Download miễn phí Đề tài Phân tích ứng xử của cấu kiện trong công trình chống động đất



Trong nhà bê tông cốt thép thường cấu tạo của nút khung là nút cứng, nút cứng làm tăng bậc
siêu tĩnh của khung làm giảm momen nội lực gây ra cho dầm và cột, giảm chuyển vị ngang của
khung. Tùy thuộc vào thành phần vật liệu mà nút khung có cường độ giới hạn và khả năng chịu lực
khác nhau, khi lực gây ra do động đất càng lớn thì nút khung càng nguy hiểm. Nút khung chịu
momen do các dầm truyền vào nó, dưới tác dụng của những momen này lực trong các thanh cốt thép
làm nút bị kéo và nén theo 2 phương khác nhau tại đầu trên và đầu dưới của nó. Những lực này cân
bằng với nhau do ứng suất liên kết được tạo ra giữa bê tông và cốt thép trong vùng nút. Nếu như cột
nhỏ hay cường độ bê tông của nút thấp thì bê tông không đủ lực dính để giữ cốt thép dẫn đến thanh
cốt thép bịtrượt trong vùng nút kéo theo dầm bịmất khảnăng chịu tải trọng làm cho khung bịnguy
hiểm. Mặt khác dưới tác dụng của lực kéo và nén tại đỉnh và đáy của nút làm cho nút bịbiến dạng
hình học làm cho nút bị biến dạng chiều dài 1 cạnh chéo của nút khung bị kéo giãn ra trong khi cạnh
còn lại chịu nén lại gần nhau


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-30-de_tai_phan_tich_ung_xu_cua_cau_kien_trong_cong_tr.Rwl5sYxs18.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-5396/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

g thì cột không chịu lực động đất ngang truyền qua chúng. Nhưng khi lực này bẻ cong cột
thì trong cột sẽ phát sinh nội lực. tùy vào độ cứng của cột mà nội lực có thể lớn hay nhỏ. Do đó nội
lực này trong cột còn gọi là lực cứng ( stiffness forces). EJuN =
3) Chấn động phương ngang và phương
đứng
181
ĐẤT
Hình 4: Dòng truyền lực quán tính do động
đất đi qua các thành phần kết cấu
Sự dịch chuyển do động đất
SÀN
HỆ THỐNG
TƯỜNG HOẶC CỘT
MÓNG
LỰC QUÁN
TÍNH
Động đất gây nên chấn động của đất nền theo
mọi phương dọc theo 2 phương (X và Y) và phương
đứng Z (hình 3). Vì thế trong quá trình động đất nền
đất bị chấn động một cách ngẫu nhiên dọc theo X, Y,
Z. Tất cả các kết cấu đều được thiết kế để chịu được
tải trọng do trọng lực gây nên (gravity) G bao gồm
cả trọng kết cấu và tải trọng tác động do sử dụng M).
G = Mg. trong đó g là gia tốc trọng trường
ngược chiều với trục Z. Gia tốc theo phương đứng
trong suốt quá trình chấn động nền cũng không
được cộng vào hay trừ ra với gia tốc trọng trường.
Vì các hệ số an toàn trong quá trình thiết kế kết cấu
thường đủ khả năng chống lại sự chấn động theo
phương thẳng đứng.
Tuy nhiên sự chấn động theo phương ngang
X, Y gây ra mối nguy hiểm. Kết cấu thông thường
được thiết kế đối với trọng lực nhưng có thể nó
không thể an toàn khi chịu tác động của chấn động
theo phương ngang của động đất. Vì thế, cần
thiết kế chống lại tác động theo phương ngang của
động đất.
4) Dòng chảy của lực quán tính xuống
móng
Dưới sự dịch chuyển theo phương ngang của
đất nền phát sinh lực quán tính tại vị trí mang khối
lượng lớn của kết cấu mà thường là tại các tầng.
Các lực quán tính ngang này sẽ truyền từ sàn qua
hệ dầm, tường và cột xuống dưới móng và cuối
cùng là truyền xuống hệ thống đất nền bên dưới
(hình 4). Vì vậy các thành phần kết cấu như sàn,
dầm, cột hay tường và các mối nối giữa chúng cần
được thiết kế an toàn để có thể chịu được lực quán tính này truyền qua chúng.
Tường và cột là những thành phần then chốt nhất trong việc truyền tải lực quán tính xuống nền.
Nhưng trong các công trình xây dựng thì dầm được quan tâm thiết kế nhiều thường khỏe hơn
tường và cột. tường thì tương đối mỏng và thường làm từ vật liệu dòn như khối xây, chúng rất kém
trong việc chịu lực quán tính theo phương ngang nên dễ bị phá hoại khi xảy ra động đất. Tương tự,
cho cột bê tông cốt thép thiếu cường độ chịu động đất là một thảm họa. vì trong thực tế nhiều công
trình bị phá hoại chỉ do một số ít cột bị phá hoại gây ra sự sụp đổ cho toàn bộ công trình.
Z
Y
X
Hình 3: những phương chính của ngôi nhà
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
5) Ứng xử của khối xây
ấu khung.
182
Hình 6.1: ứng xử của tường xây không cốt thép
khi xảy ra động đất, tường bị đu đưa mất liên
kết, nứt chéo chữ X.
(b) rung lắc của tường ngăn
Đu đưa
Khoảng hở
Góc chéo
Lanh tô
Giằng
Cửa đi Cửa sổ
Mái
Đà
kiềng
X-Cr-acking
của tường
ngăn
(c) vết nứt- X phần tường ngăn (cửa)
Tường (a) các thành phần nhà
Sự phá hoại của khối xây không cốt thép xảy ra
thường xuyên trong các trận động đất đến nỗi
được xem như là hiển nhiên. Nhiều quy phạm
chống động đất đã cấm sử dụng khối xây
không có cốt thép. Tuy nhiên vì các lý do kinh
tế khối xây không có cốt thép được sử dụng
rộng rãi cả cho tường chịu lực nhà thấp tầng và
cả để chèn trong các kết c
Trong các khối xây thường có các giằng ngang
để cải thiện khả năng chịu động đất. Những
giằng ngang này gồm có: giằng chân cột ( đà
kiềng), giằng cửa, giằng mái. Tuy vậy do trong
công trình có nhiều cửa, khoảng không trên
tường đã làm cho tường bị giảm yếu ( hình 5).
Trong nhà chống động đất tường xây được
phân thành 3 loại nhỏ là: phần tường lửng dưới
mái (spandrel masory) phần tường ngăn cửa
(wall pier masory) và phần tường dưới cửa (sill
masory) ( hình vẽ) sở dĩ phân chia như vậy vì
khi xảy ra động đất thì 3 phần tường này có ửng xử khác nhau.Khi xảy động đất lực quán tính làm
cho phần tường ngăn (cửa) bị mất liên kết với phần tường xây ở trên và dưới. Phần tường này bị đu
đưa tại điểm góc và tường phát sinh vết nứt dạng chữ X – đây là dạng phá hoại phổ biến trong khối
xây ( hình 6.1a,b,c).
Trong các khối xây không cốt thép (hình 6.2) diện tích mặt cắt ngang của tường xây bị giảm yếu tại
những lỗ cửa, do đó ngôi nhà có thể trượt ngay dưới mái, dưới lanh tô, tại cao trình ngưỡng cửa và
đôi khi bị trượt ngay tại cao trình đà kiềng. Vị trí của điểm trượt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
trọng lượng nhà, lực quán tính sinh ra, diện tích phần cửa và loại khung cửa được sử dụng.
Hình 5 : các thành phần chia nhỏ của
tường xây trong nhà chống động đất
-
Mái
Phần tường
dưới mái
MÔMA
Phần
tường
Đất
Lanh tô
Phần tường
ngăn
Ngưỡng cửa
Đà kiềng
Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007
Hình 6.2: sự trượt ngang xảy ra tại cao trình
ngưỡng cửa trong tường xây không cốt thép.
Móng
Mái
Lực quán tính
Mặt trượt
(a) cốt thép trong khỗi xây làm tường chịu uốn thay
vì chịu dao động của các phần tường.
Tường chỉ
bị uốn
Cốt thép phải được neo từ móng
đến mặt trên củagiằng mái
Hình 7: ứng xử của khối xây có cốt thép
(b) cốt thép chịu lực cắt gây trượt tại các vị trí tiếp xúc
của các phần tường (mặt trượt).
Trong tường xây không cốt thép khả năng bị phá hoại và hư hại là rất cao và dễ gây nguy
hiểm cho con người và đồ đạc trong nhà. Do khả
năng liên kết với các phần tường với nhau kém,
tiết diện tường bị giảm yếu, khả năng chịu dao
động kém nên tường không cốt thép rất bất lợi
trong chịu tải trọng động đất. Do đó cần luồn cốt
thép trong tường để giúp tường tăng khả năng
chịu tải trọng động đất. Điều này giải thích tại sao
một số quy phạm trên thế giới cấm sử dụng tường
xây không cốt thép trong nhà chống động đất ở
những khu vực có cường độ động đất cao.
Bố trí cốt thép trong tường xây: •
Cốt thép trong tường xây phải luồn theo phương thẳng đứng theo cạnh tường và được neo từ
móng đến mặt trên của giằng mái (hình 7). Khi có cốt thép thì các phần tường thay vì bị đu đưa sẽ
chịu uốn tránh được sự mất liên kết giữa các phần tường với nhau, cả bức tường cùng làm việc
chung với nhau giúp cho cả khối xây ổn định và chắc khỏe hơn. Bên cạnh đó cốt thép trong khối xây
sẽ chị cắt tại những vị trí khối xây có tiết diện nhỏ đặc biệt là phần tường ngăn (cửa)-vị trí yếu nhất
và dễ bị phá hoại nhất, nhờ vậy mà khả năng chịu tải trọng ngang tăng lên tránh được sự phá hoại
cắt trong tường xây, ngăn cảng vết nứt (đặc biệt là vết nứt dạng chữ X) phát triển trong khối xây.
- Tại vị trí cửa khi xảy ra động đất thì khung cửa bị biến dạng (do tường bị dao động) khỏi dạng ch

---