Đề tài xây dựng ứng dụng tính toán tải trọng gió, động đất theo tiêu chuẩn việt nam

-1-

Phần Mở Đầu
1. Tên đề tài:
“ Xây dựng ứng dụng tính tốn tải trọng gió, động đất theo tiêu chuẩn Việt
Nam”
2. Mục tiêu đề tài:
Xây dựng ứng dụng tính tốn dựa trên những thông số đầu vào theo tiêu chuẩn
Việt Nam (TCVN). Từ đó đưa nhập vào một số phần mềm tính tốn kết cấu của nước
ngồi đang sử dụng ở Việt Nam.
Chương trình có các chức năng phục vụ cho việc lấy thông số đầu vào từ phần
mềm khác, tính tốn lại theo TCVN và xuất ra kết quả để đưa vào phần mềm tính tốn
kết cấu của nước ngoài đang sử dụng tại Việt Nam.
Hướng dẫn sử dụng chương trình, để người dùng có thể thao tác đúng, dễ dàng
và đưa ra kết quả chính xác.
Xuất kết quả ra file excel và đưa kết quả tính tốn vào Etabs.
3. Phương pháp nghiên cứu:
- Tìm hiểu các tiêu chuẩn Việt Nam về tính tốn tải trọng gió, động đất trong
xây dựng.
- Từ các tiêu chuẩn đó đưa ra các bảng dữ liệu cần thiết cho việc tính tốn.
- Tìm hiểu các file xuất ra từ phần mềm Etabs, nghiên cứu ngôn ngữ Visual
Basis .Net 2005, hệ quản trị cơ sở dữ liệu (CSDL) Microsoft Access 2003
- Thiết kế giao diện, đưa cơng thức tính và cho ra kết quả mong muốn.
4. Phạm vi nghiên cứu:
- Nghiên cứu cấu trúc, kiểu dữ liệu của file accsess xuất ra từ Etabs.
- Nắm cơng thức tính tốn tải trọng gió, động đất theo tiêu chuẩn Việt Nam.
- Xác định khi tính cần những bảng nào từ Etabs và xuất ra đủ.
- Tính tải trọng gió, động đất theo tiêu chuẩn Việt Nam.
- Xuất kết quả ra file Excel.
5. Tính mới của đề tài:

-2-

Đề tài này là một phần trong chương trình xây dựng cơng trình thực tế mà Khoa
Kỹ Thuật Cơng Trình đặt ra, làm nhiệm vụ tính tải trọng gió, động đất cho cơng trình
theo tiêu chuẩn Việt Nam.
Đưa ra cách tính tốn nhanh chóng, chính xác cho các cơng trình nhà cao tầng.
cách xuất ra kết quả hỗ trợ cho việc nhập liểu trở lại vào phần mềm nước ngoài về xây
dựng cơng trình được sử dụng ở Việt Nam.
6. Kết cấu của đề tài:
Phẩn mở đầu
Phần nội dung
Bài báo cáo được trình bày thành 4 chương chính: chương 1: tổng quan đề tài,
chương 2: cơ sở lý thuyết, chương 3: cơ sở dữ liệu, chương 4: thực hiện đề tài.
Chương 1: Tổng quan đề tài:
Trình bày khái quát về đề tài để làm rõ hơn về đề tài dự định thực hiện. đưa ra
những vấn đề cần giải quyết cho đề tài, cách giải quyết và hường đi chung cho đề tài,
kết quả mà đề tài đang hướng tới.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Đưa ra các cơng thức tính tốn tải trọng gió và động đất theo các tiêu chuẩn của
Việt Nam, và tiêu chuẩn được áp dụng là TCVN 2737:1995, TCXD 229:1999 để tính
tốn thành phần tĩnh và động của tải trọng gió, TCXDVN 375:2006 để tính tải trọng
động đất.
Lựa chọn ngơn ngữ viết chương trình và hệ quản trị cơ sở dữ liệu phù hợp với
dữ liệu của đề tài.
Chương 3: Cơ sở dữ liệu
Giới thiệu về cơ sở dữ liệu dung để lưu trữ các dữ liệu thu thập được từ các
TCXDVN dùng để tính tốn cũng như cơ sở dữ liệu từ Etabs xuất ra sau khi thiết kế
cơng trình.
Chương 4: Thực hiện đề tài

Cách lập trình, giao diện của đề tài có được sau thời gian nghiên cứu và thực
hiện đề tài.
Kết luận
Kiến nghị


-3-

Chương 1: Tổng Quan Đề Tài
1.1 Giới thiệu:
Công nghệ thông tin ngày nay phát triển đến mức mà gần như mỗi ngày ta lại
thấy, biết thêm một vài ứng dụng mới hay một phát kiến nào đó của ngành cơng nghệ
thông tin. Các ứng dụng không những giúp xã hội lồi gười ngày càng tiến bộ, giải
phóng sức lao động mà còn ngày càng gần gũi, thân thiện với con người hơn. Các
cơng cụ, ngơn ngữ lập trình ngày càng đa dạng và phong phú giúp người lập trình có
thể thể hiện gần như là đầy đủ các phép tính toán mà người dùng cần đến.
Ngành xây dựng là một ngành khó, khi phải xem xét đến rất nhiều yếu tố trước
khi bắt đầu xây dựng một cơng trình. Địi hỏi ở người làm xây dựng một sự chuẩn xác
trong tính tốn cũng như việc dự đốn sự kiên cố của cơng trình qua các biến cố có thể
dự đốn được.
Đề tài này được đưa ra nghiên cứu nhằm góp phần vào cơng việc tính tốn của
các kĩ sư xây dựng. giúp công việc của họ trở nên dễ dàng, thuận tiện hơn. Chương
trình được nghiên cứu và lập trình sao cho có được một kết quả chính xác nhất có thể.
Chương trình với các tiện ích, cơng cụ hỗ trợ góp phần đưa ra kết quả tính tốn theo
TCXDVN mà những phần mềm kết cấu cuả nước ngồi khơng có được.
1.2 Lý do chọn đề tài:
Từ nhu cầu tính tốn các tải trọng trong thiết kế kết cấu cơng trình và mục tiêu
là tìm hiểu các thơng số đầu vào theo Tiêu Chuẩn Việt Nam (TCVN) liên quan đến
tính tốn tải trọng gió, động đất để tính ra tải trọng gió, động đất sau đó nhập liệu vào
các phần mềm nước ngoài được sử dụng tại Việt Nam để tính ra được kết cấu cơng

trình.
Với sự phát triển của xã hội kèm theo đòi hỏi ngày càng cao về năng suất làm
việc của con người cũng như máy móc. Cần phải có một tốc độ làm việc nhanh mới có
thể đáp ứng được nhu cầu cơng việc. Địi hỏi phải có một sự hỗ trợ con người ở một số
mảng trong cơng việc của họ. Giúp họ có thể tính tốn một cách nhanh chóng chính
xác, lưu trữ một cách đầy đủ những thông tin cần thiết.
Ngày nay công nghệ thơng tin đã phát triển nhanh chóng và trở thành ngành
khoa học kĩ thuật được áp dụng một cách khá rộng rãi và phổ biến. Việc áp dụng
những thành tựu của ngành công nghệ thông tin vào trong các lĩnh vực của cuộc sống,


-4-

làm cho con người có cách nhìn khác về cơng việc, khiến công việc trở nên dễ dàng
thực hiện hơn, giảm tải áp lực về việc tính tốn, lưu trữ cho con người. Qua đó, ta có
thể nhận thấy sự đóng góp của ngành cơng nghệ thơng tin vào sự phát triển của tồn xã
hội.
Xuất phát từ nhu cầu tính tốn hàng loạt các số liệu về gió và động đất trong
xây dựng theo tiêu chuẩn Việt Nam, cần có một chương trình để các nhà xây dựng có
thể thực hiện các tác vụ chuyên ngành của họ, giúp họ có một sự chuẩn bị tính tốn khi
bắt tay xây dựng cơng trình.
Đề tài sẽ tập trung xây dựng chương trình đưa ra kết quả tính tốn, dự đốn gần
với thực tế tối đa có thể. Khi xây dựng chương trình, người dùng sẽ thực hiện được các
phép tính tốn tải trọng gió, động đất tác động lên từng tầng trên cơng trình mà người
dùng sắp xây dựng mà khơng phải mất nhiều thời gian để tính tốn và dự đốn các số
liệu.
Hiện nay, các phần mềm, chương trình hỗ trợ phần nhiều cho các ngành kinh tế
mà có rất ít chương trình hỗ trợ tính tốn cho các ngành nghề kĩ thuật. Vấn đề đặt ra là
làm sao giảm thiểu cơng việc tính tốn cho các kĩ sư xây dựng, giúp bổ sung các bài
thuyết minh vào hồ sơ xây dựng một cách nhanh chóng, chính xác nhằm đưa ra kết

cấu, cách xây dựng tốt nhất cho cơng trình của họ. Khoa Kỹ thuật cơng trình là một
khoa thuộc ngành kỹ thuật của đại học Lạc Hồng, vì vậy ban hiệu trưởng của trường
đã đề xuất ra ý kiến kết hợp giữa khoa công nghệ thông tin và Kỹ thuật cơng trình
nhằm đưa ra chương trình hỗ trợ tính tốn tải trọng gió, động đất theo tiêu chuẩn Việt
Nam.
Trong lĩnh vực xây dựng ngày nay với các hiện tượng tự nhiên đựa đặc điểm
địa lý của từng vùng lãnh thổ, chúng ta có thể tính tốn được tải trọng gió, động đất
mà cơng trình phải chịu tác động. Chính vì vậy mà, chúng em nghiên cứu, viết chương
trình này nhằm tính tốn, đưa ra các con số thể hiện tải trọng gió, động đất tác dụng
lên cơng trình nhờ vào các đặc điểm địa lý cố định của công trình đó.
1.3 Thực trạng nghiên cứu:
1.3.1 Các tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam:
Khi chúng ta nghiên cứ về đề tài xây dựng, chúng ta có thể thấy các chương
trình xây dựng nói chung và tải trọng gió, động đất nói riêng có cũng khá là nhiều như


-5-

Etabs, Shap2000, RDSuite….. các chương trình này đều tính được tải trọng gió, động
đất, cũng như hỗ trợ về mặt hình ảnh tải trọng gió, động đất. Nhưng đó là theo tiêu
chuẩn quốc tế, vì vậy ta chỉ có các số liệu thiết kế, tính tốn được theo tiêu chuẩn nước
ngồi.
Trong xây dựng theo tiêu chuẩn Việt Nam có TCVN 2737 -1995 ( tải trọng và
tác động – tiêu chuẩn thiết kế) để tính thành phần tĩnh tải trọng gió. TCXD 229-1999
để tính tốn thành phần động của tải trọng gió. Và TCXDVN 375-2006 ( thiết kế cơng
trình chịu động đất) để tính tải trọng động đất [3] [4] [5].
1.3.2 Các phần mềm đã có:
ETABS là một phần mềm thiết kế nhà cao tầng của hãng CSI. Vào những thập
niên 90, khi máy tính để bàn chưa xuất hiện, một số nhà khoa học ở Đại học US
Berkeley đã nghiên cứu ra thuật tốn để tính tốn nhà cao tầng và chạy trên máy tính

lớn.
Đây là một phần mềm dựa trên thuật tốn phần tử hữu hạn, tuy nhiên có rất
nhiều cải tiến đáng kể nhằm tăng tốc quá trình tính tốn cũng như nhập số liệu dầu
vào. Phần mềm được viết dựa trên ngôn ngữ Fortran, là một ngôn ngữ lâu đời nhưng
rất hiệu quả trong các bài toán về kết cấu. Khả năng xử lý số liệu là lớn bất kì.
ETABS đã được thừa nhận là một chuẩn cơng nghiệp cho phần mềm Phân tích
và Thiết kế Cơng trình.
Ngày nay, phần mềm này quen thuộc với các kỹ sư xây dựng. Các kỹ sư thường
được học và sử dụng nó trong trường học.
SAP2000 là phần mềm phân tích và thiết kế kết cấu khá nổi tiếng, và hiện đang
được giảng dạy ở hầu hết các trường đại học có chun ngành xây dựng.
SAP2000 có các module phân tích chuyên dụng (Menu Bridge), mô phỏng tự
động các dạng cầu, đặc biệt là cầu dầm hộp, độ cứng thay đổi theo chiều dài cầu. Khả
năng phân tích phi tuyến theo các giai đoạn thi công ( statge construction), dùng cho
các loại cầu thi cơng phân đoạn ( segmental bridge). Có xét các hiệu ứng phụ thuộc
thời gian (time dependent) trong mơ hình phân tích phi tuyến vật liệu: xét co ngót, từ
biến, chùng rão. Khả năng phân tích phi tuyến hình học: ứng dụng tính các hệ treo, cầu
treo theo mơ hình biến dạng (geometric nonlinear). Phân tích kết cấu tương tác cùng


-6-

đất nền. khả năng phân tích tải trọng động đất, vẽ được mặt ảnh hưởng, khả năng thiết
kế cấu kiện bê tông cốt thép.
Ở Việt Nam về các phần mềm tính tốn tải trọng, thiết kế cơng trình ta ko thể
không kể đến RDSuite [6].
RDSuite là phần mềm thiết kế kết cấu theo Tiêu chuẩn Việt nam và một số tiêu
chuẩn nước ngoài như BS8110, UBC1994, UBC1997, SNHIP...được Bộ xây dựng cho
phép sử dụng ở Việt nam, trên cơ sở lấy kết quả phân tích nội lực và phân tích động
lực từ các phần mềm SAP2000, ETABS và STAADPRO, RDsas, Vinasas, MCW,

MDW, tương thích với RDW...Phần mềm được Cục bản quyền - Bộ văn hóa thể thao
du lịch cấp giấy chứng bản quyền số 4290/2009/QTG và được Cục sở hữu trí tuệ Bộ
khoa học và cơng nghệ ra quyết định số 5252/QĐ-SHTT về việc cấp nhãn hiệu cho sản
phẩm. Sản phẩm của công ty cổ phần công nghệ và thiết kế xây dựng RD. Phần mềm
gồm 2 module chính:
- RDF (Research and Development Foundation): mơ đun phân tích và thiết kế
móng (đơn, băng, cọc, giằng móng). Mặt bằng móng có thể nhập trên nền đồ họa của
phần mềm, từ file *.DWG hay nhập từ SAP2000, ETABS...Phân tích móng theo
phương pháp quy phạm hay phương pháp đồng thời và phần tử hữu hạn.
- RDS (Research and Development Structure): mô đun tổ hợp nội lực, phân tích
và thiết kế phần thân (dầm, cột, dàn,sàn, vách), tính tải trọng gió tĩnh và động, tải
trọng động đất theo TCVN và một số tiêu chuẩn thơng dụng lấy kết quả nội lực và
phân tích động lực từ SAP,ETABS...
Rdsuite đã giải quyết được trọn vẹn việc phân tích và thiết kế, xuất bản vẽ cho cả hệ
kết cấu móng (RDF) ; tổ hợp nội lực, thiết kế kiểm tra cấu kiện dầm cột, sàn vách ,
tính tốn tải trọng động đất và gió tĩnh, gió động (RDS).... Môi trường đồ hoạ, giao
diện của phần mềm thuận tiện, chuyên nghiệp , báo cáo xuất sang excel bằng cả tiếng
Việt và tiếng Anh [8].
1.4 Mục tiêu của đề tài:
Xây dựng ứng dụng tính tốn dựa trên những thơng số đầu vào theo tiêu chuẩn
Việt Nam (TCVN). Từ đó đưa nhập vào một số phần mềm tính tốn kết cấu của nước
ngoài đang sử dụng ở Việt Nam.


-7-

Chương trình có các chức năng phục vụ cho việc lấy thơng số đầu vào từ phần
mềm khác, tính tốn lại theo TCVN và xuất ra kết quả để đưa vào phần mềm tính tốn
kết cấu của nước ngồi đang sử dụng tại Việt Nam.
Hướng dẫn sử dụng chương trình, để người dung có thể thao tác đúng, dễ dàng

và đưa ra kết quả chính xác.
Xuất kết quả ra file excel và đưa kết quả tính tốn vào Etabs.
1.5 Giải pháp và ý tưởng:
Sau khi tham khảo các cuốn tiêu chuẩn Việt Nam về xây dựng, chúng em đã
xây dựng được một mơ hình cơ sở dữ liệu để phục vụ cho việc tính tốn các cơng thức
và lưu trữ các giá trị nội suy. Và tìm ra cách trình bày kết quả mà em cho là phù hợp
với nhu cầu sử dụng và tính tốn [1].
Bằng cách sử dụng Visual Basic (viết tắt VB) là một ngôn ngữ lập trình hướng
sự kiện (event-driven) và mơi trường phát triển tích hợp (IDE), để lập trình viên phát
triển các giao diện người dùng đồ họa theo mơ hình phát triển ứng dụng nhanh, truy
cập các cơ sở dữ liệudùng DAO (Data Access Objects). Với các tính năng của ngơn
ngữ lập trình VB có thể thực hiện hết các yêu cầu đưa ra của việc tính tốn. Đồng thời
việc cài đặt cũng khơng q khó khăn, cũng khơng địi hỏi phải đầu tư chi phí lớn.
Với cơ sở dự liệu được tạo bằng Microsoft Access 2003, có thể lưu trữ đầy đủ,
có hệ thống các dữ liệu cần thiết cho việc tính tốn. Đồng thời cũng truy xuất nhanh
chóng, dễ dàng khi cần xử lý dữ liệu [2].
Về phần giao diện của chương trình sẽ sử dụng là Tiếng Việt theo bảng mã
Unicode UTF-8 là bảng mã chuẩn tồn cầu, có thể biểu diễn tất cả các chữ cái trong bộ
ký tự Unicode và tương thích ngược lại với ASCII. Với bảng mã UTF-8 này, chương
trình có thể hoạt động trên hầu hết các máy tính [7].


-8-

Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết
2.1 Khái quát về lý thuyết:
2.1.1 Các tiêu chuẩn sử dụng tính tốn:
 Dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 2737:1995, tiêu chuẩn xây dựng
(TCXD) 229:1999 để tính tốn tải trọng gió.
 Dựa tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN) 375:2006 để tính tải

trọng động đất.
 Phân cấp cơng trình dân dụng: Các loại cơng trình xây dựng được phân
theo Phụ lục 1 của Nghị định 209/2004/NĐ-CP. Cấp cơng trình là cơ sở
để xếp hạng và lựa chọn nhà thầu trong hoạt động xây dựng; xác định số
bước thiết kế, thời hạn bảo hành công trình xây dựng.
Khi cấp của cơng trình xây dựng được quy định theo nhiều tiêu chí khác
nhau thì cấp của cơng trình được xác định theo tiêu chí của cấp cao nhất.
2.1.2 Các khái niệm chính:
 Bảng phân cấp, phân loại cơng trình dân dụng ( ban hành kèm theo nghị
định số 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ) :
Bảng 2.1. Bảng phân cấp, phân loại cơng trình dân dụng


-9-


-10-

 Bảng phân loại loại đất nền:
Bảng 2.2. Phân loại t nn
Các tham số
Loại

Mô tả

NSPT

cu

(nhát/30cm)

(Pa)

800

-

-

360-800

50

250

180-360

15-50

vs,30(m/s)

A

Đá hoặc các kiến tạo địa chất
khác tựa đá, kể cả các đất yếu
hơn trên bề mặt với bề dày lớn
nhất là 5m.

B

Đất cát, cuội sỏi rất chặt hoặc đất
sét rất cứng có bề dày ít nhất hàng
chục mét, tính chất cơ học tăng
dần theo độ sâu.

C

Đất cát, cuội sỏi chặt, chặt vừa hoặc
đất sét cứng có bề dày lớn từ hàng

250

chục tới hàng trăm mét.
D

Đất rời trạng thái từ xốp đến chặt
vừa (có hoặc không xen kẹp vài lớp
đất dính) hoặc có đa phần đất dính
trạng thái từ mềm đến cứng vừa.

E

Địa tầng bao gồm lớp đất trầm tích
sông ở trên mặt với bề dày trong
khoảng 5-20m có giá trị tốc độ
truyền sóng nh- loại C, D và bên
d-ới là các đất cứng hơn với tèc ®é
trun sãng vs  800m/s.

70 -

180

15

70


-11-

Các tham số
Loại

Mô tả
vs,30(m/s)

S1

Địa tầng bao gồm hoặc chứa một
lớp đất sét mềm/bùn (bụi) tính dẻo

100

cu

(nhát/30cm)

(Pa)

-

102

(tham

cao (PI 40) và độ ẩm cao, có chiều
dày ít nhất là 10m.

S2

NSPT

0

kh
ảo)

Địa tầng bao gồm các đất dễ hoá
lỏng, đất sét nhạy hoặc các đất
khác với các đất trong các loại nền
A-E hoặc S1.

 Khái niệm hệ số tầng quan trọng :
Bảng 2.3. H s tm quan trng
Mc quan
trng

H s tm
cụng trỡnh

I

Đặc Công trình

- Đập bêtông chịu áp chiều cao >100m;

biệt có tầm

- Nhà máy điện có nguồn nguyên tử;

quan trọng
đặc biệt,
không cho
phép hhỏng do
động đất

quan trng

- Nhà để nghiên cứu sản xuất thử các chế
phẩm sinh vật kịch độc, các loại vi khuẩn,

Thiết kế
với gia tốc
lớn nhất có
thể xảy ra

mầm bệnh thiên nhiên và nhân tạo (chuột
dịch, dịch tả, th-ơng hàn .v.v);
- Công trình cột, tháp cao hơn 300 m;
- Nhà cao tầng cao hơn 60 tầng.

I

Công trình
có tầm

- Công trình th-ờng xuyên đông ng-ời có hệ
số sử dụng cao: công tr×nh mơc I-2.a, I-2.b, I-

1,25


-12-

Hệ số tầm

Mức độ quan

cơng trình

trọng

I

quan träng

2.d, I-2.h, I-2.k, I-2.l, I-2.m có số tầng, nhịp,

sống còn

diện tích sử dụng hoặc sức chứa phân loại

với việc

cấp I;

bảo vệ

- Công trình mà chức năng không đ-ợc gián

cộng

đoạn sau động đất: Công trình công cộng I-

đồng,

2.c diện tích sử dụng phân loại cấp I;

chức năng
không
đ-ợc gián
đoạn trong
quá trình
xảy ra
động đất

quan trng

- Công trình mục II-9.a, II-9.b; công trình mục
V-1.a, V-1.b phân loại cấp I;

- Kho chứa hoặc tuyến ống có liên quan đến
chất độc hại, chất dễ cháy, dễ nổ: công trình
mục II-5.a, II-5.b, mục II-5.c phân loại cấp I,
II;
- Nhà cao tầng cao từ 20 tầng đến 60 tầng,
công trình dạng tháp cao từ 200 m đến 300
m.

II

Công trình

- Công trình th-ờng xuyên đông ng-ời, có hệ số

có tầm

sử dụng cao: công tr×nh mơc I-2.a, I-2.b, I-2.d,

quan träng

I-2.h, I-2.k, I-2.l, I-2.m cã nhịp, diện tích sử

trong việc

dụng hoặc sức chứa phân loại cấp II;

ngăn ngừa - Trụ sở hành chính cơ quan cấp tỉnh, thành
hậu quả
phố, các công trình trọng yếu của các tỉnh,
động đất,

thành phố đóng vai trò đầu mối nh-: Công
nếu bị sụp

trình mục I-2.đ, I-2.g, I-2.h có nhịp, diện tích sử

đổ gây tổn

dụng phân loại cấp I, II;

thất lớn về
ng-ời và
tài sản

- Các hạng mục quan trọng, lắp đặt các thiết bị
có giá trị kinh tế cao của các nhà máy thuộc

1,00


-13-

H s tm

Mc quan

cụng trỡnh

trng

quan trng

I

công trình công nghiệp mơc II-1 ®Õn II-4, tõ II6 ®Õn II-8; tõ II-10 đến II-12, công trình năng
l-ợng mục II-9.a, II-9.b; công trình giao thông
III-3, III-5; công trình thuỷ lợi IV-2; công trình
hầm III-4; công trình cấp thoát n-ớc V-1 tất cả
thuộc phân loại cấp I, II;
- Các công trình quốc phòng, an ninh;
- Nhà cao tầng cao từ 9 tầng đến 19 tầng, công
trình dạng tháp cao từ 100 m đến 200 m.
III

Công trình

- Nhà ở mục I-1, nhà làm việc mục I-2.đ, nhà

không

triển lÃm, nhà văn hoá, câu lạc bộ, nhà biểu

thuộc mức

diễn, nhà hát, rạp chiếu bóng, rạp xiếc phân

độ đặc

loại cấp III;

biệt và

0,75

- Công trình công nghiệp mục II-1 ®Õn II-4, tõ II-

møc ®é I,

6 ®Õn II-8; tõ II-10 đến II-12 phân loại cấp III

II, IV

diện tích sử dụng từ 1000 m2 đến 5000 m2;
- Nhà cao từ 4 tầng đến 8 tầng, công trình dạng
tháp cao từ 50 m đến 100 m;
- T-ờng cao hơn 10 m.

IV

Công trình

- Nhà tạm : cao không quá 3 tầng;

có tầm

- Trại chăn nuôi gia súc 1 tầng;

quan trọng
thứ yếu
đối với sự
an toàn
sinh mạng

- Kho chứa hàng hoá diện tích sử dụng không
quá 1000 m2
- X-ởng sửa chữa, công trình công nghiệp phụ
trợ; thứ tự mục II-1 đến II-4, từ II-6 đến II-8; từ II10 đến II-12 phân loại cấp IV;

Không yêu
cầu tÝnh
to¸n
kh¸ng
chÊn


-14-

H s tm

Mc quan

cụng trỡnh

trng

quan trng
I

con ng-ời

- Công trình mà sự h- hỏng do động đất ít gây
thiệt hại về ng-ời và thiết bị quý giá.

Ghi chU: Công trình øng víi mơc cã m· sè kÌm theo xem chi tiÕt
trong Phơ lơc G.
2.2 Tính tải trọng gió:
2.2.1 Phần tĩnh:
- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao Z so với
mốc chuẩn được xác định theo cơng thức:
W=W0 *k*c*n*B*h (đơn vị: lực)
trong đó:
•

W0: Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng ( bảng 2.4).

•

k: Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng
địa hình (bảng 2.5).

•

c: Hệ số khí động ( gió đẩy: c= +0,8 gió hút c= -0,6).

•

n: Hệ số tin cậy của tải trọng gió (lấy là 1,2).

•

B: Bề rộng cơng trình, tính theo cả 2 phương X và Y.

•

h: Bề mặt đón gió theo từng tầng của cơng trình.

Bảng 2.4. Phân vùng áp lực gió theo TCVN 2737-1995
Vùng

Ảnh hưởng bão

Áp lực gió W0
(daN/m2)

IA

Không

65

IIA

Yếu

83

IIB

Khá mạnh

95

IIIA

Yếu

110


-15-

IIIB

Mạnh

125

IVB

Rất mạnh

155

VB

Rất mạnh

185

- Khu vực IA: gồm các tỉnh vùng rừng núi phía Bắc như Cao Bằng, Hà Giang,
Lai Châu, Lạng Sơn, Lào Cai, Sơn La, Tuyên Quang, Yên Bái, các tỉnh vùng cao
nguyên Trung bộ như Công Tum, Gia Lia, Đắc Lak, Lâm Đồng; các tỉnh phía tây

Nam Bộ như An Giang, Đồng Tháp, Đồng Nai, Đồng Tháp,…
- Khu vực IIA: gốm thành phố Hồ Chí Minh, Khánh Hịa, và các tỉnh miền
Đông Nam Bộ như Bà Rịa Vũng Tàu, Bến Tre, Cần Thơ, Bạc Liêu,Cà Mau,…
- Khu vực IIB: gồm thành phố Hà Nội, các tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh, Hà Tây,
Hải Dương, Hưng n, Hịa Bình.. và một số các tỉnh đồng bằng miền trung như
Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam,…
- Khu vực IIIA: các đảo như Phú Quý, Phú Quốc, Côn Sơn,…
- Khu vực IIIB: một số vùng của các tỉnh đồng bằng bắc bộ như Hải Dương,
Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình,…
- Khu vực IVB: Hải Phòng, một số vùng ven biển Bắc Bộ và Trung Bộ như Hà
Nam, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa, Hà Tĩnh,..
- Khu vực VB: khu vực ngồi hải đảo như Hồng Sa,…
Bảng 2.5. Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình
Dạng địa

A

B

C

3

1,00

0,80

0,47

5

1,07

0,88

0,54

10

1,18

1,00

0,66

15

1,24

1,08

0,74

20

1,29

1,13

0,80

30

1,37

1,22

0,89

hình/ độ cao
Z


-16-

40

1,43

1,28

0,97

50

1,47

1,34

1,03

60

1,51

1,38

1,08

80

1,57

1,45

1,18

100

1,62

1,51

1,25

150

1,72

1,63

1,40

200

1,79

1,71

1,52

250

1,84

1,78

1,62

300

1,84

1,84

1,70

350

1,84

1,84

1,78

>= 400

1,84

1,84

1,84

- Địa hình dạng A: là địa hình trống trải, khơng có hoặc có rất ít vật cản cao
khơng quá 1,5m ( bờ biển thoảng, mặt song hồ lớn, đồng muối, cánh đồng khơng có
cây cao…)
- Địa hình dạng B : là địa hình tương đối trống trải, có mật số vật cản thưa thớt
cao không quá 10m ( vùng ngoại ơ ít nhà, thị trấn, làng mạc, rừng thưa hoặc rừng non,
vùng trơng cây thưa…)
- Địa hình dạng C : là địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao
từ 10m trở lên ( trong thành phố, vùng rừng rậm…)
Cơng trình được xem là thuộc dạng địa hình nào nếu tính chất dạng địa hình đó
khơng thay đổi trong khoảng 30h khi h<60m và 2km khi h >60m tính từ mặt đón gió
của cơng trình, h là chiều cao cơng trình.
- Nếu độ cao Z khơng có trong bảng, thì ta nội suy theo phương pháp tuyến tính
Ví dụ:
Dạng địa hình : A
Độ cao Z: 7 (khơng có trong bảng)
Z (5) -> k = 1,07
Z (7) -> k=?

Z(10) -> k= 1,18
k = 1,18 – (((1,18 – 1,07)/(10-5)) * (10-7)) = 1,114


-17-

2.2.2 Phần động:
Tính cho các cơng trình tháp, trụ, ống khói, cột điện, thiết bị dạng cột, hàng
lang băng tải các giàn giá lộ thiên, các nhà nhiều tầng cao hơn 40m, các khung ngang
nhà cơng nghiệp 1 tầng có độ cao trên 36m và tỉ số độ cao trên nhịp >1,5.
•

So sánh f1 và f L
– f1 là tần số. Trong bảng [Modal participating mass ratios], có cột Period
(là chu kỳ) ta lấy 1/Period ta được tần số.
– fL: Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng
Bảng 2.6. Giá trị giới hạn cảu tần số dao động riêng

TH1: f1>fL:

Wpj= Wj * δj * υ
Trong đó:
– Wj: giá trị tiêu chuẩn thành phần tỉnh của gió tác dụng lên phần thứ j
của cơng trình)
Wj=W0*K(zj)*c
– δj: hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao ứng với phần thứ j của
cơng trình (tra bảng 2.7)
– υ: hệ số tương quan không gian( tra bảng 2.8, 2.9 )
Bảng 2.7. Hệ số áp lực động

-18-

Bảng 2.8. Các tham số ρ và χ

Bảng 2.9. Hệ số tương quan không gian


-19-

TH2: f1So sánh fs
Wp(ji)= Mj* ξj*ψj*yji
Trong đó:
– Mj: Khối lượng tập trung của phần cơng trình thứ j( tra trong bảng
Center Mass Rigidify)
– yji: dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần cơng trình thứ j ứng với
dạng dao đông riêng thứ i.Lấy bằng Ux,Uy trong bảng Building mode.
– ξj: hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên, phụ
thuộc vào thông số εi và độ giảm loga của dao động. Có εi tra bảng 2.10
tìm được ξ.

i 

  W0
940  fi

+ γ: hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2.
+ W0: Giá trị áp lực của gió.

+ fi: tần số dao động riêng thứ i.


-20-

Bảng 2.10. Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i

– Ψi: hệ số được xác định bằng cách chia cơng trình thành n phần, trong
phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như là khơng đổi.