Tính toán tải trọng gió động Xác định dao động công trình Để tính tải trọng gió động tác dụng lên công trình, ta cần phải tìm dạng dao động công trình Theo kết tính toán dạng dao động phần mềm Etabs9.7.2 ta bảng dạng dao động công trình sau Mode 10 11 12 Period UX UY 1.942216 70.3471 0.3816 1.61404 0.3234 46.8839 1.552292 0.0879 22.4455 0.548146 10.807 0.0596 0.492408 0.4718 0.8599 0.424256 0.0017 12.0468 0.277893 1.4933 0.0779 0.258279 1.8522 0.0745 0.213242 0.0002 2.6879 0.198953 0.7008 0.0157 0.186157 0.7841 0.0194 0.159604 0.0004 1.9107 - Xét dao động công trình theo phương ox: Từ kết phân tích chương trình tính toán ta có Mode dao động theo phương ox bao gồm: Các dạng dao động theo phương x Mode T f 1,94 0,52 0,54 1,85 - Xét dao động công trình theo phương oy: Từ kết phân tích chương trình tính toán ta có Mode dao động theo phương oy bao gồm: Các dạng dao động theo phương y Mode T 1,6 1,55 0,42 f 0,62 0,64 2,38 * Theo TCVN 2737-1995 công trình bêtông cốt thép gạch đá ta có: δ=0,3 fL= 1,3 Trong dao động công trình theo phương ox oy ta xét thấy: - Xét dao động công trình theo phương ox, cần kể đến ảnh hưởng dao động fx = 0,52 (Hz) - Xét dao động công trình theo phương oy, dao động cần tính toán f1y =0,62 (Hz) f2y=0,64 (Hz) (nhỏ fL= 1,3) Khi giá trị tiêu chuẩn thành phần động tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j dạng dao động thứ i xác định theo công thức: WP (ij ) = M j × ξi ×ψ i × yi j Trong đó: - M j : khối lượng tầng thứ j (kN) - ξi: hệ số động lực với dạng dao động thứ i phụ thuộc vào độ giảm lôga γ × Wo dao động δ = 0,3 thông số ε i = 940 × fi Trong đó: - γ : hệ số tin cậy tải trọng gió, lấy 1,2 - W0: giá trị áp lực gió lấy theo đồ phân vùng gió Wo=950N/m2 - fi : tần số dao động riêng thứ i - yji: dịch chuyển ngang trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i, không thứ nguyên - ψi : hệ số xác định theo công thức: n ∑W Fj ψi = × y ji j =1 n ∑M j × ( y ji )2 j =1 Trong đó: - WFj - giá trị tiêu chuẩn thành phần động tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j công trình, ứng với dạng dao động riêng khác kể đến ảnh hưởng ''xung vận tốc gió'': WFj = Wj × ζ i ×ν × S J Trong đó: - W j giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh áp lực gió, tác dụng lên phần j công Wj = W0 ×k×c - Sj diện tích đón gió tầng thứ j - ζi hệ áp lực động tải trọng gió độ cao z ứng với phần thứ j công trình Tra bảng-8 TCVN2737-1995 - ν hệ số tương quan không gian áp lực động tải trọng gió xác định phụ thuộc vào tham số ρ , χ dạng dao động Xác định thành phần động tải trọng gió theo phương ox oy trình: Bảng khối lượng chuyển dịch tầng ứng với dạng dao động theo phương X : Story Diaphragm T1 D1 T.LUNG DLUNG T2 D2 T3 D3 T4 D4 T5 D5 T6 D6 T7 D7 T8 D8 T9 D9 T10 D10 T11 D11 T12 D12 AP MAI DAPMAI MAI DMAI Mode 1 1 1 1 1 1 1 UX 0.0008 0.002 0.0031 0.0043 0.0056 0.0069 0.0081 0.0093 0.0104 0.0114 0.0123 0.0131 0.0139 0.0146 MassX 791.4756 758.6587 777.8019 855.4621 855.4621 855.4621 855.4621 855.4621 855.4621 855.4621 855.4621 855.4621 855.4621 859.2984 369.3021 Theo phương X: có fx = 0,52 (Hz) ε1 = γ × Wo = 1, × 950 = 0,07 (1) 940 × 0,52 940 × f1 Từ kết (1) tra đồ thị, phép nội suy ta xác định ξ= 1,65 Gió theo phương trục X, tra bảng hình vẽ ta có: ρ =B =23.2m χ = H = 49 m Từ bảng TCXDVN 229 – 1999 ta nội suy giá giá trị ν1 = 0,71 Hệ số ζi nội suy với dạng địa hình “B” cho mức sàn Tính toán gió động cho sàn tầng 12 Chiều cao tính toán tầng 12 : 3,3m Cos sàn tầng 12 : +41,1m Bề rộng đón gió :23,2m Tra bảng hệ số: k=1,287 Hệ số áp lực động: ζi =0,428 Diện tích đón gió tầng 12 : S12 = D32 h12 + háp mái = 23, 2.3,3 = 76,56(m ) giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh áp lực gió W j = W0 k c = 0,95.1,287.(0,6 + 0,8) = 1,71( KN / m2 ) WFj = Wj ζ i ν S J = 1,71.0,428.0,71.76,56 = 39,78( KN ) 36 ∑W ψi = Fj × y ji j =1 36 ∑M j =1 = 4, j × ( y ji ) Giá trị tiêu chuẩn thành phần động tải trọng gió tác dụng lên tầng 32: WP (ij ) = M j × ξi ×ψ i × yi j = 855,5 × 1,65 × 4,585 × 0,0131 = 84,77( KN ) Giá trị tính toán thành phần động tải trọng gió tác dụng lên tầng 32: W tt = WP (ij ) × γ × β = 84,77 × 1,2 × = 101,7( KN ) Tính toán tương tự ta có: Tải trọng theo phương Ox mode 1: Tải trọng theo phương Ox (mode1) Tầng Ht (m) zj (m) T lửng tầng tầng tầng tầng tầng tầng tầng tầng tầng 10 tầng 11 tầng 12 áp mái mái 3.9 3.3 4.2 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 4.6 3.9 7.2 11.4 14.7 18 21.3 24.6 27.9 31.2 34.5 37.8 41.1 44.4 49 bề rộng đón gió (m) 20 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 23.2 16.4 Sj (m2) Wj KN/m2 ζj ν WFj (KN) yji Mj (KN) yjiWFj y2jiMj Ψi ξi Wp(ji) (KN) Wtt (KN) 72 87 87 76.56 76.56 76.56 76.56 76.56 76.56 76.56 76.56 76.56 91.64 37.72 1.11 1.24 1.36 1.43 1.48 1.52 1.56 1.60 1.63 1.66 1.69 1.71 1.74 1.77 0.52 0.5 0.48 0.47 0.46 0.46 0.45 0.45 0.44 0.44 0.43 0.43 0.43 0.42 0.72 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.73 29.80 38.55 40.47 36.68 37.15 37.57 38.18 38.72 39.12 39.40 39.57 39.82 48.14 20.62 0.001 0.002 0.003 0.004 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 0.011 0.012 0.013 0.014 0.015 758.7 777.8 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 859.3 369.3 0.02 0.08 0.13 0.16 0.21 0.26 0.31 0.36 0.41 0.45 0.49 0.52 0.67 0.30 0.000 0.003 0.008 0.016 0.027 0.041 0.056 0.074 0.093 0.111 0.129 0.147 0.166 0.079 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58 4.58 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 1.65 4.59 11.77 20.06 27.83 36.24 44.65 52.42 60.18 67.30 73.77 79.60 84.77 90.36 40.79 5.51 14.12 24.07 33.39 43.49 53.58 62.90 72.22 80.76 88.53 95.52 101.73 108.43 48.95 Tải trọng theo phương Oy (mode2) Tầng Ht (m) zj (m) T lửng tầng tầng tầng tầng tầng tầng tầng tầng tầng 10 tầng 11 tầng 12 áp mái mái 3.9 3.3 4.2 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 4.6 3.9 7.2 11.4 14.7 18 21.3 24.6 27.9 31.2 34.5 37.8 41.1 44.4 49 bề rộng đón gió (m) 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 Sj (m2) Wj KN/m2 ζj ν WFj (KN) yji Mj (KN) yjiWFj y2jiMj Ψi ξi Wp(ji) (KN) Wtt (KN) 127.8 133.1 133.1 117.2 117.2 117.2 117.2 117.2 117.2 117.2 117.2 117.2 140.2 81.65 1.11 1.24 1.36 1.43 1.48 1.52 1.56 1.60 1.63 1.66 1.69 1.71 1.74 1.77 0.52 0.5 0.48 0.47 0.46 0.46 0.45 0.45 0.44 0.44 0.43 0.43 0.43 0.42 1 1 1 1 1 1 1 73.46 83.09 87.22 79.06 80.08 80.96 82.29 83.46 84.31 84.91 85.28 85.83 103.76 61.13 -0.001 -0.002 -0.003 -0.004 -0.005 -0.006 -0.007 -0.007 -0.008 -0.009 -0.010 -0.011 -0.012 -0.013 758.7 777.8 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 859.3 369.3 -0.04 -0.13 -0.23 -0.28 -0.36 -0.45 -0.53 -0.62 -0.71 -0.78 -0.85 -0.93 -1.23 -0.76 0.000 0.002 0.006 0.010 0.017 0.026 0.036 0.047 0.060 0.072 0.086 0.100 0.122 0.058 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 -12.31 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 1.55 8.69 23.75 42.44 57.14 73.46 89.79 106.11 120.80 137.13 150.19 163.25 176.31 195.14 88.09 10.42 28.50 50.93 68.56 88.15 107.74 127.33 144.96 164.55 180.23 195.90 211.57 234.16 105.71 Tải trọng theo phương Oy (mode3) Tầng Ht (m) zj (m) T lửng tầng tầng tầng tầng tầng tầng tầng tầng tầng 10 tầng 11 tầng 12 áp mái mái 3.9 3.3 4.2 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 4.6 3.9 7.2 11.4 14.7 18 21.3 24.6 27.9 31.2 34.5 37.8 41.1 44.4 49 bề rộng đón gió (m) 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 35.5 Sj (m2) Wj KN/m2 ζj ν WFj (KN) yji Mj (KN) yjiWFj y2jiMj Ψi ξi Wp(ji) (KN) Wtt (KN) 127.8 133.1 133.1 117.2 117.2 117.2 117.2 117.2 117.2 117.2 117.2 117.2 140.2 81.65 1.11 1.24 1.36 1.43 1.48 1.52 1.56 1.60 1.63 1.66 1.69 1.71 1.74 1.77 0.52 0.5 0.48 0.47 0.46 0.46 0.45 0.45 0.44 0.44 0.43 0.43 0.43 0.42 1 1 1 1 1 1 1 73.46 83.09 87.22 79.06 80.08 80.96 82.29 83.46 84.31 84.91 85.28 85.83 103.76 61.13 0.000 0.001 0.002 0.002 0.003 0.004 0.004 0.005 0.006 0.007 0.007 0.008 0.008 0.009 758.7 777.8 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 855.5 859.3 369.3 0.03 0.09 0.14 0.17 0.23 0.30 0.36 0.43 0.49 0.55 0.61 0.67 0.81 0.54 0.000 0.001 0.002 0.004 0.007 0.012 0.017 0.022 0.029 0.036 0.044 0.052 0.052 0.029 17.65 17.65 17.65 17.65 17.65 17.65 17.65 17.65 17.65 17.65 17.65 17.65 17.65 17.65 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 1.6 8.57 24.17 38.66 53.16 70.08 89.41 106.33 123.24 140.16 157.07 173.99 188.49 189.33 91.80 10.29 29.00 46.40 63.80 84.09 107.29 127.59 147.89 168.19 188.49 208.78 226.18 227.20 110.16