Tính toán khung không gian

CHƯƠNG 4 : TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN Hình 4.1 Mặt bằng bố trí dầm ,cột. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện khung Kích thước tiết diện dầm Dầm đi qua cột chọn : hd = chọn hd = 600mm với l = 8100mm. bd = chọn bd = 300mm. Dầm không đi qua cột (dầm phụ) chọn : hd = chọn hd = 500mm với l = 7200mm. bd = chọn bd = 200mm. Dầm côngxôn và dầm môi chọn : hd = chọn hd = 300mm với l = 1350mm. bd = 200mm. Do mặt bằng tầng điển hình đối xứng theo cả chiều dài và chiều rộng nên ta chỉ cần tính toán với ¼ mặt bằng tầng.Tiết diện dầm chọn được lập thành bảng 4.1 Bảng 4.1 Thống kê tiết diện dầm. Tên dầm Chiều dài dầm (m) Tiết diện dầm bxh (cm) Dầm trục số Trục 1-2 (D1) 7.2 30x60 Trục 2-3 (D2) 8.1 30x60 Trục 3-4 (D3) 2.6 30x60 Dầm trục chữ Trục C-D (D4) 3.7 30x60 Trục D-E (D5) 8.1 30x60 Trục E-F (D6) 7.1 30x60 Dầm côngxôn (DCX) 1.35 20x30 Dầm môi (DM) 4.15 20x30 Các dầm phụ còn lại (DP) 20x50 Kích thước tiết diện cột Tiết diện cột thay đổi theo chiều cao, cứ 3 tầng nthay đổi tiết diện một lần.Việc chọn sơ bộ kích thước cột (theo độ bền) được tiến hành bằng cách tính toán gần đúng. Diện tích sơ bộ của tiết diện cột có thể được chọn theo công thức sau : Trong đó : . N _ lực nén tác dụng lên cột ,được tính toán gần đúng như sau : N = mS.FS.q . q _ tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn.Chọn q = 1200 (kG/cm2). . FS _ diện tích truyền tải từ sàn lên cột. . mS _ số sàn phía trên tiết diện đang xét. . Rn _ cường độ chịu nén của bê tông cột (M300) , Rn = 130 (kG/cm2) . k _ hệ số xét đến các ảnh hưởng khác như moment uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột…Xét đến các ảnh hưởng này phụ thuộc vào kinh nghiệm của người thiết kế. k = 1.1 đối với cột giữa. k = 1.2 đối với cột biên. k = 1.3 đối với cột góc. Hình 4.2 Mặt bằng truyền tải lên cột. Tiết diện cột chọn được lập thành bảng sau : Bảng 4.2 Tiết diện cột biên C1. Tầng FS (m2) q (kG/m2) mS k Rn (kG/cm2) Fc (cm2) bc (cm) hc (cm) Fc chọn (cm2) 9,Sân thượng 22.45 1200 2 1.2 130 497 40 40 1600 6,7,8 22.45 1200 5 1.2 130 1243 45 45 2025 3,4,5 22.45 1200 8 1.2 130 1989 50 50 2500 Hầm,1,2 22.45 1200 11 1.2 130 2735 60 60 3600 Bảng 4.3 Tiết diện cột góc C2. Tầng FS (m2) q (kG/m2) mS k Rn (kG/cm2) Fc (cm2) bc (cm) hc (cm) Fc chọn (cm2) 9,Sân thượng 22.45 1200 2 1.2 130 497 40 40 1600 6,7,8 22.45 1200 5 1.2 130 1243 45 45 2025 3,4,5 22.45 1200 8 1.2 130 1989 50 50 2500 Hầm,1,2 22.45 1200 11 1.2 130 2735 60 60 3600 Bảng 4.4 Tiết diện cột giữa C3. Tầng FS (m2) q (kG/m2) mS k Rn (kG/cm2) Fc (cm2) bc (cm) hc (cm) Fc chọn (cm2) 9,Sân thượng 46 1200 2 1.1 130 934 35 35 1225 6,7,8 46 1200 5 1.1 130 2335 50 50 2500 3,4,5 46 1200 8 1.1 130 3737 60 60 3600 Hầm,1,2 46 1200 11 1.1 130 5138 75 75 5625 Bảng 4.5 Tiết diện cột giữa C4. Tầng FS (m2) q (kG/m2) mS k Rn (kG/cm2) Fc (cm2) bc (cm) hc (cm) Fc chọn (cm2) 9,Sân thượng 40.6 1200 2 1.1 130 934 35 35 1225 6,7,8 40.6 1200 5 1.1 130 2335 50 50 2500 3,4,5 40.6 1200 8 1.1 130 3737 60 60 3600 Hầm,1,2 40.6 1200 11 1.1 130 5138 75 75 5625 Bảng 4.6 Tiết diện cột biên C5. Tầng FS (m2) q (kG/m2) mS k Rn (kG/cm2) Fc (cm2) bc (cm) hc (cm) Fc chọn (cm2) 9,Sân thượng 27.8 1200 2 1.2 130 616 45 55 2250 6,7,8 27.8 1200 5 1.2 130 1540 45 60 2700 3,4,5 27.8 1200 8 1.2 130 2464 45 70 3150 Hầm,1,2 27.8 1200 11 1.2 130 3387 45 85 3825 Kích thước tiết diện vách cứng Kích thước vách cứng được thể hiện như hình dưới đây : Hình 4.3 Kích thước vách cứng. Tính toán tải trọng thẳng đứng Vì tỷ số L/B < 1,5 độ cứng khung ngang và khung dọc chênh lệch không nhiều,lúc này phải tính nội lực theo hệ khung không gian. Ta sử dụng chương trình Etabs để tính nội lực cho khung không gian. Tải trọng tính toán tác dụng lên sàn Tĩnh tải Trọng lượng bản thân của sàn đã được tính ở chương 1_Tính toán sàn tầng điển hình. Khi mô hình tính toán trong chương trình Etabs ta sẽ nhập kích thước tiết diện của sàn (dày 10cm) và được Etabs tự tính toán, vì vậy khi nhập tải trọng tác dụng lên sàn ta chỉ nhập tải trọng của các lớp hoàn thiện (lớp gạch ceramic, vữa lót, vữa trát, tải do đường ống thiết bị, lớp chống thấm, tường xây trên sàn). Tải trọng của các lớp hoàn thiện của sàn được tính bằng cách lấy thành phần tĩnh tải của sàn (đã được tính) trừ đi trọng lượng phần bê tông cốt thép(đã được nhập trong Etabs). Sàn tầng điển hình Ô sàn 1 2 3,5,7,12,13, 15,16,19,20 4 6 8 9 10 11 14,17,18 Tải trọng (kG/m2) 139 138.4 105 449.3 161.7 465.7 187 253 266 186 Sàn tầng trệt,hầm,sân thượng,mái phòng kỹ thuật Tất cả các ô sàn đều lấy g = 186 (kG/m2). Hoạt tải Sàn tầng điển hình Tải trọng phân bố đều trên sàn lấy theo TCVN 2737-1995. ptt = ptc.np (kG/m2). Trong đó : . ptc _tải trọng tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737 – 1995. . np _ hệ số vượt tải. Tra theo TCVN 2737 –1995 “Tải Trọng Và Tác Động_Tiêu Chuẩn Thiết Kế” Hoạt tải phòng ngủ,sân phơi,lôgia : ptc = 200 (kG/m2), np = 1.2 ptt = 200 x 1.2 = 240 (kGKg/m2). Hoạt tải hành lang, phòng kỹ thuật : ptc = 300 (kG/m2), np = 1.2 ptt = 300 x 1.2 = 360 (kG/m2). Hoạt tải phòng ăn,phòng khách,bếp,nhà vệ sinh,phòng tắm : ptc = 150 (kG/m2), np = 1.3 ptt = 150 x 1.3 = 195 (kG/m2). Sàn tầng trệt Tất cả các ô sàn đều lấy p = 400x1.2 = 480 (kG/m2). Sàn tầng hầm Tất cả các ô sàn đều lấy p = 750x1.2 = 900 (kG/m2). Sàn sân thượng,mái phòng kỹ thuật Tất cả các ô sàn đều lấy p = 75x1.2 = 90 (kG/m2). − Riêng ô sàn phòng kỹ thuật p = 300x1.2 = 360 (kG/m2). Tải trọng tính toán tác dụng lên dầm Trọng lượng bản thân Không cần xét đến trọng lượng bản thân của dầm vì khi mô hình tính toán trong chương trình Etabs ta sẽ nhập kích thước tiết diện của dầm và được Etabs tự tính toán. Tải trọng do tường tác dụng lên dầm tầng điển hình Tải trọng do tường tác dụng lên dầm là tải phân bố đều trên dầm : gt = gtc.nt.ht (kG/m). Trong đó : . gtc _ trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường. gtc = 330 (kG/m2) với tường 20 gạch ống. gtc = 180 (kG/m2) với tường 10 gạch ống. . nt _ hệ số vượt tải của tường, nt = 1.1 . ht _ chiều cao tường lấy bằng chiều cao tầng, ht = 3.5 (m) Với tường 20 gạch ống : gt = 330x3.5x1.1 = 1270 (kG/m). Với tường 10 gạch ống : gt = 180x3.5x1.1 = 693 (kG/m). Tải trọng do tường tác dụng lên dầm tầng hầm (đà kiềng) Tường bao quanh tầng hầm làm bằng bê tông cốt thép tác dụng lên dầm là tải phân bố đều : gt = bt.γ.nt.ht (kG/m). Trong đó : . γ _ trọng lượng riêng của bê tông, γ = 2500 (kG/m3). . nt _ hệ số vượt tải của tường, nt = 1.1 . ht _ chiều cao tường lấy bằng chiều cao tầng, ht = 3 (m) . bt _ chiều dày tường, bt = 0.2 (m) gt = 0.2x3x2500x1.1 = 1650 (kG/m). Tải trọng tác dụng lên cột Trọng lượng bản thân Không cần xét đến trọng lượng bản thân của cột vì khi mô hình tính toán trong chương trình Etabs ta sẽ nhập kích thước tiết diện của cột và được Etabs tự tính toán. Tải trọng do bể nước Đối với các cột C1 (trục 1-D), C2 (trục 1-E), C3 (trục 2-E), C4 (trục 2-D) còn chịu tải trọng do bể nước truyền vào và các tải trọng này đã được tính toán trong chương 3_Tính toán hồ nước mái. Tải trọng này do phản lực gối tựa của các dầm cao Dc1, Dc2 gây ra và có giá trị bằng N = 51361.5 (kG). Tải trọng tác dụng lên cầu thang Vì đã được tính toán trong chương 2_Tính toán cầu thang nên ở đây chỉ cần xác định lại tải trọng để thuận tiện khi nhập tải vào Etabs. Bản chiếu nghỉ Tĩnh tải do trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo : g = 458.4 (kG/m2). Hoạt tải cầu thang : ptc = 300 (kG/m2), np = 1.2 p = 300 x 1.2 = 360 (kG/m2). Bản thang Tĩnh tải do trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo và trọng lượng của lan can : g = 25+768.76 = 793.76 (kG/m2). Hoạt tải cầu thang : ptc = 300 (kG/m2), np = 1.2 p = 300 x 1.2 = 360 (kG/m2). Dầm chiếu nghỉ Trọng lượng bản thân dầm (20cmx30cm) : q =1.1´ b´h´ g = 1.1x0.2 x (0.3-0.12) x 2500 = 99 (kG/m). Tải trọng do tường xây trên dầm : q = = 0.1x1.75x1.1x1800 = 346.5 (kG/m). Cột cầu thang Chọn tiết diện cột cầu thang 30x30 (cm2). Tải trọng tác dụng lên cột cầu thang sẽ được Etabs tự tính toán. Tải trọng tác dụng lên vách cứng Không cần xét đến trọng lượng bản thân của vách cứng vì khi mô hình tính toán trong chương trình Etabs ta sẽ nhập kích thước tiết diện của vách cứng và được Etabs tự tính toán. Tính toán kết cấu mái Chọn sơ bộ kích thước tiết diện Mái là bản bê tông cốt thép có cấu tạo giống bản sàn tầng điển hình (chiều dày d = 10 cm). Tất cả các dầm chọn tiết diện 20x30 (cm). Tất cả cột phụ đỡ kết cấu dầm sàn chọn tiết diện 30x30 (cm). Tải trọng Ta chỉ cần tính toán tải trọng (các lớp hoàn thiện) tác dụng lên bản, tải trọng tác dụng lên hệ dầm sàn và cột (trọng lượng bản thân) sẽ được Etabs tự tính toán khi ta nhập kích thước tiết diện dầm, sàn, cột. Tĩnh tải Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiện sàn : g = ågi.ngi = å.ngi (1) Trong đó: . gi _ trọng lượng bản thân lớp hoàn thiện thứ i. . ngi _ hệ số vượt tải thứ i. Riêng sàn mái có thêm 3 lớp Flinkcote chống thấm. Bảng 4.7 Tính tải sàn. Các lớp cấu tạo sàn g (kG/m3) gtc (kG/m2) HSVT gtt (kG/m2) Vữa lót (dày 2cm) Lớp chống thấm Vữa trát (dày 1.5cm) Đường ống thiết bị 1800 1800 0.02 ´ 1800 = 36 0.015 ´ 1800 = 27 70 1.3 1.3 1.1 46.8 5 35.1 77 Từ (1) =>gs = å.ngi = 46.8 + 35.1 + 5 + 77 = 164 (kG/m2). Hoạt tải Tải trọng phân bố đều trên sàn lấy theo TCVN 2737-1995. ptt = ptc.np Trong đó : . ptc _tải trọng tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737 – 1995. . np _ hệ số vượt tải. Tra theo TCVN 2737 –1995 “Tải Trọng Và Tác Động_Tiêu Chuẩn Thiết Kế” Hoạt tải mái bằng bê tông cốt thép : ptc = 75 (kG/m2), np = 1.2 ptt = 75 x 1.2 = 90 (kG/m2). Tính toán tải trọng ngang Cao trình cao nhất công trình là 38.5 (m) < 40 (m) nên theo TCVN 277-1995 chỉ cần tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió cho công trình, nhưng đây là một đồ án tốt nghiệp nên ta tính toán thêm cả thành phần động của tải trọng gió cho công trình. Tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió Theo TCVN 2737-1995_Tải trọng và tác động, giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W ở độ cao Z so với mốc chuẩn xác định theo công thức : = Wo.k .c (kG/m2) Giá trị tính toán của gió tĩnh : = .n (kG/m2) Trong đó : . Wo _ giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và bảng 4. Công trình xây dựng trong nội thành TP.HCM thuộc vùng II-A chịu ảnh hưởng yếu của gió bão nên lấy Wo = 83 (kG/m2). . k = f(z)_hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa hình lấy theo bảng 5.Công trình thuộc dạng địa hình C. . c _ hệ số khí động lấy theo bảng 6 (mặt công trình đón gió c = 0.8, mặt hút gió c = -0.6 ) . n _ hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy n = 1.2 Kết quả tính toán tải trọng gió được lập thành các bảng dưới đây. Bảng 4.8 Giá trị tính toán của gió tĩnh. Tầng z(m) kz Wo (kG/m2) Phía đón gió Phía hút gió cđ (kG/m2) (kG/m2) ch (kG/m2) (kG/m2) Tầng 1 4 0.505 83 0.8 33.53 40.24 -0.6 -25.15 -30.18 Tầng 2 7.5 0.6 83 0.8 39.84 47.81 -0.6 -29.88 -35.86 Tầng 3 11 0.676 83 0.8 44.89 53.86 -0.6 -33.66 -40.40 Tầng 4 14.5 0.732 83 0.8 48.60 58.33 -0.6 -36.45 -43.74 Tầng 5 18 0.776 83 0.8 51.53 61.83 -0.6 -38.64 -46.37 Tầng 6 21.5 0.814 83 0.8 54.05 64.86 -0.6 -40.54 -48.64 Tầng 7 25 0.845 83 0.8 56.11 67.33 -0.6 -42.08 -50.50 Tầng 8 28.5 0.877 83 0.8 58.23 69.88 -0.6 -43.67 -52.41 Tầng 9 32 0.906 83 0.8 60.16 72.19 -0.6 -45.12 -54.14 Sân thượng 35.5 0.934 83 0.8 62.02 74.42 -0.6 -46.51 -55.82 Mái 38.5 0.958 83 0.8 63.61 76.33 -0.6 -47.71 -57.25 Tải trọng gió tĩnh tác dụng theo phương OX Fx = W.htt.L (kG) Trong đó : . W _ tổng giá trị tính toán của gió đẩy và hút, W = +. . htt _ chiều cao tính toán của mỗi tầng. . L_ bề rộng đón gió theo trục X của công trình, L = 35.8 (m) Tải trọng gió tĩnh tác dụng theo phương OY Fy = W.htt.B (kG) Trong đó : . W _ tổng giá trị tính toán của gió đẩy và hút, W = +. . htt _ chiều cao tính toán của mỗi tầng. . B_ bề rộng đón gió theo trục Y của công trình, B = 36.6 (m) Bảng 4.9 Tải trọng gió tĩnh tác dụng theo phương OX và OY. Tầng htt (m) L (m) B (m) (kG/m2) (kG/m2) (kG/m2) FX (kG) Fy (kG) Tầng 1 4 35.8 36.6 40.24 -30.18 70.42 10084 10309 Tầng 2 3.5 35.8 36.6 47.81 -35.86 83.67 10484 10718 Tầng 3 3.5 35.8 36.6 53.86 -40.40 94.26 11811 12075 Tầng 4 3.5 35.8 36.6 58.33 -43.74 102.07 12789 13075 Tầng 5 3.5 35.8 36.6 61.83 -46.37 108.2 13557 13860 Tầng 6 3.5 35.8 36.6 64.86 -48.64 113.5 14222 14539 Tầng 7 3.5 35.8 36.6 67.33 -50.50 117.83 14764 15094 Tầng 8 3.5 35.8 36.6 69.88 -52.41 122.29 15323 15665 Tầng 9 3.5 35.8 36.6 72.19 -54.14 126.33 15829 16183 Sân thượng 3.5 35.8 36.6 74.42 -55.82 130.24 16319 16684 Mái 3 35.8 36.6 76.33 -57.25 133.58 14346 14667 Tính toán thành phần động của tải trọng gió Để xác định thành phần động của tải trọng gió ta cần tính toán dao động của công trình bằng cách khai báo kích thước tiết diện, tải trọng và mô hình công trình vào chương trình Etabs. Hình 4.4 Hình dạng công trình mô hình trong Etabs. Sau khi chương trình tính toán xong sẽ cho ta kết quả sau : Bảng 4.10 Chu kỳ (T) và tần số dao động (f). Mode Period (T) Frequence (f) 1 2.14149 0.46697 2 1.86658 0.53574 3 1.78463 0.56034 4 0.70394 1.42058 5 0.51303 1.94920 Công trình xây dựng tại địa điểm ứng với gió vùng II và công trình bê tông cốt thép có giá trị độ giảm δ = 0.3 tra theo Bảng 9_TCVN2737-1995_Tải trọng và tác động ta có giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL = 1.3 Theo kết quả xuất ra từ Etabs, f3 = 0.56 < fL = 1.3 < f4 = 1.42 vì vậy ta cần tính toán thành phần động của tải trọng gió ứng với 3 dạng dao động đầu tiên này. Bảng 4.11 Mode dao động theo phương X. Mode Period (T) Frequence (f) 1 2.14149 0.46697 3 1.78463 0.56034 Hình 4.5 Dạng dao động 1 (T = 2.14s). Hình 4.6 Dạng dao động 3 (T = 1.78s). Bảng 4.12 Mode dao động theo phương Y. Mode Period (T) Frequence (f) 2 1.86658 0.53574 Hình 4.7 Dạng dao động 2 (T = 1.86s). Theo TCVN 2737-1995_Tải trọng và tác động, đối với các công trình có f1 < fL < f2 với f2 là tần số dao động riêng thứ hai của công trình, giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động thứ i xác định theo công thức : Wp(ji)=Mjxi Yiyji . Trong đó : . Mj _ khối lượng tập trung của phần công trình thứ j. . xi _ hệ số động lực với dạng dao động thứ i. . yji _ dịch chuyển ngang tỉ đối của phần công trình thứ j ứng với các dạng dao động thứ i. . Yi _ hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió không đổi. Xác định hệ số động lực xi Hệ số động lực xi được xác định bằng đồ thị ở hình 2, trang 45_ TCVN 2737-1995_Tải trọng và tác động, phụ thuộc vào thông số ei và độ giảm lôga của dao động d. ei = Trong đó : . _ hệ số tin cậy của tải trọng gió, lấy = 1.2 . fi _ tần số dao động riêng thứ i. . W0 _ giá trị của áp lực gió, lấy Wo = 83 (kG/m2) = 830 (N/m2). Bảng 4.12 Xác định hệ số động lực xi Dạng dao động fi (Hz) ei xi 1 0.46697 0.072 1.8 2 0.53574 0.062 1.7 3 0.56034 0.06 1.68 Xác định hệ số Y Được xác định bằng công thức sau : Trong đó : . WFj _ giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của công trình, ứng với các dạng dao động khác nhau khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió, được xác định theo công thức : WFj = Wj.zj .υi .Sj Trong đó : . Wj _ đã được tính ở phần gió tĩnh. . ζj _ hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z lấy theo Bảng 8, trang 44 _ TCVN 2737-1995_Tải trọng và tác động. . Sj _ diện tích đón gió phần j của công trình. . υi _ hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió xác định theo Bảng 10, trang 47_ TCVN 2737-1995_Tải trọng và tác động, phụ thuộc tham số r, c và dạng dao động. Bảng 4.13 Xác định các tham số r ,c Mặt phẳng tọa độ cơ bản song song với bề mặt tính toán r (m) c (m) Zoy 36.6 39.45 Zox 14.24 39.45 Tra bảng 10, ta được : Gió theo phương X ứng với dạng dao động 1 và 3, υ1x = 0.753, υ2x = 1. Gió theo phương Y ứng với dạng dao động 2, υY = 0.6816 Bảng 4.14 Dịch chuyển ngang tỉ đối theo phương X đối với Mode1. Story Diaphragm Mode UX yij Mass X Mái D1 1 -0.0004 -0.00000941 43854 Sân thượng D1 1 -0.0003 -0.00000759 1032579 Tầng 9 D1 1 -0.0004 -0.00001111 1443976 Tầng 8 D1 1 -0.0003 -0.00000923 1450068 Tầng 7 D1 1 -0.0003 -0.00001017 1457631 Tầng 6 D1 1 -0.0003 -0.00001154 1457626 Tầng 5 D1 1 -0.0002 -0.00000889 1467076 Tầng 4 D1 1 -0.0002 -0.00001053 1478287 Tầng 3 D1 1 -0.0001 -0.00000645 1478293 Tầng 2 D1 1 -0.0001 -0.00000833 1494746 Tầng 1 D1 1 0 0 1526602 Vì tầng trệt, tầng hầm không có gió tác động vào nên khi tính toán ta bỏ qua. Khối lượng tập trung tại các tầng (MassX, MassY) từ chương trình xuất ra đã được nhân thêm với gia tốc trọng trường g = 9.81 ( m/s2 ). yij_ dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i, yij = UX / chiều cao dịch chuyển tương ứngđược tính từ mặt ngàm công trình. Bảng 4.15 Dịch chuyển ngang tỉ đối theo phương X đối với Mode 3. Story Diaphragm Mode UX yij Mass X Mái D1 3 -0.0011 -0.0000259 43854 Sân thượng D1 3 -0.0011 -0.0000278 1032579 Tầng 9 D1 3 -0.001 -0.0000278 1443976 Tầng 8 D1 3 -0.0009 -0.0000277 1450068 Tầng 7 D1 3 -0.0008 -0.0000271 1457631 Tầng 6 D1 3 -0.0007 -0.0000269 1457626 Tầng 5 D1 3 -0.0006 -0.0000267 1467076 Tầng 4 D1 3 -0.0005 -0.0000263 1478287 Tầng 3 D1 3 -0.0004 -0.0000258 1478293 Tầng 2 D1 3 -0.0002 -0.0000167 1494746 Tầng 1 D1 3 -0.0001 -0.0000118 1526602 Bảng 4.16 Dịch chuyển ngang tỉ đối theo phương Y đối với Mode 2. Story Diaphragm Mode UY yij Mass Y Mái D1 2 -0.0013 -0.0000306 43854 Sân thượng D1 2 -0.0012 -0.0000304 1032579 Tầng 9 D1 2 -0.0011 -0.0000306 1443976 Tầng 8 D1 2 -0.001 -0.0000308 1450068 Tầng 7 D1 2 -0.0009 -0.0000305 1457631 Tầng 6 D1 2 -0.0007 -0.0000269 1457626 Tầng 5 D1 2 -0.0006 -0.0000267 1467076 Tầng 4 D1 2 -0.0005 -0.0000263 1478287 Tầng 3 D1 2 -0.0004 -0.0000258 1478293 Tầng 2 D1 2 -0.0002 -0.0000167 1494746 Tầng 1 D1 2 -0.0001 -0.0000118 1526602 Bảng 4.17 Giá trị WFj _ứng với dạng dao động X1 (Mode1). Story z ζj υix Wj (kG/m2) Sj (m2) WFj (kG) Mái 38.5 0.567 0.753 111.32 107.4 5104.53 Sân thượng 35.5 0.576 0.753 108.53 125.3 5898.18 Tầng 9 32 0.586 0.753 105.28 125.3 5820.89 Tầng 8 28.5 0.596 0.753 101.91 125.3 5730.72 Tầng 7 25 0.606 0.753 98.19 125.3 5614.17 Tầng 6 21.5 0.616 0.753 94.59 125.3 5497.59 Tầng 5 18 0.634 0.753 90.17 125.3 5393.83 Tầng 4 14.5 0.655 0.753 85.06 125.3 5256.69 Tầng 3 11 0.677 0.753 78.55 125.3 5017.43 Tầng 2 7.5 0.719 0.753 69.72 125.3 4729.69 Tầng 1 4 0.754 0.753 58.68 143.2 4770.89 Bảng 4.18 Giá trị WFj _ứng với dạng dao động X2 (Mode3). Story z ζj υix Wj (kG/m2) Sj (m2) WFj (kG) Mái 38.5 0.567 1 111.32 107.4 6778.92 Sân thượng 35.5 0.576 1 108.53 125.3 7832.91 Tầng 9 32 0.586 1 105.28 125.3 7730.27 Tầng 8 28.5 0.596 1 101.91 125.3 7610.52 Tầng 7 25 0.606 1 98.19 125.3 7455.74 Tầng 6 21.5 0.616 1 94.59 125.3 7300.91 Tầng 5 18 0.634 1 90.17 125.3 7163.12 Tầng 4 14.5 0.655 1 85.06 125.3 6981.00 Tầng 3 11 0.677 1 78.55 125.3 6663.25 Tầng 2 7.5 0.719 1 69.72 125.3 6281.12 Tầng 1 4 0.754 1 58.68 143.2 6335.84 Bảng 4.19 Giá trị WFj _ứng với dạng dao động Y (Mode2). Story z ζj υix Wj (kG/m2) Sj (m2) WFj (kG) Mái 38.5 0.567 0.6816 111.32 109.8 4723.76 Sân thượng 35.5 0.576 0.6816 108.53 128.1 5458.22 Tầng 9 32 0.586 0.6816 105.28 128.1 5386.69 Tầng 8 28.5 0.596 0.6816 101.91 128.1 5303.25 Tầng 7 25 0.606 0.6816 98.19 128.1 5195.40 Tầng 6 21.5 0.616 0.6816 94.59 128.1 5087.50 Tầng 5 18 0.634 0.6816 90.17 128.1 4991.49 Tầng 4 14.5 0.655 0.6816 85.06 128.1 4864.58 Tầng 3 11 0.677 0.6816 78.55 128.1 4643.16 Tầng 2 7.5 0.719 0.6816 69.72 128.1 4376.88 Tầng 1 4 0.754 0.6816 58.68 146.4 4415.01 Bảng 4.20 Giá trị Y _ứng với dạng dao động X1 (Mode1). Story yij Mass X (kG) WFj (kG) yij.WFj yij2.Mass X Mái -9.4E-06 43854 5104.53 -0.048 3.8832E-06 Sân thượng -7.6E-06 1032579 5898.18 -0.045 5.9485E-05 Tầng 9 -1.1E-05 1443976 5820.89 -0.065 0.00017823 Tầng 8 -9.2E-06 1450068 5730.72 -0.053 0.00012354 Tầng 7 -1E-05 1457631 5614.17 -0.057 0.00015076 Tầng 6 -1.2E-05 1457626 5497.59 -0.063 0.00019411 Tầng 5 -8.9E-06 1467076 5393.83 -0.048 0.00011595 Tầng 4 -1.1E-05 1478287 5256.69 -0.055 0.00016391 Tầng 3 -6.5E-06 1478293 5017.43 -0.032 6.1501E-05 Tầng 2 -8.3E-06 1494746 4729.69 -0.039 0.00010372 Tầng 1 0 1526602 4770.89 0 0 Yi = Bảng 4.21 Giá trị Y _ứng với dạng dao động X2 (Mode3). Story yij Mass X WFj (kG) yij.WFj yij2.Mass X Mái -2.6E-05 43854 6778.92 -0.176 2.9418E-05 Sân thượng -2.8E-05 1032579 7832.91 -0.218 0.00079802 Tầng 9 -2.8E-05 1443976 7730.27 -0.215 0.00111596 Tầng 8 -2.8E-05 1450068 7610.52 -0.211 0.00111262 Tầng 7 -2.7E-05 1457631 7455.74 -0.202 0.0010705 Tầng 6 -2.7E-05 1457626 7300.91 -0.196 0.00105475 Tầng 5 -2.7E-05 1467076 7163.12 -0.191 0.00104586 Tầng 4 -2.6E-05 1478287 6981 -0.184 0.00102252 Tầng 3 -2.6E-05 1478293 6663.25 -0.172 0.00098401 Tầng 2 -1.7E-05 1494746 6281.12 -0.105 0.00041687 Tầng 1 -1.2E-05 1526602 6335.84 -0.075 0.00021256 Yi = Bảng 4.22 Giá trị Y _ứng với dạng dao động Y (Mode2). Story yij Mass Y WFj (kG) yij.WFj yij2.Mass Y Mái -3.1E-05 43854 4723.76 -0.145 4.1063E-05 Sân thượng -3E-05 1032579 5458.22 -0.166 0.00095427 Tầng 9 -3.1E-05 1443976 5386.69 -0.165 0.00135208 Tầng 8 -3.1E-05 1450068 5303.25 -0.163 0.00137559 Tầng 7 -3.1E-05 1457631 5195.4 -0.158 0.00135596 Tầng 6 -2.7E-05 1457626 5087.5 -0.137 0.00105475 Tầng 5 -2.7E-05 1467076 4991.49 -0.133 0.00104586 Tầng 4 -2.6E-05 1478287 4864.58 -0.128 0.00102252 Tầng 3 -2.6E-05 1478293 4643.16 -0.120 0.00098401 Tầng 2 -1.7E-05 1494746 4376.88 -0.073 0.00041687 Tầng 1 -1.2E-05 1526602 4415.01 -0.052 0.00021256 Yi = Xác định thành phần động của tải trọng gió Thành phần gió động theo phương X Bảng 4.23 Giá trị W1Pji _ứng với dạng dao động X1 (Mode1). Story xi Mass X (kG) Yi yij W1Pji (kG) (kG) Mái 1.8 43854 438 -9.4E-06 325 390 Sân thượng 1.8 1032579 438 -7.6E-06 6179 7415 Tầng 9 1.8 1443976 438 -1.1E-05 12648 15178 Tầng 8 1.8 1450068 438 -9.2E-06 10552 12662 Tầng 7 1.8 1457631 438 -1E-05 11687 14025 Tầng 6 1.8 1457626 438 -1.2E-05 13262 15914 Tầng 5 1.8 1467076 438 -8.9E-06 10283 12339 Tầng 4 1.8 1478287 438 -1.1E-05 12273 14727 Tầng 3 1.8 1478293 438 -6.5E-06 7517 9021 Tầng 2 1.8 1494746 438 -8.3E-06 9817 11780 Tầng 1 1.8 1526602 438 0 0 0 Bảng 4.24 Giá trị W2Pji _ứng với dạng dao động X2 (Mode3). Story xi Mass X (kG) Yi yij W2Pji (kG) (kG) Mái 1.7 43854 219.32 -2.6E-05 423 508 Sân thượng 1.7 1032579 219.32 -2.8E-05 10703 12843 Tầng 9 1.7 1443976 219.32 -2.8E-05 14967 17960 Tầng 8 1.7 1450068 219.32 -2.8E-05 14976 17971 Tầng 7 1.7 1457631 219.32 -2.7E-05 14728 17674 Tầng 6 1.7 1457626 219.32 -2.7E-05 14619 17543 Tầng 5 1.7 1467076 219.32 -2.7E-05 14605 17526 Tầng 4 1.7 1478287 219.32 -2.6E-05 14496 17395 Tầng 3 1.7 1478293 219.32 -2.6E-05 14220 17064 Tầng 2 1.7 1494746 219.32 -1.7E-05 9307 11168 Tầng 1 1.7 1526602 219.32 -1.2E-05 6716 8060 Thành phần gió động theo phương Y Bảng 4.25 Giá trị WPji _ứng với dạng dao động Y (Mode2). Story xi Mass X (kG) Yi yij WPji (kG) (kG) Mái 1.68 43854 146.72 -3.1E-05 331 397 Sân thượng 1.68 1032579 146.72 -3E-05 7737 9285 Tầng 9 1.68 1443976 146.72 -3.1E-05 10891 13070 Tầng 8 1.68 1450068 146.72 -3.1E-05 11009 13210 Tầng 7 1.68 1457631 146.72 -3.1E-05 10958 13150 Tầng 6 1.68 1457626 146.72 -2.7E-05 9665 11598 Tầng 5 1.68 1467076 146.72 -2.7E-05 9655 11586 Tầng 4 1.68 1478287 146.72 -2.6E-05 9583 11500 Tầng 3 1.68 1478293 146.72 -2.6E-05 9401 11281 Tầng 2 1.68 1494746 146.72 -1.7E-05 6153 7384 Tầng 1 1.68 1526602 146.72 -1.2E-05 4440 5328 Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió : W= Wp(ji).g.b Trong đó : . g _ hệ số tin cậy đối với tải trọng gió, lấy g = 1.2 . b _ hệ số điều chỉnh gió theo thời gian sử dụng giả định của công trình lấy Theo bảng 6, trang12_TCVN 229-1999, lấy b = 1. Tổng tải trọng gió tĩnh và động Bảng 4.26 Tổng tải trọng gió tác dụng lên công trình theo phương X. Story FX (kG) (kG) (kG) (kG) Mái 14346 390 508 15245 Sân thượng 16319 7415 12843 36577 Tầng 9 15829 15178 17960 48967 Tầng 8 15323 12662 17971 45957 Tầng 7 14764 14025 17674 46462 Tầng 6 14222 15914 17543 47679 Tầng 5 13557 12339 17526 43422 Tầng 4 12789 14727 17395 44911 Tầng 3 11811 9021 17064 37896 Tầng 2 10484 11780 11168 33432 Tầng 1 10084 0 8060 18144 Bảng 4.27 Tổng tải trọng gió tác dụng lên công trình theo phương Y. Story FX (kG) (kG) (kG) Mái 14667 397 15064 Sân thượng 16684 9285 25969 Tầng 9 16183 13070 29253 Tầng 8 15665 13210 28875 Tầng 7 15094 13150 28244 Tầng 6 14539 11598 26137 Tầng 5 13860 11586 25446 Tầng 4 13075 11500 24575 Tầng 3 12075 11281 23356 Tầng 2 10718 7384 18102 Tầng 1 10309 5328 15637 Khai báo tải trọng và tổ hợp tải trọng trong Etabs Định nghĩa các trường hợp tải ( Menu Define > Static Load Cases ) Đặt tên các trường hợp tải như sau : TT : tĩnh tải (lớp hoàn thiện, tường…) chưa kể đến trọng lượng bản thân nên ta khai báo hệ số Self Weight Multiplier = 1.1 HT : hoạt tải. GIOXD : gió dương theo phương X. GIOXA : gió âm theo phương X. GIOXD : gió dương theo phương Y. GIOXA : gió âm theo phương Y. Đối với tải trọng gió ta nhập vào tâm khối lượng của từng tầng, điều bắt buộc là phải khai báo sàn tuyệt đối cứng_Diaphragm.Chọn Modify Lateral Load cho phép ta khai báo trực tiếp tải trọng gió dưới dạng bảng. Định nghĩa các tổ hợp tải ( Menu Define > Load Combinations ) Bảng 4.27 Tổ hợp tải trọng Tên Cấu trúc Kiểu tổ hợp COMB1 1TT + 1HT ADD COMB2 1TT + 1GIOXD ADD COMB3 1TT + 1GIOXA ADD COMB4 1TT + 1GIOYD ADD COMB5 1TT + 1GIOYA ADD COMB6 1TT + 0.9HT + 0.9GIOXD ADD COMB7 1TT + 0.9HT + 0.9GIOXA ADD COMB8 1TT + 0.9HT + 0.9GIOYD ADD COMB9 1TT + 0.9HT + 0.9GIOYA ADD BAO 1COMB1 + 1COMB2 + 1COMB3 + 1COMB4+ 1COMB5 + 1COMB6 + 1COMB7 + 1COMB8 + 1COMB9 ENVE Trong nhà nhiều tầng có tĩnh tải khá lớn so với hoạt tải (g ≥ 2p với g và p là tĩnh tải và hoạt tải trên dầm ) và có chiều cao nhà khá lớn thì moment trong dầm và cột do hoạt tải đứng gây ra là khá bé so với moment do tĩnh tải và tải trọng gió gây ra nên để đơn giản ta chỉ xét trường hợp hoạt tải chất đầy khắp tất cả các tầng. Định nghĩa Mass Source ( Menu Define > Mass Source)