Tùy trường hợp tính toán mà có thể đơn giản quy về tải phân bố tập trung ( tính khung ) hoặc phân bố chiều dài trên các dầm ảo ( tính sàn ). Bảng giá trị tải trọng tường quy về tải trọng phân bố chiều dài và phân bố diện tích tính cho tầng điển hình, chiều cao tường : 3.3 – 0.6 = 2.7 (m), với 0.6 là chiều cao gồm sàn dày 0.3m và trần kỹ thuật dày 0.3m.
GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG CHƯƠNG TẢI TRỌNG SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -1- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM I CHƯƠNG : TẢI TRỌNG TỔNG QUAN - Kết cấu nhà cao tầng theo TCVN tính tốn với thành phần tải trọng – tác động sau : Tải trọng thẳng đứng : tải trọng thường xun tải trọng tạm thời tác dụng lên sàn, lên dầm Tải trọng ngang ( gió ) : thành phần gió tĩnh gió động có Tải trọng động đất ( có u cầu tính tốn ) - Bên cạnh đó, có u cầu cụ thể, cần phải tính tốn kiểm tra với trường hợp sau : Do ảnh hưởng thay đổi nhiệt độ Do ảnh hưởng tượng từ biến Do phát sinh q trình thi cơng Do áp lực nước ngầm đất - Các giá trị tiêu chuẩn, hệ số độ tin cậy tải trọng tải trọng tính tốn thành phần tải trọng lấy theo TCVN 2737-1995 tính tốn cụ thể mục II TẢI TRỌNG LÊN SÀN TĨNH TẢI a Tải trọng thân sàn Tổng qt : - Chiều dày BTCT : Giá trị tiêu chuẩn : Gtcs = δ*2.5 (T/m2) Giá trị tính tốn : Gtts = 1.1*δ*2.5 (T/m2) - Các lớp hồn thiện : ∑δ *γ i Giá trị tiêu chuẩn : G tc ht = ∑ n *δ *γ i Giá trị tính tốn : G Giá trị cụ thể : tt ht = i i (T/m2) i (T/m2) SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -2- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG - Sàn tầng hầm : S30, khơng hồn thiện : Giá trị tiêu chuẩn : Gtcs = 0.75 (T/m2) Giá trị tính tốn : Gtts = 0.825 (T/m2) - Sàn tầng điển hình ( Sàn tầng đến tầng 11 ), sàn trệt, sàn TTTM tầng 1, sàn sân thượng : S30, có tĩnh tải lớp hồn thiện : TT Lớp Gạch ceramic Lớp vữa lót Bản BTCT Lớp vữa trát Chiều dày (m) 0.01 0.02 0.30 0.02 γ (kG/m3) 2000 1800 2500 1800 Tải trọng thân phân bố sàn : Gs = ∑Gsi - Gtci (kG/m2) 20 36 750 36 842 n 1.1 1.3 1.1 1.3 Gtti (kG/m2) 22 47 825 47 940 Riêng tải trọng hồn thiện : Gtcht : 92 (kG/m2) → 0.092 ( T/m2) Gttht : 116 (kG/m2) → 0.12 ( T/m2) b Tường phân bố trực tiếp sàn - Tải trọng tường xây, vách ngăn dầm biên gán thành tải phân bố dầm Trong cơng trình, tường đặt trực tiếp lên sàn Xét tường trực tiếp sàn : - Tường bên cơng trình phân bố sàn gồm : Tường bao : T200, gạch xây dày 200mm với lớp cấu tạo lớp vữa Tường ngăn, vách ngăn : T100, gạch xây dày 100mm với lớp cấu tạo lớp vữa - Tổng chiều dài loại tường ( lấy tròn ) : Tường T200 : 100m Tường T100 : 300m - Giá trị tải trọng tường trực tiếp sàn : Tùy trường hợp tính tốn mà đơn giản quy tải phân bố tập trung ( tính khung ) phân bố chiều dài dầm ảo ( tính sàn ) SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -3- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG - Bảng giá trị tải trọng tường quy tải trọng phân bố chiều dài phân bố diện tích tính cho tầng điển hình, chiều cao tường : 3.3 – 0.6 = 2.7 (m), với 0.6 chiều cao gồm sàn dày 0.3m trần kỹ thuật dày 0.3m G = δi *h*γi ( kG/m ) : tải trọng 1m chiều dài lớp cấu tạo ∑ Gt = G ’t = Gi ( kG/m ) : tải trọng 1m chiều dài tường Gt * l 25.5*54 ( kG/m2) : tải trọng tường quy phân bố sàn Tường Cấu tạo Vữa trát Tường gạch xây Vữa trát Gti G’ti Chọn δ (m) 0.02 0.10 Tường T100 γ n (kG/m3) 1800 1.3 1800 0.02 1.1 1800 1.3 Gt100 = 787 (kG/m) G’t100 = 171 (kG/m2) Gt100 = 0.8 (T/m) G’t100 = 0.2 (T/m2) Gi (kG/m) 126 δ (m) 0.02 535 0.20 126 0.02 Tường T200 γ n (kG/m3) 1800 1.3 1800 1.1 Gi (kG/m) 126 1070 1800 1.3 126 Gt200 = 1322 (kG/m) G’t200 = 96 (kG/m2) Gt200 = 1.3 (T/m) G’t200 = 0.1 (T/m2) Tải trọng tường sàn phân bố : G’t = 0.3 (T/m2) Tải trọng tường tính tốn sàn : phân bố chiều dài : Gt100 = 0.8 (T/m) Gt200 = 1.3 (T/m) HOẠT TẢI LÊN SÀN - Bảng giá trị hoạt tải lấy theo cơng sử dụng theo TCVN 2737 – 1995 : Cơng Hành lang, sảnh, cầu thang Phòng khách, phòng ngủ, phòng ăn, phòng vệ sinh Bancol, lơ gia Khu vực cơng cộng Hầm đậu xe Mái có sử dụng Cửa hàng TTTM SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 Ptc kG/m2 300 150 200 300 500 150 400 n 1.2 1.3 1.2 1.2 1.2 1.3 1.2 Ptt kG/m2 360 195 240 360 600 195 480 -4- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM III CHƯƠNG : TẢI TRỌNG TẢI TRỌNG LÊN DẦM TẢI TRỌNG BẢN THÂN DẦM - Dầm cơng trình dầm biên, dầm đỡ tường bao theo chu vi sàn, tiết diện D4080 : 40*80 (cm) - Tải trọng 1m chiều dài dầm : Gd = 0.8*0.4*2500*1.1 = 880 (kG/m) Chọn : Gd = 0.9 (T/m) TẢI TRỌNG TƯỜNG TRÊN DẦM Tường dầm tường T200 - Bảng giá trị tải trọng tường dầm cho tầng có chiều cao tầng khác – tường dầm khai báo phân bố chiều dài cho trường hợp tính tốn Gi = δi *h*γi ( kG/m ) : tải trọng 1m chiều dài lớp cấu tạo Gti = ∑ Gi ( kG/m ) : tải trọng 1m chiều dài tường Tường Tường T200 Cấu tạo δ (m) γ (kG/m3) n Vữa trát Tường gạch xây Vữa trát 0.02 0.20 0.02 1800 1800 1800 1.3 1.1 1.3 IV Tầng h (m) Gti (kG/m) Chọn (T/m) 2.5 490 1224 1960 1470 0.5 1.25 2.0 1.5 Mái 11-2 Trệt ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC CƠNG TRÌNH BÀI TỐN ĐỘNG - Bài tốn động tốn tĩnh khác điểm chủ yếu : Thứ : tải trọng động thay đổi theo thời gian độ lớn, phương chiều điểm đặt lên cơng trình Kéo theo thay đổi ứng xử cơng trình, cụ thể nội lực kết cấu Như kết phân tích giá trị cần biết kết cấu nội lực, chuyển vị phải giá trị có hàm theo biến thời gian SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -5- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG Thứ hai : kết cấu có khối lượng, chuyển động có gia tốc phát sinh lực qn tính Phải kể đến lực qn tính phương trình tính tốn Và thấy, khối lượng cơng trình yếu tố có ảnh hưởng lớn đến tính chất động học cơng trình CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN BÀI TỐN ĐỘNG - Ta chấp nhận giả thiết sau : Dầm, sàn cứng vơ mặt phẳng Tồn khối lượng tầng tập trung cao trình sàn Chuyển vị thẳng đứng kết cấu bé so với chuyển vị ngang - Khi đó, tồn cơng trình có mơ hình đơn giản thành cơng xơn mang n khối lượng tập trung ( n : sống tầng, số bậc tự ) - Ta thiết lập phương trình vi phân thể dao động hệ thể mối quan hệ ma trận khối lượng, ma trận độ cứng ma trận cản với giá trị gia tốc, vận tốc, chuyển vị hệ lực tác động vào cơng trình - Khi bỏ qua giá trị ma trận cản, ta phương trình vi phân khơng cản, dùng để xác định tần số dạng dao động riêng thân hệ - Giải phương trình vi phân cho ta giá trị chu kỳ T (s) tần số f (Hz) cơng trình chịu tải trọng động - Xác định chu kỳ dạng dao động riêng cơng trình nhờ vào phần mềm ETABS SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -6- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG TÍNH TỐN ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC CƠNG TRÌNH a Mơ hình - Là bước lập mơ hình cơng trình vào phần mềm xác định dạng dao động riêng hệ SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -7- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG MƠ HÌNH KẾT CẤU CƠNG TRÌNH - Một số lưu ý giải tốn tìm đặc trưng dao động hệ kết cấu mơ hình ETABS : Gán Diaphragm ( màng cứng ) cho tất sàn Khi khai báo Mass Source ( khai báo khối lượng tham gia dao động ), cần nhân hệ số vào hoạt tải: 0.5, quy định TCXDVN cho nhà cao tầng Tĩnh tải khai báo tồn SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -8- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG - Bảng giá trị tải trọng nhập vào mơ hình tính tốn Tải trọng thân cấu kiện BTCT phần mềm tự tính dựa vào tiết diện, kích thước khai báo mơ hình vật liệu BTCT với hệ số SWM = 1.1 Tầng Sàn Dầm Tải trọng T/m2 Hồn thiện (TT) (T/m2) Tường (TT) (T/m2) Hoạt tải (HT) (T/m2) Tường bao 200 (TT) (T/m) Hầm - - 0.60 H = 4m 1.76 Trệt 0.12 - 0.36 H = 3.8m 1.5 0.12 - 0.48 H = 4.8m 2.0 2-11 0.12 0.3 0.195 H = 3.3m 1.25 Mái 0.12 - 0.36 H = 1m 0.5 b Các giá trị đặc trưng động học cần quan tâm SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -9- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG Tần số (Hz) 0.683024 0.718748 0.994722 2.545255 2.661408 4.398853 5.320536 6.049058 Ux Uy SumUx SumUy Chu kỳ s 1.464 1.391 1.005 0.393 0.376 0.227 0.188 0.165 0.000 0.115 66.439 0.017 0.000 17.284 0.002 0.000 69.456 0.000 0.000 0.000 13.126 0.000 0.000 4.746 0.000 0.115 66.554 66.571 66.571 83.855 83.857 83.857 69.456 69.456 69.456 69.456 82.581 82.581 82.581 87.327 0.115 8.729126 0.008 0.000 83.865 87.327 10 11 12 0.101 0.097 0.081 9.939864 10.33058 12.364 5.152 0.000 0.004 0.000 2.915 0.000 89.016 89.016 89.020 87.327 90.242 90.242 Dạng - Ux, Uy : tỷ lệ phần trăm khối lượng cơng trình dao động theo phương X, phương Y - Theo kinh nghiệm : tỷ lệ chu kỳ dao động dạng I (1,2,3 ) dạng (4,5,6) : : 1, dạng I (1,2,3 ) dạng III (7,8,9) : - Chu kỳ dao động riêng lớn hệ Mode1 nằm khoảng (0.09 ÷ 0.1 )*n với n số tầng nhà ( kinh nghiệm ) Khi kể đến tác dụng khối xây chèn cấu kiện ( tường, vách ) số lấy ( 0.13 ÷ 0.14 )*n - Căn số liệu trên, ta nhận định kết phân tích đáng tin cậy Cấu kiện chịu lực theo phương đứng bố trí hợp lý - Có nhiều cách để xác định số mode dao động cần lấy tính tốn, đây, sv dựa vào điều kiện tần số dao động giới hạn fL để so sánh lựa chọn - Các mode dao động theo phương X : Mode3 : fx1 = 0.995 (Hz) Mode6 : fx2 = 4.399 (Hz) Mode10 : fx3 = 9.940 (Hz) - Các mode dao động theo phương Y : Mode1 : fy1 = 0.683 (Hz) Mode5 : fy2 = 2.662 (Hz) SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -10- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG Mode8 : fy3 = 6.049 (Hz) V TÍNH TỐN TẢI TRỌNG GIĨ Nội dung tính tốn tải trọng gió gồm phần sau : - Tính tốn thành phần gió tĩnh - Tính tốn thành phần gió động - Vị trí tác động gió lên cơng trình mặt bao che cơng trình Từ phân phối vào khung cấu kiện chịu lực khác Có quan niệm gán gió tác dụng vào cơng trình : Quy gió tải phân bố chiều dài cột Phụ thuộc vào diện tích tường mà cột chịu ảnh hưởng mà tải trọng gió phân bố nhiều hay Quy gió tải phân bố chiều dài dầm Cũng phụ thuộc vào diện tích tường chắn gió bên bên dầm nhiều hay mà giá trị gió lên dầm lớn hay bé Quy gió phân bố chiều dài cho cột dầm Lúc quan niệm tính tốn sàn dầm dựng đứng với hệ dầm đỡ sàn cột dầm khung Truyền tải dạng tam giác hình thang tỉ lệ chiều dài cột khơng lớn ( phương ) Quy gió giá trị tập trung gán vào tâm mặt đón gió sàn Tâm thực tế gần trùng với tâm khối lượng - Theo quan niệm tính tốn mình, sv gán gió thành giá trị tập trung vào tâm khối lượng cơng trình THÀNH PHẦN TĨNH TẢI TRỌNG GIĨ Theo TCVN 2737 – 1995 tải trọng tác động - Giá trị tiêu chuẩn thành phần gió tĩnh phân bố diện tích mặt đón gió: Wtci = W0*ki*c (daN/m2) - Trong : Wtci : giá trị tiêu chuẩn tải trọng gió vị trí thứ I ( tầng thứ i ), (kG/m2) W0 = 0.0613*V02 (daN/m2) : giá trị áp lực gió lấy theo bảng phân vùng áp lực gió theo khu vực hành chính, xác định theo bảng mục TCVN 2737 - 1995 W xác định SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -11- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG từ vận tốc gió đo theo số liệu quan trắc độ cao 10m so với mốc chuẩn nói rõ mục 6.4 TCVN 2737 – 1995 Vị trí cơng trình huyện Dĩ An, Bình Dương, vùng áp lực gió I.A tương ứng với W0 = 55 daN/m2 ki : hệ số kể đến thay đổi độ lớn áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc dạng địa hình tầng thứ i Với cơng trình xây dựng địa hình tương đối trống trải : địa hình B, ta nội suy giá trị k theo cao độ từ bảng mục TCVN 2737 - 1995 c : hệ số khí động, lấy theo bảng TCVN 2737 - 1995 Hệ số phụ thuộc hình dạng mặt đón gió cơng trình.Với mặt đón gió cơng trình mặt phẳng thẳng đứng : c = +0.8 với mặt đón gió c = - 0.6 mặt khuất gió - Giá trị tính tốn thành phần gió tĩnh phân bố diện tích mặt đón gió : Wtti = n*Wtci (daN/m2) n : hệ số độ tin cậy tải trọng gió : 1.2 - Giá trị tính tốn thành phần gió tĩnh phân bố tập trung vào tầng tính tốn gần : Ptti = n*W0*ki*c*Fi (daN/m2) - Trong : c : hệ số khí động tổng hợp : c = 0.8 + 0.6 = 1.4 ki : hệ số theo độ cao cao độ tầng thứ i Fi : diện tích mặt đón gió tầng thứ i: diện tích ½ chiều cao tầng ½ chiều cao tầng sàn thứ i - Ptti tính theo phương x phương y : P ttxi Pttyi, giá trị n, W0, ki c khơng đổi Fi thay đổi - Tính tốn tải trọng gió tập trung lên sàn Giá trị tính tốn theo bảng : Tải gió phân bố Wtti Tầng Đỉnh ST 11 10 Cao độ m k 44.60 41.60 38.30 35.00 1.31 1.29 1.27 1.25 c W0 kG/m2 Wtci kG/m2 1.4 1.4 1.4 1.4 55 55 55 55 101 99 98 96 Tải gió tập trung Pttxi,Pttyi n Wtti kG/m2 Fxi Pttxi Fyi Pttyi m2 T m2 T 1.2 1.2 1.2 1.2 121 119 117 116 38.25 80.33 84.15 84.15 4.62 9.58 9.87 9.72 81.00 170.11 178.20 178.20 9.79 20.28 20.91 20.58 SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -12- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM 31.70 28.40 25.10 21.80 18.50 15.20 11.90 8.60 3.80 0.00 Trệt 1.23 1.21 1.18 1.15 1.12 1.01 1.03 0.97 0.83 0.00 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 CHƯƠNG : TẢI TRỌNG 95 93 91 88 86 83 79 74 64 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 114 111 109 106 103 100 95 89 77 84.15 84.15 84.15 84.15 84.15 84.15 84.15 103.28 109.65 48.45 9.56 9.38 9.14 8.91 8.67 8.41 8.01 9.22 8.43 0.00 178.20 178.20 178.20 178.20 178.20 178.20 178.20 218.71 233.20 102.60 20.25 19.86 19.36 18.87 18.36 17.82 16.96 19.52 17.93 0.00 THÀNH PHẦN ĐỘNG TẢI TRỌNG GIĨ a Chọn dạng dao động tính tốn - Theo TCVN 229 :1999, cơng trình có chiều cao 40m phải kể đến tác động thành phần động gió - Thành phần gió động gồm thành phần xung vận tốc thành phần gây lực qn tính cho cơng trình Tùy vào mức độ nhạy cảm – thể qua giá trị tần số dao động f dạng dao động, mà ta tính tốn thành phần gió động có kể đến lực qn tính hay khơng - Theo lý thuyết, quan tâm đến dạng dao động riêng thứ đến dạng dao động riêng thứ i với i dạng dao động có fi thỏa điều kiện : fi < fL < fi+1 để tính tốn - Với tần số dao động giới hạn cho bảng : Tần số dao động riêng giới hạn fL Vùng áp lực gió Kết cấu BTCT, gạch đá, khung thép, kết cấu có bao che ( δ = 0.3) Kết cấu tháp trụ, cột thép có chân đế BTCT (δ = 0.15 ) I 1.1 3.4 II 1.3 4.1 III 1.6 5.0 IV 1.7 5.6 V 1.9 5.9 - Với cơng trình xây dựng vùng áp lực gió I.A, kết cấu BTCT : fL = 1.1 SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -13- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG - Vậy, ta phân loại dạng dao động theo phương X ( có giá trị f xi )và theo phương Y ( có giá trị f yi ), sau chọn số mode cần tính loại theo lý thuyết dựa vào fL - Theo phương X : fx1 = 0.995 (Hz) fx2 = 4.399 (Hz) fx3 = 9.940 (Hz) → fx1 < fL < fx2, theo phương X cần xác định thành phần gió động cho mode dao động - Theo phương Y : fy1 = 0.683 (Hz) fy2 = 2.662 (Hz) fy3 = 6.049 (Hz) → fy1 < fL < fy2, theo phương Y cần xác định thành phần gió động cho mode dao động - Số mode dao động lựa chọn tính tốn : theo phương X, Mode3 : f x1 = 0.933 (Hz) Theo phương Y : Mode1 : fy1 = 0.718 (Hz) - Ta xét gió động theo phương cho mode dao động b Giá trị tải trọng gió động - Trường hợp cơng trình có mặt đối xứng, có f < fL f1 < fL < f2 với f2 tần số da động riêng thứ cơng trình, giá trị tiêu chuẩn thành phần động gió đượ xác định theo cơng thức : Wp = M*ξ*ψ*y*β - Trong : M : khối lượng tập trung phần cơng trình thứ i ξ : hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, khơng thứ ngun phục lục 6.13.2 ψ : hệ số xác định cách chia cơng trình thành n phần, phạm vi phần tải trọng gió xem khơng đổi SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -14- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG y : dịch chuyển ngang cơng trình cao độ z ứng với dạng dao động riêng thứ - Xác định giá trị thành phần : M : Lấy kết xuất từ bảng Center Mass Rigidity ETABS ta khối lượng tầng thể bảng khối lượng tâm khối lượng phần kết dao dộng riêng phần trước ξ : hệ số động lực xác định dựa vào đồ thị mục 6, phụ thuộc vào thơng số ε độ giảm lơga dao động Cơng trình BTCT có δ = 0.3 sử dụng đường cong số đồ thị Thơng số ε = γ *W0 940* f1 , với γ : hệ số độ tin cậy tải trọng gió : 1.2 W : giá trị áp lực gió : 550 (N/m2), → ε = 0.0381 Kết xác định ξi từ đồ thị sau , xác định theo cơng thức sau : ξi = 6.6454ε3 – 23.62ε2 + 9.5458ε + 1.1766 = 1.506 ψ : hệ số xác định cách chia cơng trình thành n phần, phạm vi phần n ∑y W j =1 n ∑y j =1 ji Fj ji Mj tải trọng gió xem khơng thay đổi Hệ số ψi xác định theo cơng thức : ψi = , với WFj giá trị tiêu chuẩn thành phần gió động tác dụng lên phần thứ j cơng trình, ứng với dạng dao động khác kể đến ảnh hưởng xung vận tốc gió, tính theo cơng thức : WFj = WjςjSjν, ςj : ςj : Hệ số áp lực động tải trọng gió độ cao z ứng với phần thứ j cơng trình Phụ thuộc vào dạng địa hình chiều cao z (Tra bảng TCXD 229 – 1999) : SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -15- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG Sj : diện tích đón gió phần j cơng trình υ :Hệ số tương quan không gian áp lực động tải trọng gió xác đònh theo bảng TC 229:1999 phụ thuộc vào vào tham số : ρ χ ρ=D , & χ =H D : Chiều dài mặt đón gió ứng với phần thứ j; H : Chiều cao mặt đón gió ứng với phần thứ j; L : Chiều rộng mặt đón gió ứng với phần thứ j Theo mặt đón gió zox : D = ρ = 54m, H = χ = 44.6m Theo mặt đón gió zoy: D = ρ = 25.5m, H = χ = 44.6m ξi : hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, phụ thuộc vào thơng số loga dao động δi (Đường cong ứng với εi = δi εi độ giảm =0.3) Trong đó: γWo 940fi γ=1.2 hệ số tin cậy tải trọng gió Wo fi : tính đơn vị N / m2 : tần số dao động riêng thứ i SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -16- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG Có thể tính tốn ξ theo ε theo cơng thức : với δ = 0.3 ξi = 95974ε − 49962ε5 + 9159ε − 749,7ε3 + 10,14ε2 + 9,157ε + 1,139 với δ = 0.15 ξi = 23404ε − 10533ε5 + 10316ε + 1483ε3 − 362,7ε + 32,34ε + 1,145 - Giá trị tính tốn thành phần động gió giá trị lực tập trung cao độ sàn tầng, lập bảng tính excel TẦNG THÀNH PHẦN ĐỘNG CỦA GIĨ THEO PHƯƠNG X ( MODE 1) Tần số dao động riêng : fx = 0.995 ε = 0.0275 → Hệ số động lực học : ξ : 1.3874 Mặt đón gió OZY : ρ = 25.5m, χ = 44.6m Hệ số : υx = 0.4201 , ψx = 0.0256 Ux yji yji2 Mj WFj yji*WFjx yji2*Mj ST -0.0072 1.00 1.00 Sàn T11 -0.0069 0.92 0.85 Sàn T10 -0.0061 0.88 0.77 Sàn T9 -0.0056 0.71 0.50 Sàn T8 -0.0052 0.68 0.46 Sàn T7 -0.0048 0.63 0.40 Sàn T6 -0.0045 0.54 0.29 Sàn T5 -0.0040 0.48 0.23 3024.113 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 9.58 9.58 9.87 9.08 9.72 8.55 9.56 6.79 9.38 6.38 9.14 5.76 8.91 4.81 8.67 4.16 3024.113 3014.37 2730.66 1773.16 1631.30 1418.52 1028.43 815.654 WpX 85.78 79.79 75.48 67.52 59.15 52.69 47.14 36.84 -17- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM Sàn T4 -0.0032 0.36 0.13 Sàn T3 -0.0026 0.29 0.08 Sàn T2 -0.0011 0.21 0.04 Sàn T1 -0.0008 0.18 0.03 Sàn Trệt 0.0000 0.00 0.00 TẦNG CHƯƠNG : TẢI TRỌNG 3546.32 3546.32 3546.32 3791.34 3631.79 461.021 283.705 141.852 8.41 3.03 8.01 2.32 9.22 1.94 8.43 1.52 113.7404 0.00 0.00 THÀNH PHẦN ĐỘNG CỦA GIĨ THEO PHƯƠNG Y (MODE 1) Tần số dao động riêng : fx = 0.683 ε = 0.0400 → Hệ số động lực học : ξ : 1.4919 Mặt đón gió OZX : ρ = 54m, χ = 44.6m Hệ số : υx = 0.4311 , ψx = 0.0236 Ux yji yji2 Mj WFj yji*WFjx yji2*Mj Sàn mái -0.0086 1.00 1.00 Sàn T11 -0.0083 0.93 0.86 Sàn T10 -0.0073 0.90 0.81 Sàn T9 -0.0067 0.82 0.67 Sàn T8 -0.0062 0.78 0.61 Sàn T7 -0.0058 0.72 0.52 Sàn T6 -0.0054 0.62 0.38 Sàn T5 -0.0048 0.55 0.30 Sàn T4 -0.0038 0.41 0.17 Sàn T3 -0.0031 0.33 0.11 Sàn T2 -0.0013 0.24 0.06 Sàn T1 -0.0010 0.21 0.04 Sàn Trệt 0.0000 0.00 0.00 3024.113 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 3546.32 3791.34 3631.79 SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 20.28 20.28 3024.11 20.91 19.45 3067.21 20.58 18.52 2872.52 20.25 16.61 2384.55 19.86 15.49 2157.58 19.36 13.94 1838.41 18.87 11.70 1363.21 18.36 10.10 1072.76 17.82 7.31 596.14 16.96 5.60 386.19 19.52 4.68 204.27 17.93 3.77 167.20 0.00 0.00 28.43 19.06 13.13 7.65 0.00 WpX 178.71 166.22 157.25 140.66 123.23 109.78 98.21 76.75 59.23 39.71 27.35 15.94 -18- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG : TẢI TRỌNG Tổ hợp thành phần gió : - Theo tiêu chuẩn, phải tiến hành tổ hợp phản ứng theo mode dao động để có tác động gió động, sau tổ hợp gió tĩnh gió động để có tác động tải trọng gió Tuy nhiên, thành phần gió động theo phương mode tham gia, mode lại khối lượng tham gia nên thành phần gió động mode gây 0, nên tổ hợp lực gió tác động lên cơng trình sau : GioX = GTX + ∑ (GDX ) i=1 GioY = GTY + n i n ∑ (GDY) i=1 ⇒ GioX = GTX + GDX i ⇒ GioY = GTY + GDY SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -19- [...]... tĩnh phân bố diện tích trên mặt đón gió: Wtci = W0*ki*c (daN/m 2) - Trong đó : Wtci : giá trị tiêu chuẩn tải trọng gió tại vị trí thứ I ( tầng thứ i ), (kG/m 2) W0 = 0.0613*V02 (daN/m 2) : giá trị áp lực gió lấy theo bảng phân vùng áp lực gió theo khu vực hành chính, xác định theo bảng 4 mục 6 TCVN 2737 - 1995 W 0 được xác định SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -11- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG... : fL = 1.1 SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -13- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG - Vậy, đầu tiên ta phân loại các dạng dao động chính theo phương X ( có các giá trị f xi )và theo phương Y ( có các giá trị f yi ), sau đó chọn số mode cần tính trong mỗi loại theo lý thuyết dựa vào fL - Theo phương X : fx1 = 0.995 (Hz) fx2 = 4.399 (Hz) fx3 = 9.940 (Hz) → fx1 < fL < fx2, vậy... động của tải trọng gió Tuy nhiên, do thành phần gió động theo mỗi phương chỉ do 1 mode tham gia, các mode còn lại do khối lượng tham gia bằng 0 nên thành phần gió động do các mode này gây ra là bằng 0, nên tổ hợp lực gió tác động lên cơng trình như sau : GioX = GTX + ∑ (GDX ) i=1 GioY = GTY + n 2 i n ∑ (GDY) i=1 ⇒ GioX = GTX + GDX 2 i ⇒ GioY = GTY + GDY SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -19-... về phân bố chiều dài cho cả cột và dầm Lúc này quan niệm tính tốn như 1 sàn dầm dựng đứng với hệ dầm đỡ sàn là cột và dầm khung Truyền tải dạng tam giác và hình thang nếu tỉ lệ chiều dài và cột khơng lớn hơn 2 ( bản 2 phương ) Quy gió về 1 giá trị tập trung và gán vào tâm mặt đón gió trên sàn Tâm này trong thực tế gần trùng với tâm khối lượng - Theo quan niệm tính tốn của mình, sv gán gió thành giá... gió động cho mode dao động đầu tiên - Theo phương Y : fy1 = 0.683 (Hz) fy2 = 2.662 (Hz) fy3 = 6.049 (Hz) → fy1 < fL < fy2, vậy theo phương Y chỉ cần xác định thành phần gió động cho mode dao động đầu tiên - Số mode dao động lựa chọn tính tốn là : theo phương X, Mode3 : f x1 = 0.933 (Hz) Theo phương Y : Mode1 : fy1 = 0.718 (Hz) - Ta xét gió động theo 2 phương cho 2 mode dao động này b Giá trị tải... - 0.6 mặt khuất gió - Giá trị tính tốn thành phần gió tĩnh phân bố trên diện tích mặt đón gió : Wtti = n*Wtci (daN/m 2) n : hệ số độ tin cậy tải trọng gió : 1.2 - Giá trị tính tốn thành phần gió tĩnh phân bố tập trung vào mỗi tầng có thể tính tốn gần đúng : Ptti = n*W0*ki*c*Fi (daN/m 2) - Trong đó : c : hệ số khí động tổng hợp : c = 0.8 + 0.6 = 1.4 ki : hệ số theo độ cao tại cao độ tầng thứ i ... Theo lý thuyết, quan tâm đến các dạng dao động riêng thứ 1 đến dạng dao động riêng thứ i với i là dạng dao động có fi thỏa điều kiện : fi < fL < fi+1 để tính tốn - Với tần số dao động giới hạn được cho trong bảng : Tần số dao động riêng giới hạn fL Vùng áp lực gió Kết cấu BTCT, gạch đá, khung thép, kết cấu có bao che ( δ = 0. 3) Kết cấu tháp trụ, cột thép có chân đế bằng BTCT (δ = 0.15 ) I 1.1 3.4 II 1.3... M*ξ*ψ*y*β - Trong đó : M : khối lượng tập trung của phần cơng trình thứ i ξ : hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, khơng thứ ngun phục lục 6.13.2 ψ : hệ số được xác định bằng cách chia cơng trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió xem như khơng đổi SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -14- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG y : dịch chuyển ngang của cơng... được thể hiện trong bảng khối lượng và tâm khối lượng trong phần kết quả dao dộng riêng ở phần trước ξ : hệ số động lực được xác định dựa vào đồ thị 2 mục 6, phụ thuộc vào thơng số ε và độ giảm lơga của dao động Cơng trình BTCT có δ = 0.3 sử dụng đường cong số 1 trong đồ thị Thơng số ε = γ *W0 940* f1 , với γ : hệ số độ tin cậy tải trọng gió : 1.2 W 0 : giá trị áp lực gió : 550 (N/m 2), → ε = 0.0381... độ cao z ứng với phần thứ j của cơng trình Phụ thuộc vào dạng địa hình và chiều cao z (Tra bảng 3 TCXD 229 – 199 9) : SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665 -15- GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG Sj : diện tích đón gió của phần j của cơng trình υ :Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió được xác đònh theo bảng 4 TC 229:1999 phụ thuộc vào vào tham số : ρ và χ ρ=D , &