Dầm gánh ( Outtrigger ) là gì? Belt wall là gì?

Trong các công trình xây dựng nhà cao tầng hiện nay giải pháp kỹ thuật áp dụng rất nhiều, trong đó phương pháp sử dụng dầm gánh để giải quyết chuyển vị ngang tại các công trình. Với kinh nghiệm đã trải cùng các công trình và kiến thức học hỏi, xây dựng NND chia sẻ nội dung liên quan đến câu hỏi như tiêu đề bài viết từ đầu.

Dầm gánh là gì ? Outtrigger là gì ?
Outtrigger (dầm gánh) là một cấu kiện theo phương ngang có độ cứng lớn, nối giữa vách lõi và các cột biên, nhằm sử dụng các cột biên để tăng khả năng chịu tải trọng ngang của vách lõi, từ đó giảm chuyển vị của công trình. Thuật ngữ ‘dầm gánh’ mô tả được nguyên lý hoạt động của Outtrigger.

Tuy nhiên thực tế cho thấy Outtrigger có thể được thiết kế với nhiều hình thức khác nhau và do đó thuật ngữ dầm gánh chưa bao quát được khía cạnh này.

Belt wall là gì?
Outtrigger huy động các cột trực tiếp nối với nó để hạn chế chuyển vị ngang của công trình.
Khi cần huy động toàn bộ các cột biên, người ta sử dụng belt wall. Đó là hệ vách có chiều cao bằng 1 hoặc 2 tầng chạy dài xung quanh công trình nối các cột biên với nhau và với Outtrigger.
Nguyên lý hoạt động.
Nguyên lý hoạt động của Outtrigger tương đối đơn giản. Khi tải trọng ngang tác dụng lên công trình, hệ vách lõi (chịu hầu hết tải trọng ngang) làm việc như một công xôn và bị chuyển vị. Chuyển vị của vách lõi làm Outtrigger có xu hướng bị xoay, làm cho cột ở phía
đón tải trọng bị kéo và cột ở phía bên kia bị nén. Các lực kéo và nén ở cột hình thành cặp ngẫu lực tác dụng lên Outtrigger và tạo nên một mô men có tác dụng làm giảm mô men trong tổ hợp với tải trọng ngang và làm hạn chế chuyển vị của công trình. Có thể làm được như vậy là nhờ độ cứng lớn của outtrigger.
Ngoài tác dụng hạn chế chuyển vị ngang, việc bố trí outtrigger cũng làm giảm đáng kể chu kỳ dao động của công trình.

Vị trí tối ưu
Outtrigger có thể được bố trí ở các vị trí khác nhau là do đó có tác dụng hạn chế chuyển vị ngang khác nhau.
Hình 3 là ví dụ trường hợp bố trí 1 outtriger với các cao độ khác nhau cho công trình. Các tính toán cho thấy đối với trường hợp chỉ bố trí 1 outtrigger, vị trí tối ưu để hạn chế chuyển vị là vị trí có cao độ xấp xỉ ½ chiều cao công trình

Hình 4 là vị trí tối ưu khi bố trí outtrigger cho công trình được kiến nghị trong cuốn Reinforced Concrete Design of Tall Buildings

Trên đây là những chia sẻ về dầm ngang và những khái niệm kỹ thuật liên quan, trong các công trình tùy thuộc vào kết cầu và yêu cầu kỹ thuật mà áp dụng cho phù hợp nhất.