Tai trong Dong

NG DNG PHN MM

ETABS TRONG THIT K

NH CAO TNG

GV: L PHNG

Dynamics SeismicWindload

NI DUNG

M HNH KT CU PHC TP

TNG QUAN V NG LC HC CNG TRNH V

CC KT Qu NG LC HC CA ETABS

TNH TON TI GI TC NG LN CNG TRNH.

TNH TON TI NG T TC DNG LN CNG

TRNH

V D MINH HA

2


M HNH KT CU PHC TP

3


M HNH KT CU PHC TP

To h li.

Vic to h li tt c vai tr quan trng quyt nh s

chnh xc v gim thi gian m hnh.

S dng cc h ta ph Menu Edit/Edit Grid

Data/Edit Grid/Add New System.

4


M HNH KT CU PHC TP

Vi 2 ta ph trn ta c th khai bo h li cho nhng

cng trnh c mt bng phc tp v c mt bng hnh trn.

nh v tr v gc xoay cho cng trnh ta s dng chc nng

Locate System Origin: nh v tr ca gc h ta mi

trong HT Tng Qut.

5


M HNH KT CU PHC TP

Etabs cho php nh ngha hai loi h ta , h ta vung

gc (Cartesian) v h ta tr (Cylindrical).

6


M HNH KT CU PHC TP

7


M HNH KT CU PHC TP

Mesh sn

8


M HNH KT CU PHC TP

Mesh sn

9


BI TON DAO NG RING H MT BC T DO.

Phng trnh ng hc:

10

TNG QUAN NG LC HC CNG TRNH

- gia tc gc.

T=2/ - chu k.

f=1/T - tn s.

m

kuu

kuum

,0

0

2


Phng trnh ng hc.

11

BI TON DAO NG RING

H NHIU BC T DO.

Vi cc phng php i gii tch trong trng hp vi s

bc t do ln ta khng th gii.

Phng trnh vi phn trn c th gii bng phng php

khai trin Taylor hay phng php h ta tng qut.

0}]{[}]{[ ukuM

nm

m

m

M.

2

1

nnn

n

n

kk

kkk

kkk

k

1

12221

.11211

..

.

)(

.

)(

)(

1

2

1

tu

tu

tu

u


12

BI TON DAO NG RING

H NHIU BC T DO.

).(.

..).(.

).(.

).(..

2

1

2

2

22

12

1

1

21

11

1

2

1

2

1

tF

u

u

u

tF

u

u

u

tF

u

u

u

tF

u

u

u

u

u

u

n

nn

n

n

nn

i

n

i

ni

i

i

n


13

BI TON DAO NG RING

H NHIU BC T DO.

Fi(t) l phng trnh dao ng ca h ng dng dao ng th i.

Fi(t) xc nh bng cch a h nhiu bc t do v 1 bc t do

vi tng s tng ng vi tng tng s dao ng ca h.

Vi cc thng s ban u nh bi ton 1 bc t do th

Fi(t)=Ai(sinit + i).

).(.

..).(.

).(.

).(..

2

1

2

2

22

12

1

1

21

11

1

2

1

2

1

tF

u

u

u

tF

u

u

u

tF

u

u

u

tF

u

u

u

u

u

u

n

nn

n

n

nn

i

n

i

ni

i

i

n


14

BI TON DAO NG RING

H NHIU BC T DO.

Hnh nh cc dng dao ng ri


CC CNG THC KINH NGHIM XC NH

TNG S DAO NG CA CNG TRNH. i vi nh cao tng b tng ct thp: T=0.1n, n l s tng.

T1 =CtH3/4

Ct =0.085 i vi khung thp

Ct=0.075 i vi khung BTCT khng gian chu moment v

khung thp c ging lch tm.

Ct=0.05 i vi cc h kt cu khc.

Cc cng thc trn kh quan trng trong vic nh gi s b

cng ca cng trnh qua so snh vi chu k tnh ton ca

Etabs.

15


CC KT QU PHN TCH NG HC CA ETABS.

Etabs cho php m hnh v tnh ton kt cu cng trnh vi

ng x theo 3 phng.

Kt qu phn tch cc mode dao ng cng theo quy lut tng

dn ca tn s nhng bao gm c 3 phng.

Khi tnh ton cc ti ng tc dng ln cng trnh ta xt ring

nh hng ca tng phng.

Do cn s dng chnh xc cc kt qu tnh ton ca Etabs

nu khng qu trnh tnh ton mang li kt qu hon ton sai.

16



Cch sp xp kt qu cc mode dao ng ca Etabs:

Etabs phn tch ng hc cng trnh theo 3 phng:

Dao ng theo phng X, phng Y v dao ng xon theo

phng Z.

Mt cng trnh c n tng th c n bc t do tng ng vi

3n mode dao ng.

Cc mode dao ng sp xp theo chiu gim dn ca tng s

dao ng theo mt phng bt k.

Trong cc tnh ton ti ng theo quy phm nc ta c th b

qua nh hng ca cc mode dao ng do xon.

17



Mt s kinh nghim chn nhanh mode dao ng (kt qu thay

i ty theo tng kt cu thc t)

Mode 1,4,7: mode dao ng u ca phng c cng nh

nht (thng thng l chuyn v thng theo phng cnh ngn)

Mode 2,5,8: cc mode dao ng u ca phng c cng

nh th 2 (thng thng l chuyn v thng theo phng cnh

di)

Mode 3,6,9: Cc mode dao ng u ca phng th 3

(thng l dao ng xon)

18



Cc kt qu khc

Cc thng s chuyn v n v, khi lng cc tng tm cng,

tm hnh hc u c ly ra t Menu display/ Set Output

Table Mode/

Building modes: cha cc kt qu chuyn v n v ca cc

modes dao ng.

Center Mass Rigidity: thng s v khi lng ca cc tng.

19


CC TRNG HP TI V T HP TI CA CNG TRNH

CHU TI TRNG NG

Cc trng hp ti

Tnh ti (DL).

Hot ti (LL)(b qua cc trng hp ti cch tng v cch nhp

v xc sut xut hin khng ln).

Gi tnh. (WT).

Gi ng.(WD).

ng t (EQ).

20


T HP TI CA CNG TRNH CHU TI TRNG NG

thun tin trong kim tra cng trnh 2 trng thi gii hn khi

khai bo t hp ti ta s dng h s t hp nh sau:

ntt= nvt x nth

ntt : h s t hp tnh ton.

nvt : h s vt ti.

nth: h s t hp.

Ti gi cn quy v mt ti duy nht cho mi phng bao gm ti

gi tnh v ti gi ng xc nh nh sau:

WX: t hp cho trng hp ti gi phc tp theo phng X.

WT: gi tnh theo phng X

WDi: gi ng ng vi dng dao ng th i. 21

22

2

2

1 .. DnDD WWWWTWX


T HP TI CA CNG TRNH CHU TI TRNG NG

1.1DL + 1.2LL

1.1DL 1.2WX (WY)

1.1DL + 1.2x0.9(LLWX)

1.1DL + 1.2x0.9(LLWY)

(Nu xt n nh hng gi xin th)

1.1DL + 1.2x0.7(WXWY)

1.1DL + 1.2x0.7x0.9(LLWX WY)

(T hp c bit xt n ng t)

1.1DL1.2xEQX+2iLL

1.1DL1.2xEQY+2iLL

Bng tra 2i

(T hp chng lt cho cng trnh)

0.9x1.1DL1.3WX (WY)22


CC BC TNH TON TI TRNG GI

XC NH THNH PHN TNH GI

XC NH THNH PHN NG CA GI

23


XC NH THNH PHN TNH CA GI

Cn xc nh chiu cao ca cc tng (H)

Xc nh b rng ca cng trnh theo 2 phng ( Bx ,By)

24



H s k k n s thay i p lc gi v dng a hnh

25

a hnh A

a hnh B

a hnh C



Xc nh h s kh ng c

i vi mt n gi ly c = 0.8

i vi mt khut gi ly c = 0.6

Trong tnh ton nh cao tng ta quy v ti tp trung vi

c=1.4

26



Xc nh gi tr p lc gi Wo

Ta c th tra theo bng sau

27

Gim Wo i 10 daN/m2 nu vng IA

12 daN/m2 nu vng IIA

15 daN/m2 nu vng IIIA



Ni c a hnh phc tp phi ly theo s liu ca tng cc

kh tng thy vn khi c th ly theo cng thc

Wo = 0.613 vo2

28



p lc gi theo chiu cao tng

Trn b mt n gi

W = n* k * c * Wo * hi

n : h s vt ti

hi : chiu cao n gi tng tng

c : ly c = 0.8

Trn b mt khut gi

W = n* k * c * Wo * hi

c : ly c = 0.6

29



Thnh phn tnh ti trng gi

Theo phng x

Wtx = (W + W)* Bx

Theo phng y

Wty = (W + W)* By

30



i vi cng trnh c chiu cao tng trn 40 m th ta phi xet

n thnh phn gi ng ca cng trnh

Cc bc tnh ton thnh phn ng ca cng trnh

31



Cng trnh c tn s dao ng ring c bn th tho mn bt

ng thc

fs < fL < fs+1

th cn phi tnh thnh phn ng ca ti trng gi vi dng

dao ng.

Trong

fL l gi tr gii hn ca tn s dao ng ring, tra bng ph

thuc vo vng p lc gi v h s d, trong i vi nh

cao tng bng b tng ct thp d0.3 .

32



Khi f1 < fL thnh phn ng tnh theo cng thc sau

WP(ji) = Mj xi yi yjj

Trong

WP(ji) lc c n v tnh ton ph hp n v tnh ton

ca WFj khi tnh h s yl

Mj Khi lng tp trung ca cng trnh th j

xi H s ng lc ng vi dng dao ng th 1, ph

thuc vo thng s e j v gim loga ca dao ng

Yji l dch chuyn ngang t i ca trng tm phn

th j ng vi dng dao ng ring th nht

yi H s c xc nh bng cch chia cng trnh

thnh n phn33



Thng s e j c xc nh nh sau :

34

Trong

: h s tin cy ca ti trng gi = 1.2

Wo : p lc gi

fi : Tng s dao ng ring th i (Hz )



Bng tra h s xi

35



H s yi c xc nh theo cng thc

36

Trong

WFi : Gi tr tiu chun thnh phn ng ca ti trng gi

tc ng ln phn th j ca cng trnh ng vi dao ng

khc nhau khi ch k n nh hng ca xung vn tc gi,

c th nguyn l lc ,xc nh theo cng thc:

WFi

= Wjz

iS

jn



Trong

Wj : l gi tr tiu chun thnh phn tnh ca p lc gi ,tc

dng ln phn th i ca cng trnh

Wj = n* k * c * Wo

z i : l h s p lc ng ca ti trng gi , cao ng

vi phn th j ca cng trnh v c cho trong bng sau:

37



Sj : Din tch phn n gi th j ca cng trnh

n : H s tng quan khng gian p lc ng ca ti

trng gi ng vi cc dng dao ng khc nhau ca cng

trnh khng th nguyn ,c ly bng n1 .Nu b mt n

gi ca cng trnh c dng hnh ch nht nh hng song

song vi cc trc c bn trong hnh 1 th gi tr n1 c ly

theo bng 1 , trong cc gi tr r , c ly theo bng 2 .

38



39



i vi nh nhiu tng c mt bng i xng , cng v khi

lng b mt n gi khng i theo chiu cao c f1 < f L ,cho

php xc nh gi tr tiu chun thnh phn ng ca p lc

gi cao z theo cng thc sau

40

Wfz : p lc

x : H s ng lc ng vi dng dao ng cng trnh .

WpH : Gi tr tiu chun thnh phn ng ca p lc gi

cao H ca nh cng trnh



i vi cng trnh hoc cc b phn kt cu m s tnh

ton c dng mt bt t do v c f1 < fL gi tr tiu chun thnh

phn ng ca p lc gi c tnh theo cng thc

WP = Wzxn

WP ,W :l gi tr tiu chun thnh phn ng v thnh

phn tnh ca p lc gi ng vi cao tnh ton ,c th

nguyn l lc trn din tch

z :L h s p lc ng ca ti trn gi , khng th

nguyn

x,n:L h s ng lc v h s tng quan khng gian

p lc ng ng vi dng dao ng c bn , khng th

nguyn41



Trng hp f1 > fL

Gi tr tiu chun thnh phn ng xc nh nh sau:

WPj = Wjzjn

WPj : p lc

Wj : gi tr tiu chun thnh phn tnh ca p lc gi tc

dng ln phn th j ca cng trnh

zj : l h s p lc ng ca ti trng gi , cao phn

th j ca cng trnh khng th nguyn

n : h s tng quan khng gian p lc ng ca ti

trng gi ng vi cc dng dao ng khc nhau ca cng

trnh khng th nguyn

42



T gi tr tiu chun ca thnh phn ng ta suy ra gi tr tnh

ton nh sau

Wtt = Wb

Wtt : gi tr tnh ton ca ti trng gi hoc p lc gi

W : gi tr tiu chun ca ti trng gi hoc p lc gi

: h s tin cy, ly bng 1.2

b : h s iu chnh ti trng gi theo thi gian ,c

cho trong bng sau

43



44

Xc nh c thnh phn ng ca gi theo phng X,Y : WXP ,

WYP



45



Gi thit k mt bng tnh c bn

46


TNH TON TI NG T TC DNG VO CNG TRNH.

Cc khi nim c bn.

ng t gy ra do s trt ca cc khi dc ln dc theo

cc mt b t gy.

Hai c trng thng gp ca ng t l cng chn ng

(magnitude) v cp ng t (intensity).

47


CC KHI NIM C BN V NG T.

Cng chn ng (M) l i lng o lng nng lng do

t gy phng thch. n v Richter.

Tn sut xut hin hng nm ca ng t phn nhm theo i

lng cng chn ng (M).

Cp ng t l i lng o lng dao ng ng t ti v

tr cn xem xt, v ph thuc vo cng chn ng (M),

khong cch t v tr n tm chn v ng t gy, iu kin

a hnh a cht ca v tr

48


NHNG KHC BIT C BN KHI CA TI NG T SO

VI CC TI TRNG KHC

Lc kch thch bnh thng Lc kch thch ng t

Thng l ti trng tnh Lun l ti trng ng

Ti trng khng i theo thi gian

hay thng xy ra

Ti ng t him (50-100 nm/ln) hoc

rt him xy ra (2500 nm/ln)

Cng v hng tc dng c

bit trc

Cng v hng tc dng thng

khng bit trc

Lc tc dng kiu n vng lp Lc tc dng kiu a vng lp

Ti tc dng trc tip vo khung

KC. i vi ti trng gi th tc

dng vo khung b tng ct thp

theo kiu xung

Ti tc dng gin tip bi s di chuyn

mng. Chuyn v cng bc ny tng

thm lc qun tnh cho kt cu bn trn.

49


CC PH P NG

Ph p ng ca mt qu trnh ng t l th biu

din mi quan h gia gi tr ln nht ca mt i lng p

ng no (v d gia tc, vn tc, chuyn v) v chu k dao

ng (hay tn s dao ng).

Hai ph p ng thng dng l ph gia tc v ph chuyn v.

Cng thc lin h gia ph gia tc v ph chuyn v:

50

> 0,8 g

< 0,8 g

d

2

a S)T

2(S


THIT K KHNG CHN V THIT K GIM CHN

Thit k khng chn (design for seismic resistance): l nghin cu cc phng php phn tch v thit k cng trnh tiu tn nng lng do lc ng t to ra.

Do da trn bn sn c ca h kt cu, nn cc phng php khng chn ny phi chp nhn mt mc bin dng v h hng ca cng trnh sau khi ng t xy ra.

Thit k gim chn: nghin cu cc thit b gim chn cng trnh (dampers) v cc thut ton iu khin (algorithm) nhm lm gim cng lc ng t tc ng ln h kt cu.

Mc tiu ca nhm phng php ny l ch ng lm gim tt c cc p ng ca h kt cu bao gm gia tc, vn tc v chuyn v cc tng sn, do hu nh c th gim thiu mi h hng ca cng trnh v ngn nga cng trnh sp .

51


PHN VNG GIA TC NN NG T THEO

TCXDVN 375-2006

Gi tr gia tc nn thit k ag = I.agR, chia thnh ba trng hp

ng t (theo TCXDVN 375-2006)

ng t mnh ag 0,08g phi tnh ton v cu to khng

chn

ng t yu 0,04g ag < 0,08g ch cn p dng gii php

khng chn c gim nh

ng t rt yu ag < 0,04g khng cn thit k khng

chn

52


PH THIT K DNG CHO PHN TCH N HI THEO

TCXDVN 375-2006

Theo iu khon 3.2.2.5, vi cc thnh phn nm ngang ca

tc ng ng t, ph thit k Sd(T) vi t s cn nht x =

5% c xc nh bng cc cng thc v hnh di y:

53

- Sd(T) Ph thit k.

- q h s ng x;

- b h s ng vi cn

di ca ph thit

k theo phng

nm ngang, b = 0,2.



TCXDVN 375-2006

TB Gii hn di ca chu k, ng vi on nm ngang

ca ph p ng gia tc;

TC Gii hn trn ca chu k, ng vi on nm ngang

ca ph phn ng gia tc;

TD Gi tr xc nh im bt u ca phn phn ng

dch chuyn khng i trong ph phn ng;

S H s nn

54


H S NG X I VI CC TC NG NG T

THEO PHNG NGANG

Theo iu khon 5.1.1.1, gi tr max ca h s ng x q,

tnh n kh nng lm tiu tn nng lng, phi c tnh cho

tng phng khi thit k nh sau:

q0 gi tr c bn ca h s ng x, ph thuc loi h KC v

tnh u n ca mt ng;

kw h s phn nh dng ph hoi ph bin trong h kt cu

c tng.

55

5,1kqq w0



TCXDVN 375-2006

56

0

1

2

3

4

0 1 2 3 4

T (sec)

Sd (m/s2) S = 1,15 TB = 0,2s

TC = 0,6s TD = 2,0s

ag = 0,83 m/s2

h = 1,0 (x = 5%)

q = 1,5 b = 0,2

TB TC TD


?

?

?

Fb

p dng cho cng trnh c tnh u n theo mt ng c cc

chu k dao ng c bn T1 theo hai hng chnh tha:

Lc ct y mng thit k (Fb) c dng:

Sd (T1, x) Tung ca ph thit k ti chu k T1;

T1 Chu k dao ng c bn do chuyn ng ngang theophng ang xt;

l H s hiu chnh, ly nh sau:

l = 0,85 nu T1 2TC vi nh > 2 tng; l = 1,0 vi cc trnghp khc.

PHNG PHP PHN TCH TNH LC NGANG TNG

NG (TCXDVN 375-2006)

57

)2,4min(1 sTT C

lx M),T(SF 1db




M Tng khi lng nh trn mng tnh lc ct y

mng Fb , xc nh bng:

58

y1i

i,ki,E

1j

j,k QGM




Phn phi lc ct y mng Fb ln h khung BTCT theo

TCXDVN 375-2006, bng cc lc nm ngang Fk vo tt c

cc tng hai m hnh phng (dc v ngang nh)

Fk lc ngang tc dng ti tng th k

Fb lc ct y do ng t tnh theo

sk , sj chuyn v ca cc khi lng mk , mjtrong dng dao ng c bn

mk , mj khi lng ca cc tng

59

b

jj

kkk F

ms

msF

j,kj,Ej,kjk,kk,Ek,kk QGm;QGm yy


PHNG PHP PHN TCH PH PHN NG

DNG DAO NG (TCXDVN 375-2006)

Phng php phn tch ny cn c p dng cho nh khng

tho mn nhng iu kin nu trong phn trn

Phi xt ti phn ng ca tt c cc dng dao ng tha iu

kin sau:

mk Khi lng hu hiu ng vi dng dao ng k

60

MmM9,01k

k

M05,0mk


PHNG PHP PHN TCH PH PHN NG

DNG DAO NG (TCXDVN 375-2006)

T hp cc phn ng dng dao ng:

Phn ng hai dng dao ng i v j (k c cc dng dao

ng tnh tin v xon) c th xem l c lp vi nhau, nu

cc chu k Ti v Tj tho mn iu kin sau:

Khi tt c cc dng dao ng cn thit c xem l c lp

vi nhau, th gi tr ln nht EE ca h qu tc ng ng

t c th ly bng:

EE h qu tc ng ng t ang xt (lc, chuyn v, vv..)

EEi gi tr h qu tc ng ng t ny do dng dao ng

th i gy ra.61

ij T9,0T

2EiE EE


V D THC T.

62


CC BC TIN HNH TNH TON TI TRNG NG

1. M hnh tnh ton xc nh tng s dao ng ring cho tnh

ton gi ng. M hnh vi cc thng s ly t thit k s b.

Define Mass source vi 100% Tnh ti v 50% hot ti.

C th chy chng trnh nhiu ln tm phng n kt cu thch hp.

2. Tnh ton ti gi v nhp ti gi vo m hnh.

3. M hnh tnh ton xc nh tng s dao ng ring cho tnh

ton ti ng t.

Define Mass source vi 100% Tnh ti v yE% hot ti.

4. Tnh ti ng t v nhp ti ng t vo m hnh.

63


TNH TON TI GI THEO PHNG X

Kim tra cc mode dao ng nm trong gii hn tnh ton 1

mode dao ng ca phng X: f



Ly cc kt qu tnh ton ti trng ng ca Etabs nhp vo

bng tnh Excel nh khi lng cc tng v chuyn v n v.

Nhp cc thng s v dng a hnh, p lc gi, b rng n

gi, cao vo bng tnh.

Tnh ti trng gi tnh, tnh ti trng gi ng.

Nhp li ti trng gi vo cng trnh vi cc ch :

Gi tnh nhp vo tm hnh hc ca sn.

Gi ng nhp vo tm khi lng.

i vi cng trnh trn chnh lch gia tm cng tm

hnh hoc v tm khi lng tng i nh nn ta nhp tng

ti gi tnh v gi ng vo tm hnh hc.

Display/Set Out Put Table mode/Center Mass Rigidity kt

qu v tr tm hnh hc v tm khi lng.65



Vi m hnh i xng nh cng trnh trn th WX=Wt+W.

im t lc ti tm hnh hc.

66



Tng t ta cng tnh c ti gi theo phng Y

67


TNH TON TI NG T Ti ny rt him xut hin ta nn m hnh li cng trnh vi

thng s Mass source l 1DL+ y2LL, ri s dng cc thng s

ng hc tnh ton. Trong th d ny vn s dung cc kt qu

c. y2 xc nh nh sau.

68

Hot ti t ln nh y2 yE = xy2

Loi A: Khu vc nh , gia

nh0,3 0,8 0,24

Loi B: Khu vc vn phng 0,3 0,8 0,24

Loi C: Khu vc hi hp 0,6 0,8 0,48

Loi D: Khu vc mua bn 0,6 1,0 0,6

Loi E: Khu vc kho lu tr 0,8 1,0 0,8


TNH TON TI NG T

Kim tra cc mode dao ng ca cng trnh nm trong phng

php tnh ton ng t no. Thit k li kt cu chn gii

php thit k tt hn nu cn.

Nhp cc thng s tnh ng t vo bng tnh.

i vi TP. H Ch Minh Qun Th c th h s gia tc

nn tra Ph lc 1 TCXDVN 375-2006) c ag = I.agR=

0.0727x9.81

H s tm quan trng 1=1, tra bng h s tm quan trng

trong mc E.3

Loi t nn tra theo bng nhn dng cc loi t nn trong

mc 3.1.2 trong TC 375-2006. Chn t loi C cho qun

Th c.69


TNH TON TI NG T

Nhp cc thng s tnh ng t vo bng tnh.

H s ng vi cn di ca ph thit k =0.2

H s ng x theo phng ngang q=2 ly theo mc C.6 ca

ti liu ny.

H s hiu chnh ly bng 1 theo phn C.1.

Cc gi tr phn tch ng lc hc ca Etabs ly nh cc

hng dn bn trn.

70


TNH TON TI NG T

Nhp li ti ng t vo cng trnh.

Define/Static Load case/Modify lateral Load.

71


72

--End--

Thanks For Your

Attention!

Documents

Tai trong Dong