3.2. Dao động riêng của hệ nhiều bậc tự do
3.2.2. Xác định tần số dao động bằng các phần mềm Sap, Etabs
Đối với nhà nhiều tầng, việc xác định tần số dao động riêng đối với cơng trình cĩ n khối lƣợng tập trung rất khĩ khăn, chỉ cĩ thể tính nhờ vào các phần mềm chuyên dùng với hỗ trợ của máy tính.
Trình tự khai báo trong Etabs để tính tần số dao động:
Hộp thoại Define Marterial Properties: giá trị khối lƣợng riêng của bê tơng
(Mass per unit Volume) = 2,5 (tấn/m3).
Hộp thoại Define Mass source: ngồi giá trị tĩnh tải – trọng lƣợng bản thân kết cấu chịu lực và tải trọng các lớp cấu tạo, trong bài tốn động cịn xét thêm ảnh hƣởng của 50% giá trị hoạt tải.
Hình 3. 6. hộp thoại khai báo Marterial Properties và Mass source.
Khai báo sàn tuyệt đối cứng: chọn tất cả các sàn. Hộp thoại Assign
Shell/Area Rigid Diaphragm
m1 m2 m3 EI 11 =1 21 =0.6486 31 =0.3016 =112 =-0.606622 32 =-0.6790 13 =1 =-2,540523 33 =2,4382
-49-
Hình 3. 7. Hộp thoại Assign Diaphragm.
Hình 3. 8. Hộp thoại Dynamic analysis.
Tra tần số dao động riêng và phần trăm dao động theo các phƣơng trong Modal information, Modal participating Mass ratio.
Trong đĩ Period là chu kỳ dao động riêng (T); UX, UY, UZ là giá trị véc tơ riêng dao động theo các phƣơng.
-50-
Hình 3. 9. Hộp thoại Modal participating Mass ratio.
Tra MassX, MassY (khối lƣợng để tính tốn giĩ động cho mỗi tầng) trong Buiding Output, Center mass Rigidity.
XCM, YCM: tọa độ tâm khối lƣợng; XCCM, YCCM: tọa độ tâm hình học; XCR, YCR: tọa độ tâm cứng;
MassX, MassY: khối lƣợng.
Hình 3. 10. Hộp thoại Center mass Rigidity.
Tra các giá trị véc tơ riêng trong Modal Information, Building Mode ứng với từng dạng dao động.
-51- Một số dạng dao động (mode):
Dạng dao động 1 Dạng dao động 2 Dạng dao động 2
Hình 3. 11. Các dạng dao động của khung phẳng.
Chú ý: điều chỉnh mơ hình tính tốn: khi lập mơ hình, mặt định các trục cột đều đồng trục, trục dầm trùng với trục cột. Trong thực tế, trục các cột cĩ thể khơng trùng nhau, cột lệch trục, trục dầm khơng trùng với trục cột. Để mơ hình tính tốn phù hợp với mơ hình thật do đĩ ta phải điều chỉnh trục cột và trục dầm lại cho đúng. Trong Etabs cĩ cơng cụ để phục vụ cho yêu cầu này: Assign Frame/Line Insertion Point
chọn các thơng số Cardinal Point, chú ý là khơng đánh dấu vào ơ: Do not transform
-52-
Hình 3. 12. Các dạng dao động của khung khơng gian.
Hình 3. 13. Điều chỉnh trục của cột biên và dầm biên.