BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

PHƯƠNG HỮU THƠ

MÔ HÌNH CÁC LÒ XO CHO KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP
CÓ TƯỜNG CHÈN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Hà Nội - 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

--------------------------PHƯƠNG HỮU THƠ
KHÓA: 2013-2015

MÔ HÌNH CÁC LÒ XO CHO KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ
TƯỜNG CHÈN

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình DD&CN
Mã số: 60.58.02.08

độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là
trung thực và có nguồn gốc rõ ràng.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Phương Hữu Thơ


MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Danh mục các bảng, biểu
Danh mục các hình
PHẦN 1: MỞ ĐẦU
PHẦN 2: NỘI DUNG

.............................................................……………. 1
.......................................................……….…….. 3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ
TƯỜNG CHÈN

…….............................................................…………... 3

1.1 Giới thiệu về khung bê tông cốt thép có tường chèn …………………... 3
1.1.1 Vật liệu xây chèn trong khung bê tông cốt thép ………………….. 3
1.1.2 Các kiểu chèn trong khung bê tông cốt thép …………………….... 5
1.2 Các kiểu phá hoại của khung có tường chèn ……………...…………….7
1.2.1 Phá hoại cắt trượt của tường ….……...…………………………….7
1.2.2 Phá hoại nén vỡ dải chéo trong tường chèn ….…..……………….. 8

3.3 Ví dụ 3 ........……………..…………………………………………… 74
3.4 Ví dụ 4 ........……………..…………………………………………… 83
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..………...........………………………… 90


DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu
bảng, biểu
Bảng 3.1

Tên bảng, biểu
Giá trị áp lực gió lên khung theo chiều cao
So sánh chuyển vị ngang tại các tầng giữa các mô hình

Bảng 3.2

(MH1), (MH2) và (MH3), Tỉ lệ sai số được quy chiếu đến
mô hình (MH1)

Bảng 3.3

Giá trị áp lực gió lên khung theo chiều cao

Bảng 3.4

Chu kỳ (s) theo các phương pháp
So sánh chuyển vị ngang tại các tầng giữa các mô hình

Bảng 3.5


Hình 1.5

Trạng thái phá hoại nén vỡ dải chéo của tường chèn

Hình 1.6

Trạng thái phá hoại do bong tách giữa khung và tường chèn

Hình 1.7

Phá hoại khung và nứt chéo tường

Hình 1.8

Mô hình liên tục (micro model)

Hình 1.9

Mô hình tường xây chèn làm việc tương đương thanh chống
chịu nén

Hình 1.10

Các tham số hình học cơ bản

Hình 1.11

Sự phát triển các kiểu mô hình thanh chống tương đương

Hình 1.12


Số hiệu hình

Tên hình

Hình 2.7

Mô hình hóa tường chèn bằng thanh chống chéo (Diagonal
Model) và lò xo (Horizontal-Spring Model).

Hình 2.8

Khai báo tiết diện thanh chống trong SAP2000

Hình 2.9

Mô hình thanh chống trong SAP2000

Hình 2.10

Xác định đặc trưng khớp dẻo của dầm và cột (Hinge
Properties)

Hình 2.11

Xác lập PUSH case trong SAP2000

Hình 2.12

Quan hệ lực - biến dạng của tường chèn trong khung khi


Hình 2.19

Mô hình các lò xo cho các kiểu khối xây trong panel

Hình 3.1

Các tham số hình học


Số hiệu hình

Tên hình

Hình 3.2

Tải trọng gió tác dụng lên khung (kN/m)

Hình 3.3

Ba mô hình dùng để đánh giá mô hình các lò xo

Hình 3.4

So sánh giữa ba mô hình xét về mặt chuyển vị

Hình 3.5

Các than số hình học của khung 5 tầng 2 nhịp


Các tham số hình học

Hình 3.14

Thay thế tường chèn bằng mô hình các lò xo

Hình 3.15

Mô hình và kết quả về chuyển vị của mô hình các lò xo


1

PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong số rất nhiều loại vật liệu đáp ứng nhu cầu phân chia không gian và
bao che cho công trình thì tường xây vẫn đóng góp một tỷ trọng rất lớn.
Ở Việt Nam việc xây dựng nhà cao tầng có sử dụng phương án kết cấu
khung bê tông cốt thép có tường xây chèn rất phổ biến.
Hiện nay việc tính toán khung bê tông cốt thép có tường xây chèn còn
nhiều hạn chế, lãng phí khi mới chỉ coi tường xây là tải trọng tĩnh quy về tải
phân bố đều đặt lên các dầm khung mà chưa kể tới khả năng chịu tải của
tường xây cũng như ảnh hưởng tổng thể của nó trong khung bê tông cốt thép.
Từ thực trạng đó, việc nghiên cứu tìm ra ảnh hưởng cũng như thiết lập các
mô hình tính toán cho khung bê tông cốt thép có tường xây chèn được rất
nhiều nhà nghiên cứu quan tâm.
Song việc tìm ra mô hình tính toán đánh giá đúng được tác động của tường
xây chèn trong khung bê tông cốt thép đồng thời đơn giản hóa trong tính toán
cũng như việc lập mô hình tính toán trong các phần mềm tính toán kết cấu
vẫn rất cần thiết.

THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


90

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
 Luận văn giới thiệu và làm sáng tỏ mô hình các lò xo cho khung bê tông
cốt thép có tường chèn, đây là một mô hình có quy trình tính toán đơn
giản, thuận tiện trong việc xây dựng mô hình tính toán trong các phần
mềm kết cấu như SAP2000, ETAPS,...
 Bằng việc sử dụng phương pháp phân tích tĩnh phi tuyến đẩy dần
(Pushover analysis) tác giả thiết lập đường quan hệ lực - biến dạng của
tường chèn trong khung bê tông cốt thép khi thay thế tường chèn bằng
mô hình thanh chống chéo và mô hình lò xo, qua đó luận văn xây dựng
tính đúng đắn cũng như cơ sở khoa học của mô hình các lò xo cho khung
bê tông cốt thép.
 Qua các ví dụ tính toán và so sánh kết quả tính toán của mô hình các lò
xo với mô hình liên tục và các mô hình đơn giản hóa cho thấy mô hình
các lò xo là mô hình cho kết quả tổng thể gần sát với các mô hình đơn
giản hóa trước đó (mô hình thanh chống).
 Mô hình các lò xo có thể giải quyết bài toán khung có tường chèn có

thuật, Đại học Xây dựng Hà Nội.
4. Nguyễn Lê Ninh (2008), Động đất và thiết kế công trình chịu động đất,
NXB Xây dựng, Hà Nội.
5. Tăng Bá Bay (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng của khối xây chèn có lỗ cửa
đến sự làm việc của khung bê tông cốt thép nhà cao tầng, Luận văn thạc
sỹ kỹ thuật, Đại học Kiến trúc Hà Nội.
6. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5573 (1991), Kết cấu gạch đá và gạch đá
cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội.
7. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574 (2011), Kết cấu bê tông và bê tông cốt
thép - Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội.
8. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737 (1995), Tải trọng và tác động – Tiêu
chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội.
Tiếng Anh
9. Asteris P.G, Kakaletsis D.J, Chrysostomou C.Z, Smyrou E.E (2011),
"Failure Modes of In-filled Frames", Electronic Journal of Structural
Engineering (11).


10. Amato G, Fossetti M, Cavaleri L, Papia M (2009), "An updated model of
equivalent diagonal strut for infill panels", Eurocode 8 perspectives from
Italian standpoint workshop ( 2009), 119-128.
11. Canadian Standards Association CSA S304.1-04 (2004), Design of
Masonry Structure.
12. Chen, Yi-Hsin (2003), Seismic Evaluation of RC Buildings Infilled with
Brick Walls, PhD thesis, National ChengKung University.
13. Chrysostomou CZ (1991), Effects of degrading infill walls on the
nonlinear seismic response of two-dimensional steel frames, Master
thesis, Cornell University.
14. Computer and Structures, SAP2000 Version 14.2.2, Linear and Nonlinear
Static and Dynamic Analysis and Design of Three Dimensional

25. Polyakov S.V (1960), "On the interaction between masonry filler walls
and enclosing frame when loaded in the plane of the wall", Translations
in Earthquake Engineering Research Institute, San Francisco, 36-42.