Bài-thuyết-trình-Thanh-Châu-Đạt chương 5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUANG TRUNG KHOA XÂY DỰNG Chương I: Khái niệm chung nhà cao tầng GVHD: Th.s PHẠM ĐÌNH TRUNG NHĨM: SVTH :PHẠM NGỌC THANH NGƠ THÀNH ĐẠT NGUYỄN HỒNG CHÂU LỚP : K8.102 NGÀNH: CNKT-XD Chương 5: Khái niệm chung nhà cao tầng 5.1 Các giả thuyết 5.2 Trọng lượng cực hạn nhà 5.3 Đặc trưng mặt nhà 5.4 Ảnh hưởng uốn dọc với tải 5.5 Giới hạn chuyển vị kết cấu nhà cao tầng 5.6 Kiểm tra đặc trưng hình học 5.7 Kiểm tra ổn định nghiêng lật cơng trình THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5.1 CÁC GIẢ THUYẾT - Khi nhà bị uốn, tác động tải trọng thẳng đứng, nội lực biến dạng tăng lên - Các giả thiết xác định trọng lượng cực hạn nhà: • Mơ hình tính tốn nhà conson ngàm vào móng • Độ cứng khơng thay đổi theo chiều cao • Trong khối nhà phân bố theo thể tích ngơi nhà • Biến dạng sàn mặt phẳng nằm ngang khơng đáng kể bỏ qua THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5.2 TRỌNG LƯỢNG CỰC HẠN CỦA NGÔI NHÀ Đối với cơng trình BTCT, trọng lượng cực hạn nhà xác định theo:  2, 3Eb J x Gx  H 02 ; Gy  Trong đó: 2, 3Eb J y H 02 ; G  2, 3Eb J  yH 02 J x   J xi ; J y   J yi ; J xy   J xyi J    J xi (ai  a0 )   J yi (bi  b0 )  2 J xyi (ai  a0 )(bi  b0 )   J i Eb- mô đun biến dạng ban đầu bê tông  H0- chiêu cao nhà (phần mặt đất)  Thơng số  phụ thuộc vào vị trí tâm uốn yếu tố mặt nhà nên gọi đặc trưng mặt nhà  THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5.2 TRỌNG LƯỢNG CỰC HẠN CỦA NGÔI NHÀ  Nếu nhà có lõi cứng cho mơ đun trượt: G = 0,4Eb thì: G  0, Eb J xoan   Trọng lượng cực hạn cơng trình phụ thuộc vào vị trí trọng tâm nhà vị trí tâm uốn nhà  Nếu tâm trùng trọng lượng cực hạn nhà lấy bằng: Gx Gkp  G y G Nếu tâm khơng trùng nhà ổn định theo dạng uốn xoắn  Trọng lượng cực hạn nhà Gkp cho dạng ổn định theo uốn xoắn: phụ thuộc vào khoảng cách từ tâm uốn đến trọng tâm nhà   X 0i2  Yoi2 THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5.2 TRỌNG LƯỢNG CỰC HẠN CỦA NGÔI NHÀ 2  0,1  - Nếu trọng lượng cực hạn gần theo: Gkp = Gmin 2 - Trong  hệ số xác định theo đồ thị, phụ thuộc vào  trọng lượng cực hân trung bình Gtb: - Điều kiện cần thiết để cơng trình khơng ổn định tổng thể kiểm nghiệm qua thực tế là: Gkp  1,5 tc G Trong Gtc = 1,1G  G: trọng lượng phần mặt đất nhà THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5.3 ĐẶC TRƯNG MẶT BẰNG NHÀ  Đặc trưng mặt nhà xác định theo:  ( x  y )df   df   2  F F F F Triển khai tích phân: X oi  /2 Yoi  bi /2 bi 2  df  ( X  Y ) dxdy     Fi X oi  /2 Yoi bi /2 Ta có: 3       X oi     X oi     2     2 2   df  a b X  Y  ( a  b ) / 12  i i oi oi i i   Fi Do đó:  ( x  y )df  F F  p df  F F   X oi2  Yoi2  (ai2  bi2 ) /12  3  bi   bi    Yoi     Yoi    2     THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5.3 ĐẶC TRƯNG MẶT BẰNG NHÀ  2    a  b  • Nếu tâm uốn trùng với trọng tâm nhà thì:  i i  /12 • Trong đó: Xoi, Yoi- tọa độ trọng tâm mặt nhà xét hệ trục có tâm trùng với tâm uốn • Nếu mặt nhà bao gồm phần hợp lại lấy tích phân từ số theo (1) xác định cho phần cộng lại n 2 2   df  a b X  Y  ( a  b ) / 12  (1)  i i oi oi i i   F n     bi  X oi2  Yoi2  (ai2  bi2 ) / 12   Fi THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5.4 ẢNH HƯỞNG CỦA UỐN DỌC ĐỐI VỚI TẢI TRỌNG Các hệ số xác định tương ứng theo phương chuyển vị nhà (chuyển vị dọc, ngang, xoắn): • Tải đứng:  xdh  G tc 1 Gx ;  ydh  G tc 1 Gy ; dh  G tc 1 G • Tải trọng ngang:  xng  G tc 1 1,85Gx ;  yng  G tc 1 1,85G y ; ng  G tc 1 1,85G THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5.5 GIỚI HẠN CHUYỂN VỊ NGANG CỦA KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG • Chuyển vị ngang tính với tải trọng gió hay tải động đất • Chuyển vị ngang f đỉnh kết cấu tính theo phương pháp đàn hồi độ cao H vượt giới hạn cho bảng 6.1 THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5.6 KIỂM TRA ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC  Các đặc trưng động học giới hạn nhắm đảm bảo sinh hoạt bình thường người sống nhà Từ phương trình động học: Ta có chuyển vị: Y = ysin (t + y) Vận tốc Y’ = ycos (t + y) Gia tốc Y’’ = -2ycos (t + y) Gia tốc đạt giá trị lớn đỉnh nhà: f – chuyển vị ngang lớn đỉnh nhà sin (t + y) = -1 Khi đó, gia tốc cực đại Y’’ = -2f Theo qui phạm: gia tốc cực đại Y’’ = -2f ≤ [y’’]qh = 150 mm/s2 Tính chuyển vị ngang : dựa vào phần mềm tính kết cấu ETABS THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5.7 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH NGHIÊNG LẬT CỦA CƠNG TRÌNH Khi xét ổn định nghiêng lật cơng trình, giá trị thiết kế mơ men gây lật tính ảnh hưởng tải gió hay động đất Khi mo6men chống lật, hoạt tải sàn lấy 50%, tải trọng tĩnh lấy M cl 90%  1, Ml Trong đó: G Z  FH M cl  Ml Mcl - mô men chống lật Ml - mô men gây lật i i i i .. .Chương 5: Khái niệm chung nhà cao tầng 5. 1 Các giả thuyết 5. 2 Trọng lượng cực hạn nhà 5. 3 Đặc trưng mặt nhà 5. 4 Ảnh hưởng uốn dọc với tải 5. 5 Giới hạn chuyển vị kết cấu nhà cao tầng 5. 6 Kiểm... dh  G tc 1 G • Tải trọng ngang:  xng  G tc 1 1,85Gx ;  yng  G tc 1 1,85G y ; ng  G tc 1 1,85G THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5. 5 GIỚI HẠN CHUYỂN VỊ NGANG CỦA KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG • Chuyển... khơng ổn định tổng thể kiểm nghiệm qua thực tế là: Gkp  1 ,5 tc G Trong Gtc = 1,1G  G: trọng lượng phần mặt đất nhà THIẾT KẾ NHÀ CAO TẦNG 5. 3 ĐẶC TRƯNG MẶT BẰNG NHÀ  Đặc trưng mặt nhà xác định