kÕt cÊu cã tÇng cøng Trong hÖ kÕt cÊu hép – lâi chÞu lùc, c¶ hép vµ lâi ®Òu ®îc coi nh mét thanh c«ng xon ngµm vµo mãng ®Ó cïng chÞu t¶i träng ngang. Tuy nhiªn c¸c 20 dÇm sµn cã ®é cøng kh«ng lín trong khi kho¶ng c¸ch gi÷a lâi vµ hép lµ kh¸ lín nªn thùc tÕ lµ phÇn lín t¶i träng ngang sÏ do lâi chÞu §Ó tr¸nh hiÖn tîng nµy, t¹i mét sè tÇng t¹o ra c¸c dÇm ngang hoÆc dµn cã ®é cøng lín ®Ó nèi lâi víi hép chÞu lùc. Khi chÞu t¶i, lâi bÞ uèn lµm c¸c dÇm chuyÓn vÞ theo ph¬ng th¼ng ®øng t¸c ®éng lªn cét cña hép bªn ngoµi. Cét cã ®é cøng däc trôc lín nªn sÏ c¶n chuyÓn vÞ cña c¸c dÇm vµ qua ®ã chèng l¹i chuyÓn vÞ ngang cho c«ng tr×nh Trong thùc tÕ c¸c dÇm cøng nµy ®îc bè trÝ t¹i c¸c tÇng kü thuËt vµ cã chiÒu cao b»ng c¶ tÇng nhµ nªn ®îc gäi lµ tÇng cøng. Sè lîng tÇng cøng trong nhµ thêng lµ 1, 2, 3 tÇng - §èi víi trêng hîp dïng 1 tÇng cøng: VÞ trÝ tÇng cøng ®îc ®Æt s¸t cao ®é s¸t m¸i - §èi víi trêng hîp dïng 2 tÇng cøng: Ngoµi vÞ trÝ cao ®é s¸t m¸i, thªm 1 tÇng cøng t¹i cao ®é gi÷a c«ng tr×nh - §èi víi trêng hîp dïng 3 tÇng cøng: Ngoµi vÞ trÝ cao ®é s¸t m¸i, thªm 2 tÇng cøng t¹i cao ®é 1/3 vµ 2/3 chiÒu cao c«ng tr×nh H×nh 1.9 S¬ ®å kÕt cÊu nhµ cao tÇng cã tÇng cøng T¹i vÞ trÝ cao ®é tÇng cøng, ®é cøng kÕt cÊu bÞ thay ®æi ®ét ngét. Díi t¸c ®éng cña t¶i träng ngang, néi lùc trong lâi còng nh trong dÇm vµ cét t¹i cao ®é