HUONG DẪN TÍNH GIÓ ĐỘNG

HUONG DẪN TÍNH GIÓ ĐỘNG, DHKT

THÀNH PHẦN TĨNH CỦA TẢI TRỌNG GIÓ

1 Áp lực tiêu chuẩn của tải trọng gió tĩnh tác động vào điểm j (cao độ z ) được xác định j

theo công thức:

0 ( )

tc

W =W k z c

* W : Áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo phân vùng áp lực gió trong TCVN 2737-1995 0 (Ví dụ: Đà nẵng thuộc vùng IIB có W = 0,95 kN/m0 2 )

* ( )k z : hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió, phụ thuộc địa hình tính toán và độ cao j z j

của điểm j

* c : hệ số khí động, lấy trong TCVN 2737-1995 j

Đơn vị của tc

j

W là kN/m 2

2 Áp lực tính toán:

W =W g b

* g : hệ số độ tin cậy (= 1,2)

* b : hệ số điều chỉnh theo thời gian sử dụng (lấy ở bảng 6, trang 12 TCXD 229)

3 Tải trọng gió tĩnh tác động vào hệ:

a Cách 1: Quy áp lực gió về tác dụng thành lực phân bố trên cột

q =W B

b Cách 2: Quy áp lực gió về tác dụng thành lực phân bố trên dầm

Tương tự như cách 1, nhưng tải trọng gió phân bố trên dầm biên (phương vuông góc hướng gió)

q =W H

c Cách 3: Quy áp lực gió về tác

dụng thành lực tập trung vào nút

P =W S

d Cách 4: Quy áp lực gió về

tác dụng thành lực tập trung vào

từng tầng

P =W S

S j : là diện tích đón gió của

cả tầng

B

Gió đẩy

Gió hút

q 3 đ

q 2 đ

q 1 đ

q 3 h

q 2 h

q 1 h

P j đ

S j

THÀNH PHẦN ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG GIÓ

* Xây dựng mô hình trên máy tính, khai báo khối lượng dùng để tính tần số và dạng

dao động riêng của hệ = (Trọng lượng Tĩnh tải tiêu chuẩn + 0,5 Hoạt tải tiêu chuẩn) /g

(g: gia tốc trọng trường)

* Phân tích dao động theo từng phương (xét từng phương riêng biệt)

- Theo phương X: có các tần số dao động riêng f f1, , 2 và các chuyển vị dao động y y11, 21, ,y y y n1, 12, 22, ,y n2,

- Theo phương Y: tương tự, cũng có các tần số dao động riêng f f1, , 2 và các chuyển vị dao động y y11, 21, ,y y y n1, 12, 22, ,y n2,

* Xét 1 phương nào đó, dùng sơ đồ hệ thanh console để tính tải trọng gió động:

Chú ý ký hiệu: j: phần thứ j của công trình (tầng j); i: dạng dao động thứ i

* So sánh f với tần số giới hạn 1 f ( L f tra bảng 2, trang 7 TCXD 229, với kết cấu L

bê tông cốt thép có d =0,3 và kết cấu dạng tháp thép có d =0,15):

- Nếu f1> f L: công trình có độ cứng lớn, thành phần động của tải trọng gió chỉ

do xung vận tốc gió gây ra

- Nếu f1£ f L: công trình có độ cứng bé, thành phần động của tải trọng gió phải

kể đến tác động của cả xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình, và cần tính với s

1

2

j

n

m 1

m 2

m j

y j1

y n2

y j2

y ni

y ji

1 Xét trường hợp f1> f L:

* Áp lực tiêu chuẩn của tải trọng gió động vào điểm j được xác định theo công thức:

W =W z n

- tc

j

W : được xác định như trang 1 (=W k z c0 ( ).j j)

thuộc dạng địa hình và độ cao z j

- n : hệ số tương quan không gian của công trình, tra

* Áp lực tính toán:

W =W g b

,

Hướng gió

H

B

* Tải trọng gió động tác động vào hệ: đối với nhà nhiều tầng, để đơn giản thường dùng cách đặt lực gió tập trung vào từng tầng

Để xác định tải trọng gió động, ta có thể lập bảng như sau:

(1) W 0 = (kN/m 2 )

(2) γ = 1.2

(3) β =

(4) ν =

n

n-1

1

Thông tin chung:

Tầng

(1): Áp lực gió tiêu chuẩn, xác định theo phân vùng gió trong TCVN 2737-1995

(xem trang 1)

(3): Hệ số điều chỉnh theo thời gian sử dụng (xem trang 1)

(4): Hệ số tương quan không gian của công trình, tra bảng (xem trang 4) với

;

r = c =

Nếu sử dụng Add-in Gio dong.xla có hàm số Nuy thì nhập công thức =Nuy(B, H)

(5): Tên các tầng của công trình

(6): Cao độ của tầng

(7): Hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió, phụ thuộc dạng địa hình và cao độ của tầng

(tra bảng trang 1)

Nếu sử dụng Add-in Gio dong.xla có hàm số k thì nhập công thức =k(ĐH, z)

z : cao độ (8): Hệ số khí động, tra trong TCVN 2737-1995 Nếu quy tải trọng gió về tác dụng trên từng tầng thì lấy bằng tổng hệ số bên đẩy + (trị tuyệt đối) bên hút

(9): Diện tích đón gió của tầng

(10): Xác định theo công thức: W k z c 0 ( ).j j

W g b S

(12): Hệ số áp lực động của tải trọng gió, tra bảng (trang 4) phụ thuộc dạng địa hình

và độ cao

Nếu sử dụng Add-in Gio dong.xla có hàm số ALD thì nhập công thức =ALD(ĐH, z)

z : cao độ

W z n

W g b S

2 Xét trường hợp f1£ f L : cần xét s dạng dao động có tần số dao động riêng f £ f L

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió động vào tầng j ở dạng dao động i được xác định

theo công thức:

- M : khối lượng tầng j, bằng tổng khối lượng các nút trong tầng j

- y : chuyển vị dao động của tầng j trong dạng dao động thứ i ji

(Trong phần mềm Etabs, ta có thể xuất được kết quả khối lượng của các tầng và các chuyển vị dao động của các tầng trong các dạng dao động)

- x : hệ số động lực ứng với dạng dao động i, tra đồ thị phụ thuộc i e i

0 940

i

i

W f

g

e =

+ g : hệ số độ tin cậy (= 1,2)

+ W : Áp lực gió tiêu chuẩn, xác định theo phân vùng gió trong TCVN 0

+ f : tần số dao động riêng của dạng dao động thứ i i

0

0,037

i

i

W f

e =

- y được xác định theo công thức sau: i

1 2 1

n

j

j

y W

y M

=

å

Fj

W được xác định theo công thức tc

W =W z S n

n ứng với dạng dao động thứ 1 ( n ) được xác định như ở trang 3 1

n ứng với dạng dao động thứ 2, 3, … ( n n2, , 3 ) = 1

Ta có thể lập bảng như sau:

(1) W0 = (daN/m 2 ) (5) f i = .

(2) γ = 1.2 (6) εi = .

(3) β = (7) ξi = .

(4) ν = (20) ψ i =

Cao độ K.lượng C.vị d.động Hệ số HS khí động DT đón/hút gió Áp lực gió tĩnh Hệ số ALĐ z j M j y ji k(z j ) c j S j W j tc ζ j (m) (tấn khối) (m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) (kN) (kN) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (21) (22) n n-1 1 y ji 2 M j W p(ji) tc W p(ji) tt Thông tin chung: Tầng W Fj y ji .W Fj (1): Áp lực gió tiêu chuẩn, xác định theo phân vùng gió trong TCVN 2737-1995 (xem trang 1) (3): Hệ số điều chỉnh theo thời gian sử dụng (xem trang 1) (4): Hệ số tương quan không gian của công trình Dạng dao động thứ 1, n tra bảng (xem trang 4) với 1 r =B; c =H Nếu sử dụng Add-in Gio dong.xla có hàm số Nuy thì nhập công thức =Nuy(B, H) Các dạng dao động khác, n n1, , 2 lấy = 1 (5): Tần số dao động riêng của dạng dao động thứ i (6): 0,037 0 i i W f e = (W đơn vị là kN/m0 2) (7): Hệ số động lực ứng với dạng dao động i, tra đồ thị (xem trang 6) (8): Tên các tầng (9): Cao độ của tầng (10): Khối lượng của cả tầng (Kết quả được lấy từ phần mềm Etabs) (11): Chuyển vị dao động của tầng j trong dạng dao động thứ i (Kết quả được lấy từ phần mềm Etabs) (12): Hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió, phụ thuộc dạng địa hình và cao độ của tầng (tra bảng trang 1) Nếu sử dụng Add-in Gio dong.xla có hàm số k thì nhập công thức =k(ĐH, z) Với: ĐH là dạng địa hình (=1 ứng với địa hình A; 2 # B; 3 # C) z : cao độ (13): Tổng hệ số khí động của hai mặt đẩy và hút, tra trong TCVN 2737-1995 (14): Diện tích đón (hoặc hút) gió của tầng đang xét (15): Xác định theo công thức: W k z c 0 ( ).j j (16): Hệ số áp lực động của tải trọng gió, tra bảng (trang 4) phụ thuộc dạng địa hình và độ cao Nếu sử dụng Add-in Gio dong.xla có hàm số ALD thì nhập công thức =ALD(ĐH, z) Với: ĐH là dạng địa hình (=1 ứng với địa hình A; 2 # B; 3 # C) z : cao độ (17): Xác định theo công thức: tc

W z S n (kN/m 2 )

(18): Từ giá trị y W ta xác định được ji Fj

1

n

j

y W

=

å

(19): Từ giá trị 2

y M ta xác định được 2

1

n

j

y M

=

å

2 1

n

j

j

y W

y M

=

å

(21): Xác định theo công thức M j .x y i i y ji

(22): Xác định theo công thức tc( )

p ji

W g b