Phần 1: THIẾT K Ế VÀ TẢI TR Ọ NG I.
Background:
Giớ i thiệu về MBMA và đặc biệt là các Design Guide c ủa AISC và AISI II.
Design Practice:
MBMA không có tiêu chuẩn riêng, đây là sự tổng hợ p và thực hành từ các tiêu chu ẩn khác nhau tùy thu ộc vào vùng, loại cấu kiện. III. Tải tr ọng: 1. Định nghĩa các thuậ t ngữ: a. Hệ số tầm quan trọng (Importance Factor):
Lý giải cụ thể và chi tiết trong IBC như sau: Tải tr ọng cư ngụ được xác định bằng cách lấy tổng diện tích sàn chia cho di ện tích tối thiểu dành cho một ngườ i đượ c lấy theo bảng 1004.1.1
Phân loại công trình
Cách phân loại
I
Ít ảnh hưởng đến cuộc sống con người, ngay cả khi sụp đổ, như: + Công trình phục vụ mục đích nông nghiệp + Nhà tạm + Nhà kho nhỏ Công trình không được liệt kê ở I, III, IV
II III
Công trình gây ảnh hưởng lớn đến cuộc sống con người khi sụp đổ: + Công trình công cộng có "Tải trọng người cư ngụ" lớn hơn 300 + Trường tiểu học, trường trung học,… có "Tải trọng người cư ngụ" lớn hơn 250 + Công trình trường cao đẳng hay trường học có "Tải trọng người cư ngụ" lớn hơn 500 + Nhóm 1-2 công trình dạng bệnh xá có "Tải trọng người cư ngụ" lớn hơn 50, tuy nhiên không có các phẫu thuật hay trường hợp cấp cứu + Trạm năng lượng, xử lí nước thải + Công trình không đề cập đến trong phần IV, có chứa thuốc độc hay thuốc nổ. IV
Công trình được đánh giá quan trọng, cụ thể như sau: + Nhóm 1-2 công trình bệnh viện có cấp cứu hoặc phẫu thuật. + Công trình cứu hỏa, đồn cảnh sát, hoặc garage xe cấp cứu. + Công trình được chỉ định chịu động đất lớn, gió bão. + Tháp điều khiển hàng không, trung tâm điều khiển không lưu, hay các hangar máy bay khẩn cấp. + Công trình quân sự. + Công trình chứa nước phục vụ cho cứu hỏa. b.
Độ võng (Deflection):
Cần phân biệt độ võng (Deflection), ph ụ thuộc vào chiều dài L và chuyển vị ngang của công trình (Drift), phụ thuộc vào chiều cao nhà H. c.
Tĩnh tải (Dead Load): xác định t ải thiế t bị
2. Hoạt tải (Live Load): Lấy theo IBC, Table 1607.1, trang 337. (Partition Load)
Lấy theo IBC 2009, trang 309 Cách xếp tải trên sàn (Distribution of Floor Loads)
Theo hướ ng dẫn IBC 2009 1607.10, s ự phân bố hoạt tải trên sàn được xác đị nh bằng cách sắ p xế p sao cho nội lực của cấu kiện đượ c xét là lớ n nhất. 3. Hoạt tải mái (Roof Live Load): 4. Tính toán tải trọng gió (Wind Load):
Có 3 phương pháp để tính toán tải tr ọng gió: + Phương pháp 1 – phương pháp tính đơn giản, ít đượ c sử dụng vì không tổng quát + Phương pháp 2 – phương pháp tính phân tích, là phương pháp thường đượ c áp dụng, cho những dạng công trình thông thườ ng, có bảng tra, và đượ c áp dụng cho các công trình cao t ầng. + Phương pháp 3: sử dụng hầm gió để làm thí nghiệm (đối vớ i những công trình có hình dáng đặc biệt và quan tr ọng) Đối vớ i nhà công nghiệ p, sử dụng phương pháp 2, cho các loại nhà sau: gable roof up to 45°, single sloped roof up to 30°, stepped roof , multispan gable roof , and sawtooth roof
Điều kiện áp dụng: mean roof height không lớn hơn 60 feet; eave height không được vượ t quá chiều ngang của công trình a. Áp l ực vận t ố c gió: thay đổi theo chiều cao nhà, phụ thuộc vào vận tốc gió, tầm quan tr ọng của công trình, dạng địa hình, chiều cao nhà.
Theo tiêu chuẩn AISC, có các d ạng khác nhau c ủa công trình. Đố i vớ i nóc gió, cách xác định như sau:
Xem nóc gió như 1 khung nhỏ , nhậ p tải tr ọng cho khung đó, giải bình thườ ng.
b. Áp l ực thiế t k ế: phụ thuộc vào dạng công trình
c. Tính toán t ải tr ọng gió cho k ết cấ u bao che (Component and Cladding) d. Các trườ ng hợ p cần xét khi tính gió cho khung 3D và 2D: Khung 3D:
Gió ngang: trái và ph ải Gió dọc: trướ c và sau Khung 2D:
+ Khung trong: trái, ph ải, trướ c, sau. Tuy nhiên gió trước và gió sau thường đã đượ c các hệ giằng hấ p thụ, ít gây ảnh hưở ng lên công trình, điề u này s ẽ đượ c thể hiện trong mô hình.
+ Các khung đầu hồi trong khảng cách 2a: trái, ph ải, trước, sau đề u phải nhậ p e. Xét trườ ng hợ p xoắ n của công trình: làm rõ
f. Tính k ết cấu bao che và ph ụ kiện: - Tính toán diện tích tính toán: S= LxW + Tính xà gồ: W= max(bướ c ((A+B)/2, nhị p/3) + Tính tôn: W= L/3
+ Tính vít: W= bướ c ((A+B)/2) - Tính xà gồ: 3 loại – xà gồ giữa, xà gồ mép, xà g ồ biên (xét 2 thành ph ần – tp mái và tp vách).
