Phương pháp xác định chu kỳ dao động riêng của nhà nhiều tầng

Trong bài viết này chu kì dao động riêng của nhà nhiều tầng được xác định dựa trên các công thức thực nghiệm trong các tiêu chuẩn thiết kế và bằng phần mềm phân tích kết cấu Sap2000. Bài viết cũng chỉ sự phù hợp và tính chính xác của các phương pháp tính toán chu kỳ dao động của nhà nhiều tầng. Chu kì dao động phụ thuộc vào khối lượng và độ cứng của công trình.

TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ NƠNG NGHIỆP ISSN 2588-1256 Tập 3(2) - 2019 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHU KỲ DAO ĐỘNG RIÊNG CỦA NHÀ NHIỀU TẦNG Nguyễn Anh Dũng* Đại học Thủy lợi * Liên hệ email: dung.kcct@tlu.edu.vn TÓM TẮT Động đất thảm họa thiên nhiên nguy hiểm Việc xác định tác động động đất lên cơng trình vấn đề phức tạp, việc xác định chu kỳ dao động riêng cơng trình đóng vai trò định tốn thiết kế kháng chấn cho cơng trình xây dựng Trong báo chu kì dao động riêng nhà nhiều tầng xác định dựa công thức thực nghiệm tiêu chuẩn thiết kế phần mềm phân tích kết cấu Sap2000 Bài báo phù hợp tính xác phương pháp tính tốn chu kỳ dao động nhà nhiều tầng Chu kì dao động phụ thuộc vào khối lượng độ cứng cơng trình Với cơng trình có chiều cao nhỏ 14 tầng (khoảng 50m) dùng cơng thức thực nghiệm theo TCVN 9386-2012 để xác định chu kì, lúc ảnh hưởng dạng dao động chiếm chủ đạo Với cơng trình có chiều cao lớn nên dùng phần mềm phân tích kết cấu để xác định tính dao động theo phần mềm cần kể tới hệ số ảnh hưởng tường chèn Từ khóa: Chu kỳ dao động, động đất, nhà nhiều tầng, kháng chấn Nhận bài: 18/3/2019 Hoàn thành phản biện: 26/3/2019 Chấp nhận bài: 31/3/2019 MỞ ĐẦU Động đất thảm họa thiên nhiên gây tác động nguy hiểm đến cơng trình xây dựng Ảnh hưởng khơng dừng lại rung động mặt đất mà gây sóng thần, bão làm sụp đổ nhà cửa cơng trình gây chết cho hàng triệu người Thống kê cho thấy năm 1556 Thiểm Tây, Trung Quốc xảy trận động đất có cường độ khoảng cướp sinh mạng 830.000 người làm sập gần toàn sở hạ tầng, quét vùng rộng lớn 800km (Nghiên cứu giới, 22/1/2019) Trưa ngày 1/9/1923 khu vực Kanto xảy trận động đất mạnh với cường độ 7,9 khiến cho 90% toàn nhà Yokohama bị hư hỏng nặng, 2/5 thành phố Tokyo bị phá hủy (Thanh Niên 11/3/2011) Chúng ta thường cho tòa nhà sụp đổ động đất làm rung lắc dội hay tách đôi mặt đất vị trí Nhưng thật phức tạp nhiều, mảng kiến tạo dịch chuyển lên sâu lòng đất cách xa tảng cơng trình đứt gãy khơng xảy vị trí cơng trình sụp đổ Khi động đất xảy chúng làm hỏng lớp đất cơng trình, mức độ thấp động đất tạo sóng xung kích truyền vào kết cấu làm cơng trình bị rung lắc qua lại Sự rung lắc phụ thuộc vào hai yếu tố khối lượng độ cứng cơng trình Với loại vật liệu hình dạng định cột độ cứng phụ thuộc phần lớn vào chiều cao Thực tế tòa nhà thấp có xu hướng cứng thay đổi tòa nhà cao thường có xu hướng mềm thay đổi nhiều Giải pháp đưa thay xây tòa nhà cao người ta lại xây tòa nhà mức trung bình để chúng cứng hơn, thay đổi cho chịu tác động động đất Tuy nhiên đến năm 1985 người ta phải 1337 HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY ISSN 2588-1256 Vol 3(2) - 2019 thay đổi lại suy nghĩ ấy, trận động đất lớn Mexico city có cường độ 8,1 làm cho hầu hết tòa nhà có chiều cao trung bình với số tầng từ đến 20 tầng bị sụp đổ tòa nhà thấp tầng cao 20 tầng hầu hết bị ảnh hưởng (theo The New York Times 5/11/1985, Soha 20/9/2017, Vicki V May 26/01/2015) Hiện tượng nhà cao bị ảnh hưởng nhà có số tầng trung bình lại bị phá hủy giải thích tượng cộng hưởng Khi tần số sóng xung kích động đất trùng với tần số dao động riêng nhà tầm trung, sóng xung kích lại khuếch đại thêm rung lắc tòa nhà, giống thúc đẩy nhịp với xích đu làm cho dao động dội cuối sụp đổ Như chu kỳ dao động riêng cơng trình yếu tố quan trọng việc đánh giá tác động động đất lên cơng trình Việc xác định xác chu kỳ dao động riêng cơng trình đóng vai trò định đến việc xác định tác động động đất thiết kế kháng chấn công trình xây dựng Ngày nay, kĩ sư kết hợp với nhà địa chất, địa chấn học dự đốn tần số trận động đất xảy vị trí xây dựng Vấn đề lại xác định tần số dao động riêng cơng trình cho xác để khơng xảy tượng cộng hưởng Những tốn nhà cao tầng ln tốn phức tạp, đặc biệt chịu ảnh hưởng tác động đặc biệt động đất Để giải tốt toán nhà cao tầng chịu ảnh hưởng từ tác động động đất gió động ta cần xác định chu kỳ dao động riêng để đưa biện pháp cảnh báo vấn đề nguy hiểm tác động đến cơng trình Hiện nay, thực hành thiết kế Việt Nam có hai phương pháp để xác định chu kỳ dao động riêng nhà cao tầng Đó áp dụng công thức thực nghiệm sử dụng phần mềm máy tính Sap 2000, Etab, StaDDIII Việc tính tốn theo phương pháp khác cho kết khác với cơng trình Vì vậy, việc lựa chọn phương pháp tính tốn phù hợp với đặc điểm cơng trình số tầng nhà vấn đề cần làm rõ, để giúp cho việc dự tốn tính tốn phản ứng động cơng trình xác Nhận rõ nguy hiểm tượng cộng hưởng tầm quan trọng chu kỳ dao động riêng nhà cao tầng Mục tiêu nghiên cứu đánh giá phương pháp xác định chu kỳ dao động thông qua công thức thực nghiệm dẫn thiết kế phương pháp sử dụng phần mềm máy tính Thơng qua việc tính tốn chu kỳ dao động riêng số cơng trình nhà cao tầng công thức thực nghiệm theo tiêu chuẩn số quốc gia so sánh với kết từ phần mềm phân tích kết cấu Sap2000, số nhận xét kiến nghị quan trọng liên quan đến yếu tố ảnh hưởng đến dao động cơng trình mức độ xác cơng thức tính rút CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHU KỲ DAO ĐỘNG CỦA NHÀ NHIỀU TẦNG 2.1 Xác định chu kỳ dao động riêng (T1) nhà cao tầng theo công thức thực nghiệm 2.1.1 Theo tiêu chuẩn Việt Nam a) Theo tiêu chuẩn thiết kế cơng trình chịu động đất TCVN 9386:2012 (Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9386:2012) Đối với cơng trình có chiều cao khơng lớn 40m, giá trị T1 (tính giây) tính gần theo biểu thức sau: 1338 TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ NƠNG NGHIỆP ISSN 2588-1256 Tập 3(2) - 2019 T1  Ct  H 3/4 (1) Trong đó: Ct = 0,085 khung thép không gian chịu mômen; Ct = 0,075 khung bêtơng khơng gian chịu mơmen khung thép có giằng lệch tâm; Ct =0,050 kết cấu khác; H chiều cao nhà, tính m, từ mặt móng hay đỉnh phần cứng phía b) Theo Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió TCXD 229:1999 T1    n Cơng thức 1: (2) Trong đó: n số tầng nhà; α hệ số phụ thuộc vào kết cấu nhà dạng nền; Đối với móng có dạng trung bình thì: Nhà lớn α = 0,047; Nhà tường chịu lực gạch blốc lớn α = 0,056; Nhà trường học cơng trình cơng cộng khác với tường chịu lực gạch đá blốc lớn α = 0,065; Khung bêtơng cốt thép tồn khối tường gạch bêtông nhẹ α = 0,064; Khung thép chèn gạch bêtông nhẹ α = 0,08 T1    Công thức 2: H D (3) Trong đó: H chiều cao nhà tính (m); D kích thước bề rộng mặt đón gió tính (m); µ hệ số phụ thuộc vào dạng kết cấu; Nhà có hệ thống chống gió khung bêtơng cốt thép µ = 0,09; Nhà có hệ thống chống gió tường xây gạch, đá bêtơng thường; Nhà có hệ thống chống gió tường bêtông cốt thép 2.1.2 Theo tiêu chuẩn số nước Một số công thức thực nghiệm xác định chu kỳ dao động nhà nhiều tầng nước liệt kê Bảng Bảng Công thức thực nhiệm chu kỳ dao động riêng T Nước Tác giả T Taniguchi Nhật Bản Nhận xét T1 T1=(0,07…0,09)n T1 = (0,06…0,1)(n+0,5) T1  (0,12 0, 4)  Trên sở thực nghiệm số lớn nhà Tokyo Yokohama 2n  Có giá trị cho tất loại nhà 1339 HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY Tiêu chuẩn kháng chấn (1968) F P Ulrich D S Carder K Nakagava Mỹ Liên xô (cũ) Sổ tay tính tốn động lực học cơng trình H H  L 2L  h H T1  0,09  L H T1  0,10  L T1 = (0,01…0,035)H T1 ≈ 0,02H T1 = (0,128 0,264)n H T1  (0,07 0,13)  L Nhà sơ đồ cứng T1  0,075    L T1    n T1  0,06  ISSN 2588-1256 Vol 3(2) - 2019 Công trình có tường gạch hay lớn bêtơng cốt thép chịu lực (h độ cao tầng) Cơng trình bêtơng cốt thép Cơng trình thép Qua khảo sát 400 ngơi nhà có dạng kết cấu khác Trên sở thực nghiệm 53 nhà H ; Nhà lắp gép = 0,047 L Nhà đá = 0,056; Trường học nhà công cộng xây gạch, đá khối  = 0,064; Nhà khung chèn gạch bê tông nhẹ  = 0,08  (Với H độ cao công trình; L bề rộng n số tầng cơng trình.) 2.2 Xác định chu kỳ dao động riêng nhà cao tầng theo chương trình phần mềm máy tính Khi khai báo phần mềm phân tích kết cấu, ta bỏ qua ảnh hưởng tường xây gạch chèn tới cơng trình Nhưng thực tế chúng có ảnh hưởng tới cơng trình, hệ kết cấu bổ sung thêm tường gạch chèn, rõ ràng chúng làm tăng độ cứng cơng trình lên từ làm giảm chu kì dao động cơng trình Chính mà kết xác định chu kỳ dao động riêng cơng trình sử dụng chương trình máy tính thường lớn tính theo cơng thức thực nghiệm, vấn đề kỹ sư hay gặp phải xác định phản ứng động nhà cao tầng Theo kết nghiên cứu Kocak cs (2013), tác giả làm thí nghiệm với cơng trình có tường gạch chèn khơng có tường gạch chèn Kết nghiên cứu kết luận có thêm tường gạch chèn chu kỳ cơng trình bị giảm khoảng từ 68%-76% so với khơng có tường gạch chèn Do đó, phân tích dao động phần mềm kết cấu ta lấy chu kỳ tính từ phần mềm máy tính nhân với hệ số giảm chu kì ảnh hưởng tường gạch chèn trung bình 0,7 Trong nghiên cứu tác giả kiến nghị sử dụng hệ số điều chỉnh 0,7 cơng trình khoa học cơng bố phía 2.2.1 Cách xác định khối lượng cơng trình tham gia dao động Chu kỳ dao động phụ thuộc vào khối lượng cơng trình, việc xác định xác khối lượng cơng trình khai báo phần mềm ảnh hưởng lớn tới kết chu kỳ dao động tính theo phần mềm máy tính Theo TCVN 9386-2012 cần phải xét tới khối lượng liên quan tới tất lực trọng trường xuất tổ hợp: ∑Gk.i “+”∑ψE,i × Qk,i Trong đó: Gk,i tĩnh tải tầng thứ i; Qk,i hoạt tải tầng thứ i; 1340 (4) TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ NƠNG NGHIỆP ISSN 2588-1256 Tập 3(2) - 2019 ψE,i hệ số tổ hợp có xét đến khả hoạt tải Qk,i khơng xuất tồn cơng trình thời gian xảy động đất Hệ số xét đến tham gia hạn chế khối lượng vào chuyển động kết cấu mối liên kết không cứng chúng: ψE,i = φ × ψ2,i Trong đó: φ ψ2,i xác định theo Bảng Bảng Giá trị 2,i nhà 2,i Tác động tải trọng đặt lên nhà, loại Loại A: Khu vực nhà ở, gia đình Loại B: Khu vực văn phòng Loại C: Khu vực hội họp Loại D: Khu vực mua bán Loại E: Khu vực kho lưu trữ Loại F: Khu vực giao thông, trọng lượng xe ≤ 30 kN Loại G: Khu vực giao thông, 30 kN ≤ trọng lượng xe ≤ 160 kN Loại H: Mái 0,3 0,3 0,6 0,6 0,8 0,6 0,3 Bảng Giá trị  để tính tốn Ei Loại tác động thay đổi Các loại từ A - C*  1,0 0,8 0,5 1,0 Tầng Mái Các tầng sử dụng đồng thời Các tầng sử dụng độc lập Các loại từ D-F* kho lưu trữ 2.2.2 Các bước khai báo, xây dựng cơng trình theo quy định Sap2000 Khai báo đặc trưng vật liệu (Define -> Materials… -> Add new material) hình 1a; khai báo tiết diện dầm, cột (Define -> Section properties -> Frame sections) hình 1b; khai báo tiết diện sàn, vách (Define -> Section properties -> Area sections) hình 2a khai báo hệ số khối lượng tham gia dao động tính chu kỳ dao động riêng (Define -> Mass source) Hình 1b (b) Hình (1a) Khai báo đặc trưng vật liệu (1b) khai báo tiết diện dầm, cột (a) 1341 HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY ISSN 2588-1256 Vol 3(2) - 2019 TÍNH TOÁN CHU KỲ DAO ĐỘNG CỦA NHÀ NHIỀU TẦNG 3.1 Cơng trình nhà 14 tầng có chiều cao 49,8 m mặt tầng điển hình 24,8 x 26,6 m Kết tính theo cơng thức thực nghiệm trình bày bảng kết tính theo phần mềm Sap2000 hình Phạm vi nghiên cứu đề tài cơng trình có dạng dao động chiếm chủ đạo nên sau phân tích mơ hình phần mềm Sap2000, có chu kỳ xuất để so sánh phân tích Lấy chu kỳ dao động máy chạy xuất ra: T1 = 1,976 (s) dạng dao động riêng thứ theo phương 24,8 (m); T2 = 1,486 (s) dạng dao động riêng thứ theo phương 26,6 (m); T3 = 1,002 (s) Kiểm tra mơ hình Sap2000 thấy dạng dao động xoắn nên không xét nghiên cứu (a) (b) Hình (a) Khai báo tiết diện sàn, vách (b) khai báo hệ số khối lượng tham gia dao động 1342 TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ NƠNG NGHIỆP ISSN 2588-1256 Tập 3(2) - 2019 Bảng Chu kỳ dao động cơng trình 14 tầng tính theo thực nghiệm Nước Nhật Bản Tác giả T1 T1=(0,07…0,09)n T1 = (0,06…0,1)(n+0,5) T Taniguchi T1  (0,12 0, 4)  Tiêu chuẩn kháng chấn (1968) F P Ulrich D S Carder Mỹ K Nakagava Liên xơ (cũ) Việt Nam Sổ tay tính tốn động lực học cơng trình TCVN 9386-2012 TCXD 229-1999 2n  H L T1 = (0,01…0,035)H T1 ≈ 0,02H T1 = (0,128 0,264)n H T1  (0,07 0,13)  L Nhà sơ đồ cứng T1  0,09  H T1  0,075    L ; µ = L T1 = Ct x H3/4 T1 = α x n H T1 = µ x D Chu kỳ (s) T1 = (0,98 1,26) T1 = (0,87 1,45) T1=(0,37…1,24) T1 = 0,9 T1 = (0,498…1,743) T1 = 0,996 T1 = 1,792…3,696 T1 = 0,7…1,3 T1 = 0,75 T1 = 1,406 T1 = 0,896 T1 = 0,628 Xét đến ảnh hưởng tường chèn, chu kỳ tính cần nhân với hệ số điều chỉnh 0,7: => T1 = 0,7×1,976 = 1,383 (s) T2 = 0,7×1,486 = 1,040 (s) Hình Kết phân tích chu kỳ dao động riêng cơng trình 14 tầng theo Sap2000 1343 HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY ISSN 2588-1256 Vol 3(2) - 2019 3.2 Cơng trình 19 tầng, cao 68,4 m mặt tầng điển hình 40 x 24 m Kết tính theo cơng thức thực nghiệm trình bày bảng kết tính theo phần mềm Sap 2000 xét đến hệ số ảnh hưởng tường chèn 0,7 là: T1 = 0,7×2,961 = 2,073 (s) T3 = 0,7×2,276 =1,593 (s) Bảng Chu kỳ dao động cơng trình 19 tầng tính theo thực nghiệm Nước Tác giả Chu kỳ (s) T1 T1=(0,07…0,09)n T1 = (0,06…0,1)(n+0,5) T Taniguchi T1  (0,12 0, 4)  Nhật Bản 2n  TC kháng chấn (1968) T1  0,09  F P Ulrich D S Carder T1 = (0,01…0,035)H T1 ≈ 0,02H H L Liên xô (cũ) Việt Nam K Nakagava T1  (0,07 0,13)  Sổ tay tính tốn động lực học cơng trình Nhà sơ đồ cứng TCVN 9386-2012 TCXD 229-1999 T1 = (0,684…2,394) T1 = 1,368 H L H T1  0,075    L ; µ = L T1 = Ct x H3/4 T1 = α x n T1 = µ x T1=(0,433…1,442) T1 = 1,32 T1 = (0,128 0,264)n Mỹ T1 = (1,330 1,710) T1 = (1,170 1,950) T1 = 2,432…5,016 T1 = 1,030…1,910 T1 = 1,100 T1 = 1,784 T1 = 1,280 T1 = 1,322 H D 3.3 Cơng trình 11 tầng, cao 40,8 m mặt tầng điển hình 48 x 26 m Kết tính theo cơng thức thực nghiệm trình bày bảng kết tính theo phần mềm Sap 2000 xét đến hệ số ảnh hưởng tường chèn 0,7 là: T1 = 0,7×1,869 = 1,308 (s) T3 = 0,7×1,292 = 0,904 (s) Bảng Chu kỳ dao động cơng trình 11 tầng tính theo thực nghiệm Nước Tác giả T Taniguchi Nhật Bản Mỹ 1344 TC kháng chấn (1968) F P Ulrich D S Carder K Nakagava T1 T1=(0,07…0,09)n T1 = (0,06…0,1)(n+0,5) T1  (0,12 0, 4)  2n  H L T1 = (0,01…0,035)H T1 ≈ 0,02H T1 = (0,128 0,264)n H T1  (0,07 0,13)  L T1  0,09  Chu kỳ (s) T1 = (0,770 0,990) T1 = (0,690 1,150) T1=(0,332…1,108) T1 = 0,560 T1 = (0,408…1,428) T1 = 0,816 T1 = 1,410…2,910 T1 = 0,436…0,810 TẠP CHÍ KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ NƠNG NGHIỆP Liên xơ (cũ) Sổ tay tính tốn động lực học cơng trình Việt Nam TCVN 9386-2012 TCXD 229-1999 ISSN 2588-1256 Tập 3(2) - 2019 Nhà sơ đồ cứng H T1  0,075    L ; µ = L T1 = Ct x H3/4 T1 = α x n H T1 = µ x D T1 = 0,467 T1 = 1,211 T1 = 0,704 T1 = 0,560 3.4 Cơng trình tầng, cao 33 m mặt tầng điển hình 48 x 26 m Bảng Chu kỳ dao động cơng trình tầng tính theo thực nghiệm Nước Tác giả T Taniguchi Nhật Bản Mỹ TC kháng chấn (1968) F P Ulrich D S Carder K Nakagava Liên xơ (cũ) Việt Nam Sổ tay tính tốn động lực học cơng trình TCVN 9386-2012 TCXD 229-1999 Chu kỳ (s) T1 T1=(0,07…0,09)n T1 = (0,06…0,1)(n+0,5) T1  (0,12 0, 4)  2n  H L T1 = (0,01…0,035)H T1 ≈ 0,02H T1 = (0,128 0,264)n H T1  (0,07 0,13)  L Nhà sơ đồ cứng T1  0,09  T1  0,075    L ; µ = T1 = (0,630 0,720) T1 = (0,570 0,950) T1=(0,302…1,007) T1 = 0,580 T1 = (0,330…1,155) T1 = 0,660 T1 = 1,152…2,376 T1 = 0,448…0,832 H L T1 = 0,480 T1 = Ct x H3/4 T1 = 1,033 T1 = α x n H T1 = µ x D T1 = 0,576 T1 = 0,473 Kết tính theo cơng thức thực nghiệm trình bày bảng kết tính theo phần mềm Sap 2000 xét đến hệ số ảnh hưởng tường chèn 0,7 là: T1 = 0,7×1,328 = 0,930 (s) T3 = 0,7×1,043 = 0,730 (s) Dựa kết tính tốn chu kỳ cơng trình số tầng thay đổi từ đến 19 tầng, số kết luận rút sau: Thứ nhất: Cơng trình có chiều cao lớn chu kỳ dao động riêng cơng trình lớn Ta hiểu cơng trình cao, mềm thời gian để thực hết dao động toàn phần lâu dẫn đến chu kỳ lớn Chu kỳ phụ thuộc vào chiều cao cơng trình Thứ hai: cơng trình, ta thấy cơng trình dao động theo phương có chiều dài lớn có chu kỳ nhỏ Chu kỳ phụ thuộc vào kích thước phương mặt cơng trình Những phân tích phần đưa mối quan hệ tổng quan chu kỳ với chiều cao kích thước mặt phạm vi nghiên cứu Có thể thấy chiều cao kích thước mặt yếu tố ảnh hưởng tới độ cứng cơng trình có tác động lớn tới giá 1345 HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY ISSN 2588-1256 Vol 3(2) - 2019 trị chu kỳ dao động riêng cơng trình nhà cao tầng Ngồi khối lượng tham số nhạy với chu kỳ dao động nhà cao tầng Các công thức thực nghiệm xác định chu kỳ dạng dao động đầu tiên, cách tính phù hợp với cơng trình có dạng dao động chiếm chủ yếu Để xác định xác phương pháp tính này, giá trị chu kỳ tính theo phương pháp trình bày Bảng Bảng Chu kỳ dao động xác định theo phương pháp (đơn vị giây) PP/Tầng Sap2000 TCVN 9386-2012 TCXD 229-1999 Liên Xô cũ Nhật Bản Mỹ tầng 0,93 1,033 0,576 (0,473*) 0,48 0,448…2,376 0,302…1,007 11 tầng 1,308 1,211 0,704 (0,56*) 0,467 0,436…2,919 0,332…1,108 14 tầng 1,383 1,406 0,896 (0,628*) 0,75 0,7…3,696 0,37…1,24 19 tầng 2,073 1,784 1,28 (1,322*) 1,10 1,03…5,016 0,433…1,95 (*TCXD 229-1999 có hai cơng thức thực nghiệm, giá trị ngoặc đơn công thức thứ 2) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết tính tốn phần mềm Sap2000 gần với giá trị tính từ công thức thực nghiệm tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất TCVN 9386:2012, đặc biệt cơng trình nhỏ 14 tầng có chiều cao khoảng 50 m Trong phân tích có cơng trình cao 19 tầng có kết tính tốn theo TCVN 9386:2012 khác nhiều với kết tính từ Sap2000 Điều giải thích phạm vi áp dụng công thức thực nghiệm tiêu chuẩn thiết kế áp dụng cho cơng trình có dạng dao động chiếm chủ đạo, tiêu chuẩn có đưa số chiều cao 40 m phù hợp với giả thiết nên ta tính cho cơng trình cao với 19 tầng có khác biệt rõ rệt kết tính tốn Ngồi ra, kết phân tích kết tính theo cơng thức thực nghiệm tiêu chuẩn TCXDVN 229:1999 Liên Xô (cũ) bé so với cách tính lại, điều giải thích cơng thức thực nghiệm xây dựng dựa giả thiết nhà có sơ đồ cứng Giả thiết phù hợp với nhà thấp tầng cơng trình xây dựng năm 90 nước ta, khơng phù hợp với cơng trình cao tầng Có nhiều cơng thức thực nghiệm tính chu kỳ đề xuất Nhật Bản Mỹ, công thức thực nghiệm cho dạng khoảng giá trị xây dựng từ thực nghiệm nhiều cơng trình Tokyo, Yokohama Mỹ Kết phân tích cho thấy giá trị tính theo phần mềm Sap2000 TCVN 9386:2012 nằm phạm vi cơng thức thực nghiệm này, cơng thức sử dụng để kiểm chứng kết phân tích động từ phần mềm máy tính Kiến nghị: Với cơng trình nhà cao tầng có chiều khoảng 50 m trở xuống (khoảng 14 tầng), kỹ sư thiết kế sử dụng công thức thực nghiệm tiêu chuẩn Thiết kế cơng trình chịu động đất TCVN 9386: 2012 để xác định chu kỳ dao động riêng nhà cao tầng nhằm tiết kiệm thời gian kết có độ tin cậy cao phạm vi xem xét Với cơng trình 14 tầng, dạng dao động bậc cao ảnh hưởng tới phản ứng cơng trình kỹ sư thiết kế nên sử dụng phần mềm máy tính để phân tích động tìm chu kỳ dao động riêng nhiều dạng dao động lên phản ứng cơng trình Trong trường hợp kiến nghị sử dụng cơng thức thực nghiệm tính chu kỳ Nhật Bản Mỹ có khoảng giá 1346 TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NÔNG NGHIỆP ISSN 2588-1256 Tập 3(2) - 2019 trị làm số kiểm chứng, giá trị tính từ máy tính nằm ngồi khoảng giá trị xác định từ tiêu chuẩn Nhật Bản Mỹ cần phải xem xét việc tính tốn phần mềm máy tính TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nghiên cứu giới (23/01/2019) Động đất kinh hoàng lịch sử Trung Quốc Khai thác từ http://nghiencuuquocte.org/2019/01/23/dong-dat-kinh-hoang-nhat-lich-su-trung-quoc/ SOHA (20/09/2017) Đúng ngày 32 năm trước, Mexico xảy động đất lịch sử, chôn vùi 10 nghìn người Khai thác từ http://soha.vn/dung-ngay-nay-32-nam-truoc-o-mexico-cungxay-ra-dong-dat-lich-su-chon-vui-10-nghin-nguoi-2017092010290709.htm Thanh Niên (11/03/2011) Những trận động đất kinh hoàng Nhật Khai thác từ https://thanhnien.vn/the-gioi/nhung-tran-dong-dat-kinh-hoang-nhat-tai-nhat-389037.html The New York Times (05/11/1985), Lessons emerge from Mexican quake Khai thác từ https://www.nytimes.com/1985/11/05/science/lessons-emerge-from-mexican-quake.html Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9386:2012 (2012) Thiết kế cơng trình chịu động đất – Tiêu chuẩn thiết kế Hà Nội: Nhà xuất Xây dựng Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 229:1999 (1999) Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737:1995 Hà Nội: Nhà xuất Xây dựng Tài liệu tiếng nước Vicki V May (Jan 26, 2015) Why buildings fall in earthquakes? Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=H4VQul_SmCg Kocal A., Kalyoncuoglu A., and Zengin B (2013) Effect of infill wall and wall openings on the fundamental period of RC buildings Earthquake Resistant Engineering Structures, IX(132), 121-131 1347 HUAF JOURNAL OF AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY ISSN 2588-1256 Vol 3(2) - 2019 METHODS OF DETERMINING THE FUNDAMENTAL PERDIOD OF HIGH BUILDINGS Nguyen Anh Dung* Thuy loi University *Contact email: dung.kcct@tlu.edu.vn ABSTRACT Earthquakes are a dangerous natural disaster The determining of the impact of earthquakes on buildings is a complicated issue, in which the determination of the fundamental periods of the building plays a decisive role in the problem of seismic resistance design for construction works In this paper, the fundamental periods of high buildings are determined based on the empirical formulas in design standards and by Sap2000 structural analysis software Based on the calculated results, the paper shows the appropriateness and accuracy of the methods of calculating the fundamental periods of high buildings This is an important conclusion in the design of seismic resistance for high buildings Key words: Fundamental period, earthquakes, high buildings, seismic resistance Received: 18th March 2019 1348 Reviewed: 26th March 2019 Accepted: 31st March 2019 ... tố ảnh hưởng đến dao động cơng trình mức độ xác cơng thức tính rút CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHU KỲ DAO ĐỘNG CỦA NHÀ NHIỀU TẦNG 2.1 Xác định chu kỳ dao động riêng (T1) nhà cao tầng theo công thức... với chu kỳ dao động nhà cao tầng Các công thức thực nghiệm xác định chu kỳ dạng dao động đầu tiên, cách tính phù hợp với cơng trình có dạng dao động chiếm chủ yếu Để xác định xác phương pháp tính... hưởng tầm quan trọng chu kỳ dao động riêng nhà cao tầng Mục tiêu nghiên cứu đánh giá phương pháp xác định chu kỳ dao động thông qua công thức thực nghiệm dẫn thiết kế phương pháp sử dụng phần mềm