bài tập về nhà cao tầng

I. GIỚI THIỆU VÀ VẼ SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH.II. XÁC ĐỊNH TẦN SỐ DAO ĐỘNG RIÊNG.III. XÁC ĐỊNH DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG.IV. XÁC ĐỊNH ÁP LỰC GIÓ TĨNH (tiêu chuẩn và tính toán)V. XÁC ĐỊNH ÁP LỰC GIÓ ĐỘNG(tiêu chuẩn và tính toán)VI. TỔNG HỢP ÁP LỰC GIÓ TĨNH ĐỘNG(tiêu chuẩn và tính toán)VII. MỤC LỤCTÀI LIỆU THAM KHẢO.

Trang 1

SVTH: LÊ VĂN HÙNG MSSV: 1051060021 1

TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN

I GIỚI THIỆU VÀ VẼ SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH

II XÁC ĐỊNH TẦN SỐ DAO ĐỘNG RIÊNG

III XÁC ĐỊNH DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG

IV XÁC ĐỊNH ÁP LỰC GIÓ TĨNH (tiêu chuẩn và tính toán)

V XÁC ĐỊNH ÁP LỰC GIÓ ĐỘNG(tiêu chuẩn và tính toán)

VI TỔNG HỢP ÁP LỰC GIÓ TĨNH ĐỘNG(tiêu chuẩn và tính toán) VII MỤC LỤC-TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 2

1 GIỚI THIỆU VÀ VẼ SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH

 Giới thiệu công trình:

 Công trình nhà cao 23 tầng

 Chiều cao mỗi tầng 3,4 m

 Kích thước mặt bằng nhà D x L là 24 x 24(m)

 Thời hạn sử dụng 50 năm

 Độ cứng nhà theo phương bất lợi :EJ x = EJ y = 955650,5 (kN.m 2 )

 Khối lượng tập trung ứng với các mức sàn m j = 1,2 (Tấn)

 Vùng địa hình theo tiêu chuẩn IIA (W o = 83 daN/m 2 )

 Sơ đồ tính toán công trình:

 Xem công trình như một dầm conson, ngàm dưới đất

 Vì tổng chiều cao công trình Hct = 78,2 (m) > 40 (m)(TCVN 2737-95)

nên công trình cần tính thêm áp lực gió động của công trình

Trang 3

2 XÁC ĐỊNH TẦN SỐ DAO ĐỘNG RIÊNG

 Công trình có khối lượng phân bố đều, độ cứng Ẹ không đổi và liên kết ngàm

 Tần số dao động riêng được xác định theo công thức:

Trong đó:

fi – tần số dao động riêng thứ i (Hz);

q – trọng lượng đơn vị dài theo chiều cao công trình (kN/m);

EJ – là độ cứng chống uốn của công trình (kN.m2);

g – là gia tốc trọng trường (m/s2);

htj – là chiều cao tầng của điểm khối lượng thứ j (m)

m – là khối lượng phân bố đều các điểm (kg, T)

H – là chiều cao của toàn bộ công trình (m)

Với α 1 = 1,875 ; α 2 = 4,694 ; α 3 = 7,860 ; f L = 1,3

= 0,1506 < fL =1,3

= 0,9442 < fL =1,3

= 2,647 > fL =1,3

 Ta có f1 < f2 < fL < f3.

Nên chỉ cần xét 2 thành phần f 1 và f 2 để tính toán

Trang 4

3 XÁC ĐỊNH DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG

 Xác định biên độ dao động

Công thức xác định biên độ dao động:

các hệ số αi và Bi ứng với 3 dạng dao động đầu tiên lấy bằng:

α1 = 1,875 B1 = 1,635

α2 = 4,694 B2 = 0,980

α3 = 7,860 B3 = 1,000

Trong đó

hj – là chiều cao của điểm khối lƣợng thứ j (m);

 tính toán điển hình biên độ dao động cho dạng 1:

với α 1 = 1,875 , B 1 = 1,635 cho tầng 1 với h j = 3,4 (m)

Y 3,4-1 = sin(1,875.0,043) – sh(1,875.0,043) – B 1 (cos(1,875.0,043) - ch(1,875.0,043))

Y 3,4-1 = 0,011

 tính toán điển hình biên độ dao động cho dạng 2:

với α 1 = 4,694 , B 1 = 0,98 cho tầng 1 với h j = 3,4 (m)

Y 3,4-2 = sin(4,684.0,043) – sh(4,694.0,043) – B 1 (cos(4,694.0,043) - ch(4,694.0,043))

Y 3,4-2 = 0,038

Các tầng còn lại được tính toán trong excel ra bảng kết quả sau:

Trang 5

Trang 6

Trang 7

4 XÁC ĐỊNH ÁP LỰC GIÓ TĨNH

 Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên phần thứ j của công trình được tính theo công thức:

Giá trị tính toán thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên phần thứ j của công trình được tính theo công thức:

: hệ số áp lực gió thay đổi theo độ cao z tại phần thứ j

c : hệ số khí động

 Tính toán áp lực gió tĩnh điển hình:

Với hệ số kí động c = 1,4 ; W 0 =83 daN/m 2 ; chiều cao tầng h 1 = 3,4 m

Ta nội suy hệ số k j với h 1 = 3,4m => k j = 1,014

Trang 8

Tải trọng tiêu chuẩn gió tĩnh là :

(kN/m2)

Trang 9

5 XÁC ĐỊNH ÁP LỰC GIÓ ĐỘNG

 Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của áp lực gió tác dụng lên phần thứ j của công trình được xác định theo công thức:

Trong đó:

: khối lƣợng tập trung của phần công trình thứ j, (N)

: hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, phụ thuộc vào thông số εi và

độ giảm lôga của dao động:

Với:

γ : hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, γ = 1,2

W0 : giá trị áp lực gió vùng

fi : tầng số dao động riêng thứ i (Hz)

y ji : dịch chuyển ngang của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i., không thứ nguyên

: hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong

phạm vi mỗi phần tải trọng gió không đổi

Trang 10

Trong đó:

: giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên phần

thứ j của công trình

: hệ số áp lực động của tải gió

mj : khối lượng phần công trình thứ j (N)

W Fj : giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của công trình, ứng với các dạng dao động khác nhau khi kể đến ảnh hưởng xung của vận tốc gió, xác định theo công thức:

(N)

Trong đó:

υ : hệ số tương quan không gian thành phần động của áp lực gió được lấy theo bề mặt tính toán của công trình trên đó xác định các tương quan động

đối với dạng dao động thứ nhất, υ = υ1

đối với các dạng dao động còn lại, υ =1

S j – diện tích đón gió của phần j của công trình (m2

)

 Tính toán điển hình WFj:

Trang 11

Với h 1 = 3,4(m) nội suy ζ= 0, 318 ; = 117,8 daN/m 2 ;

υ 1 = 0,67468 (lấy nội suy với p = 24 m , χ =78,2 m )

υ 2 = 1 ( lấy theo tiêu chuẩn )

S 3,4 = D.h 3,4 = 24.3,4 = 81,6 (m 2 )

 Tính toán với dạng 1: (υ1 = 0,67468)

 Tính toán với dạng 2: (υ2 = 1)

Trang 12

 Tính toán điển hình hệ số ψ i

Với h j = 3,4 (m); khối lượng m = 1,2T ; biên độ dao động y j1 = 0,011 , y j2 = 0,038; WF j (dạng 1)= 20,623 (kN) ; WF j (dạng 2)= 30,568 (kN);

Trang 13

 Tính toán thông số ε i

Với γ = 1,2

Trang 14

Tần số giao động riêng : = 0,1506 ; = 0,944

Từ đó ta có kết quả nhƣ sau

Dạng giao động 2 : = 0,04

BẢNG TỔNG GIÁ TRỊ THÀNH PHẦN GIÓ ĐỘNG

Trang 15

Trang 16

6 TỔNG ÁP LỰC GIÓ

Tải trọng gió được tính theo Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 2737:1995

Tải trọng gió gồm hai thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động

Trang 17

7 MỤC LUC – TÀI LIỆU THAM KHẢO

 TCVN 2737-1995 : Tải trọng và tác động

 TCVN 229-1999 : Tính toán phần động tải trọng gió

 Sổ tay thực hành kết cấu công trình – PGS.TS Vũ Mạnh Hùng

 Và một số tài liệu khác

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	720,96 KB