Luận Văn Thiết kế công trình chịu tác động của tải trọng động đất bằng ETABS version 9

Thiết kế công trình chịu tác động của tải trọng động đất bằng ETABS version 9

1. Các khái niệm cần lưu ý:
1.1. Khối lượng, m:
Theo định luật Newton, lực F = m x a. Khối lượng m  F  gia tốc a = 1 m/s2.
1.2. Bậc tự do, DOF:
Có hai loại sau: MDOF, hệ nhiều bậc tự do; SDOF, hệ một bậc tự do.
1.3. Tần số dao động tự nhiên và mode dao động tự nhiên (Natural Frequency, dao động mà công trình có được do trọng lượng bản thân của nó, không có sự tác động của tải trọng ngoài)

2. Các bước thực hiện:
2.1. Khai báo nguyên vật liệu, Material properties:
Bêtông: Khối lượng riêng, Mass per Unit volume :  =  / g = 2,5 / 10 = 0,25.
Lý do phải khai báo mục này vì ta có chu kỳ dao động T được tính bằng , do đó nếu công trình không có khối lượng riêng m, hoặc giá trị m rất nhỏ dẫn tới giá trị k rất lớn  giá trị T mà ta có được rất bé. Như vậy, người thiết kế dễ nhầm lẫn công trình của mình đã đạt đủ độ cứng, và chu kỳ T có được đã nằm trong phạm vi giới hạn. Do vậy, mục Mass per Unit volume bắt buộc phải khai báo khi tính toán phân tích động lực.
2.2. Khối lượng tham gia tính dao động:
Khối lượng đà, dầm, cột, sàn, vách  ETABS tự tính toán;
Khối lượng hoàn thiện, khối lượng tường, một phần hoạt tải  người thiết kế tính toán.
Theo tiêu chuẩn Mỹ, phần khối lượng tham gia tính dao động là TT + 0,5 HT toàn phần. Theo tiêu chuẩn VN, giá trị tương ứng là TT + 0,8 HT dài hạn. Cả hai cách tính này đều cho giá trị tương đương. Ví dụ: Theo TCVN 2737:1995, tải trọng toàn phần tác dụng lên sàn theo bảng tra là 200 daN/m2 , trong đó phần dài hạn là 130 daN/m2 phần ngắn hạn là 70 daN/m2. Theo TCVN, HTDH x 0,8 = 130 x 0,8 = 104 daN/m2; theo TC Mỹ, HTTP x 0,5 = 200 x 0,5 = 100 daN/m2. Như vậy, để thống nhất, ta áp dụng hệ số giảm tải cho hoạt tải được nêu trong TC 229:1999 là 50% cho công trình có kể đến người và trang thiết bị.
2.3. Khối lượng tập trung M:
Phân tích phẳng: M = m x S
trong đó: m – khối lượng phân bố, ;
S – diện tích sàn.
Thông thường, giá trị q = 9 ~ 14 kN/m2 (1 T = 10 kN), thường chọn q = 10 ~ 11 kN/m2