Tổ hợp tải trọng

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN NHÀ CAO TẦNG CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

2.6. Tổ hợp tải trọng

2.6.1. Tổ hợp tải trọng cơ bản.

Tổ hợp tải trọng cơ bản của một tải trọng tạm thời giá trị của tải trọng tạm thời được lấy toàn bộ.

Tổ hợp tải trọng cơ bản của từ hai tải trọng tạm thời trở lên giá trị tính toán của tải trọng tạm thời hoặc các nội lực tương ứng của chúng phải được nhân với hệ số tổ hợp như sau:

Tải trọng tạm thời dài hạn và tải trọng tạm thời ngắn hạn nhân với hệ số = 0,9;

Khi có thể phân tích ảnh hưởng riêng biệt của từng tải trọng tạm thời ngắn hạn lên nội lực, chuyển vị trong của kết cấu và nền móng thì tải trọng có ảnh hưởng lớn nhất không giảm, tải trọng thứ hai nhân với hệ số 0.8; các tải trọng còn lại nhân với hệ số 0.6.

2.6.2. Tổ hợp tải trọng đặc biệt.

 Tổ hợp tải trọng đặc biệt do tác động động đất không tính đến tải trọng gió.

 Tổ hợp tải trọng đặc biệt có một tải trọng tạm thời thì giá trị của tải trọng tạm thời được lấy toàn bộ.

 Tổ hợp tải trọng đặc biệt có hai tải trọng tạm thời trở lên, giá trị tải trọng đặc biệt được lấy không giảm, giá trị tính toán của tải trọng tạm thời hoặc nội lực tương ứng của chúng được nhân với hệ số tổ hợp như sau: tải trọng tạm thời dài hạn nhân với hệ số

1=0.95, tải trọng tạm thời ngắn hạn nhân với hệ số 2=0.8 trừ những trường hợp đã

DUT.LRCC

được nói rõ trong tiêu chuẩn thiết kế các công trình trong vùng động đất hoặc các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu và nền móng khác.

Theo (TCVN 9386 : 2012, 2012)(Các mục, bảng sau đây được trích lọc trong tiêu chuẩn) Mục 3.2.4. Các tổ hợp tác động động đất với các tác động khác Giá trị thiết kế Ed của các hệ quả tác động do động đất gây ra phải được xác định theo công thức:

d k. j Ed 2,i k,i

j 1 i 1

E G P A Q

 

     (2.28)

Trong đó:

 "+" có nghĩa là “tổ hợp với”.

 G: Tĩnh tải.

 P: Tải trọng thiết kế ứng suất trước ( với kết cấu không dự ứng lực P=0).

 AEd : Tải trọng động đất.

 Q: Tải trọng tạm thời ( hoạt tải).

 2,i: Hệ số tổ hợp cho giá trị được coi là lâu dài của tác động thay đổi i.

Các hiệu ứng quán tính của tác động động đất thiết kế phải được xác định có xét đến các khối lượng liên quan tới tất cả các lực trọng trường xuất hiện trong tổ hợp tải trọng sau:

k, j E,i k,i

G   .Q

  (2.29)

Trong đó:

 E,i là hệ số tổ hợp tải trọng đối với tác động thay đổi thứ i

 Các hệ số tổ hợp E,i xét đến khả năng là tác động thay đổi Qk,i không xuất hiện trên toàn bộ công trình trong thời gian xảy ra động đất. Các hệ số này còn xét đến sự tham gia hạn chế của khối lượng vào chuyển động của kết cấu do mối liên kết không cứng giữa chúng.

 Các giá trị 2,i cho trong Bảng 2.1

DUT.LRCC

Bảng 2.1 Các giá trị 2,i đối với nhà

Tác động 2,i

Tải trọng đặt lên nhà, loại

Loại A: Khu vực nhà ở, gia đình 0,3

Loại B: Khu vực văn phòng 0,3

Loại C: Khu vực hội họp 0,6

Loại D: Khu vực mua bán 0,6

Loại E: Khu vực kho lưu trữ 0,8

Loại F: Khu vực giao thông, trọng lượng xe ≤ 30 kN 0,6 Loại G: Khu vực giao thông, 30 kN ≤ trọng lượng xe ≤ 160 kN 0,3

Loại H: Mái 0

Các hệ số tổ hợp của tác động thay đổi

 Các hệ số tổ hợp 2,i (đối với giá trị tựa lâu dài của tác động thay đổi qi) dùng để thiết kế nhà được cho trong Bảng 2.1

 Các hệ số tổ hợp E,i dùng để tính toán các hệ quả của tác động động đất phải được xác định theo biểu thức sau:

E,i . 2,i

    (2.30)

 Các giá trị  cho trong Bảng 2.2.

Bảng 2.2 Giá trị của  để tính toán Ei

Loại tác động thay đổi Tầng 

Các loại từ A - C* Mái

Các tầng được sử dụng đồng thời Các tầng được sử dụng độc lập

1.0 0.8 0.5 Các loại từ D-F* và kho lưu

trữ

1.0

* Các loại tác động thay đổi được định nghĩa trong Bảng 3.4.

2.6.2.2 Tổ hợp các hệ quả của các thành phần tác động động đất a. Các thành phần nằm ngang của tác động động đất

Nói chung, các thành phần nằm ngang của tác động động đất phải được xem là tác

DUT.LRCC

động đồng thời.Việc tổ hợp các thành phần nằm ngang của tác động động đất có thể thực hiện như sau:

 Phản ứng kết cấu đối với mỗi thành phần phải được xác định riêng rẽ bằng cách sử dụng những quy tắc tổ hợp đối với các phản ứng dạng dao động

 Giá trị lớn nhất của mỗi hệ quả tác động lên kết cấu do hai thành phần nằm ngang của tác động động đất, có thể xác định bằng căn bậc hai của tổng bình phương các giá trị của hệ quả tác động do mỗi thành phần nằm ngang gây ra.

Quy tắc ở trên nói chung cho kết quả thiên về an toàn của các giá trị có thể có của các hệ quả tác động khác đồng thời với giá trị lớn nhất thu được như trong. Có thể sử dụng các mô hình chính xác hơn để xác định các giá trị có thể có đồng thời từ nhiều hệ quả tác động do hai thành phần nằm ngang của tác động động đất gây ra.

Nếu không dùng điều này, các hệ quả tác động do tổ hợp các thành phần nằm ngang của tác động động đất có thể xác định bằng cách sử dụng cả hai tổ hợp sau:

Edx Edy

E 0.30 E (2.31)

Edx Edy

0.30 E E (2.32)

Trong đó:

 "+" có nghĩa là "tổ hợp với";

 EEdx là biểu thị các hệ quả tác động do đặt tác động động đất dọc theo trục nằm ngang x được chọn của kết cấu;

 EEdy là biểu thị các hệ quả tác động do đặt tác động động đất dọc theo trục nằm ngang y vuông góc của kết cấu.

b. Thành phần thẳng đứng của tác động động đất

Nếu avg lớn hơn 0.25g (2.5 m/s2) thì thành phần thẳng đứng của tác động động đất, cần được xét trong các trường hợp sau:

 Các bộ phận kết cấu nằm ngang hoặc gần như nằm ngang có nhịp bằng hoặc lớn hơn 20 m;

 Các thành phần kết cấu dạng côngxôn nằm ngang hoặc gần như nằm ngang dài hơn 5 m;

 Các thành phần kết cấu ứng lực trước nằm ngang hoặc gần như nằm ngang;

 Các dầm đỡ cột;

DUT.LRCC

 Các kết cấu có cách chấn đáy

Việc phân tích để xác định các hệ quả của thành phần thẳng đứng của tác động động đất có thể dựa trên mô hình không đầy đủ của kết cấu, bao gồm các cấu kiện chịu tác dụng của thành phần động đất thẳng đứng và có xét tới độ cứng của các cấu kiện liền k.

Cần đưa vào tính toán các hệ quả của thành phần thẳng đứng chỉ đối với các cấu kiện đang xét và các cấu kiện đỡ hoặc cấu kiện kết cấu liên quan trực tiếp với chúng.

Nếu các thành phần nằm ngang của tác động động đất cũng được xét đến cho các cấu kiện này, có thể áp dụng những quy định mở rộng cho 3 thành phần tác động động đất.. Nói cách khác, có thể sử dụng tất cả ba tổ hợp sau để tính toán các hệ quả tác động:

Edx Edy Edz

E 0. 0 E3 0.30E (2.33)

Edx Edy Edz

0.30E E 0.30E (2.34)

Edx Edy Edz

0.30E 0.30E E Trong đó:

Eedz là biểu thị các hệ quả tác động do tác dụng của thành phần thẳng đứng của tác động động đất