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

Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2020<br /> <br /> <br /> <br /> KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MÔ HÌNH HÓA SÀN LÕI RỖNG<br /> SỬ DỤNG PHẦN MỀM ETABS TỚI PHẢN ỨNG ĐỘNG HỌC<br /> CỦA NHÀ NHIỀU TẦNG<br /> <br /> Phạm Thái Hoàna,∗, Hồ Thành Đạtb , Nguyễn Trường Thắnga<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> F<br /> a<br /> Khoa Xây dựng dân dụng và công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng,<br /> số 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> O<br /> b<br /> Công ty Cổ phần Xây dựng VRO, 461 đường Trương Định, quận Hoàng Mai, Hà Nội, Việt Nam<br /> Nhận ngày 04/02/2020, Sửa xong 02/03/2020, Chấp nhận đăng 04/03/2020<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> O<br /> Tóm tắt<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> PR<br /> Bài báo này đề xuất một số giải pháp mô phỏng hệ kết cấu nhà nhiều tầng bê tông cốt thép (BTCT) sử dụng sàn<br /> lõi rỗng bằng hệ kết cấu tương đương sử dụng phần mềm phân tích kết cấu Etabs, từ đó áp dụng vào nghiên cứu<br /> 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<br /> 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<br /> D<br /> được sử dụng để phân tích. Các ứng xử động học của hai hệ kết cấu bao gồm chu kỳ dao động riêng, chuyển vị<br /> lệch tầng và chuyển vị ngang tuyệt đối tại các mức sàn của kết cấu được xem xét. Các kết quả tính toán và phân<br /> TE<br /> tích tạo cơ sở để các kỹ sư kết cấu làm căn cứ lựa chọn giải pháp phù hợp khi phân tích kết cấu nhiều tầng có<br /> sàn lõi rỗng, cũng như xem xét được ảnh hưởng của các giải pháp đến ứng xử động học của kết cấu nhà nhiều<br /> tầng BTCT.<br /> Từ khoá: sàn lõi rỗng; ứng xử động học; kết cấu; nhà nhiều tầng; Etabs.<br /> EC<br /> <br /> <br /> EFFECTS OF HOLLOW SLAB MODELING USING ETABS ON DYNAMIC RESPONSE OF TALL BUILD-<br /> INGS<br /> Abstract<br /> R<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> This paper presents some methods to simulate the structure of tall building with hollow flat slabs using struc-<br /> tural analysis software Etabs. These methods then are applied to investigate the effects of hollow slab modeling<br /> R<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> on the dynamic behavior of the tall buildings. A couple of tall structure systems of the real buildings with<br /> porous hollow core floors of 20 and 40 storeys, which are in the current common height range of tall buildings<br /> O<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> in Vietnam, are used for analysis. The dynamic responses of these structural systems including the period of<br /> natural vibration, inter-storey drift, and absolute horizontal displacement at story levels of the structures are<br /> C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> considered. The analysis results may provide the database for structural engineers to choose the appropriate<br /> method when analyzing tall structures with hollow floors as well as to understand the dynamic behavior of tall<br /> structures with respect to simulation methods.<br /> N<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Keywords: hollow slab; dynamic response; structure; tall building; Etabs.<br /> U<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> c 2020 Trường Đại học Xây dựng (NUCE)<br /> <br /> <br /> <br /> 1. Mở đầu<br /> <br /> Cùng với tốc độ đô thị hóa ngày càng cao quỹ đất ở các thành phố lớn ngày càng bị thu hẹp, việc<br /> các công trình được xây dựng cao tầng là xu hướng tất yếu trên thế giới nói chung. Ở Việt Nam, ngoài<br /> <br /> ∗<br /> Tác giả chính. Địa chỉ e-mail: hoanpt@nuce.edu.vn (Hoàn, P. T.)<br /> <br /> 1<br /> absolute horizontal displacement at story levels of the structures are considered. The<br /> analysis results may provide the database for structural engineers to choose the<br /> appropriate method when analyzing tall structures with hollow floors as well as to<br /> understand the dynamic Hoàn,<br /> behavior<br /> P. T., và of<br /> cs. /tall structures<br /> Tạp chí with<br /> Khoa học Công nghệ respect<br /> Xây dựng to simulation methods.<br /> <br /> một số công<br /> Keywwords: trình cao<br /> hollow tầng dynamic<br /> slab, điển hình như tòa nhà Landmark<br /> response, structure,81tall<br /> (81 building,<br /> tầng, cao 461 m), Keangnam<br /> Etabs.<br /> Hanoi Landmark Tower (72 tầng, cao 330 m), Bitexco Tower (68 tầng, cao 262 m) hay Lotte Center<br /> Hanoi (65 tầng, cao 267 m), các dự án công trình chung cư, văn phòng làm việc với chiều cao từ 20<br /> đến 40 tầng đã trở nên phổ biến trong những năm gần đây. Với nhu cầu tăng chiều cao tòa nhà, yêu<br /> cầu về giảm trọng lượng kết cấu công trình là một trong những yếu tố quan trọng được xem xét cẩn<br /> thận trong việc đưa ra giải pháp kết cấu cho công trình. Do đó, sàn phẳng bê tông cốt thép (BTCT)<br /> 1. Mở đầu<br /> có lõi rỗng nhằm mục đích giảm trọng lượng bản thân của kết cấu đang được sử dụng rộng rãi ở Việt<br /> Nam trong thời gian gần đây.<br /> Cùng với tốc độ đô thịtạo<br /> hóa ngày càng<br /> giữacao<br /> (vùngquỹ<br /> lõi -đất ở cácít cóthành phố<br /> chịulớnlực)ngày<br /> và đưacàng<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> F<br /> Sàn phẳng lõi rỗng có cấu rỗng ở vùng là vùng tác dụng<br /> vật liệu ra xa trục trung hòa, vừa tăng bề dày và độ cứng của sàn vừa làm giảm trọng lượng bản thân<br /> bị thu hẹp, việc các công trình được xây dựng cao tầng là xu hướng tất yếu trên thế<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> O<br /> so với sàn đặc. Sàn lõi rỗng có các ưu điểm như: (i) có khả năng vượt nhịp lớn vượt trội so với kết<br /> giới cấu<br /> nóisànchung. Ở Việt<br /> BTCT truyền Nam,<br /> thống; ngoài<br /> (ii) linh hoạtmột<br /> trongsốthiếtcông trình<br /> kế công năngcao tầngcóđiển<br /> sử dụng, hìnhápnhư<br /> khả năng dụng tòa<br /> cho nhà<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> O<br /> Landmark<br /> nhiều loại81 (81trình;<br /> công (iii)cao<br /> tầng, 461quảm),<br /> có hiệu kinhKeangnam<br /> tế cao hơn khiHanoi<br /> tiết kiệmLandmark<br /> cả bê tông vàTower (72thép<br /> khối lượng tầng,<br /> [1]. cao<br /> Việc tạo rỗng ở vùng lõi có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau trong đó giải pháp<br /> 330 chung<br /> m), Bitexco<br /> là sử dụng Tower (68rỗngtầng, nhưcao 262nhựam)đểhay<br /> chènLotte Center<br /> bê tông Hanoi (65 tầng, cao<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> PR<br /> kết cấu dạng cốt pha vào giữa ở khu vực lõi (bóng,<br /> 267m), các dự<br /> hộp nhựa án công<br /> U-boot) hoặc sửtrình<br /> dụng chung cư,nhẹ<br /> các vật liệu văn phòng<br /> như bê tônglàm việcxốp<br /> bọt hoặc vớinhưchiều cao<br /> thể hiện từ Hình<br /> trong 20 đến 1. 40<br /> Về mặt cấu tạo, do sàn rỗng thuộc loại sàn phẳng, lực cắt thường lớn tại các vị trí gần cột nên khu vực<br /> tầngnày<br /> đãphần<br /> trở rỗng<br /> nên được<br /> phổ lược<br /> biếnbỏtrong những năm gần đây. Với nhu cầu tăng chiều cao tòa<br /> và cấu tạo sàn thành vùng bê tông đặc (vùng nấm) giúp tăng khả năng<br /> nhà,chịu<br /> yêucắtcầu về giảm<br /> và được thiết kếtrọng<br /> giống lượng<br /> như sàn kết<br /> đặc. cấu<br /> D côngdàytrình<br /> Do chiều là một<br /> sàn rỗng thườngtrong những<br /> lớn hơn so với yếu tố quan<br /> giải pháp<br /> trọngsànđược<br /> đặc tương đương, liên kết giữa hệ sàn rỗng với vách lõi (hệ kết cấu phổ biến cho nhà cao tầng) có<br /> xem xét cẩn thận trong việc đưa ra giải pháp kết cấu cho công trình. Do<br /> thể làm ảnh hưởng tới phản ứng động của công trình và làm thay đổi tải trọng quán tính do tác dụng<br /> TE<br /> đó, sàn phẳng<br /> của thành phầnbêgiótông<br /> độngcốt thépđất,<br /> hay động (BTCT)<br /> là nhữngcó lõiphần<br /> thành rỗng tải nhằm<br /> trọng ảnhmụchưởngđích giảm<br /> lớn đến việctrọng<br /> tính toánlượng<br /> bản thân<br /> thiết kếcủa<br /> nhàkết<br /> cao cấu<br /> tầng. đang được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam trong thời gian gần đây.<br /> EC<br /> R<br /> R<br /> O<br /> C<br /> N<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> HìnhHình<br /> 1. Sàn<br /> 1. Sànrỗng sửdụng<br /> dụng lõi xốp<br /> U<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> rỗng sử lõi xốp<br /> <br /> SànKhiphẳng lõinội<br /> phân tích rỗng có cấu<br /> lực kết cấucông<br /> tạotrình<br /> rỗngcaoở tầng<br /> vùng và giữa<br /> thiết kế(vùng lõicác<br /> sàn rỗng, –làtấm<br /> vùng ít cóthường<br /> sàn rỗng tác dụng<br /> được mô phỏng dưới dạng tấm, màng hoặc vỏ sử dụng các phần mềm tính toán kết cấu chuyên dụng<br /> chịu lực) và đưa vật liệu ra xa trục trung hòa, vừa tăng bề dày và độ cứng của sàn vừa<br /> như Etabs và Safe của hãng CSI [2], như đã được phân tích trước đây [3]. Tuy nhiên các phần mềm<br /> làm này<br /> giảm hiệntrọng<br /> khônglượng<br /> cho phépbản<br /> mô thân<br /> phỏngso với<br /> hình sàn<br /> dạng thậtđặc. Sànrỗng,<br /> của sàn lõi do<br /> rỗng có các<br /> đó trong thực ưu<br /> hànhđiểm như:<br /> tính toán (i) có<br /> hiện<br /> khả năng vượt nhịp lớn vượt trội so với kết cấu sàn BTCT truyền thống; (ii) linh hoạt<br /> nay, các sàn rỗng thường được mô phỏng như sàn đặc tương đương. Để sàn đặc tương đương làm việc<br /> giống như sàn rỗng thật, tức là khả năng truyền, phân phối nội lực tương đương nhau, một cách phổ<br /> trong thiết kế công năng sử dụng, có khả năng áp dụng cho nhiều loại công trình; (iii)<br /> có hiệu quả kinh tế cao hơn khi tiết kiệm cả<br /> 2 bê tông và khối lượng thép [1]. Việc tạo<br /> rỗng ở vùng lõi có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau trong đó<br />  Hoàn, P. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> <br /> biến trong thực hành là sử dụng sàn đặc có cùng chiều dày h với sàn rỗng và điều chỉnh các thông số<br /> liên quan đến độ cứng của sàn. Một số nghiên cứu trước đây là đưa ra các thông số điều chỉnh này<br /> trên cơ sở xem xét sự làm việc đơn lẻ của cấu kiện sàn điển hình [4, 5], tuy nhiên chưa xem xét đến<br /> sự ảnh hưởng của chúng đến ứng xử của toàn bộ kết cấu, đặc biệt là ứng xử động học, thành tố rất<br /> quan trọng trong kết cấu cao tầng. Ngoài ra, rất nhiều phương pháp mô phỏng sàn thay thế sàn rỗng<br /> mà sàn thay thế có thể phản ánh phù hợp sự làm việc của kết cấu sàn rỗng đồng thời có thể sử dụng<br /> phần mềm phân tích kết cấu chuyên dụng như Etabs để thực hành chưa được nghiên cứu.<br /> Bài báo này đề xuất một số giải pháp mô phỏng sàn rỗng bằng hệ kết cấu tương đương thực hành<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> F<br /> được bằng phần mềm phân tích kết cấu Etabs, từ đó áp dụng vào nghiên cứu ảnh hưởng của các giải<br /> pháp mô phỏng sàn rỗng đến ứng xử động của kết cấu nhà cao tầng. Hai hệ kết cấu cao tầng BTCT<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> O<br /> của công trình thực tế sử dụng sàn rỗng lõi xốp có chiều cao phổ biến hiện nay là 20 và 40 tầng được<br /> sử dụng để phân tích. Các kết quả tính toán và phân tích tạo cơ sở để các kỹ sư kết cấu làm căn cứ lựa<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> O<br /> chọn giải pháp phù hợp khi phân tích kết cấu cao tầng có sàn rỗng cũng như xem xét được ảnh hưởng<br /> của các giải pháp đến ứng xử động của kết cấu cao tầng BTCT.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> PR<br /> 2. Mô hình hóa sàn rỗng sử dụng Etabs<br /> <br /> 2.1. Mô hình phần tử sàn trong Etabs<br /> D<br /> Phần tử sàn có thể được mô hình theo ba dạng bao gồm màng (membrane), vỏ dày (thick shell)<br /> và vỏ mỏng (thin shell) trong Etabs. Phần tử dạng màng là dạng tấm phẳng chỉ có khả năng chịu nén<br /> TE<br /> trong mặt phẳng mà không có khả năng chịu uốn, do đó nội lực trong phần tử màng chỉ có lực dọc<br /> trục. Khác với phần tử màng, phần tử vỏ có khả năng chịu các loại tải trọng khác nhau gồm kéo, nén và<br /> trượt trong mặt phẳng sàn, uốn, cắt và xoắn trong các mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng sàn. Phần<br /> tử vỏ dày chỉ khác phần tử vỏ mỏng khi kể đến biến dạng cắt ngang (transverse shear deformation)<br /> EC<br /> <br /> <br /> và thường được sử dụng khi sàn đủ dày, tức tỷ lệ giữa nhịp và chiều sàn không quá lớn, từ 5 – 10 [6].<br /> Trong các kết cấu cao tầng, do tỷ lệ giữa nhịp và chiều dày sàn thường lớn hơn 15 nên sàn được mô<br /> hình sử dụng phần tử vỏ mỏng. Hình 2 thể hiện các thành phần nội lực trong phần tử vỏ mỏng bao<br /> R<br /> <br /> <br /> <br /> gồm: mô men uốn quanh các trục 2 và 1 lần lượt là M11 và M22; mô men xoắn quanh trục 1 và 2<br /> là M12 và M21; lực kéo (nén) trong mặt phẳng sàn theo các phương 1 và 2 lần lượt là F11 và F22;<br /> R<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> lực cắt trong mặt phẳng sàn F12; lực cắt trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng sàn V13 và V23;<br /> Khi làm việc, tải trọng được phân phối đến các phần tử sàn tạo thành các thành phần nội lực thông<br /> O<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> qua các độ cứng của phần tử sàn đó. Trong phần mềm Etabs, các thành phần độ cứng tương ứng với<br /> các thành phần nội lực của phần tử vỏ mỏng bao gồm: độ cứng chống uốn quanh trục 1 (Bending<br /> C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> m22 Direction) và độ cứng chống uốn quanh trục (Bending m11 Direction); độ cứng chống xoắn<br /> quanh trục 1 và 2 (Bending m12 Direction); độ cứng chống kéo (nén) theo phương 1 (Membrane f 11<br /> N<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Direction); độ cứng chống kéo (nén) theo phương 2 (Membrane f 22 Direction); độ cứng chống trượt<br /> trong mặt phẳng sàn (Membrane f 12 Direction); độ cứng chống trượt trong hai mặt phẳng vuông góc<br /> U<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> với mặt phẳng sàn (Shear v13 Direction và Shear v23 Direction). Lưu ý rằng 1 và 2 là hai phương<br /> vuông góc trong mặt phẳng sàn, còn 3 là phương vuông góc với mặt phẳng sàn (Hình 2). Khi khai<br /> báo tiết diện sàn trong Etabs, phần mềm tự động tính được các thông số liên quan đến tiết diện nên<br /> các thông số về độ cứng này mặc định nhận giá trị là 1. Tuy nhiên Etabs cho phép người dùng có<br /> thể điều chỉnh các thông số này nhằm giúp mô hình mô phỏng có thể phản ánh sát nhất sự làm việc<br /> của kết cấu thật thông qua lựa chọn “Shell Assignement\Modifier” khi khai báo mặt cắt tiết diện<br /> sàn. Sau đây, các thông số này được gọi chung là thông số điều chỉnh độ cứng và ký hiệu lần lượt là<br /> µ11, µ22, µ12, φ11, φ22, φ12, υ13, υ23 như trong các nghiên cứu trước đây [4, 5].<br /> <br /> 3<br />  Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019<br /> Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019<br /> Hoàn, P. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> F<br /> O<br /> O<br /> PR<br /> (a)Thành<br /> (a) Thànhphần phầnlực<br /> (a) Thành phần lực<br /> lực (b) Thành<br /> Thànhphần phầnmô mômen<br /> (b) Thành phần mô men<br /> men<br /> Hình Nộilực<br /> lực phần<br /> phần tử<br /> tử vỏ<br /> D<br /> Hình 2. Nội lực phần tử vỏ mỏng trong Etabs [7]<br /> Hình2.2.Nội vỏ mỏng<br /> mỏng trong<br /> trongEtabs<br /> Etabs[7]<br /> [7]<br /> TE<br /> 2.2.<br /> 2.2. CácCác2.2.<br /> mô mô Các hình<br /> hình mô hình<br /> mômôphỏng<br /> môphỏng<br /> phỏng hệ hệkết<br /> hệ kết<br /> kếtcấucấutươngtương<br /> cấu đương sàn<br /> tương đương<br /> rỗng sàn rỗng<br /> đương sàn rỗng<br /> Để minh họa các dạng mô hình mô phỏng hệ kết cấu tương đương sàn rỗng bằng phần mềm Etabs,<br /> ĐểĐểnghiên<br /> minhminh họa<br /> cứu họa<br /> nàycác<br /> sửcác dạng<br /> dạng<br /> dụng mô<br /> sàn rỗngmôlõihình<br /> hình<br /> xốp vừa mô<br /> mô phỏng<br /> phỏng<br /> là một hệ kết<br /> hệ giải<br /> trong các cấu<br /> kếtpháp<br /> cấuphổ tương<br /> tương<br /> biến cho đương<br /> đương sàn<br /> kết cấu sànsàn rỗng<br /> rỗngrỗngbằng<br /> bằn<br /> EC<br /> <br /> <br /> phầnmềm<br /> phần mềmEtabs,<br /> ở Việt Etabs, nghiêncứu<br /> Nam hiện nay đồng cứu này sử<br /> thời việc sửsử dụng sàn<br /> dụng các sàn rỗng lõi<br /> lõi xốp hình hộp cóxốp<br /> kích vừa làlàmột<br /> thước định hình trong các<br /> rõ ràng giải<br /> cũng giúp chonghiên việc tính toán, sonày sánh đượcdụng tường mình. rỗng Cũng như lõicác xốp<br /> giải vừa<br /> pháp sàn lõimộtrỗngtrong<br /> khác, các giả<br /> pháp phổ biếnsàn sửchodụngkết cấucác sàn rỗng ở Việt quanhNam hiện<br /> vẫn nay đồng thời vùng<br /> việcbêsử dụng các<br /> pháp phổtrong<br /> biến cho kết lõi xốp,<br /> cấu sàn cùng<br /> rỗngsàn xung<br /> ở Việt vị trí cột<br /> Nam hiện được cấu<br /> nay<br /> đặc (vùng nấm) nhằm chịu lực cắt và lực chọc thủng đầu cột, các vùng sàn ngoài phạm vi đầu cột sẽ<br /> đồng tạo thành<br /> thời việc tông<br /> sử dụng cá<br /> R<br /> <br /> <br /> <br /> hìnhbốhộp<br /> lõi xốp được có kích thước chữ định hình rõ ràng cũng giúp cho việc tính toán, so sánh<br /> õi xốp hình hộp cókhối<br /> trí các kíchxốpthước<br /> hình hộpđịnh nhậthình rõ ràng<br /> kích thước 380 mmcũng× 380giúpmm ×cho h x cáchviệc<br /> nhautính<br /> 90 mmtoán, vào so sán<br /> được tường<br /> giữa haimình. Cũng nhưdướicác giảidàypháp sàntw.lõi= 55rỗng khác,dàytrong sàn sửđódụng lõi<br /> R<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> lớp bê tông trên và có chiều như nhau, mm. Chiều khối xốp h x do<br /> được tường thay đổimình. Cũng<br /> theo chiều nhưthểcác<br /> dày tổng giải<br /> của sàn pháp<br /> h phụ thuộcsàn lõi sàn<br /> nhịp của rỗng khác,<br /> theo các phương.trong<br /> Phần sàn<br /> bê tông sửở dụng lõ<br /> xốp, các cùng<br /> các khối xốp kết hợp với phần bê tông ở trên và dưới khối xốp tạo thành các sườn đặc dạng chữtông đặc<br /> sàn xung quanh vị trí cột vẫn được cấu tạo thành vùng bê<br /> O<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> xốp, các giữa<br /> cùng sàn xung quanh vị trímộtcột vẫnlõiđược cấu tạo thành vùng bê tông đặ<br /> I. Hình nhằm<br /> (vùng nấm) 3 minh họa chịumặtlựcbằngcắt vàcủa<br /> kết cấu lực chọc sàn rỗngthủngxốpđầu cùngcột, các<br /> với chi tiếtvùng<br /> mặt cắt sàn<br /> ngangngoài<br /> sàn quaphạm vi<br /> vùng nấm) vùngnhằm chịulõilực<br /> lõi xốp. Phần xốp nàycắtchỉvàcó lực chọc<br /> tác dụng thaythủng<br /> thế phần đầubê tôngcột,<br /> ở giữacác vùng<br /> lõi mà khôngsàn ngoài<br /> có tác dụng phạm v<br /> C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> đầu cộtchịu<br /> sẽ được bố trí các khối xốp hình<br /> lực, do đó trong tính toán phần này được coi là rỗng. hộp chữ nhật kích thước 380 mm x 380 mm x<br /> đầu cột sẽ được bố trí các khối xốp hình hộp chữ nhật kích thước 380 mm x 380 mm<br /> hx cách nhau 90tạomm thực vào<br /> tế củagiữasàn lõihai lớptrên,bê xét tôngđến trên<br /> yếu tốvàứngdưới cóhọcchiều<br /> của kếtdày như nhau, tw.=<br /> N<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Từ cấu xốp như xử động cấu phụ thuộc<br /> hx55<br /> cách nhau<br /> vào lực90<br /> mm.đểChiều<br /> quánmm tính vào<br /> là thànhgiữaphần hai lớp<br /> lực được bê<br /> tạo nêntôngdo khối trên<br /> lượng vàcódưới<br /> gia tốc,có việcchiều<br /> mô hìnhdày như<br /> hóa sàn rỗngnhau, t .<br /> w<br /> xem xét dày khốicủaxốp hx ứng<br /> do xử đóđộng thay đổiđược<br /> theotiến chiều<br /> hành theodày một tổng thểcách<br /> của sau:sàn h phụ<br /> U<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ảnh hưởng sàn đến có thể trong các<br /> 55thuộc<br /> mm. nhịp<br /> Chiều(i) Môdày<br /> của hình khối<br /> sàn phần nấm<br /> theo xốp như h<br /> các x do<br /> sàn đó thường<br /> đặc bình<br /> phương. thay<br /> Phần đổi<br /> có theo<br /> chiều<br /> bê tôngdày h,chiều<br /> ở phần sàn<br /> giữa dàyrỗngtổng<br /> các có chiềuthể<br /> khối dày của<br /> xốp h đượcsàn h ph<br /> kết hợp với<br /> mô hình thay thế bằng sàn đặc có chiều dày h0 nhỏ hơn h, khối lượng riêng của vật liệu trong vùng<br /> phầnnhịp<br /> huộc của<br /> bênàytông<br /> γb0 nhỏởsànhơn theo<br /> trên và lượng<br /> khối cácriêng<br /> dưới phương.<br /> khối củaxốpbê tôngPhần<br /> tạo γbthành bê dày<br /> . Chiều tông ở giữa<br /> cácsànsườn<br /> thay đặc<br /> thế h0 các<br /> dạng<br /> và khốikhối<br /> lượngxốp<br /> chữ I. Hình<br /> riêng kết<br /> của 3hợp<br /> minhvớ<br /> họabê<br /> phần mặttông<br /> vật liệuởthay<br /> bằng trên<br /> kết<br /> thế và<br /> cấu dướixác<br /> γb0 được<br /> của mộtkhối sàn xốp<br /> định bằng tạolõi<br /> cách<br /> rỗng<br /> quythành<br /> đổi môcác<br /> xốp sườn<br /> men quán<br /> cùng với<br /> tínhđặc<br /> chi dạng<br /> qua mặt<br /> tiết<br /> phẳng<br /> mặt chữ<br /> cắt<br /> sàn I.<br /> và Hình<br /> ngang<br /> khối 3 min<br /> sàn qua<br /> lượng tương đương giữa phân tố sàn rỗng sang sàn đặc. Đây là phương pháp hiện đang được các kỹ<br /> họa mặtlõi<br /> vùng bằngxốp.kết<br /> sư thực Phần<br /> hành cấu<br /> tronglõicủa<br /> việcxốp mộttích<br /> phân sàn<br /> này vàchỉrỗng<br /> thiết có<br /> kế kếtlõi<br /> táccấuxốp<br /> dụng cùng<br /> sử dụng sàn với<br /> thay thếchi<br /> rỗng. phần tiếtbê mặttôngcắtởngang sànmà<br /> giữa lõi qu<br /> (ii) Mô hình phần nấm như sàn đặc bình thường có chiều dày h, phần sàn rỗng có chiều cao h được<br /> vùng<br /> khônglõi có<br /> xốp.tác Phần<br /> dụng chịu lõi xốp lực,này do đó chỉtrongcó tác tínhdụng toán thay<br /> phần thế này phần<br /> được bê coi tông<br /> là rỗng.ở giữa lõi m<br /> không có tác dụng chịu lực, do đó trong tính 4 toán phần này được coi là rỗng.<br />  Tạp<br /> Tạpchí<br /> chíKhoa<br /> Khoa học<br /> học Công<br /> Công nghệ<br /> nghệ Xây dựng NUCE<br /> Xây dựng NUCE 2019<br /> 2019<br /> <br /> Hoàn, P. T., và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> F<br /> O<br /> O<br /> PR<br /> (a)(a)<br /> (a) Mặt<br /> Mặt bằng<br /> Mặt bằng<br /> bằng<br /> sànsàn<br /> sàn<br /> D (b) Bố<br /> (b) Bố trí<br /> (b) Bốkhối<br /> trí khối xốpxốp điển<br /> điểnhình<br /> trí khối xốp điển hình và chivà<br /> hình vàchi<br /> tiết<br /> chitiết<br /> tiết<br /> TE<br /> HìnhHình<br /> Hình 3. Mặt<br /> 3. Mặt<br /> 3. Mặt bằng<br /> bằng sànsàn<br /> bằng sàn<br /> rỗngrỗng<br /> rỗng lõi lõi xốp<br /> lõi xốp và chi<br /> xốp và<br /> tiết<br /> và chichi tiết<br /> tiết<br /> TừTừmô<br /> cấucấu<br /> hình tạo<br /> tạo thực<br /> thaythực tếtếcủa<br /> thế bằng củađặc<br /> sàn sàn<br /> sàn lõi xốp<br /> có lõi<br /> cùng xốp như<br /> chiềunhư trên,<br /> với cácxét<br /> dày htrên, đặc đến<br /> xét trưng yếu<br /> đến về độtố<br /> yếu tố ứng<br /> cứngứng củaxửxửđộng<br /> tiết động<br /> diện học<br /> đượchọccủa<br /> của<br /> EC<br /> <br /> <br /> kết cấu phụ<br /> thay đổithuộc<br /> và khốivào lượnglực riêngquán<br /> của vật tínhliệulà thành<br /> trong này γb0lực<br /> vùng phần nhỏ được<br /> hơn khối tạo nên<br /> lượng do<br /> riêng khối<br /> của lượng<br /> bê tông có<br /> kết cấu phụ<br /> γb . Các thuộc<br /> đặc trưng vàocủalực quán<br /> tiết diện thaytính là thành<br /> thế được khai báophần lựccác<br /> thông qua được thôngtạo nênchỉnh<br /> số điều dođộkhối cứng lượng<br /> và có<br /> gia tốc, việc mô này hình hóa sàn rỗng để xem xét ảnhchịuhưởng<br /> kéo, nén,của uốn, sàn đến ứng xửmặtđộng có<br /> gia tốc, các<br /> việc thôngmôsốhình hóaxácsàn<br /> được địnhrỗng<br /> nhằm đảm để xem bảo khảxét năng ảnh hưởng của sàn trong<br /> trượt đến và ứng ngoàixử động có<br /> R<br /> <br /> <br /> <br /> thể đượcphằngtiếncủahành theo<br /> sàn thay thế một<br /> tươngtrong<br /> đương sàn cácrỗngcách nhưsau:<br /> đã được nghiên cứu trước đây [4, 5]. Khối lượng<br /> thể đượcriêngtiếncủahành theo<br /> vật liệu thaymột thế γtrong<br /> b0 được các xác địnhcách sau:<br /> bằng cách quy đổi mô khối lượng tương đương giữa<br /> R<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> (i) mô hình phần nấm như sàn đặc bình phỏng<br /> phân tố sàn rỗng sang sàn đặc. Đây là phương pháp mô thường có nhất<br /> sát thực chiều dày<br /> sự làm việch,củaphần sàn rỗng<br /> sàn rỗng,<br /> (i) tuymô nhiên hình<br /> do việc phần<br /> xác địnhnấm cácnhư<br /> thôngsàn số điều đặc bình<br /> chỉnh độ cứngthường<br /> trong mô cóhình chiềusàn đặcdày thayh, thếphần<br /> khá phứcsàn rỗng<br /> có chiềutạp dày h được phápmô nàyhình thayphổthế biếnbằng sàn hành<br /> đặc phâncó chiều dàykếh0kếtnhỏ hơn h, khối<br /> O<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> nên phương hiện chưa trong thực tích và thiết cấu sử dụng<br /> có chiềusàndày h được mô hình thay thế bằng sàn đặc có chiều dày h 0 nhỏ hơn h, khối<br /> lượng riêng rỗng.<br /> của vật liệu trong vùng này gb0 nhỏ hơn khối lượng riêng của bê tông gb.<br /> lượng riêng(iii)của Mô vậthình liệu trong như vùng<br /> sàn đặcnày gb0 nhỏ hơn dày khối lượng riêng của cao bê htông gb.<br /> C<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> phần nấm bình thường có chiều h, phần sàn rỗng có chiều<br /> Chiều dày sàn thay thế h0 và khối lượng riêng<br /> được mô hình thay thế bằng sàn đặc có chiều dày h vớicủa vật liệu thay thế gb0b được xác<br /> khối lượng riêng của bê tông γ . Chiều dày định<br /> g<br /> 0<br /> Chiều dày sàn thay thế h và khối lượng riêng của vật liệu thay thế được xác định<br /> N<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> sàn thay thế h0 được xác0 định bằng cách quy đổi khối lượng tương đương giữa sàn rỗng b0 và sàn đặc<br /> bằng cách<br /> thay thế. Phương pháp mô hình hóa này có thể không phản ánh sát thực nhất sự làm việc của cấu kiệnđương<br /> quy đổi mô men quán tính qua mặt phẳng sàn và khối lượng tương<br /> bằng cách quy tuy đổi môcómen quán tính qua mặt phẳng sànchovàviệckhối lượng tương đương<br /> giữa phân tố sànnhiên rỗng sang sàn đặc.hành Đây là vàphương pháp hiệnkiểm đang đượcứng các xử kỹ sư<br /> U<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> sàn rỗng, ưu điểm là thực nhanh dễ, phù hợp tra nhanh<br /> giữa phân độngtốcủasàn rỗng<br /> kết cấu sanglượng<br /> khi khối sàncủađặc. sàn thayĐây thế là<br /> khôngphương<br /> thay đổi. pháp hiện đang được các kỹ sư<br /> thực hành(iv) trong việcthay<br /> Mô hình phân tíchbộvàphần<br /> thế toàn thiếtnấmkế và kết<br /> phầncấu sử dụng<br /> sàn rỗng có chiều sàn caorỗng.<br /> h bằng sàn đặc có cùng<br /> thực hành trong việc phân tích và thiết kế kết cấu sử dụng sàn<br /> chiều dày h0 với khối lượng riêng của bê tông γb . Chiều dày sàn thay thế h0 được xác định bằng cách<br /> rỗng.<br /> quymô<br /> (ii) hìnhlượng<br /> đổi khối phần của nấm<br /> toàn bộnhư phần sàn nấm và đặc sànbình thường<br /> rỗng tương đươngcó vớichiều<br /> khối lượngdàycủa h,sànphần sàn rỗng<br /> đặc thay<br /> (ii)<br /> có chiều mô<br /> thế.cao hình<br /> Cũnghnhư được phần<br /> phương nấm<br /> môpháp hình như<br /> (iii),thay sàn đặc<br /> thế mô<br /> giải pháp bằng bình<br /> hìnhsàn thường<br /> này cóđặc ưu có có<br /> điểmcùng chiều<br /> là thựcchiều dày h,<br /> dày và<br /> hành nhanh phần<br /> h với sàn<br /> các rỗng<br /> dễ, phù đặc<br /> chiềuvềcao<br /> cótrưng hợp<br /> độ<br /> cho hcứng<br /> đượccủa<br /> việc kiểm môtiết<br /> tra hình<br /> nhanh ứng<br /> diện thay thếthay<br /> xử động của bằng sàn<br /> kết cấu khi<br /> vàđặc<br /> khối cólượng<br /> lượng cùng riêng<br />