BÀI tập TÍNH TOÁN tải GIÓ NHÀ CAO TẦNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA XÂY DỰNG
GVHD : Th.S DƯƠNG NGỌC TUẤN
SV : trần thanh hải
LỚP : DH11XD
MSSV : 1151060009
STT : 08
Vũng Tàu ngày 9 tháng 11 năm 2014
BÀI TẬP
LỚN
TÍNH TOÁN
NỘI DUNG TRÌNH BÀY
I. Sơ đồ công trình
 Số tầng: 22 tầng
 Tổng chiều cao công trình: H = 74.8m
 Chiều cao các tầng: 3,4 m
 Kích thước mặt bằng nhà 24x24 , thời gian sử dụng 50 năm .
 Nhà độ cứng theo phương bất lợi như nhau EJ
x
= 9555650,5 KN.m
2
và
không đổi theo chiều cao tầng ,
 Khối lượng tập trung ứng với các sàn mức sàn m
j
1,2 tấn
 Công trình thuộc vùng gió II.A, dạng địa hình A (Wo=83 kG/m2)
II. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ
Phương pháp xác định tải trọng gió
- Tải trọng gió được tính theo Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 2737:1995

- Tải trọng gió gồm hai thành phần: thành phần tĩnh và thành phần
động.
1. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN GIÓ TĨNH ()
a. Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh
+ Giá trị tiêu chuẩnthành phần tĩnh của áp lực giótác dụng lên phần thứ
j của công trình được tính theo công thức:
(4.5)
+ Giá trị tiêu tính toánthành phần tĩnh của áp lực giótác dụng lên phần
thứ j của công trình được tính theo công thức:
 Xét cao trình tầng 1 ( độ cao 3,4 m )
Với W
o
= 83 daN/m
2
, h
1
=3,4 m  k = 1,014 , c=1,4
Từ đó ta có :
- Giá trị tiêu chuẩnthành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên tầng 1 của công
trình được tính theo công thức:
daN/m
2
= 1,1782 KN/m
2
- Giá trị tiêu tính toán thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên phần thứ j
của công trình được tính theo công thức:
= 1,1782.1,2= 1,4138KN/m
2
Các cao trình h
j

còn lại tính tương tự và được thể hiện qua bảng sau:
2. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN GIÓ ĐỘNG ()
a. XÁC ĐỊNH TẦN SỐ DAO ĐỘNG ( )
Vì công trình có khối lượng phân bố đều với tải trọng từng tầng là 1,2 tấn , độ
cứng EJ
x
= 9555650,5 KN.m
2
không đổi theo chiều cao tầng .
- Tầng số dao động riêng được xác định theo công thức:
(1)
= 0,165< f
L
=1,3
= 1.03< f
L
=1,3
vậy ta chỉ cần xét 2 thành phần gió động là và .
tương ứng là :
α=1,875  B
1
=1,635
α=4,694  B
1
=0,980
Quy trình tính toán như sau :
• Tính toán tầng điển hình :tần 1 có ( h= 3,4 ; m=1,2 tấn ; EJ
x
=
9555650,5KN.m

2
)
a) Xác định tung độ của 2 dạng giao động trên theo công thức
Trong các công thức (1) và (2) các hệ số α
i
và B
i
ứng với 3 dạng dao động đầu
tiên lấy bằng:
α
1
= 1,875 B
1
= 1,635
α
2
= 4,694 B
2
= 0,980
Trong đó
f
i
– tần số dao động riêng thứ i (Hz);
q – trọng lượng đơn vị dài theo chiều cao công trình (kN/m);
EJ – là độ cứng chống uốn của công trình (kN.m
2
);
g – là gia tốc trọng trường (m/s
2
);

h
j
– là chiều cao của điểm khối lượng thứ j (m);
h
tj
– là chiều cao tầng của điểm khối lượng thứ j (m)
m – là khối lượng phân bố đều các điểm (kg, T)
H – là chiều cao của toàn bộ công trình (m).
 Tính toán tung độ cho dạng dao động thứ 1
với α
1
= 1,875 , B
1
= 1,635
giá trị : = = 0,045
từ đó ta có : = 0,012
 Tính toán tung độ cho dạng dao động thứ 2 :
với α
2
= 4,694 , B
2
= 0,980
= 0,039
Tương tự ta có thể tính cho tất cả các tầng và được thể hiện ở bảng sau :
b) . tính hệ số
Tính toán hệ số cho tầng 1 .

Trong đó:
= 117.8 daN/m
2

= 0,323 ( nội suy trong bảng 8 với chiều cao z = 3,4m , dạng địa hình A
)
- υ
1
= 0,681 (lấy trong bảng 10 với p = 24 m , x =74.8 m )
- υ
2
= 1 (lấy theo tiêu chuẩn )
- S
3,4
= D.h
3,5
= 24.3,4=81.6 m
2
diện tích đón gió của phần j của công
trình (m
2
).
 với dạng 1:
có υ
1
= 0,681 thì ta có :
(daN) =21,144( KN )
 Với dạng 2
có υ
1
= 1 thì ta có :
daN =31.041 KN
tương tự ta có thể tính cho tất cả các tầng và được thể hiện ở bảng sau :
 thay các hệ số W

j
ta tìm được bảng trên kết hợp với hệ số Y
ji
ta tính
được hệ số số ( )
Bảng kết quả tính toán được thể hiện như sau :
3 tính toán hệ số
Với γ = 1,2
W
0
= 830daN/m
2
( với đại hình vùng IIA)
Tần số giao động riêng : = 0,165 ; = 1.03
Từ đó ta có kết quả như sau
Dạng giao động 1 : = 0,203
Dạng giao động 2 : = 0,032
Từ đó ta tra bảng hệ số động lực theo đường cong 1
Ta được kết quả như sau :
3. Tính áp lực gió động theo tiêu chuần :
Với các số liệu đã tính được ở trên ta tính được như sau :
Áp lực gió động theo tiêu chuẩn :
= 12000.2,15.0,0014.0,01= 0,3612 (KN)
= 12000.1,5.0,0024.0,024 = 1.036(KN)
Áp lực gió động theo tính toán :
= 0,258.1,2.1 = 0,3096(KN)
= 0,619.1,2.1 = 0,7428(KN)
tương tự ta có thể tính cho tất cả các tầng và được thể hiện ở bảng sau :
4. TỔNG TẢI TRỌNG GIÓ ( Tĩnh + Động)
- Tổng tải trọng tiêu chuẩn 1 :

+
- Tổng tải trọng tiêu chuẩn 2 :
+
- Tổng tải trọng tính toán 1 :
+
- Tổng tải trọng tính toán 2 :
+
Bảng kết quả tổng hợp tải trọng :