Lực cắt đáy động đất:
- Theo mỗi phƣơng nằm ngang đƣợc phân tích, lực cắt đáy động đất Fb phải đƣợc xác định theo biểu thức sau:
Fb = Sd (T1) m (3.78)
trong đĩ:
Sd (T1) là tung độ của phổ thiết kế tại chu kỳ T1 (xem 3.4.4.1(3));
T1 là chu kỳ dao động cơ bản của nhà do chuyển động ngang theo phƣơng đang xét;
m là tổng khối lƣợng của nhà ở trên mĩng hoặc ở trên đỉnh của phần cứng phía
dƣới (tĩnh tải lấy tồn bộ, hoạt tải lấy 50%);
là hệ số hiệu chỉnh, lấy nhƣ sau: = 0,85 nếu T1 ≤ 2. TC với nhà cĩ trên 2 tầng hoặc = 1,0 với các trƣờng hợp khác.
CHÚ THÍCH: Hệ số tính đến thực tế là trong các nhà cĩ ít nhất 3 tầng và 3 bậc tự do theo mỗi phương nằm ngang, khối lượng hữu hiệu của dạng dao động cơ bản là trung bình nhỏ hơn 15% so với tổng khối lượng nhà.
-89-
- Để xác định chu kỳ dao động cơ bản T1 của nhà, cĩ thể sử dụng các biểu thức của các phƣơng pháp động lực học cơng trình (ví dụ phƣơng pháp Rayleigh).
- Đối với nhà cĩ chiều cao khơng lớn hơn 40 m, giá trị T1 (tính bằng giây) cĩ thể tính gần đúng theo biểu thức sau:
T1 = Ct H 3/4 (3.79)
trong đĩ:
Ct = 0,085 đối với khung thép khơng gian chịu mơmen;
Ct = 0,075 đối với khung bêtơng khơng gian chịu mơmen và khung thép cĩ giằng lệch tâm;
Ct = 0,050 đối với các kết cấu khác;
H là chiều cao nhà, tính bằng m, từ mặt mĩng hoặc đỉnh của phần cứng phía
dƣới.
- Đối với các kết cấu cĩ tƣờng chịu cắt bằng bêtơng hoặc khối xây, giá trị Ct
trong biểu thức (3.81) cĩ thể lấy bằng:
Ct = 0,075/ Ac (3.80)
trong đĩ:
Ac = [Ai . (0,2 + (lwi / H))2] (3.81) và:
Ac là tổng diện tích hữu hiệu của các tƣờng chịu cắt trong tầng đầu tiên của nhà, tính bằng mét vuơng;
Ai là diện tích tiết diện ngang hữu hiệu của tƣờng chịu cắt i theo hƣớng đang xét trong tầng đầu tiên của nhà, tính bằng mét vuơng;
H là chiều cao nhà, tính bằng m, từ mặt mĩng hoặc đỉnh của phần cứng phía
dƣới;
lwi là chiều dài của tƣờng chịu cắt ở tầng đầu tiên theo hƣớng song song với các lực tác động, tính bằng mét, với điều kiện: lwi /H khơng đƣợc vƣợt quá 0,9.
- Một cách khác cĩ thể xác định T1 (s) theo biểu thức sau:
T1 = 2 . d (3.82)
trong đĩ:
d là chuyển vị ngang đàn hồi tại đỉnh nhà, tính bằng mét, do các lực trọng trƣờng
tác dụng theo phƣơng ngang gây ra.
Phân bố lực động đất nằm ngang:
- Các dạng dao động cơ bản theo các phƣơng nằm ngang đƣợc xét của nhà cĩ thể đƣợc xác định bằng các phƣơng pháp động lực học cơng trình hoặc cĩ thể lấy gần đúng bằng các chuyển vị ngang tăng tuyến tính dọc theo chiều cao của nhà.
-90-
- Tác động động đất phải đƣợc xác định bằng cách đặt các lực ngang Fi vào tất cả các tầng i ở hai mơ hình phẳng . . . i i i b j j s m F F s m (3.83) trong đĩ: Fi là lực ngang tác dụng tại tầng thứ i; Fb là lực cắt đáy do động đất tính theo (3.80);
si, sj lần lƣợt là chuyển vị của các khối lƣợng mi, mj trong dạng dao động cơ bản (các thành phần chuyển vị si, sj theo phƣơng X, phƣơng Y chính là các véc tơ riêng UX, UY trong Etabs) ;
mi, mj là khối lƣợng của các tầng tính nhƣ phần sau.
- Lực nằm ngang Fi xác định theo điều này phải đƣợc phân bố cho hệ kết cấu chịu tải ngang với giả thiết sàn cứng trong mặt phẳng của chúng.