BÀI TẬP THỰC HÀNH Cho công trình trụ sở văn phòng 5 tầng như hình vẽ dưới, yêu cầu xác định tác động động đất lên công trình theo tiêu chuẩn Thiết kế công trình chịu động đất TCVN 9386:
Trang 1Chương 2 BÀI TẬP THỰC HÀNH Cho công trình trụ sở văn phòng 5 tầng như hình vẽ dưới, yêu cầu xác định tác động động đất lên công trình theo tiêu chuẩn Thiết kế công trình chịu động đất TCVN 9386: 2012
Biết công trình làm bằng BTCT có cấp độ bền B25, chiều dày sàn 0,12m; xây dựng trên loại nền A, ở vùng động đất có agR= 0,1g (m/s2)
MẶT BẰNG KẾT CẤU
MẶT ĐỨNG KHUNG ĐỊNH HÌNH
Trang 2BÀI GIẢI Bước 1: Xác định chu kỳ dao động riêng T1
Theo công thức (4.6) trong tiêu chuẩn TCVN 9386 ta có:
4 / 3
1 CH
Theo đề bài, đây là khung BTCT, làm việc không gian nên Ct=0,075, chiều cao công trình H=20m, thay vào công thức (1)
T 0,075x203 / 4 0,71 s
Bước 2: Xác định điều kiện áp dụng
Nền loại A, theo bảng 3.2 trong tiêu chuẩnTCVN 9386 => S=1; TB=0,15 (s); TC=0,4 (s); TD=2 (s);
s
s x
T s
0 , 2
6 , 1 4 , 0 4 4 71 , 0
Nhà đối xứng cả mặt bằng và mặt đứng, kết hợp với điều kiện (2) theo tiêu chuẩn TCVN 9386
ta áp dụng được phương pháp tĩnh lực ngang tương đương
Bước 3: Xác định tung độ của phổ thiết kế Sd(T1)
Theo công thức (3.15) trong tiêu chuẩn TCVN 9386 khi TC=0,4 < T1=0,71<TD=2 ta có
g
C g
d
a T
T q S a T S
5 , 2
- Xác định gia tốc nền thiết kế ag
gR I
Nhà 5 tầng, tra phụ lục E, ta có hệ số tầm quan trọng I=0,75 kết hợp đề bài cho agR=0,1g thay vào công thức 4
ag 0,75x0,1g0,736m/s2
- Xác định hệ số ứng xử q
w
k q
Chọn cấp dẻo kết cấu trung bình, đây là hệ khung nhiều tầng, theo bảng 5.1 trong tiêu chuẩn TCVN 9386 ta có q0=3α0/α1=3x1,3=3,9
Trang 3Với hệ khung, hệ số phản ánh phá hoại thường gặp kw được lấy bằng 1, thay q0 và kw vào công thức (5) ta có q=3,9
=0,2 => βag=0,2x0,736=0,15 (m/s2)
Thay ag, S và q vào công thức (3) ta có
71 , 0
4 , 0 9 , 3
5 , 2 1 736 ,
T
Bước 4: Xác định lực cắt đáy Fb
T m
S
- Nhà trên 2 tầng, theo TCVN 9386, hệ số hiệu chỉnh λ=1
- Tính khối lượng của từng tầng
i i E i
Gi là tải trọng thường xuyên (tĩnh tải của tầng thứ i) = Trọng lượng (sàn+dầm+cột)/g
G1=G2=G3=G4=G5=6x40,5x16,5/g+25[16,5x40,5x0,12+4x0,22x0,4x40,5+10x0,25(0,35x4,5+ 0,5x6x2) +0,25x0,25x3,55x40]/g= 7066/g (kN.s2/m)
Hệ số tổ hợp xét tới khả năng tác động của hoạt tải
Tra bảng 4.2 khi các tầng được sử dụng đồng thời => =0,8
Tra bảng 3.4 2i=0,3 khu vực văn phòng và 2i=0 với mái
Ei =0,8x0,3=0,24 cho tầng 1-4, tầng mái Ei =0
Tra bảng hoạt tải sử dụng theo TCVN 2737:95, Qi=2 kN/m2,
Thay các giá trị Gi, Qi, và Ei vào (8) tính được khối lượng cho từng tầng mi
Fb = 0,266x36613,2/gx1 = 973,91 KN
Bước 5: Phân phối lực cắt đáy cho các tầng
i i
i i b i
m z
m z F
Thứ
tự mKhối lượng i (kN.s2/m) zi zimi Fb (kN) Fi (kN)
1 (7066+16,5x40,5x16,5x0.24x2)/g
= 7386,8/g
4 29547,2/g
973,91 KN
64,93
Trang 43 7386,8/g 12 88641,6/g 194,78
