Kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép

Nội dung chính của giáo trình bao gồm:

• Lời nói đầu: Giới thiệu tổng quan về kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép, tầm quan trọng của việc tìm hiểu sự làm việc của từng hệ chịu lực, và đối tượng độc giả của sách.
• Chương 1: Các hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng:
  • Khái niệm về các hệ kết cấu chịu lực:
    • Đặc điểm chịu lực nhà cao tầng: Định nghĩa nhà cao tầng theo các tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam, phân loại nhà cao tầng theo số tầng và chiều cao, các tiêu chuẩn tính toán với tải trọng động gió và động đất. Bảng 1-1 trình bày chiều cao lớn nhất thích hợp cho công trình bê tông cốt thép toàn khối tùy thuộc vào hệ kết cấu và cấp động đất.
    • Đặc điểm sử dụng vật liệu: Yêu cầu về vật liệu (bê tông cường độ cao, cốt thép có giới hạn chảy cao) cho kết cấu chịu lực và bao che, ưu điểm của bê tông khi chịu tải trọng lặp lại, và ứng dụng của bê tông ứng lực trước.
    • Các hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng: Phân loại các cấu kiện chịu lực chính (dạng thanh, dạng tấm, không gian) và cách tổ hợp thành các hệ chịu lực khác nhau (khung, vách, lõi hộp, khung-vách, khung-lõi, khung-vách-lõi, lõi-ống).
  • Phương pháp lựa chọn hệ kết cấu nhà cao tầng:
    • Lựa chọn kết cấu theo chiều cao, số tầng: Đồ thị và bảng hướng dẫn lựa chọn hệ kết cấu hợp lý dựa trên số tầng, chiều cao, và tỷ lệ chiều cao/chiều rộng công trình, có xét đến yếu tố động đất.
    • Bố trí mặt bằng kết cấu: Yêu cầu về tính đối xứng của mặt bằng và cách bố trí kết cấu chịu lực để tránh biến dạng xoắn, các giới hạn về tỷ lệ chiều dài/chiều rộng và độ nhô ra của các bộ phận công trình khi có động đất.
    • Bố trí khe co dãn nhiệt, khe lún, khe kháng chấn: Nguyên tắc bố trí khe biến dạng, công thức xác định chiều rộng khe kháng chấn, và các giải pháp khi không bố trí khe lún giữa khối cao tầng và thấp tầng.
    • Bố trí kết cấu theo phương thẳng đứng: Yêu cầu về độ cứng đồng đều theo chiều cao, tránh thay đổi đột ngột, và các giải pháp khắc phục khi không có trục đối xứng hình học theo phương thẳng đứng.
    • Bố trí khung chịu lực: Các nguyên tắc thiết kế khung (đối xứng, độ siêu tĩnh cao, nhịp bằng nhau), tránh khung hẫng cột tầng dưới và khung thông tầng.
    • Bố trí vách cứng: Nguyên tắc bố trí vách (số lượng, vị trí, đối xứng), mối quan hệ giữa độ cứng vách và toàn hệ, yêu cầu về chiều dày vách và bố trí lỗ cửa.
    • Bố trí lõi – ống: Yêu cầu thiết kế ống trong ống (tỷ số chiều cao/chiều rộng, khoảng cách giữa các trụ-ống, khoảng cách giữa ống trong và ống ngoài).
• Chương 2: Tính toán kết cấu nhà cao tầng:
  • Khái niệm chung:
    • Giả thiết tính toán: Các giả thiết phổ biến trong tính toán nhà cao tầng, ảnh hưởng của sàn đến sự làm việc của các hệ chịu lực thẳng đứng.
    • Sơ đồ tính toán: Các loại sơ đồ tính toán (phẳng theo hai chiều, không gian, khung, giằng, khung-giằng).
    • Các phương pháp tính toán: Giới thiệu các phương pháp tính toán (phương pháp lực, chuyển vị, phần tử hữu hạn) và các bước tính toán cơ bản.
  • Xác định tải trọng:
    • Tải trọng thẳng đứng: Tĩnh tải và hoạt tải, các quy định giảm hoạt tải theo TCVN và tiêu chuẩn Pháp, ảnh hưởng của độ lệch tâm tải trọng thẳng đứng.
    • Tải trọng gió: Cách xác định thành phần tĩnh và động của tải trọng gió theo TCVN 2737-1995.
    • Tải trọng động đất: Các khái niệm cơ bản (sóng địa chấn, cường độ động đất theo thang MSK-64 và Richter), bản đồ phân vùng động đất, các phương pháp xác định tải trọng động đất (động lực, tĩnh lực) theo SNiPII-7-81* (CHLB Nga) và UBC (Uniform Building Code 1979) của Hoa Kỳ.

Tóm lại, giáo trình cung cấp kiến thức cơ bản về thiết kế, lựa chọn hệ kết cấu và tính toán tải trọng (thẳng đứng, gió, động đất) cho nhà cao tầng bê tông cốt thép, đồng thời đề cập đến các tiêu chuẩn và quy phạm thiết kế liên quan.

Kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép là một trong những nội dung cùa bộ giáo trình Nhà cao tầng do Trường Đại học Kiến trúc chỉ đạo biên soạn.

Kết cấu chịu lực nhà cao tầng thường bao gồm nhiều hệ kết cấu (hệ thanh, hệ sàn cứng, tường cứng, hệ lõi cứng) được liên kết với nhau sao cho chúng cùng có khả năng chịu được các tác động tĩnh và động của các loại tải trọng như một hệ liên tục và thống nhất. Bới vậy việc tìm hiểu bản chất về sự làm việc của từng hệ chịu lực có ý nghĩa hãng đầu trong thiết kê xây dựng nhà cao tầng.

Sách giới thiệu những nguyên tắc cơ bản lựa chọn các giải pháp kết cấu hợp lý liên quan mật thiết và đòi khi có ý nghĩa quyết định đối với giái pháp kiến trúc, công nghệ; cung cấp cho bạn đọc cách phân tích, áp dụng các giả thiết, sơ đồ tinh toán, các yêu cầu cấu tạo sao cho phù hợp với thực tế làm việc cúa từng dạng kết cấu nhà cao tầng bê tông cõi thép đỏ tại chỗ hay lắp ghép.

Sách được dùng cho sinh viên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, đồng thời là tài liệu cho các kỹ sư thiết kế các thể loại kết cấu bê tông cốt thép nhà cao tầng.

Tác giả xin chân thành cảm ơn các cán bộ giảng dạy trong Bộ môn Kết cấu bê tỏng gạch đá Trường đại học Kiến trúc Hà Nội, GS. TSKH Nguyễn Trâm; PGS. TS Trần Quốc Dũng đã đóng góp nhiều ý kiến trong quá trình biên soạn.

Chắc chắn sách xuất bàn lần này không tranh khỏi thiếu sót, tác giả mong nhận được ý kiến nhận xét của bạn dọc.