Áp dụng tính tốn
Trong TCXD 229:1999, qui định chỉ cần tính tốn thành phần động của tải trọng gió ứng với s dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức:
s L s 1 f f f Trong đó:
fL đƣợc tra trong bảng 2 TCXD 229:1999
Đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt thép lấy δ = 0.3 tra bảng thu đƣợc fL = 1.3 Hz. Cột và vách đƣợc ngàm với móng.
Gió động của cơng trình đƣợc tính theo 2 phƣơng X và Y, mỗi dạng dao động chỉ xét theo phƣơng có chuyển vị lớn hơn. Tính tốn thành phần động của gió, gồm các bƣớc sau:
- Xác định tần số dao động riêng của cơng trình.
Sử dụng phần mềm khảo sát với 12 mode dao động của cơng trình
Bảng 5.6: Phần trăm khối lượng tham gia dao động
Nhận xét:
Căn cứ vào bảng 5.6 ta có: f3= 0.47 < fL= 1.3 < f4 = 1.85
Nhƣ vậy theo TCXD 229-1999, tính thành phần động của gió với 2 mode tải trọng. Tuy nhiên khi quan sát dao động trong Robot Structure nhận thấy mode 2 bị xoắn nên bị loại. Do vậy chỉ xác định thành phần động của gió theo 2 mode:
- Tính tốn thành phần động của tải trọng gió (mục 4.5 – TCXD 229:1999)
Giá trị tiêu chuẩn thành động của gió tác dụng lên phần tử j của dạng dao động thứ i đƣợc xác định theo công thức:
Trong đó: M : khối lƣợng tập trung của phần cơng trình thứ j. j i: hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i.
i: hệ số đƣợc xác định bằng cách chia cơng trình thành nhiều phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể xem nhƣ khơng đổi.
yji: biên độ dao động tỉ đối của phần cơng trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i
Xác định
Hệ số động lực i ứng với dạng dao động thứ i đƣợc xác định dựa vào đồ thị xác định hệ số động lực cho trong TCXD 229:1999, phụ thuộc vào thông số ivà độ giảm lơga của dao động
Do cơng trình bằng BTCT nên có = 0.3. Thơng sốixác định theo cơng thức: 0
i
i γW ε =
940f (5-4) Trong đó: : hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2.
W (N/m0 2): giá trị áp lực gió, đã xác định ở trên W0 = 95 kG/m2 = 950 N/m2 f : tần số dao động riêng thứ i i Hình 5.2: Đồ thị xác định hệ số động lực Xác định i Hệ số i đƣợc xác định bằng công thức: n ji Fj j=1 i n 2 ji j j=1 y W = y M ψ (5-5)
Trong công thức trên,W là giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác Fj dụng lên phần thứ j của cơng trình, ứng với các dạng dao động khác nhau chỉ kể đến ảnh hƣởng của xung vận tốc gió, xác định theo cơng thức:
Fj j j j
W = W ς S ν (5-6) Trong đó:
j
: hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao zj ứng với phần tử thứ j của cơng trình, tra Bảng 3 TCXD 299:1999.
j
S : diện tích mặt đón gió ứng với phần tử thứ j của cơng trình: j j 1 j h h S B 2 (5-7) j j 1
h , h , B lần lƣợt là chiều cao tầng của tầng thứ j, j-1, và bề rộng đón gió.
: là hệ số tƣơng quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với dạng dao động khác nhau của cơng trình, khơng thứ ngun.
+ Với dạng dao động thứ nhất: =1
+ Các dạng dao động còn lại: = 1
Giá trị 1 đƣợc lấy theo Bảng 4 TCXD 229-1999 phụ thuộc vào 2 tham số và
Tra Bảng 5 TCXD 229-1999 để có đƣợc 2 thơng số này.
Các thông số D và H đƣợc xác định nhƣ hình sau (mặt màu đen là mặt đón gió):