Thiết kế thi công chung cư an Phú Giang

PHAÀN 2: THIEÁT KEÁ KEÁT CAÁU Chöông 1 : TÍNH DAO ÑOÄNG CHO COÂNG TRÌNH 1. TÍNH TOAÙN LÖÏC ÑOÄNG ÑAÁT Ñoäng ñaát laø moät töôïng töï nhieân xaûy ra do nhieàu nguyeân nhaân khaùc nhau vaø taùc haïi cuûa noù voâ cuøng khuûng khieáp. Löïc ñoäng taùc duïng leân coâng trình laø moät taûi troïng ngang, taùc duïng cuûa taûi ngang naøy raát nguy hieåm ñeán coâng trình. Theo moät soá tieâu chuaån cuûa Myõ thì ñoäng ñaát ñöôïc chia laøm 12 thang ñoä rích-te(thang ñoä caøng lôùn thì ñoäng ñaát caøng nguy hieåm), theo tieâu chuaån Snip-II-81 cuûa Nga thì ñoäng ñaát ñöôïc chia laøm 9 caáp vaø trong ñoù coù 4 caáp : 6,7,8,9 coù ñöôïc coi laø gaây nguy hieåm nhaát cho coâng trình(caáp caøng lôùn thì caøng nguy hieåm). Vì thôøi gian laøm luaän vaên raát ngaén, ôû ñaây em chæ xaùc ñònh löïc ñoäng ñaát theo tieâu chuaàn SNIP vaø em giaû ñònh coâng trình naøy choáng ñoäng ñaát caáp 7 vaø em tra ñöôïc heä soá Ks = 0.025 (heä soá ñoäng ñaát tính toaùn phuïc thuoäc vaøo cöôøng ñoä ñoäng ñaát vaø ñoä quan troïng cuûa coâng trình) Hieän nay theo nhö em bieát thì coù 2 phöông phaùp chuû Yeáu ñeå tính toaùn löïc ñoäng ñaát: + Phöong phaùp phaân tích taûi troïng tónh töông ñöông + Phöông phaùp phaân tích ñoäng: Tính toaùn theo phoå phaûn öùng. Tính toaùn theo giaûn ñoà gia toác. Vaø phöông phaùp phaân tích taûi troïng tónh töông ñöông ñöôïc em söû duïng trong luaän vaên naøy. 1.1. Tính toaùn dao doäng cuûa coâng trình 1.1.1. Chu kyø dao ñoäng Sau khi moâ hình coâng trình (giaû ñònh kích thöôùc tieát dieän coät vaø tieát dieän daàm) duøng ETAB 9.0.4 giaûi theo phaân tích ñoäng (choïn 16 mode dao ñoäng ñeå phaân tích) ta ñöôïc taàn soá vaø phaân tích caùc dao ñoäng cô baûn theo caùc phöông) ñöôïc trình baøy ôû baûng sau: Khai baùo caùc tröôøng hôïp taûi Moâ hình coâng trình vôùi caùc tieát dieän coät-daàm-vaùch ñöôïc choïn sô boä ôû phaàn tröôùc Baûng 2.1 Caùc khai baùo trong Etab Story Height Elevation SimilarTo MAI-2 3.3 61.9 None MAI-1 2.8 58.6 None MAI 3.5 55.8 TANG2 TANG15 3.5 52.3 TANG2 TANG14 3.5 48.8 TANG2 TANG13 3.5 45.3 TANG2 TANG12 3.5 41.8 TANG2 TANG11 3.5 38.3 TANG2 TANG10 3.5 34.8 TANG2 TANG9 3.5 31.3 TANG2 TANG8 3.5 27.8 TANG2 TANG7 3.5 24.3 TANG2 TANG6 3.5 20.8 TANG2 TANG5 3.5 17.3 TANG2 TANG4 3.5 13.8 TANG2 TANG3 3.5 10.3 TANG2 TANG2 3.5 6.8 None TANG1 3.3 3.3 TANG2 BASE 0 0 None S T A T I C L O A D C A S E S STATIC CASE AUTO LAT SELF WT CASE TYPE LOAD MULTIPLIER DEAD DEAD N/A 1.0000 LIVE LIVE N/A 0.0000 HOANTHIEN DEAD N/A 0.0000 TUONG DEAD N/A 0.0000 M A S S S O U R C E D A T A MASS LATERAL LUMP MASS FROM MASS ONLY AT STORIES Loads Yes Yes M A S S S O U R C E L O A D S LOAD MULTIPLIER DEAD 1.0000 LIVE 0.9000 HOANTHIEN 1.0000 TUONG 1.0000 M O D A L P E R I O D S A N D F R E Q U E N C I E S MODE PERIOD FREQUENCY CIRCULAR FREQ NUMBER (TIME) (CYCLES/TIME) (RADIANS/TIME) 1 1.252 0.799 7.864 2 1.163 0.860 7.301 3 0.584 1.711 3.670 4 0.361 2.771 2.266 5 0.349 2.867 2.190 6 0.201 4.979 1.261 7 0.178 5.622 1.117 8 0.170 5.868 1.070 9 0.124 8.074 0.778 10 0.112 8.921 0.704 11 0.104 9.657 0.650 12 0.090 11.157 0.563 13 0.084 11.837 0.531 14 0.081 12.306 0.510 15 0.071 14.094 0.446 16 0.070 14.353 0.438 M O D A L L O A D P A R T I C I P A T I O N R A T I O S (STATIC AND DYNAMIC RATIOS ARE IN PERCENT) Type Load Accel StatPercent DynPercent Load DEAD 0.0203 0.9873 Load HTHIEN 0.029 47.9951 Load TUONG 0.0207 0.179 Load HTAI 0.0179 32.5465 Accel UX 99.9787 92.2694 Accel UY 99.9934 95.5534 Accel UZ 0 0 Accel RX 100 99.9739 Accel RY 99.9997 99.9112 Accel RZ 98.8896 95.1601 Theo caùc tieâu chuaån nöôùc ngoaøi veà tính toaùn dao ñoäng thì phaûi phaân tích caùc mode sao cho tyû leä phaàn traêm tænh taûi vaø hoaït taûi tham gia dao ñoäng treân 90%. Caên cöù vaøo baûng xuaát giaù trò thì phaân tích ñoäng theo caùc phöông gaây ra gia toác gaàn 100%. Bieân ñoä dao ñoäng – hình daùng dao ñoäng Ta coù theå thay theá maûng töôøng baèng moät thanh coù ñoä cöùng chòu uoán lôùn hôn nhieàu laàn so vôùi ñoä cöùng chòu tröôït. Bieán daïng tröôït coù theå boû qua. Phöông trình vi phaân thay theá laø: Phöông trình dao ñoäng coù daïng: - - - Trong ñoù caùc heä soá: = 1,875 B1= 1,365 D1= 1,000 = 4,964 B2= 0,98 D2= 1,000 = 7,85 B3= 1,000 D3= 1,000 x- chieàu cao taàng thöù k H- chieàu cao cuûa coâng trình Theo TCVN veà gioù ñoäng, ta ñöôïc 3 daïng dao ñoäng cô baûn: xem baûng keát quaû tính toaùn bieân ñoä dao ñoäng rieâng cuûa 3 daïng ñoäng cô baûn beân döôùi. Kieåm tra laïi dao ñoäng so vôùi thöïc nghieäm Baûng chu kì vaø caùc thoâng soá veà dao ñoäng cuûa coâng trình xuaát töø ETAB 9.04. Baûng phaân phoái tyû leä phaàn traêm caùc mode tham gia vaøo dao ñoäng töï do cuûa coâng trình theo caùc phöông. (UX, UY, UZ, RX, RY, RZ) Baûng phaân phoái tyû leä phaàn traêm caùc taûi troïng tham gia vaøo dao ñoäng töï do cuûa coâng trình theo caùc phöông theo caùc mode. (sumUX, sumUY, sumUZ, sumRX, sumRY, sumRZ) Caên cöù vaøo caùc daïng dao ñoäng treân Etabs vaø baûng keát quaû xuaát ra töø Etab beân döôùi ta thaáy Mode 1 chính laø dao ñoäng xoaén( maø trong tính toaùn ta boû qua vì coâng trình ñöôïc quan nieäm tính toaùn laø moät thanh coângsol ngaøm taïi moùng neân dao ñoäng daïng xoaén seõ khoâng gaây nguy hieåm nhieàu cho coâng trình do ñoù ta boû qua dao ñoäng naøy) 3 dao ñoäng cô baûn theo phöông X-X: 3 mode 3, 6, 9 3 dao ñoäng cô baûn theo phöông Y-Y: 3 mode 2, 5, 7 Baûng 2.2 Mode Period UX UY SumUX SumUY RZ SumRX SumRY SumRZ 1 1.252 0.00 0.00 0.200 1.546 70.529 2.110 0.318 70.529 2 1.163 0.00 71.639 0.204 73.186 0.00 99.618 0.325 71.936 3 0.584 77.785 0.00 77.989 73.186 0.00 99.618 99.142 72.165 4 0.361 0.00 0.00 78.068 74.959 11.950 99.619 99.146 84.114 5 0.349 0.00 10.818 78.083 85.777 0.00 99.643 99.148 85.971 6 0.201 8.439 0.00 86.523 85.777 0.00 99.643 99.595 86.089 7 0.178 0.00 4.746 86.532 90.522 0.00 99.892 99.595 86.582 8 0.170 0.00 0.00 86.637 90.954 5.020 99.922 99.595 91.602 9 0.124 2.978 0.00 89.615 90.954 0.00 99.922 99.888 91.687 10 0.112 0.00 2.538 89.617 93.492 0.00 99.945 99.889 91.733 11 0.104 0.00 0.039 89.708 93.531 2.605 99.946 99.890 94.338 12 0.090 1.592 0.00 91.300 93.531 0.00 99.946 99.891 94.411 13 0.084 0.00 0.974 91.300 94.505 0.00 99.959 99.891 94.435 14 0.081 0.00 0.00 91.301 94.588 0.433 99.960 99.891 94.868 15 0.071 0.00 0.836 91.373 95.424 0.00 99.972 99.892 95.040 16 0.070 0.896 0.00 92.269 95.553 0.00 99.974 99.911 95.160 Xeùt chu kì dao ñoäng ñaàu tieân. Kieåm tra dao ñoäng hôïp lyù cuûa coâng trình. Tính toaùn Chu kyø dao ñoäng theo coâng thöùc : cho 3 daïng dao doäng cô baûn Hay coâng thöùc thöïc nghieäm Tn => T=s Ñaây laø chu kì hôïp lyù nhaát vôùi coâng trình. Tuy nhieân theo TCXD 198-1997 vôùi T >=0,4s ta phaûi tính ít nhaát 3 daïng dao ñoäng Kieåm tra laïi caùc chu kì treân so vôùi keát quaû xuaát töø chöông trình ETAB. Nhaän xeùt: keùt quûa gaàn chính xaùc, ñuû tin caäy ñeå nhaän giaù trò khaùc caàn thieát cho phuïc vuï vieäc tính toaùn coâng trình. Töø Etabs 9.04 ta xuaát ñöôïc baûng giaù trò veà khoái löôïng, vò trí taâm cöùng vaø toång khoái löôïng, toång ñoä cöùng so vôùi taâm hình hoïc vaø troïng taâm coâng trình Baûng 2.3 Story Diaphragm MassX MassY CumMassX CumMassY XCCM YCCM XCR YCR MAI MAI 123.25 123.25 123.25 123.25 15.85 14.96 16.60 13.14 TANG15 D15 136.95 136.95 136.95 136.95 16.51 13.51 16.61 13.16 TANG14 D14 136.95 136.95 136.95 136.95 16.51 13.51 16.62 13.16 TANG13 D13 137.03 137.03 137.03 137.03 16.51 13.51 16.63 13.17 TANG12 D12 137.55 137.55 137.55 137.55 16.50 13.51 16.64 13.17 TANG11 D11 138.08 138.08 138.08 138.08 16.50 13.52 16.65 13.17 TANG10 D10 138.20 138.20 138.20 138.20 16.50 13.52 16.67 13.16 TANG9 D9 138.96 138.96 138.96 138.96 16.50 13.51 16.70 13.16 TANG8 D8 139.72 139.72 139.72 139.72 16.51 13.51 16.73 13.16 TANG7 D7 139.88 139.88 139.88 139.88 16.51 13.51 16.77 13.15 TANG6 D6 140.79 140.79 140.79 140.79 16.51 13.51 16.83 13.14 TANG5 D5 141.64 141.64 141.64 141.64 16.51 13.51 16.93 13.13 TANG4 D4 141.64 141.64 141.64 141.64 16.51 13.51 17.08 13.10 TANG3 D3 142.51 142.51 142.51 142.51 16.51 13.51 17.37 13.06 TANG2 D2 143.12 143.12 143.12 143.12 16.51 13.51 18.01 12.93 TANG1 D1 114.43 114.43 114.43 114.43 16.56 13.68 19.62 12.53 Baûng 2.4 Mode Period UX UY UZ RX RY RZ Modal Mass Modal Stiff 1 1.252 2.121 5.899 0 -233.665 90.736 -509.087 1 25.176 2 1.163 0.290 -40.148 0 1588.625 12.849 -71.901 1 29.207 3 0.584 41.835 0.019 0 0.367 1599.255 29.020 1 115.595 4 0.361 1.338 6.316 0 -5.050 10.343 -209.548 1 303.155 5 0.349 -0.575 15.601 0 -24.874 -6.182 82.591 1 324.504 6 0.201 13.780 -0.006 0 0.035 -107.637 20.834 1 978.591 7 0.178 0.469 10.333 0 -80.314 -1.247 -42.571 1 1247.593 8 0.170 1.537 -3.115 0 27.784 -0.921 -135.824 1 1359.495 9 0.124 -8.186 0.022 0 0.153 -87.083 -17.661 1 2573.595 10 0.112 0.197 7.557 0 -24.572 0.961 -13.036 1 3142.200 11 0.104 1.432 -0.942 0 5.288 7.120 -97.834 1 3681.535 12 0.090 -5.985 0.007 0 0.080 -4.591 -16.426 1 4913.989 13 0.084 0.045 4.681 0 -17.988 0.183 -9.243 1 5531.411 14 0.081 -0.123 1.369 0 -6.361 -1.528 39.889 1 5978.479 15 0.071 -1.277 -4.336 0 17.109 -5.249 25.163 1 7842.458 16 0.070 4.490 -1.707 0 7.673 22.053 -21.010 1 8133.207 1.2. Xaùc ñònh löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân coâng trình theo phöông Y-Y 1.2.1. Löïc ñoäng ñaát taùc duïng Löïc ñoäng ñaát toång coäng taùc duïng leân coâng trình ñöôïc tính baúng coâng thöùc: 1.2.1.1. Xaùc ñònh löïc ñoäng ñaát öùng vôùi daïng dao ñoäng 1 * Ks=0.025 öùng vôùi ñoäng ñaát caáp 7 * ß1= vôùi T1 = 1.163 (s) => ß1 = 0.860, vì ß1 phaûi thoaû ñieàu kieän 0.6 £ ß1 £ 3 neân ta laáy ß1 =0.860 *=1.2 laø heä soá phuï thuoäc dao ñoäng taét daàn do noäi ma saùt gaây ra öùng vôùi coâng trình baèng BTCT * * vôùi = 25060.07; = 45176.49 => vaäy = 0.025*0.86 *0.635*1.2*21907 = 359 (T) Vì S1 = 359 <0.02 P = 0.02*21907 = 438 T neân laáy S1= 438 (T). 1.2.1.2. Xaùc ñònh löïc ñoäng ñaát öùng vôùi daïng dao ñoäng 2 * Ks=0.025 öùng vôùi ñoäng ñaát caáp 7 * ß2= vôùi T2 = 0.349 (s) => ß2 = 2.865, thoaû ñieàu kieän 0.6 £ ß2 £ 3 neân ta laáy ß3= 2.865 *=1.2 laø heä soá phuï thuoäc dao ñoäng taét daàn do noäi ma saùt gaây ra öùng vôùi coâng trình baèng BTCT * * vôùi = 4322.48 ; = 31435.2 => vaäy = 0.025*2.865 *0.027*1.2*21907 = 51 (T) 1.2.1.3. Xaùc ñònh löïc ñoäng ñaát öùng vôùi daïng dao ñoäng 3 * Ks=0.025 öùng vôùi ñoäng ñaát caáp 7 * ß1= vôùi T3 = 0.178 (s) => ß3 = 5.6, vì phaûi thoaû ñieàu kieän 0.6 £ ß3 £ 3 neân ta laáy ß3= 3 *=1.2 laø heä soá phuï thuoäc dao ñoäng taét daàn do noäi ma saùt gaây ra öùng vôùi coâng trình baèng BTCT * * vôùi = 3588.92 ; = 21518.26 => vaäy = 0.025*3*0.027*1.2*21907= 53 (T) BẢNG TÍNH PHỤC VỤ CHO VIỆC TÍNH e CỦA 3 DẠNG DAO ĐỘNG DẠNG THỨ 1 DẠNG THỨ 2 DẠNG THỨ 3 Tầng K Pk(T) yk1 Pk.yk1 Pk.y2k1 yk2 Pk.yk2 Pk.y2k2 yk3 Pk.yk3 Pk.y2k3 16 1232 2.734 3369.94 9214.6 -2.637 -3250.3 8571.72 0.996 1228.02 1223.59 15 1370 2.498 3420.81 8544.7 -1.979 -2710.1 5362.84 0.404 552.90 223.22 14 1370 2.262 3097.48 7005.8 -1.332 -1823.7 2428.67 -0.285 -389.70 110.89 13 1370 2.027 2777.22 5628.8 -0.703 -963.1 676.95 -0.905 -1239.71 1121.60 12 1375 1.794 2467.73 4427.4 -0.112 -154.2 17.30 -1.309 -1800.67 2357.31 11 1381 1.565 2161.28 3382.8 0.414 571.9 236.84 -1.401 -1934.73 2710.83 10 1382 1.342 1854.62 2488.9 0.848 1172.5 994.84 -1.158 -1600.39 1853.34 9 1390 1.127 1565.67 1764.0 1.167 1621.7 1892.46 -0.636 -884.08 562.46 8 1397 0.922 1287.80 1186.9 1.354 1891.5 2560.63 0.043 59.71 2.55 7 1399 0.730 1020.59 744.7 1.404 1963.2 2755.42 0.721 1008.82 727.59 6 1408 0.553 779.11 431.2 1.324 1863.4 2466.41 1.244 1751.73 2179.59 5 1416 0.396 560.79 222.0 1.134 1606.5 1822.07 1.498 2121.28 3176.96 4 1416 0.260 368.70 96.0 0.868 1229.3 1066.90 1.438 2036.47 2928.02 3 1425 0.150 213.33 31.9 0.568 809.1 459.38 1.106 1576.02 1742.95 2 1431 0.067 96.31 6.5 0.285 407.8 116.22 0.625 894.76 559.37 1 1144 0.016 18.69 0.3 0.076 87.0 6.61 0.182 208.49 37.99 0 0.0 0.000 0.00 0.0 0.000 0.0 0.00 0.000 0.00 0.00 S 21907 25060.07 45176.497 4322.488 31435.24 3588.92 21518.26 e1 = 0.635 e2 0.027 e3 0.027 1.2.2. Nguyeân taùc tính toaùn löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân töøng taàng K vôùi S1 = 438 T; S2 = 51 T; S3 = 132 T. Vôùi S1, S2, S3 : löïc ñoäng ñaát cho coâng trình theo caùc daïng dao ñoäng cô baûn. Löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân töøng taàng K öùng vôùi daïng dao ñoäng 1 Baûng 2.5 Taàng k PK(T) yk1 PKyk1 PKyk1^2 S k1 (T) Phaân boá löïc Sk cho caùc taàng 16 1232 2.734 3369.9 9214.6 58.9 15 1370 2.498 3420.8 8544.7 59.8 14 1370 2.262 3097.5 7005.8 54.1 13 1370 2.027 2777.2 5628.8 48.5 12 1375 1.794 2467.7 4427.4 43.1 11 1381 1.565 2161.3 3382.8 37.8 10 1382 1.342 1854.6 2488.9 32.4 9 1390 1.127 1565.7 1764.0 27.4 8 1397 0.922 1287.8 1186.9 22.5 7 1399 0.730 1020.6 744.7 17.8 6 1408 0.553 779.1 431.2 13.6 5 1416 0.396 560.8 222.0 9.8 4 1416 0.260 368.7 96.0 6.4 3 1425 0.150 213.3 31.9 3.7 2 1431 0.067 96.3 6.5 1.7 1 1144 0.016 18.7 0.3 0.3 0 0 0 0 0 0 Toång 21907 25060.1 45176.5 438 Löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân töøng taàng K öùng vôùi daïng dao ñoäng 2 Baûng 2.6 Taàng k Pk(T) yk1 PKyk1 PKyk1^2 S k1 (T) Phaân boá löïc Sk cho caùc taàng 16 1232 -2.637 -3250.3 8571.7 -38.1 15 1370 -1.979 -2710.1 5362.8 -31.7 14 1370 -1.332 -1823.7 2428.7 -21.4 13 1370 -0.703 -963.1 677.0 -11.3 12 1375 -0.112 -154.2 17.3 -1.8 11 1381 0.414 571.9 236.8 6.7 10 1382 0.848 1172.5 994.8 13.7 9 1390 1.167 1621.7 1892.5 19.0 8 1397 1.354 1891.5 2560.6 22.2 7 1399 1.404 1963.2 2755.4 23.0 6 1408 1.324 1863.4 2466.4 21.8 5 1416 1.134 1606.5 1822.1 18.8 4 1416 0.868 1229.3 1066.9 14.4 3 1425 0.568 809.1 459.4 9.5 2 1431 0.285 407.8 116.2 4.8 1 1144 0.076 87.0 6.6 1.0 0 0 0.000 32.16 0.0 0.0 Toång 21907 4354.65 31435.2 51 Löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân töøng taàng K öùng vôùi daïng dao ñoäng 3 Baûng 2.7 Taàng k PK(T) yk1 PKyk1 PKyk1^2 S k1 (T) Phaân boá löïc Sk cho caùc taàng 16 1219 0.996 1214.6 1210.2 18.0 15 1360 0.404 548.9 221.6 8.2 14 1360 -0.285 -386.9 110.1 -5.7 13 1360 -0.905 -1230.7 1113.5 -18.3 12 1366 -1.309 -1787.7 2340.3 -26.6 11 1371 -1.401 -1920.8 2691.3 -28.5 10 1372 -1.158 -1588.9 1840.0 -23.6 9 1380 -0.636 -877.8 558.5 -13.0 8 1387 0.043 59.3 2.5 0.9 7 1389 0.721 1001.7 722.4 14.9 6 1398 1.244 1739.4 2164.3 25.8 5 1407 1.498 2106.5 3154.8 31.3 4 1407 1.438 2022.3 2907.6 30.0 3 1415 1.106 1565.1 1730.9 23.2 2 1421 0.625 888.6 555.5 13.2 1 1179 0.182 214.8 39.1 3.2 0 0 0.0 0.0 0.0 0.0 Toång 21790 3568.38 21362.7 53 1.2.3. Nguyeân taéc toå hôïp löïc ñoäng ñaát theo phöông Y-Y: Vôùi Si1, Si2, Si3 : löïc ñoäng ñaát cho coâng trình theo caùc daïng dao ñoäng cô baûn. 1.3. Xaùc ñònh löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân coâng trình theo phöông X-X 1.3.1. Löïc ñoäng ñaát taùc duïng Löïc ñoäng ñaát toång coäng taùc duïng leân coâng trình ñöôïc tính baúng coâng thöùc: 1.3.1.1. Xaùc ñònh löïc ñoäng ñaát öùng vôùi daïng dao ñoäng 1 * Ks=0.025 öùng vôùi ñoäng ñaát caáp 7 * ß1= vôùi T1 = 0.584 (s) => ß1 = 1.712, vì ß1 thoaû ñieàu kieän 0.6 £ ß1 £ 3 neân ta laáy ß1 =1.712 *=1.2 laø heä soá phuï thuoäc dao ñoäng taét daàn do noäi ma saùt gaây ra öùng vôùi coâng trình baèng BTCT * * vôùi = 25060.07; = 45176.49 => vaäy = 0.025*1.712 *0.635*1.2*21907 = 714 (T) Vì S1 = 714 >0.02 P = 0.02*21907 = 438 T neân laáy S1= 714 (T). 1.3.1.2. Xaùc ñònh löïc ñoäng ñaát öùng vôùi daïng dao ñoäng 2 * Ks=0.025 öùng vôùi ñoäng ñaát caáp 7 * ß2= vôùi T2 = 0.201 (s) => ß2 = 4.97, thoaû ñieàu kieän 0.6 £ ß2 £ 3 laáy ß2 = 3. *=1.2 laø heä soá phuï thuoäc dao ñoäng taét daàn do noäi ma saùt gaây ra öùng vôùi coâng trình baèng BTCT * * vôùi = 4322.48 ; = 31435.2 => vaäy = 0.025*3 *0.027*1.2*21907 = 53 (T) 1.3.1.3. Xaùc ñònh löïc ñoäng ñaát öùng vôùi daïng dao ñoäng 3 * Ks=0.025 öùng vôùi ñoäng ñaát caáp 7 * ß3= vôùi T3 = 0.124 (s) => ß3 = 8.06, thoaû ñieàu kieän 0.6 £ ß3 £ 3 laáy ß3 = 3 *=1.2 laø heä soá phuï thuoäc dao ñoäng taét daàn do noäi ma saùt gaây ra öùng vôùi coâng trình baèng BTCT ** * vôùi = 3588.92 ; = 21518.26 => vaäy = 0.025*3*0.027*1.2*21907= 53 (T) 1.3.2. Nguyeân taùc tính toaùn löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân töøng taàng K vôùi S1 = 714Â T; S2 = 53 T; S3 = 53 T. Vôùi S1, S2, S3 : löïc ñoäng ñaát cho coâng trình theo caùc daïng dao ñoäng cô baûn. Löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân töøng taàng K öùng vôùi daïng dao ñoäng 1 Baûng 2.8 Taàng k PK(T) yk1 PKyk1 PKyk1^2 S k1 (T) Phaân boá löïc Sk cho caùc taàng 16 1232 2.734 3369.9 9214.6 96.0 15 1370 2.498 3420.8 8544.7 97.5 14 1370 2.262 3097.5 7005.8 88.3 13 1370 2.027 2777.2 5628.8 79.1 12 1375 1.794 2467.7 4427.4 70.3 11 1381 1.565 2161.3 3382.8 61.6 10 1382 1.342 1854.6 2488.9 52.8 9 1390 1.127 1565.7 1764.0 44.6 8 1397 0.922 1287.8 1186.9 36.7 7 1399 0.730 1020.6 744.7 29.1 6 1408 0.553 779.1 431.2 22.2 5 1416 0.396 560.8 222.0 16.0 4 1416 0.260 368.7 96.0 10.5 3 1425 0.150 213.3 31.9 6.1 2 1431 0.067 96.3 6.5 2.7 1 1144 0.016 18.7 0.3 0.5 0 0 0 0 0.0 0.0 Toång 21907 25060.07 45176.5 714 Löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân töøng taàng K öùng vôùi daïng dao ñoäng 2 Baûng 2.9 Taàng k PK(T) yk1 PKyk1 PKyk1^2 S k1 (T) Phaân boá löïc Sk cho caùc taàng 16 1232 -2.637 -3250.3 8571.7 -39.6 15 1370 -1.979 -2710.1 5362.8 -33.0 14 1370 -1.332 -1823.7 2428.7 -22.2 13 1370 -0.703 -963.1 677.0 -11.7 12 1375 -0.112 -154.2 17.3 -1.9 11 1381 0.414 571.9 236.8 7.0 10 1382 0.848 1172.5 994.8 14.3 9 1390 1.167 1621.7 1892.5 19.7 8 1397 1.354 1891.5 2560.6 23.0 7 1399 1.404 1963.2 2755.4 23.9 6 1408 1.324 1863.4 2466.4 22.7 5 1416 1.134 1606.5 1822.1 19.6 4 1416 0.868 1229.3 1066.9 15.0 3 1425 0.568 809.1 459.4 9.8 2 1431 0.285 407.8 116.2 5.0 1 1144 0.076 87.0 6.6 1.1 0 0 0.000 32.16 0.0 0.0 Toång 21907 4354.65 31435.2 53 Löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân töøng taàng K öùng vôùi daïng dao ñoäng 3 Baûng 2.10 Taàng k PK(T) yk1 PKyk1 PKyk1^2 S k1 (T) Phaân boá löïc Sk cho caùc taàng 16 1232 0.996 1228.0 1223.6 18.1 15 1370 0.404 552.9 223.2 8.2 14 1370 -0.285 -389.7 110.9 -5.8 13 1370 -0.905 -1239.7 1121.6 -18.3 12 1375 -1.309 -1800.7 2357.3 -26.6 11 1381 -1.401 -1934.7 2710.8 -28.6 10 1382 -1.158 -1600.4 1853.3 -23.6 9 1390 -0.636 -884.1 562.5 -13.1 8 1397 0.043 59.7 2.6 0.9 7 1399 0.721 1008.8 727.6 14.9 6 1408 1.244 1751.7 2179.6 25.9 5 1416 1.498 2121.3 3177.0 31.3 4 1416 1.438 2036.5 2928.0 30.1 3 1425 1.106 1576.0 1742.9 23.3 2 1431 0.625 894.8 559.4 13.2 1 1144 0.182 208.5 38.0 3.1 0 0 0.000 0.0 0.0 0.0 Toång 21907 3588.92 21518.3 53 1.3.3. Nguyeân taéc toå hôïp löïc ñoäng ñaát theo phöông X-X Vôùi Si1, Si2, Si3 : löïc ñoäng ñaát cho coâng trình theo caùc daïng dao ñoäng cô baûn. Baûng 2.11 Taàng k PHÖÔNG X PHÖÔNGY Sk1 SK2 SK3 Sk1 SK2 SK3 16 96.0 -39.6 18.1 58.9 -38.1 18.1 15 97.5 -33.0 8.2 59.8 -31.7 8.2 14 88.3 -22.2 -5.8 54.1 -21.4 -5.8 13 79.1 -11.7 -18.3 48.5 -11.3 -18.3 12 70.3 -1.9 -26.6 43.1 -1.8 -26.6 11 61.6 7.0 -28.6 37.8 6.7 -28.6 10 52.8 14.3 -23.6 32.4 13.7 -23.6 9 44.6 19.7 -13.1 27.4 19.0 -13.1 8 36.7 23.0 0.9 22.5 22.2 0.9 7 29.1 23.9 14.9 17.8 23.0 14.9 6 22.2 22.7 25.9 13.6 21.8 25.9 5 16.0 19.6 31.3 9.8 18.8 31.3 4 10.5 15.0 30.1 6.4 14.4 30.1 3 6.1 9.8 23.3 3.7 9.5 23.3 2 2.7 5.0 13.2 1.7 4.8 13.2 1 0.5 1.1 3.1 0.3 1.0 3.1 0 0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Caên cöù vaøo caùc löïc ñoäng ñaát taùc duïng taïi caùc cao trình caùc taàng ñaõ tính ôû treân ta duøng PHÖÔNG PHAÙP TOÅ HÔÏP SRSS TRONG ETAB 9.0.4 ñeà tính löïc ñoäng ñaát theo töøng phöông öùng vôùi löïc ñoäng ñaát ñaõ tính ôû phaàn treân 1.4. Nguyeân taéc tính caùc öùng löïc cho caùc töôøng cöùng khi chòu taûi ngang : ÖÙng löïc trong töôøng cöùng bao goàm 2 thaønh phaàn laø öùng löïc do chuyeån vò ngang vaø öùng löïc do chuyeån vò xoaén. Döôùi taùc duïng cuûa hôïp löïc S ñaët taïi O, öùng löïc tyû leä vôùi ñoä cöùng cuûa töôøng trong caû heä vaùch (töôøng) cöùng. Giaû thieát chieàu döông laø chieàu cuûa phaûn löïc RA . Do chuyeån vò xoaén: Do chuyenå vi ngang Do tính toaùn thieân veà an toaøn neân choïn caùc giaù trò lôùn hôn ñeå thieát keá. Neáu Öùng löïc toång coäng: R’I = max(,) Neáu ÖÙng löïc toång coäng: RI =+ = O: ñieåm goác toaï ñoä naèm ôû trung taâm ñoä cöùng cuûa coâng trình (taâm cöùng) xi: khoaûng caùch töø O ñeán taâm caùc töôøng cöùng d: khoaûng caùch töø hôïp löïc S tôùi O Ii: ñoä cöùng töøng vaùch. Si: taûi troïng ngang phaân chia theo töøng taàng. Do coâng trình coù ñoä leäch giöõa taâm cöùng vaø taâm coâng trình theo 2 phöông raát nhoû. D1 = 16,51 – 16,5 = 0,01m D2 = 13,51 – 13,5 = 0,01m Neân momen xoaén gaây ra caùc öùng löïc cho töôøng cöùng nhoû hôn raát nhieàu so vôùi caùc öùng löïc sinh ra do chuyeån vò ngang. do ñoù ta boû qua chuùng vaø xem nhö kieåm tra ñaõ thoûa. Khi ta boá trí vaùch cöùng, ta cuõng ñaõ haïn cheá tröôøng hôïp phaùt sinh xoaén cho coâng trình. Trong ñoà aùn ta nhaäp toaøn boä vaøo phaàn meàm. Löu yù phaûi khai baùo taûi troïng cho ñuùng. Taûi ñoäng ñaát phaûi ñaët ngay taâm khoái löôïng töøng taàng. Trong phaàn meàm coù hoå trôï phaàn naøy: hình minh hoïa khai baùo caùc tröôøng hôïp taûi troïng Hình minh hoïa khai baùo taûi troïng ñoäng ñaát leân taâm khoái löôïng töøng taàng 1.5. Kieåm tra toång theå cho coâng trình 1.5.1. Kieåm tra ñoä voõng Ñoä voõng ôû ñænh ñöôïc tính baèng toång caùc ñoä voõng thaønh phaàn ôû ñænh do caùc löïc ngang ñaët taïi töøng taàng gaây ra. Ñaõ kieåm tra chuyeån vò lôùn nhaát töø caùc toå hôïp taûi troïng gaây ra, vaø ñaõ thoaû theo qui phaïm cho pheùp. Ñoä voõng thaønh phaàn: Kieåm tra baèng vi phaân giaûi tích: Vôùi : Sik : phaûn löïc ôû töøng taàng öùng vôùi dao ñoäng thöù i. Ie: toång ñoä cöùng coâng trình. : ñoä cao töông öùng cuûa taàng ñang xeùt. l = H = 55.8m: chieàu cao coâng trình. E : module ñaøn hoài cuûa beùton maùc 300: E = 2,9.106 T/m2. : ñoä voõng ôû taàng thöù k trong dao ñoäng thöù i. Ñoä voõng ôû ñænh coâng trình : Gaùi trò ñoä voõng lôùn nhaát xuaát töø keát quaû Noäi löïc: Ñoä voõng töông ñoái : => => Coâng trình thoûa yeâu caàu veà bieán daïng. 1.5.2. Kieåm tra laät: theo phöông Y-Y Chæ caàn kieåm tra vôùi daïng dao ñoäng thöù 1 (daïng dao ñoäng coù löïc ñoäng ñaát lôùn nhaát Mlaät = vôùi J = ñieàu kieän: 0,3 laáy J = 0,789 =>Mlaät==0,789x 29571.4 = 23331.83 Tm * Moment choáng laät (moment giöõ): theo moät soá tieâu chuaån cuûa Myõ qui ñònh Moâmen choáng laät laáy baèng 75% taûi troïng thöôøng xuyeân cuûa coâng trình choáng laät. Vôùi d laø khoaûng caùch töø troïng taâm coâng trình ñeán meùp ngooaøi heä moùng Beà roäng coâng trình B = 24m -> d = B/2 = 12m => Mg= 0,75 x 12 x 21790= 196110(Tm) > 1,5Mlaät = 1,5 x 23331.8 = 34997.75 Tm Vaäy vôùi vieäc boá trí heä vaùch nhö treân thì coâng trình luoân ñaûm baûn khaû naêng veà choáng laät Taàng K hi (m) Fi (T) Fi.Xi maùi 55.8 96.0 5357.6 15 52.3 97.5 5097.4 14 48.8 88.3 4306.7 13 45.3 79.1 3584.5 12 41.8 70.3 2938.9 11 38.3 61.6 2358.4 10 34.8 52.8 1838.9 9 31.3 44.6 1396.2 8 27.8 36.7 1020.0 7 24.3 29.1 706.6 6 20.8 22.2 461.7 5 17.3 16.0 276.4 4 13.8 10.5 145.0 3 10.3 6.1 62.6 2 6.8 2.7 18.7 1 3.3 0.5 1.8 0 0 0.0 0.0 S 29571.4 1.5.3. Kieåm tra tröôït Vôùi : T : löïc tröôït ôû taàng ñang xeùt. Rt : öùng suaát caét tính toaùn cuûa beùton töôøng maùc 300: Rt = 100 T/m2. Ae : dieän tích chòu tröôït. , ñöôïc kieåm tra trong phaàn tính toaùn vaø thieát keá cho töøng vaùch cöùng khi chòu taûi ñoäng ñaát taùc ñoäng. Nhaän xeùt: Trong 3 daïng dao ñoäng thì löïc ñoäng ñaát cuûa daïng dao ñoäng 1 laø lôùn nhaát neân löïc tröôït trong caùc töôøng cöùng trong daïng dao ñoäng 1 laø lôùn nhaát. Do ñoù ta chæ caàn kieåm tra tröôït ñoái vôùi daïng dao ñoäng 1 cho caùc vaùch cöùng. Vaäy: Coâng trình ñaûm baûo veà ñieàu kieän: ñoä voõng, laät, tröôït neân maët baèng töôøng cöùng ñuû khaû naêng chòu löïc. Coâng trình chòu ñöôïc ñoäng ñaát caáp 7 Ñoái vôùi Nhaø Cao Taàng, vieäc thieát keá caàn chuù yù ñeán bieán daïng chuyeån vò vaø dao ñoäng cua noù, ta boá trí vaùch cöùng vaø kích thöôùt caùc vaùch cöùng sao cho ñoä cöùng toång theå cuûa coâng trình coù öùng xöû hôïp lyù. Neân khi tính toaùn ñoä beàn caáu taïo cho vaùch cöùng thöôøng hay gaëp ñaët theùp caáu taïo do kích thöôùt lôùn. Phaàn lôùn öùng suaát neùn ñeå beâtoâng chòu, coøn phaàn phaùt sinh öùng suaát keùo thì ñeå theùp chòu. PHAÀN XAÙC ÑÒNH THAØNH PHAÀN GIOÙ : Khu vöïc Tp.H.C.M thuoäc vuøng I-A, aûnh höôûng baõo yeáu neân laáy aùp löïc gioù tieâu chuaån qc =83 Kg/m2. Ñòa hình daïng C (ôû trung taâm thaønh phoá coù nhieàu coâng trình cao taàng chung quanh, bò che chaén maïnh). Do coâng trình coù toång chieàu cao 55.8 m > 40 m neân khi xeùt taûi troïng gioù ta phaûi xeùt aûnh höôûng cuûa caû hai thaønh phaàn gioù ñoäng vaø gioù tónh : 2.1 Gioù tónh : qt = qc. n. k. c. B (1.7) Trong ñoù : .n : Heä soá ñoä tin caäy laáy n = 1,3 .k :Heä soá thay ñoåi aùp löïc gioù theo chieàu cao vaø daïng ñòa hình (tra baûng coù saün) .c : Heä soá khí ñoäng = 0,6 + 0,8 = 1,4 2.2 Gioù ñoäng : Gioù ñoäng ñöôïc tính theo TCXD 229 : 1999 Coâng trình coù taàn soá dao ñoäng rieâng cô baûn thöù s, thoûa maõn baát ñaúng thöùc: fs < fL < fs+1 (1.8) Giaù trò tieâu chuaån thaønh phaàn ñoäng cuûa taûi troïng gioù taùc duïng leân phaàn thöù j vôùi daïng dao ñoäng thöù i ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : Wp(ji) = Mjxiyiyji (1.9) Trong ñoù: Wp(ji) – löïc, ñôn vò tính toaùn laáy laø T Mj – khoái löôïng taäp trung cuûa phaàn coâng trình thöù j, (T) xi – heä soá ñoäng löïc öùng vôùi daïng dao ñoäng thöù i, khoâng thöù nguyeân, phuï thuoäc vaøo thoâng soá ei vaø ñoä giaûm loâga cuûa dao ñoäng: ei = (1.10) Trong ñoù: g - heä soá ñoä tin caäy cuûa taûi gioù, laáy baèng 1.2; Wo - giaù trò cuûa aùp löïc gioù (N/m2); fi - taàn soá dao ñoäng rieâng thöù i (Hz); Töø ei tra ñoà thò (Hình 2 trang 10 – TCXD 229 : 1999) ta ñöôïc xi yji – dòch chuyeån ngang tæ ñoái cuûa troïng taâm phaàn coâng trình thöù j öùng vôùi daïng dao ñoäng thöù rieâng thöù i, khoâng thöù nguyeân; yi – heä soá ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch chia coâng trình thaønh n phaàn, trong phaïm vi phaàn taûi troïng gioù coù theå coi nhö khoâng ñoåi: yi = (1.11) Trong ñoù: WFj – giaù trò tieâu chuaån cuûa thaønh phaàn ñoäng cuûa taûi gioù taùc duïng leân leân phaàn thöù j cuûa coâng trình, öùng vôùi caùc daïng dao ñoäng khaùc nhau khi keû ñeán aûnh höôûng cuûa xung vaän toác gioù, coù thöù nguyeân laø löïc, xaùc ñònh theo coâng thöùc: WFj = WjzjSjn ,T (1.12) Trong ñoù: Wj – laø gí trò tieâu chuaån thaønh phaàn tónh cuûa aùp löïc gioù, taùc duïng leân phaàn thöù j cuûa coâng trình, xaùc ñònh nhö sau: Wj = Wok(zj)c (T/m2) (1.13) Wo - giaù trò aùp löïc gioù tieâu chuaån laáy theo phaân vuøng aùp löïc aùp löïc gioù TCVN 2737 :1995; c – heä soá khí ñoäng laáy theo baûng 6 trong TCVN 2737 : 1995, khoâng thöù nguyeân c = 0.8+0.6 = 1.4 k(zj) – heä soá, khoâng thöù nguyeân tính ñeán söï thay ñoåi cuûa aùp löïc gioù : k(zj) phuï phuï thuoäc vaøo ñoä cao zj , moác chuaån ñeå tính ñoä cao vaø daïng ñòa hình tính toaùn. Caùc giaù trò cuûa k(zj) laáy theo TCVN 2737 : 1995 ( Wj – laø giaù trò gioù tónh xaùc ñònh nhö trình baøy ôû phaàn treân) zj – laø heä soá aùp löïc ñoäng cuûa taûi troïng gioù, ôû ñoä cao öùng vôùi phaàn thöù j cuûa coâng trình khoâng thöù nguyeân. Caùc giaù trò cuûa zj laáy theo TCVN 2737 : 1995 vaø ñöôïc cho trong baûng 3( Trang 8 TCXD 229 : 1999). n - heä soá töông quan khoâng gian aùp löïc ñoäng cuûa taûi troïng gioù öùng vôùi caùc daïng dao ñoäng khaùc nhau cuûa coâng trình, khoâng thöù nguyeân. ÖÙng vôùi daïng dao ñoäng thöù nhaát n = n1 (xaùc ñònh nhö trình baøy trang 8 vaø 9 trong TCXD 229 : 1999). ÖÙng vôùi caùc daïng dao ñoäng thöù 2, thöù 3 ... laáy ni = 1. Sj – dieän tích ñoùn gioù cuûa phaàn j cuûa coâng trình, m2; Giaù trò tính toaùn thaønh phaàn ñoäng cuûa taûi troïng hoaëc aùp löïc gioù ñöïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Wtt = Wgb (1.14) Trong ñoù: Wtt – laø giaù trò tính toaùn cuûa taûi troïng gioù hoaëc aùp löïc gioù; W – laø giaù trò tieâu chuaån cuûa taûi troïng gioù hoaëc aùp löïc gioù, xaùc ñònh theo coâng thöùc (2.7); g - heä soá ñoä tin caäy ñoái vôùi taûi troïng gioù, g laáy baèng 1.2; b - laø heä soá ñieàu chænh taûi troïng gioù theo thôøi gian söû duïng giaû ñònh cuûa coâng trình xaùc ñònh theo baûng 6 (trang 12 TCXD 229 : 1999); Noäi löïc vaø chuyeån vò gaây ra do thaønh phaàn tónh vaø ñoäng cuûa taûi troïng gioù ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: X = Xt + (1.15) Trong ñoù: X – laø moâment uoán (xoaén), löïc caét, löïc doïc, hoaëc chuyeån vò; Xt – laø moâment uoán (xoaén), löïc caét, löïc doïc hoaëc chuyeån vò do thaønh phaàn tónh cuûa taûi troïng gioù gaây ra; Xñi – laø moâment uoán (xoaén), löïc caét, löïc doïc hoaëc chuyeån vò do thaønh phaàn ñoäng cuûa taûi troïng gioù gaây ra khi dao ñoäng ôû daïng thöù i; s – soá daïng dao ñoäng tính toaùn. Sau khi moâ hình coâng trình (giaû ñònh kích thöôùc tieát dieän coät vaø tieát dieän daàm) duøng Etab 9.0.4 giaûi theo phaân tích ñoäng ( ta chia coâng trình thaønh 16 mode dao ñoäng hay 16 ñieåm taäp trung khoái löôïng) ta ñöôïc taàn soá (söû duïng keát quaû phaân tích ñoäng cuûa phaàn tính ñoäng ñaát ô treân. Coøn chuyeån vò ngang tæ ñoái cuûa troïng taâm taàng thöù j trong dao ñoäng thöù i ñöôïc tính theo coâng thöùc : Khu vöïc Tp.H.C.M thuoäc vuøng II-A, aûnh höôûng baõo yeáu neân laáy aùp löïc gioù tieâu chuaån qc =83 Kg/m2. Ñòa hình daïng A (ñòa hình troáng traûi ít vaät caûn gioù ). Do coâng trình coù toång chieàu cao 55.8 m > 40 m neân khi xeùt taûi troïng gioù ta phaûi xeùt aûnh höôûng cuûa caû hai thaønh phaàn gioù ñoäng vaø gioù tónh : Sau khi coù keát quaû phaân tích dao ñoäng ta thaáy dao ñoäng mode 1 dao ñoäng xoaén quanh truïc ñöùng coâng trình, mode 2 laø dao ñoäng rieâng thöù nhaát theo phöông Y( phöông doïc cuûa coâng trình), dao ñoäng mode 3 laø dao ñoäng thöù nhaát theo phöông X ( phöông ngang cuûa coâng trình). Vì taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa coâng trình coù f1 = 0.86 < 1.3 < f2 = 2.867 (Hz) neân ta chæ xeùt thaønh phaàn ñoäng cuûa gioù cho 1 mode dao ñoäng ñaàu tieân theo phöông Y ,coøn phöông X taác caû caùc taàng soá dao ñoäng rieâng fi > 1,3 do ñoù ta boû quaû thaønh phaàn gioù ñoäng (ø boû qua dao ñoäng xoaün cuûa coâng trình öùng vôùi dao ñoäng mode 1). Nhö vaäy, caùc dao ñoäng rieâng theo phöông Y laø dao ñoäng rieâng thöù nhaát. MODE PERIOD FREQUENCY CIRCULAR FREQ NUMBER (TIME) (CYCLES/TIME) (RADIANS/TIME) 1 1.252 0.799 7.864 2 1.163 0.860 7.301 3 0.584 1.711 3.670 4 0.361 2.771 2.266 5 0.349 2.867 2.190 6 0.201 4.979 1.261 7 0.178 5.622 1.117 8 0.170 5.868 1.070 9 0.124 8.074 0.778 10 0.112 8.921 0.704 11 0.104 9.657 0.650 12 0.090 11.157 0.563 13 0.084 11.837 0.531 14 0.081 12.306 0.510 15 0.071 14.094 0.446 16 0.070 14.353 0.438 BAÛNG CHUYEÅN VÒ NGANG TÆ ÑOÁI CUÛA TROÏNG TAÂM PHAÀN THÖÙ i COÂNG TRÌNH THEO PHÖÔNG X,Y ÖÙNG VÔÙI DAO ÑOÄNG RIEÂNG THÖÙ 1. H (m) y1K 55.8 1.00 1.875 0.954 -0.300 3.337 2.734 52.3 0.94 1.757 0.983 -0.186 2.985 2.498 48.8 0.87 1.640 0.998 -0.069 2.674 2.262 45.3 0.81 1.522 0.999 0.049 2.400 2.027 41.8 0.75 1.405 0.986 0.165 2.160 1.794 38.3 0.69 1.287 0.960 0.280 1.949 1.565 34.8 0.62 1.169 0.920 0.391 1.765 1.342 31.3 0.56 1.052 0.868 0.496 1.606 1.127 27.8 0.50 0.934 0.804 0.595 1.469 0.922 24.3 0.44 0.817 0.729 0.685 1.352 0.730 20.8 0.37 0.699 0.643 0.766 1.254 0.553 17.3 0.31 0.581 0.549 0.836 1.174 0.396 13.8 0.25 0.464 0.447 0.894 1.109 0.260 10.3 0.18 0.346 0.339 0.941 1.060 0.150 6.8 0.12 0.228 0.227 0.974 1.026 0.067 3.3 0.06 0.111 0.111 0.994 1.006 0.016 0.0 0.00 0.000 0.000 1.000 1.000 0.000 Baûng toång hôïp khoái löôïng caùc taàng ñöôïc xuaát töø Etab Tầng K Pk(T) yk1 maùi 1232 2.734 15 1370 2.498 14 1370 2.262 13 1370 2.027 12 1375 1.794 11 1381 1.565 10 1382 1.342 9 1390 1.127 8 1397 0.922 7 1399 0.730 6 1408 0.553 5 1416 0.396 4 1416 0.260 3 1425 0.150 2 1431 0.067 1 1144 0.016 0 0.0 0.000 S 21907 Gioù theo phöông Y maët ñoaùn gioù cuûa coâng trình coù daïng chöõ nhaät ñònh höôùng song song vôùi maët phaúng toïa ñoä xoz neân r = 33m c = 55.80m Tra baûng 4 (trang 9 TCXD 229 : 1999) ta ñöôïc ny = 0.67 Thay vaøo coâng thöùc (2.7) ta ñöôïc caùc giaù trò cuûa WFijx vaø WFijy nhö sau: BAÛNG TÍNH GIAÙ TRÒ CUÛA THAØNH PHAÀN GIOÙ TÓNH Wj = 1.4´.0,83kj=0.1162kj Taàng cao ñoä k Wj(daN/m2) Fxi(m2) Fyi(m2) Wx(T) Wy(T) Taàng 1 1.95 0.960 111.55 52.65 64.35 5.87 7.18 Taàng 2 5.45 1.080 125.48 94.5 115.5 11.86 14.49 Taàng 3 8.95 1.209 140.49 94.5 115.5 13.28 16.23 Taàng 4 12.45 1.229 142.81 94.5 115.5 13.50 16.49 Taàng 5 15.95 1.249 145.13 94.5 115.5 13.72 16.76 Taàng 6 19.45 1.284 149.20 94.5 115.5 14.10 17.23 Taàng 7 22.95 1.314 152.69 94.5 115.5 14.43 17.64 Taàng 8 26.45 1.342 155.94 94.5 115.5 14.74 18.01 Taàng 9 29.95 1.370 159.19 94.5 115.5 15.04 18.39 Taàng 10 33.45 1.390 161.52 94.5 115.5 15.26 18.66 Taàng 11 36.95 1.412 164.07 94.5 115.5 15.51 18.95 Taàng 12 40.45 1.432 166.40 94.5 115.5 15.72 19.22 Taàng 13 43.95 1.446 168.03 94.5 115.5 15.88 19.41 Taàng 14 47.45 1.460 169.65 94.5 115.5 16.03 19.59 Taàng 15 50.95 1.474 171.28 94.5 115.5 16.19 19.78 Maùi 54.45 1.488 172.91 94.5 115.5 16.34 19.97 BAÛNG TÍNH GIAÙ TRÒ WFJ MAËT ÑOÙN GIOÙ THEO PHÖÔNG Y TAÀNG cao ñoä Wj  Dj  Hj  WFj Daïng 1 (daN/m2) (m) (m) (daN) Taàng 1 1.95 111.55 0.318 0.67 33 1.95 784.320 Taàng 2 5.45 125.48 0.317 0.67 33 3.5 879.504 Taàng 3 8.95 140.49 0.306 0.67 33 3.5 950.479 Taàng 4 12.45 142.81 0.299 0.67 33 3.5 944.100 Taàng 5 15.95 145.13 0.295 0.67 33 3.5 946.628 Taàng 6 19.45 149.20 0.290 0.67 33 3.5 956.661 Taàng 7 22.95 152.69 0.287 0.67 33 3.5 968.885 Taàng 8 26.45 155.94 0.284 0.67 33 3.5 979.187 Taàng 9 29.95 159.19 0.282 0.67 33 3.5 992.578 Taàng 10 33.45 161.52 0.279 0.67 33 3.5 996.354 Taàng 11 36.95 164.07 0.277 0.67 33 3.5 1004.869 Taàng 12 40.45 166.40 0.275 0.67 33 3.5 1011.744 Taàng 13 43.95 168.03 0.273 0.67 33 3.5 1014.205 Taàng 14 47.45 169.65 0.272 0.67 33 3.5 1020.274 Taàng 15 50.95 171.28 0.270 0.67 33 3.5 1022.483 Maùi 54.45 172.91 0.269 0.67 33 3.5 1028.372 TÍNH HEÄ SOÁ (MODE1) TAÀNG cao ñoä WFj Yij Mj  WFJYIJ  MjxYij^2 (T) (T) Taàng 1 1.95 0.784 0.016 1144 0.013 0.293 0.0004 Taàng 2 5.45 0.880 0.067 1431 0.059 6.425 Taàng 3 8.95 0.950 0.150 1425 0.143 32.064 Taàng 4 12.45 0.944 0.260 1416 0.218 95.748 Taàng 5 15.95 0.947 0.396 1416 0.375 222.113 Taàng 6 19.45 0.957 0.553 1408 0.529 430.534 Taàng 7 22.95 0.969 0.730 1399 0.707 745.402 Taàng 8 26.45 0.979 0.922 1397 0.903 1187.762 Taàng 9 29.95 0.993 1.127 1390 1.119 1764.999 Taàng 10 33.45 0.996 1.342 1382 1.337 2488.875 Taàng 11 36.95 1.005 1.565 1381 1.573 3381.949 Taàng 12 40.45 1.012 1.794 1375 1.815 4426.878 Taàng 13 43.95 1.014 2.027 1370 2.056 5629.994 Taàng 14 47.45 1.020 2.262 1370 2.308 7007.244 Taàng 15 50.95 1.022 2.498 1370 2.554 8545.685 Maùi 54.45 1.028 2.734 1232 2.812 9212.278 18.519 45178.244 Ta tính gioù ñoäng öùng vôùi mode1(dao ñoäng rieâng thöù nhaát theo phöông Y cuûa coâng trình) : Tính ei == Baûng Tính Heä Soá Ñoäng Löïc ÖÙng Vôùi Caùc Daïng Dao Ñoäng: f(Hz) 0.860 e1 0.039 Vôùi coâng trình laø beâtoâng coát theùp neân ta coù ñoä giaûm loâga cuaû dao ñoäng d = 0.3 Töø e vaø d ta tra ñoà thò hình 2 trang 10 TCXD 229-1999 ta ñöôïc heä soá x = 1,4 TÍNH THAØNH PHAÀN GIOÙ ÑOÄNG THEO PHÖÔNG Y( MODE1) Baûng Tính Giaù Trò Tính Toaùn Thaønh Phaàn Tónh vaø Ñoäng Cuûa Taûi Gioù Taàng cao ñoä Wj(daN/m2) PHUONG X PHUONG Y Wx(T) Wy(T) (T) SWY (T) Taàng 1 1.95 111.55 5.87 7.18 0.013 7.19 Taàng 2 5.45 125.48 11.86 14.49 0.066 14.56 Taàng 3 8.95 140.49 13.28 16.23 0.147 16.37 Taàng 4 12.45 126.77 11.98 16.49 0.254 16.75 Taàng 5 15.95 145.13 13.72 16.76 0.386 17.15 Taàng 6 19.45 149.20 14.10 17.23 0.536 17.77 Taàng 7 22.95 152.69 14.43 17.64 0.703 18.34 Taàng 8 26.45 155.94 14.74 18.01 0.887 18.90 Taàng 9 29.95 159.19 15.04 18.39 1.078 19.47 Taàng 10 33.45 161.52 15.26 18.66 1.277 19.93 Taàng 11 36.95 164.07 15.51 18.95 1.488 20.44 Taàng 12 40.45 166.40 15.72 19.22 1.699 20.92 Taàng 13 43.95 168.03 15.88 19.41 1.913 21.32 Taàng 14 47.45 169.65 16.03 19.59 2.133 21.73 Taàng 15 50.95 171.28 16.19 19.78 2.356 22.14 Maùi 54.45 172.91 16.34 19.97 2.320 22.29 Töông töï khai baùo taûi trong Etab nhö phaàn ñoäng ñaát, ta gaùn löïc taäp trung taïi taâm hình hoïc ôû cao trình saøn moài taàng Hình minh hoïa veà khai baùo taûi gioù theo phöông X trong Etabs 3. Nhaän xeùt chung veà taûi troïng gioù vaø ñoäng ñaát : Töø keát quaû tính toaùn taûi troïng ngang do ñoäng ñaát vaø gioù gaây ra cho coâng trình. Ta thaáy öùng vôùi taûi gioù thì thaønh phaàn gioù ñoäng chæ gaây cho coâng trình theo phöông Y(phöông nguy hieåm nhaát). Ta coù theå coù baûng toång keát löïc ñoäng ñaát vaø gioù theo phöông Y öùng vôùi dao ñoäng thöù 1 Taàng k Ñoäng ñaát Gioù phöông Y phöông Y Gioù tónh Gioù ñoäng Toång 16 58.9 19.97 2.32 22.29 15 59.8 19.78 2.356 22.14 14 54.1 19.59 2.133 21.73 13 48.5 19.41 1.913 21.32 12 43.1 19.22 1.699 20.92 11 37.8 18.95 1.488 20.44 10 32.4 18.66 1.277 19.93 9 27.4 18.39 1.078 19.47 8 22.5 18.01 0.887 18.9 7 17.8 17.64 0.703 18.34 6 13.6 17.23 0.536 17.77 5 9.8 16.76 0.386 17.15 4 6.4 16.49 0.254 16.75 3 3.7 16.23 0.147 16.37 2 1.7 14.49 0.066 14.56 1 0.3 7.18 0.013 7.19 0 0.0 0.00 0.00 0.00 + Keát luaän 1 : Döïa vaøo keát quaû tính toaùn löïc ñoäng ñaát vaø gioù ta thaáy löïc ñoäng ñoäng taùc duïng leân töøng taàng luoân lôùn hôn löïc gioù taùc duïng leân cao trình töøng taàng Keát quaû sau khi giaûi noäi löïc : TH22 = 1+ 0.9(2 + 3 + 5) = TT + 0.9(HT1 + HT2 + Ñoäng ñaát Y-Y) TH25 = 1+ 0.9(2 + 3 + 8) = TT + 0.9 (HT1 + HT2 + Gioù chieàu döông Y) Keát quaû noäi löïc cuûa vaùch V10 Story Pier Load Loc M N Q Load Loc M N Q MAI P10 TH22 MAX Top 65.359 -51.22 -29.68 TH25 Top 60.527 -52.02 -29.76 MAI P10 TH22 MAX Bottom -39.368 -57.57 -29.68 TH25 Bottom -43.64 -58.37 -29.76 TANG15 P10 TH22 MAX Top 35.956 -128.79 -16.12 TH25 Top 25.627 -129.59 -17.08 TANG15 P10 TH22 MAX Bottom -29.97 -135.14 -16.12 TH25 Bottom -34.156 -135.94 -17.08 TANG14 P10 TH22 MAX Top 44.151 -205.87 -18.74 TH25 Top 33.189 -206.61 -19.8 TANG14 P10 TH22 MAX Bottom -31.684 -212.23 -18.74 TH25 Bottom -36.102 -212.96 -19.8 TANG13 P10 TH22 MAX Top 40.278 -282.35 -16.22 TH25 Top 28 -282.83 -17.57 TANG13 P10 TH22 MAX Bottom -29.549 -288.7 -16.22 TH25 Bottom -33.485 -289.18 -17.57 TANG3 P10 TH22 MAX Top 26.024 -1000.99 -9.48 TH25 Top 21.912 -1004.49 -10.26 TANG3 P10 TH22 MAX Bottom -7.641 -1007.35 -9.48 TH25 Bottom -14.015 -1010.84 -10.26 TANG2 P10 TH22 MAX Top 29.394 -1074.67 -7.42 TH25 Top 25.375 -1078.41 -10.25 TANG2 P10 TH22 MAX Bottom 3.14 -1081.02 -7.42 TH25 Bottom -10.483 -1084.76 -10.25 TANG1 P10 TH22 MAX Top 42.24 -1153.19 -7.05 TH25 Top 31.33 -1156.64 -7.73 TANG1 P10 TH22 MAX Bottom 12.811 -1159.18 -7.05 TH25 Bottom 5.806 -1162.63 -7.73 + Keát luaän 2 : Döïa vaøo baûng keát quaû noäi löïc xuaát ra töø Etab 9.0.4 do löïc ñoäng ñaát vaø gioù ta thaáy hai thaønh phaàn noäi löïc N,Q cuûa chuùng xaáp xæ baèng nhau chæ coù thaønh phaàn Moâmen do löïc ñoäng ñoäng gaây ra cho vaùch ôû Top vaø Bottom vaùch cuûa töøng taàng luoân lôùn hôn Moâmen M do taûi troïng gioù gaây ra Töø 2 keát luaän treân ta coù theå keát luaän raèng löïc ñoäng ñaát taùc duïng leân coâng trình seõ gaây nguy hieåm nhaát cho coâng trình vaø aûnh höôûng quyeát ñònh ñeán coâng trình.