zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng Kết cấu nhà cao tầng: Chương 6 - TS. Nguyễn Hữu Anh Tuấn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Báo xấu

6
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kết cấu nhà cao tầng: Chương 6 Tác động động đất, cung cấp cho người học những kiến thức như: Một số số liệu tính toán theo TCXDVN 375:2006; Phổ phản ứng đàn hồi theo phương ngang; Phổ phản ứng đàn hồi theo phương thẳng đứng; Hiệu ứng xoắn ngẫu nhiên; Phương pháp lực ngang tĩnh tương đương;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu nhà cao tầng: Chương 6 - TS. Nguyễn Hữu Anh Tuấn

21/11/2014 BÀI 6 TÁC Đ NG Đ NG Đ T Khái quát Động đất là hiện tượng rung động mạnh đột ngột của vỏ trái đất do nhiều nguyên nhân gây ra: chuyển động trượt tương đối của các khối đá, các hang động bị sập, các mảnh thiên thạch va vào trái đất, các vụ thử bom hạt nhân... phổ biến nhất là động đất do chuyển động trượt tương đối của các khối đá. Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 74
21/11/2014 Mercalli-Cancani-Sieberg's (MCS) scale Mercalli-Cancani-Sieberg's 12-graded scale has come into general use in Europe. Besides the description of the occurrences (the effects on the buildings from the 6th grade) there are measurable acceleration-intervals, which are given in mms-2 assigned to each degree. Medvegyev-Sponhauer-Karnik (MSK) scale In the socialist countries, the MSK-64 scale was accepted. The individual grades' - which number are also 12 - characterisation is extended to the phenomena of nature, to the buildings and to the senses and the environment of people. Strongest earthquake in Hungary until now, had the grade of 8-9. Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 75
21/11/2014 5-6 độ Richter 1-2 độ Richter 3-4 độ Richter 7-8 độ Richter Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 76
21/11/2014 M t s s li u tính toán theo TCXDVN 375:2006 1. Đỉnh gia tốc nền tham chiếu agR 2. Hệ số tầm quan trọng γf Hệ số có liên quan đến những hậu quả của việc hư hỏng kết cấu. 3. Đỉnh gia tốc nền thiết kế ag ag = agR γf • động đất mạnh ag ≥ 0.08g tính toán và cấu tạo kháng chấn theo TCXDVN 375:2006 • động đất yếu 0.04g ≤ ag < 0.08g với một số loại kết cấu, ví dụ nhà thuộc cấp quan trọng II, III và IV, có thể áp dụng các quy định thiết kế kháng chấn được giảm nhẹ hoặc đơn giản hơn so với các quy định của TCXDVN 375:2006 • động đất rất yếu ag < 0.04g không cần thiết kế kháng chấn Vậy theo TCXDVN 375 việc thiết kế kháng chấn cho các công trình xây dựng theo các quy định đề cập trong tiêu chuẩn chỉ áp dụng cho công trình trong vùng chịu động đất mạnh có gia tốc nền ag ≥ 0.08g, tương đương với động đất cấp VII theo thang MSK Đỉnh gia tốc nền tham chiếu agR trên nền loại A (Còn tiếp, xem TCXDVN 375:2006) Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 77
Hệ số tầm quan trọng γ f Hệ số tầm quan trọng γ f Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 78 21/11/2014
21/11/2014 TCXDVN 375:2006 Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 79
21/11/2014 (Còn tiếp, xem TCXDVN 375:2006) 4. Phân loại nền đất TCXDVN 375:2006 Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 80
21/11/2014 TCXDVN 375:2006 5. Phổ phản ứng đàn hồi theo phương ngang Se(T) _ phổ phản ứng đàn hồi ag _ gia tốc nền thiết kế trên nền loại A TB, TC, TD _ các giới hạn của chu kỳ S _ hệ số nền η _hệ số phụ thuộc tỷ số cản ξ, lấy η =1 khi ξ = 5% Phổ phản ứng đàn hồi theo phương ngang TCXDVN 375:2006 10 η= 5 ൅ 100ξ ≥ 0,55 Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 81
21/11/2014 Phổ phản ứng đàn hồi theo phương ngang Se / a g 4 TCXDVN 375:2006 3 2 1 0 1 2 3 4 T (s) 6. Phổ phản ứng đàn hồi theo phương thẳng đứng Thành phần thẳng đứng của tác động động đất được thể hiện bằng phổ phản ứng đàn hồi Sve(T) TCXDVN 375:2006 Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 82
21/11/2014 5. Phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi • TCXDVN 375:2006 đã chọn phổ phản ứng đàn hồi loại I kiến nghị trong EN 1998-1:2004 để sử dụng. Phổ thiết kế dùng trong phân tích đàn hồi cũng được xác định theo các biểu thức cho trong EN 1998- TCXDVN 375:2006 1:2004. • Kết cấu ứng xử phi tuyến, có khả năng tiêu tán năng lượng có thể giảm lực động đất nếu vẫn phân tích kết cấu đàn hồi. • Vậy, phổ thiết kế Sd dùng cho phân tích đàn hồi được lấy bằng cách “chiết giảm” phổ phản ứng đàn hồi Se thông qua hệ số ứng xử q. Structural response Phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi Sd TCXDVN 375:2006 Các thông số ag, S, TB, TC và TD lấy như đối với phổ phản ứng đàn hồi. β = 0,2 là hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương ngang. Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 83
21/11/2014 7. Hệ số ứng xử q đối với tác động động đất theo phương ngang Hệ số ứng xử được sử dụng cho mục đích thiết kế để giảm độ lớn của lực thu được từ phân tích tuyến tính, nhằm xét đến phản ứng phi tuyến của kết cấu, liên quan đến vật liệu, hệ kết cấu và quy trình thiết kế TCXDVN 375:2006 QUY ĐỊNH CHO KẾT CẤU BTCT Hệ số ứng xử q đối với tác động động đất theo phương ngang QUY ĐỊNH CHO KẾT CẤU BTCT αu / α1 = ? Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 84
21/11/2014 Hệ số ứng xử q đối với tác động động đất theo phương ngang QUY ĐỊNH CHO KẾT CẤU BTCT kw = ? 8. Hiệu ứng xoắn ngẫu nhiên • tính thiếu tin cậy của vị trí các khối lượng • sự thay đổi trong không gian của chuyển động động đất Khối tâm mỗi sàn được xem như chuyển dịch khỏi vị trí danh nghĩa của nó trong mỗi phương với đô lệch tâm ngẫu nhiên ea eai = ± 0,05 Li với Li là kích thước sàn theo phương vuông góc với phương tác động động đất Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 85
21/11/2014 Phương pháp l c ngang tĩnh tương đương Fb 1. Lực cắt đáy (base shear) Fb = Sd(T1) × m × λ Sd(T1) _tung độ phổ gia tốc nền thiết kế tại chu kỳ T1 m _ tổng khối lượng của nhà ở trên móng λ = 0,85 nếu T1 ≤ 2Tc với nhà có trên 2 tầng, hoặc λ = 1 với các trường hợp khác Phương pháp l c ngang tĩnh tương đương 2. Phân bố lực ngang tĩnh tương đương theo chiều cao nhà Lực ngang tĩnh Fi tác dụng vào khối lượng mi = Wi /g : ‫ ܾܨ = ݅ܨ‬ ‫݅݉ ݅ݏ‬ ℎ݅ ݉݅ hoặc ‫ ݅ܨ‬ൌ ‫ ܾܨ‬ ∑ ‫݆݉ ݆ݏ‬ ∑ ℎ݆ ݆݉ si _ chuyển vị của khối lượng mi trong dạng dao động cơ bản hi _ độ cao của khối lượng mi tính từ đáy công trình (mặt móng). 3. Phạm vi sử dụng của PP lực ngang tĩnh 4ܶܿ T1 ≤ ൜ 2,0 ‫ݏ‬ Công trình có mặt đứng đều đặn: hệ KC chịu lực ngang phải liên tục từ móng đến mái; độ cứng ngang và khối lượng tầng không đổi hoặc có thể giảm từ từ theo chiều cao. Quy định về tính đều đặn của nhà có giật cấp: xem 4.2.3.3, TCXDVN 356 Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 86
21/11/2014 Phương pháp phân tích ph ph n ng Phạm vi sử dụng PP phân tích phổ phản ứng • (i) Cho nhà không thỏa mãn điều kiện sử dụng PP tĩnh lực ngang tương đương. • (ii) Phải xét sự đóng góp của nhiều dạng dao động vào phản ứng tổng: tổng khối lượng hữu hiệu của các dạng dao động được xét chiếm ít nhất 90% tổng khối lượng nhà, hoặc xét mọi dạng dao động có khối lượng hữu hiệu lớn hơn 5% tổng khối lượng nhà • Nếu (ii) không được thỏa, ví dụ trong nhà mà dao động xoắn góp phần đáng kể, cần xét tối thiểu k dạng dao động khi phân tích không gian thỏa: ݇ ≥ 3 ݊ ‫ݒ‬à ܶ݇ ≤ 0,20 ‫ݏ‬ n là số tầng ở trên móng và Tk là chu kỳ dao động của dạng thứ k Phương pháp phân tích ph ph n ng Bước 1: xác định các chu kỳ và dạng dao động tự nhiên Bước 2: đọc giá trị phổ phản ứng Sd(T1) Sd(T2) Sd(T3) Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 87
21/11/2014 Phương pháp phân tích ph ph n ng Bước 3: phản ứng trong từng mode S d (ω n ) Phổ chuyển vị có thể được tính tính từ phổ gia tốc y (Tn ) = 2 ωn Chuyển vị lớn nhất của kết cấu ứng với mode n un = y(Tn) φn φn là mode shape thứ n. Có chuyển vị thì có thể tính được nội lực như bài toán tĩnh thông thường. Phương pháp phân tích ph ph n ng Bước 4: Tổ hợp phản ứng từ các mode (modal combination) Kết hợp các phản ứng từ các mode để ước lượng được phản ứng cực đại của kết cấu Phương pháp CQC (Complete Quadratic Combination) F= ∑∑ f ρ n m n nm mf (PP căn bậc hai đầy đủ) 8ξ 2 (1 + r ) r 3 / 2 ρ nm = (1 − r ) 2 2 + 4ξ 2 r (1 + r ) 2 r = ωn / ωm là tỷ số tần số dao động tự nhiên của mode n và m. Các hệ số r đều dương và nhỏ hơn hoặc bằng 1.0 fn là phản ứng trong mode thứ n. F là phản ứng tổng. Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 88
21/11/2014 Phương pháp phân tích ph ph n ng Cũng có thể tổ hợp modal response bằng phương pháp SRSS Nếu các dạng dao động là độc lập với nhau (Tj ≤ 0,9 Ti) F= ∑f n n 2 Phương pháp phân tích theo l ch s th i gian 3 2.5 2 1.5 1 Gia toc nen (m/s2) 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 0 10 20 30 40 50 60 Lịch sử thời gian các thành phần năng lượng Thoi gian t (s) Gia tốc nền động đất Northridge Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 89
21/11/2014 Thành ph n th ng đ ng c a tác đ ng đ ng đ t (i) Nếu avg > 0,25g (2,5 m/s2) cần xét thành phần đứng của động đất cho: - Các cấu kiện nằm ngang có nhịp ≥ 20m; - Các cấu kiện công-xon nằm ngang dài hơn 5 m; - Các cấu kiện ứng lực trước nằm ngang; - Các dầm đỡ cột; - Các kết cấu có cách chấn đáy (ii) Có thể phân tích trên mô hình không đầy đủ của kết cấu, gồm các cấu kiện chịu thành phần thẳng đứng của động đất (i) có kể đến độ cứng của các cấu kiện liền kề (iii) Có thể chỉ đưa vào tính toán hệ quả của động đất đứng đối với cấu kiện đang xét (i) và các cấu kiện đỡ hoặc liên quan trực tiếp với nó. Tổ hợp phản ứng từ các phương khác nhau Nói chung, các thành phần ngang của động đất có thể được xem là tác dụng đồng thời. Phản ứng tổng có thể được xác định bằng cách tổ hợp phản ứng theo từng phương riêng rẻ. Phương pháp SRSS: Fmax = Fx2 + Fy2 Phương pháp tổ hợp khác: ൜ x F + 0,30 Fy 0,30 Fx + Fy Với cấu kiện có xét ảnh hưởng của động đất theo phương thẳng đứng: Fmax = Fx2 + Fy2 + Fz2 ‫ ݔܨ‬൅ 0,30 ‫ ݕܨ‬൅ 0,30 ‫ݖܨ‬ hoặc ቐ0,30 ‫ ݔܨ‬൅ ‫ ݕܨ‬൅ 0,30 ‫ݖܨ‬ 0,30 ‫ ݔܨ‬൅ 0,30 ‫ ݕܨ‬൅ ‫ݖܨ‬ Fx, Fy là các đáp ứng do tác động theo hai phương ngang vuông góc nhau, và Fz là đáp ứng do tác động theo phương thẳng đứng Draft 01- Nguyen Huu Anh Tuan 90

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2418 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.