Dầm chuyển và ứng dụng dầm chuyển trong xây dựng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.03 MB, 82 trang )

LờI CảM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Đại Minh đã tận tình giúp đỡ,
hớng dẫn, chỉ bảo và đa ra nhiều ý kiến quý báu cũng nh tạo điều kiện thuận
lợi cho tác giả trong quá trình hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn tập thể và ban Giám đốc Công ty MADI, cũng nh
gia đình và bạn bè đã động viên và giúp đỡ tác giả trong thời gian học cao học
và trong quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Với thời gian nghiên cứu cũng nh năng lực của bản thân còn nhiều hạn
chế, luận văn chắc không tránh khỏi những thiếu sót, tồn tại. Tác giả mong
muốn nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp quý báu từ phía các nhà khoa học, các
thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để luận văn đợc hoàn thiện hơn.
Hà nội, tháng 02 năm 2011
Nguyễn Nhật Tâm
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan công trình khoa học này là của riêng tôi, do tôi trực tiếp
làm dới sự hớng dẫn tận tình của TS Nguyễn Đại Minh.
Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực cha từng
đợc ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.
Học viên
Nguyễn Nhật Tâm
Mục lục
PHầN Mở đầu 1
Chơng 1 Tổng quan về dầm chuyển và áp dụnG dầm chuyển trong xây dựng 2
Chơng 2 20
NGHIÊN CứU KHả NĂNG CHịU LựC Và Sự ứng xử của dầm chuyển (DầM CAO)
20
Chơng 3 40
Ví Dụ, KIếN NGHị QUY TRìNH TíNH TOáN THIếT Kế DầM CHUYểN và CáC
VấN Đề THUộC Về CấU TạO Và THI CÔNG DầM CHUYểN TRONG ĐIềU KIệN
VIệT NAM 41
KếT LUậN và kiến nghị 71

t
Độ bền kéo cắt của khối trụ bê tông
f
y
Độ bền chảy dẻo đặc trng của cốt thép không ứng suất
trớc
h Chiều cao dầm.
h
0
(h
a
) Chiều cao làm việc của tiết diện (chiều cao hiệu quả của dầm).
l Nhịp của dầm xác định theo trung tâm của các gối tựa.
M
U
Mômen uốn giới hạn
V Lực cắt giới hạn
V
1
Khả năng chịu cắt của dầm chỉ do bê tông và cốt thép chính.
V
1c
Khả năng chịu cắt của dầm chỉ do bê tông.
V
1s
Khả năng chịu cắt của dầm chỉ do cốt thép chính gây ra.
V
2
Khả năng chịu cắt còn thiếu.
y Chiều cao tại đó thanh cốt thép sờn dầm điển hình giao

với vết nứt chéo, đợc thể hiện bằng nét chấm trên hình.

Là góc hợp bởi thanh cốt thép đang đợc xem xét với vết
nứt chéo
m

Hệ số an toàn riêng đối với độ bền của vật liệu.
3. Chữ viết tắt
BTCT Bê tông cốt thép.
PTHH Phần tử hữu hạn.
Danh mục các bảng
Bảng 3.1: ứng suất pháp tại nút
Bảng 3.2: Bảng tính chi tiết các giá trị
Bảng 3.3: Lực cắt tại các nút
Bảng 3.4: Chuyển vị thẳng tải các nút
Bảng 3.5: So sánh kết quả giữa phơng pháp giải tích và mô hình PTHH
Bảng 3.6: Mối liên hệ giữa f
cu
và f
y
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Hình 1.1: Thí nghiệm trên một dầm cao lớn (Kông và Kubik, 1991)
Hình 1.2: Dầm chuyển của tòa nhà The Legacy at Millennium Park –
Chicago – Mỹ
Hình 1.3: Dầm chuyển của tòa nhà The Legacy at Millennium Park –
Chicago – Mỹ
Hình 1.4: Dầm chuyển kết nối với chu vi tờng bê tông – Tòa nhà Trump
International Hotel and Tower – Chicago – Mỹ
Hình 1.5: Vị trí giao nhau của các dầm chuyển – Tòa nhà Trump
International Hotel and Tower – Chicago – Mỹ

Hình 1.6: Dầm chuyển của tòa nhà Grand Street Hotel New York – Mỹ
Hình 1.7: Dầm chuyển của tòa nhà Grand Street Hotel New York – Mỹ
Hình 1.8: Dầm chuyển của tòa nhà Grand Street Hotel New York – Mỹ
Hình 1.9: Dầm chuyển của tòa nhà ideo MORPH 38 – Bangkok – Thái Lan
Hình 1.10: Công nhân đang thi công dầm chuyển – Tòa nhà Grand Hyatt
Kuala Lumpur – Kuala Lumpur – Malaysia
Hình 1.11: Lắp dựng hệ thống dàn đỡ dầm chuyển – Tòa nhà The Issara
Ladprao – Bangkok – Thái Lan
Hình 1.12: Công nhân đang lắp đặt cốt thép dầm chuyển – Tòa nhà The
Issara Ladprao – Bangkok – Thái Lan
Hình 1.13: Dầm chuyển tòa nhà Bộ Công An
Hình 1.14: Dầm chuyển tòa nhà Bộ Công An
Hình 1.15: Thi công dầm chuyển tòa nhà Donphin Plaza
Hình 1.16: Thi công dầm chuyển tòa nhà Donphin Plaza
Hình 1.17: Thi công dầm chuyển tòa nhà Donphin Plaza
Hình 1.18: Thi công dầm chuyển tòa nhà Donphin Plaza
Hình 2.1: Sự phá hoại do uốn
Hình 2.2: Biểu đồ phân bố ứng suất
Hình 2.3: Biểu đồ phân bố ứng suất tại tiết diện giữa và 1/4 nhịp
Hình 2.4: Quỹ đạo ứng suất
Hình 2.5: Sơ đồ tính toán khả năng chịu uốn cho dầm
Hình 2.6: Chế độ phá hoại A
Hình 2.7: Chế độ phá hoại B
Hình 2.8: Chế độ phá hoại C
Hình 2.9: Sơ đồ tính toán khả năng chịu cắt của dầm chuyển
Hình 2.10: ứng suất gối tựa ở phía trên gối tựa dài
Hình 2.11: Biểu đồ phân bố ứng suất ngang trong một mặt phẳng ở dới tải
trọng tập trung Q
Hình 2.12: Sự kết hợp của tải trọng tập trung và ứng suất uốn do tải trọng tập
trung

Hình 2. 13: Dầm một nhịp H/L = 2/3 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tải
trọng tập trung ở giữa nhịp
Hình 2.14: Dầm một nhịp H/L = 2/3 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tải
trọng tập trung tại 2 điểm ở 1/4 nhịp
Hình 2.15: Dầm một nhịp H/L = 1.0 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tải
trọng tập trung ở giữa nhịp
Hình 2.16: Dầm một nhịp H/L = 1.0 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tải
trọng tập trung tại 2 điểm ở 1/4 nhịp
Hình 2.17: Dầm một nhịp H/L = 4/3 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tải
trọng tập trung ở giữa nhịp
Hình 2.18: Dầm một nhịp H/L = 4/3 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tải
trọng tập trung tại 2 điểm ở 1/4 nhịp
Hình 3.1: Mô hình chống – giằng trong dầm cao
Hình 3.2: Sơ đồ
Hình 3.3: Biểu đồ lực cắt và mômen
Hình 3.4: Sơ đồ kết cấu
Hình 3.5: Phân bố ứng suất pháp trong dầm
Hình 3.6: Lực cắt tại các nút thuộc tiết diện ngàm
Hình 3.7: Sơ đồ chuyển vị
Hình 3.8: Phân bố ứng suất pháp tại tiết diện ngàm theo PP PTHH
Hình 3.9: Tác dụng của ngẫu lực
Hình 3.10: Ví dụ 1
Hình 3.11: Phân bố ứng suất trong dầm
Hình 3.12: Biểu đồ phân bố ứng suất pháp tại vị trí giữa dầm
Hình 3.13: Sơ đồ cánh tay đòn của cốt thép chịu kéo
Hình 3.14: Bố trí cốt thép chịu cắt
Hình 3.15: Ví dụ 2
Hình 3.16: Phân bố ứng suất trong dầm
Hình 3.17: Biểu đồ phân bố ứng suất pháp tại giữa dầm
Hình 3.18: Sơ đồ cánh tay đòn của cốt thép chịu kéo

Hình 3.19: Bố trí cốt thép chịu cắt
Hình 3.20: Sơ đồ cấu tạo dầm chuyển
1
PHầN Mở đầu
1. Mục đích nghiên cứu
Do hiện nay ở Việt Nam cha có tiêu chuẩn hay hớng dẫn kỹ thuật chính
thức nào về tính toán và thiết kế dầm chuyển (dầm cao) bê tông cốt thép, bê
tông ứng lực trớc, bê tông cốt cứng trong các công trình cao tầng dân dụng,
việc thiết kế thờng đợc tính toán với hệ số an toàn tổng thể lớn hoặc theo các
tài liệu kỹ thuật chuyên ngành của nớc ngoài. Vì vậy, đề tài luận văn này sẽ
tập trung làm rõ về khả năng chịu lực và sự ứng xử của dầm chuyển khi chịu
tải trọng lớn (ví dụ: khi sử dụng dầm hay sàn chuyển đỡ các cột, vách và các
cột vách này đỡ nhiều tầng ở phía trên dầm hay sàn chuyển). Trên cơ sở đó,
kiến nghị phơng pháp tính toán và thiết kế loại dầm này trong điều kiện Việt
Nam (theo Tiêu chuẩn Bê tông Cốt thép hiện hành).
2. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
Các nhiệm vụ chính của đề tài là:
Làm rõ khi nào phải sử dụng dầm chuyển trong kết cấu bê tông cốt thép
cao tầng dân dụng (giải pháp kết cấu dầm chuyển đợc sử dụng thích hợp hơn
so với kết cấu dàn, vòm hoặc kết cấu dầm có thêm gối đỡ ở giữa, trên cơ sở
cân nhắc các yếu tố kiến trúc công năng sử dụng, kinh tế và kỹ thuật của công
trình).
Làm rõ khả năng chịu lực (uốn, cắt) ở trạng thái giới hạn thứ nhất (độ
bền hay cực hạn) và ở trạng thái giới hạn thứ hai (giới hạn sử dụng: võng, nứt)
của dầm chuyển khi chịu tải trọng lớn.
Làm rõ về vấn đề bố trí cốt thép chịu uốn, chịu cắt. Ngoài ra cần lu ý một
số vấn đề khác về cấu tạo dầm và các vấn đề khi đổ bê tông với dầm có chiều
cao lớn từ 2m trở lên hoặc tại khu vực bố trí cốt thép quá dày.
Kiến nghị phơng pháp tính toán và thiết kế dầm chuyển căn cứ theo Tiêu
chuẩn Bê tông Cốt thép hiện hành của Việt Nam, cấp độ bền bê tông, mác

thép và cách lựa chọn hệ số độ tin cậy của vật liệu (hệ số an toàn riêng của vật
liệu) hợp lý.
3. Phạm vi và phơng pháp nghiên cứu
2
Phạm vi nghiên cứu sự ứng xử của dầm chuyển bê tông cốt thép thờng.
Phơng pháp nghiên cứu là phơng pháp lý thuyết (giải tích kết hợp với mô hình
bằng phơng pháp phần tử hữu hạn), tìm hiểu và sử dụng các kết quả thực
nghiệm và mô hình phá hoại cũng nh các phơng pháp tính toán đã đợc công
nhận và ứng dụng ở nớc ngoài, từ đó kiến nghị chấp nhận áp dụng trong điều
kiện Việt Nam với các hệ số an toàn riêng của vật liệu bê tông và cốt thép phù
hợp.
4. Bố cục luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận chung, nội dung luận văn đợc trình bày
gồm 3 chơng:
Chơng 1: Tổng quan về dầm chuyển và áp dụng dầm chuyển trong xây
dựng.
Chơng 2: Nghiên cứu khả năng chịu lực và sự ứng xử của dầm chuyển.
Chơng 3: Ví dụ, Kiến nghị quy trình tính toán thiết kế dầm chuyển và
các vấn đề thuộc về cấu tạo và thi công dầm chuyển trong điều kiện Việt
Nam.
Chơng 1
Tổng quan về dầm chuyển và áp dụnG dầm chuyển
trong xây dựng
1.1. Lý do sử dụng dầm chuyển trong kết cấu nhà cao tầng
Các tòa nhà cao tầng hiện nay tại các đô thị lớn nh Hà Nội, thành phố Hồ
Chí Minh, do mặt bằng không lớn nên có công năng là sự kết hợp của nhiều
dịch vụ khác nhau. Các khu dới của tòa nhà thờng đợc sử dụng làm bãi đậu xe,
trung tâm thơng mại, phòng họp, vờn treo hoặc các không gian mở cho những
chức năng theo yêu cầu của chủ đầu t, trong khi đó ở các tầng phía trên thờng
là các căn hộ và văn phòng với hệ kết cấu cột vách phân chia không gian sử

dụng. Với cấu trúc không giản mở ở phía dới và hệ kết cấu cột vách ở phía
trên, đòi hỏi phải có một kết cấu chuyển vợt nhịp lớn giữa khu trên và khu dới
của tòa nhà cao tầng. Các kết cấu chuyển này cho đến nay đợc chấp nhận sử
3
dụng do yêu cầu kiến trúc mặc dù về mặt kết cấu giải pháp dầm chuyển có thể
không thích hợp nếu xét đến tính đều đặn theo chiều cao nhà hay trên mặt
bằng khi chịu tải trọng động đất.
Kết cấu chuyển có thể đợc hiểu nh là một kết cấu chịu uốn/cắt có khả
năng vợt nhịp lớn, dùng để chịu tải trọng từ cột hay vách tác dụng ở phía trên
sau đó phân phối lại chúng và truyền xuồng hệ kết cấu cột phía dới. Trong nhà
cao tầng hệ kết cấu chuyển có thể ở dới dạng dầm chuyển, giàn, vòm hay dầm
có thêm gối đỡ ở giữa.
Do yêu cầu kết cấu chuyển phải có khả năng vợt nhịp và chịu tải trọng
lớn từ trên truyền xuống nên loại kết cấu này thờng có độ cứng và kích thớc
hình học (chiều cao, bề rộng tiết diện) lớn hơn so với các kết cấu truyền
thống.
Đối với kết cấu chuyển dới dạng là vòm hay dầm có thêm gối đỡ ở giữa
khi sử dụng sẽ gây chia cắt không gian ở phía bên trong nhà, không đáp ứng
đợc yêu cầu về công năng sử dụng và tính thẩm mỹ.
Còn với kết cấu chuyển ở dạng giàn thép với u điểm là khả năng vợt đợc
nhịp lớn, nhng để chịu đợc tải trọng lớn thì cần phải có một hệ kết cấu giàn
với kích thớc rất lớn mặt khác để thiết kế và thi công với một kết cấu giàn lớn
nh vậy là hết sức phức tạp, dẫn đến chi phí đầu t cao không mang lại hiệu quả
về kinh tế.
Vì vậy, trên thực tế ngời ta thờng dùng kết cấu chuyển là dầm chuyển bê
tông cốt thép (BTCT) cho nhà cao tầng.
1.2. Tổng quan về dầm chuyển
1.2.1. Khái niệm về dầm chuyển (Transfer beams hay Transfer girders).
Dầm chuyển BTCT là một loại dầm thờng có độ cứng và tiết diện hình
học tơng đối lớn, có tác dụng thay đổi trạng thái làm việc của hệ kết cấu từ hệ

dầm cột chịu lực sang hệ dầm vách chịu lực hoặc hệ dầm cột nhng với số lợng
cột phía trên dầm nhiều hơn số lợng cột phía dới dầm.
1.2.2. Lý thuyết tính toán
Cấu kiện dầm chịu uốn đợc nghiên cứu và tính toán với hai thông số đặc
4
trng: chiều cao tiết diện và nhịp dầm. Theo quan điểm cơ học thì chiều cao
của dầm cha phản ánh đầy đủ bản chất sự làm việc của cấu kiện này. Sự làm
việc của dầm (dầm thông thờng hay dầm cao) thờng căn cứ vào tỷ lệ giữa
chiều cao và nhịp của dầm hoặc tỷ số giữa nhịp chịu cắt của dầm (khoảng
cách từ gối tựa đến điểm đặt lực tập trung) với chiều cao tiết diện dầm.
Trong cấu kiện BTCT đối với cấp tải trọng thông thờng, tiết diện hình
học của dầm đợc lựa chọn sơ bộ thông qua tỷ lệ giữa chiều cao và nhịp của
dầm thờng khoảng từ 1:12 đến 1:08 đối với dầm chính và 1:20 đến 1:12 đối
với dầm phụ. Các dầm này đợc xem là dầm thông thờng và việc tính toán loại
cấu kiện này đợc tiến hành theo các lý thuyết quen thuộc của kết cấu BTCT,
dựa trên cơ sở chấp nhận một số giả thiết của sức bền vật liệu.
Nh đã đề cập, kết cấu dầm chuyển có các đặc điểm là chịu tác dụng của
tải trọng lớn, chiều cao dầm là khá lớn. Điều này có nghĩa là tỷ lệ giữa chiều
cao tiết diện và nhịp của dầm là nhỏ. Với loại dầm này thì giả thiết về tiết diện
phẳng không còn thích hợp. Hệ quả kéo theo là sự phân bố ứng suất và biến
dạng trên mặt cắt dầm có những thay đổi khác hẳn so với kết cấu dầm chịu
uốn thông thờng. Đây là điểm khác biệt cơ bản của kết cấu dầm chuyển.
Vì những lý do này mà phơng pháp tính toán dầm chuyển (transfer
beam) đợc dựa trên lý thuyết của tính toán của dầm cao (deep beam) và đã đợc
chấp nhận, áp dụng trong tiêu chuẩn thiết kế của một số nớc trên thế giới
(CIRIA Guide 2, ACI 318, Eurocode 2, CEB-FIP, CAN3-A23.3-M84). Vì vậy,
trong luận văn này, việc tính toán thiết kế dầm chuyển BTCT có thể hiểu là
tính toán thiết kế dầm cao BTCT.
1.2.3. Lịch sử phát triển lý thuyết tính toán dầm cao (Deep beam)
Lý thuyết tổng quan về tính toán dầm cao BTCT đã đợc trình bày và tổng

kết bởi Albritton (1965), Hiệp hội Xi măng và Bê tông (C&CA 1969), Hiệp
hội Nghiên cứu và Thông tin Công nghệ Xây dựng (CIRIA 1977). Sau đó đã
đợc nghiên cứu bổ sung bởi Tang và Wong (1987), Chemrouk (1988). Những
nghiên cứu đầu tiên này, đã chỉ ra rằng hầu hết các dầm cao làm việc trong
giai đoạn đàn hồi. Tất nhiên, ngày nay các nghiên cứu dựa trên mô hình đàn
hồi dễ dàng đợc thực hiện bằng phơng pháp sai phân hữu hạn và phần tử hữu
hạn (Coates và cộng sự 1988, Zienkiewicz và Taylor 1989). Tuy nhiên, một bất
5
lợi quan trọng của nghiên cứu dựa trên mô hình đàn hồi là các giả thiết về vật
liệu đồng chất, đẳng hớng và tuân theo định luật Hooke. Do đó khó có hớng
dẫn đầy đủ cho việc thiết kế thực tế [16].
Vì vậy, cần phải tiến hành các nghiên cứu có xét đến trạng thái phi đàn
hồi (đặc biệt là các dạng hay cơ chế phá hoại) của dầm cao trong đó cách
nghiên cứu tốt nhất là nghiên cứu thực nghiệm. Trong những thập niên 1960,
hệ thống có thể thí nghiệm đến tải trọng giới hạn đợc thử nghiệm bởi Paiva &
Siess (1965) và Loenhardt & Walther (1966). Những thử nghiệm này đã đạt đ-
ợc một bớc tiến lớn trong nghiên cứu về dầm cao [16].
Hình 1.1: Thí nghiệm trên một dầm cao lớn (Kông & Kubik 1991) [16]
Trong cuối những năm 1960 của thế kỷ trớc một chơng trình dài hạn đã
đợc khởi xớng bởi GS.Kong và hiện vẫn tiếp tục đợc nghiên cứu tại Đại học
Newcastle upon Tyne (nơi GS Kong làm việc), thí nghiệm phá hoại đã đợc
thực hiện trên hơn 490 dầm cao, trong đó bao gồm các mẫu dầm có trọng lợng
6
4,5 T (Hình 1.1) và các dầm có độ mảnh lớn với tỷ lệ chiều cao (h)/chiều rộng
dầm (b) (hay h/b) lên đến 67 (Kong và cộng sự 1986, Kong & Kubik 1991)
[16].
Các giải pháp của vấn đề dầm cao sử dụng khái niệm dẻo đã đợc báo cáo
bởi Nielsen (1971), Braestrup & Nielsen (1983). Nghiên cứu của Kong và
Robins năm 1971 đã chỉ ra rằng cốt thép bố trí xiên trong sờn dầm đã đạt hiệu
quả đối với dầm cao. Điều này cũng đã đợc khẳng định thêm bởi Kong và

Singh (1972). Kong và cộng sự (1972a), ngời cũng đã đề xuất một phơng pháp
so sánh sự ảnh hởng của số lợng các loại cốt thép trong sờn dầm (Kong và
cộng sự 1972b.) [16].
Năm 1973 Kong và Sharp đã tìm ra cờng độ và cách thức phá hoại của
dầm cao có thêm lỗ mở, từ đó họ đã đề xuất ra công thức tính toán tải trọng
giới hạn, sau đó đã đợc chỉnh sửa lại vào những năm 1977 và 1978. Cũng
trong năm 1973 Robins và Kong sử dụng phơng pháp phần tử hữu hạn dự
đoán tải trọng giới hạn và sự hình thành các vết nứt trong dầm cao, đến năm
1977 Taner và cộng sự đã chỉ ra rằng phơng pháp phần tử hữu hạn sẽ cho kết
quả tốt nhất khi áp dụng cho dầm cao có cánh [16].
Đến năm 1974 Kong và Singh đã nghiên khả năng làm việc và sự phá
hoại của dầm cao dới tác dụng của tải trọng lặp [16].
Năm 1982 Garcia là một trong những ngời đầu tiên thực hiện các thí
nghiệm về sự mất ổn định trên một loạt các dầm cao bê tông có độ mảnh lớn,
sau đó đã đợc Kong và cộng sự tiếp tục thí nghiệm vào năm 1986 [16].
Năm 1987 Mau và Hsu áp dụng các lý thuyết mô hình giàn để tính toán
cho dầm cao [16].
Năm 1988 Kotsovos đã nghiên cứu toàn diện dầm cao với nguyên nhân
cơ bản là sự phá hoại do cắt [16].
1.3. áp dụng dầm chuyển BTCT trong xây dựng
1.3.1. Các loại dầm chuyển BTCT
Trong xây dựng thông thờng có 2 loại dầm chuyển dới dạng BTCT: dầm
thờng và dầm ứng lực trớc. Dầm chuyển BTCT thờng là dầm chuyển đợc chế
7
tạo bằng BTCT truyền thống. Dầm chuyển ứng lực trớc là dầm chuyển đợc chế
tạo bằng BTCT kết hợp với cốt thép cờng độ cao đợc kéo căng tạo ứng suất
nén trong bê tông. Trong đó có thể chỉ dùng cốt thép cờng độ cao để tạo ứng
suất trớc cho bê tông hoặc kết hợp cả với cốt thép thờng.
1.3.2. Một số công trình sử dụng kết cấu dầm chuyển
a. Trên thế giới.

Trên thế giới dầm chuyển BTCT đợc sử dụng nhiều ở các thành phố lớn
nh Mỹ, Hong Kong, Malaysia, Singapore, Bangkok (Thái Lan) v.v. Dới đây là
hình ảnh một số kết cấu dầm chuyển BTCT đợc thi công ở Chicago (Mỹ, Hình
1.1 – 1.5), ở New York (Hình 1.6 – 1.8), ở Malaysia (Hình 1.9) và ở Bangkok
(Hình 1.10 – 1.12). Có thể nói, dầm chuyển thờng đợc sử dụng khi vợt các
không gian lớn trong các tòa nhà đa chức năng [20].
8
H×nh 1.2: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ The Legacy at Millennium Park –
Chicago – Mü [20]
9
H×nh 1.3: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ The Legacy at Millennium Park –
Chicago – Mü [20]
H×nh 1.4: DÇm chuyÓn kÕt nèi víi chu vi têng bª t«ng – Tßa nhµ Trump
International Hotel and Tower – Chicago – Mü [20]
10
H×nh 1.5: VÞ trÝ giao nhau cña c¸c dÇm chuyÓn – Tßa nhµ Trump
International Hotel and Tower – Chicago – Mü [20]
11
H×nh 1.6: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ Grand Street Hotel
New York – Mü [20]
12
H×nh 1.7: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ Grand Street Hotel
New York – Mü [20]
H×nh 1.8: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ Grand Street Hotel
New York – Mü [20]
13
H×nh 1.9: C«ng nh©n ®ang thi c«ng dÇm chuyÓn – Tßa nhµ Grand Hyatt Kuala
Lumpur – Kuala Lumpur – Malaysia [20]
H×nh 1.10: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ ideo MORPH 38
Bangkok – Th¸i Lan [20]

14
Hình 1.11: Lắp dựng hệ thống dàn đỡ dầm chuyển – Tòa nhà The Issara
Ladprao – Bangkok – Thái Lan [20]
Hình 1.12: Công nhân đang lắp đặt cốt thép dầm chuyển – Tòa nhà The
Issara Ladprao – Bangkok – Thái Lan [20]
b. ở Việt Nam
15
Có thể nói hệ dầm chuyển thuộc lớp đầu tiên đợc áp dụng trong tòa nhà
của Khách sạn Melia Hà Nội năm 1997. Khi bố trí khu hội trờng, nhà hàng ở
tầng 1 và 2 của khu phức hợp khách sạn – văn phòng T vấn thiết kế đã sử dụng
hệ dầm chuyển (transferring girders). Tòa nhà này đã sử dụng giải pháp sàn
phẳng BTCT, lõi cứng và hệ dầm chuyển ở tầng 1 và 2 cho khu hội trờng. Tại
thời điểm này các dạng kết cấu còn ít đợc sử dụng ở nớc ta.
Năm 2003, tòa nhà 34 tầng đợc khởi công xây dựng tại Khu đô thị Trung
Hoà – Nhân Chính cũng sử dụng giải pháp kết cấu dầm chuyển. Toà nhà 34
tầng là toà nhà cao nhất hiện nay (tòa nhà Keang Nam và một số tòa khác cao
hơn nhng đang thi công) tại Hà Nội với chiều cao 136m, diện tích xây dựng
3500 m
2
, tổng diện tích xây dựng 80000 m
2
. Trong đó có 1 tầng hầm diện tích
5000 m
2
, 2 tầng dịch vụ văn phòng có diện tích 6000 m
2
, 31 tầng ở với diện
tích xấp xỉ 60000 m
2
và 1 tầng nhà hàng đợc bố trí tại tầng 34. Đây là công

trình siêu cao tầng (hơn 100 m) đầu tiên, vì vậy từ khâu thiết kế đến khâu thi
công giám sát chất lợng đều phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho
dự án nghiêm ngặt. Dầm chuyển đợc đặt ở tầng kỹ thuật với kích thớc chiều
rộng b=1800-:-2700mm, chiều cao h=2150mm, sàn dày 300mm. Khối lợng
bêtông >3500m
3
, dầm sàn bê tông liền khối đổ một lần không để mạch ngừng.
Công trình: Trụ sở Bộ công an đang đợc xây dựng trên đờng Phạm
Hùng, Hà Nội cũng dùng giải pháp kết cấu dầm chuyển. Kết cấu của công
trình là kết cấu thép, do đó, dầm chuyển cũng đợc làm bằng kết cấu thép.
Hình 1.13 đến 1.14 dầm chuyển tòa nhà Bộ Công An [20].
16
H×nh 1.13: DÇm chuyÓn tßa nhµ Bé C«ng An [20]
H×nh 1.14 DÇm chuyÓn tßa nhµ Bé C«ng An [20]
C«ng tr×nh: Toµ nhµ cao cÊp WESTA cao 28 tÇng vµ 3 tÇng hÇm; §Þa

tàI liệu tham khảo 72danh mục các thuật ngữ, ký hiệu và chữ viết tắt1. Các thuật ngữDầm chuyển (Transfer beams hay Transfer girders): Dầm chuyển BTCTlà một loại dầm thờng có độ cứng và tiết diện hình học tơng đối lớn, có tácdụng thay đổi trạng thái làm việc của hệ kết cấu từ hệ dầm cột chịu lực sanghệ dầm vách chịu lực hoặc hệ dầm cột nhng với số lợng cột phía trên dầmnhiều hơn số lợng cột phía dới dầm.Dầm cao (Deep beam): Dầm cao BTCT là dầm có tỉ số giữa nhịp và chiềucao bé hơn hoặc bằng 2,5.2. Các ký hiệuA Diện tích của riêng cốt thép sờn dầmDiện tích của các thanh cốt thép chính chịu kéoNhịp chịu cắt (khoảng cách từ mép tải đến mặt trong củagối tựa)b Bề rộng tiết diện dầmHệ số của bê tông.Hệ số của cốt thép.cuĐộ bền đặc trng của khối bê tông lập phơngĐộ bền kéo cắt của khối trụ bê tôngĐộ bền chảy dẻo đặc trng của cốt thép không ứng suấttrớch Chiều cao dầm.(h) Chiều cao làm việc của tiết diện (chiều cao hiệu quả của dầm).l Nhịp của dầm xác định theo trung tâm của các gối tựa.Mômen uốn giới hạnV Lực cắt giới hạnKhả năng chịu cắt của dầm chỉ do bê tông và cốt thép chính.1cKhả năng chịu cắt của dầm chỉ do bê tông.1sKhả năng chịu cắt của dầm chỉ do cốt thép chính gây ra.Khả năng chịu cắt còn thiếu.y Chiều cao tại đó thanh cốt thép sờn dầm điển hình giaovới vết nứt chéo, đợc thể hiện bằng nét chấm trên hình.Là góc hợp bởi thanh cốt thép đang đợc xem xét với vếtnứt chéoHệ số an toàn riêng đối với độ bền của vật liệu.3. Chữ viết tắtBTCT Bê tông cốt thép.PTHH Phần tử hữu hạn.Danh mục các bảngBảng 3.1: ứng suất pháp tại nútBảng 3.2: Bảng tính chi tiết các giá trịBảng 3.3: Lực cắt tại các nútBảng 3.4: Chuyển vị thẳng tải các nútBảng 3.5: So sánh kết quả giữa phơng pháp giải tích và mô hình PTHHBảng 3.6: Mối liên hệ giữa fcuvà fDanh mục các hình vẽ, đồ thịHình 1.1: Thí nghiệm trên một dầm cao lớn (Kông và Kubik, 1991)Hình 1.2: Dầm chuyển của tòa nhà The Legacy at Millennium Park -Chicago – MỹHình 1.3: Dầm chuyển của tòa nhà The Legacy at Millennium Park -Chicago – MỹHình 1.4: Dầm chuyển kết nối với chu vi tờng bê tông – Tòa nhà TrumpInternational Hotel and Tower – Chicago – MỹHình 1.5: Vị trí giao nhau của các dầm chuyển – Tòa nhà TrumpInternational Hotel and Tower – Chicago – MỹHình 1.6: Dầm chuyển của tòa nhà Grand Street Hotel New York – MỹHình 1.7: Dầm chuyển của tòa nhà Grand Street Hotel New York – MỹHình 1.8: Dầm chuyển của tòa nhà Grand Street Hotel New York – MỹHình 1.9: Dầm chuyển của tòa nhà ideo MORPH 38 – Bangkok – Thái LanHình 1.10: Công nhân đang thi công dầm chuyển – Tòa nhà Grand HyattKuala Lumpur – Kuala Lumpur – MalaysiaHình 1.11: Lắp dựng hệ thống dàn đỡ dầm chuyển – Tòa nhà The IssaraLadprao – Bangkok – Thái LanHình 1.12: Công nhân đang lắp đặt cốt thép dầm chuyển – Tòa nhà TheIssara Ladprao – Bangkok – Thái LanHình 1.13: Dầm chuyển tòa nhà Bộ Công AnHình 1.14: Dầm chuyển tòa nhà Bộ Công AnHình 1.15: Thi công dầm chuyển tòa nhà Donphin PlazaHình 1.16: Thi công dầm chuyển tòa nhà Donphin PlazaHình 1.17: Thi công dầm chuyển tòa nhà Donphin PlazaHình 1.18: Thi công dầm chuyển tòa nhà Donphin PlazaHình 2.1: Sự phá hoại do uốnHình 2.2: Biểu đồ phân bố ứng suấtHình 2.3: Biểu đồ phân bố ứng suất tại tiết diện giữa và 1/4 nhịpHình 2.4: Quỹ đạo ứng suấtHình 2.5: Sơ đồ tính toán khả năng chịu uốn cho dầmHình 2.6: Chế độ phá hoại AHình 2.7: Chế độ phá hoại BHình 2.8: Chế độ phá hoại CHình 2.9: Sơ đồ tính toán khả năng chịu cắt của dầm chuyểnHình 2.10: ứng suất gối tựa ở phía trên gối tựa dàiHình 2.11: Biểu đồ phân bố ứng suất ngang trong một mặt phẳng ở dới tảitrọng tập trung QHình 2.12: Sự kết hợp của tải trọng tập trung và ứng suất uốn do tải trọng tậptrungHình 2. 13: Dầm một nhịp H/L = 2/3 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tảitrọng tập trung ở giữa nhịpHình 2.14: Dầm một nhịp H/L = 2/3 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tảitrọng tập trung tại 2 điểm ở 1/4 nhịpHình 2.15: Dầm một nhịp H/L = 1.0 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tảitrọng tập trung ở giữa nhịpHình 2.16: Dầm một nhịp H/L = 1.0 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tảitrọng tập trung tại 2 điểm ở 1/4 nhịpHình 2.17: Dầm một nhịp H/L = 4/3 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tảitrọng tập trung ở giữa nhịpHình 2.18: Dầm một nhịp H/L = 4/3 C/L = 1/20. Chịu tác dụng của tảitrọng tập trung tại 2 điểm ở 1/4 nhịpHình 3.1: Mô hình chống – giằng trong dầm caoHình 3.2: Sơ đồHình 3.3: Biểu đồ lực cắt và mômenHình 3.4: Sơ đồ kết cấuHình 3.5: Phân bố ứng suất pháp trong dầmHình 3.6: Lực cắt tại các nút thuộc tiết diện ngàmHình 3.7: Sơ đồ chuyển vịHình 3.8: Phân bố ứng suất pháp tại tiết diện ngàm theo PP PTHHHình 3.9: Tác dụng của ngẫu lựcHình 3.10: Ví dụ 1Hình 3.11: Phân bố ứng suất trong dầmHình 3.12: Biểu đồ phân bố ứng suất pháp tại vị trí giữa dầmHình 3.13: Sơ đồ cánh tay đòn của cốt thép chịu kéoHình 3.14: Bố trí cốt thép chịu cắtHình 3.15: Ví dụ 2Hình 3.16: Phân bố ứng suất trong dầmHình 3.17: Biểu đồ phân bố ứng suất pháp tại giữa dầmHình 3.18: Sơ đồ cánh tay đòn của cốt thép chịu kéoHình 3.19: Bố trí cốt thép chịu cắtHình 3.20: Sơ đồ cấu tạo dầm chuyểnPHầN Mở đầu1. Mục đích nghiên cứuDo hiện nay ở Việt Nam cha có tiêu chuẩn hay hớng dẫn kỹ thuật chínhthức nào về tính toán và thiết kế dầm chuyển (dầm cao) bê tông cốt thép, bêtông ứng lực trớc, bê tông cốt cứng trong các công trình cao tầng dân dụng,việc thiết kế thờng đợc tính toán với hệ số an toàn tổng thể lớn hoặc theo cáctài liệu kỹ thuật chuyên ngành của nớc ngoài. Vì vậy, đề tài luận văn này sẽtập trung làm rõ về khả năng chịu lực và sự ứng xử của dầm chuyển khi chịutải trọng lớn (ví dụ: khi sử dụng dầm hay sàn chuyển đỡ các cột, vách và cáccột vách này đỡ nhiều tầng ở phía trên dầm hay sàn chuyển). Trên cơ sở đó,kiến nghị phơng pháp tính toán và thiết kế loại dầm này trong điều kiện ViệtNam (theo Tiêu chuẩn Bê tông Cốt thép hiện hành).2. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tàiCác nhiệm vụ chính của đề tài là:Làm rõ khi nào phải sử dụng dầm chuyển trong kết cấu bê tông cốt thépcao tầng dân dụng (giải pháp kết cấu dầm chuyển đợc sử dụng thích hợp hơnso với kết cấu dàn, vòm hoặc kết cấu dầm có thêm gối đỡ ở giữa, trên cơ sởcân nhắc các yếu tố kiến trúc công năng sử dụng, kinh tế và kỹ thuật của côngtrình).Làm rõ khả năng chịu lực (uốn, cắt) ở trạng thái giới hạn thứ nhất (độbền hay cực hạn) và ở trạng thái giới hạn thứ hai (giới hạn sử dụng: võng, nứt)của dầm chuyển khi chịu tải trọng lớn.Làm rõ về vấn đề bố trí cốt thép chịu uốn, chịu cắt. Ngoài ra cần lu ý mộtsố vấn đề khác về cấu tạo dầm và các vấn đề khi đổ bê tông với dầm có chiềucao lớn từ 2m trở lên hoặc tại khu vực bố trí cốt thép quá dày.Kiến nghị phơng pháp tính toán và thiết kế dầm chuyển căn cứ theo Tiêuchuẩn Bê tông Cốt thép hiện hành của Việt Nam, cấp độ bền bê tông, mácthép và cách lựa chọn hệ số độ tin cậy của vật liệu (hệ số an toàn riêng của vậtliệu) hợp lý.3. Phạm vi và phơng pháp nghiên cứuPhạm vi nghiên cứu sự ứng xử của dầm chuyển bê tông cốt thép thờng.Phơng pháp nghiên cứu là phơng pháp lý thuyết (giải tích kết hợp với mô hìnhbằng phơng pháp phần tử hữu hạn), tìm hiểu và sử dụng các kết quả thựcnghiệm và mô hình phá hoại cũng nh các phơng pháp tính toán đã đợc côngnhận và ứng dụng ở nớc ngoài, từ đó kiến nghị chấp nhận áp dụng trong điềukiện Việt Nam với các hệ số an toàn riêng của vật liệu bê tông và cốt thép phùhợp.4. Bố cục luận vănNgoài phần mở đầu và kết luận chung, nội dung luận văn đợc trình bàygồm 3 chơng:Chơng 1: Tổng quan về dầm chuyển và áp dụng dầm chuyển trong xâydựng.Chơng 2: Nghiên cứu khả năng chịu lực và sự ứng xử của dầm chuyển.Chơng 3: Ví dụ, Kiến nghị quy trình tính toán thiết kế dầm chuyển vàcác vấn đề thuộc về cấu tạo và thi công dầm chuyển trong điều kiện ViệtNam.Chơng 1Tổng quan về dầm chuyển và áp dụnG dầm chuyểntrong xây dựng1.1. Lý do sử dụng dầm chuyển trong kết cấu nhà cao tầngCác tòa nhà cao tầng hiện nay tại các đô thị lớn nh Hà Nội, thành phố HồChí Minh, do mặt bằng không lớn nên có công năng là sự kết hợp của nhiềudịch vụ khác nhau. Các khu dới của tòa nhà thờng đợc sử dụng làm bãi đậu xe,trung tâm thơng mại, phòng họp, vờn treo hoặc các không gian mở cho nhữngchức năng theo yêu cầu của chủ đầu t, trong khi đó ở các tầng phía trên thờnglà các căn hộ và văn phòng với hệ kết cấu cột vách phân chia không gian sửdụng. Với cấu trúc không giản mở ở phía dới và hệ kết cấu cột vách ở phíatrên, đòi hỏi phải có một kết cấu chuyển vợt nhịp lớn giữa khu trên và khu dớicủa tòa nhà cao tầng. Các kết cấu chuyển này cho đến nay đợc chấp nhận sửdụng do yêu cầu kiến trúc mặc dù về mặt kết cấu giải pháp dầm chuyển có thểkhông thích hợp nếu xét đến tính đều đặn theo chiều cao nhà hay trên mặtbằng khi chịu tải trọng động đất.Kết cấu chuyển có thể đợc hiểu nh là một kết cấu chịu uốn/cắt có khảnăng vợt nhịp lớn, dùng để chịu tải trọng từ cột hay vách tác dụng ở phía trênsau đó phân phối lại chúng và truyền xuồng hệ kết cấu cột phía dới. Trong nhàcao tầng hệ kết cấu chuyển có thể ở dới dạng dầm chuyển, giàn, vòm hay dầmcó thêm gối đỡ ở giữa.Do yêu cầu kết cấu chuyển phải có khả năng vợt nhịp và chịu tải trọnglớn từ trên truyền xuống nên loại kết cấu này thờng có độ cứng và kích thớchình học (chiều cao, bề rộng tiết diện) lớn hơn so với các kết cấu truyềnthống.Đối với kết cấu chuyển dới dạng là vòm hay dầm có thêm gối đỡ ở giữakhi sử dụng sẽ gây chia cắt không gian ở phía bên trong nhà, không đáp ứngđợc yêu cầu về công năng sử dụng và tính thẩm mỹ.Còn với kết cấu chuyển ở dạng giàn thép với u điểm là khả năng vợt đợcnhịp lớn, nhng để chịu đợc tải trọng lớn thì cần phải có một hệ kết cấu giànvới kích thớc rất lớn mặt khác để thiết kế và thi công với một kết cấu giàn lớnnh vậy là hết sức phức tạp, dẫn đến chi phí đầu t cao không mang lại hiệu quảvề kinh tế.Vì vậy, trên thực tế ngời ta thờng dùng kết cấu chuyển là dầm chuyển bêtông cốt thép (BTCT) cho nhà cao tầng.1.2. Tổng quan về dầm chuyển1.2.1. Khái niệm về dầm chuyển (Transfer beams hay Transfer girders).Dầm chuyển BTCT là một loại dầm thờng có độ cứng và tiết diện hìnhhọc tơng đối lớn, có tác dụng thay đổi trạng thái làm việc của hệ kết cấu từ hệdầm cột chịu lực sang hệ dầm vách chịu lực hoặc hệ dầm cột nhng với số lợngcột phía trên dầm nhiều hơn số lợng cột phía dới dầm.1.2.2. Lý thuyết tính toánCấu kiện dầm chịu uốn đợc nghiên cứu và tính toán với hai thông số đặctrng: chiều cao tiết diện và nhịp dầm. Theo quan điểm cơ học thì chiều caocủa dầm cha phản ánh đầy đủ bản chất sự làm việc của cấu kiện này. Sự làmviệc của dầm (dầm thông thờng hay dầm cao) thờng căn cứ vào tỷ lệ giữachiều cao và nhịp của dầm hoặc tỷ số giữa nhịp chịu cắt của dầm (khoảngcách từ gối tựa đến điểm đặt lực tập trung) với chiều cao tiết diện dầm.Trong cấu kiện BTCT đối với cấp tải trọng thông thờng, tiết diện hìnhhọc của dầm đợc lựa chọn sơ bộ thông qua tỷ lệ giữa chiều cao và nhịp củadầm thờng khoảng từ 1:12 đến 1:08 đối với dầm chính và 1:20 đến 1:12 đốivới dầm phụ. Các dầm này đợc xem là dầm thông thờng và việc tính toán loạicấu kiện này đợc tiến hành theo các lý thuyết quen thuộc của kết cấu BTCT,dựa trên cơ sở chấp nhận một số giả thiết của sức bền vật liệu.Nh đã đề cập, kết cấu dầm chuyển có các đặc điểm là chịu tác dụng củatải trọng lớn, chiều cao dầm là khá lớn. Điều này có nghĩa là tỷ lệ giữa chiềucao tiết diện và nhịp của dầm là nhỏ. Với loại dầm này thì giả thiết về tiết diệnphẳng không còn thích hợp. Hệ quả kéo theo là sự phân bố ứng suất và biếndạng trên mặt cắt dầm có những thay đổi khác hẳn so với kết cấu dầm chịuuốn thông thờng. Đây là điểm khác biệt cơ bản của kết cấu dầm chuyển.Vì những lý do này mà phơng pháp tính toán dầm chuyển (transferbeam) đợc dựa trên lý thuyết của tính toán của dầm cao (deep beam) và đã đợcchấp nhận, áp dụng trong tiêu chuẩn thiết kế của một số nớc trên thế giới(CIRIA Guide 2, ACI 318, Eurocode 2, CEB-FIP, CAN3-A23.3-M84). Vì vậy,trong luận văn này, việc tính toán thiết kế dầm chuyển BTCT có thể hiểu làtính toán thiết kế dầm cao BTCT.1.2.3. Lịch sử phát triển lý thuyết tính toán dầm cao (Deep beam)Lý thuyết tổng quan về tính toán dầm cao BTCT đã đợc trình bày và tổngkết bởi Albritton (1965), Hiệp hội Xi măng và Bê tông (C&CA 1969), Hiệphội Nghiên cứu và Thông tin Công nghệ Xây dựng (CIRIA 1977). Sau đó đãđợc nghiên cứu bổ sung bởi Tang và Wong (1987), Chemrouk (1988). Nhữngnghiên cứu đầu tiên này, đã chỉ ra rằng hầu hết các dầm cao làm việc tronggiai đoạn đàn hồi. Tất nhiên, ngày nay các nghiên cứu dựa trên mô hình đànhồi dễ dàng đợc thực hiện bằng phơng pháp sai phân hữu hạn và phần tử hữuhạn (Coates và cộng sự 1988, Zienkiewicz và Taylor 1989). Tuy nhiên, một bấtlợi quan trọng của nghiên cứu dựa trên mô hình đàn hồi là các giả thiết về vậtliệu đồng chất, đẳng hớng và tuân theo định luật Hooke. Do đó khó có hớngdẫn đầy đủ cho việc thiết kế thực tế [16].Vì vậy, cần phải tiến hành các nghiên cứu có xét đến trạng thái phi đànhồi (đặc biệt là các dạng hay cơ chế phá hoại) của dầm cao trong đó cáchnghiên cứu tốt nhất là nghiên cứu thực nghiệm. Trong những thập niên 1960,hệ thống có thể thí nghiệm đến tải trọng giới hạn đợc thử nghiệm bởi Paiva &Siess (1965) và Loenhardt & Walther (1966). Những thử nghiệm này đã đạt đ-ợc một bớc tiến lớn trong nghiên cứu về dầm cao [16].Hình 1.1: Thí nghiệm trên một dầm cao lớn (Kông & Kubik 1991) [16]Trong cuối những năm 1960 của thế kỷ trớc một chơng trình dài hạn đãđợc khởi xớng bởi GS.Kong và hiện vẫn tiếp tục đợc nghiên cứu tại Đại họcNewcastle upon Tyne (nơi GS Kong làm việc), thí nghiệm phá hoại đã đợcthực hiện trên hơn 490 dầm cao, trong đó bao gồm các mẫu dầm có trọng lợng4,5 T (Hình 1.1) và các dầm có độ mảnh lớn với tỷ lệ chiều cao (h)/chiều rộngdầm (b) (hay h/b) lên đến 67 (Kong và cộng sự 1986, Kong & Kubik 1991)[16].Các giải pháp của vấn đề dầm cao sử dụng khái niệm dẻo đã đợc báo cáobởi Nielsen (1971), Braestrup & Nielsen (1983). Nghiên cứu của Kong vàRobins năm 1971 đã chỉ ra rằng cốt thép bố trí xiên trong sờn dầm đã đạt hiệuquả đối với dầm cao. Điều này cũng đã đợc khẳng định thêm bởi Kong vàSingh (1972). Kong và cộng sự (1972a), ngời cũng đã đề xuất một phơng phápso sánh sự ảnh hởng của số lợng các loại cốt thép trong sờn dầm (Kong vàcộng sự 1972b.) [16].Năm 1973 Kong và Sharp đã tìm ra cờng độ và cách thức phá hoại củadầm cao có thêm lỗ mở, từ đó họ đã đề xuất ra công thức tính toán tải trọnggiới hạn, sau đó đã đợc chỉnh sửa lại vào những năm 1977 và 1978. Cũngtrong năm 1973 Robins và Kong sử dụng phơng pháp phần tử hữu hạn dựđoán tải trọng giới hạn và sự hình thành các vết nứt trong dầm cao, đến năm1977 Taner và cộng sự đã chỉ ra rằng phơng pháp phần tử hữu hạn sẽ cho kếtquả tốt nhất khi áp dụng cho dầm cao có cánh [16].Đến năm 1974 Kong và Singh đã nghiên khả năng làm việc và sự pháhoại của dầm cao dới tác dụng của tải trọng lặp [16].Năm 1982 Garcia là một trong những ngời đầu tiên thực hiện các thínghiệm về sự mất ổn định trên một loạt các dầm cao bê tông có độ mảnh lớn,sau đó đã đợc Kong và cộng sự tiếp tục thí nghiệm vào năm 1986 [16].Năm 1987 Mau và Hsu áp dụng các lý thuyết mô hình giàn để tính toáncho dầm cao [16].Năm 1988 Kotsovos đã nghiên cứu toàn diện dầm cao với nguyên nhâncơ bản là sự phá hoại do cắt [16].1.3. áp dụng dầm chuyển BTCT trong xây dựng1.3.1. Các loại dầm chuyển BTCTTrong xây dựng thông thờng có 2 loại dầm chuyển dới dạng BTCT: dầmthờng và dầm ứng lực trớc. Dầm chuyển BTCT thờng là dầm chuyển đợc chếtạo bằng BTCT truyền thống. Dầm chuyển ứng lực trớc là dầm chuyển đợc chếtạo bằng BTCT kết hợp với cốt thép cờng độ cao đợc kéo căng tạo ứng suấtnén trong bê tông. Trong đó có thể chỉ dùng cốt thép cờng độ cao để tạo ứngsuất trớc cho bê tông hoặc kết hợp cả với cốt thép thờng.1.3.2. Một số công trình sử dụng kết cấu dầm chuyểna. Trên thế giới.Trên thế giới dầm chuyển BTCT đợc sử dụng nhiều ở các thành phố lớnnh Mỹ, Hong Kong, Malaysia, Singapore, Bangkok (Thái Lan) v.v. Dới đây làhình ảnh một số kết cấu dầm chuyển BTCT đợc thi công ở Chicago (Mỹ, Hình1.1 – 1.5), ở New York (Hình 1.6 – 1.8), ở Malaysia (Hình 1.9) và ở Bangkok(Hình 1.10 – 1.12). Có thể nói, dầm chuyển thờng đợc sử dụng khi vợt cáckhông gian lớn trong các tòa nhà đa chức năng [20].H×nh 1.2: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ The Legacy at Millennium Park -Chicago – Mü [20]H×nh 1.3: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ The Legacy at Millennium Park -Chicago – Mü [20]H×nh 1.4: DÇm chuyÓn kÕt nèi víi chu vi têng bª t«ng – Tßa nhµ TrumpInternational Hotel and Tower – Chicago – Mü [20]10H×nh 1.5: VÞ trÝ giao nhau cña c¸c dÇm chuyÓn – Tßa nhµ TrumpInternational Hotel and Tower – Chicago – Mü [20]11H×nh 1.6: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ Grand Street HotelNew York – Mü [20]12H×nh 1.7: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ Grand Street HotelNew York – Mü [20]H×nh 1.8: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ Grand Street HotelNew York – Mü [20]13H×nh 1.9: C«ng nh©n ®ang thi c«ng dÇm chuyÓn – Tßa nhµ Grand Hyatt KualaLumpur – Kuala Lumpur – Malaysia [20]H×nh 1.10: DÇm chuyÓn cña tßa nhµ ideo MORPH 38Bangkok – Th¸i Lan [20]14Hình 1.11: Lắp dựng hệ thống dàn đỡ dầm chuyển – Tòa nhà The IssaraLadprao – Bangkok – Thái Lan [20]Hình 1.12: Công nhân đang lắp đặt cốt thép dầm chuyển – Tòa nhà TheIssara Ladprao – Bangkok – Thái Lan [20]b. ở Việt Nam15Có thể nói hệ dầm chuyển thuộc lớp đầu tiên đợc áp dụng trong tòa nhàcủa Khách sạn Melia Hà Nội năm 1997. Khi bố trí khu hội trờng, nhà hàng ởtầng 1 và 2 của khu phức hợp khách sạn – văn phòng T vấn thiết kế đã sử dụnghệ dầm chuyển (transferring girders). Tòa nhà này đã sử dụng giải pháp sànphẳng BTCT, lõi cứng và hệ dầm chuyển ở tầng 1 và 2 cho khu hội trờng. Tạithời điểm này các dạng kết cấu còn ít đợc sử dụng ở nớc ta.Năm 2003, tòa nhà 34 tầng đợc khởi công xây dựng tại Khu đô thị TrungHoà – Nhân Chính cũng sử dụng giải pháp kết cấu dầm chuyển. Toà nhà 34tầng là toà nhà cao nhất hiện nay (tòa nhà Keang Nam và một số tòa khác caohơn nhng đang thi công) tại Hà Nội với chiều cao 136m, diện tích xây dựng3500 m, tổng diện tích xây dựng 80000 m. Trong đó có 1 tầng hầm diện tích5000 m, 2 tầng dịch vụ văn phòng có diện tích 6000 m, 31 tầng ở với diệntích xấp xỉ 60000 mvà 1 tầng nhà hàng đợc bố trí tại tầng 34. Đây là côngtrình siêu cao tầng (hơn 100 m) đầu tiên, vì vậy từ khâu thiết kế đến khâu thicông giám sát chất lợng đều phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng chodự án nghiêm ngặt. Dầm chuyển đợc đặt ở tầng kỹ thuật với kích thớc chiềurộng b=1800-:-2700mm, chiều cao h=2150mm, sàn dày 300mm. Khối lợngbêtông >3500m, dầm sàn bê tông liền khối đổ một lần không để mạch ngừng.Công trình: Trụ sở Bộ công an đang đợc xây dựng trên đờng PhạmHùng, Hà Nội cũng dùng giải pháp kết cấu dầm chuyển. Kết cấu của côngtrình là kết cấu thép, do đó, dầm chuyển cũng đợc làm bằng kết cấu thép.Hình 1.13 đến 1.14 dầm chuyển tòa nhà Bộ Công An [20].16H×nh 1.13: DÇm chuyÓn tßa nhµ Bé C«ng An [20]H×nh 1.14 DÇm chuyÓn tßa nhµ Bé C«ng An [20]C«ng tr×nh: Toµ nhµ cao cÊp WESTA cao 28 tÇng vµ 3 tÇng hÇm; §Þa

Rate this post

Dầm chuyển và ứng dụng dầm chuyển trong xây dựng – Tài liệu text

Dầm chuyển và ứng dụng dầm chuyển trong xây dựng

Viết một bình luận Hủy