thuyet minh do an tot nghiep xay dung (Tai Trong )

GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

CHƯƠNG 3

TẢI TRỌNG

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-1-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

I.

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

TỔNG QUAN

- Kết cấu nhà cao tầng theo TCVN được tính toán với các thành phần tải trọng – tác động
chính sau :

 Tải trọng thẳng đứng : tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời tác dụng lên sàn, lên
dầm.



Tải trọng ngang ( gió ) : thành phần gió tĩnh và gió động nếu có.



Tải trọng động đất ( nếu có yêu cầu tính toán ).

- Bên cạnh đó, khi có yêu cầu cụ thể, cần phải tính toán kiểm tra với các trường hợp sau :


Do ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ.



Do ảnh hưởng của hiện tượng từ biến.



Do phát sinh trong quá trình thi công.



Do áp lực nước ngầm và đất.

- Các giá trị tiêu chuẩn, hệ số độ tin cậy tải trọng và tải trọng tính toán của các thành phần
tải trọng lấy theo TCVN 2737-1995 và được tính toán cụ thể trong mục này.

II.

TẢI TRỌNG LÊN SÀN

1. TĨNH TẢI
a. Tải trọng bản thân sàn



Tổng quát :

- Chiều dày bản BTCT :


Giá trị tiêu chuẩn : Gtcs = δ*2.5 (T/m2).



Giá trị tính toán : Gtts = 1.1*δ*2.5 (T/m2).

- Các lớp hoàn thiện :


∑δ *γ
i

Giá trị tiêu chuẩn : G

tc

ht =

∑ n *δ *γ
i



Giá trị tính toán : G



Giá trị cụ thể :

tt

ht =

i

i

(T/m2).
i

(T/m2).

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-2-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

- Sàn tầng hầm : S30, không hoàn thiện :


Giá trị tiêu chuẩn : Gtcs = 0.75 (T/m2).



Giá trị tính toán : Gtts = 0.825 (T/m2).

- Sàn tầng điển hình ( Sàn tầng 2 đến tầng 11 ), sàn trệt, sàn TTTM tầng 1, sàn sân
thượng : S30, có tĩnh tải các lớp hoàn thiện :
TT

Lớp

1
2
3
4

Gạch ceramic
Lớp vữa lót
Bản BTCT
Lớp vữa trát

Chiều dày
(m)
0.01
0.02
0.30
0.02

γ
(kG/m3)
2000
1800
2500
1800

Tải trọng bản thân phân bố đều trên sàn : Gs = ∑Gsi

-

Gtci
(kG/m2)
20
36
750
36
842

n
1.1
1.3
1.1
1.3

Gtti
(kG/m2)
22
47
825

47
940

Riêng tải trọng hoàn thiện :
Gtcht : 92 (kG/m2) → 0.092 ( T/m2).
Gttht : 116 (kG/m2) → 0.12 ( T/m2).

b. Tường phân bố trực tiếp trên sàn
- Tải trọng tường xây, vách ngăn trên dầm biên được gán thành tải phân bố trên dầm.
Trong công trình, tường đặt trực tiếp lên sàn.



Xét tường trực tiếp trên sàn :

- Tường bên trong công trình phân bố trên sàn gồm :


Tường bao : T200, gạch xây dày 200mm với lớp cấu tạo là 2 lớp vữa.

 Tường ngăn, vách ngăn : T100, gạch xây dày 100mm với lớp cấu tạo là 2 lớp vữa.
- Tổng chiều dài các loại tường ( lấy tròn ) :
 Tường T200 : 100m.
 Tường T100 : 300m.
- Giá trị tải trọng tường trực tiếp trên sàn :
 Tùy trường hợp tính toán mà có thể đơn giản quy về tải phân bố tập trung ( tính khung )
hoặc phân bố chiều dài trên các dầm ảo ( tính sàn ).

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-3-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

- Bảng giá trị tải trọng tường quy về tải trọng phân bố chiều dài và phân bố diện tích tính
cho tầng điển hình, chiều cao tường : 3.3 – 0.6 = 2.7 (m), với 0.6 là chiều cao gồm sàn
dày 0.3m và trần kỹ thuật dày 0.3m.

 G = δi *h*γi ( kG/m ) : tải trọng 1m chiều dài lớp cấu tạo.

∑

 Gt =
 G ’t =

Gi ( kG/m ) : tải trọng 1m chiều dài tường.

Gt * l
25.5*54

( kG/m2) : tải trọng tường quy về phân bố đều trên sàn.

Tường
Cấu tạo
Vữa trát
Tường gạch
xây

Vữa trát
Gti
G’ti
Chọn




δ
(m)
0.02
0.10

Tường T100
γ
n
(kG/m3)
1800
1.3
1800

0.02

1.1

1800
1.3
Gt100 = 787 (kG/m)
G’t100 = 171 (kG/m2)
Gt100 = 0.8 (T/m).

G’t100 = 0.2 (T/m2).

Gi
(kG/m)
126

δ
(m)
0.02

535

0.20

126

0.02

Tường T200
γ
n
(kG/m3)
1800
1.3
1800

1.1

Gi
(kG/m)

126
1070

1800
1.3
126
Gt200 = 1322 (kG/m)
G’t200 = 96 (kG/m2)
Gt200 = 1.3 (T/m).
G’t200 = 0.1 (T/m2).

Tải trọng tường trên sàn phân bố đều : G’t = 0.3 (T/m2).
Tải trọng tường khi tính toán sàn : phân bố chiều dài :
Gt100 = 0.8 (T/m).
Gt200 = 1.3 (T/m).

2. HOẠT TẢI LÊN SÀN
- Bảng giá trị hoạt tải lấy theo công năng sử dụng theo TCVN 2737 – 1995 :
Công năng
Hành lang, sảnh, cầu thang
Phòng khách, phòng ngủ, phòng ăn, phòng vệ sinh
Bancol, lô gia
Khu vực công cộng
Hầm đậu xe
Mái bằng có sử dụng
Cửa hàng. TTTM

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

Ptc

kG/m2
300
150
200
300
500
150
400

n
1.2
1.3
1.2
1.2
1.2
1.3
1.2

Ptt
kG/m2
360
195
240
360
600
195
480

-4-

GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

III.
1.

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

TẢI TRỌNG LÊN DẦM

TẢI TRỌNG BẢN THÂN DẦM

- Dầm trong công trình là dầm biên, dầm đỡ tường bao theo chu vi sàn, tiết diện D4080 :
40*80 (cm).

- Tải trọng 1m chiều dài dầm :
 Gd = 0.8*0.4*2500*1.1 = 880 (kG/m).
 Chọn : Gd = 0.9 (T/m).
2.

TẢI TRỌNG TƯỜNG TRÊN DẦM
Tường trên dầm là tường T200.

- Bảng giá trị tải trọng tường trên dầm cho các tầng có chiều cao tầng khác nhau – tường
trên dầm khai báo phân bố chiều dài cho mọi trường hợp tính toán.

 Gi = δi *h*γi ( kG/m ) : tải trọng 1m chiều dài lớp cấu tạo.
 Gti =

∑

Gi ( kG/m ) : tải trọng 1m chiều dài tường.

Tường

Tường T200

Cấu tạo

δ
(m)

γ
(kG/m3)

n

Vữa trát
Tường gạch xây
Vữa trát

0.02
0.20
0.02

1800
1800
1800

1.3

1.1
1.3

IV.

Tầng

h
(m)

Gti
(kG/m)

Chọn
(T/m)

1
2.5
4
3

490
1224
1960
1470

0.5
1.25
2.0
1.5

Mái
11-2
1
Trệt

ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC CÔNG TRÌNH

1. BÀI TOÁN ĐỘNG
- Bài toán động và bài toán tĩnh khác nhau ở 2 điểm chủ yếu :
 Thứ nhất : tải trọng động thay đổi theo thời gian về độ lớn, phương chiều và cả điểm đặt
lên công trình. Kéo theo là sự thay đổi ứng xử của công trình, cụ thể là trong nội lực kết
cấu. Như vậy kết quả phân tích các giá trị cần biết của kết cấu về nội lực, chuyển vị phải
là những giá trị có hàm theo biến thời gian.
SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-5-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

 Thứ hai : do kết cấu có khối lượng, khi chuyển động có gia tốc thì phát sinh lực quán
tính. Phải kể đến lực quán tính này trong các phương trình tính toán. Và do đó có thể
thấy, khối lượng công trình là một yếu tố có ảnh hưởng lớn đến tính chất động học của
công trình.

2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN BÀI TOÁN ĐỘNG
- Ta chấp nhận các giả thiết sau :

 Dầm, sàn cứng vô cùng trong mặt phẳng của nó.
 Toàn bộ khối lượng từng tầng tập trung về cao trình sàn.
 Chuyển vị thẳng đứng của kết cấu là bé so với chuyển vị ngang.
- Khi đó, toàn bộ công trình sẽ có mô hình đơn giản là một thành công xôn mang trên nó n
khối lượng tập trung ( n : sống tầng, cũng là số bậc tự do ).

- Ta thiết lập được phương trình vi phân thể hiện dao động của hệ trong đó thể hiện mối
quan hệ giữa ma trận khối lượng, ma trận độ cứng và ma trận cản với các giá trị gia tốc,
vận tốc, chuyển vị của hệ và lực tác động vào công trình.

- Khi bỏ qua giá trị của ma trận cản, ta được phương trình vi phân thuần nhất không cản,
dùng để xác định tần số và dạng dao động riêng của bản thân hệ.

- Giải phương trình vi phân thuần nhất cho ta các giá trị về chu kỳ T (s) và tần số f (Hz)
của công trình khi chịu tải trọng động.

- Xác định chu kỳ và dạng dao động riêng của công trình nhờ vào phần mềm ETABS.

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-6-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

3. TÍNH TOÁN ĐẶC TRƯNG ĐỘNG HỌC CÔNG TRÌNH
a. Mô hình
- Là bước lập mô hình công trình vào phần mềm và xác định các dạng dao động riêng của

hệ.

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-7-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

MÔ HÌNH KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

- Một số lưu ý khi giải bài toán tìm đặc trưng dao động của hệ kết cấu trong mô hình
ETABS :

 Gán Diaphragm ( màng cứng ) cho tất cả các sàn.
 Khi khai báo Mass Source ( khai báo các khối lượng tham gia dao động ), cần nhân hệ số
vào hoạt tải: 0.5, quy định bởi TCXDVN cho nhà cao tầng. Tĩnh tải khai báo toàn bộ.

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-8-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

- Bảng giá trị tải trọng nhập vào mô hình tính toán

 Tải trọng bản thân cấu kiện BTCT phần mềm tự tính dựa vào tiết diện, kích thước khai
báo trong mô hình và vật liệu BTCT với hệ số SWM = 1.1.
Tầng

Sàn

Dầm

Tải trọng
T/m2

Hoàn thiện
(TT) (T/m2)

Tường
(TT) (T/m2)

Hoạt tải
(HT) (T/m2)

Tường bao 200
(TT) (T/m)

Hầm

-

-

0.60

H = 4m

1.76

Trệt

0.12

-

0.36

H = 3.8m

1.5

1

0.12

-

0.48

H = 4.8m

2.0

2-11

0.12

0.3

0.195

H = 3.3m

1.25

Mái

0.12

-

0.36

H = 1m

0.5

b. Các giá trị đặc trưng động học cần quan tâm

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-9-

GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

Tần số
(Hz)
0.683024
0.718748
0.994722
2.545255
2.661408
4.398853
5.320536
6.049058

Ux

Uy

SumUx

SumUy

1
2
3
4
5
6
7

8

Chu kỳ
s
1.464
1.391
1.005
0.393
0.376
0.227
0.188
0.165

0.000
0.115
66.439
0.017
0.000
17.284
0.002
0.000

69.456
0.000
0.000
0.000
13.126
0.000
0.000
4.746

0.000
0.115
66.554
66.571
66.571
83.855
83.857
83.857

69.456
69.456
69.456
69.456
82.581
82.581
82.581
87.327

9

0.115

8.729126

0.008

0.000

83.865

87.327

10
11
12

0.101
0.097
0.081

9.939864
10.33058
12.364

5.152
0.000
0.004

0.000
2.915
0.000

89.016
89.016
89.020

87.327
90.242
90.242

Dạng

- Ux, Uy : tỷ lệ phần trăm khối lượng công trình dao động theo phương X, phương Y.
- Theo kinh nghiệm : tỷ lệ giữa chu kỳ dao động dạng I (1,2,3 ) và dạng 2 (4,5,6) : 3 : 1,
giữa dạng I (1,2,3 ) và dạng III (7,8,9) là 5 : 1.

- Chu kỳ dao động riêng lớn nhất của hệ ở Mode1 nằm trong khoảng (0.09 ÷ 0.1 )*n với n
là số tầng nhà ( kinh nghiệm ). Khi kể đến tác dụng của khối xây chèn giữa các cấu kiện (
tường, vách ) con số này có thể lấy ( 0.13 ÷ 0.14 )*n.

- Căn cứ các số liệu trên, ta nhận định kết quả phân tích trên là đáng tin cậy. Cấu kiện chịu
lực theo phương đứng được bố trí hợp lý.

- Có nhiều cách để xác định số mode dao động cần lấy tính toán, ở đây, sv dựa vào điều
kiện về tần số dao động giới hạn fL để so sánh và lựa chọn.

- Các mode dao động chính theo phương X :
 Mode3 : fx1 = 0.995 (Hz).
 Mode6 : fx2 = 4.399 (Hz).
 Mode10 : fx3 = 9.940 (Hz).
- Các mode dao động chính theo phương Y :
 Mode1 : fy1 = 0.683 (Hz).
 Mode5 : fy2 = 2.662 (Hz).
SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-10-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

 Mode8 : fy3 = 6.049 (Hz).
V.

TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ
Nội dung tính toán tải trọng gió gồm những phần chính sau :

- Tính toán thành phần gió tĩnh.
- Tính toán thành phần gió động.
- Vị trí tác động của gió lên công trình là các mặt bao che công trình. Từ đó sẽ phân phối
vào khung và các cấu kiện chịu lực khác. Có 4 quan niệm chính khi gán gió tác dụng vào
công trình :

 Quy gió về tải phân bố chiều dài trên cột. Phụ thuộc vào diện tích tường mà cột chịu ảnh
hưởng mà tải trọng gió được phân bố nhiều hay ít.

 Quy gió về tải phân bố chiều dài trên các dầm. Cũng phụ thuộc vào diện tích tường chắn
gió bên trên và bên dưới dầm đó nhiều hay ít mà giá trị gió lên dầm lớn hay bé.

 Quy gió về phân bố chiều dài cho cả cột và dầm. Lúc này quan niệm tính toán như 1 sàn
dầm dựng đứng với hệ dầm đỡ sàn là cột và dầm khung. Truyền tải dạng tam giác và
hình thang nếu tỉ lệ chiều dài và cột không lớn hơn 2 ( bản 2 phương ).

 Quy gió về 1 giá trị tập trung và gán vào tâm mặt đón gió trên sàn. Tâm này trong thực tế
gần trùng với tâm khối lượng.

- Theo quan niệm tính toán của mình, sv gán gió thành giá trị tập trung vào tâm khối
lượng của công trình.

1. THÀNH PHẦN TĨNH TẢI TRỌNG GIÓ
Theo TCVN 2737 – 1995 tải trọng và tác động.

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần gió tĩnh phân bố diện tích trên mặt đón gió:
Wtci = W0*ki*c (daN/m2).

- Trong đó :
 Wtci : giá trị tiêu chuẩn tải trọng gió tại vị trí thứ I ( tầng thứ i ), (kG/m2).
 W0 = 0.0613*V02 (daN/m2) : giá trị áp lực gió lấy theo bảng phân vùng áp lực gió theo
khu vực hành chính, xác định theo bảng 4 mục 6 TCVN 2737 - 1995. W 0 được xác định

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-11-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

từ vận tốc gió đo được theo số liệu quan trắc ở độ cao 10m so với mốc chuẩn và được
nói rõ trong mục 6.4 TCVN 2737 – 1995.
Vị trí công trình tại huyện Dĩ An, Bình Dương, vùng áp lực gió là I.A tương ứng
với W0 = 55 daN/m2 .

 ki : hệ số kể đến sự thay đổi độ lớn áp lực gió theo chiều cao và phụ thuộc dạng địa hình
tại tầng thứ i. Với công trình xây dựng ở địa hình tương đối trống trải : địa hình B, ta nội
suy các giá trị k theo cao độ từ bảng 5 mục 6 TCVN 2737 - 1995.

 c : hệ số khí động, lấy theo bảng 6 TCVN 2737 - 1995. Hệ số này phụ thuộc hình dạng
mặt đón gió của công trình.Với mặt đón gió của công trình là các mặt phẳng thẳng
đứng : c = +0.8 với mặt đón gió và c = - 0.6 mặt khuất gió.

- Giá trị tính toán thành phần gió tĩnh phân bố trên diện tích mặt đón gió :
Wtti = n*Wtci (daN/m2).

 n : hệ số độ tin cậy tải trọng gió : 1.2.
- Giá trị tính toán thành phần gió tĩnh phân bố tập trung vào mỗi tầng có thể tính toán gần
đúng :
Ptti = n*W0*ki*c*Fi (daN/m2).

- Trong đó :
 c : hệ số khí động tổng hợp : c = 0.8 + 0.6 = 1.4.
 ki : hệ số theo độ cao tại cao độ tầng thứ i.
 Fi : diện tích mặt đón gió tầng thứ i: diện tích ½ chiều cao tầng trên và ½ chiều cao tầng
dưới của sàn thứ i.

- Ptti tính theo phương x và phương y : P ttxi và Pttyi, giá trị n, W0, ki và c không đổi Fi thay
đổi.

- Tính toán tải trọng gió tập trung lên mỗi sàn. Giá trị tính toán theo bảng :
Tải gió phân bố đều Wtti
Tầng
Đỉnh
ST
11
10

Cao

độ
m

k

44.60
41.60
38.30
35.00

1.31
1.29
1.27
1.25

c

W0
kG/m2

Wtci
kG/m2

1.4
1.4
1.4
1.4

55
55

55
55

101
99
98
96

Tải gió tập trung Pttxi,Pttyi
n

Wtti
kG/m2

Fxi

Pttxi

Fyi

Pttyi

m2

T

m2

T

1.2
1.2
1.2
1.2

121
119
117
116

38.25
80.33
84.15
84.15

4.62
9.58
9.87
9.72

81.00
170.11
178.20
178.20

9.79
20.28
20.91
20.58

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-12-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM
9
8
7
6
5
4
3
2
1

31.70
28.40
25.10
21.80
18.50
15.20
11.90
8.60
3.80
0.00

Trệt

1.23

1.21
1.18
1.15
1.12
1.01
1.03
0.97
0.83
0.00

1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4

55
55
55
55
55
55
55
55
55

55

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG
95
93
91
88
86
83
79
74
64
0

1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2

114
111
109
106
103

100
95
89
77
0

84.15
84.15
84.15
84.15
84.15
84.15
84.15
103.28
109.65
48.45

9.56
9.38
9.14
8.91
8.67
8.41
8.01
9.22
8.43
0.00

178.20
178.20

178.20
178.20
178.20
178.20
178.20
218.71
233.20
102.60

20.25
19.86
19.36
18.87
18.36
17.82
16.96
19.52
17.93
0.00

2. THÀNH PHẦN ĐỘNG TẢI TRỌNG GIÓ
a. Chọn dạng dao động tính toán
- Theo TCVN 229 :1999, đối với công trình có chiều cao trên 40m phải kể đến tác động
của thành phần động của gió.

- Thành phần gió động gồm thành phần xung vận tốc và thành phần gây lực quán tính cho
công trình. Tùy vào mức độ nhạy cảm – được thể hiện qua giá trị tần số dao động f của
các dạng dao động, mà ta tính toán thành phần gió động có kể đến lực quán tính hay
không.

- Theo lý thuyết, quan tâm đến các dạng dao động riêng thứ 1 đến dạng dao động riêng thứ
i với i là dạng dao động có fi thỏa điều kiện : fi < fL < fi+1 để tính toán.

- Với tần số dao động giới hạn được cho trong bảng :
Tần số dao động riêng giới hạn fL
Vùng áp
lực gió

Kết cấu BTCT, gạch đá, khung thép,
kết cấu có bao che ( δ = 0.3)

Kết cấu tháp trụ, cột thép có chân đế
bằng BTCT (δ = 0.15 )

I

1.1

3.4

II

1.3

4.1

III

1.6

5.0

IV

1.7

5.6

V

1.9

5.9

- Với công trình xây dựng ở vùng áp lực gió I.A, kết cấu BTCT : fL = 1.1.
SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-13-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

- Vậy, đầu tiên ta phân loại các dạng dao động chính theo phương X ( có các giá trị f xi )và
theo phương Y ( có các giá trị f yi ), sau đó chọn số mode cần tính trong mỗi loại theo lý
thuyết dựa vào fL.

- Theo phương X :
 fx1 = 0.995 (Hz).

 fx2 = 4.399 (Hz).
 fx3 = 9.940 (Hz).
→ fx1 < fL < fx2, vậy theo phương X chỉ cần xác định thành phần gió động cho
mode dao động đầu tiên.

- Theo phương Y :
 fy1 = 0.683 (Hz).
 fy2 = 2.662 (Hz).
 fy3 = 6.049 (Hz).
→ fy1 < fL < fy2, vậy theo phương Y chỉ cần xác định thành phần gió động cho
mode dao động đầu tiên.

- Số mode dao động lựa chọn tính toán là : theo phương X, Mode3 : f x1 = 0.933 (Hz). Theo
phương Y : Mode1 : fy1 = 0.718 (Hz).

- Ta xét gió động theo 2 phương cho 2 mode dao động này.
b. Giá trị tải trọng gió động
- Trường hợp công trình có mặt bằng đối xứng, có f 1 < fL và f1 < fL < f2 với f2 là tần số da
động riêng thứ 2 của công trình, giá trị tiêu chuẩn thành phần động của gió đượ xác định
theo công thức :
Wp = M*ξ*ψ*y*β

- Trong đó :
 M : khối lượng tập trung của phần công trình thứ i.
 ξ : hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên phục lục 6.13.2.
 ψ : hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần
tải trọng gió xem như không đổi.
SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-14-

GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

 y : dịch chuyển ngang của công trình ở cao độ z ứng với dạng dao động riêng thứ 1.
- Xác định các giá trị thành phần :
 M : Lấy kết quả xuất ra từ bảng Center Mass Rigidity của ETABS ta được khối lượng
từng tầng được thể hiện trong bảng khối lượng và tâm khối lượng trong phần kết quả dao
dộng riêng ở phần trước.

 ξ : hệ số động lực được xác định dựa vào đồ thị 2 mục 6, phụ thuộc vào thông số ε và độ
giảm lôga của dao động. Công trình BTCT có δ = 0.3 sử dụng đường cong số 1 trong đồ

thị. Thông số ε =

γ *W0
940* f1

, với γ : hệ số độ tin cậy tải trọng gió : 1.2. W 0 : giá trị áp lực

gió : 550 (N/m2), → ε = 0.0381.
Kết quả xác định ξi từ đồ thị như sau , hoặc xác định theo công thức sau : ξi =
6.6454ε3 – 23.62ε2 + 9.5458ε + 1.1766 = 1.506.

 ψ : hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần

n

∑y W
j =1
n

∑y
j =1

ji

Fj

2
ji

Mj

tải trọng gió xem như không thay đổi. Hệ số ψi xác định theo công thức : ψi =

,

với WFj là giá trị tiêu chuẩn thành phần gió động tác dụng lên phần thứ j của công trình,
ứng với các dạng dao động khác nhau chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, tính
theo công thức : WFj = WjςjSjν, trong đó ςj :

 ςj : Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z ứng với phần thứ j của công trình. Phụ
thuộc vào dạng
địa

hình

và

chiều cao z.
(Tra

bảng

3

TCXD 229 –
1999) :
SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-15-


GVHD : THẦY ĐINH HỒNG NAM




CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

Sj
: diện tích đón gió của phần j của cơng trình.
υ

:Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió được xác đònh theo

bảng 4 TC 229:1999 phụ thuộc vào vào tham số :

ρ

và

χ ρ=D

,

&

χ =H

D : Chiều dài của mặt đón gió ứng với phần thứ j;
H : Chiều cao của mặt đón gió ứng với phần thứ j;
L : Chiều rộng của mặt đón gió ứng với phần thứ j.
Theo mặt đón gió zox : D = ρ = 54m, H = χ = 44.6m.
Theo mặt đón gió zoy: D = ρ = 25.5m, H = χ = 44.6m.



ξi

: là hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, phụ thuộc vào thơng số

loga của dao động

δi

(Đường cong 1 ứng với

εi =

δi

εi

và độ giảm

=0.3). Trong đó:

γWo
940fi

γ=1.2 là hệ số tin cậy của tải trọng gió.
Wo

fi

: tính bằng đơn vị

N / m2

.

: là tần số dao động riêng thứ i.

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-16-

GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

 Có thể tính toán ξ theo ε theo công thức :
với δ = 0.3

ξi = 95974ε 6 − 49962ε5 + 9159ε 4 − 749,7ε3 + 10,14ε2 + 9,157ε + 1,139

với δ = 0.15

ξi = 23404ε 6 − 10533ε5 + 10316ε 4 + 1483ε3 − 362,7ε 2 + 32,34ε + 1,145

- Giá trị tính toán thành phần động của gió là giá trị lực tập trung tại cao độ sàn tầng, được
lập bảng tính excel.

TẦNG

THÀNH PHẦN ĐỘNG CỦA GIÓ THEO PHƯƠNG X ( MODE 1)
Tần số dao động riêng : fx = 0.995
ε = 0.0275 → Hệ số động lực học : ξ : 1.3874
Mặt đón gió OZY : ρ = 25.5m, χ = 44.6m.
Hệ số : υx = 0.4201 , ψx = 0.0256
Ux
yji
yji2
Mj
WFj
yji*WFjx

yji2*Mj

ST

-0.0072

1.00

1.00

Sàn T11

-0.0069

0.92

0.85

Sàn T10

-0.0061

0.88

0.77

Sàn T9

-0.0056

0.71

0.50

Sàn T8

-0.0052

0.68

0.46

Sàn T7

-0.0048

0.63

0.40

Sàn T6

-0.0045

0.54

0.29

Sàn T5

-0.0040

0.48

0.23

3024.113
3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2
3546.32

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

9.58

9.58

9.87

9.08

9.72

8.55

9.56

6.79

9.38

6.38

9.14

5.76

8.91

4.81

8.67

4.16

3024.113
3014.37
4
2730.66
8

1773.16
1
1631.30
8
1418.52
9
1028.43
3
815.654

WpX
85.78
79.79
75.48
67.52
59.15
52.69
47.14
36.84

-17-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM

Sàn T4

-0.0032

0.36

0.13

Sàn T3

-0.0026

0.29

0.08

Sàn T2

-0.0011

0.21

0.04

Sàn T1

-0.0008

0.18

0.03

Sàn Trệt

0.0000

0.00

0.00

TẦNG

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG
2
3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2
3791.34
7
3631.79
7

1
461.021
9
283.705
8
141.852
9

8.41

3.03

8.01

2.32

9.22

1.94

8.43

1.52

113.7404

0.00

0.00

0

THÀNH PHẦN ĐỘNG CỦA GIÓ THEO PHƯƠNG Y (MODE 1)
Tần số dao động riêng : fx = 0.683
ε = 0.0400 → Hệ số động lực học : ξ : 1.4919
Mặt đón gió OZX : ρ = 54m, χ = 44.6m.
Hệ số : υx = 0.4311 , ψx = 0.0236
Ux
yji
yji2

Mj
WFj
yji*WFjx
yji2*Mj

Sàn mái

-0.0086

1.00

1.00

Sàn T11

-0.0083

0.93

0.86

Sàn T10

-0.0073

0.90

0.81

Sàn T9

-0.0067

0.82

0.67

Sàn T8

-0.0062

0.78

0.61

Sàn T7

-0.0058

0.72

0.52

Sàn T6

-0.0054

0.62

0.38

Sàn T5

-0.0048

0.55

0.30

Sàn T4

-0.0038

0.41

0.17

Sàn T3

-0.0031

0.33

0.11

Sàn T2

-0.0013

0.24

0.06

Sàn T1

-0.0010

0.21

0.04

Sàn Trệt

0.0000

0.00

0.00

3024.113
3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2

3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2
3546.32
2
3791.34
7
3631.79
7

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

20.28

20.28

3024.11

20.91

19.45

3067.21

20.58

18.52

2872.52

20.25

16.61

2384.55

19.86

15.49

2157.58

19.36

13.94

1838.41

18.87

11.70

1363.21

18.36

10.10

1072.76

17.82

7.31

596.14

16.96

5.60

386.19

19.52

4.68

204.27

17.93

3.77

167.20

0

0.00

0.00

28.43
19.06
13.13
7.65
0.00

WpX
178.71
166.22
157.25
140.66
123.23
109.78
98.21
76.75
59.23
39.71
27.35
15.94
0

-18-


GVHD : THẦY ĐINH HOÀNG NAM



CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG

Tổ hợp thành phần gió :

- Theo tiêu chuẩn, phải tiến hành tổ hợp phản ứng theo từng mode dao động để có được
tác động của gió động, sau đó tổ hợp gió tĩnh và gió động để có được tác động của tải
trọng gió. Tuy nhiên, do thành phần gió động theo mỗi phương chỉ do 1 mode tham gia,
các mode còn lại do khối lượng tham gia bằng 0 nên thành phần gió động do các mode
này gây ra là bằng 0, nên tổ hợp lực gió tác động lên công trình như sau :
GioX = GTX +

∑ (GDX )
i=1


GioY = GTY +



n

2

i

n

∑ (GDY)
i=1

⇒ GioX = GTX + GDX

2

i

⇒ GioY = GTY + GDY

SVTH:PHÙNG QUANG TRƯỜNG - MSSV:X061665

-19-