Bảng 9.2 - Các yêu cầu hình học khuyến nghị cho vách cứng

(1) Các dầm bêtông nằm ngang hoặc giằng thép cần được bố trí trong mặt phẳng tường, tại mỗi cao trình sàn và, trong mọi trường hợp, với một khoảng cách theo phương thẳng đứng không lớn hơn 4 m. Các dầm hoặc giằng này phải tạo thành các cấu kiện liên tục và được liên kết với nhau một cách chắc chắn.

CHÚ THÍCH: Các dầm hoặc giằng liên tục trên toàn bộ chu vi là rất quan trọng.

(2) Các dầm bêtông nằm ngang cần có cốt thép dọc với diện tích tiết diện ngang không ít hơn 200 mm².

(1)P Các cấu kiện hạn chế biến dạng theo phương ngang và đứng cần được liên kết với nhau và được neo vào các cấu kiện của hệ thống chịu lực chính.

(2)P Để có liên kết tốt giữa các cấu kiện hạn chế biến dạng với khối xây, bêtông, các cấu kiện hạn chế biến dạng phải được đúc sau khi khối xây đã được xây xong.

(3) Các kích thước tiết diện ngang của cả cấu kiện hạn chế biến dạng theo phương ngang lẫn đứng, không được nhỏ hơn 150 mm. Trong các tường hai lớp, bề dày của các cấu kiện hạn chế biến dạng cần đảm bảo liên kết được hai lớp và đảm bảo sự hạn chế có hiệu quả của chúng.

(4) Các cấu kiện hạn chế biến dạng theo chiều đứng cần được bố trí:

- Ở các cạnh tự do của mỗi tường chịu lực;

- Ở mỗi cạnh của bất kỳ lỗ mở nào trong tường có diện tích lớn hơn 1,5 m²;

- Ở trong tường, nếu cần thiết, để khoảng cách giữa các cấu kiện hạn chế biến dạng không vượt quá 5 m;

- Ở chỗ giao nhau của các tường chịu lực, khi các cấu kiện hạn chế biến dạng bố trí theo các quy định trên, có khoảng cách hơn 1,5 m.

(5) Các cấu kiện hạn chế biến dạng theo phương ngang cần được bố trí trong mặt phẳng tường, tại mỗi cao trình sàn và trong mọi trường hợp khoảng cách theo phương đứng không lớn hơn 4 m.

(6) Cốt thép dọc của các cấu kiện hạn chế biến dạng phải có diện tích tiết diện ngang không nhỏ hơn 300 mm² hoặc 1 % diện tích tiết diện ngang của cấu kiện đó.

(7) Cốt đai có đường kính không nhỏ hơn 5 mm và với khoảng cách không quá 150 mm cần được bố trí ôm lấy cốt dọc.

(8) Cốt thép cần thuộc loại B hoặc C theo EN 1992-1-1:2004, Bảng C.1.

(9) Các mối nối chồng có chiều dài không nhỏ hơn 60 lần đường kính thanh thép.

(1) Cốt thép nằm ngang cần được đặt trong các mạch vữa ngang hoặc trong các rãnh thích hợp của các viên xây với khoảng cách theo phương đứng không quá 600 mm.

(2) Các viên xây có rãnh cần chứa được cốt thép cần thiết trong lanh tô và tường lan can.

(3) Cần sử dụng các thanh cốt thép, có đường kính không nhỏ hơn 4 mm, uốn quanh các thanh thẳng đứng tại các mép tường.

(4) Hàm lượng nhỏ nhất của cốt thép ngang ở trong tường, được chuẩn hóa qua diện tích toàn bộ của tiết diện, không được nhỏ hơn 0,05 %.

(5)P Cần tránh đặt cốt thép ngang với hàm lượng cao vì có thể làm các viên xây bị phá hoại nén trước khi thép bị chảy.

(6) Hàm lượng cốt thép thẳng đứng trong tường, đối với diện tích toàn bộ của tiết diện ngang tường, không được ít hơn 0,08 %.

(7) Cần đặt cốt thép thẳng đứng trong các lỗ hổng hoặc các rãnh trong các viên xây.

(8) Các cốt thép thẳng đứng với diện tích tiết diện ngang không nhỏ hơn 200 mm² cần được bố trí:

- Ở cả hai mép tự do của mỗi cấu kiện tường;

- Ở mỗi vị trí tường giao nhau;

- Ở trong tường, sao cho khoảng cách giữa các cốt thép loại này không vượt quá 5 m.

(9) Áp dụng 9.5.3(7), (8) và (9).

(10)P Các tường lan can và lanh tô cần được liên kết một cách đều đặn vào khối xây các tường tiếp giáp và giằng với chúng bằng cốt thép ngang.

(1)P Cần thực hiện kiểm tra tính an toàn của công trình chống sụp đổ ngoại trừ những nhà thỏa mãn các quy định cho “nhà xây đơn giản" đã quy định trong 9.7.2.

(2)P Để kiểm tra tính an toàn chống sụp đổ, cần đánh giá độ bền thiết kế của mỗi cấu kiện chịu tải theo EN 1996-1-1:2004.

(3) Khi kiểm tra trạng thái cực hạn đối với tình huống thiết kế chịu động đất, cần sử dụng hệ số riêng cho các tham số của thể xây là _M và cốt thép là _s.

CHÚ THÍCH: Giá trị khuyến nghị cho _M là bằng 2/3 giá trị cho trong phụ lục của EN 1996-1-1: 2004 nhưng không nhỏ hơn 1,5. Giá trị khuyến nghị cho _s là 1,0.

9.7. Các quy định cho “nhà xây đơn giản”

9.7.1. Tổng quát

(1) Những nhà có mức độ quan trọng loại III hoặc loại IV tuân theo các quy định 9.2, 9.5 và 9.7.2 được xếp loại “nhà xây đơn giản”.

(2) Với những nhà này, không bắt buộc kiểm tra an toàn theo 9.6.

9.7.2. Các quy định

(1) Tùy vào tích số a_g . S tại địa điểm xây dựng và loại công trình, sổ tầng trên mặt đất cho phép, n, cần được giới hạn và cần có các tường theo hai phương vuông góc với tổng diện tích tiết diện ngang tối thiểu A_min, theo mỗi phương. Diện tích tiết diện ngang tối thiểu được biểu thị bằng tỉ lệ phần trăm nhỏ nhất p_A,min, của tổng diện tích sàn mỗi tầng.

CHÚ THÍCH: Giá trị khuyến nghị n và p_A,min được cho trong Bảng 9.3. Các giá trị này, cũng phụ thuộc vào hệ số hiệu chỉnh k, dựa trên cường độ nhỏ nhất viên xây là 12 N/mm² đối với khối xây không có cốt thép và 5 N/mm² đối với khối xây bị hạn chế biến dạng và khối xây có cốt thép

Đối với những nhà có ít nhất 70 % tường chịu cắt đang xét là dài hơn 2 m, hệ số k được cho bởi k = 1 + (l_av - 2)/4 ≤ 2, trong đó l_av là chiều dài trung bình, được tính bằng m, của tường chịu cắt đang xét. Với các trường hợp khác k =1.

Độc lập với giá trị của k, cần hạn chế sử dụng khối xây không có cốt thép theo quy định trong 9.3(3).

a) Mặt bằng nên gần giống hình chữ nhật;

b) Tỉ số giữa chiều dài của cạnh ngắn và chiều dài của cạnh dài trên mặt bằng không được nhỏ hơn giá trị tối thiểu, _min;

CHÚ THÍCH: Giá trị khuyến nghị của _min là 0,25.

c) Diện tích phần nhô ra hoặc thụt vào từ hình chữ nhật không lớn hơn tỉ lệ phần trăm p_max của tổng diện tích sàn bên trên cao trình đang xét.

CHÚ THÍCH: Giá trị khuyến nghị của p_max là 15 %.

(3) Tường chịu cắt của nhà cần thỏa mãn tất cả các điều kiện sau:

a) Nhà cần được làm cứng bằng các tường chịu cắt được bố trí gần như đối xứng trong mặt bằng theo hai phương vuông góc;

b) Ít nhất có hai tường song song được bố trí trong mỗi phương của hai phương vuông góc, chiều dài mỗi tường cần lớn hơn 30 % chiều dài nhà theo phương tường đang xét;

c) Ít nhất đối với các tường trong phương đang xét, khoảng cách giữa chúng cần lớn hơn 75 % chiều dài nhà theo phương kia;

d) ít nhất 75 % tải trọng thẳng đứng cần do tường chịu cắt chịu;

e) Tường chịu cắt cần liên tục từ đỉnh đến chân công trình.

(4) Trong trường hợp động đất yếu (xem 3.2.1(4)) chiều dài tường yêu cầu trong (3)b của mục này có thể tạo bởi chiều dài lũy tích của các tường chịu cắt (xem 9.5.1(5)) trên một trục, bị phân chia bởi các lỗ mở. Trong trường hợp này, ít nhất một tường chịu cắt trong mỗi phương cần có chiều dài, l, không nhỏ hơn chiều dài ứng với hai lần giá trị nhỏ nhất của tỉ số l/h quy định trong 9.5.1(5)c.

(5) Trong các phương nằm ngang vuông góc, sự khác nhau về khối lượng và về diện tích tiết diện ngang của tường chịu cắt giữa các tầng liền nhau cần được giới hạn ở giá trị tối đa _m.max và _A.max.

CHÚ THÍCH: Giá trị khuyến nghị _m.max = 20 % và _A.max = 20 %.

(6) Đối với nhà xây không có cốt thép, các tường trong cùng một phương cần được liên kết với tường trong phương vuông góc, với khoảng cách lớn nhất là 7 m.

10. Cách chấn đáy

10.1. Phạm vi áp dụng

(1)P Chương này đề cập đến việc thiết kế các kết cấu được cách chấn trong đó hệ cách chấn nằm bên dưới khối lượng chính của kết cấu nhằm giảm phản ứng động đất của hệ chịu lực ngang.

(2) Để giảm phản ứng động đất của hệ chịu lực ngang, có thể tăng chu kỳ cơ bản của kết cấu được cách chấn bằng cách điều chỉnh dạng dao động cơ bản, tăng độ cản, hoặc tổ hợp các cách trên. Hệ cách chấn có thể gồm các phần tử đàn hồi và / hoặc các phần tử cản tuyến tính hoặc phi tuyến.

(3) Các quy định riêng liên quan đến cách chấn đáy của nhà được cho trong chương này.

(4) Chương này không đề cập đến hệ tiêu tán năng lượng thụ động không được bố trí trên một mặt cách chấn duy nhất mà phân bố trên một số tầng hoặc trên một số cao trình khác nhau của công trình.

10.2. Các định nghĩa

(1)P Dưới đây định nghĩa một số thuật ngữ được sử dụng trong chương này:

 Hệ cách chấn

Tập hợp các bộ phận được đặt trên mặt cách chấn sử dụng để cách ly động đất.

CHÚ THÍCH: Các bộ phận này thường được đặt bên dưới khối lượng chính của kết cấu.

 Mặt cách chấn

Mặt phân tách giữa kết cấu bên trên và kết cấu bên dưới và là nơi đặt hệ cách chấn.

CHÚ THÍCH: Việc bố trí mặt cách chấn ở đáy công trình thường dùng đối với nhà, bể chứa và silô. Đối với cầu, hệ cách chấn thường kết hợp với gối đỡ, mặt cách chấn nằm giữa mặt cầu và mố cầu hoặc mặt cầu và trụ cầu.

 Bộ cách chấn

Các bộ phận tạo nên hệ cách chấn.

Các thiết bị được xem xét đến trong chương này bao gồm gối do các tấm đàn hồi ép lại, thiết bị đàn dẻo, bộ cản ma sát hoặc cản nhớt, con lắc và các thiết bị khác làm việc tuân theo các quy định trong mục 10.1(2). Mỗi bộ cách chấn tạo ra một hoặc nhiều chức năng sau:

- Chịu tải trọng thẳng đứng kết hợp với độ dẻo theo phương ngang được tăng cường và độ cứng lớn theo phương đứng;

- Tiêu tán năng lượng, tạo cản nhớt hoặc ứng xử trễ;

- Lấy lại cân bằng;

- Chịu lực ngang (có đủ độ cứng đàn hồi thích hợp) khi chịu tải trọng ngang không phải do động đất.

 Kết cấu bên dưới

Phần kết cấu nằm bên dưới mặt cách chấn, bao gồm cả móng công trình.

CHÚ THÍCH: Độ dẻo theo phương ngang của kết cấu bên dưới, nói chung không đáng kể so với độ dẻo theo phương ngang của hệ cách chấn, nhưng không phải trong tất cả các trường hợp (ví dụ như trong kết cấu cầu).

 Kết cấu bên trên

Phần kết cấu được cách chấn và nằm phía trên mặt cách chấn.

 Sự cách chấn hoàn toàn

Kết cấu bên trên được cách chấn hoàn toàn nếu trong tình huống thiết kế chịu động đất, nó vẫn nằm trong giới hạn đàn hồi. Ngược lại, kết cấu bên trên được xem là cách chấn một phần.

 Tâm cứng hữu hiệu

Tâm cứng được tính tại mặt phía trên của mặt cách chấn, có kể đến độ dẻo của các bộ cách chấn và của kết cấu bên dưới.

CHÚ THÍCH: Đối với nhà, bể chứa và các kết cấu tương tự, có thể bỏ qua độ dẻo của kết cấu bên dưới khi xác định tâm cứng hữu hiệu, trong trường hợp này có thể coi như trùng với tâm cứng của bộ cách chấn.

 Chuyển vị thiết kế (của hệ cách chấn theo phương chính)

Chuyển vị ngang lớn nhất tại tâm cứng hữu hiệu giữa đỉnh kết cấu bên dưới và đáy kết cấu bên trên, do tác động động đất thiết kế gây ra.

 Chuyển vị thiết kế tổng cộng (của bộ cách chấn theo phương chính)

Chuyển vị ngang lớn nhất tại vị trí bộ cách chấn, bao gồm cả chuyển vị do chuyển vị thiết kế và do độ xoay tổng thể do xoắn quanh trục thẳng đứng gây ra.

 Độ cứng hữu hiệu (của hệ cách chấn theo phương chính)

Tỷ số giữa giá trị của lực ngang tổng cộng được truyền qua mặt cách chấn khi chuyển vị thiết kế xảy ra theo cùng phương đó và giá trị tuyệt đối của chuyển vị thiết kế (độ cứng cát tuyến).

CHÚ THÍCH: Độ cứng hữu hiệu thường được tính qua phép phân tích lặp động lực.

 Chu kỳ hữu hiệu

Chu kỳ cơ bản theo phương được xét, của hệ một bậc tự do có khối lượng bằng khối lượng của kết cấu bên trên và có độ cứng bằng độ cứng hữu hiệu của hệ cách chấn.

 Độ cản hữu hiệu (của hệ cách chấn theo phương chính)

Giá trị của độ cản nhớt hữu hiệu tương ứng với năng lượng bị tiêu tán bởi hệ cách chấn trong ứng theo chu kỳ ở chuyển vị thiết kế.

10.3. Các yêu cầu cơ bản

(1)P Tùy theo dạng kết cấu được xét các yêu cầu cơ bản trong 2.1 và trong các phần có liên quan của tiêu chuẩn này phải được thỏa mãn.

(2)P Cần tăng độ tin cậy cho các thiết bị cách chấn. Yêu cầu này có thể được thực hiện bằng cách đưa vào hệ số khuếch đại _x cho chuyển vị động đất của mỗi bộ cách chấn.

CHÚ THÍCH: Giá trị _x phụ thuộc dạng thiết bị cách chấn được sử dụng, đối với nhà có thể lấy _x = 1,2.

10.4. Các tiêu chí cần tuân theo

(1)P Để thỏa mãn các yêu cầu cơ bản, cần kiểm tra các trạng thái giới hạn định nghĩa trong mục 2.2.1(1).

(2)P Ở trạng thái hạn chế hư hỏng, tất cả các đường ống kỹ thuật đi qua các liên kết xung quanh kết cấu được cách chấn phải duy trì trong phạm vi đàn hồi.

(3) Đối với nhà, ở trạng thái hạn chế hư hỏng, chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng trong kết cấu bên dưới và kết cấu bên trên phải được giới hạn theo 4.4.3 2.

(4)P Ở trạng thái cực hạn, cần đảm bảo khả năng chịu lực cực hạn của các thiết bị cách chấn về độ bền và về biến dạng, với các hệ số an toàn thích hợp (xem 10.10(6)P).

(5) Chương này chỉ xem xét sự cách chấn hoàn toàn.

(6) Mặc dù có thể chấp nhận rằng trong một số trường hợp nhất định, kết cấu bên dưới có ứng xử không đàn hồi, nhưng trong chương này vẫn xem như nó được duy trì trong phạm vi đàn hồi.

(7) Ở trạng thái cực hạn, các thiết bị cách chấn có thể đạt tới khả năng chịu lực cực hạn, trong khi kết cấu bên trên và kết cấu bên dưới vẫn duy trì trong phạm vi làm việc đàn hồi. Khi đó không cần thiết kế theo khả năng chịu lực và tiêu tán năng lượng, cũng như cấu tạo đảm bảo độ dẻo cho cả kết cấu bên trên lẫn kết cấu bên dưới.

(8)P Ở trạng thái cực hạn, ống dẫn gas và các đường ống mang tính độc hại đi qua các liên kết chia tách kết cấu bên trên với nền đất hoặc công trình xung quanh có thể thiết kế để chịu được chuyển vị tương đối giữa kết cấu bên trên và nền đất hoặc công trình xung quanh một cách an toàn, bằng cách kể đến hệ số khuyếch đại _x như định nghĩa trong 10.3(2)P.

10.5. Các điều khoản thiết kế chung

10.5.1. Các điều khoản chung liên quan đến thiết bị

(1)P Giữa kết cấu bên trên và kết cấu bên dưới cần có khoảng cách thích hợp, cùng với những sự xếp đặt cần thiết khác, để cho phép kiểm tra, bảo quản và thay thế các thiết bị trong suốt quá trình sử dụng công trình.

(2) Nếu cần thiết, các thiết bị phải được bảo vệ trước những rủi ro có thể xảy ra, như hỏa hoạn sự tấn công bằng hóa học hay sinh học.

(3) Vật liệu sử dụng trong thiết kế và thi công các thiết bị phải tuân theo các quy định hiện hành.

(1) Nhằm giảm thiểu ảnh hưởng do xoắn, tâm cứng hữu hiệu và tâm cản của hệ cách chấn phải càng gần càng tốt với hình chiếu của tâm khối lượng lên mặt cách chấn.

(2) Để giảm thiểu những ứng xử khác nhau của các thiết bị cách chấn thì ứng suất nén trong chủng do các tác động thường xuyên phải càng đồng đều càng tốt.

(3)P Các thiết bị phải được gắn vào cả kết cấu bên trên và kết cấu bên dưới.

(4)P Hệ cách chấn phải được thiết kế để các xung động và các chuyển động xoắn có khả năng xảy ra được kiểm soát bằng các biện pháp thích hợp.

(5) Yêu cầu (4)P liên quan đến xung động được coi là thỏa mãn nếu tránh được ảnh hưởng của xung động có khả năng xảy ra thông qua các thiết bị thích hợp (Ví dụ như bộ cản, bộ hấp thụ xung động, v.v).

(1) Các cấu kiện kết cấu nằm trên và dưới mặt cách chấn phải có độ cứng đủ lớn theo cả phương ngang và phương đứng để giảm thiểu ảnh hưởng của dịch chuyển nền vi sai do động đất. Điều này không áp dụng cho kết cấu cầu hoặc các kết cấu trên cao mà trong đó mố hoặc trụ nằm bên dưới mặt cách chấn có thể biến dạng.

(2) Đối với nhà và công trình, điều 10.5.3.1 được coi là thỏa mãn nếu đáp ứng được tất cả các điều kiện sau:

a) Có tấm cứng nằm trên và dưới mặt cách chấn, bao gồm sàn bêtông cốt thép hoặc lưới giằng, được thiết kế có tính đến tất cả các dạng mất ổn định tổng thể và cục bộ. Nếu công trình là kết cấu hộp cứng thì không cần đến tấm cứng này;

b) Các thiết bị tạo nên hệ cách chấn được gắn cả hai đầu vào các tấm cứng nói trên. Nếu không thì gắn vào các cấu kiện thẳng đứng. Chuyển vị ngang tương đối của chúng trong tình huống thiết kế chịu động đất phải nhỏ hơn 1/20 chuyển vị tương đối của hệ cách chấn.

10.5.4. Kiểm soát chuyển vị tương đối với nền đất và các công trình xung quanh

(1)P Khi thiết kế chịu động đất, giữa kết cấu bên trên được cách chấn với nền đất và các công trình xung quanh phải có khoảng cách đủ lớn để cho phép kết cấu dịch chuyển theo tất cả các phương.

(1) Các nguyên tắc thiết kế cơ sở nhà và công trình được cách chấn đáy phải dựa trên các nguyên tắc trong Chương 2 và điều 4.2, cùng với các điều khoản bổ sung trong chương này.

(1)P Cần giả thiết rằng các thành phần nằm ngang và thẳng đứng của tác động động đất xảy ra đồng thời.

(2) Mỗi thành phần của tác động động đất được định nghĩa trong 3.2 dưới dạng phổ phản ứng đàn hồi ứng với điều kiện nền địa phương thích hợp và gia tốc nền thiết kế a_g.

(3) Với nhà và công trình thuộc mức độ quan trọng I, nằm trong phạm vi dưới 15 km tính từ đứt gẫy hoạt động có khả năng sinh chấn với độ mạnh M_s ≥ 6,5, cần xây dựng phổ hiện trường có kể đến ảnh hưởng của yếu tố gần nguồn. Những phổ như vậy không được lấy nhỏ hơn những phổ chuẩn định nghĩa trong (2) của điều này.

(4) Đối với nhà, tổ hợp các thành phần của tác động động đất được cho trong 4.3.3.5.

(5) Nếu tính toán bằng phân tích theo lịch sử thời gian thì phải sử dụng một bộ ít nhất 3 giản đồ ghi chuyển động của nền và phải tuân theo các yêu cầu trong 3.2.3.1 và 3.2.3.2.

(1)P Ngoại trừ các điều khoản trong 10.10(5), giá trị hệ số ứng xử q được lấy bằng 1.

(1)P Giá trị của các chỉ tiêu cơ lí của hệ cách chấn sử dụng trong tính toán phải là những giá trị bất lợi nhất thu được trong suốt thời gian sử dụng kết cấu. Chúng phản ánh ảnh hưởng của:

- Tốc độ gia tải;

- Cường độ của tải trọng thẳng đứng tác động đồng thời;

- Cường độ của tải trọng ngang tác động đồng thời theo phương ngang;

- Nhiệt độ;

- Sự thay đổi tính chất trong suốt thời gian sử dụng dự tính.

(2) Gia tốc và các lực quán tính gây ra do động đất phải được đánh giá có tính đến giá trị lớn nhất của độ cứng và giá trị nhỏ nhất của hệ số cản và các hệ số ma sát.

(3) Các chuyển vị phải được đánh giá có tính đến giá trị nhỏ nhất của độ cứng, của hệ số cản và hệ số ma sát.

(4) Đối với nhà và công trình thuộc mức độ quan trọng II, III có thể sử dụng giá trị trung bình của các chỉ tiêu cơ lí, nếu giá trị cực đại hoặc cực tiểu sai khác không quá 15 % so với giá trị trung bình.

10.9. Phân tích kết cấu

10.9.1. Tổng quát

(1)P Phải phân tích phản ứng động lực của hệ kết cấu thông qua gia tốc, lực quán tính và chuyển vị.

(2)P Đối với nhà, phải xem xét hiệu ứng do xoắn, bao gồm cả hiệu ứng của độ lệch tâm ngẫu nhiên như định nghĩa trong 4.3.2.

(3) Mô hình của hệ cách chấn phải phản ánh đủ chính xác sự phân bố không gian của các bộ cách chấn, sao cho sự dịch chuyển theo cả hai phương ngang, các hiệu ứng lật và xoay xung quanh trục thẳng đứng được tính đến một cách đầy đủ. Mô hình phải phản ánh thích đáng các đặc trưng của các bộ cách chấn khác nhau được sử dụng trong hệ cách chấn.

10.9.2. Phân tích tuyến tính tương đương

(1) Tùy thuộc vào các điều kiện trong (5) của điều này, hệ cách chấn có thể được mô hình hóa với ứng xử đàn nhớt tuyến tính tương đương nếu nó bao gồm các thiết bị như gối đỡ do các tấm đàn hồi ép lại hoặc cũng có thể được mô hình hóa với ứng xử trễ song tuyến nếu hệ gồm các tấm đàn dẻo.

(2) Nếu sử dụng mô hình tuyến tính tương đương thì phải dùng độ cứng hữu hiệu của mỗi bộ cách chấn thỏa mãn 10.8(1)P (ví dụ giá trị của độ cứng cát tuyến ứng với chuyển vị toàn phần thiết kế d_db). Độ cứng hữu hiệu K_eff của hệ cách chấn là tổng của các độ cứng hữu hiệu của các bộ cách chấn.

(3) Nếu sử dụng mô hình tuyến tính tương đương thì tiêu tán năng lượng của hệ cách chấn phải được biểu diễn qua độ cản nhớt tương đương, như “độ cản hữu hiệu" (_eff). Sự tiêu tán năng lượng trong gối đỡ phải được biểu diễn bằng năng lượng tiêu tán đo được trong các chu kỳ với tần số nằm trong phạm vi tần số của các dạng dao động đang xem xét. Với những dạng dao động cao hơn nằm ngoài phạm vi này, tỷ số độ cản dao động của toàn bộ kết cấu phải là tỷ số độ cản của kết cấu bên trên móng cứng.

(4) Khi độ cứng hữu hiệu hoặc độ cản hữu hiệu của các bộ cách chấn nào đó phụ thuộc vào chuyển vị thiết kế d_dc, phải áp dụng cách tính lặp cho đến khi sự chênh lệch giữa giá trị giả thiết và giá trị tính được của d_dc không vượt quá 5 % giá trị giả thiết.

(5) Ứng xử của hệ cách chấn có thể được coi là tương đương tuyến tính nếu thỏa mãn tất cả các điều kiện sau:

a) Độ cứng hữu hiệu của hệ cách chấn, như định nghĩa trong (2) của điều này, không bé hơn 50% độ cứng hữu hiệu tại chuyển vị có giá trị bằng 0,2d_db;

b) Tỷ số độ giảm chấn hữu hiệu của hệ cách chấn, như định nghĩa trong (3) của điều này, không được vượt quá 30 %;

c) Các đặc trưng lực - chuyển vị của hệ cách chấn không thay đổi quá 10 % do tốc độ gia tải hoặc do tải trọng thẳng đứng.

d) Lực phục hồi trong hệ cách chấn đối với các chuyển vị từ 0,5d_db đến d_db tăng không ít hơn 2,5 % tổng trọng lực bên trên hệ cách chấn.

(6) Nếu ứng xử của hệ cách chấn được coi như tuyến tính và tác động động đất được định nghĩa thông qua phổ phản ứng đàn hồi như trong 10.6(2), thì việc điều chỉnh độ cản phải được tiến hành theo các quy định trong 3.2.2.2(3).

10.9.3. Phân tích tuyến tính đơn giản

(1) Phương pháp phân tích tuyến tính đơn giản xét đến hai dịch chuyển tịnh tiến động lực theo phương nằm ngang và đồng thời xét cả hiệu ứng xoắn tĩnh. Phương pháp phân tích này giả thiết rằng kết cấu bên trên là vật rắn tuyệt đối dịch chuyển phía trên hệ cách chấn, theo các điều kiện của (2) và (3) của điều này. Do đó chu kỳ hữu hiệu của dịch chuyển là:

(10.1)

(2) Có thể bỏ qua chuyển động xoắn xung quanh trục thẳng đứng khi đánh giá độ cứng ngang hữu hiệu và trong phép phân tích tuyến tính đơn giản nếu: theo một trong hai phương ngang chính, tổng độ lệch tâm (bao gồm cả độ lệch tâm ngẫu nhiên) giữa tâm cứng của hệ cách chấn và hình chiếu đứng của tâm khối lượng của kết cấu bên trên không vượt quá 7,5 % chiều dài mặt cắt ngang của kết cấu bên trên tính theo phương ngang đang xét. Đây là điều kiện cho việc áp dụng phương pháp phân tích tuyến tính đơn giản.

(3) Phương pháp đơn giản hóa có thể được áp dụng cho các hệ cách chấn có ứng xử cản tương đương tuyến tính nếu chúng tuân theo tất cả các điều kiện sau:

a) Khoảng cách từ địa điểm xây dựng đến đứt gẫy hoạt động có khả năng sinh chấn gần nhất với cường độ M_s ≥ 6,5 lớn hơn 15 km;

b) Kích thước mặt bằng lớn nhất của kết cấu bên trên không lớn hơn 50 m;

c) Kết cấu bên dưới đủ cứng để giảm thiểu các ảnh hưởng của chuyển vị vi sai của nền;

d) Tất cả các thiết bị cách chấn được đặt phía trên các cấu kiện của kết cấu bên dưới chịu tải trọng thẳng đứng;

e) Chu kỳ hữu hiệu T_eff thỏa mãn điều kiện sau:

(4) Đối với nhà, ngoài (3) của điều này, để áp dụng phương pháp đơn giản hóa cho hệ cách chấn với ứng xử cản tuyến tính tương đương cần thỏa mãn tất cả các điều kiện sau:

a) Hệ thống chịu tải trọng ngang của kết cấu bên trên phải được bố trí đồng đều và đối xứng dọc theo 2 trục chính trên mặt bằng kết cấu;

b) Bỏ qua chuyển vị xoay do rung động ở đáy kết cấu bên dưới;

c) Tỷ số giữa độ cứng theo phương đứng và ngang của hệ cách chấn phải thỏa mãn biểu thức sau:

(10.3)

d) Chu kỳ cơ bản theo phương đứng, T_v, không được lớn hơn 0,1s, trong đó:

(10.4)

(5) Chuyển vị của tâm cứng do tác động động đất cần được tính toán theo mỗi phương ngang, theo biểu thức sau:

(10.5)

trong đó:

S_e (T_eff, X_eff) là phổ gia tốc định nghĩa trong mục 3.2.2.2, có xét đến giá trị thích hợp của độ cản hữu hiệu _eff theo 10.9.2(3).

(6) Các lực ngang đặt vào mỗi cao trình sàn của kết cấu bên trên cần được tính toán theo mỗi phương ngang thông qua biểu thức sau:

(7) Hệ lực được xét trong (6) gây ra hiệu ứng xoắn do tổ hợp các độ lệch tâm ngẫu nhiên và tự nhiên.

(8) Nếu thỏa mãn điều kiện (2) của điều này về việc bỏ qua chuyển động xoắn xung quanh trục thẳng đứng thì những hiệu ứng xoắn trong mỗi bộ cách chấn riêng biệt có thể được tính bằng cách nhân hiệu ứng của tác động động đất theo mỗi phương như định nghĩa trong (5) và (6) với một hệ số _i như sau (đối với tác động động đất theo phương x):

(10.7)

trong đó:

y là phương thứ i vuông góc với phương x đang xét trong mặt phẳng ngang;

(x_i, y_i) là các tọa độ của bộ cách chấn thứ i so với tâm cứng hữu hiệu;

e_{tot, y} là tổng độ lệch tâm theo phương y;

r_y là bán kính xoắn của hệ cách chấn theo phương y, được cho bởi biểu thức sau:

(10.8)

K_xi và K_yi tương ứng là độ cứng hữu hiệu của bộ cách chấn thứ i theo phương x và y.

(9) Các hiệu ứng xoắn trong kết cấu bên trên cần được tính theo 4.3.3.2.4.

10.9.4. Phân tích tuyến tính đơn giản hóa theo dạng dao động

(1) Nếu ứng xử của các thiết bị cách chấn có thể coi như tuyến tính nhưng tất cả các điều kiện trong các 10.9.3(2), (3) và có thể cả (4), không được thỏa mãn thì có thể thực hiện phép phân tích dạng dao động theo 4.3.3.3.

(2) Nếu các điều kiện trong 10.9.3(3) và có thể cả (4) được thỏa mãn thì có thể sử dụng phép phân tích đơn giản có xét đến các chuyển vị ngang và chuyển vị do xoắn xung quanh trục thẳng đứng và giả thiết rằng kết cấu bên dưới cũng như kết cấu bên trên có ứng xử cứng. Trong trường hợp đó, phép phân tích phải tính đến tổng độ lệch tâm (bao gồm cả độ lệch tâm ngẫu nhiên) của khối lượng kết cấu bên trên như trong 4.3.2(1)P. Các chuyển vị tại mỗi điểm của kết cấu phải được tính toán bằng cách tổ hợp giữa chuyển vị xoay và chuyển vị tịnh tiến. Điều này được đặc biệt áp dụng cho việc tính độ cứng hữu hiệu của mỗi bộ cách chấn. Các lực và mômen quán tính phải được tính đến trong phép kiểm tra các bộ cách chấn, các kết cấu bên dưới và các kết cấu bên trên.

10.9.5. Phân tích theo lịch sử thời gian

(1)P Nếu hệ cách chấn không được mô tả bằng mô hình tuyến tính tương đương (nghĩa là nếu các điều kiện trong 10.9.2(5) không được thỏa mãn) thì phản ứng động đất phải được tính bằng cách phân tích theo lịch sử thời gian. Phép phân tích này sử dụng quy luật chủ yếu của các thiết bị có khả năng tái hiện một cách đầy đủ ứng xử của hệ thống trong phạm vi biến dạng và tốc độ dự kiến xuất hiện trong tình huống thiết kế chịu động đất.

10.9.6. Các bộ phận phi kết cấu

(1)P Đối với nhà, các bộ phận phi kết cấu phải được phân tích theo các quy định trong 4.3.5, có xét đến ảnh hưởng động lực của hệ cách chấn (xem 4.3.5.1(2) và (3)).