CH NG 5mô HÌNH HOÁ để PHÂN TÍCH kết cấu

Error: Reference source not found - Error: Reference source not found CHƯƠNG MƠ HÌNH HỐ ĐỂ PHÂN TÍCH KẾT CẤU Đáp ứng kết cấu với tải trọng khống chế cấu kiện bị tác động lực nhà có biến dạng Để đơn giản mà đủ xác cho việc phân tích kết cấu, cấu kiện xem xét cấu kiện sàn, dầm, cột, tường lõi Trong thực tế có số cấu kiện có tham gia chịu lực có ảnh hưởng đến ứng xử kết cấu cầu thang, vách ngăn, ốp, v.v Để đơn giản thiên an tồn, mơ hình hố để phân tích kết cấu, có cấu kiện xem xét, ảnh hưởng cấu kiện “phụ” coi không đáng kể Để xác định phận kết cấu cần phải nhận dạng dạng chịu lực chủ yếu kết cấu mức độ tham gia cấu kiện khác đến dạng Sau đó, việc bỏ cấu kiện không chịu lực cấu kiện chịu lực quan trọng, mơ hình phân tích kết cấu giảm quy mơ độ phức tạp Đối với kết cấu nhà lớn phức tạp, cần thiết phải giảm quy mơ mơ hình việc sử dụng nhóm cấu kiện vài phận tương đương Chương xem xét phương pháp phân tích phổ biến, giả thiết áp dụng nguyên tắc kỹ thuật sử dụng dể xây dựng mơ hình phân tích kết cấu 5.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH Việc mơ hình hố để phân tích kết cấu nhà phụ thuộc vào phương pháp phân tích phương pháp phân tích lại liên quan đến dạng kích thước kết cấu, giai đoạn thiết kế mà việc phân tích đòi hỏi Phương pháp thơng thường thực phân tích gần nhanh giai đoạn thiết kế sơ phân tích xác, chi tiết giai đoạn thiết kế sau Phương pháp kết hợp sử dụng mô hình đơn giản để phân tích tồn kết cấu sau đó, dựa kết phân tích tổng thể đó, thực phân tích chi tiết cho phận 5.1.1 Phân tích sơ Mục đích phân tích sơ giai đoạn thiết kế sơ để đánh giá nhanh tính phương án kết cấu khác hay để xác định chuyển vị nội lực cấu kiện để định kích thước cho chúng Mơ hình phân tích sơ cần xây dựng nhanh chóng cần cung cấp kết có tính xác tương đối Mơ hình kết cấu việc phân tích cần phản ánh cách tương đối rõ ràng, khơng xác, dạng chịu lực tương tác phận kết cấu Sự đơn giản hoá sử dụng phân tích sơ thường việc xây dựng mơ hình phân tích Đơi cần phải đơn giản hố nhiều việc đặt thêm khớp vào điểm uốn (điểm có mơ men nhỏ) dầm cột khung để biến khung siêu tĩnh Kết cấu nhà cao tầng bậc cao thành kết cấu tĩnh định để giải phương trình cân Hay sử dụng cong xon để mô tả dầm/giàn phức tạp hay giàn trở thành dầm có cấu tạo liên tục suốt chiều cao nó, giàn “phân tán” vào để tạo môi trường liên tục Đó phương pháp gần hố để mơ hình kết cấu cho phép cung cấp kết phân tích gần Các đơn giản hố bổ sung phân tích sơ đơi áp dụng cho tải trọng Ví dụ gán tải trọng ngoại lực cho khung/giàn khác Nếu kết cấu gồm nhiều khung có cấu tạo khác gán khơng chắn chắn Mặc dù sử dụng nhiều đơn giản hố mơ hình kết cấu tải trọng phân tích sơ cần cung cấp kết chuyển vị lực mức độ tương đối xác (chênh lệch khoảng 15% so với phân tích xác) 5.1.2 Phân tích xác Các giai đoạn thiết kế cuối đòi hỏi phải thực phân tích xác tốt Mơ hình đó, cần chi tiết đến mức mà chương trình tính tốn cho phép Các dạng chịu lực phụ tương tác chúng cần xem xét Ngoại trừ kết cấu đối xứng chịu tác động đối xứng, hiệu ứng xoắn cần xem xét Phương pháp đầy đủ để thoả mãn yêu cầu kể mơ hình phần tử hữu hạn chiều Dầm, cột, giằng cần mơ hình hố phần tử dầm Vách chịu cắt lõi mơ hình hố phần tử (màng) Có thể chấp nhận sử dụng số biện pháp đơn giản tính tốn để giảm kích thước mơ hình phân tích đảm bảo độ xác kết Ví dụ, kết cấu tải trọng đối xứng xây dựng mơ hình phân tích cho nửa kết cấu hay chí phân tích phẳng Nếu kết cấu có tính lặp lại theo chiều cao đơn giản hố kỹ thuật gộp (“lumping technique”) Ngược lại với việc giảm mức độ phức tạp kể trên, số phân tích lại yêu cầu thực phân tích chi tiết cho số khu vực sử dụng kết tính nội lực hay chuyển vị từ phân tích phân tích dầm cao vị trí dầm chuyển hay phân tích xung quanh điểm bất thường hay lỗ vách 5.1.3 Phương pháp kết hợp Nếu mơ hình phần tử hữu hạn chiều để phân tích chi tiết tồn kết cấu q phức tạp sử dụng phương pháp kết hợp, hai giai đoạn sử dụng cho phân tích sơ phân tích chi tiết Nếu kết cấu có phận khung hay giàn thay dầm tương đương mơ hình hố chúng dầm mơ hình phân tích để xác định gần chuyển vị hay nội lực Sau đó, mơ hình phân tích chiều để phân tích phận khung hay giàn chịu lực có từ phân tích tổng thể thực để xác định nội lực Error: Reference source not found - Error: Reference source not found cấu kiện để thiết kế sơ chúng Phân tích sơ vòng lặp phân tích chiều phân tích chiều cho phận thay kết cấu Trong vòng lặp thứ 2, mơ hình chiều với dầm thay điều chỉnh (để thể phận kết cấu chỉnh sửa) phân tích để có nội lực xác Các nội lực lại tiếp tục sử dụng để phân tích phận khung hay giàn chiều Khi sử dụng phương pháp hai giai đoạn, việc phân tích mơ hình chiều có quy mơ lớn tránh thay số phân tích đơn giản Tất phương pháp phân tích đòi hỏi phải có hiểu biết vững ứng xử nhà cao tầng kiến thức mơ hình hố Phương pháp kết hợp đòi hỏi phải quan tâm đặc biệt đến việc xây dựng mơ hình chiều với dầm thay cho phận kết cấu để có kết phù hợp Kiến thức ứng xử nhà cao tầng mơ hình hố có giá trị khơng để phân tích mà để định xây dựng dạng kết cấu cho phương án nhà 5.2 GIẢ THIẾT Việc phân tích nhà cao tầng có xét đến tất phương diện ứng xử toàn phận vật liệu Các giả thiết để đơn giản hoá cần thiết để đưa toán quy mơ giải Mặc dù có nhiều giả thiết số có phù hợp số lại giả thiết nên sử dụng cho mơ hình cụ thể phụ thuộc vào cấu tạo kết cấu, dạng ứng xử dự kiến, phương pháp phân tích, v.v Sau số giả thiết hay sử dụng 5.2.1 Vật liệu Vật liệu phận kết cấu ứng xử đàn hồi tuyến tính Giả thiết cho phép thực phương pháp cộng tác dụng tác động hay chuyển vị đó, cho phép sử dụng phương pháp phân tích tuyến tính Phương pháp cho phép phần mềm máy tính phân tích kết cấu có bậc siêu tĩnh lớn Mặc dù phương pháp phân tích phi tuyến phát triển việc sử dụng chúng phân tích kết cấu nhà cao tầng bị hạn chế 5.2.2 Các phận tham gia Chỉ có phận tham gia vào ứng xử chung kết cấu Hiệu ứng cấu kiện thứ cấp cấu kiện “không kết cấu” bỏ qua Mặc dù giả thiết đôi lúc có ngoại lệ Ví dụ, ốp dày làm tăng độ cứng kết cấu hay kết cấu chèn khung làm thay đổi ứng xử kết cấu không nên bỏ qua 5.2.3 Kết cấu sàn Kết cấu sàn coi cứng tuyệt đối mặt phẳng chúng Giả thiết làm cho chuyển vị ngang tất cấu kiện đứng cao độ sàn xác định từ chuyển vị Kết cấu nhà cao tầng ngang và chuyển vị quay sàn Như số ẩn chuyển vị cần phải xác định giảm xuống đáng kể Mặc dù giả thiết áp dụng cho mục đích thực tế hầu hết dạng kết cấu giả thiết không áp dụng cho số trường hợp sàn dài hẹp hay có vùng thắt hẹp hay sàn gồm panel khơng có lớp phủ 5.2.4 Độ cứng bỏ qua Độ cứng cấu kiện có độ lớn tương đối nhỏ bỏ qua Giả thiết thường áp dụng cho độ cứng chống uốn ngang sàn, độ cứng phương phụ vách độ cứng chống xoắn dầm, cột hay vách Việc sử dụng giả thiết phụ thuộc vai trò cấu kiện ứng xử kết cấu Ví dụ tham gia của độ cứng chống uốn sàn đến khả chịu lực ngang kết cấu khung (dầm, cột) bỏ qua đó, ảnh hưởng đến khả chịu lực ngang kết cấu sàn nấm lại bỏ qua 5.2.5 Biến dạng bỏ qua Các biến dạng/chuyển vị có giá trị nhỏ có ảnh hưởng bỏ qua Những chuyển vị bao gồm biến dạng dọc biến dạng cắt dầm, biến dạng uốn cắt và, cơng trình nhà có độ cao nhỏ đến trung bình, biến dạng dọc cột 5.2.6 Nứt Ảnh hưởng nứt cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất kéo thể mơ men qn tính chiết giảm Độ cứng dầm nứt chiết giảm đến 50% độ cứng cấu kiện chưa nứt cột, giá trị 80% 5.3 ỨNG XỬ CỦA NHÀ CAO TẦNG Việc đánh giá cách xác ứng xử kết cấu nhà cao tầng cần thiết để xây dựng mơ hình phân tích phù hợp Kết cấu nhà cao tầng, chất, cong xon đứng chịu lực đứng trọng lượng phận lực ngang gió hay động đất Hoạt tải đứng tác dụng lên sàn truyền đến vách hay cột từ chuyển đến móng Độ lớn tải trọng truyền lên cấu kiện đứng tính tốn dựa diện tích sàn truyền lực lên chúng việc xác định chúng khơng khó khăn Lực ngang sinh tầng kết cấu lực cắt, mô men uốn đơi khi, mơ men xoắn Những đại lượng có giá trị lớn chân tăng nhanh chiều cao nhà tăng Ứng xử kết cấu chịu lực ngang thể nội lực cắt, mô men mô men xoắn phức tạp nhiều so với chịu lực đứng Việc nắm ứng xử kết cấu chịu lực ngang xây dựng mơ hình tương ứng đóng vai trò quan trọng phân tích kết cấu Tiêu chí mơ hình phù hợp để tính tốn lực ngang chuyển vị tương tự kết cấu mẫu Sức kháng chịu mô men kết cấu sinh cấu kiện đứng bị uốn bị kéo, nén sinh Sự phân chia để chịu mô men bên tác động uốn tác động kéo, nén Error: Reference source not found - Error: Reference source not found cấu kiện đứng phụ thuộc độ cứng chịu cắt theo phương đứng kết cấu “sườn” kết nối cấu kiện đứng với dầm, sàn, giằng, v.v Các kết cấu nối cứng tham gia chịu mơ men hiệu ứng chịu lực dọc lớn kết cấu cứng hiệu chịu lực cao Các tác động chịu uốn chịu kéo nén cấu kiện đứng tác động chịu cắt cấu kiện nối có quan hệ tương tác với xác định đặc trưng kết cấu Cần phải xây dựng mơ hình phản ánh chất cấp độ độ cứng chịu cắt theo phương đứng cấu kiện đứng để phân bổ tác động uốn kéo nén phù hợp Lực cắt theo phương ngang cao độ nhà nhiều tầng khả chịu cắt cấu kiện đứng thành phần nằm ngang lực dọc giằng cao độ đảm nhiệm Nếu mơ hình xây dựng phù hợp với khả chịu mô men, tự động phản ánh phân bố lực cắt phận Xoắn nhà nhiều tầng chủ yếu lực cắt cấu kiện đứng thành phần ngang lực dọc giằng chéo sức kháng xoắn lõi cầu thang, thang máy hộp kỹ thuật chịu Nếu khung cấu kiện đứng gán đặc trưng chịu xoắn, mô tả xếp phù hợp mơ kết nối chịu cắt theo phương ngang mơ hình hố xác tham gia chịu xoắn chúng thể xác Sức kháng uốn xoắn kết cấu chịu ảnh hưởng đáng kể tác động chịu cắt theo phương đứng giằng hay vách Do đó, vấn đề cần đưa vào mơ hình liên kết dứng cấu kiện trực giao Các phân tích nêu ứng xử kết cấu nhà nhiều tầng cho thấy vai trò quan trọng tương tác chịu cắt theo phương đứng cấu kiện đứng để tạo sức kháng lực ngang kết cấu Một dạng tương tác cấu kiện đứng, tương tác truyền lực theo phương ngang, đóng vai trò quan trọng đến độ cứng kết cấu cần đưa vào mơ hình Tương tác truyền lực theo phương ngang xảy kết cấu chịu uốn gồm cấu kiện đứng có độ cứng khác nhau, ví dụ khung vách, kết nối theo phương ngang với Để buộc cấu kiện có độ cứng khác phải chuyển vị liên kết ngang hay sàn chịu lực ngang phân bổ tải trọng ngang lên cấu kiện đứng Vì lý này, nhà cao, vách kiềm chế khung gần chân khung kiềm chế vách gần đỉnh Tương tự, tương tác lực ngang xảy kết cấu gồm cấu kiện khác chịu xoắn Để buộc cấu kiện khác chuyển vị xung quanh tâm quay xoắn giống tầng, sàn chịu lực ngang truyền mô men xoắn đến cấu kiện đứng làm tăng khả chống xoắn kết cấu 5.4 MƠ HÌNH HỐ ĐỂ PHÂN TÍCH SƠ BỘ KẾT CẤU Phân tích sơ thường thực giai đoạn thiết kế sơ để ước tính nhanh chóng ứng xử kết cấu tính khả thi Chúng sử dụng để xác Kết cấu nhà cao tầng định phân bổ ngoại lực lên phận kết cấu để phân tích chi tiết phận Yêu cầu tính đơn giản nhanh chóng phân tích sơ u cầu nhiều đơn giản hoá xây dựng mơ hình Phân tích sơ phân tích số với mơ hình gồm phần tử đơn giản hay, với số dạng kết cấu, phân tích theo hàm số với phương trình vi phân Độ xác lời giải phụ thuộc mức độ gần mơ hình với kết cấu thực 5.4.1 Gần hoá hệ thống khung chịu uốn (bent) Hệ thống khung chịu uốn bao gồm vách hay khung chịu mơ men mơ hình hoá gần với điều kiện đặc trưng chịu uốn chịu cắt kết cấu cần thể mơ hình Kết cấu vách tâm gồm đoạn tương đối giống mơ hình hố thành cột trục vách Các đoạn cột gán mơ men qn tính diện tích chịu uốn tương ứng với đoạn vách Nếu đoạn vách không tâm, đoạn cột tương tự sử dụng để mô tả vách nối với tay đòn cứng Khi sử dụng cột để mô tả vách, ứng suất vách xác định từ mô men lực cắt đặc trưng mặt cắt Hình 5.1 Hình 5.2 (a) Vách tâm, (b) Cột tương đương (a) Vách lệch tâm, (b) Mơ hình cột tương đương Error: Reference source not found - Error: Reference source not found Kết cấu khung nhiều nhịp mơ hình hố mơ hình hố gần khung nhịp xét đến ứng xử chịu lực ngang chúng (Hình 3) Tiêu chí tương đương độ cứng chống cắt khung (GA) Đại lượng định nghĩa mơ men qn tính cột, dầm… Hình 5.3 (a) Khung nhiều nhịp, (b) Khung tương đương Khung cứng hay khung có giằng hay nhiều nhịp mơ tả gần băng mơ hình cột Trong mơ hình này, diện tích chịu cắt cột tương đương gán cho cung cấp độ cứng chịu cắt độ cứng chịu cắt khung (GA) Các công thức để xác định độ cứng chịu cắt khung có giằng giới thiệu chương Mô men quán tính cột tương đương gán giá trị mơ men qn tính diện tích cột quanh trục trọng tâm chung Trong cách gần này, mô men qn tính riêng mặt cắt cột khơng có ảnh hưởng đáng kể đến ứng xử cột nên bỏ qua Hình 5.4 (a) Khung có giằng, (b) Cột tương đương Nếu vách có dầm nối mặt phẳng với làm cho phải tương tác theo phương đứng phương ngang với vách khác hay phận kết cấu khác, vách cần phải mơ hình hố “cột rộng” tương đương Cột đặt trọng tâm vách, gán mơ men qn tính diện tích chịu lực dọc vách có cánh tay đòn cứng nối cột với dầm Theo cách này, góc quay chuyển vị đứng vách truyền sang dầm nối (Hình 5) Kết cấu nhà cao tầng Hình 5.5 (a) Vách khung nối dầm, (b) Mơ hình “cột rộng” Các vách tạo từ không mặt phẳng lõi thang máy (Hình 6) kết cấu có chuyển vị đường mà khơng bị xoắn chịu lực ngang mm cột đặt tâm cắt mặt cắt vách gán giá trị mơ men qn tính mặt cắt vách Nếu kết cấu bị xoắn chuyển vị đường vách có dạng kín tương tự hộp sử dụng cột có gán mơ men qn tính chống xoắn J vách Hình 5.6 Hình 5.7 (a) Vách có mặt cắt hở, (b) Vách có mặt cắt kín (a) Mơ hình cột tương đương chịu uốn, (b) Mơ hình cột tương đưng chịu uốn xoăn, mặt cắt kín, (c) Mơ hình hai cột tương đương chịu uốn xoắn tự Error: Reference source not found - Error: Reference source not found Với vách chịu xoắn chuyển vị đường có dạng chữ I, U hay có dạng mặt cắt hở phức hợp hiệu ứng xoắn tự đóng vai trò quan trọng Khi này, sử dụng mơ hình hai cột để phản ánh cách gần tất tính chất uốn xoắn (Hình 7) 5.4.2 Mơ hình hố sàn Hiệu ứng mặt phẳng Trong kết cấu không phụ thuộc vào sức kháng chịu uốn ngang sàn, sàn coi cứng phân bố lực ngang đến cấu kiện đứng giữ mặt phẳng nhà kết cấu chuyển vị đường xoắn Sàn ràng buộc chuyển vị ngang cấu kiện đứng tần theo chuyển vị ngang xoay của sàn Trong phân tích kết cấu chiều (), độ cứng theo phương ngang sàn mơ hình hố khung ngang gồm dầm cứng nối với cấu kiện đứng () sử dụng mơ hình sàn cứng phần mềm có cung cấp tính Hình 5.8 Hình 5.9 (a) Mặt kết cấu, (b) Mơ hình hố hiệu ứng sàn Mơ hình dầm tương đương để mơ hình hố hiệu ứng uốn cột Hiệu ứng uốn ngang Các kết cấu sàn phẳng khơng dầm kết cấu có sàn nối trực tiếp với vách tham gia chịu lực ngang tương tự dầm kết cấu khung cứng đóng vai kết cấu cứng mặt phẳng để truyền lực ngang Khi mơ hình hố kết cấu này, hiệu ứng uốn sàn cột hay vách thể dầm có độ cứng chống uốn tương đương (Hình 9) Mơ hình cung cấp giá trị cho chuyển vị ngang Kết cấu nhà cao tầng kết cấu nội lực cấu kiện đứng cung cấp giá trị mơ men lực cắt tập trung cho sàn 5.5 MƠ HÌNH HỐ CHO PHÂN TÍCH CHÍNH XÁC Trong giai đoạn thiết kế cuối cần phải có giá trị xác chuyển vị nội lực phận kết cấu Mơ hình phân tích xác cần thể mức độ chi tiết tất phận kết cấu Các phận gồm cột, vách, lõi, dầm sàn Các phần mềm máy tính cung cấp khả khác để mơ hình hố kết cấu phương pháp phần tử hữu hạn Tuy nhiên, phần mềm phân tích 3D với phần tử dầm phần tử màng tứ giác đủ để cung cấp kết xác phân tích nhà nhiều tầng Phần tử dầm sử dụng để mơ hình hố dầm, cột gán độ cứng chống uốn gần hay giải phóng liên kết chống quay hai đầu, chúng sử dụng để mơ hình hoá giàn Các phần tử sử dụng để mơ hình hố vách cần có tính khơng tương thích phép mơ tả uốn mặt phẳng vách Nếu phần mềm có dạng phần tử khác giàn, kết hợp tấm, màng (Hình 10), cho phép đơn giản hố q trình mơ hình hố cung cấp xác kết mơ tả ứng xử kết cấu Hình 5.10 (a) Phần tử dầm, (b) Phần tử màng tứ giác, (c) Phần tử giàn, (d) Phần tử Phần sau mơ hình hố phận kết cấu nhà cao tầng 5.5.1 Khung phẳng Khung cứng, phẳng coi phận kết cấu mơ hình hố cách đơn giản Bộ phận kết cấu bao gồm cột dầm, mơ hình hố phần tử dầm (Hình 11) Ảnh hưởng biến dạng cắt thường bỏ qua ngoại trừ dầm có tỷ lệ chiều dài/chiều cao nhỏ Kết phân tích chuyển vị đứng, chuyển vị ngang góc quay mặt phẳng thẳng đứng nút nội lực dọc, mô men, lực cắt 10 Error: Reference source not found - Error: Reference source not found phần tử Trong kết cấu khung có giằng, giằng mơ hình hố phần tử giàn hay phần tử dầm có mơ men quán tính nhỏ, dầm cột mơ hình hố phần tử dầm Kết tính tốn cho giàn cho lực dọc Hình 5.11 Mơ hình hố khung phần tử dầm Hình 5.12 5.5.2 Mơ hình hố khung có giằng Vách phẳng Tương tự mơ hình hố vách phân tích sơ bộ, vách cao, mảnh khơng nối với dầm hay phận khác mơ hình hố phần tử dầm bố trí trọng tâm vách gán giá trị mơ men qn tính diện tích chịu cắt vách Vách có kết nối dầm với phận kết cấu mơ hình hố cách phần tử dầm nằm trọng tâm vách phần tử dầm cứng nằm ngang cao độ để thể bề rộng vách Trong trường hợp vách kết nối với dầm, lực dọc sinh vách đó, cần phải gán cho cột tương đương diện tích chịu lực dọc mơ men qn tính diện tích chịu cắt Những vách khơng mảnh hay vách có lỗ khơng thể mơ hình hố phù hợp cột nên mơ hình hố bằng phần tử màng Do đoạn vách phần tử màng mô tả chúng chịu uốn mặt phẳng nên phần tử có dạng khơng tương thích (imcompatible mode element) cho phép xét đến biến dạng cho kết xác c cho phép sử dụng phần tử dạng chữ nhật với tỷ số chiều cao/chiều rộng lớn mà cho kết có độ xác chấp nhận Kết tính toán cho phần tử ứng suất 11 Kết cấu nhà cao tầng phẳng thường bao gồm chuyển vị ngang chuyển vị đứng nút ứng suất đứng ngang ứng suất tiếp góc tâm phần tử Nếu phần mềm không hỗ trợ phần tử ứng suất phẳng, vách mơ hình hố khung tương đương () bao gồm phần tử dầm Ứng suất có từ phân tích theo mơ hình thường nằm khoảng 1-2% kết theo mô hình phần tử màng Hình 5.13 Mơ hình hố vách (a) phần tử màng (b) khung tương đương Các vách khơng có dạng hình chữ nhật mơ hình hố phần tử tứ giác Nếu cần có kết xác số khu vực định lưới phần tử chia nhỏ khu vực Các phần tử tứ giác sử dụng để chuyển tiếp Để có kết xác hơn, phần tử tứ giác nên chia lưới cho chúng chạy theo gần với đường song song Hình 5.14 Vách có dạng khơng chữ nhật mơ hình hoá lưới phần tử tứ giác chuyển tiếp 12 Error: Reference source not found - Error: Reference source not found Khi mơ hình hố phần tử màng, vách có dầm nối mặt phẳng cần phải xem xét đặc biệt Các phần tử màng bậc tự để thể chuyển vị quay mặt phẳng góc chúng nên phần tử dầm nối với nút phần tử màng thực chất nối với khớp Để khắc phục vấn đề này, đặt vào cạnh vách dầm ảo có độ cứng chống uốn vơ lớn (Hình 15) Các nút dầm ảo dầm nối bên ràng buộc quay với cạnh vách Nhờ đó, chuyển vị quay vách, thể chuyển vị tương đối đầu dầm ảo mô men truyền vào dầm bên ngồi Hình 5.15 5.5.3 Mơ hình hố liên kết phần tử dầm với phần tử màng Kết cấu khung vách chiều Kết cấu khung nhà nhiều tầng có nút chịu mơ men dầm cột mơ hình hố phần tử dầm chiều (Hình 16) Các phần tử biến dạng dọc trục, biến dạng uốn cắt theo phương vng góc xoắn Do đó, chúng cần gán diện tích chịu lực dọc, hai diện tích chịu cắt hai mơ men qn tính số xoắn Thông thường, biến dạng cắt dầm cột, biến dạng dọc dầm bỏ qua Để làm điều đó, diện tích chịu cắt thường khơng gán diện tích chịu lực dọc lại gán với giá trị lớn hay đưa thêm liên kết chống chuyển vị dọc đầu cấu kiện Ngoài ra, độ cứng chống xoắn dầm cột bỏ qua cách không gán số xoắn Kết tính tốn quan trọng chuyển vị thẳng chuyển vị quay nút, lực cắt, mô men uốn lực dọc cột, lực cắt mô men uốn dầm Các phận cấu thành vách thường tạo cấu kiện chịu lực ngang nhà nhiều tầng Chúng có hình dạng khác nhau, mặt cắt có dạng hở kín hay dạng dầm nối lại với Dù có dạng kín hay hở, tác động phận vách lực cắt mô men mặt phẳng tương tác phận cấu thành lực cắt theo phương đứng mối nối Kết phần tử màng ứng suất phẳng phù hợp để mơ hình hố 3D phận vách Các phần tử có kích thước chiều cao tầng bề rộng vách đủ xác để mơ hình vách cho nhiều mục đích khác Một phần tử ứng suất phẳng khơng phù hợp để mơ hình hố hệ thống vách 3D chúng thiếu độ cứng ngang cho mối nối phận vách vng góc Các phần tử ứng suất phẳng khơng có độ cứng ngồi mặt phẳng cần thiết để trì hình dạng mặt 13 Kết cấu nhà cao tầng cắt lõi thực tế nhờ độ cứng mặt phẳng lớn sàn Để khắc phục khiếm khuyết này, cần bổ sung thêm cao độ nút khung ngang tạo từ dầm ảo cứng tuyệt đối (Hình 17a) Nếu vách nối mặt phẳng dầm với vách khác hay phận kết cấu khác mơ hình cần bổ sung thêm dầm cứng theo phương đứng cạnh vách để truyền mơ men (Hình 17b) nói Hình 5.16 Hình 5.17 Mơ hình chiều kết cấu khung (a) Mơ hình phần tử màng dầm cứng, (b) Mơ hình nối dầm với vách Một tác động khác tự động xem xét sử dụng phần tử vỏ mà mơ hình ứng suất phẳng mơ hình độ cứng chống xoắn vách bị xoắn Mặc dù, thông thường, tác động không lớn vách có mặt cắt hở quan trọng cần phải xem xét đến Để làm điều này, cần bổ sung cột giả nối điểm theo đứng gán độ cứng chống xoắn tổng số chịu xoắn phận vách ( Hình 17a), diện tích chịu lực dọc độ cứng chống kéo nén gán Một phương pháp khác để mơ hình hố dầm kết nối mặt phẳng vách dùng phần tử màng, có chiều cao chiều cao tầng có độ cứng chống cắt theo phương đứng 14 Error: Reference source not found - Error: Reference source not found dầm () Trong mơ hình khung cứng theo phương ngang cần phải có để đảm bảo khơng biến hình mặt cắt vách dầm cứng theo phương đứng bỏ Hình 5.18 5.5.4 Dầm nối mặt phẳng với vách – mơ hình phần tử màng Hiệu ứng P-Delta Hiệu ứng thứ cấp P-Delta trọng lực xét đến phân tích sơ cấp 15 ... sơ ch ng Phân t ch sơ v ng lặp phân t ch chiều phân t ch chiều cho phận thay kết cấu Trong v ng lặp thứ 2, mơ hình chiều với dầm thay điều ch nh (để thể phận kết cấu ch nh sửa) phân t ch để có... với ch u lực đ ng Việc nắm ng xử kết cấu ch u lực ngang xây d ng mơ hình tư ng ng đ ng vai trò quan tr ng phân t ch kết cấu Tiêu ch mơ hình phù hợp để tính tốn lực ngang chuyển vị tư ng tự kết. .. nhanh ch ng ng xử kết cấu tính khả thi Ch ng sử d ng để xác Kết cấu nhà cao t ng định phân bổ ngoại lực lên phận kết cấu để phân t ch chi tiết phận Yêu cầu tính đơn giản nhanh ch ng phân t ch sơ