3.3.2.3. Giá trị tính tốn thành phần động của tải trọng giĩ tính theo cơng thức
tinhtoan
-61-
trong đĩ: W – giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải trọng giĩ hoặc áp lực giĩ đƣợc xác định theo các cơng thức (3.37), (3.38); = 1,2 – hệ số tin cậy; β – hệ số điều chỉnh tải trọng giĩ theo thời gian sử dụng giả định của cơng trình, xác định theo Bảng 3.6. Thực tế tính tốn thƣờng chọn β=1.
Bảng 3. 6. Hệ số β điều chỉnh tải trọng giĩ với thời gian sử dụng giả định của cơng trình khác nhau.
Thời gian sử dụng giả định, năm. 5 10 20 30 40 50 Hệ số điều chỉnh tải trọng giĩ, β 0,61 0,72 0,83 0,91 0,96 1
Kết luận tính tốn giĩ động:
Trường hợp 1: khi f1 > fL , khơng cần xét đến số dạng dao động, giá trị tính tốn thành phần động của tải trọng giĩ tác dụng lên tầng thứ j của cơng trình đƣợc xác định nhƣ sau:
( ) ( 0 ) (daN, kN,T)
tt
p j zj j j
W W k c S (3.43)
Trường hợp 2: khi f1 < fL , cần tính tốn tải trọng cho n dạng dao động của cơng trình, số n xác định theo điều kiện fn < fL < fn+1 . Giá trị tính tốn thành phần động của tải trọng giĩ tác dụng lên tầng thứ j trong dạng dao động riêng thứ i đƣợc xác định nhƣ sau: 1 ( ) 2 1 (daN, kN,T) n ji j j j p ji j j ji n j ji j j W W M S M (3.44)
3.3.3. Tổ hợp nội lực (tải trọng) do tải trọng giĩ
Nội lực và chuyển vị gây ra do thành phần tĩnh và động của tải trọng giĩ đƣợc xác định nhƣ sau: 2 1 ( ) s t d i i X X X (3.45)
trong đĩ: X – mơ men uốn (xoắn), lực dọc, lực cắt hoặc chuyển vị;
Xt - mơ men uốn (xoắn), lực dọc, lực cắt hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng giĩ gây ra;
Xid - mơ men uốn (xoắn), lực dọc, lực cắt hoặc chuyển vị do thành phần động của tải trọng giĩ khi dao động ở dạng thứ i gây ra;
s – số dạng dao động đƣợc tính tốn.
Chú ý: trong thực tế tính tốn nhà cao tầng, nếu dùng cách tổ hợp tải trọng giĩ nhƣ trên chúng ta gặp nhiều khĩ khăn cũng nhƣ khối lƣợng tính tốn nhiều, do đĩ cĩ
-62-
thể tính gần đúng và đơn giản hơn bằng cách “tổ hợp tải trọng giĩ”. Vẫn dùng cơng thức tổ hợp (3.45) trong đĩ:
X – tổng tải trọng giĩ;
Xt – thành phần tĩnh của tải trọng giĩ;
Xid – thành phần động của tải trọng giĩ khi dao động ở dạng thứ i gây ra;
s – số dạng dao động đƣợc tính tốn.
3.3.4. Tính tần số dao động từ phần mềm Etabs
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 (phần trăm dao động theo các phƣơng)
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. 21. Hộp thoại Modal participating Mass ratio.
Tra các giá trị véc tơ riêng trong Modal Information, Building Mode ứng với từng dạng dao động.
Tính tần số dao động riêng: f = 1/Period (Hz).
Tra hệ số fL trong TCVN 229-1999 ứng với cơng trình bê tơng cốt thép.
So sánh những giá trị tần số đã tính đƣợc với fL để xác định nên tính tốn thành phần động của tải trọng giĩ với bao nhiêu dạng dao động (tƣơng ứng với các tần số dao động).
-63-
Tính tốn thành phần động của tải trọng giĩ theo TCVN 229-1999 để xác định lực giĩ động dƣới dạng lực tập trung tại cao trình sàn mỗi tầng.