tiêu chuẩn xây dựng 375-2006 - công trình chịu động đất

tiêu chuẩn xây dựng 375 - 2006 -công trình chịu động đất

TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt nam TCXDVN 375 : 2006 Xuất lần Thiết kế công trình chịu ®éng ®Êt Design of structures for earthquake resistance PhÇn 1: Quy định chung, tác động động đất v quy định ®èi víi kÕt cÊu nhμ Hμ néi - 2006 TCXDVN 375 : 2006 mục lục Lời nói đầu 1 1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 1.4 1.5 1.5.1 1.5.2 1.6 1.6.1 1.6.2 1.6.3 1.6.4 1.6.5 1.6.6 1.6.7 1.6.8 1.6.9 1.7 Tỉng qu¸t Phạm vi áp dụng Phạm vi áp dụng tiêu chuẩn: Thiết kế công trình chịu động đất Phạm vi áp dụng phần Các tài liệu tham khảo vỊ tiªu chn Các tiêu chuẩn tham kh¶o chung Những Quy chuẩn Tiêu chuẩn tham khảo khác Các giả thiết Sự phân biệt nguyên tắc quy định áp dụng Thuật ngữ ®Þnh nghÜa ThuËt ng÷ chung C¸c thuËt ngữ khác đợc sử dụng tiêu chuẩn Ký hiÖu Tæng qu¸t C¸c kí hiệu khác đợc sử dụng chơng ch−¬ng Các kí hiệu khác đợc sử dụng chơng Các kí hiệu khác đợc sử dụng chơng 10 Các kí hiệu khác đợc sử dụng ch−¬ng 15 Các kí hiệu khác đợc sử dụng ch−¬ng 16 Các kí hiệu khác đợc sử dơng ch−¬ng 18 Các kí hiệu khác đợc sư dơng ch−¬ng 18 C¸c kÝ hiƯu kh¸c đợc sử dụng chơng 10 19 Đơn vị SI 20 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 Yêu cầu tính tiêu chí cần tuân theo 21 Những yêu cầu 21 Các tiêu chí cần tuân theo 22 Tỉng qu¸t 22 Trạng thái cùc h¹n 23 Trạng thái h¹n chÕ h− háng 24 C¸c biƯn ph¸p thĨ 24 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 Điều kiện đất tác động động đất 25 Điều kiện đất 25 Tỉng qu¸t 25 Nhận dạng loại nỊn ®Êt 25 Tác động động đất 27 Các vùng động đất 27 BiĨu diƠn c¬ tác động động đất 28 i 3.2.3 3.2.4 Những cách biểu diễn khác tác động động ®Êt 34 Các tổ hợp tác động động đất với tác động khác 35 4.1 4.1.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.6 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 ThiÕt kÕ nhµ 37 Tỉng qu¸t 37 Phạm vi áp dụng 37 Các đặc trng công trình chịu động đất 37 Những nguyên tắc thiÕt kÕ c¬ së 37 C¸c cÊu kiƯn kh¸ng chÊn chÝnh vµ phơ 39 Tiªu chÝ vỊ tÝnh ®Ịu ®Ỉn cđa kÕt cÊu 40 C¸c hƯ sè tổ hợp tác động thay đổi 44 Møc độ hệ số tầm quan trọng 45 Ph©n tÝch kÕt cÊu 45 Mô hình 45 Hiệu ứng xoắn ngẫu nhiên 46 Các phơng pháp phân tích 47 Tính toán chuyển vị 59 Bé phËn phi kÕt cÊu 60 Các biện pháp bổ sung khung cã khèi x©y chÌn 62 KiĨm tra an toµn 65 Tỉng qu¸t 65 Trạng thái cực hạn 65 H¹n chÕ h− háng 70 5.1 5.1.1 5.1.2 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.5 5.5.1 5.5.2 Những quy định cụ thể cho kết cấu bêtông 72 Tỉng qu¸t 72 Phạm vi áp dụng 72 Thuật ngữ định nghĩa 72 Quan niÖm thiÕt kÕ 74 Khả tiêu tán lợng cấp dẻo kết cấu 74 Loại kết cấu hƯ sè øng xư 75 Tiªu chÝ thiÕt kÕ 78 KiÓm tra mức độ an toàn 82 ThiÕt kÕ theo EN 1992-1-1 82 Tỉng qu¸t 82 VËt liÖu 82 HƯ sè øng xư 82 Thiết kế cho trờng hợp cấp dẻo kết cÊu trung b×nh 83 Vật liệu kích thớc hình học 83 Hệ tác động thiết kế 84 Kiểm tra cấu tạo theo trạng thái cực hạn 89 ThiÕt kÕ cho tr−êng hỵp cÊp dỴo kÕt cÊu cao 100 VËt liƯu vµ kÝch th−íc h×nh häc 100 Hệ tác động thiÕt kÕ 102 ii 5.5.3 5.6 5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.7 5.8 5.8.1 5.8.2 5.8.3 5.8.4 KiÓm tra theo trạng thái cực hạn cấu tạo 104 Các yêu cầu neo mối nối 115 Tỉng qu¸t 115 Neo cèt thÐp 115 Nèi c¸c cèt thÐp 117 Thiết kế cấu tạo cấu kiện kháng chÊn phô 118 Các phận móng bêtông 119 Ph¹m vi 119 Dầm giằng dầm giằng móng 120 Mối nối cấu kiện thẳng đứng với dầm mãng hc t−êng 120 Cọc đài cọc bêtông đúc chỗ 121 5.9 5.10 5.11 5.11.1 5.11.2 5.11.3 ¶nh h−ëng cục tờng chèn khối xây bêtông 121 Yêu cầu cứng bêtông 122 KÕt cÊu bêtông đúc sẵn 123 Tỉng qu¸t 123 Mèi nèi c¸c cấu kiện đúc sẵn 127 CÊu kiÖn 128 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.2 6.3 6.3.1 6.3.2 6.4 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 Những quy định cụ thể cho kết cấu thÐp 132 Tỉng qu¸t 132 Phạm vi áp dụng 132 C¸c quan niƯm thiÕt kÕ 132 KiÓm tra độ an toàn 133 VËt liÖu 133 D¹ng kÕt cÊu vµ hƯ sè øng xư 135 C¸c d¹ng kÕt cÊu 135 HÖ sè øng xö 139 Ph©n tÝch kÕt cÊu 140 C¸c tiêu chí thiết kế quy định cấu tạo cho loại kết cấu có khả tiêu tán lợng140 Tổng quát 140 Các tiêu chí thiết kế cho kết cấu có khả tiêu tán lợng 140 Các quy định thiết kế cho cấu kiện có khả tiêu tán lợng làm việc chịu nÐn hc n 141 Các quy định thiết kế cho phận cÊu kiƯn chÞu kÐo 141 Các quy định thiết kế cho liên kết vùng tiêu tán lợng 141 Các quy định cụ thể cho thiết kế khung chịu m«men 142 Các tiêu chí thiết kế 142 DÇm 142 Cét 143 Liên kết dầm - cét 145 ThiÕt kÕ vµ quy định cấu tạo cho khung với hệ giằng tâm 146 Tiêu chÝ thiÕt kÕ 146 PhÐp ph©n tÝch 147 C¸c gi»ng chÐo 148 Dầm cột 148 Thiết kế quy định cấu tạo cho khung có hệ giằng lệch tâm 149 Các tiêu chí thiÕt kÕ 149 Các đoạn nối kháng chÊn 150 6.5.4 6.5.5 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.6.4 6.7 6.7.1 6.7.2 6.7.3 6.7.4 6.8 6.8.1 6.8.2 iii 6.10.1 6.10.2 6.10.3 6.11 Các cấu kiện đoạn nèi kh¸ng chÊn 153 Liên kết đoạn nối kháng chÊn 154 Các quy định thiết kế cho kết cấu kiểu lắc ngợc 155 Các quy định thiết kế kết cấu thép có lõi bêtông vách bêtông khung chịu mômen kết hợp với hệ giằng tâm tờng chèn 155 Kết cấu có lõi bêtông vách bêtông 155 Khung chịu mômen kết hợp với hệ giằng tâm 155 Khung chịu mômen kết hợp với tờng chèn 156 Quản lý thiết kế thi công 156 7.1 Những quy định cụ thể cho kết cấu liên hợp thép - bêtông 157 Tỉng qu¸t 157 7.1.2 7.1.2 7.1.3 7.2 Phạm vi áp dông 157 C¸c quan niƯm thiÕt kÕ 157 Kiểm tra độ an toàn 158 VËt liÖu 159 7.2.1 7.2.2 7.2.3 7.3 Bêtông 159 Cốt thép bêtông 159 KÕt cÊu thÐp 159 Dạng kết cấu hệ số øng xö 159 7.3.1 7.3.2 7.4 D¹ng kÕt cÊu 159 HƯ sè øng xư 161 Ph©n tÝch kÕt cÊu 162 7.4.1 7.4.2 7.5 Ph¹m vi 162 §é cøng cđa tiÕt diÖn 162 Các tiêu chí thiết kế quy định cấu tạo cho loại kết cấu có khả tiêu tán lợng 163 7.5.1 7.5.2 7.5.3 7.5.4 7.6 Tæng quan 163 Các tiêu chí thiết kế kết cấu có khả tiêu tán lợng 163 Độ bền dẻo vùng tiêu tán lợng 163 Các quy định cấu tạo cho liên kết liên hợp vùng tiêu tán lợng 164 Các quy định cho cÊu kiÖn 165 7.6.1 7.6.2 7.6.3 7.6.4 7.6.5 7.6.6 7.7 Tỉng qu¸t 165 Dầm thép liên hợp với 169 Chiều rộng hữu hiệu 171 Cột liên hợp đợc bao bọc hoàn toàn 172 Cấu kiện đợc bọc bêtông phần 176 Cột thép nhồi bêtông 177 C¸c quy định cụ thể cho thiết kế khung chịu mômen 177 7.7.1 7.7.2 7.7.3 7.7.4 7.7.5 7.8 Các tiêu chí riêng 177 PhÐp ph©n tÝch 178 Các quy định cho dầm cột 178 Liên kết dầm cột 179 Điều kiện để bỏ qua đặc trng liên hợp dầm với 179 Các quy định thiết kế cấu tạo cho khung liên hợp với giằng tâm 179 7.8.1 7.8.2 7.8.3 7.8.4 7.9 C¸c tiªu chÝ thĨ 179 Ph−¬ng pháp phân tích 179 C¸c cÊu kiƯn gi»ng chÐo 179 Dầm cột 180 Các quy định thiết kế cấu tạo cho khung liên hợp với giằng lệch tâm 180 7.9.1 7.9.2 Các tiêu chÝ riªng 180 PhÐp ph©n tÝch 180 6.8.3 6.8.4 6.9 6.10 iv 7.9.3 7.9.4 7.10 Đoạn nối 180 Cấu kiện không chứa đoạn nối kh¸ng chÊn 181 Các quy định thiết kế cấu tạo cho hệ kết cấu tạo vách cứng bêtông cốt thép liên hợp với cấu kiện thép chÞu lùc 181 7.10.1 7.10.2 7.10.3 7.10.4 7.10.5 7.11 Các tiêu chí 181 PhÐp ph©n tÝch 183 C¸c quy định cấu tạo cho tờng liên hợp thuộc cấp dẻo kết cấu trung bình DCM 183 Các quy định cấu tạo cho dầm nối thuộc cấp dẻo kết cấu trung bình DCM 184 Các quy định cấu tạo cho cấp dẻo kết cấu cao DCH 184 C¸c quy định thiết kế cấu tạo cho vách cứng liên hợp dạng thép bọc bêtông 184 7.12 Kiểm soát thiết kế thi công 185 8.1 Những quy định cụ thể cho kết cấu gỗ 186 Tỉng qu¸t 186 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2 Phạm vi áp dụng 186 Các định nghĩa 186 C¸c quan niƯm thiÕt kÕ 186 Vật liệu đặc trng vùng tiêu tán lợng 187 8.3 Cấp dẻo kết cấu hệ số øng xö 188 8.4 Ph©n tÝch kÕt cÊu 189 8.5 Các quy định cấu tạo 190 8.5.1 8.5.2 8.5.3 8.6 Tæng qu¸t 190 Nh÷ng quy định cấu tạo cho liên kết 190 Các quy định cÊu t¹o cho tÊm cøng n»m ngang 190 KiĨm tra ®é an toµn 191 8.7 KiĨm so¸t thiÕt kÕ thi công 191 9.1 Nh÷ng quy định cụ thể cho kết cấu xây 193 Ph¹m vi ¸p dông 193 9.2 VËt liÖu kiểu liên kết 193 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.2.4 9.3 Các loại viên xây 193 Cờng độ nhỏ viên xây 193 Vữa xây 193 Kiểu xếp viên xây 193 Các loại công trình hệ số ứng xử 194 9.4 Ph©n tÝch kÕt cÊu 195 9.5 Tiêu chí thiết kế quy định thi c«ng 196 9.5.1 Tỉng qu¸t 196 9.5.2 Các yêu cầu bổ sung cho khối xây cốt thép thoả mÃn Phần tiêu chuẩn 197 9.5.3 Các yêu cầu bổ sung cho khối xây bị hạn chế biến dạng 197 9.5.4 Các yêu cầu bổ sung cho khèi x©y cã cèt thÐp 198 9.6 KiĨm tra an toµn 199 9.7 Các quy định cho nhà xây đơn giản 199 9.7.1 Tỉng qu¸t 199 9.7.2 C¸c quy ®Þnh 199 v 10 10.1 Cách chấn đáy 202 Ph¹m vi ¸p dơng 202 10.2 C¸c ®Þnh nghÜa 202 10.3 C¸c yêu cầu 204 10.4 Các tiêu chí cần tuân theo 204 10.5 Các điều khoản thiết kế chung 205 10.5.1 Các điều khoản chung liên quan đến thiết bị 205 10.5.2 Kiểm soát chuyển động không mong muốn 205 10.5.3 KiĨm so¸t chuyển động vi sai động đất 205 10.5.4 KiÓm soát chuyển vị tơng đất công trình xung quanh 206 10.5.5 Thiết kế sở công trình đợc cách chấn đáy 206 10.6 Tác động động đất 206 10.7 HƯ sè øng xư 207 10.8 Các đặc trng hệ cách chấn 207 10.9 Ph©n tÝch kÕt cÊu 207 10.9.1 Tỉng qu¸t 207 10.9.2 Phân tích tuyến tính tơng đơng 208 10.9.3 Phân tích tuyến tính đơn giản 209 10.9.4 Phân tích tuyến tính đơn giản hóa theo dạng dao ®éng 211 10.9.5 Phân tích theo lịch sử thời gian 212 10.9.6 C¸c bé phËn phi kÕt cÊu 212 10.10 Kiểm tra độ an toàn theo trạng thái cùc h¹n 212 Phơ lơc A (tham kh¶o) Phỉ ph¶n øng chuyển vị đàn hồi 214 Phụ lục B (tham khảo) Xác định chuyển vị mục tiêu phân tích tĩnh phi tuyến (đẩy dần) 216 Phụ lục C (bắt buộc) Thiết kế dầm liên hợp thép bêtông liên kết 220 Phụ lục D (tham khảo) Các thuật ngữ ®Þnh nghÜa 231 Phụ lục E (tham khảo) Các ký hiÖu 241 Phơ lơc F Møc ®é hệ số tầm quan trọng 244 Phô lôc G Phân cấp, phân loại công trình xây dựng 246 Phụ lục H Bản đồ phân vùng gia tốc l·nh thỉ viƯt nam 257 Phụ lục I Bảng phân vùng gia tốc theo địa danh hành 259 Phơ lơc K B¶ng chun ®ỉi tõ ®Ønh gia tèc nỊn sang cÊp ®éng ®Êt 279 vi Lêi nói đầu TCXDVN 375:2006: Thiết kế công trình chịu động ®Êt biên soạn sở chấp nhận Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance có bổ sung thay phần mang tính đặc thù Việt Nam Eurocode cã phÇn: EN1998 - 1: Quy định chung, tác động động đất quy định kết cấu nhà; EN1998 - 2: Quy định cụ thể cho cầu; EN1998 - 3: Quy định cho đánh giá gia cờng kháng chấn công trình hữu; EN1998 - 4: Quy định cụ thể cho silô, bể chứa, đờng ống; EN1998 - 5: Quy định cụ thể cho móng, tờng chắn vấn đề ®Þa kü tht; EN1998 - 6: Quy ®Þnh thĨ cho công trình dạng tháp, dạng cột, ống khói Trong lần ban hành đề cập đến điều khoản nhà công trình tơng ứng với phần Eurocode nh sau: - Phần tơng ứng với EN1998 - 1; - Phần tơng øng víi EN1998 - 5; Các phần bổ sung thay cho nội dung Phần 1: - Phụ lục F : Mức độ hệ số tầm quan trọng - Phụ lục G : Phân cấp, phân loại công trình xây dựng - Phụ lục H : Bản đồ phân vùng gia tốc lãnh thổ Việt Nam - Phụ lục I Bảng Phân vùng gia tốc theo địa danh hành : - Phụ lục K : Bảng chuyển đổi từ đỉnh gia tốc sang cấp động đất Các tiêu chuẩn tham khảo chung trích dẫn điều 1.2.1 chưa thay tiêu chuẩn hành Việt Nam, cần đảm bảo tính đồng tiêu chuẩn hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu Hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam tiếp cận hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu ban hành tiêu chuẩn trích dẫn Bản đồ phân vùng gia tốc lãnh thổ Việt Nam kết đề tài độc lập cấp Nhà nước “Nghiên cứu dự báo động đất dao động Việt Nam Viện Vật lý địa cầu thiết lập chịu trách nhiệm pháp lý Hội đồng Khoa học cấp Nhà nước nghiệm thu năm 2005 Bản đồ sử dụng tiêu chuẩn có độ tin cậy pháp lý tương đương phiên cụ thể đồ tên chỉnh lý theo kiến nghị biên đánh giá Hội đồng nghiệm thu Nhà nước Trong đồ phân vùng gia tốc, đỉnh gia tốc tham chiếu agR lãnh thổ Việt Nam biểu thị đường đẳng trị Giá trị agR hai đường đẳng trị xác định theo nguyên tắc nội suy tuyến tính Ở vùng có tranh chấp gia tốc nền, giá trị agR Chủ đầu tư định Tõ ®Ønh gia tèc nỊn agR cã thĨ chun ®ỉi sang cÊp ®éng ®Êt theo thang MSK-64, thang MM thang phân bậc khác, cần áp dụng tiêu chuẩn thiết kế chịu động ®Êt kh¸c Theo giá trị gia tốc thiết kế ag = γI.agR, chia thành ba trường hợp động đất - Động đất mạnh ag ≥ 0,08g, phải tính toán cấu tạo kháng chấn - Động đất yếu 0,04g ≤ ag < 0,08g, cần áp dụng giải pháp kháng chấn giảm nhẹ - Động đất yếu ag < 0,04g, không cần thiết kế khỏng chn Trong Eurocode kiến nghị dùng hai dạng ®−êng cong phỉ, ®−êng cong phỉ d¹ng dïng cho nh÷ng vïng cã cường độ chấn động Ms ≥ 5,5, đờng cong phổ dạng dùng cho vùng có cường độ chấn động Ms < 5,5 Trong tiªu chuÈn sử dụng đờng cong phổ dạng phần lớn vùng phát sinh động đất Việt Nam có cường độ chấn động Ms ≥ 5,5 Không thiết kế chịu động đất nh i vi mi cụng trỡnh m cụng trỡnh khỏc thit k chịu động đất khác Tùy theo mức độ tầm quan trọng cơng trình xem xét để áp dụng hệ số tầm quan trọng γI thích hợp Trường hợp có tranh chấp mức độ tầm quan trọng, giá trị γI chủ đầu tư định TCXDVN 375 : 2006 Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng biên soạn, Vụ Khoa học Công nghệ trình duyệt, Bộ Xây dựng ban hành theo định số ngày tháng năm 2006 TCXDVN 375 : 2006 35 TCXDVN 375 : 2006 phơ lơc d (tham kh¶o) tơng tác động lực đất v kết cấu (ssi) Các hiệu ứng chung v tầm quan trọng D.1 Từ tơng tác động lực đất kết cấu, phản ứng động đất kết cấu đặt gối mềm, nh kết cấu đợc đặt có khả bị biến dạng, khác với phản ứng kết cấu nhng đặt cứng (ngàm chân) chịu kích thích trờng tự tơng đơng, lý sau: a) Chuyển dịch hệ móng đặt gối mềm khác với chuyển dịch cđa tr−êng tù vµ cã thĨ bao gåm mét thành phần dao động quan trọng kết cấu bị ngàm chân; b) Chu kỳ dao động kết cấu đặt gối mềm lớn chu kỳ dao động kết cấu bị ngàm chân; c) Các chu kỳ dao động tự nhiên, dạng dao động hệ số mô hình phần kết cấu đặt gối mềm khác với kết cấu bị ngàm chân; d) Độ giảm chấn tổng thể kết cấu đặt gối mềm bao gồm độ giảm chấn bên bên xảy bề mặt đất móng, độ giảm chấn kết cấu bên D.2 Đối với phần lớn công trình nhà công cộng, hiệu ứng tơng tác đất kết cấu thờng có lợi chúng giảm mômen uốn lực cắt cấu kiện khác kết cấu bên Đối với kết cấu đợc liệt kê chơng thí hiệu ứng tơng tác đất kết cấu bất lợi 36 TCXDVN 375 : 2006 phụ lục e (bắt buộc) phơng pháp phân tích đơn giản hóa kết cấu tờng chắn E.1 Theo quan niệm, hệ số r đợc định nghĩa tỷ số giá trị gia tốc gây chuyển vị lâu dài lớn ứng với liên kết hữu, giá trị gia tốc ứng với trạng thái giới hạn cân (bắt đầu chuyển vị) Do đó, tờng cho phép chịu chuyển vị lớn r có giá trị cao E.2 Đối với kết cấu tờng chắn cao 10m, tiến hành phân tích theo toán chiỊu víi tr−êng tù cđa c¸c sãng lan trun theo phơng đứng giá trị đợc ớc tính xác hơn, để sử dụng biểu thức (7.1), lấy giá trị trung bình gia tốc lớn đất theo phơng ngang däc theo chiỊu cao cđa kÕt cÊu E.3 Tỉng lùc thiết kế tác dụng lên tờng chắn lng tờng, Ed đợc cho công thức sau: E d = γ * (1 ± k v )KH + E ws + E wd (E.1) ®ã: H Ews lực nớc tĩnh; Ewd lực nớc động (đợc định nghĩa dới đây); * trọng lợng đơn vị đất (định nghĩa sau E.5 tới E.7); K hệ số áp lực đất (tĩnh động); kv E.4 chiều cao tờng hệ số động đất theo phơng đứng (xem biểu thức (7.2) (7.3)) Hệ số áp lực đất đợc tính toán theo công thức Mononobe Okabe : Đối với trạng thái chủ động: ' nÕu β ≤ φ d − θ K= sin (ψ + φ ' d −θ ) ⎡ sin (φ ' d +δ d ) sin (φ ' d −β − θ ) ⎤ cos θ sin ψ sin (ψ − φ − δ d )⎢1 + ⎥ sin (ψ − φ − δ d ) sin (ψ + β ) ⎥ ⎢ ⎦ ⎣ 2 (E.2) 37 TCXDVN 375 : 2006 ' nÕu β > φ d − θ K= sin (ψ + φ − θ ) cos θ sin ψ sin (ψ − d ) (E.3) Đối với trạng thái bị động (không xét ma sát đất t−êng): K= sin (ψ + φ ' d −θ ) ⎡ sin φ ' d sin (φ ' d +β − θ ) ⎤ cos θ sin ψ sin (ψ + θ )⎢1 − ⎥ sin (ψ + β ) sin (ψ + θ ) ⎥ ⎢ ⎣ ⎦ 2 (E.4) Trong biểu thức có sử dơng c¸c ký hiƯu sau: φ’d ⎛ tgφ ' ⎞ tg −1 ⎜ ⎜ γ ⎟ ⎟ ⎝ φ' ⎠ ; giá trị thiết kế góc kháng cắt đất, nghĩa d = góc nghiêng lng tờng bề mặt lớp đất đắp so với phơng ngang, nh Hình E.1 d giá trị thiết kế góc ma sát đất vµ t−êng, nghÜa lµ ⎛ tgδ tg −1 ⎜ ⎜γ ⎝ φ' δd = θ ⎞ ⎟ ⎟ ⎠; gãc đợc định nghĩa E.5 đến E.7 dới Biểu thức trạng thái bị động nên đợc u tiên sử dụng cho bề mặt tờng thẳng đứng ( = 900) E.5 Mực nớc ngầm nằm bên dới tờng chắn Hệ số áp lực đất sử dụng thông số sau: * tg = khối lợng thĨ tÝch γ cđa ®Êt kh m kv Ewd = 38 (E.5) (E.6) (E.7) TCXDVN 375 : 2006 đó: kh hệ số động đất theo phơng nằm ngang (xem biểu thức (7.1)) Mặt khác, sử dụng bảng biểu đồ áp dụng cho điều kiện tĩnh (chỉ có tải trọng trọng trờng) với ®iÒu chØnh sau: tgθ A = kh 1+ k v (E.8) kh 1− k v (E.9) vµ tgθ B = toàn hệ thống tờng-đất đợc xoay thêm góc tơng ứng A B Gia tốc trọng trờng đợc thay giá trị sau: gA = g (1 + k v ) cos θ A (E.10) g (1 − k v ) cos θ B (E.11) hc gB = E.6 Đất không thấm nớc chịu tải trọng động nằm dới mực nớc ngầm Hệ số áp lực đất sử dụng thông số sau: γ*= γ - γw (E.12) γ kh γ − γ w m kv (E.13) Ewd = tgθ = (E.14) đó: trọng lợng đơn vị bÃo hoà đất; w trọng lợng đơn vị nớc 39 TCXDVN 375 : 2006 E.7 §Êt thÊm n−íc chịu tải trọng động (độ thấm cao) nằm dới mực nớc ngầm Hệ số áp lực đất ¸p dơng c¸c th«ng sè sau: γ*= γ - γw tgθ = γd kh γ − γ w m kv k hγ w ( H ' ) Ewd = 12 (E.15) (E.16) (E.17) ®ã: γd H’ E.8 trọng lợng đơn vị khô đất; chiều cao mực nớc ngầm tính từ chân tờng áp lực thuỷ động lên bề mặt tờng áp lực q(z) nµy cã thĨ tÝnh nh− sau: q( z ) = ± k h γ w h.z (E.18) ®ã: kh h chiỊu cao mùc n−íc tù do; z E.9 hệ số động đất theo phơng ngang với r = (xem biểu thức (7.1)); tọa độ thẳng đứng huớng xuống với gốc toạ độ bề mặt nớc Lực áp lực đất tác dụng lên kết cấu cứng Đối với kết cấu cứng đợc ngàm cứng, trạng thái chủ động phát triển đất, tờng thẳng đứng đất đắp sau lng tờng nằm ngang lực động gia số áp lực đất lấy bằng: 40 TCXDVN 375 : 2006 ΔPd = α S.γ H (E.19) đó: H chiều cao tờng điểm đặt lùc cã thĨ lÊy ë trung ®iĨm chiỊu cao t−êng 41 TCXDVN 375 : 2006 Chủ động Bị động Hình E.1 - Quy ớc cho góc công thức tính toán hệ số áp lực đất 42 TCXDVN 375 : 2006 phụ lục f (tham khảo) sức chịu tải động đất móng nông F.1 Biểu thức tổng quát Độ ổn định chống lại phá hoại khả chịu tải động đất móng nông dạng băng đặt bề mặt đất đồng đợc kiểm tra biểu thức liên hệ độ bền đất, ảnh hởng tác động thiết kế (NEd, VEd, MEd) cao độ đặt móng, lực quán tính đất nh sau: (1 − e F ) (β V ) + (1 − f F ) (γ M ) (N ) ⎡(1 − m F ) − N ⎤ (N ) ⎡(1 − m F ) − N ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ cT c 'M cT b k k' a ⎣ cM k k' c ⎣ ⎦ d −1 ≤ ⎦ (F.1) ®ã: N= Nmax γ Rd N Ed N max V= , γ Rd VEd N max , M = Rd M Ed B.N max (F.2) khả chịu lực cực hạn móng dới tác dụng tải trọng đứng tâm, đợc định nghĩa F.2 F.3; B chiều rộng móng; F lực quán tính không thứ nguyên đất đợc định nghĩa F.2 F.3; Rd hệ số mô hình (các giá trị cho thông số đợc cho F.6) a, b, c, d, e, f, m, k, k’, cT, cM, cM, , trị thông số phụ thuộc vào loại đất, đợc định nghĩa F.4 F.2 Đất dính tuý Đối với đất dính tuý đất rời bÃo hoà nớc khả chịu lực cực hạn dới tác dụng tải trọng thẳng đứng tâm Nmax đợc xác định theo công thức: N max = (π + 2) c γM B (F.3) đó: c sức kháng cắt không thoát nớc đất, cu, đất dính, sức kháng cắt không thoát nớc chịu tải có chu kỳ, cy,u, ®èi víi ®Êt rêi; 43 TCXDVN 375 : 2006 γM hệ số riêng tính chất vật liệu; Lực quán tính không thứ nguyên đất F đợc xác định theo c«ng thøc: F= ρ ⋅ ag ⋅ S ⋅ B c (F.4) đó: khối lợng thể tích đất; ag gia tốc thiết kế loại A (ag = γ1agR); agR gia tèc tham chiÕu lín loại A; hệ số tầm quan trọng; S hệ số đất đợc định nghĩa 3.2.2.2, Phần tiêu chuẩn Các điều kiện hạn chế dới đợc áp dụng cho biểu thức khả chịu lực tổng quát: < N , F.3 V (F.5) Đất rời tuý Đối với đất khô rời đất rời bÃo hòa nhng không phát sinh áp lực nớc lỗ rỗng đáng kể, khả chịu tải cực hạn móng dới tác dụng tải trọng thẳng đứng tâm Nmax đợc xác định theo công thức sau: N max = ⎛ av ⎞ ρg ⎜1 ± ⎟ B N γ ⎜ g ⎟ ⎠ ⎝ (F.6) ®ã: g gia tèc träng tr−êng; av gia tèc nÒn theo phơng thẳng đứng, lấy 0,5ag.S N hệ số khả chịu tải, hàm góc kháng cắt thiết kế đất d (giá trị d bao gồm hệ số đặc trng vật liệu M 3.1(3), xem E.4) Lực quán tính không thứ nguyên đất F cho công thức: 44 TCXDVN 375 : 2006 F= ag g tan φ ' d (F.7) Điều kiện hạn chế sau đợc áp dụng cho biĨu thøc tỉng qu¸t: ( < N ≤ mF F.4 ) k' (F.8) Trị số thông số Các giá trị thông số biểu thức chung biểu diễn khả chịu tải loại đất F.2 F.3, đợc cho Bảng F.1 Bảng F.1- Giá trị thông số dùng biểu thức (F.1) Đất dính tuý §Êt rêi thuÇn tuý a 0,92 b 1,29 1,25 c 2,14 0,92 d 1,81 1,25 e 0,21 0,41 f 0,44 0,32 m 0,21 0,96 k 1,22 1,00 k' 1,00 0,39 cT 2,00 1,14 cM 2,00 1,01 c'M 1,00 1,01 β 2,57 2,90 γ F.5 0,70 1,85 2,80 Trong hÇu hÕt điều kiện thông thờng F lấy đất dính Đối với đất rời F đợc bỏ qua ag.S < 0,1g (nghĩa ag.S < 0,98m/s2) F.6 Hệ số mô hình Rd lấy theo giá trị cho Bảng F.2 Bảng F.2- Giá trị hệ số mô hình Rd 45 TCXDVN 375 : 2006 Cát chặt vừa đến Cát rời, khô Cát rời, bÃo hoà Sét không nhạy Sét nhạy 1,15 1,50 1,00 1,15 chặt 1,00 46 B XÂY DỰNG CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM §éc lËp – Tù – H¹nh Sè 28 /2006/QĐ- BXD H Nội, ngy 11 tháng năm 2006 QUYẾT ĐỊNH VỊ viƯc ban hµnh TCXDVN 375 : 2006 " Thiết kế công trình chịu động đất" Bộ trởng xây dựng Căn Nghị định số 36/2003/NĐ-CP ngy 4/4/2003 Chính phủ quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn v cấu tổ chức Bộ Xây dựng; Xét đề nghị Vụ trởng Vụ Khoa học Công nghệ, định Điều Ban hnh kèm theo định ny 01 Tiêu chuẩn xây dnmgj Việt nam : TCXDVN 375 : 2006 " Thiết kế công trình chịu động đất Phần1 : Quy định chung, tác động động đất v quy định kết cấu nh Phần : Nền móng, tờng chắn v vấn đề địa kỹ thuật" Điều Quyết định ny có hiệu lựcsau 15 ngy, kể từ ngy đăng công báo Điều Các Ông Chánh Văn phòng Bộ, Vụ trởng Vụ Khoa học Công nghệ v Ông/B có tên danh sách chịu trách nhiệm thi hnh Quyết định ny./ Nơi nhận: - Nh điều - Website Chính Phủ - Công báo - Bộ T pháp - Vụ Pháp chÕ - L−u VP, Vô KHCN KT Bé tr−ëng Thø trởng Đà ký Nguyễn Văn Liên danh sách hội đồng KHKT chuyên ngnh nghiệm thu đề ti Nghiên cứu yếu tố cấu thnh thị trờng bất động sản nh đất, đề xuất sở khoa học sách quản lý thị trờng bất động sản nh đất (Thnh lập theo Quyết định QĐ số 28 ngy 11 tháng năm 2006) Chủ tịch Hội đồng: GS.TS Nguyễn Hữu Dũng- Vụ trởng Vụ Khoa học Công nghệ Bộ Xây dựng Th ký Hội đồng: KS Nguyễn Đình Tuấn - CVC Vụ KHCN Các uỷ viên phản biện: TS Trần Hồng Mai Phó ViƯn tr−ëng ViƯn Kinh tÕ x©y dùng - BXD ThS Trần Kim Chung Phó Ban Khoa học quản lý Viện Nghiên Cứu quản lý kinh tế Trung ơng (CIEM) Bộ Kế hoạch v đầu t KS Lê Ngọc Khoa- Phó cục trởng Cục quản lý công sản Bộ Ti Chính Các uỷ viên khác: PGS.TS Đỗ Hậu - Phó Hiệu trởng trờng Đại học KiÕn tróc Hμ Néi PGS.TS Cao Duy TiÕn – Viện trởng Viện Khoa học Công nghệ xây dựng TS Nguyễn Văn Lịch Viện trởng Viện nghiên cứu thơng mại Bộ thơng mại Ks Chu Văn Chung Vụ trởng Vụ Pháp Chế Bộ Xây dựng 10 Ks Nguyễn Ngọc Thnh Tổng Giám đốc Công ty cổ phần xây dựng v phát triển đầu t HảI phòng 11 ThS Phạm Trung Kiên Phó Tổng Giám đốc Tổng Công ty phát triển nh v đô thị (HUD) Khách mời cuả Hội đồng: Thứ trởng Bộ Xây dựng : Tống Văn Nga ... tiêu chuẩn: Thiết kế công trình chịu động đất (1)P Tiêu chuẩn áp dụng để thiết kế nhà công trình xây dựng vùng có động đất Mục đích tiêu chuẩn để bảo đảm trờng hợp có động đất thì: ã Sinh mạng... kế công trình vùng động đất Tiêu chuẩn bổ sung khía cạnh kháng chấn cho tiêu chuẩn khác 1.1.2 Phạm vi áp dụng Phần (1) Tiêu chuẩn áp dụng để thiết kế nhà công trình xây dựng vùng có động đất Tiêu. .. dụng tiêu chuẩn: Thiết kế công trình chịu động đất Phạm vi áp dụng phần Các tài liệu tham khảo tiêu chuẩn Các tiêu chuẩn tham kh¶o chung Những Quy chuẩn