Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
-1-
Phần Mở Đầu
1. Tên đề tài:
“ Xây dựng ứng dụng tính toán tải trọng gió, động đất theo tiêu chuẩn Việt
Nam”
2. Mục tiêu đề tài:
Xây dựng ứng dụng tính toán dựa trên những thông số đầu vào theo tiêu chuẩn
Việt Nam (TCVN). Từ đó đưa nhập vào một số phần mềm tính toán kết cấu của nước
ngoài đang sử dụng ở Việt Nam.
Chương trình có các chức năng phục vụ cho việc lấy thông số đầu vào từ phần
mềm khác, tính toán lại theo TCVN và xuất ra kết quả để đưa vào phần mềm tính toán
kết cấu của nước ngoài đang sử dụng tại Việt Nam.
Hướng dẫn sử dụng chương trình, để người dùng có thể thao tác đúng, dễ dàng
và đưa ra kết quả chính xác.
Xuất kết quả ra file excel và đưa kết quả tính toán vào Etabs.
3. Phương pháp nghiên cứu:
- Tìm hiểu các tiêu chuẩn Việt Nam về tính toán tải trọng gió, động đất trong
xây dựng.
- Từ các tiêu chuẩn đó đưa ra các bảng dữ liệu cần thiết cho việc tính toán.
- Tìm hiểu các file xuất ra từ phần mềm Etabs, nghiên cứu ngôn ngữ Visual
Basis .Net 2005, hệ quản trị cơ sở dữ liệu (CSDL) Microsoft Access 2003
- Thiết kế giao diện, đưa công thức tính và cho ra kết quả mong muốn.
4. Phạm vi nghiên cứu:
- Nghiên cứu cấu trúc, kiểu dữ liệu của file accsess xuất ra từ Etabs.
- Nắm công thức tính toán tải trọng gió, động đất theo tiêu chuẩn Việt Nam.
- Xác định khi tính cần những bảng nào từ Etabs và xuất ra đủ.
- Tính tải trọng gió, động đất theo tiêu chuẩn Việt Nam.
- Xuất kết quả ra file Excel.
5. Tính mới của đề tài:
-2-
Đề tài này là một phần trong chương trình xây dựng công trình thực tế mà Khoa
Kỹ Thuật Công Trình đặt ra, làm nhiệm vụ tính tải trọng gió, động đất cho công trình
theo tiêu chuẩn Việt Nam.
Đưa ra cách tính toán nhanh chóng, chính xác cho các công trình nhà cao tầng.
cách xuất ra kết quả hỗ trợ cho việc nhập liểu trở lại vào phần mềm nước ngoài về xây
dựng công trình được sử dụng ở Việt Nam.
6. Kết cấu của đề tài:
Phẩn mở đầu
Phần nội dung
Bài báo cáo được trình bày thành 4 chương chính: chương 1: tổng quan đề tài,
chương 2: cơ sở lý thuyết, chương 3: cơ sở dữ liệu, chương 4: thực hiện đề tài.
Chương 1: Tổng quan đề tài:
Trình bày khái quát về đề tài để làm rõ hơn về đề tài dự định thực hiện. đưa ra
những vấn đề cần giải quyết cho đề tài, cách giải quyết và hường đi chung cho đề tài,
kết quả mà đề tài đang hướng tới.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Đưa ra các công thức tính toán tải trọng gió và động đất theo các tiêu chuẩn của
Việt Nam, và tiêu chuẩn được áp dụng là TCVN 2737:1995, TCXD 229:1999 để tính
toán thành phần tĩnh và động của tải trọng gió, TCXDVN 375:2006 để tính tải trọng
động đất.
Lựa chọn ngôn ngữ viết chương trình và hệ quản trị cơ sở dữ liệu phù hợp với
dữ liệu của đề tài.
Chương 3: Cơ sở dữ liệu
Giới thiệu về cơ sở dữ liệu dung để lưu trữ các dữ liệu thu thập được từ các
TCXDVN dùng để tính toán cũng như cơ sở dữ liệu từ Etabs xuất ra sau khi thiết kế
công trình.
Chương 4: Thực hiện đề tài
Cách lập trình, giao diện của đề tài có được sau thời gian nghiên cứu và thực
hiện đề tài.
Kết luận
Kiến nghị
-3-
Chương 1: Tổng Quan Đề Tài
1.1 Giới thiệu:
Công nghệ thông tin ngày nay phát triển đến mức mà gần như mỗi ngày ta lại
thấy, biết thêm một vài ứng dụng mới hay một phát kiến nào đó của ngành công nghệ
thông tin. Các ứng dụng không những giúp xã hội loài gười ngày càng tiến bộ, giải
phóng sức lao động mà còn ngày càng gần gũi, thân thiện với con người hơn. Các
công cụ, ngôn ngữ lập trình ngày càng đa dạng và phong phú giúp người lập trình có
thể thể hiện gần như là đầy đủ các phép tính toán mà người dùng cần đến.
Ngành xây dựng là một ngành khó, khi phải xem xét đến rất nhiều yếu tố trước
khi bắt đầu xây dựng một công trình. Đòi hỏi ở người làm xây dựng một sự chuẩn xác
trong tính toán cũng như việc dự đoán sự kiên cố của công trình qua các biến cố có thể
dự đoán được.
Đề tài này được đưa ra nghiên cứu nhằm góp phần vào công việc tính toán của
các kĩ sư xây dựng. giúp công việc của họ trở nên dễ dàng, thuận tiện hơn. Chương
trình được nghiên cứu và lập trình sao cho có được một kết quả chính xác nhất có thể.
Chương trình với các tiện ích, công cụ hỗ trợ góp phần đưa ra kết quả tính toán theo
TCXDVN mà những phần mềm kết cấu cuả nước ngoài không có được.
1.2 Lý do chọn đề tài:
Từ nhu cầu tính toán các tải trọng trong thiết kế kết cấu công trình và mục tiêu
là tìm hiểu các thông số đầu vào theo Tiêu Chuẩn Việt Nam (TCVN) liên quan đến
tính toán tải trọng gió, động đất để tính ra tải trọng gió, động đất sau đó nhập liệu vào
các phần mềm nước ngoài được sử dụng tại Việt Nam để tính ra được kết cấu công
trình.
Với sự phát triển của xã hội kèm theo đòi hỏi ngày càng cao về năng suất làm
việc của con người cũng như máy móc. Cần phải có một tốc độ làm việc nhanh mới có
thể đáp ứng được nhu cầu công việc. Đòi hỏi phải có một sự hỗ trợ con người ở một số
mảng trong công việc của họ. Giúp họ có thể tính toán một cách nhanh chóng chính
xác, lưu trữ một cách đầy đủ những thông tin cần thiết.
Ngày nay công nghệ thông tin đã phát triển nhanh chóng và trở thành ngành
khoa học kĩ thuật được áp dụng một cách khá rộng rãi và phổ biến. Việc áp dụng
những thành tựu của ngành công nghệ thông tin vào trong các lĩnh vực của cuộc sống,
-4-
làm cho con người có cách nhìn khác về công việc, khiến công việc trở nên dễ dàng
thực hiện hơn, giảm tải áp lực về việc tính toán, lưu trữ cho con người. Qua đó, ta có
thể nhận thấy sự đóng góp của ngành công nghệ thông tin vào sự phát triển của toàn xã
hội.
Xuất phát từ nhu cầu tính toán hàng loạt các số liệu về gió và động đất trong
xây dựng theo tiêu chuẩn Việt Nam, cần có một chương trình để các nhà xây dựng có
thể thực hiện các tác vụ chuyên ngành của họ, giúp họ có một sự chuẩn bị tính toán khi
bắt tay xây dựng công trình.
Đề tài sẽ tập trung xây dựng chương trình đưa ra kết quả tính toán, dự đoán gần
với thực tế tối đa có thể. Khi xây dựng chương trình, người dùng sẽ thực hiện được các
phép tính toán tải trọng gió, động đất tác động lên từng tầng trên công trình mà người
dùng sắp xây dựng mà không phải mất nhiều thời gian để tính toán và dự đoán các số
liệu.
Hiện nay, các phần mềm, chương trình hỗ trợ phần nhiều cho các ngành kinh tế
mà có rất ít chương trình hỗ trợ tính toán cho các ngành nghề kĩ thuật. Vấn đề đặt ra là
làm sao giảm thiểu công việc tính toán cho các kĩ sư xây dựng, giúp bổ sung các bài
thuyết minh vào hồ sơ xây dựng một cách nhanh chóng, chính xác nhằm đưa ra kết
cấu, cách xây dựng tốt nhất cho công trình của họ. Khoa Kỹ thuật công trình là một
khoa thuộc ngành kỹ thuật của đại học Lạc Hồng, vì vậy ban hiệu trưởng của trường
đã đề xuất ra ý kiến kết hợp giữa khoa công nghệ thông tin và Kỹ thuật công trình
nhằm đưa ra chương trình hỗ trợ tính toán tải trọng gió, động đất theo tiêu chuẩn Việt
Nam.
Trong lĩnh vực xây dựng ngày nay với các hiện tượng tự nhiên đựa đặc điểm
địa lý của từng vùng lãnh thổ, chúng ta có thể tính toán được tải trọng gió, động đất
mà công trình phải chịu tác động. Chính vì vậy mà, chúng em nghiên cứu, viết chương
trình này nhằm tính toán, đưa ra các con số thể hiện tải trọng gió, động đất tác dụng
lên công trình nhờ vào các đặc điểm địa lý cố định của công trình đó.
1.3 Thực trạng nghiên cứu:
1.3.1 Các tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam:
Khi chúng ta nghiên cứ về đề tài xây dựng, chúng ta có thể thấy các chương
trình xây dựng nói chung và tải trọng gió, động đất nói riêng có cũng khá là nhiều như
-5-
Etabs, Shap2000, RDSuite….. các chương trình này đều tính được tải trọng gió, động
đất, cũng như hỗ trợ về mặt hình ảnh tải trọng gió, động đất. Nhưng đó là theo tiêu
chuẩn quốc tế, vì vậy ta chỉ có các số liệu thiết kế, tính toán được theo tiêu chuẩn nước
ngoài.
Trong xây dựng theo tiêu chuẩn Việt Nam có TCVN 2737 -1995 ( tải trọng và
tác động – tiêu chuẩn thiết kế) để tính thành phần tĩnh tải trọng gió. TCXD 229-1999
để tính toán thành phần động của tải trọng gió. Và TCXDVN 375-2006 ( thiết kế công
trình chịu động đất) để tính tải trọng động đất [3] [4] [5].
1.3.2 Các phần mềm đã có:
ETABS là một phần mềm thiết kế nhà cao tầng của hãng CSI. Vào những thập
niên 90, khi máy tính để bàn chưa xuất hiện, một số nhà khoa học ở Đại học US
Berkeley đã nghiên cứu ra thuật toán để tính toán nhà cao tầng và chạy trên máy tính
lớn.
Đây là một phần mềm dựa trên thuật toán phần tử hữu hạn, tuy nhiên có rất
nhiều cải tiến đáng kể nhằm tăng tốc quá trình tính toán cũng như nhập số liệu dầu
vào. Phần mềm được viết dựa trên ngôn ngữ Fortran, là một ngôn ngữ lâu đời nhưng
rất hiệu quả trong các bài toán về kết cấu. Khả năng xử lý số liệu là lớn bất kì.
ETABS đã được thừa nhận là một chuẩn công nghiệp cho phần mềm Phân tích
và Thiết kế Công trình.
Ngày nay, phần mềm này quen thuộc với các kỹ sư xây dựng. Các kỹ sư thường
được học và sử dụng nó trong trường học.
SAP2000 là phần mềm phân tích và thiết kế kết cấu khá nổi tiếng, và hiện đang
được giảng dạy ở hầu hết các trường đại học có chuyên ngành xây dựng.
SAP2000 có các module phân tích chuyên dụng (Menu Bridge), mô phỏng tự
động các dạng cầu, đặc biệt là cầu dầm hộp, độ cứng thay đổi theo chiều dài cầu. Khả
năng phân tích phi tuyến theo các giai đoạn thi công ( statge construction), dùng cho
các loại cầu thi công phân đoạn ( segmental bridge). Có xét các hiệu ứng phụ thuộc
thời gian (time dependent) trong mô hình phân tích phi tuyến vật liệu: xét co ngót, từ
biến, chùng rão. Khả năng phân tích phi tuyến hình học: ứng dụng tính các hệ treo, cầu
treo theo mô hình biến dạng (geometric nonlinear). Phân tích kết cấu tương tác cùng
-6-
đất nền. khả năng phân tích tải trọng động đất, vẽ được mặt ảnh hưởng, khả năng thiết
kế cấu kiện bê tông cốt thép.
Ở Việt Nam về các phần mềm tính toán tải trọng, thiết kế công trình ta ko thể
không kể đến RDSuite [6].
RDSuite là phần mềm thiết kế kết cấu theo Tiêu chuẩn Việt nam và một số tiêu
chuẩn nước ngoài như BS8110, UBC1994, UBC1997, SNHIP...được Bộ xây dựng cho
phép sử dụng ở Việt nam, trên cơ sở lấy kết quả phân tích nội lực và phân tích động
lực từ các phần mềm SAP2000, ETABS và STAADPRO, RDsas, Vinasas, MCW,
MDW, tương thích với RDW...Phần mềm được Cục bản quyền - Bộ văn hóa thể thao
du lịch cấp giấy chứng bản quyền số 4290/2009/QTG và được Cục sở hữu trí tuệ Bộ
khoa học và công nghệ ra quyết định số 5252/QĐ-SHTT về việc cấp nhãn hiệu cho sản
phẩm. Sản phẩm của công ty cổ phần công nghệ và thiết kế xây dựng RD. Phần mềm
gồm 2 module chính:
- RDF (Research and Development Foundation): mô đun phân tích và thiết kế
móng (đơn, băng, cọc, giằng móng). Mặt bằng móng có thể nhập trên nền đồ họa của
phần mềm, từ file *.DWG hay nhập từ SAP2000, ETABS...Phân tích móng theo
phương pháp quy phạm hay phương pháp đồng thời và phần tử hữu hạn.
- RDS (Research and Development Structure): mô đun tổ hợp nội lực, phân tích
và thiết kế phần thân (dầm, cột, dàn,sàn, vách), tính tải trọng gió tĩnh và động, tải
trọng động đất theo TCVN và một số tiêu chuẩn thông dụng lấy kết quả nội lực và
phân tích động lực từ SAP,ETABS...
Rdsuite đã giải quyết được trọn vẹn việc phân tích và thiết kế, xuất bản vẽ cho cả hệ
kết cấu móng (RDF) ; tổ hợp nội lực, thiết kế kiểm tra cấu kiện dầm cột, sàn vách ,
tính toán tải trọng động đất và gió tĩnh, gió động (RDS).... Môi trường đồ hoạ, giao
diện của phần mềm thuận tiện, chuyên nghiệp , báo cáo xuất sang excel bằng cả tiếng
Việt và tiếng Anh [8].
1.4 Mục tiêu của đề tài:
Xây dựng ứng dụng tính toán dựa trên những thông số đầu vào theo tiêu chuẩn
Việt Nam (TCVN). Từ đó đưa nhập vào một số phần mềm tính toán kết cấu của nước
ngoài đang sử dụng ở Việt Nam.
-7-
Chương trình có các chức năng phục vụ cho việc lấy thông số đầu vào từ phần
mềm khác, tính toán lại theo TCVN và xuất ra kết quả để đưa vào phần mềm tính toán
kết cấu của nước ngoài đang sử dụng tại Việt Nam.
Hướng dẫn sử dụng chương trình, để người dung có thể thao tác đúng, dễ dàng
và đưa ra kết quả chính xác.
Xuất kết quả ra file excel và đưa kết quả tính toán vào Etabs.
1.5 Giải pháp và ý tưởng:
Sau khi tham khảo các cuốn tiêu chuẩn Việt Nam về xây dựng, chúng em đã
xây dựng được một mô hình cơ sở dữ liệu để phục vụ cho việc tính toán các công thức
và lưu trữ các giá trị nội suy. Và tìm ra cách trình bày kết quả mà em cho là phù hợp
với nhu cầu sử dụng và tính toán [1].
Bằng cách sử dụng Visual Basic (viết tắt VB) là một ngôn ngữ lập trình hướng
sự kiện (event-driven) và môi trường phát triển tích hợp (IDE), để lập trình viên phát
triển các giao diện người dùng đồ họa theo mô hình phát triển ứng dụng nhanh, truy
cập các cơ sở dữ liệudùng DAO (Data Access Objects). Với các tính năng của ngôn
ngữ lập trình VB có thể thực hiện hết các yêu cầu đưa ra của việc tính toán. Đồng thời
việc cài đặt cũng không quá khó khăn, cũng không đòi hỏi phải đầu tư chi phí lớn.
Với cơ sở dự liệu được tạo bằng Microsoft Access 2003, có thể lưu trữ đầy đủ,
có hệ thống các dữ liệu cần thiết cho việc tính toán. Đồng thời cũng truy xuất nhanh
chóng, dễ dàng khi cần xử lý dữ liệu [2].
Về phần giao diện của chương trình sẽ sử dụng là Tiếng Việt theo bảng mã
Unicode UTF-8 là bảng mã chuẩn toàn cầu, có thể biểu diễn tất cả các chữ cái trong bộ
ký tự Unicode và tương thích ngược lại với ASCII. Với bảng mã UTF-8 này, chương
trình có thể hoạt động trên hầu hết các máy tính [7].
-8-
Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết
2.1 Khái quát về lý thuyết:
2.1.1 Các tiêu chuẩn sử dụng tính toán:
Dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 2737:1995, tiêu chuẩn xây dựng
(TCXD) 229:1999 để tính toán tải trọng gió.
Dựa tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN) 375:2006 để tính tải
trọng động đất.
Phân cấp công trình dân dụng: Các loại công trình xây dựng được phân
theo Phụ lục 1 của Nghị định 209/2004/NĐ-CP. Cấp công trình là cơ sở
để xếp hạng và lựa chọn nhà thầu trong hoạt động xây dựng; xác định số
bước thiết kế, thời hạn bảo hành công trình xây dựng.
Khi cấp của công trình xây dựng được quy định theo nhiều tiêu chí khác
nhau thì cấp của công trình được xác định theo tiêu chí của cấp cao nhất.
2.1.2 Các khái niệm chính:
Bảng phân cấp, phân loại công trình dân dụng ( ban hành kèm theo nghị
định số 209/2004/NĐ-CP ngày 16/12/2004 của Chính phủ) :
Bảng 2.1. Bảng phân cấp, phân loại công trình dân dụng
-9-
-10-
Bảng phân loại loại đất nền:
Bảng 2.2. Phân loại đất nền
Lo¹i M« t¶
C¸c tham sè
vs,30(m/s) NSPT
(nh¸t/30cm)
cu
(Pa)
A §¸ hoÆc c¸c kiÕn t¹o ®Þa chÊt
kh¸c tùa ®¸, kÓ c¶ c¸c ®Êt yÕu
h¬n trªn bÒ mÆt víi bÒ dµy lín
nhÊt lµ 5m.
800 - -
B §Êt c¸t, cuéi sái rÊt chÆt hoÆc ®Êt
sÐt rÊt cøng cã bÒ dµy Ýt nhÊt hµng
chôc mÐt, tÝnh chÊt c¬ häc t¨ng
dÇn theo ®é s©u.
360-800 50 250
C §Êt c¸t, cuéi sái chÆt, chÆt võa hoÆc
®Êt sÐt cøng cã bÒ dµy lín tõ hµng
chôc tíi hµng tr¨m mÐt.
180-360 15-50 70 -
250
D §Êt rêi tr¹ng th¸i tõ xèp ®Õn chÆt
võa (cã hoÆc kh«ng xen kÑp vµi líp
®Êt dÝnh) hoÆc cã ®a phÇn ®Êt dÝnh
tr¹ng th¸i tõ mÒm ®Õn cøng võa.
180 15 70
E §Þa tÇng bao gåm líp ®Êt trÇm tÝch
s«ng ë trªn mÆt víi bÒ dµy trong
kho¶ng 5-20m cã gi¸ trÞ tèc ®é
truyÒn sãng nh lo¹i C, D vµ bªn
díi lµ c¸c ®Êt cøng h¬n víi tèc ®é
truyÒn sãng vs 800m/s.
-11-
Lo¹i M« t¶
C¸c tham sè
vs,30(m/s) NSPT
(nh¸t/30cm)
cu
(Pa)
S1 §Þa tÇng bao gåm hoÆc chøa mét
líp ®Êt sÐt mÒm/bïn (bôi) tÝnh dÎo
cao (PI 40) vµ ®é Èm cao, cã chiÒu
dµy Ýt nhÊt lµ 10m.
100
(tham
kh
¶o)
- 10-
2
0
S2 §Þa tÇng bao gåm c¸c ®Êt dÔ ho¸
láng, ®Êt sÐt nh¹y hoÆc c¸c ®Êt
kh¸c víi c¸c ®Êt trong c¸c lo¹i nÒn
A-E hoÆc S1.
Khái niệm hệ số tầng quan trọng :
Bảng 2.3. Hệ số tầm quan trọng
Mức độ quan
trọng công trình
Hệ số tầm
quan trọng
I
§Æc
biÖt
C«ng tr×nh
cã tÇm
quan träng
®Æc biÖt,
kh«ng cho
phÐp h
háng do
®éng ®Êt
- §Ëp bªt«ng chÞu ¸p chiÒu cao >100m;
- Nhµ m¸y ®iÖn cã nguån nguyªn tö;
- Nhµ ®Ó nghiªn cøu s¶n xuÊt thö c¸c chÕ
phÈm sinh vËt kÞch ®éc, c¸c lo¹i vi khuÈn,
mÇm bÖnh thiªn nhiªn vµ nh©n t¹o (chuét
dÞch, dÞch t¶, th¬ng hµn .v.v);
- C«ng tr×nh cét, th¸p cao h¬n 300 m;
- Nhµ cao tÇng cao h¬n 60 tÇng.
ThiÕt kÕ
víi gia tèc
lín nhÊt cã
thÓ x¶y ra
I C«ng tr×nh
cã tÇm
- C«ng tr×nh thêng xuyªn ®«ng ngêi cã hÖ
sè sö dông cao: c«ng tr×nh môc I-2.a, I-2.b, I-
1,25
-12-
Mức độ quan
trọng công trình
Hệ số tầm
quan trọng
I
quan träng
sèng cßn
víi viÖc
b¶o vÖ
céng
®ång,
chøc n¨ng
kh«ng
®îc gi¸n
®o¹n trong
qu¸ tr×nh
x¶y ra
®éng ®Êt
2.d, I-2.h, I-2.k, I-2.l, I-2.m cã sè tÇng, nhÞp,
diÖn tÝch sö dông hoÆc søc chøa ph©n lo¹i
cÊp I;
- C«ng tr×nh mµ chøc n¨ng kh«ng ®îc gi¸n
®o¹n sau ®éng ®Êt: C«ng tr×nh c«ng céng I-
2.c diÖn tÝch sö dông ph©n lo¹i cÊp I;
- C«ng tr×nh môc II-9.a, II-9.b; c«ng tr×nh môc
V-1.a, V-1.b ph©n lo¹i cÊp I;
- Kho chøa hoÆc tuyÕn èng cã liªn quan ®Õn
chÊt ®éc h¹i, chÊt dÔ ch¸y, dÔ næ: c«ng tr×nh
môc II-5.a, II-5.b, môc II-5.c ph©n lo¹i cÊp I,
II;
- Nhµ cao tÇng cao tõ 20 tÇng ®Õn 60 tÇng,
c«ng tr×nh d¹ng th¸p cao tõ 200 m ®Õn 300
m.
II C«ng tr×nh
cã tÇm
quan träng
trong viÖc
ng¨n ngõa
hËu qu¶
®éng ®Êt,
nÕu bÞ sôp
®æ g©y tæn
thÊt lín vÒ
ngêi vµ
tµi s¶n
- C«ng tr×nh thêng xuyªn ®«ng ngêi, cã hÖ sè
sö dông cao: c«ng tr×nh môc I-2.a, I-2.b, I-2.d,
I-2.h, I-2.k, I-2.l, I-2.m cã nhÞp, diÖn tÝch sö
dông hoÆc søc chøa ph©n lo¹i cÊp II;
- Trô së hµnh chÝnh c¬ quan cÊp tØnh, thµnh
phè, c¸c c«ng tr×nh träng yÕu cña c¸c tØnh,
thµnh phè ®ãng vai trß ®Çu mèi nh: C«ng
tr×nh môc I-2.®, I-2.g, I-2.h cã nhÞp, diÖn tÝch sö
dông ph©n lo¹i cÊp I, II;
- C¸c h¹ng môc quan träng, l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ
cã gi¸ trÞ kinh tÕ cao cña c¸c nhµ m¸y thuéc
1,00
-13-
Mức độ quan
trọng công trình
Hệ số tầm
quan trọng
I
c«ng tr×nh c«ng nghiÖp môc II-1 ®Õn II-4, tõ II-
6 ®Õn II-8; tõ II-10 ®Õn II-12, c«ng tr×nh n¨ng
lîng môc II-9.a, II-9.b; c«ng tr×nh giao th«ng
III-3, III-5; c«ng tr×nh thuû lîi IV-2; c«ng tr×nh
hÇm III-4; c«ng tr×nh cÊp tho¸t níc V-1 tÊt c¶
thuéc ph©n lo¹i cÊp I, II;
- C¸c c«ng tr×nh quèc phßng, an ninh;
- Nhµ cao tÇng cao tõ 9 tÇng ®Õn 19 tÇng, c«ng
tr×nh d¹ng th¸p cao tõ 100 m ®Õn 200 m.
III C«ng tr×nh
kh«ng
thuéc møc
®é ®Æc
biÖt vµ
møc ®é I,
II, IV
- Nhµ ë môc I-1, nhµ lµm viÖc môc I-2.®, nhµ
triÓn l·m, nhµ v¨n ho¸, c©u l¹c bé, nhµ biÓu
diÔn, nhµ h¸t, r¹p chiÕu bãng, r¹p xiÕc ph©n
lo¹i cÊp III;
- C«ng tr×nh c«ng nghiÖp môc II-1 ®Õn II-4, tõ II-
6 ®Õn II-8; tõ II-10 ®Õn II-12 ph©n lo¹i cÊp III
diÖn tÝch sö dông tõ 1000 m2 ®Õn 5000 m2;
- Nhµ cao tõ 4 tÇng ®Õn 8 tÇng, c«ng tr×nh d¹ng
th¸p cao tõ 50 m ®Õn 100 m;
- Têng cao h¬n 10 m.
0,75
IV C«ng tr×nh
cã tÇm
quan träng
thø yÕu
®èi víi sù
an toµn
sinh m¹ng
- Nhµ t¹m : cao kh«ng qu¸ 3 tÇng;
- Tr¹i ch¨n nu«i gia sóc 1 tÇng;
- Kho chøa hµng ho¸ diÖn tÝch sö dông kh«ng
qu¸ 1000 m2
- Xëng söa ch÷a, c«ng tr×nh c«ng nghiÖp phô
trî; thø tù môc II-1 ®Õn II-4, tõ II-6 ®Õn II-8; tõ II-
10 ®Õn II-12 ph©n lo¹i cÊp IV;
Kh«ng yªu
cÇu tÝnh
to¸n
kh¸ng
chÊn
-14-
Mức độ quan
trọng công trình
Hệ số tầm
quan trọng
I
con ngêi - C«ng tr×nh mµ sù h háng do ®éng ®Êt Ýt g©y
thiÖt h¹i vÒ ngêi vµ thiÕt bÞ quý gi¸.
Ghi chU: C«ng tr×nh øng víi môc cã m· sè kÌm theo xem chi tiÕt
trong Phô lôc G.
2.2 Tính tải trọng gió:
2.2.1 Phần tĩnh:
- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao Z so với
mốc chuẩn được xác định theo công thức:
W=W0 *k*c*n*B*h (đơn vị: lực)
trong đó:
• W0: Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng ( bảng 2.4).
• k: Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng
địa hình (bảng 2.5).
• c: Hệ số khí động ( gió đẩy: c= +0,8 gió hút c= -0,6).
• n: Hệ số tin cậy của tải trọng gió (lấy là 1,2).
• B: Bề rộng công trình, tính theo cả 2 phương X và Y.
• h: Bề mặt đón gió theo từng tầng của công trình.
Bảng 2.4. Phân vùng áp lực gió theo TCVN 2737-1995
Vùng Ảnh hưởng bão Áp lực gió W0
(daN/m2)
IA Không 65
IIA Yếu 83
IIB Khá mạnh 95
IIIA Yếu 110
-15-
IIIB Mạnh 125
IVB Rất mạnh 155
VB Rất mạnh 185
- Khu vực IA: gồm các tỉnh vùng rừng núi phía Bắc như Cao Bằng, Hà Giang,
Lai Châu, Lạng Sơn, Lào Cai, Sơn La, Tuyên Quang, Yên Bái, các tỉnh vùng cao
nguyên Trung bộ như Công Tum, Gia Lia, Đắc Lak, Lâm Đồng; các tỉnh phía tây
Nam Bộ như An Giang, Đồng Tháp, Đồng Nai, Đồng Tháp,…
- Khu vực IIA: gốm thành phố Hồ Chí Minh, Khánh Hòa, và các tỉnh miền
Đông Nam Bộ như Bà Rịa Vũng Tàu, Bến Tre, Cần Thơ, Bạc Liêu,Cà Mau,…
- Khu vực IIB: gồm thành phố Hà Nội, các tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh, Hà Tây,
Hải Dương, Hưng Yên, Hòa Bình.. và một số các tỉnh đồng bằng miền trung như
Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam,…
- Khu vực IIIA: các đảo như Phú Quý, Phú Quốc, Côn Sơn,…
- Khu vực IIIB: một số vùng của các tỉnh đồng bằng bắc bộ như Hải Dương,
Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình,…
- Khu vực IVB: Hải Phòng, một số vùng ven biển Bắc Bộ và Trung Bộ như Hà
Nam, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa, Hà Tĩnh,..
- Khu vực VB: khu vực ngoài hải đảo như Hoàng Sa,…
Bảng 2.5. Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình
Dạng địa
hình/ độ cao
Z
A B C
3
5
10
15
20
30
1,00
1,07
1,18
1,24
1,29
1,37
0,80
0,88
1,00
1,08
1,13
1,22
0,47
0,54
0,66
0,74
0,80
0,89
-16-
40
50
60
80
100
150
200
250
300
350
>= 400
1,43
1,47
1,51
1,57
1,62
1,72
1,79
1,84
1,84
1,84
1,84
1,28
1,34
1,38
1,45
1,51
1,63
1,71
1,78
1,84
1,84
1,84
0,97
1,03
1,08
1,18
1,25
1,40
1,52
1,62
1,70
1,78
1,84
- Địa hình dạng A: là địa hình trống trải, không có hoặc có rất ít vật cản cao
không quá 1,5m ( bờ biển thoảng, mặt song hồ lớn, đồng muối, cánh đồng không có
cây cao…)
- Địa hình dạng B : là địa hình tương đối trống trải, có mật số vật cản thưa thớt
cao không quá 10m ( vùng ngoại ô ít nhà, thị trấn, làng mạc, rừng thưa hoặc rừng non,
vùng trông cây thưa…)
- Địa hình dạng C : là địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao
từ 10m trở lên ( trong thành phố, vùng rừng rậm…)
Công trình được xem là thuộc dạng địa hình nào nếu tính chất dạng địa hình đó
không thay đổi trong khoảng 30h khi h<60m và 2km khi h >60m tính từ mặt đón gió
của công trình, h là chiều cao công trình.
- Nếu độ cao Z không có trong bảng, thì ta nội suy theo phương pháp tuyến tính
Ví dụ:
Dạng địa hình : A
Độ cao Z: 7 (không có trong bảng)
Z (5) -> k = 1,07
Z (7) -> k=?
Z(10) -> k= 1,18
k = 1,18 – (((1,18 – 1,07)/(10-5)) * (10-7)) = 1,114
-17-
2.2.2 Phần động:
Tính cho các công trình tháp, trụ, ống khói, cột điện, thiết bị dạng cột, hàng
lang băng tải các giàn giá lộ thiên, các nhà nhiều tầng cao hơn 40m, các khung ngang
nhà công nghiệp 1 tầng có độ cao trên 36m và tỉ số độ cao trên nhịp >1,5.
• So sánh f1 và f L
– f1 là tần số. Trong bảng [Modal participating mass ratios], có cột Period
(là chu kỳ) ta lấy 1/Period ta được tần số.
– fL: Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng
Bảng 2.6. Giá trị giới hạn cảu tần số dao động riêng
TH1: f1>fL:
Wpj= Wj * δj * υ
Trong đó:
– Wj: giá trị tiêu chuẩn thành phần tỉnh của gió tác dụng lên phần thứ j
của công trình)
Wj=W0*K(zj)*c
– δj: hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao ứng với phần thứ j của
công trình (tra bảng 2.7)
– υ: hệ số tương quan không gian( tra bảng 2.8, 2.9 )
Bảng 2.7. Hệ số áp lực động
-18-
Bảng 2.8. Các tham số ρ và χ
Bảng 2.9. Hệ số tương quan không gian
-19-
TH2: f1<fL:
So sánh fs<fL<fs+1
Wp(ji)= Mj* ξj*ψj*yji
Trong đó:
– Mj: Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j( tra trong bảng
Center Mass Rigidify)
– yji: dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với
dạng dao đông riêng thứ i.Lấy bằng Ux,Uy trong bảng Building mode.
– ξj: hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên, phụ
thuộc vào thông số εi và độ giảm loga của dao động. Có εi tra bảng 2.10
tìm được ξ.
0
940i
i
W
f
+ γ: hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2.
+ W0: Giá trị áp lực của gió.
+ fi: tần số dao động riêng thứ i.
-20-
Bảng 2.10. Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i
– 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.
-21-
1
2
1
n
ji Fj
j
i n
ji j
j
y W
y M
+ WFj: giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải gió:
W W SFj j i i
+ υ :có ý nghĩa như trong công thức 2.2 , khi tính toán đối với dạng dao
động thứ nhất υ= υ1, còn lại lấy bằng 1.
+ Sj: diện tích đón gió phần j của công trình.
2.3 Tính tải trọng động đất:
Khả năng kháng chấn của hệ kết cấu trong miền ứng xử phi tuyến thường cho
phép thiết kế kết cấu với các lực động đất bé hơn so với các lực phản ứng đàn hồi
tuyến tính.
Để tránh phải phân tích trực tiếp các kết cấu không đàn hồi, người ta kể đến khả
năng tiêu tán năng lượng chủ yếu thông qua ứng xử dẻo của các cấu kiện của nó và các
cơ cấu khác bằng phân tích đàn hồi dựa trên phổ phán ứng được chiết giảm từ phổ
phán ứng đàn hồi, vì thế phổ này được gọi là phổ thiết kế. sự chiết giảm được thực
hiện bằng cách đưa vào hệ số ứng xử q.
Hệ số ứng xử q biểu thị một cách gần đúng tỉ số giữa lực động đất mà kết cấu sẽ
phải chịu nếu phản ứng của nó là hoàn toàn đàn hồi với tỉ số cản nhớt 5% và lực động đất
có thể sử dụng khi thiết kế theo mô hình phân tích đàn hồi thông thường mà vẫn tiếp tục
đảm bảo cho kết cấu một phản ứng thỏa mãn các yêu cần đặt ra. Giá trị của hệ số ứng xử q
trong đó có xét tới ảnh hưởng của tỉ số cản nhớt khác 5% của các loại vật liệu và hệ kết
cấu khác nhau tùy theo cấp dẻo kết cấu tương ứng được cho trong các phần khác nhau của
tiêu chuẩn này. Giá trị của hệ số ứng xử q có thể khác nhau theo các hướng nằm ngang
khác nhau của kết cấu, mặc dù sự phân loại cấp dẻo kết cấu phải như nhau torng mọi
hướng.
2.3.1 Thành phần nằm ngang:
2 2,5 2
0 ( ) . . .( )3 3
B d g
B
TT T S T a S
T q
-22-
2,5
( ) . .B C d gT T T S T a Sq
2,5. . .
( )
.
cg
C D d
g
Ta S
q TT T T S T
a
2
.2,5. . .
( )
.
c Dg
D d
g
T Ta S
q TT T S T
a
Trong đó:
Sd(T): Phổ thiết kế
ag: Gia tốc nền thiết kế trên nền loại A (ag= 9,81.γ1. agR) đưa vào cấp công trình và
ví trị xây dựng.
TB: Giới hạn dưới của chu kỳ ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc.
TC: Giới hạn trên của chu kỳ ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc.
TD: Giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển ko đổi trong phổ
phản ứng.
S: hệ số nền.
β: Hệ số ứng xử với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang ( lấy = 0,2).
q: Hệ số ứng xử:
0 w. 1,5q q k
q0: lấy = 3,9.
K=1
Bảng 2.11: hệ số tầm quan trọng γ1
-23-
Hình 2.1. Gia tốc nền theo vị trí xây dựng
Bảng 2.12. Các giá trị tra theo loại đất nền
2.3.2 Thành phần thẳng đứng: được chia làm 4 trường hợp
Công thức tính toán tương tự thành phần ngang nhưng thay ag = avg (bảng 2.14), S =1
-24-
Bảng 2.13: giá trị avg
Avg = ag * 0.9
S= 1
2 2,5 2
0 ( ) . . .( )3 3
B d vg
B
TT T S T a S
T q
2,5
( ) . .B C d vgT T T S T a Sq
2,5. . .
( )
.
cvg
C D d
vg
Ta S
q TT T T S T
a
2
.2,5. . .
( )
.
c Dvg
D d
vg
T Ta S
q TT T S T
a
2.4 Ngôn ngữ lập trình: Visual Basic
Năm 1975, Microsoft tung ra thị trường sản phẩm đầu tay Microsoft BASIC và
tiếp đó Quick BASIC (còn gọi là QBASIC) thành công rực rỡ.
Quick BASIC phát triển trong nền Windows nhưng vẫn khó khắn khi tạo giao
diện kiểu Windows, Sau đó nhiều năm, Microsoft bắt đầu tung ra một sản phẩm
mới cho phép ta kết hợp ngôn ngữ dễ học BASIC và môi trường phát triển lập trình
với giao diện bằng hình ảnh ( Graphic User Interface – GUI) trong Windows. Đó là
Visual Basic Version 1.0
Trước khi ra đời ngôn ngữ này ta không có một gaio diện bằng hình ảnh (GUI)
với một IDE (Integrated Development Environment) giúp các chuyên gia lập trình
tập trung công sức và thì giờ vào các khó khăn liên hệ đến doanh nghiệp của mình.
Mỗi người phải tự thiết kế giao diện qua thư viện có sẵn Windows API (
Application Programming Interface) trong nền Windows. Điều này tạo ra những
trở ngại không cần thiết làm phức tạp việc lập trình.
Visual basic giúp ta bỏ qua những hệ lụy đó, chuyên gia lập trình có thể tự vẽ
cho mình giao diện cần thiết trong ứng dụng (Application) một cách dễ dàng và
-25-
như vậy, tập trung nỗ lực giải đáp các vấn đề giải quyết trong doanh nghiệp hay kỹ
thuật.
Phiên bản 6.0 cung ứng 1 phương pháp mới nối với cơ sở dữ liệu (Database)
qua sự kết hợp của ADO (Active Data Object). ADO còn giúp các chuyên gia phát
triển mạng nối với cơ sở dữ liệu (Database) khi dùng Active Server Pages (ASP).
Các ngôn ngữ lập trình mới theo kiểu OOL rất hùng mạnh cho khuôn nền .NET
Framework đó là các ngôn ngữ lập trình Visual Basic.NET và C#.
Visual Basic.NET (VB.NET) là ngôn ngữ lập trình khuynh hướng đối tượng do
Microsoft thiết kế. Đây là ngôn ngữ lập trình rất mới và rất lợi hại, không những
lập nền tảng vững chắc theo kiểu mẫu đối tượng như các ngôn ngữ lập trình hùng
mạnh khác mà còn dễ học, dễ phát triển và còn tạo mọi cơ hội hoàn hảo để giúp ta
giải đáp những vấn đề khúc mắc khi lập trình. Hơn nữa,Visual Basic.NET giúp ta
đối phó với các phức tạp khi lập trình trên nền Windows và do đó, ta chỉ cần tập
trung công sức vào các vấn đề liên quan đến dự án, công việc hay doanh nghiệp mà
thôi.
2.5 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu: Microsoft Office Access 2003
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu là một phần mềm cho phép mô tả, lưu trữ, thao tác và
xử lý các dữ liệu trong CSDL đồng thời phải đảm bảo sự an toàn và bí mật của dữ
liệu.
Cơ sở dữ liệu (CSDL) Access là một đối tượng bao gồm tập hợp các bảng dữ
liệu, các kết nối giữa các bảng được thiết kế một cách phù hợp để phục vụ lưu trữ
dữ liệu cho một ứng dụng quản lý dữ liệu.
Access là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu trên môi trường Windows, dùng để quản
lý dữ liệu, ngoài ra còn có thể lập trình trên access với ngôn ngữ VBA, tạo report
(báo cáo), tạo form cho người dùng giao tiếp dễ dàng với cơ sở dữ liệu, giúp ta lưu
trữ dữ liệu và tìm kiếm dữ liệu 1 cách nhanh chóng, thông qua query…v..v...
Trong Access, một cơ sở dữ liệu không chỉ có thông tin mà còn có các bảng
thông tin đã được sắp xếp, cơ sở dữ liệu Access còn bao gồm cả mối quan hệ các
truy vấn, báo biểu, báo cáo và các lệnh lập trình.
-26-
Access cung cấp các công cụ: tạo lập dữ liệu, lưu trữ dữ liệu, cập nhật dữ liệu,
khai thác dữ liệu. Qua các đối tượng: Bảng (table), mẫu hỏi (Query), biểu mẫu
(Form), báo cáo (Report), Macro, Module.
2.6 Công cụ hỗ trợ: DotNetBar 9.3.0.0
DotNetBar sử dụng để thiết kế ứng dụng (Windows Form) với bộ công cụ gồm
67 thành phần tuyệt vời cho việc tạo giao diện người dùng một cách chuyên nghiệp
mà lại rất dễ dàng. Trong hơn 9 năm DotNetBar hỗ trợ người dùng tạo ra những
giao diện một cách dễ dàng chưa từng có.
DotNetBar là thành phần đầu tiên trên thế giới giới thiệu đầy đủ tính năng
Office 2010, Window 7 và Office 2007 điều khiển Ribbon phong cách, cung cấp
đầy đủ và hỗ trợ theme Windows XP.
-27-
Chương 3: Cơ Sở Dữ Liệu
3.1 Cơ sở dữ liệu tự tạo:
Xây dựng cơ sở dữ liệu là công việc quan trọng đầu tiên trong toàn bộ quá trình
phát triển một ứng dụng. Một cơ sở dữ liệu được thiết kế và xây dựng tốt sẽ là những
thuận lợi, những tự tin đầu tiên để bước vào một quy trình phát triển ứng dụng.
3.1.1 Từ điển dữ liệu:
Bảng 3.1. Từ diển dữ liệu
STT Tên Diễn Giải Kiểu
1 ChieuCao Chiều cao công trình Text
2 A Dạng địa hình A Number
3 B Dạng địa hình B Number
4 C Dạng địa hình C Number
5 Trường Hợp Trường hợp tính động đất, gồm 4 trường
hợp
Text
6 T (đứng) Giới hạn dưới của chu kỳ ứng với đoạn
nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc
Number
7 S (đứng) Phổ thiết kế theo phương đứng Number
8 T (ngang) Giới hạn dưới của chu kỳ ứng với đoạn
nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc
Number
9 S (ngang) Phổ thiết kế theo phương ngang Number
10 MaTP Mã thành phố Number
11 TenTP Tên thành phố Text
12 MaQuan Mã quận Number
13 TenQuan Tên quận Text
14 GiaTocNen Gia tốc nền Number
15 Vung Vùng Text
16 ApLucGio Áp lực gió Number
17 Epsinon Chỉ số epsinon Number
18 HeSoDongLuc Hệ số động lực Number
19 DangDiaHinh Dạng địa hình Text
20 CaoDo Độ cao của công trình Number
-28-
21 K HHệệ ssốố ttíínnhh đđếếnn ssựự tthhaayy đđổổii ccủủaa áápp llựựcc ggiióó
tthheeoo đđộộ ccaaoo vvàà ddạạnngg đđịịaa hhììnnhh
Number
22 TangSo Tầng số của công trình Number
23 Story Tầng công trình Text
24 W0 GGiiáá ttrrịị áápp llựựcc ggiióó tthheeoo bbảảnn đđồồ pphhâânn vvùùnngg Number
25 Height Chiều cao của từng tầng Number
26 CaoDo_Max Cao độ cao nhất Number
27 CaoDo_Min Cao độ thấp nhất Number
28 K_Max Hệ số k lớn nhất Number
29 K_Min Hệ số k nhỏ nhất Number
30 Bx Bề rộng công trình theo phương X Number
31 By Bề rộng công trình theo phương Y Number
32 WX (Đẩy) Áp lực gió đẩy theo phương X Number
33 WX (Hút) Áp lực gió hút theo phương X Number
34 WY (Đẩy) Áp lực gió đầy theo phương Y Number
35 WY (Hút) Áp lực gió hút theo phương Y Number
36 WX( Tĩnh) Áp lực gió tĩnh theo phương X Number
37 WY (Tĩnh) Áp lực gió tĩnh theo phương Y Number
38 WX Áp lực gió theo phương X Number
39 WY Áp lực gió theo phương Y Number
40 WX (Động) Áp lực gió động theo phương X Number
41 WY (Động) Áp lực gió động theo phương Y Number
42 WXDay_Dong Áp lực gió động đẩy theo phương X Number
43 WXHut_Dong Áp lực gió hút đẩy theo phương X Number
44 WYDay_Dong Áp lực gió động đẩy theo phương Y Number
45 WYHut_Dong Áp lực gió hút đẩy theo phương Y Number
46 Elevation Chiều cao cộng dồn theo từng tầng của
công trình
Number
47 SimilarTo Tầng có chiều cao gần với chiều cao của
tầng đó
Text
-29-
48 VungApLucGio Vùng áp lực gió Text
49 DoGiam1 Độ giảm 1 Number
50 DoGiam2 Độ giảm 2 Number
51 P Chiều cao đón gió Number
52 X5 Bề rộng đón gió khi X =5 Number
53 X10 Bề rộng đón gió khi X=10 Number
54 X20 Bề rộng đón gió khi X=20 Number
55 X40 Bề rộng đón gió khi X=40 Number
56 X80 Bề rộng đón gió khi X=50 Number
57 X160 Bề rộng đón gió khi X=160 Number
58 X350 Bề rộng đón gió khi X=350 Number
3.1.2 Các bảng dữ liệu:
Bảng ApLucDong (áp lực động) : lưu trữ áp lực động dựa theo dạng địa hình
và chiều cao.
ApLucDong (ChieuCao, A, B, C)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 ChieuCao Chiều cao công trình Number
2 A Dạng địa hình B Number
3 B Dạng địa hình C Number
4 C Dạng địa hình A Number
Bảng DongDatD (động đất đứng) : lưu trữ kết quả tính động đất theo phương
đứng.
DongDatD (ID, [Trường Hợp], [T(đứng)], [S(đứng)])
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 ID Khóa của thực thể AutoNumber
2 [Trường Hợp] Trường hợp tính động đất, gồm
4 trường hợp
Text
3 [T(đứng)] Giới hạn dưới của chu kỳ ứng
với đoạn nằm ngang của phổ
Number
-30-
phản ứng gia tốc
4 [S(đứng)]) Phổ thiết kế theo phương đứng Number
Bảng DongDatN (động đất ngang) : lưu trữ kết quả tính động đất theo phương
ngang
DongDatN ((ID, [Trường Hợp], [T(ngang)], [S(ngang)])
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 ID Khóa của thực thể AutoNumber
2 [Trường Hợp] Trường hợp tính động đất, gồm
4 trường hợp
Text
3 [T(ngang)] Giới hạn dưới của chu kỳ ứng
với đoạn nằm ngang của phổ
phản ứng gia tốc
Number
4 [S(ngang)]) Phổ thiết kế theo phương ngang Number
Bảng GiaTocNen (gia tốc nền) : lưu trữ gia tốc nền, vùng áp lực gió và áp lực
gió của từng quận huyện trên cả nước.
GiaTocNen(MaTP, TenTP, MaQuan, TenQuan, GiaTocNen, Vung,
ApLucGio)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 MaTP Mã thành phố Number
2 TenTP Tên thành phố Text
3 MaQuan Mã quận Number
4 TenQuan Tên quận Text
5 GiaTocNen Gia tốc nền Number
6 Vung Vùng Text
7 ApLucGio Áp lực gió Number
Bảng HeSoDongLuc ( hệ số động lực) : lưu trữ hệ số động lực theo epsinon.
HeSoDongLuc(epsinon, HeSoDongLuc)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
-31-
1 Epsinon Chỉ số epsinon Number
2 HeSoDongLuc Hệ số động lực Number
Bảng HeSoK ( hệ số K) : lưu trữ kệ số K theo dạng địa hình và cao độ.
HeSoK(DangDiaHinh, CaoDo, K)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 DangDiaHinh Dạng địa hình Text
2 CaoDo Độ cao của công trình Number
3 K HHệệ ssốố ttíínnhh đđếếnn ssựự tthhaayy đđổổii ccủủaa
áápp llựựcc ggiióó tthheeoo đđộộ ccaaoo vvàà ddạạnngg
đđịịaa hhììnnhh
Number
Bảng KetQua ( kết quả) : lưu trữ các kết quả tính áp lực gió
KetQua(TangSo, Story, W0, Height, CaoDo_Max, CaoDo_Min,K, K_Max,
K_Min,Bx,By, [WX (Đẩy)], [WX (Hút)], [WY (Đẩy)], [WY (Hút)], [WX(
Tĩnh)], [WY (Tĩnh)], WX,WY, [WX (Động)], [WY (Động)], WXDay_Dong,
WXHut_Dong, WYDay_Dong, WYHut_Dong)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 TangSo Tầng số của công trình Number
2 Story Tầng công trình Text
3 W0 GGiiáá ttrrịị áápp llựựcc ggiióó tthheeoo bbảảnn đđồồ pphhâânn
vvùùnngg
Number
4 Height Chiều cao của từng tầng Number
5 CaoDo_Max Cao độ cao nhất Number
6 CaoDo_Min Cao độ thấp nhất Number
7 K_Max Hệ số k lớn nhất Number
8 K_Min Hệ số k nhỏ nhất Number
9 Bx Bề rộng công trình theo phương X Number
10 By Bề rộng công trình theo phương Y Number
11 WX (Đẩy) Áp lực gió đẩy theo phương X Number
12 WX (Hút) Áp lực gió hút theo phương X Number
-32-
13 WY (Đẩy) Áp lực gió đầy theo phương Y Number
14 WY (Hút) Áp lực gió hút theo phương Y Number
15 WX( Tĩnh) Áp lực gió tĩnh theo phương X Number
16 WY (Tĩnh) Áp lực gió tĩnh theo phương Y Number
17 WX Áp lực gió theo phương X Number
18 WY Áp lực gió theo phương Y Number
19 WX (Động) Áp lực gió động theo phương X Number
20 WY (Động) Áp lực gió động theo phương Y Number
21 WXDay_Dong Áp lực gió động đẩy theo phương X Number
22 WXHut_Dong Áp lực gió hút đẩy theo phương X Number
23 WYDay_Dong Áp lực gió động đẩy theo phương Y Number
24 WYHut_Dong Áp lực gió hút đẩy theo phương Y Number
Bảng StoryData : lấy dữ liệu từ bảng StoryData của file access xuất ra từ
Etabs sau khi xây dựng mô hình.
StoryData (Story, Height, Elevation, SimilarTo)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ
liệu
1 Story Tên tầng Text
2 Height Chiều cao của từng tầng Number
3 Elevation Chiều cao cộng dồn theo từng tầng của
công trình
Number
4 SimilarTo Tầng có chiều cao gần với chiều cao
của tầng đó
Text
Bảng TanSoDaoDongRieng ( tần số dao động riêng) : chứa độ giảm theo vùng
áp lực gió.
TanSoDaoDongRieng ( VungApLucGio, DoGiam1, DoGiam2)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 VungApLucGio Tên tầng Text
2 Height Chiều cao của từng tầng Number
-33-
3 Elevation Chiều cao cộng dồn theo từng tầng
của công trình
Number
4 SimilarTo Tầng có chiều cao gần với chiều
cao của tầng đó
Text
Bảng ThanhPho ( thành phố) : lưu trữ tên các thành phố trên cả nước.
ThanhPho ( MaTP, TenTP)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 MaTP Mã thành phố Namber
2 TenTP Tên thành phố Text
Bảng VanTocGio ( vận tốc gió) : lưu trữ hệ số tương quan không gian v1 khi
xét tương quan xung vận tốc gió theo chiều cao và bề rộng đón gió.
VanTocGio ( P, X5, X10, X20, X40, X80, X160, X350)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 P Chiều cao đón gió Number
2 X5 Bề rộng đón gió khi X =5 Number
3 X10 Bề rộng đón gió khi X=10 Number
4 X20 Bề rộng đón gió khi X=20 Number
5 X40 Bề rộng đón gió khi X=40 Number
6 X80 Bề rộng đón gió khi X=50 Number
7 X160 Bề rộng đón gió khi X=160 Number
8 X350 Bề rộng đón gió khi X=350 Number
3.1.3 Quan hệ giữa các bảng:
ApLucDong (ChieuCao, A, B, C)
DongDatD (ID, [Trường Hợp], [T(đứng)], [S(đứng)])
DongDatN (ID, [Trường Hợp], [T(ngang)], [S(ngang)])
GiaTocNen ( MaTP, TenTP, MaQuan, TenQuan, GiaTocNen, Vung,
ApLucGio)
HeSoDongLuc(epsinon, HeSoDongLuc)
-34-
HeSoK(DangDiaHinh, CaoDo, K)
KetQua(TangSo, Story, W0, Height, CaoDo_Max, CaoDo_Min,K, K_Max,
K_Min,Bx,By, [WX (Đẩy)], [WX (Hút)], [WY (Đẩy)], [WY (Hút)], [WX(
Tĩnh)], [WY (Tĩnh)], WX,WY, [WX (Động)], [WY (Động)], WXDay_Dong,
WXHut_Dong, WYDay_Dong, WYHut_Dong)
StoryData (Story, Height, Elevation, SimilarTo)
TanSoDaoDongRieng ( VungApLucGio, DoGiam1, DoGiam2)
ThanhPho ( MaTP, TenTP)
VanTocGio ( P, X5, X10, X20, X40, X80, X160, X350)
Hình 3.1 Mô hình quan hệ
3.2 File access xuất ra từ Etabs: gồm các bảng sau:
Bảng [Building Modes] : lưu trữ thông tin về chế độ xây dựng, trong bảng này
ta sẽ sử dụng cột UX và UY.
-35-
Building Modes (Story, Diaphragm, Mode, UX, UY, UZ, RX, RY, RZ)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 Story Tầng của công trình Text
2 Diaphragm Gán tâm cứng tại điểm Text
3 Mode Dạng dao động Text
4 UX Chuyển vị theo phương X Number
5 UY Chuyển vị theo phương Y Number
6 UZ Chuyển vị theo phương Z Number
7 RX Chuyển vị xoay theo phương X Number
8 RY Chuyển vị xoay theo phương Y Number
9 RZ Chuyển vị xoay theo phương Z Number
Bảng [Center Mass Rigidity] :lực được gán lên tâm cứng ta dùng cột MassX
và MassY để tính toán.
Center Mass Rigidity ( Story, Diaphragm, MassX, MassY)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 Story Tầng của công trình Text
2 Diaphragm Gán tâm cứng tại điểm Text
3 MassX Khối lượng tập trung phương X Number
4 MassY Khối lượng tập trung phương Y Number
Bảng [Grid Lines] : mặt cắt công trình dưới dạng lưới
Grid Lines (SysName, GridDir, GridID, GridCoord, GridType, GridColor,
GridHide)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 SysName Tầng của công trình Text
2 GridDir Phương đường lưới Text
3 GridID Trục đường lưới Text
4 GridCoord Tọa độ đường lưới Number
5 GridType Loại đường lưới Text
6 GridColor Màu đường lưới Text
-36-
7 GridHide Ẩn đường lưới Text
Bảng [Modal Participating Mass Ratios]
Modal Participating Mass Ratios (Mode, Period, UX, UY, UZ, RX, RY, RZ)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 Mode Dạng dao động Number
2 Period Chu kỳ Number
3 UX Chuyển vị theo phương X Number
4 UY Chuyển vị theo phương Y Number
5 UZ Chuyển vị theo phương Z Number
6 RX Chuyển vị xoay phương X Number
7 RY Chuyển vị xoay phương Y Number
8 RZ Chuyển vị xoay phương Z Number
Bảng [ Story Data]:
Story Data ( Story, Height, Elevation, SimilarTo)
STT Tên thuộc tính Diễn giải Kiểu dữ liệu
1 Story Số tầng Text
2 Height Chiều cao tầng Number
3 Elevation Độ cao Number
4 SimilarTo Chức năng tương tự Text
-37-
Chương 4: Thực Hiện Đề Tài
4.1 Giới thiệu về chương trình:
Qua quá trình nghiên cứu lý thuyết, các kết quả tính toán ra từ Etabs em xây dựng một
menu của chương trình có thể hỗ trợ tối đa cho công việc tính toán.
4.1.1 Menu của chương trình:
Menu chính gồm:
Nút “Gió” : tính tải trọng gió của công trình.
Nút “Động đất” : tính tải trọng động đất tải nơi xây dựng.
Nút “Số liệu tầng” : kiểm tra lại dữ liệu từ Etabs
Nút “Hướng dẫn”: hướng dẫn tóm tắt quy trình sử dụng chương trình
Nút “Thông tin”: thông tin về nhóm tác giả
4.1.2 Giao diện chính:
Hình 4.1. Giao diện chính
-38-
Với giao diện này người dùng có thể nhấp vào nút Start ( có biểu tượng trường
đại học Lạc Hồng) để sổ ra menu cho người dùng chọn. Sau khi người dùng mở file
access từ Etabs xuất ra chương trình sẽ tự động cập nhật: số tầng, bề rộng công trình
Bx và By. Người dùng chọn tiếp địa điểm xây dựng và sau đó chọn dạng địa hình, loại
đất nền và cấp công trình. Sau khi điền đầy đủ thông tin cần thiết cho việc tính toán
nhấp nút tính toán để chương trình đưa ra kết quả. Người dùng có thể chon xuất ra kết
quả dạng excel hay bảng thuyết minh.
4.2 Các form khác:
4.2.1 Form Số liệu tầng:
Hình 4.2. Form số liệu tầng
Kiểm tra số liệu từ Etabs xuất ra xem có đầy đủ các bảng và đầy đủ yêu cầu hay chưa.
4.2.2 Form Hướng dẫn sử dụng: hướng dẫn ngắn gọn cách sử dụng
chương trình:
-39-
Hình 4.3. Form hướng dẫn sử dụng
4.2.3 Form thông tin nhóm tác giả:
Hình 4.4. Form Thông tin
4.2.4 Form tính tải trọng gió:
Người dùng mở file từ Etabs xuất ra, chọn dạng địa hình và nhấp nút Tính Toán thì các
kết quả sẽ được đưa vào bảng kết quả bên dưới.
-40-
Hình 4.5. Form tính tải trọng gió
4.2.5 Form tính tải trọng động đất:
Người dùng chọn địa điểm muốn tính tải trọng động đất và sau đó chọn cấp
công trình xây dựng, loại đất nền. tải trọng động đất sẽ được tính theo cả 2 phương
thẳng đứng và nằm ngang.
-41-
Hình 4.6. Form tính tải trọng động đất
4.3 Hướng dẫn sử dụng:
4.3.1 Trong Etabs:
Khởi động chương trình Etab.
Chọn đơn vị tính: Ton-m.
Tạo mô hình kết cấu.
o Người sử dụng thay đổi đường lưới sao cho phù hợp với bản vẽ thiết kế.
o Yêu cầu bắt buộc: Nếu công trình có tầng hầm ( một hoặc nhiều tầng) thì
người sử dụng cần thay đổi tên của tầng đó từ Story… do chương trình
mặc định thành TANG HAM…để chương trình tự nhận dạng để tính gió.
Cụ thể như sau:
Click phải chuột vào vùng trống trong màn hình Etab -> Chọn Story data.
Sau đó người sử dụng sửa tên các tầng lại thành: TANG HAM, TANG TRET,
TANG 1,….
o Định nghĩa đặc trưng vật liệu.
o Định nghĩa đặc trưng hình học cho dầm, cột, sàn, tường cứng.
o Gán đặc trưng hình học cho phần tử dầm, cột, sàn, tường cứng.
o Gán tải trọng cho kết cấu:
+ Gán tĩnh tải do tường tác dụng.
+ Gán tĩnh tải lớp cấu tạo cho sàn.
+ Gán hoạt tải cho sàn.
o Khai báo tải trọng tham gia dao động (Mass Source).
o Gán điều kiện biên cho kết cấu.
o Chia phần tử: Tường cứng, sàn.
o Khai báo sàn tuyệt đối cứng.
o Khai báo bậc tự do cho phép. Ở đây người sử dụng có thể để số mode
dao động do chương trình mặc định hoặc chỉnh sửa lại bằng cách: Trong
hộp thoại Analysis Options chọn thẻ Set Dynamic Perameters rồi chọn lại
số mode dao động.
o Thực hiện tính toán.
Các File cần xuất ra trong Etab dạng access:
-42-
Yêu cầu bắt buộc: Người sử dụng cần xuất ra các File kết quả có tên sau đây:
o Trong thẻ Model Definition chọn Building data
o Thẻ Analysis results:
+ Displacement
+ Reaction
+ Modal information
+ Building output
4.3.2 Trong chương trình:
Chọn tải trọng bạn muốn tính: gió hay động đất
Nhập các thông số cần thiết như : chọn địa điểm ( tỉnh/ thành phố, quận/
huyện), chọn dạng địa hình, loại đất nền và cấp công trình.
Nhấp nút “Tính toán” để chương trình tính toán và đưa ra kết quả.
Có thể xuất file excel hay chọn in bài thuyết minh từ menu chính của chương
trình.
-43-
Chương 5: Thực Nghiệm
5.1 Bài toán 1:
Một công trình dân dụng gồm 15 tầng và 1 tầng hầm, chiều cao tầng hầm 3m,
chiều cao các tầng còn lại 3.5m
- Công trình xây dựng tại TP HCM, quận 1.
- Địa hình trống trải dạng A.
- Công trình cấp I, loại đất C.
7500
9000
7500
7500750075007500
Hình 5.1 Mặt bằng công trình
-44-
3500
3500
3500
3500
3500
3500
3500
3500
3500
3500
3500
3500
3500
3500
3500
3000
7500750075007500
TANG HAM
TANG TRET
TANG 1
TANG 2
TANG 3
TANG 4
TANG 5
TANG 6
TANG 7
TANG 8
TANG 9
TANG 10
TANG 11
TANG 12
TANG 13
TANG 14
Hình 5.2 Mặt đứng công trình
Phương pháp tính thủ công tải trọng động đất:
Thông số cần tra:
- Quận 1, TPHCM : agR = 0.0848
- Đất nền loại C :
-45-
Bảng 5.1. Bảng đất nền loại C
Loại nền đất S TB(S) TC(S) TD(S)
C 1,15 0,2 0,6 2
- q = q0 .kw ≥ 1,5 , với kw =1, q0 = 3,9. => q = 3,9
- Hệ số tầm quan trọng : γ1 = 1,25 (công trình cấp 1).
- ag = γ1. agR = 1,25 x 0,0848 = 1,03986
Áp dụng công thức ở trên: Chia nhỏ giá trị T ra.
Thành phần nằm ngang của tải trọng động đất.
Bảng 5.2 Giá trị của các tham số mô tả phổ phán ứng theo phương ngang
Bảng 5.3 Kết quả tính toán thủ công tải trọng động đất theo phương ngang trong
trường hợp 0≤T≤TB
0≤T≤TB <=>
0≤T≤0,2
T Sd
0 0,797226
0,05 0,78956
0,1 0,781895
0,15 0,774229
0,2 0,766563
Bảng 5.4 Kết quả tính toán thủ công tải trọng động đất theo phương ngang trong
trường hợp TB ≤T≤TC
TB ≤T≤TC <=>
0,2≤T≤0,6
T Sd
0,2 0,7666
0,3 0,7666
0,4 0,7666
ag S TB(S) TC(S) TD(S)
1,03986 1,15 0,2 0,6 2
-46-
0,5 0,7666
0,6 0,7666
Bảng 5.5 Kết quả tính toán thủ công tải trọng động đất theo phương ngang trong
trường hợp TC≤T≤TD
TC≤T≤TD <=> 0,6≤T≤2
T Sd
0,6 0,7666
0,7 0,6571
0,8 0,5749
0,9 0,5110
1 0,4599
1,1 0,4181
1,2 0,3833
1,3 0,3538
1,4 0,3285
1,5 0,3066
1,6 0,2875
1,7 0,2706
1,8 0,2555
1,9 0,2421
2 0,2300
Bảng 5.6 Kết quả tính toán thủ công tải trọng động đất theo phương ngang trong
trường hợp TD≤T
TD≤T <=> 2≤T
T Sd
2,1 0,2086
2,2 0,1901
2,3 0,1739
-47-
2,4 0,1597
2,5 0,1472
2,6 0,1361
2,7 0,1262
2,8 0,1173
2,9 0,1094
3 0,1022
Thành phần thẳng đứng của tải trọng động đất:
Thay ag = avg => avg = 0,9*ag = 0,9 *1, 03986=0,93587
S=1
q= 1,5
Bảng 5.7 Giá trị của các tham số mô tả phổ phán ứng theo phương đứng
avg S TB(S) TC(S) TD(S)
0,93587 1 0,05 0,15 1
Bảng 5.8 Kết quả tính toán thủ công tải trọng động đất theo phương đứng trong trường
hợp 0≤T≤TB
0≤T≤TB <=>
0≤T≤0,2
T Sd
0 0,6239
0,01 0,8111
0,02 0,9983
0,03 1,1854
0,04 1,3726
0,05 1,5598
Bảng 5.9 Kết quả tính toán thủ công tải trọng động đất theo phương đứng trong
trường hợp TB ≤T≤TC
TB ≤T≤TC <=>
-48-
0,05≤T≤0,15
T Sd
0,05 1,5598
0,06 1,5598
0,07 1,5598
0,08 1,5598
0,09 1,5598
0,1 1,5598
0,11 1,5598
0,12 1,5598
0,13 1,5598
0,14 1,5598
0,15 1,5598
Bảng 5.10 Kết quả tính toán thủ công tải trọng động đất theo phương đứng trong
trường hợp TC≤T≤TD
TC≤T≤TD <=>
0,15≤T≤1
T Sd
0,15 1,55979
0,2 1,169843
0,25 0,935874
0,3 0,779895
0,35 0,668481
0,4 0,584921
0,45 0,51993
0,5 0,467937
0,55 0,425397
0,6 0,389948
0,65 0,359952
-49-
0,7 0,334241
0,75 0,311958
0,8 0,292461
0,85 0,275257
0,9 0,259965
0,95 0,246283
1 0,233969
Bảng 5.11. Kết quả tính toán thủ công tải trọng động đất theo phương đứng trong
trường hợp TD≤T
TD≤T <=> 1≤T
T Sd
1 0,2340
1,1 0,1934
1,2 0,1625
1,3 0,1384
1,4 0,1194
1,5 0,1040
1,6 0,0914
1,7 0,0810
1,8 0,0722
1,9 0,0648
2 0,0585
-50-
Tính bằng chương trình:
Bảng 5.12 Kết quả tính toán tải trọng gió bằng chương trình theo phương đứng
Trường Hợp T(đứng) S(đứng)
0 <= T <= Tb 0 0.6239
Tb <= T <= Tc 0.05 1.5598
Tb <= T <= Tc 0.1 1.5598
Tc <= T <= Td 0.15 1.5598
Tc <= T <= Td 0.2 1.1698
Tc <= T <= Td 0.25 0.9359
Tc <= T <= Td 0.3 0.7799
Tc <= T <= Td 0.35 0.6685
Tc <= T <= Td 0.4 0.5849
Tc <= T <= Td 0.45 0.5199
Tc <= T <= Td 0.5 0.4679
Tc <= T <= Td 0.55 0.4254
Tc <= T <= Td 0.6 0.3899
Tc <= T <= Td 0.65 0.36
Tc <= T <= Td 0.7 0.3342
Tc <= T <= Td 0.75 0.312
Tc <= T <= Td 0.8 0.2925
Tc <= T <= Td 0.85 0.2753
Tc <= T <= Td 0.9 0.26
Tc <= T <= Td 0.95 0.2463
Td <= T 1 0.234
Td <= T 1.05 0.2122
Td <= T 1.1 0.1934
Td <= T 1.15 0.1769
Td <= T 1.2 0.1625
Td <= T 1.25 0.1497
Td <= T 1.3 0.1384
-51-
Td <= T 1.35 0.1284
Td <= T 1.4 0.1194
Td <= T 1.45 0.1113
Td <= T 1.5 0.104
Td <= T 1.55 0.0974
Td <= T 1.6 0.0914
Td <= T 1.65 0.0859
Td <= T 1.7 0.081
Td <= T 1.75 0.0764
Td <= T 1.8 0.0722
Td <= T 1.85 0.0684
Td <= T 1.9 0.0648
Td <= T 1.95 0.0615
Td <= T 2 0.0585
không có sai số trong tính toán thành phần nằm đứng của tải trọng động đất theo
phương đứng.
Bảng 5.13 Kết quả tính toán tải trọng gió bằng chương trình theo phương ngang
Trường Hợp T(ngang) S(ngang)
0 <= T <= Tb 0 0.7972
0 <= T <= Tb 0.05 0.7896
0 <= T <= Tb 0.1 0.7819
0 <= T <= Tb 0.15 0.7742
Tb <= T <= Tc 0.2 0.7666
Tb <= T <= Tc 0.25 0.7666
Tb <= T <= Tc 0.3 0.7666
Tb <= T <= Tc 0.35 0.7666
Tb <= T <= Tc 0.4 0.7666
Tb <= T <= Tc 0.45 0.7666
Tb <= T <= Tc 0.5 0.7666
Tb <= T <= Tc 0.55 0.7666
-52-
Tc <= T <= Td 0.6 0.7666
Tc <= T <= Td 0.65 0.7076
Tc <= T <= Td 0.7 0.6571
Tc <= T <= Td 0.75 0.6133
Tc <= T <= Td 0.8 0.5749
Tc <= T <= Td 0.85 0.5411
Tc <= T <= Td 0.9 0.511
Tc <= T <= Td 0.95 0.4841
Tc <= T <= Td 1 0.4599
Tc <= T <= Td 1.05 0.438
Tc <= T <= Td 1.1 0.4181
Tc <= T <= Td 1.15 0.3999
Tc <= T <= Td 1.2 0.3833
Tc <= T <= Td 1.25 0.368
Tc <= T <= Td 1.3 0.3538
Tc <= T <= Td 1.35 0.3407
Tc <= T <= Td 1.4 0.3285
Tc <= T <= Td 1.45 0.3172
Tc <= T <= Td 1.5 0.3066
Tc <= T <= Td 1.55 0.2967
Tc <= T <= Td 1.6 0.2875
Tc <= T <= Td 1.65 0.2788
Tc <= T <= Td 1.7 0.2706
Tc <= T <= Td 1.75 0.2628
Tc <= T <= Td 1.8 0.2555
Tc <= T <= Td 1.85 0.2486
Tc <= T <= Td 1.9 0.2421
Tc <= T <= Td 1.95 0.2359
Td <= T 2 0.23
Td <= T 2.05 0.2189
-53-
Td <= T 2.1 0.2086
Td <= T 2.15 0.199
Td <= T 2.2 0.1901
Td <= T 2.25 0.1817
Td <= T 2.3 0.1739
Td <= T 2.35 0.1666
Td <= T 2.4 0.1597
Td <= T 2.45 0.1532
Td <= T 2.5 0.1472
Td <= T 2.55 0.1415
Td <= T 2.6 0.1361
Td <= T 2.65 0.131
Td <= T 2.7 0.1262
Td <= T 2.75 0.1216
Td <= T 2.8 0.1173
Td <= T 2.85 0.1133
Td <= T 2.9 0.1094
Td <= T 2.95 0.1057
Td <= T 3 0.1022
không có sai số trong tính toán thành phần nằm ngang của tải trọng động đất theo
phương ngang.
kết quả tính tải trọng động đất bằng chương trình hoàn toàn chính xác so với tính
thủ công.
5.2 Bài toán 2:
Công trình Sở xây dựng thành phố Đà Nẵng,
- Cao 18 tầng.
- Chiều cao tầng trệt 3.1m, chiều cao tầng 1, 2 là 5m, các tầng còn lại là 3.6m.
- Địa hình dạng A.
-54-
Hình 5.3. Mặt bằng công trình
-55-
Hình 5.4. Mặt đứng công trình
Thành phần tĩnh của tải trọng gió.
- Tải trọng gió theo phương OX
Bảng 5.14. Tải trọng gió theo phương OX
Tầng
Wo
(kG/m2) Z(m) Hệ số K Htt(m) Bx(m) C(đẩy) Wđ(kG) C(hút) Wh(kG) Wj(X)(T)
1 95 5 1,07 7,5 18,2 0,8 13320 0,6 9990,2 20,358
2 95 10 1,18 4,3 18,2 0,8 8422 0,6 6316,5 17,138
3 95 13,6 1,223 3,6 18,2 0,8 7307,9 0,6 5481 15,278
4 95 17,2 1,262 3,6 18,2 0,8 7541 0,6 5655,7 13,197
5 95 20,8 1,296 3,6 18,2 0,8 7744,1 0,6 5808,1 13,557
6 95 24,4 1,325 3,6 18,2 0,8 7917,4 0,6 5938,1 13,858
7 95 28 1,354 3,6 18,2 0,8 8090,7 0,6 6068 14,159
8 95 31,6 1,38 3,6 18,2 0,8 8246,1 0,6 6184,6 14,427
9 95 35,5 1,403 3,6 18,2 0,8 8383,5 0,6 6287,6 14,653
10 95 38,8 1,423 3,6 18,2 0,8 8503 0,6 6377,3 14,878
11 95 42,4 1,44 3,6 18,2 0,8 8604,6 0,6 6453,5 15,054
12 95 46 1,454 3,6 18,2 0,8 8688,3 0,6 6516,2 15,204
13 95 49,6 1,468 3,6 18,2 0,8 8771,9 0,6 6578,9 15,355
14 95 53,2 1,483 3,6 18,2 0,8 8861,6 0,6 6646,2 15,505
15 95 56,8 1,497 3,6 18,2 0,8 8945,2 0,6 6708,9 15,656
16 95 60,4 1,511 3,6 18,2 0,8 9028,9 0,6 6771,6 15,803
17 95 64 1,522 3,6 18,2 0,8 9094,6 0,6 6820,9 15,916
- Tải trọng gió theo phương OY
Bảng 5.15. Tải trọng gió theo phương OY
Tầng
Wo
(kG/m2) Z(m) Hệ số K Htt(m) Bx(m) C(đẩy) Wđ(kG) C(hút) Wh(kG) Wj(Y)(T)
1 95 5 1,07 7,5 28,7 0,8 21005 0,6 15754 32,102
2 95 10 1,18 4,3 28,7 0,8 13281 0,6 9960,7 27,025
-56-
3 95 13,6 1,223 3,6 28,7 0,8 11524 0,6 8643 24,092
4 95 17,2 1,262 3,6 28,7 0,8 11892 0,6 8918,7 20,811
5 95 20,8 1,296 3,6 28,7 0,8 12212 0,6 9158,9 21,378
6 95 24,4 1,325 3,6 28,7 0,8 12485 0,6 9363,9 21,852
7 95 28 1,354 3,6 28,7 0,8 12758 0,6 9568,8 22,327
8 95 31,6 1,38 3,6 28,7 0,8 13003 0,6 9752,6 22,75
9 95 35,5 1,403 3,6 28,7 0,8 13220 0,6 9915,1 23,105
10 95 38,8 1,423 3,6 28,7 0,8 13409 0,6 10056 23,462
11 95 42,4 1,44 3,6 28,7 0,8 13569 0,6 10177 23,739
12 95 46 1,454 3,6 28,7 0,8 13701 0,6 10276 23,977
13 95 49,6 1,468 3,6 28,7 0,8 13833 0,6 10374 24,213
14 95 53,2 1,483 3,6 28,7 0,8 13974 0,6 10480 24,451
15 95 56,8 1,497 3,6 28,7 0,8 14106 0,6 10579 24,689
16 95 60,4 1,511 3,6 28,7 0,8 14238 0,6 10678 24,92
17 95 64 1,522 3,6 28,7 0,8 14341 0,6 10756 25,097
Tính toán thành phần động của tải trọng gió:
Trong bảng Modal Participating Mass Ratios ta lấy cột Period (chu kỳ): f=1/T
Bảng 5.16 Giá trị tần số
Mode Period(T) Frequence(f)
1 3,445 0,29
2 3,208 0,312
3 2,357 0,424
4 1,307 0,765
5 1,053 0,949
6 0,790 1,266
7 0,675 1,482
8 0,549 1,82
9 0,506 1,975
10 0,399 2,504
-57-
11 0,325 3,073
12 0,305 3,278
- Tra bảng tìm tần số giới hạn dao động riêng fL:
0.31.3( )
:Lf Hz
VungII
*Gió động theo phương Ox:
- So sánh f1 với fL ta thấy f1= f2 = 0,312(Hz) < fL=1,3(Hz).=> Trường hợp 2.
- Tiếp tục so sánh với điều kiện: fs<fL<fs+1 ta thấy: f1=0.949<fL=1.3<fs+1=1.82
=> Tính gió động theo phương Ox tại vị trí thứ s ( tức là mode 5):
- Công thức tính gió động: ( )P ji j i i jiW M y
+ Mj : Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j. Lấy trong bảng Center mass
rigidify xuất ra từ etab.
Bảng 5.17 Khối lượng tập trung từng tầng
Center Mass Rigidity
Story Diaphragm MassX
TANGTRET D1 79.71516
TANG1 D2 86.36989
TANG2 D3 82.19114
TANG3 D4 78.1613
TANG4 D5 78.1613
TANG5 D6 75.8596
TANG6 D7 73.8557
TANG7 D8 73.8557
TANG8 D9 73.8557
TANG9 D10 73.8557
TANG10 D11 73.8557
TANG11 D12 72.99256
-58-
Center Mass Rigidity
Story Diaphragm MassX
TANG12 D13 72.27833
TANG13 D14 72.27833
TANG14 D15 71.60699
TANG15 D16 71.08457
TANG16 D17 71.08457
TANG17 D18 43.49333
+ ξI : Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ I, không thứ nguyên, phụ thuộc vào
thông số εi và độ giảm loga của dao động:
1,2 950.0148
940 940 0,765
o
i
i
W
f
Trong đó: + γ=1,2: hệ số tin cậy của tải trọng gió.
+ Wo= 95daN/m2 = 95 kG/m
2.
+ fi = f1 = 0,765 (Hz)
=> Ta có ε1=0.0148 tra bảng đồ thị xác định hệ số động lực ξ ta được: ξ=1.248
+ yji : dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao
động riêng thứ i, không thứ nguyên. Lấy bằng Ux trong bảng building mode xuất ra từ
Etab.
Bảng 5.18 Chuyển vị theo phương Ox
Story Diaphragm Mode UX
TANGTRET D1 5 0,001583
TANG 1 D2 5 0,00814
TANG 2 D3 5 0,0167
TANG 3 D4 5 0,022726
TANG 4 D5 5 0,027954
TANG 5 D6 5 0,031972
TANG 6 D7 5 0,034537
TANG 7 D8 5 0,03515
-59-
TANG 8 D9 5 0,033662
TANG 9 D10 5 0,030017
TANG 10 D11 5 0,024268
TANG 11 D12 5 0,016596
TANG 12 D13 5 0,006966
TANG 13 D14 5 -0,00402
TANG 14 D15 5 -0,0159
TANG 15 D16 5 -0,02846
TANG 16 D17 5 -0,04107
TANG 17 D18 5 -0,05336
+ ψi : Hệ số được xác định bằng cách chia công trình ra thành n phần, trong phạm vi
mỗi phần tải trọng gió coi như là không đổi:
1
2
1
n
ji Fj
j
i n
ji j
j
y W
y M
Trong đó: + Mj :
+ Fj j i iW W S
Wj : Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của gió.
δj : Hệ số áp của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của
công trình, không thứ nguyên. Dạng địa hình A.
Bảng 5.19 Hệ số δ
Tầng Z(m) Hệ số δ
1 5 0,318
2 10 0,303
3 13,6 0,298
4 17,2 0,293
5 20,8 0,288
-60-
6 24,4 0,286
7 28 0,283
8 31,6 0,281
9 35,5 0,278
10 38,8 0,276
11 42,4 0,274
12 46 0,273
13 49,6 0,271
14 53,2 0,27
15 56,8 0,268
16 60,4 0,267
17 64 0,266
Sj : Diện tích đón gió phần j của công trình. Do ở gió tĩnh ta đã
nhân với Bx và htt nên ở đây không cần nhân với sj.
υ : Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió.
Tính với dạng dao động thứ 1 lấy υ = υ1 . các dạng dao động
còn lại lấy υ = 1.
=> Tra bảng dựa vào ρ và χ , tính gió theo phương X => mặt phẳng
đón gió là mp zOy. Khi đó:
0,4 0,4 24 9,6L m
67,6H m
Với: L= By = 28.7m: Bề rộng theo phương y.
H= 64m: Chiều cao công trình tính từ mặt đất
=> Có ρ và χ tra bảng hệ số tương quan không gian nội suy 3 lần
=> υ1 = 0,7304
Bảng 5.20 Giá trị WFj
Tầng Wj(X)(T) Hệ số δ υ1 WFj (T)
1 0,001 0,318 0,7304 0,0002
2 0,002 0,303 0,7304 0,0004
-61-
3 0,003 0,298 0,7304 0,0007
4 0,004 0,293 0,7304 0,0009
5 0,005 0,288 0,7304 0,0011
6 0,006 0,286 0,7304 0,0013
7 0,007 0,283 0,7304 0,0014
8 0,008 0,281 0,7304 0,0016
9 0,009 0,278 0,7304 0,0018
10 0,01 0,276 0,7304 0,002
11 0,011 0,274 0,7304 0,0022
12 0,012 0,273 0,7304 0,0024
13 0,013 0,271 0,7304 0,0026
14 0,014 0,27 0,7304 0,0028
15 0,015 0,268 0,7304 0,0029
16 0,016 0,267 0,7304 0,0031
17 0,017 0,266 0,7304 0,0033
Bảng 5.21 Giá trị Ψi
Story yji yji2 Mj WFj Ʃ(yjixWFj) Ʃ (y
2jixMj) Ψi
TANG 1 0,008140 6.63E-02 8.636 51,436 0,04187 5723142 4,47982E-05
TANG 2 0,016699 0,0002789 8.219 43,896 0,073306 2292226 4,47982E-05
TANG 3 0,022726 0,0005165 781.000 44,535 0,101213 4036944 4,47982E-05
TANG 4 0,027953
9 0,0007814 781.000 44,955 0,125666 6107684 4,47982E-05
TANG 5 0,031972 0,0010222 758.000 45,642 0,145925 7754445 4,47982E-05
TANG 6 0,034536 0,0011928 738.000 46,151 0,159391 8809433 4,47982E-05
TANG 7 0,035150
4 0,0012355 738.000 46,705 0,164169 9125163 4,47982E-05
TANG 8 0,033662 0,0011332 738.000 46,976 0,158134 8368992 4,47982E-05
TANG 9 0,030016 0,000901 738.000 47,303 0,14199 6654495 4,47982E-05
TANG 10 0,024268 0,0005889 738.000 47,522 0,115326 4349652 4,47982E-05
-62-
TANG 11 0,016595 0,0002754 7.299 47,808 0,079341 2010314 4,47982E-05
TANG 12 0,006966 4.85E-02 7.227 47,915 0,033379 3507557 4,47982E-05
TANG 13 0,004018 1.62E-02 7,227.0
00 48,226 0,019378 1166956 4,47982E-05
TANG 14 0,015900 0,0002528 7.160 48,321 0,07683 1810308 4,47982E-05
TANG 15 0,028464 0,0008102 7.108 48,591 0,138312 5759,53 4,47982E-05
TANG 16 0,041071 0,0016869 7.108 48,761 0,20027 11991,05 4,47982E-05
TANG 17 0,053357 0,002847 4.349 24,464 0,130537 12382,75 4,47982E-05
1,918,553 42826,6
Bảng 5.22 Gió động theo phương Ox
Story yji ξ Mj Ψi WX(động) (T)
TANG 1 0,00814 1,248 7.971.516 4,47982E-05 0.059
TANG 2 0,0167 1,248 8.636.989 4,47982E-05 0.05
TANG 3 0,022726 1,248 8.219.114 4,47982E-05 0.044
TANG 4 0,027954 1,248 781.613 4,47982E-05 0.038
TANG 5 0,031972 1,248 781.613 4,47982E-05 0.039
TANG 6 0,034537 1,248 758.596 4,47982E-05 0.04
TANG 7 0,03515 1,248 738.557 4,47982E-05 0.041
TANG 8 0,033662 1,248 738.557 4,47982E-05 0.042
TANG 9 0,030017 1,248 738.557 4,47982E-05 0.042
TANG 10 0,024268 1,248 738.557 4,47982E-05 0.043
TANG 11 0,016596 1,248 738.557 4,47982E-05 0.044
TANG 12 0,006966 1,248 7.299.256 4,47982E-05 0.044
TANG 13 0,004018 1,248 7.227.833 4,47982E-05 0.044
TANG 14 0,0159 1,248 7.227.833 4,47982E-05 0.045
TANG 15 0,028465 1,248 7.160.699 4,47982E-05 0.045
TANG 16 0,041072 1,248 7.108.457 4,47982E-05 0.046
TANG 17 0,053358 1,248 7.108.457 4,47982E-05 0.046
*Gió động theo phương Oy: Tính toán tương tự như phương Ox ta có kết quả như sau:
-63-
Bảng 5.23 Kết quả gió động theo phương Oy
Story yji ξ Mj Ψi Wy(động) (T)
TANG 1 0,0022 1,181 7.971.516 4,47982E-05 0.047
TANG 2 0,032 1,181 8.636.989 4,47982E-05 0.039
TANG 3 0,0229 1,181 8.219.114 4,47982E-05 0.035
TANG 4 0,0320 1,181 781.61 4,47982E-05 0.03
TANG 5 0,0333 1,181 781.61 4,47982E-05 0.031
TANG 6 0,0344 1,181 758.6 4,47982E-05 0.032
TANG 7 0,0355 1,181 738.56 4,47982E-05 0.033
TANG 8 0,03566 1,181 738.56 4,47982E-05 0.033
TANG 9 0,0367 1,181 738.56 4,47982E-05 0.034
TANG 10 0,0377 1,181 738.56 4,47982E-05 0.034
TANG 11 0,0381 1,181 738.56 4,47982E-05 0.035
TANG 12 0,0387 1,181 7.299.256 4,47982E-05 0.035
TANG 13 0,00411 1,181 7.227.833 4,47982E-05 0.035
TANG 14 0,0822 1,181 7.227.833 4,47982E-05 0.036
TANG 15 0,0799 1,181 7.160.699 4,47982E-05 0.036
TANG 16 0,0444 1,181 7.108.457 4,47982E-05 0.036
TANG 17 0,0477 1,181 7.108.457 4,47982E-05 0.037
-64-
Kết quả do chương trình tính:
Hình 5.5. Kết quả tính gió do chương trình tính toán.
Không có sai số trong tính toán tải trọng gió của chương trình tính và kết quả tính
thủ công.
Kết quả tính tải trọng gió bằng chương trình hoàn toàn chính xác so với tính thủ
công.
-65-
KẾT LUẬN
Đề tài tập trung sử dụng Microsoft Visual Studio 2005 và viết bằng ngôn ngữ
Visual Basic với cơ sở dữ liệu được xây dựng bằng Microsoft Office Access 2003 để
xây dựng ứng dụng tính toán tải trọng gió, động đất theo tiêu chuẩn Việt Nam.
Với những chức năng và yêu cầu được đặt ra là tính toán được chính xác, nhanh
chóng tải trọng gió và động đất cho nhà cao tẩng, tính toán hàng loạt cho các tầng
trong công trình, ứng dụng phần nào đã đáp ứng được những chức năng trên. Điều này
thấy rõ khi ta sử dụng ứng dụng để tính toán công trình xây dựng cho nhà cao tầng và
kết quả cho ta thấy được kết quả các tải trọng được tính toán nhanh chóng và đầy đủ
nhất mà người sử dụng muốn có được.
Kết quả được tính toán trong khoảng thời gian là 5s cho công trình 18 tầng và
tốc độ tính toán có thể nhanh hơn với công trình nhỏ hơn. Trong khi đó muốn tải trọng
gió, động đất theo phương pháp tính thủ công mất rất nhiều thời gian. Ta phải tra bảng
và nội suy các thông số cho phù hợp với yêu cầu tính toán và sau đó mới có thể lập
bảng trong excel và mới bắt đầu tính toán. Công việc này mất rất nhiều thời gian,
khoảng vài giờ cho một công trình 18 tầng. Vì vậy ta có thể thấy được tốc độ tính toán
của chương trình giúp người kĩ sư xây dựng giảm bớt được thời gian tính toán xuống
mức tối thiểu nhất.
Chương trình tính chính xác như kết quả do tính thủ công. Sai số không quá
0,5% do quá trình làm tròn trong tính toán. Do đó người sử dụng có thể yên tâm sử
dụng chương trình tính toán tải trọng gió, động đất này.
Chương trình được ứng dụng cho khoa kĩ thuật công trình sử dụng để tính toán,
rút ngắn thời gian tính toán các tải trọng gió, động đất để đưa vào Etabs nhằm tính
toán và đưa ra kết quả nội lực. Từ bảng kết quả nội lực đó người thiết kế tiếp tục thiết
kế sàn, vách, khung và hệ móng cho công trình.
Các phần mềm tính tải trọng gió, động đất trên thị trường đa số là áp dụng theo
tiêu chuẩn nước ngoài, nay ứng dụng này được xây dựng nhằm tính tải trọng gió, động
đất theo tiêu chuẩn Việt Nam.
-66-
Khi xử dụng excel ta vẫn phải lập bảng tính và các bảng tra, công thức tính toán
phức tạp, dễ gây ra nhầm lẫn trong quá trình tính toán. Chương trình này có thể kết nối
tới file access xuất ra từ Etabs và tự động nhận dạng, tính toán lại theo TCVN.
Tuy nhiên, với khả năng và kiến thức chuyện môn chưa cao cũng như thời gian
nghiên cứu có hạn, ứng dụng còn tồn tại một số vấn đề khá phức tạp, chưa cung cấp
được cho người dùng hình ảnh minh họa các kết quả của tải trọng lên công trình.
Trong thời gian tới cần mở rộng đề tài theo hướng phát triển thêm các tiện ích
tự động, hay phần hình ảnh minh họa cho người dùng dễ hình dung hơn về tải trọng
tác dụng lên công trình. Ta có thể thêm chức năng chọn tiêu chuẩn xây dựng để có thể
tính toán được trên nhiều tiêu chuẩn hơn, sử dụng ứng dụng cho nhiều vị trí khác nhau
không chỉ riêng ở Việt Nam. Hy vọng ứng dụng góp phần nào đó vào việc phát triển
ngành tin học cũng như ngành xây dựng của Việt Nam sau này.
Qua quá trình nghiên cứu đề tài này đã cung cấp cho em nhiều kiến thức mới về
ngành xây dựng và ngành tin hoc, để từ đó trong thời gian tới nếu có cơ hội sẽ tiếp tục
nghiên cứu và thêm được nhiều công cụ mới cho ứng dụng này ngày càng tiến bộ, mở
rộng và thân thiện với người dùng hơn.