Bài giảng môn học tải trọng và tác động chương 2 tính toán các dạng tải trọng và tác động

Tính toán xác định tải trọng tác dụng lên công trình Tính toán xác định tải trọng tác dụng lên công trình :: 2.1.6 Tính toán tải khung Tải trọng tác dụng lên khung gồm : v Tĩnh tải v Hoạ

Trang 2

1

các cấu kiện sàn, cầu thang, dầm cột (nếu tính khung

phẳng) ; tĩnh tải và hoạt tải sàn, cầu thang (tính khung

không gian); áp lực địa tĩnh do trọng lượng bản thân

đất…

áp lực ngang của đất lên kết cấu …

+14.400 +18.000 +21.350

Trang 3

+14.400 +18.000 +21.350

- LÁT GẠCH CERAMIC 300x300

- TRÁT MASTIC SƠN NƯỚC MÀU TRẮNG

+14.400 +18.000 +21.350

+10.800

N T 30

Trang 4

250 250 64600

500 3050

250 250 64600

+7.220

S2 S3

500 750 1900 750 500 750 1900 750 500 750 1900 750 500 750 1900 750 500 750

3050 500

N4

Nb1 +10.820

PHÒNG HỌC

DT :51,48m2

S2 S3

Trang 5

500 750 1900 750 500 750 1900 750 500 750 1900 750 500 750 1900 750 500 750

3050 500

N4

Nb1 +10.820

PHÒNG HỌC

DT :51,48m2

S2 S3

S13 S8

Sàn toilet Sàn nhà kho Sàn phòng học Sàn hành lang, sảnh

Ký hiệu chức năng của các ô sàn:

D7a D11b D11c

D7b D7c

v Xác định tĩnh tải , hoạt tải của từng loại sàn?

Ghi chú : căn cứ vào chức năng sàn, xác định hoạt tải dài

hạn, ngắn hạn và tồn phần)

Trang 6

S3 S3

S3

D2 D2

D3 D3 D3 D3

D3 D3 D3

D3 D3 D3 D3 D3

910 910

Trang 7

CAO ĐỘ HOÀN THIỆN

SÀN VỆ SINH

VỮA TÔ TRẦN M75 D10

GẠCH CERAMIC NHÁM 200x200, MÀU SẪM.

LỚP BÊ TÔNG GẠCH VỠ D20 ĐAN BTCT(XEMBVKC)

Trang 8

CAO ĐỘ HOÀN THIỆN (+3.620)

SÀN NHÀ KHO

GẠCH CERAMIC BÓNG MỜ 300 x 300

LỚP HỒ TÔ TRẦN M.75 D.15 SÀN BTCT XEM BẢN VẼ KẾT CẤU TRẦN TRÉT MASTIC SƠN NƯỚC MÀU TRẮNG LỚP HỒ LÓT M.75 Dmin20 DỐC 2% VỀ PHÍA CỬA

N4

Trang 9

HƯ sè v-ỵt t¶i

TT tÝnh to¸n

Chương 2 : Tính tốn các dạng tải trọng và tác động

NỀN BỤC GIẢNG TẦNG LẦU

LỚP HỒ TÔ TRẦN M.75 D.15 LỚP BÊTÔNG GẠCH VỠ M.75

Trang 10

HÖ sè v-ît t¶i

TT tÝnh to¸n

2 Tính toán xác định tải trọng tác dụng lên công trình Tính toán xác định tải trọng tác dụng lên công trình ::

2.1.4 Tính toán tải cầu thang

24 23 21 19 17 15 13 9 7 5 3 1

48 47 45 43 41 39 37 33 31 29 27 25

Trang 11

2

2 Tính tốn xác định tải trọng tác dụng lên cơng trình Tính tốn xác định tải trọng tác dụng lên cơng trình ::

2.1.4 Tính tốn tải cầu thang

MÀU TRẮNG XÁM PHA HẠT ĐEN 10% D.8

DẠ THANG TRÉT MASTIC SƠN NƯỚC MÀU VÀNG KEM

BẢN THANG BTCT XEM BVCT KẾT CẤU CẦU THANG LỚP HỒ TÔ TRẦN M.75 D.15

NỀN THANG TÔ ĐÁ MÀI LỚP HỒ LÓT M.75 D.20 BẬC THANG XÂY GẠCH ĐINH VỚI VỮA XM MÁC 75

Chương 2 : Tính tốn các dạng tải trọng và tác động

2

2.1.4 Tính tốn tải cầu thang

C¸c líp dµy lípChiỊu γ TT tiªu chuÈn v-ỵt t¶iHƯ sè TT tÝnh to¸n

Trang 12

2

2.1.4 Tính toán tải cầu thang

24

Chương 2 : Tính toán các dạng tải trọng và tác động

2

2.1.5 Tính toán tải tác dụng lên dầm

Tải tác dụng lên dầm gồm :

v Tĩnh tải :

§ Trọng lượng bản thân dầm

§ Tải trọng do các ô sàn truyền lên dầm

§ Tải trọng do tường xây trên dầm (nếu có)

v Hoạt tải : do các ô sàn truyền lên dầm

Trang 13

2

2.1.5 Tính tốn tải tác dụng lên dầm

SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI CỦA SÀN LÊN DẦM TRỤC C LẦU 2 ĐIỆN HÌNH

3900 3900 3900 3900 3900 1800 5100 1800

3900 3900 3900 3900 3600 4600 4700

S9

S11 S7 D7b

3900

S10

S5a S5b S3

S9 S2

S9 S5a S5b

S9

S9 S5a S5b

S9 S9 S5a S5b

1500 1500 1500 1500

2.1.5 Tính tốn tải tác dụng lên dầm

1500

BẬC XÂY GẠCH THẺ VỮA M75

LỚP BT ĐÁ 40 x 60 M75 , D100

LỚP CÁT TÔN NỀN

LỚP VỮA LÓT M75 , D 20

MẶT BẬC TRÁT ĐÁ MÀI MÀU TRẮNG D= 10

MẶT ĐẤT TỰ NHIÊN

300

.VỮA XM M=75 D =15 XÂY TƯỜNG GẠCH ỐNG D=200 QUÉT VÔI 1 NƯỚC LÓT 2 NƯỚC MÀU VỮA XM M=75 D =15

QUÉT VÔI 1 NƯỚC LÓT 2 NƯỚC MÀU

Trang 14

2

2 Tớnh toỏn xỏc định tải trọng tỏc dụng lờn cụng trỡnh Tớnh toỏn xỏc định tải trọng tỏc dụng lờn cụng trỡnh ::

2.1.5 Tớnh toỏn tải tỏc dụng lờn dầm

.VệếA XM M=75 D =15.XAÂY TệễỉNG GAẽCH OÁNG D=100.VệếA XM M=75 D =15

.GAẽCH OÁP TệễỉNG 200x250

28

Chương 2 : Tớnh toỏn cỏc dạng tải trọng và tỏc động

2

2 Tớnh toỏn xỏc định tải trọng tỏc dụng lờn cụng trỡnh Tớnh toỏn xỏc định tải trọng tỏc dụng lờn cụng trỡnh ::

2.1.5 Tớnh toỏn tải tỏc dụng lờn dầm

* T-ờng xây gạch đặc dày 200 Cao: 3.6 (m)

dày lớp γ TT tiêu chuẩn v-ợt tảiHệ số TT tính toán

* T-ờng xây gạch đặc dày 100 Cao: 1.45 (m)

Các lớp dày lớpChiều γ TT tiêu chuẩn v-ợt tảiHệ số TT tính toán

Trang 15

2

2.1.5 Tính toán tải tác dụng lên dầm

2

2.1.5 Ví dụ

Xác định tải tác dụng lên dầm trục A biết, cấu tạo sàn như hình

bên dưới, đây là công trình văn phòng làm việc ; tường dày 100

mm (và 2 lớp trát dày 30mm) , cao 3.5 m

Trang 16

2

2.1.6 Tính toán tải khung

+ 1 4 4 0 0

+ 1 0 8 0 0 + 1 8 0 0 0

Tải trọng tác dụng lên khung gồm :

v Tĩnh tải

v Hoạt tải do người, đồ vật …

v Hoạt tải gió : gồm 2 thành phần tĩnh và động (hướng dẫn

chi tiết ở nội dung sau.)

Xác định như các bước trên

Trang 17

2

Các lưu ý: chọn sơ bộ tiết diện cột theo phương pháp diện

Lực tập trung tác dụng lên nút khung là do dầm dọc tác

dụng lên cột = phản lực dầm dọc tác dụng lên dầm ngang.

Trang 18

2

Tính toán tải gió

v Vận tốc gió : đặc trưng cho 2 hiện tượng (vận tốc trung

bình không thay đổi của gió và vận tốc thay đổi của

những cơn gió giật)

Tính toán tải gió

v Tải gió gồm 2 thành phần tĩnh và động : khi chiều cao

công trình h < 40m và nhà công nghiệp 1 tầng cao < 36m

thì thành phần động của tải trọng gió không cần xét đến.

Các trường hợp bất lợi của tải gió

Trang 19

§ W0: giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bảng đồ phân vùng.

§ k : hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao.

§ 10 daN/m2đối với vùng I-A

§ 12 daN/m2đối với vùng II-A và 15 daN/m2đối với vùng III-A

Trang 20

§ Địa hình B : tương đối trống trải (vùng ngoại ô…)

§ Địa hình C : địa hình bị che chắn (thành phố, rừng rậm…)

Trang 21

2

2.1.6 Xác định tải gió tác dụng lên khung công trình

Công trình ở địa phận Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dương ( địa hình I-A )

2

Trang 22

2

44

BÀI TẬP

Xác định tải tác dụng lên khung sau :

Biết rằng, công trình ở vùng 1 địa hình C, tĩnh tải sàn = 618 daN/m2; hoạt tải

sàn = 360 daN/m2; trọng lượng tường = 950 daN/m

5m

6m

Trang 23

Xác định tải tác dụng lên khung sau :

Cho biết trên dầm xây tường có lỗ cửa dày 20cm , cao 3m ; công trình là trụ sở

văn phòng làm việc Khi tính toán tường không xét đến các lớp vữa tô, trát

BÀI TẬP

Xác định tải tác dụng lên khung trục 3 sau :

Cho biết trên dầm xây tường có lỗ cửa dày 20cm , cao 3m ; tr ọng lượng sàn

lấy bằng 400 daN/m2 ; công trình là nhà ở Q3 TpHCM Khi tính toán bỏ

Trang 24

3

3 Tính toán thành phần động của tải trọng gió Tính toán thành phần động của tải trọng gió ::

Nguyên t Nguyên tắc cơ bản ắc cơ bản

v Thành Thành phần phần động động : được xác định theo các phương tương

ứng với phương tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió.

v Thành Thành phần phần động động : là lực xung của vận tốc gió và lực quán

tính của công trình gây ra ; được xác định trên cơ sở của

xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình.

v

của công trình do thành phần động gây ra ứng với từng dạng

v Bước 2 : thiết lập sơ đồ tính toán động

học Sơ đồ tính là thanh công xôn có hữu

hạn điểm tập trung khối lượng

§ Điểm tập trung khối lượng : đặt ở cao trình

trọng tâm kết cấu

§ Giá trị khối lượng tập trung = TT + 0.5HT

(xem bảng 1 hệ số chiết giảm đối với 1 số dạng

khối lượng chất tạm thời trên công trình)

Trang 25

3

Bảng hệ số chiết giảm đối với một số dạng khối

lượng chất tạm thời trên công trình

v Bước 3 : Xác định giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của

áp lực gió lên các phần của công trình.

v Bước 4 : Xác định giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán

thành phần động của tải trọng gió

v Bước 5 : Tổ hợp nội lực và chuyển vị của công trình do

thành phần tĩnh và động của tải trọng gió gây ra.

Trang 26

3

Bước 4 : Xác định giá trị tiêu chuẩn và tính toán

Xác định tần số dao động f1 (Hz) của công trình

( dựa vào các phần mềm Sap, Etabs …

hoặc công thức trang 25 TCXD 229)

2

i i

EJg f

α π

=

So sánh f1 và fL là giá trị giới hạn

của tần số dao động phụ thuộc

vào vùng áp lực gió và hệ số δ

(là độ giảm loga dao động của kết

cấu, phụ thuộc dạng kết cấu và

vật liệu chịu lực của công trình)

Giá trị fLở bảng sau

2 3

v v

Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng

3.4 4.1 5.0 5.6 5.9

δ = 0.3 : sử dụng cho công trình bê tông cốt thép có kết cấu báo che

δ = 0.15 : sử dụng cho công trình tháp, trụ thép, ống khói…

Trang 27

3

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động i :

§ Wpj: áp lực động của tải trọng gió

§ Wj: giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió

§ ζj: là hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j

của công trình, không thứ nguyên

§ ν : hệ số tương quan áp lực động của tải trọng gió ứng với dạng dao

Trang 28

3

0,517 0,486 0,457 0,429 0,414 0,403 0,395 0,381 0,371 0,364 0,358 0,353 0,343

0,754 0,684 0,621 0,563 0,532 0,511 0,496 0,468 0,450 0,436 0,425 0,416 0,398

Xác định bằng cách tra bảng hoặc sử dụng công thức (dễ thiết lập cho bảng tính excel)

( ) 0.303 0.07

10

A

z z

Cách xác định hệ tương quan không gian áp lực động ν

ν = ν1(dạng dao động thứ 1) lấy theo bảng 4

0,880,840,810,760,700,610,52

0,830,800,770,730,670,590,50

0,760,730,710,680,630,560,47

0,670,650,640,610,570,510,44

0,560,540,530,510,480,440,38

phụ thuộc kích thước mặt

đón gió

Trang 29

3

Cách xác định hệ tương quan không gian áp lực động ν

Bảng 5 – Các tham số ρ và χ

Mặt phẳng toạ độ cơ bản song song với bề mặt tính toán ρ χ

zoxzoyxoy

D0.4LD

HHL

3

Trong đó :

§ Wp(ji) : áp lực động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của công

trình ứng với dạng dao động thứ i

§ Mj: khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

§ ξj: hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i , không thứ nguyên

§ ψi: hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong

phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như là không đổi.

1

f < f < f +

Trang 30

3

Cách xác định hệ số động lực ξiứng với dạng dao động i

Đồ thị xác định hệ số động lực ξ - Đường cong 1 ( δ = 0.3) ; đường cong 2 ( δ = 0.15)

0 i

W 940f

i

γ

ε =

Trường hợp f1< fL

ξi phụ thuộc vào thông số εi

và độ giảm loga của dao động δ

Trang 31

3

Trường hợp f1< fL

Fj 1 n 2 ji j=1

W y

n ji j i

j

y M

∑

nhưng được nhân thêm với Sj để chuyển kết quả từ áp lực

thành lực

Fj j

W = W ζ νiSj

trong đó

dụng lên phần thứ j, ứng với các dạng dao động khác nhau khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió.

Giá trị tính toán thành phần động

tt

Trong đó :

§ W : là giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió,

lấy bằng Wpj hoặc Wp(ji)

§ β : là hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng

công trình ; γ là hệ số tin cậy = 1.2

Trang 32

3

Bước 5 : Xác định nội lực và chuyển vị gây ra do thành phần

tĩnh và động của tải trọng gió

Trong đó :

§ X : là thành phần lực hoặc chuyển vị do tổng tải gió gây ra

§ Xt: là thành phần nội lực hoặc chuyển vị do gió tĩnh gây ra

§ Xi đ: là thành phần nội lực hoặc chuyển vị do thành phần

động của tải trọng gió gây ra khi dao động ở dạng thứ I

§ s : số dạng dao đng tính toán

( )2 1

s

i i

Trang 33

Xác định tâm cứng công trình

Tâm cứng của công trình là điểm mà hợp lực của tải trọng

ngang đi qua đó chỉ gây cho công trình các chuyển vị thẳng còn

chuyển vị xoay bằng không ( θ = 0 ).

Ví dụ :

Xem phụ lục D trang 41 (TCXD 229:1999)

Trang 35

1.1 Định nghĩa

một lượng lớn năng lượng được giải phóng trong thời gian rất

ngắn do sự rạn nứt đột ngột trong phần vỏ hoặc trong phần áo

Chấn tâm Khoảng cách chấn tâm

Các trận động đất thường xảy ra ở độ sâu

Trang 36

72

Trang 37

73 73

Trang 38

1.3 Đánh giá sức mạnh động đất

tác động của động đất lên con người và các công trình xây

dựng tại một khu vực cụ thể nào đó , cấp giới hạn là 12

là lôgarit thập phân của biên độ cực đại A đo bằng

micro( µ m) ghi được tại điểm cách chấn tâm 100 km bằng

một địa chấn kế xoắn do H.O Wood và J.Anderson thiết kế.

v T ĩnh lực ngang tương đương : tác động động đất lên công

trình được mô phỏng dưới dạng các tĩnh lực ngang, được

quy thành lực tập trung tại móng sau đó phân phối theo

phương đứng cho các tầng nhà

v Điều kiện áp dụng: cho các nhà và công trình mà phản ứng

không chịu ảnh hưởng đáng kể bởi các dạng dao động bậc

cao hơn dạng dao động cơ bản trong mỗi hướng chính

Định dạng
Số trang	48
Dung lượng	2,47 MB