tài liệu về động đất

2.Khái niệm về động đấtĐộng đất là hiện tượng rung động mạnh đột ngột của vỏ trái đất do nhiều nguyên nhân gây ra: chuyển động trượt tương đối của các khối đá, các hang động bị sập, các

2.Khái niệm về động đất

Động đất là hiện tượng rung động mạnh đột ngột của vỏ trái đất do nhiều nguyên nhân gây ra: chuyển động trượt tương đối của các khối đá, các hang động bị sập, các mảnh thiên thạch va vào trái đất, các vụ thử bom hạt nhân phổ biến nhất làđộng đất do chuyển động trượt tương đối của các khối đá

TS LƯƠNG VĂN HẢI – ĐH BÁCH KHOA TP.HCM

Medvegyev-Sponhauer-Karnik (MSK) scale

In the socialist countries, the MSK-64 scale was accepted The individual grades' - which number are also 12 - characterisation is extended to the phenomena of nature, to the buildings and to the senses and the environment of people Strongest earthquake in Hungary until now, had the grade of 8-9

1-2 độ Richter 3-4 độ Richter 5-6 độ Richter

4

3.Tính toán tác động

động đất

¾phương pháp tải trọng tĩnh tương đương

¾phương pháp phân tích phổ phản ứng

¾phương pháp phân tích động lực học theo lịch sử thời gian

a PP tải trọng tĩnh tương đương

a1 PP phân phối lực cắt đáy

Nhà cao dưới 40m, phân phối khối lượng và độ cứng tương đối đều theo các tầng

Giá trị tiêu chuẩn của Base shear FEk = α1 Geq

Trọng lượng hiệu dụng

GE _ trọng lượng đại diện tập trung tại sàn tầng i Nhà dân dụng: G E = Tĩnh tải + 0.5 Họat tải sàn

Hệ số động đất α1 phụ thuộc chu kỳ dao động riêng T của nhà, chu kỳ dao động đặc trưng Tg của vùng đất, dạng động đất

PP phân phối lực cắt đáy

Xác định hệ số động đất α1

Tải trọng động đất Fi tập trung tại sàn thứ i (có cao độ Hi)

)1

(

1

n Ek

n i

i i

i i

H G

H G

Nếu T1 ≥ 1.4Tg thì lấy δn theo bảng

δn _ hệ số bổ sung tác động ngang của động đất phụ thêm ở đỉnh nhà

PP phân phối lực cắt đáy

Lực ngang phụ thêm tại đỉnh nhà ΔF n = δ n F EK

a2 PP tổ hợp các dạng dao động để tìm lực ngang tĩnh tương đương

Giá trị tiêu chuẩn Fij của tải trọng động đất tại khối lượng i ứng với dạng dao động j :

Nhà cao trên 40m, phân phối khối lượng và độ cứng phân bố không đều theo các tầng

n i

i ji j

G

G

1 2

1

χ

χ γ

Sj _ phản ứng của kết cấu do động đất ứng với dạng dao động thứ i

Thường lấy m =3; nếu công trình khá cao, độ cứng không đều thì m = 5÷ 6

a3 Tác động động đất theo phương đứng

Kinh

nghiệm

Trong trường hợp độ cứng tương đối bình thường :

- Động đất 7 độ, đất lọai II : FEk = (0.015 ÷ 0.03) Geq

- Động đất 8 độ, đất lọai II : FEk = (0.03 ÷ 0.06) Geq

- Lực động đất của dạng dao động 1 lớn hơn lực động đất của dạng 2; lực động đất của dạng 2 lớn hơn lực động đất của dạng 3

Evk n

i

i i

i i

H G

H G F

Khi động đất cấp 9: cần xét tổ hợp bất lợi của tác động ngang và tác động thẳng đứng của động đất

b PP phân tích phổ phản ứng

có thể áp dụng cho công trình không đều đặn, không đối xứng, nhưng phải còn ứng xử đàn hồi

Bước 1: Xác định phản ứng ứng với mỗi dạng dao động (modal response)

2 n

n a max

n

)(S)

T(y

chuyển vị lớn nhất của kết cấu ứng với mode n

φn là mode shape thứ n

Có chuyển vị, suy ra nội lực như

bài toán tĩnh thông thường.

Bước 2 Tổ hợp phản ứng từ các mode (modal combination)

PP phân tích phổ phản ứng

cần kết hợp các phản ứng do từng mode để có được phản ứng cực đại của kết cấu

=

m nm

f F

2 3 2

1 4

1

1

8

) r ( r r

r ) r

nm

+ ξ

+

−

+ ξ

= ρ

Các hệ số r đều dương và nhỏ hơn hoặc bằng 1.0

phương pháp CQC

(Complete Quadratic

Combination)

Bước 3 Tổ hợp phản ứng từ các phương khác nhau

2

2 90

2

max F F F

F = + + F0, F90 là các đáp ứng do tác động theo hai phương

ngang vuông góc nhau, và Fz là đáp ứng do tác động theo phương thẳng đứng

công trình phải được thiết kế để có khả năng kháng chấn theo mọi phương là như nhau

Gia tốc nền động đất Northridge

Lịch sử thời gian các thành phần năng lượng

Phuï luïc

CHUYỂN VỊ TƯƠNG ĐỐI GIỮA CÁC TẦNG NHÀ

CHUYỂN VỊ ĐỈNH NHÀ

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO BÊTÔNG CỐT THÉP Bài 8.

S _nội lực tính toán trong tổ hợp bất lợi

S u _ nội lực giới hạn

S ≤ Su / γ0

TRẠNG THÁI GIỚI HẠN I

1 CỘT

Ac _ diện tích tiết diện cột

fcn _ cường độ chịu nén tính toán

của bêtông

cn c

N

f A

N

=

μ

CẤU TẠO CỐT THÉP CỘT

CẤU TẠO CỐT THÉP CỘT

CẤU TẠO CỐT THÉP CỘT

NÚT KHUNG

CÁCH LẤY LỰC CẮT TÍNH TOÁN ĐỂ KIỂM TRA

KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA CỘT

0 0

1

1

H

M M

V

p u

t u

1

H

M

M V

p

t +

=

* Kết cấu thông thường : lấy V theo tổ hợp nội lực

* Chống động đất cấp 1:

* Chống động đất cấp 2:

* Chống động đất cấp 3, 4:

M u t , M u p _ khả năng chịu moment uốn ở tiết diện đầu trên và đầu dưới của cột

M t , M p _ moment uốn ở tiết diện đầu trên và đầu dưới của cột,

(lấy từ tổ hợp nội lực)

H 0 _ chiều cao thông thủy của đoạn cột

2 DẦM

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO BÊTÔNG CỐT THÉP

Tiết diện: h = (1/12 ÷1/8)l ; h≤ ¼ lthông thủy

bdầm ≥ {1/4 hdầm ; ½ bcột ; 250mm}

* Kết cấu thông thường : lấy V theo tổ hợp nội lực

* Chống động đất cấp 1:

* Chống động đất cấp 2:

* Chống động đất cấp 3, 4:

0

05

l

M M

V

t

p u

l

M

M V

t

p t

M

M V

t

p t

+

+

=

M u t , M u p _ khả năng chịu uốn ở tiết diện đầu trái và đầu phải của dầm

M t , M p _ moment uốn ở tiết diện đầu trái và đầu phải của dầm,

( lấy từ tổ hợp nội lực).

CÁCH LẤY LỰC CẮT TÍNH TOÁN ĐỂ KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA DẦM

Hạn chế chiều cao vùng nén x khi tính khả năng chịu uốn

*kết cấu thông thường:

x ≤ α0h0 (không phân phối lại nội lực do biến dạng dẻo);

x ≤ 0.7α0h0 (điều chỉnh giảm moment uốn do biến dạng dẻo)

*chống động đất: x ≤ 0.25h0 (cấp 1); x ≤ 0.35h0 (cấp 2, 3)

Đọan neo thẳng của cốt dọc khi chống động đất

lneo = la + 10φ (cấp 1); lneo = la + 5φ (cấp 2)

Tại vùng gối, chống động đất : A’s ≥ 0.5As (cấp 1); A’s ≥ 0.3As (cấp 2,3)

As, A’s _diện tích cốt thép vùng nén, vùng kéo.

26

3 VÁCH CỨNG

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO BÊTÔNG CỐT THÉP

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG

CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG

CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG

34

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG

LANH TÔ

THIẾT KẾ TIẾT DIỆN VÀ CẤU TẠO CỐT THÉP VÁCH CỨNG

LANH TÔ