1
MỤC LỤC
Nội dung Trang
*Mục lục
1
*Đề cương chi tiết học phần
2
CHƯƠNG 1: Động đất và chuyển động của đất nền
5
A. Phần lý thuyết
5
1.1. Động đất 5
1.2. Sóng địa chấn 8
1.3. Đánh giá sức mạnh động đất và thang địa chấn 13
1.4. Bản đồ phân vùng động đất 15
B. Phần thảo luận, bài tập
15
Nội dung thảo luận 15
Ngân hàng câu hỏi, bài tập 15
CHƯƠNG
2: Nguyên tắc cơ bản của thiết kế kháng chấn
16
A. Phần lý thuyết
16
2.1. Yêu cầu về tính năng và các tiêu chí cần tuân theo 16
2.2. Nguyên tắc cơ bản của thiết kế cơ sở 23
2.3. Tiêu chí về tính đều đặn của kết cấu 25
2.4. Chọn cấu hình kết cấu hợp lý. 28
B. Phần thảo luận, bài tập
28

Nội dung thảo luận 28
Ngân hàng câu hỏi, bài tập 28
CHƯƠNG 3: Phản ứng của cá
c công trình xây dựng khi bị động đất
30
A. Phần lý thuyết
30
3.1. Phổ phản ứng động đất của hệ kết cấu đàn hồi có 1 bậc tự do 30
3.2. Phổ phản ứng địa chấn của hệ không đàn hồi 32
3.3. Phổ phản ứng địa chấn của hệ có nhiều bậc tự do 32
B. Phần thảo luận, bài tập
38
Nội dung thảo luận
38
Ngân hàng câu hỏi, bài tập 38
CHƯƠNG 4: Các phương pháp xác định tải trọng động đất lên công trình
39
A. Phần lý thuyết
39
4.1. Các yếu tổ ảnh hưởng tới độ lớn của tải trọng động đất 39
4.2. Các phương pháp xác định tải trọng động đất 39
4.3. Các nguyên tắc cơ bản xác định tải trọng động đất tĩnh lực ngang 40
B. Phần thảo luận, bài tập
44
Nội dung thảo luận
44
CHƯƠNG 5: Các phương pháp xác định chu kỳ dao động riêng
45
A. Phần lý thuyết
45

5.1. Các phương pháp tính toán đơn giản 45
5.2. Các phương pháp xác định trực tiếp chu kỳ dao động cơ bản 52
B. Phần thảo luận, bài tập
53
Nội dung thảo luận 53

2
CHƯƠNG 6: Phân tích và thiết kế công trình chịu động đất
54
A. Phần lý thuyết
54
6.1. Giới thiệu 54
6.2. Phân tích công trình chịu động đất 55
6.3. Phân tích và thiết kế khung BTCT chống động đất 63
B. Phần thảo luận, bài tập 66
Nội dung thảo luận 66
Ngân hàng câu hỏi, bài tập 66
CHƯƠNG 7: Tính toán tác động động đất tác dụng lên công trình 67
A. Phần lý thuyết
67
7.1. Xác định tỷ số a
gR
/g 67
7.2. Nhận dạng điều kiện đất nền theo tác động động đất 67
7.3. Mức độ và hệ số tầm quan trọng 68
7.4. Xác định giá trị gia tốc đỉnh đất nền thiết kế 69
7.5. Xác định hệ số ứng xử 70
7.6. Xác định chu kỳ riêng cơ bản T
1
của công trình 71

7.7. Phổ thiết kế không thứ nguyên dùng cho phân tích đàn hồi 72
7. 8. Phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương 73
7.9 Phương pháp phân tích phổ phản ứng 73
7.10 Tính toán theo phương Y 74
7.11 Tổ hợp đặc biệt có tác động động đất 74
B. Phần thảo luận, bài tập
75
Nội dung thảo luận 75
* Tài liệu tham khảo
76


















3
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN ĐỊA CHẤN HỌC CÔNG TRÌNH

(học phần tự chọn)
1. Tên học phần (ghi cả phần mã số) :Địa chấn học công trình (FIM 513)
2. Số tiến chỉ: 2
3. Trình độ cho sinh viên năm thứ 5 (dự kiến theo chương trình chuẩn 5 năm)
4. Phân bổ thời gian:
- Lên lớp lý thuyết: 24 tiết
- Thảo luận: 12tiết = 9 tiết chuẩn
5. Các học phần học trước
Bê
tông cốt thép 1,2, Kết cấu thép 1,2
6. Học phần thay thế, học phần tương đương
Học phần này thay thế học phần Địa chấn học công trình theo chương trình đào tạo 180 tín chỉ
7. Mục tiêu của học phần
Giúp sinh viên nắm bắt được sự làm việc của công trình khị chịu tải trọng động đất.
8. Mô tả vắn tắt nội dung học phần
Nội dung của môn học này nhằm c
ung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về sự
làm việc của công trình xây dựng chịu tải trọng động đất. Sau khi học xong, sinh viên có thể thiết
kế được các công trình xây dựng trong vùng có động đất.
9. Nhiệm vụ của sinh viên: Đối với học phần lý thuyết
1. Dự lớp > 80 % tổng số thời lượng của học phần.
2. Chuẩn bị thảo luận.
3. Bài tập
10.
Tài liệu học tập
- Giáo trình chính: (1) Hàn Thuý Hằng, Bài giảng Địa chấn học công trình
- Tài liệu tham khảo(2) Nguyễn Lê Ninh, Địa chấn học công trình
- Tài liệu tham khảo(3) Phan văn Cúc, Nguyễn Lê Ninh, Tính toán kháng chấn các công
trình nhiều tầng.
- Tài liệu tham khảo (4) Tiêu chuẩn xây dựng việt nam TCXDVN 375:2006, Thiết kế

công trình chịu động đất.
11. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên và thang điểm
* Tiêu chuẩn đánh giá
1. Chuyên cần
2. Thảo luận;
2. Kiểm tra giữa học phần;
3. T
hi kết thúc học phần;
* Thang điểm

4
+ Điểm đánh giá bộ phận chấm theo thang điểm 10 với trọng số như sau:
- Chuy ên cần: 10%
- Thảo luận: 10 %
- Kiểm tra giữa học phần: 20 %
+ Điểm thi kết thúc học phần: 60%.
+ Điểm học phần: Là điểm trung bình chung có trọng số của các điểm đánh giá bộ phận
và điểm thi kết thúc học phần làm tròn đến một chữ số thập phân.
12.
Lịch trình giảng dậy.
Tuần
thứ

Nội dung
Tài liệu
học tập
Hình thức
học
1
CHƯƠNG 1: Động đất và chuyển động của đất nền 1,2

Giảng
2 CHƯƠNG 1(tiếp)
1,2,4 Giảng
3 CHƯƠNG 2: Nguyên tắc cơ bản của thiết kế kháng chấ
1,2,4 Giảng
4 CHƯƠNG 2(tiếp)
1,2,4 Giảng
5
CHƯƠNG 3: Phản ứng của các công trình xây dựng khi bị
động đất
1,2,4 Giảng
6 CHƯƠNG 3(tiếp)
1,2,3,4 Giảng.
7
CHƯƠNG 4: Các phương pháp xác định tải trọng động đất lên
công trình
Giảng,Thảo luận
8 CHƯƠNG 4(tiếp)
1,2,4 Giảng
9
CHƯƠNG 5: Các phương pháp xác định chu kỳ dao động riêng 1,2,3,4 Giảng
10 CHƯƠNG 5(tiếp)
1,2,4 Giảng
11 Bài tập, thảo luận
1,2,4 Giảng,Thảo luận.
12
CHƯƠNG 6: Phân tích và thiết kế công trình chịu động đất 1,2 Giảng
13 CHƯƠNG 6(tiếp)
1,2 Giảng
14

CHƯƠNG 7: Tính toán tác động động đất tác dụng lên công
trình
1,2 Giảng
15 Bài tập, thảo luận
1,2,3,4 Giảng,Thảo luận.
13. Ngày phê duyệt
14. Cấp phê duyệt
Đề cương chi tiết học phần đã được Hội đồng khối ngành xây dựng phê duyệt
Trưởng bộ môn Chủ tịch hội đồng Chủ tịch hội đồng
Khoa xây dựng Khối ngành

5
I. Chương 1 ĐỘNG ĐẤT VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA NỀN ĐẤT.
I.1 Mục tiêu, nhiệm vụ
- Mục tiêu: Tìm hiểu về động đất và các nguyên nhân gây ra hiện tượng động đất,
tìm hiểu về hiện tượng động đất trên thế giới và lãnh thổ Việt Nam, đánh giá sức mạnh
của động đất và thang địa chấn địa chấn.
- Nhiệm vụ: Lên lớp học lý thuyết đầy đủ, tham gia thảo luận
- Đánh gi
á:
I.2 Quy định hình thức học cho mỗi nội dung nhỏ
Nội dung Hình thức học
1.1. Động đất Giảng
1.2. Sóng địa chấn Giảng
1.3. Đánh giá sức mạnh động đất và thang địa chấn Giảng
1.4. Bản đồ phân vùng động đất Giảng
I.3. Các nội dung cụ thể
A. Phần 1: Phần lý thuyết
1.1 Động đất
1.1.1. Định nghĩa và phân loại

Động đất là hiện tượng dao động rất mạnh nền đất xảy ra khi một nguồn năng
lượng lớn được giải phóng trong thời gian rất ngắn do sự rạn nứt đột ngột trong phần
vỏ hoặc trong phần áo trên của quả đất.
Ví dụ: - Nhà bác học cổ Hy Lạp Pla
ton ghi lại vào thế kỷ thứ 3 trước công nguyên là sự
mất tích của hòn đảo Atlăngtich nằm giữa Đại Tây Dương.
• Trận động đất xảy ra vào lúc 9h30’ ngày 1-11-1755 đã hủy diệt gần như hoàn toàn
thành phố Lisbon ( Bồ Đào Nha). Ở lần chấn động thứ 2 kéo dài 2 phút toàn bộ các
thành quách, lâu đài và nhà thờ kiểu cổ đều sụp đổ.
• Việc nghiên cứu và xây dựng tiêu chuẩn tính toán công trình chịu tải t
rọng động
đất được tiến hành rộng rãi bắt đầu từ sau trận động đất ở Kanto (Nhật Bản) năm 1923
làm 140000 người chết, các ống dẫn hơi đốt bị vỡ và các đường dây điện bị chập đã
gây nên 130 đám cháy, thiêu hủy 447128 ngôi nhà.
• Thảm họa động đất kinh hoàng tại tây nam Trung Quốc ngày 12/5 đã cướp đi sinh
mạng của ít nhất 10.000 người, phá hủy nhiều trường học, nhà
cao tầng, các nhà
máy…Trận động đất mạnh 7,8 độ richter có tâm chấn tại tỉnh Tứ Xuyên xảy ra vào lúc
2h28.
Nơi phát ra năng lượng về mặt lý thuyết được quy về 1 điểm gọi là chấn tiêu.Hình
chiếu của chấn tiêu lên bề mặt trái đất được gọi là chấn tâm.Khoảng cách từ chấn tâm
đến chấn tiêu gọi là độ sâu chấn tiêu H.Khoảng cách từ chấn tiêu đến điểm q
uan trắc

6
gọi là tiêu cự,hay khoảng cách chấn tiêu R.Khoảng cách từ chấn tâm đến điểm quan
trắc gọi là tâm cự hay khoảng cách chấn tâm L.
Căn cứ vào độ sâu của chấn tiêu (H) mà động đất có thể được phân thành các loại sau:
• Động đất nông H < 70 Km
• Động đất trung bình H= 70 – 300 Km

• Động đất sâu H > 300 Km

1.1.2. Nguồn gốc gây ra động đất
- Động đất có nguồn gốc từ hoạt động kiến tạo
VD: Các hang động bị sập, các mảng thiên thạch va chạm vào trái đất hay các vụ thử
bom hạt nhân ngầm dưới đất…
95% các trận động đất xảy ra trên thế giới có liên quan trực tiếp đến sự vận động kiến
tạo.
Thạch quyển có chiều dày từ 70km tới 140km, có dạng kiến trúc p
hân mảng bởi các vết
đứt sâu xuyên thủng, bên dưới thạch quyển là lớp dung nham lỏng, dẻo có nhiệt độ cao,
nên làm cho các mảng có sự vận động tương đối với nhau.
Dựa vào quan hệ chuyển động tương đối giữa các mảng, người ta phân ra các loại
chuyển động cơ bản sau:
• Chuyển động tách giãn: các mảng di chuyển rời xa nhau
• Chuyển động hút chìm: việc mở rộng các mảng tại một số bờ bi
ên phải được bù
lại bẳng việc thu hẹp các mảng tại một số bờ biên khác. Người ta chia ra làm 2 loại :
- Chuyển động trườn: mảng nọ trườn lên trên mảng kia
- Chuyển động rúc đồng quy: hai mảng gần nhau cùng châu đầu rúc xuống lớp dung
nham lỏng bên dưới

7
• Chuyển động trượt ngang: Chuyển động trượt ngang xuất hiện khi mảng này di
chuyển tương đối so với mảng khác theo phương ngang mà không làm sinh ra một phần
vỏ mới hoặc làm mất đi 1 phần vỏ cũ. Có 2 loại:
- Chuyển động trượt ngang tương đối tại đứt gãy
- Chuyển động va chạm

- Động đất có nguồn gốc từ các đứt gãy

Ở một số chỗ các vỉa đá có đặc tính khác nhau gối đầu lên nhau hoặc tựa lên nhau dọc
theo mặt tiếp xúc giữa chúng. Sự cắt ngang cấu trúc địa chất như vậy được gọi là đứt
gãy.
Các vết đứt gẫy được chia làm 2 loại:
• Đứt gãy hoạt động là đứt gãy đã trải qua biến dạng cách đây hàng trăm ngàn năm
và sẽ còn
tiếp tục trong tương lai. Dọc theo sự hoạt động đứt gãy này thường có sự dịch
chuyển của nền đá nên cần được nghiên cứu kỹ.Người ta phân chuyển động tại các đứt
gãy thành các loại sau:
• Trượt nghiêng: Sự dịch chuyển xảy ra theo phương song song với độ dốc của đứt
gãy. Tuỳ thuộc vào hướng chuyển động tương đối của các mảng nằm hai bên đứt gãy
mà các đứt
gãy được phân như sau:
+ Đứt gãy thuận: lớp đá cứng phía trên mặt nghiêng của đứt gãy trượt xuống dưới so
với lớp nằm dưới .
+ Đứt gãy nghịch: lớp đá cứng phía trên mặt đứt gãy nghiêng trượt lên trên so với lớp
đá phía dưới đứt gẫy.
• Trượt ngang: Sự dịch chuyển xảy ra theo phương ngang song song với mạch
ngang của đứt gãy . Tuỳ thuộc vào hướng chuyển động tương đối của vật chất trên
mặt
này hay mặt kia của đứt gãy mà phân loại đứt gãy như sau:
+ Đứt gãy trượt ngang trái: Nếu đứng từ một mảng quan sát thấy mảng kia trượt về phía
trái.

8
+ Đứt gãy trượt ngang phải: Nếu đứng từ một mảng quan sát thấy mảng kia trượt về
phía phải.

• Đứt gãy không hoạt động
- Động đất phát sinh từ các nguồn gốc khác

• Sự giãn nở trong lớp vỏ đá cứng của quả đất (lý thuyết này góp phần giải thích
nguyên nhân của các trận động đất mạnh xảy ra tại các khu vực giữa các mảng, nơi mà
lý thuyết kiến tạo mảng không thể áp dụng được hoặc dùng để dự báo động đất trong
tương lai)
• Động
đất do các vụ nổ (gây ra các trận động đất mạnh)
• Động đất do hoạt động của núi lửa (ít xảy ra)
• Động đất do sụp đổ nền đất (gây ra động đất nhỏ, xẩy ra trong vùng có hang động
ngầm hoặc khai thác mỏ)
• Động đất do tích nước vào các hồ chứa lớn (đôi khi phát sinh ra động đất mạnh)
1.1.3. Các quá trình động đất
Các phay đứt gãy tạo ra các sóng động
đất mà có thể ghi
bởi các địa chấn kế (gia
tốc kế) và các thiết bị kỹ thuật số. Sơ đồ
một địa chấn kế đơn giản xem ở hình vẽ
dưới bên:

Một địa chấn kế điển hình thường ghi ba thành phần chuyển vị của dao động động
đất: hai nằm ngang và một thẳng đứng. Các đường quá trình gia tốc ghi tại một trạm đo
của trận động đất năm 1994 ở Northridge (California, Mỹ) được biểu diển ở hình bên
dưới:
Các đường quá trình này có thể dùng trực tiếp trong phân tích đáp ứng-thời gian
(response-history analysis) nhưng theo truyền thống thường được chuyển thành một
đáp ứng theo chu kỳ hay còn gọi là phổ đáp ứng (response spectrum) nhằm phục vụ
cho các mục đích th
iết kế.

9



Hai đặc trưng thường gặp của động đất là cường độ chấn động (magnitude) và cấp
động đất (intensity).
* Cường độ

chấn động (M) là đại lượng đo lường năng lượng do đứt gãy
phóng thích. Dao động lớn của móng có thời gian kéo dài thường gắn kết với
các trận động đất lớn. Đơn vị Richter. Tần suất xuất hiện hàng năm của động đất
phân nhóm theo đại lượng cường độ chấn động (M).
* Cấp động
đất là đại lượng đo lường dao động động đất tại vị trí cần xem xét, và phụ
thuộc vào cường độ chấn động (M), khoảng cách từ vị trí đến tâm chấn và đường đứt
gãy, điều kiện địa hình địa chất của vị trí đó, (xem minh họa ở dưới đây). Đơn vị
theo thang đo MMI (Mỹ: 12 cấp) hay thang đo EMS cải tiến từ MSK (Châu Âu, VN -
từ cấp I đến cấp XII) , trong khi đó thang đo JSI của Nhật chỉ có 7 cấp.
Một số hình ảnh về tác động của động đất trên kết cấu BTCT trên thế giới:


a)- Động đất Bhuj (Ấn độ) năm 2001 b)- Động đất San Fernando (Mỹ) năm 1971

10


c)- Động đất Northridge (Mỹ) năm 1994 d)- Động đất Sichuan (TQ) năm 2008
1.1.4. Động đất trên lãnh thổ Việt Nam
1.1.4.1 Cấu trúc kiến tạo Việt Nam và vùng lân cận.
• Lãnh thổ Việt Nam nằm trên một phần lồi của mảng Á-Âu, bị kẹp giữa 3 mảng có
mức độ hoạt động mạnh là mảng Châu Úc, mảng Philipin, mảng Thái Bình Dương.
Phía Tây và phía Nam của nước ta là vành đai rộng Himalaya và rãnh sâu Java được
tạo ra do sự va chạm giữa mảng Châ

u Úc với mảng Á-Âu, còn phía Đông là vành đai
lửa Thái Bình Dương đ ược tạo ra do sự va chạm giữa mảng Thái Bình Dương và mảng
Philipin với mảng Á-Âu.
• Việt Nam đang chịu ảnh hưởng kéo theo của sự va chạm đồng thời của nhiều
mảng kiến tạo.
• Lãnh thổ Việt Nam đang chuồi dần về phía Đông- Đông Nam với tốc độ khoảng
50mm/1năm.
1.1.4.2. Cá
c đứt gãy trên lãnh thổ Việt Nam.
Trên lãnh thổ Việt Nam tồn tại một mạng lưới đứt gẫy phức tạp, đa dạng về phương,
kiểu trượt, cấp độ và lịch sử phát triển. Thuộc về nhóm đứt gãy phân miền kiến tạo có
các đứt gẫy sau:
• Đứt gẫy Sông Hồng phân chia miền nền hoạt động Hoa Nam (Trung Quốc) với
đới uốn nếp Tây Bắc Việt Nam.
• Đứt gẫy Sô
ng Mã ngăn cách đới phức nếp lồi Sông Mã với miền uốn nếp Hecxinit
Trường Sơn.
• Đứt gẫy Sơn La là đứt gẫy xung yếu sâu, cổ, có đường phương uốn lượn, phân
cách phức nếp lõm Sông Đà với phức nếp lồi Sông Mã.
• Đứt gẫy Lai Châu- Điện Biên phân chia miền uốn nếp Thái Lan- Malayia vói các
đới uốn nếp Bắc Việt Nam và địa khối Indosini
• Đứt gẫy Sông Hậu phân chia miền kiến t
rúc Hecxinit Tây Nam Bộ và địa khối
Indosini, khống chế địa hào sông Mekong ở phía Tây Nam Bộ

11
• Đứt gẫy á kinh tuyến Tây Biển Đông chạy dọc chân sườn lục địa và đới đứt gẫy
Thuận Hải – Minh Hải
Thuộc về nhóm đứt gẫy phân chia các đơn vị cấu trúc chính trong các miền kiến tạo có
các đứt gẫy sau:

• Đứt gẫy Đông Triều, Mạo Khê, Yên Tử
• Đứt gẫy Cao Bằng - Tiên Yên
• Đứt gẫy Linh Sơn - Hạ Long
• Đứt gẫy Sông Chảy chạy theo phương Đông Bắc -
Tây Nam
• Đứt gẫy Sông Lô có phương Tây Bắc - Đông Nam
• Đứt gẫy Sông Đà có phương chủ đạo Tây Bắc - Đông Nam
• Đứt gẫy Sông Cả có phương chủ đạo Tây Bắc - Đông Nam kéo về phía biên giới
Việt Lào
• Đứt gẫy Rào Nậy
• Đứt gẫy Dakrong - Huế có phương Tây Tây - Bắc, Đông Đông - Nam, hoạt động
mạnh trong giai đoạn hiện tại
• Các đứt gẫy Sông Pôcô, Tuy Hòa - Dầu Tiếng, Vũng
Tàu - Tông Lê Sáp trong
miền địa khối Indosini.
1.1.4.3.Các trận động đất đã xảy ra trên lãnh thổ Việt Nam
• Từ năm 114 đến 2003 đã có 1645 trận động đất mạnh từ 3 độ Richter trở lên đã
xẩy ra trên lãnh thổ nước ta.
• Từ năm 1903 đến năm 1961 đã xẩy ra 46 trận động đất từ cấp V trở lên theo thang
MSK - 64. Riêng tại Lai Châu, Sơn La, Điện Biên từ năm 1935 đến 2001 đã có nhiều
trận động đất lớn xảy ra:
• Trận động đất xảy ra
vào ngày 24-6-1983 có chấn tâm nằm ở huyện Tuần Giáo
(Lai Châu) đã gây ra sụt lở lớn ở các dãy núi, vùi lấp 200ha ruộng, làm chết và bị
thương hàng chục người. Một số công trình xây dựng nằm ỏ vùng chấn tâm đã bị phá
hoại, nền đất bị nứt rộng 10cm và dài tới 20km.
• Trận động đất Điện Biên Phủ xảy ra vào hồi
22h52’34” ngày 19-2-2001 có độ lớn
M = 5,3 độ Richter làm cho 130 ngôi nhà phải xây dựng lại, 1044 ngôi nhà phải sửa
chữa, 2044 ngôi nhà bị hư hỏng nhẹ

• Từ trước tới nay VN xẩy ra 2 trận động đất cấp VIII, 11 trận động đất cấp VII, 60
trận động đất cấp VI. Phần lớn đều xảy ra ở các tỉnh phía Bắc.
1.2. Sóng địa chấn
Khi động đất xảy ra, năng lượng được giải phóng từ chấn tiêu sẽ tru
yền sang môi
trường xung quanh dưới dạng sóng đàn hồi gọi là sóng địa chấn. Có 3 loại sóng đàn hồi
cơ bản gây ra chấn động làm cho con người cảm nhận được và phá hoại các công trình
xây dựng.

12
Sóng khối
• Sóng dọc (sóng sơ cấp)
• Được truyền đi nhờ sự thay đổi thể tích vật chất, gây ra biến dạng kéo và nén
trong lòng đất.
• Đến điểm quan trắc đầu tiên
• Hướng chuyển động của các hạt vật chất trùng với hướng di chuyển của sóng.
• Truyền được trong chất lỏng, nền đá cứng
• Ký hiệu: Sóng P

• Sóng ngang
• Hướng chuyển động của các phần tử vật chất vuông góc với hướng di chuyển của
sóng.
• Gây ra hiện tượng xoắn và cắt, không làm thay đổi thế tích của môi trường truyền
sóng.
• Không thể lan truyền trong môi trường lỏng hoặc khí.
• Sóng ngang đến sau sóng dọc
• Ký hiệu: Sóng S

Sóng mặt
• Sóng Rayleigh hoặc sóng R

• Làm cho các phần tử vật chất chuyển động theo 1 quỹ đạo hình elip trong mặt
phẳng thẳng đứng song song với hướng truyền sóng.
• Gây ra nén hoặc kéo và cắt trong nền đất.

13

• Sóng Love hoặc sóng Q
• Làm cho các phần tử vật chất chuyển động trong mặt phẳng nằm ngang song song
với mặt đất, vuông góc với phương truyền sóng.
• Gây ra ứng suất cắt.

1.3 Đánh giá sức mạnh động đất và thang địa chấn.
1.3.1.Thang cường độ động đất
Để đánh giá cường độ của một trận động đất có thể dựa vào hậu quả của nó hoặc năng
lượng gây ra trận động đất đó. Cường độ động đất cho ta biết sức mạnh tàn phá của 1
trận động đất tại 1 khu vực cụ thể. Có các thang sau để đán
h giá cường độ động đất:
1.3.1.1. Thang Mercalli cải tiến
Thang Mercalli cải tiến đánh giá độ mạnh của động đất dựa hoàn toàn vào hậu quả của
nó tác động đến con người, đồ vật, công trình xây dựng.
Hiện đang sử dụng rộng rãi ở Châu Âu, Bắc Mỹ và nhiều khu vực khác trên thế giới.
Thang Mercalli có 12 cấp.
1.3.1.2. Thang cường độ động đất JMA
Thang JMA đánh giá độ mạnh của động đất dựa h
oàn toàn vào hậu quả của nó tác động
đến con người, đồ vật, công trình xây dựng và trên cơ sở cảm giác chủ quan của con
người.Có 8 cấp và được sử dụng ở Nhật Bản cho tới nay.
1.3.1.3. Thang cường độ động đất MSK - 64
Được sử dụng rộng rãi ở Nga, các nước thuộc khối SNK (cộng đồng các quốc gia độc
lập), một số nước Đông Âu, VN

Cường độ động
đất theo thang MSK - 64 được đánh giá dựa hoàn toàn vào hậu quả của
nó tác động đến con người, đồ vật, công trình xây dựng và trên cơ sở cảm giác chủ
quan của con người, được đánh giá qua hàm chuyển vị của 1 con lắc chuẩn hình cầu mô
tả chuyển động địa chấn.Chia làm 12 cấp.

14
1.3.2.Thang độ lớn động đất.
Thang độ lớn động đất cho ta biết thông tin về độ lớn tổng thể hoặc quy mô của nó.
1.3.2.1.Thang Richter
Gọi M là độ lớn của 1 trận động đất
• Khi địa chấn kế chuẩn đặt cách chấn tiêu
100 km
M = lgA - lgA
o
Với : A: biên độ lớn nhất của trận động đất đang xét do địa chấn kế Wood - Anderson
ghi được tại trạm quan trắc (mm)
A
o
: biên độ lớn nhất của trận động đất chuẩn có cùng khoảng cách chấn tâm (mm).
• Khi địa chấn kế chuẩn đặt cách chấn tiêu 100 km
M = lgA
Thang độ lớn Richter có các tính chất đặc trưng sau:
• Được đề xuất cho vùng phía Nam của California, nên đối với vùng khác phải có
số hiệu chỉnh xét tới cấu trúc của vỏ quả đất.
• Độ sâu của chấn tiêu không được xét tới
• Thang này chỉ có giá trị cho địa chấn kế Wood - Anderson
• Thang này không xét tới các tính chất địa chất cục bộ
Do đó công thức xác định độ lớn động đất M do Richter đề xuất cho vùng California
không thể áp dụng t

rực tiếp cho các vùng khác. Để áp dụng cho các vùng khác cần có
những hiệu chỉnh, ví dụ đối với trận động đất ở Nhật Bản C. Tsuboi kiến nghị xác định
độ lớn theo công thức sau:

Với :
A
m
: chuyển vị lớn nhất của nền đất tính theo micromet
L: Khoảng cách chấn tâm theo Km
T: Chu kỳ của sóng.
Biểu thức này được sử dụng rộng rãi vì có thể dùng bất cứ loại địa chấn kế nào để xác
định chuyển vị A
m

1.3.2.2.Các thang độ lớn động đất khác.
•Thang độ lớn sóng mặt Độ lớn sóng mặt được xác định theo biểu thức sau:

Với :
A: chuyển vị nền đất lớn nhất tính theo micromet
L: Khoảng cách chấn tấm của địa chấn kế tính theo độ
•Thang độ lớn sóng khối Độ lớn sóng khối được xác định như sau:


Với :

15
A: biên độ của sóng P tính theo micromet
T: chu kỳ của sóng P (thường khoảng 1s)
•Thang độ lớn momen động đất Độ lớn momen động đất được Hank và Kanamori đề
xuất như sau:


Với :M
o
: Momen động đất và được xác định thông qua biểu thức sau:


G: môdun cắt của môi trường, thường lấy bằng 3.10
11
dyn/cm
2

s: chuyển vị trung bình của đứt gãy
A: diện tích mặt phá hủy hay mặt đứt gãy
1.4 Bản đồ phân vùng động đất
Bản đồ phân vùng động đất cho ta dự báo các trận động đất có thể xảy ra trong tương
lai và làm cơ sở cho việc xây dựng tiêu chuẩn kháng chấn, các chuyên gia địa chấn phải
nghiên cứu tình hình động đất ở một quốc gia và các vùng, sau đó thành lập 2 loại bản
đồ phân vùng động đất:
Bản đồ ph
ân vùng động đất lãnh thổ, trên đó thể hiện 3 tham số cơ bản:
•Vùng phát sinh động đất mạnh
•Chấn động cực đại mà động đất từ các nguồn khác nhau có thể gây ra trên lãnh thổ
•Tần suất lặp lại chấn động các cấp ở các địa điểm khác nhau
Nhờ đó mọi người hình dung được tình hình động đất của 1 quốc gia và cho phép dự
báo những trận động đất mạnh có khả năng xảy ra trong tương lai
.
Bản đồ vi phân vùng động đất, trên đó được thể hiện:
•Các đặc trưng của động đất lớn nhất có thể xảy ra và tác động của nó đến các công
trình xây dựng.
- Ảnh hưởng của nền đất

•Gia tốc cực đại và chu kỳ trội của nền đất, tương tác động lực của hệ nền - công trình
Khi thiết kế kháng chấn c
ho công trình người ta dựa chủ yếu vào bản đồ vi phân vùng
động đất
B. Phần 2: Phần thảo luận
Đề tài thảo luận: Các vùng động đất ở việt nam?
C- Ngân hàng câu hỏi:
Câu 1. Trình bày khái niệm, nguồn gốc gây ra động đất.
Câu 2. Nêu định nghĩa, phân loại sóng địa chấn.
Câu 3. Trình bày các thang cường độ động đất cơ bản.
Câu 4. Trình bày các thang độ lớn động đất cơ bản.
Câu 5. Hãy nêu tác dụng phá
hoại của động đất.


16
II. Chương 2 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN
II.1 Mục tiêu, nhiệm vụ
- Mục tiêu: Tìm hiểu yêu cầu về tính năng và các tiêu chí cần tuân theo, nguyên tắc
cơ bản của thiết kế cơ sở, tiêu chí về tính đều đặn của kết cấu.
- Nhiệm vụ: Lên lớp đầy đủ các buổi lý thuyết và thảo luận.
II.2 Quy định hình thức học cho mỗi nội dung nhỏ
Nội dung Hình thức học
1. Yêu cầu về tính năng và các tiêu chí cần tuân theo Giảng
2. Nguyên tắc cơ bản của thiết kế cơ sở Giảng
3. Tiêu chí về tính đều đặn của kết cấu Giảng
4. Chọn cấu hình kết cấu hợp lý. Giảng
II.3 Các nội dung cụ thể
A. Phần 1: Phần lý thuyết
2.1. YÊU CẦU VỀ TÍNH NĂNG VÀ CÁC TIÊU CHÍ CẦN TUÂN THEO

2.1.1. Những yêu cầu cơ bản
Kết cấu trong vùng có động đất phải được thiết kế và thi công sao cho thoả mãn những
yêu cầu sau đây. Mỗi yêu cầu phải có độ tin cậy thích hợp:
+ Yêu cầu không sụp đổ:
Kết cấu phải được thiết kế và thi công để chịu được tác động động đất th
iết kế mà
không bị sụp đổ cục bộ hay sụp đổ toàn phần, đồng thời giữ được tính toàn vẹn của kết
cấu và còn một phần khả năng chịu tải trọng sau khi động đất xảy ra. Tác động động
đất thiết kế được biểu thị qua các yếu tố: a) tác động động đất tham chiếu gắn liền với
xác suất vượt quá tham chiếu P
NCR
, trong 50 năm hoặc một chu kỳ lặp tham chiếu,
T
NCR
, b) hệ số tầm quan trọng γ
I
để tính đến mức độ tin cậy khác nhau.
GHI CHÚ 1: Các giá trị ấn định cho P
NCR
hoặc cho T
NCR
để sử dụng cho Việt Nam là
P
NCR
=10% vàT
NCR
= 475 năm.
GHI CHÚ 2: Giá trị của xác suất vượt quá P
R
, trong T

L
năm của mức độ tác động động đất cụ
thể có liên quan tới chu kỳ lặp trung bình T
R
, của mức độ tác động động đất này như sau T
R
=
- T
L
ln (1- P
R
). Vì thế, với một giá trị T
L
cho trước, tác động động đất có thể được xác định một
cách tương đương theo 2 cách: hoặc là bằng chu kỳ lặp trung bình, T
R
, hoặc là bằng xác suất
vượt quá, P
R
trong T
L
năm.
+ Yêu cầu hạn chế hư hỏng:
Công trình phải được thiết kế và thi công để chịu được tác động động đất có xác suất
xảy ra lớn hơn so với tác động động đất thiết kế, mà không gây hư hại và những hạn
chế sử dụng kèm theo vì những chi phí khắc phục có thể lớn hơn một cách bất hợp lý so
với giá thành bản thân kết cấu. Tác động động đất được đưa v
ào tính toán cho “yêu cầu
hạn chế hư hỏng” có xác suất vượt quá, P
DLR

trong 10 năm và chu kỳ lặp T
DLR
. Khi

17
không có những thông tin chính xác hơn, có thể sử dụng hệ số giảm tác động động đất
thiết kế để tính tác động động đất dùng kiểm tra “yêu cầu hạn chế hư hỏng”.
GHI CHÚ 3: Các giá trị ấn định cho P
DLR
hoặc T
DLR
để sử dụng ở Việt Nam là P
DLR
=10% và
T
DLR
= 95 năm.
Độ tin cậy cho “yêu cầu không sụp đổ” và “yêu cầu hạn chế hư hỏng” được thiết lập
bởi các cơ quan nhà nước có thẩm quyền đối với các loại nhà và công trình dân dụng
khác nhau trên cơ sở những hậu quả của phá hoại.
Các mức độ tin cậy khác nhau được xét tới bằng cách phân loại công trình theo mức độ
quan trọng khác nhau. Mỗi mức độ quan trọng được gán một hệ số tầm quan trọng γ
I
.
Khi có thể được, hệ số này cần thiết lập sao cho nó tương ứng với một chu kỳ lặp có giá
trị dài hơn hoặc ngắn hơn của hiện tượng động đất (so với chu kỳ lặp tham chiếu), cho
chu kỳ lặp này là phù hợp để thiết kế từng loại công trình cụ thể.
Các mức độ khác nhau của độ tin cậy thu được bằng cách nhân tác động động đất tham
chiếu hoặc n
hân những hệ quả tác động tương ứng khi sử dụng phương pháp phân tích

tuyến tính với hệ số tầm quan trọng này.
GHI CHÚ: Tại hầu hết các địa điểm, xác suất vượt quá theo năm H(a
gR
) của đỉnh gia tốc
nền tham chiếu a
gR
có thể xem như đại lượng biến thiên theo a
gR
như sau: H(a
gR
)
∼
k
0
a
gR
-k
, với
giá trị của số mũ k phụ thuộc vào tính động đất, nhưng nói chung là bằng 3. Vì thế, nếu tác
động động đất được định nghĩa dưới dạng đỉnh gia tốc nền tham chiếu a
gR
, thì giá trị của hệ số
tầm quan trọng
γ
I
, mà nhân với tác động động đất tham chiếu để đạt được cùng một xác suất
vượt quá trong T
L
năm cũng như trong T
LR

năm theo đó tác động động đất tham chiếu được
xác định, có thể được tính bằng:
γ
I

≈
(T
LR
/ T
L
)
-1/k
. Một cách khác, giá trị của hệ số tầm quan
trọng
γ
I
, mà phải nhân với tác động động đất tham chiếu để đạt được xác suất vượt quá P
L
của
tác động động đất trong T
L
năm, khác với xác suất vượt quá tham chiếu P
LR
, cũng trên cùng số
năm là T
L
, có thể được tính bằng:
γ
I


≈
(P
L
/ P
LR
)
-1/k
.
2.1.2. Các tiêu chí cần tuân theo
* Tổng quát
Để thỏa mãn những yêu cầu cơ bản đã đưa ra trong 2.1.1, các trạng thái giới hạn sau
đây phải được kiểm tra
- Các trạng thái cực hạn
- Các trạng thái hạn chế hư hỏng
Các trạng thái cực hạn là các trạng thái liên quan tới sự sụp đổ hoặc các dạng hư
hỏng khác của kết cấu có thể gây nguy hiểm cho sự an toàn của con người.
Các trạng thái hạn chế hư hỏng
là các trạng thái liên quan tới sự hư hỏng mà vượt
quá sẽ làm cho một số yêu cầu sử dụng cụ thể không còn được thoả mãn.
Để hạn chế nguy cơ và để nâng cao khả năng làm việc tốt của kết cấu khi chịu những
tác động động đất nghiêm trọng hơn so với tác động động đất thiết kế, phải thực hiện
thêm một loạt biện pháp cụ thể th
ích hợp .

18
Đối với các loại kết cấu đã xác định rõ là xây dựng trong vùng động đất yếu, những yêu
cầu cơ bản có thể thoả mãn thông qua việc áp dụng những quy định đơn giản hơn so
với những quy định cho trong các phần có liên quan của tiêu chuẩn này.
Trong trường hợp động đất rất yếu, không nhất thiết phải tuân theo những điều khoản
của tiêu chuẩn 375 và ghi chú về định nghĩa những trường hợp động

đất rất yếu.
 Trạng thái cực hạn
Hệ kết cấu phải được kiểm tra về khả năng chịu lực và khả năng tiêu tán năng lượng.
Khả năng chịu lực và khả năng tiêu tán năng lượng của kết cấu liên quan đến khả năng
khai thác phản ứng phi tuyến của nó. Trong thực tế, sự cân bằng giữa khả năng chịu lực
và khả năng t
iêu tán năng lượng được đặc trưng bởi các giá trị của hệ số ứng xử q và
việc phân cấp độ dẻo tương ứng. Trong trường hợp giới hạn, khi thiết kế các kết cấu
được xem là không tiêu tán năng lượng thì không tính đến bất kỳ một sự tiêu tán năng
lượng nào do hiện tượng trễ và nói chung không xét tới hệ số ứng xử q lớn hơn 1,5,
là
giá trị đã tính đến khả năng vượt cường độ. Đối với kết cấu thép hoặc kết cấu liên hợp
thép – bêtông, giá trị giới hạn này của hệ số q có thể lấy từ 1,5 đến 2. Với những kết
cấu tiêu tán năng lượng, để tính đến sự tiêu tán năng lượng trễ, hệ số ứng xử được lấy
lớn hơn những giá
trị giới hạn nói trên. Sự tiêu tán năng lượng này chủ yếu xảy ra trong
các vùng được thiết kế một cách đặc biệt, gọi là vùng tiêu tán năng lượng hoặc vùng tới
hạn.

GHI CHÚ: Giá trị của hệ số ứng xử q cần được giới hạn bởi trạng thái giới hạn ổn
định động của kết cấu và bởi sự hư hỏng do mỏi chu kỳ thấp của các chi tiết kết cấu (đặc biệt
là các liên kết). Phải áp dụng điều kiện giới hạn bất lợi nhất khi xác định các giá trị của hệ số q.
Các giá trị của hệ số q cho trong cá
c chương liên quan được xem là tuân thủ yêu cầu này.
Phải kiểm tra để bảo đảm ổn định của kết cấu tổng thể dưới tác động động đất thiết kế.
Cần phải xem xét cả ổn định về trượt lẫn về lật. Những quy định cụ thể để kiểm tra về
lật của công trình được cho trong các phần liên quan của tiêu chuẩn này.
Phải kiểm tra cả cấu kiện móng và đất dưới móng có khả năng c
hịu được những hệ quả
của tác động sinh ra từ phản ứng của kết cấu bên trên mà không gây ra những biến dạng

thường xuyên đáng kể. Trong việc xác định các phản lực, phải xét đến độ bền thực tế
của cấu kiện kết cấu truyền tải.
Khi phân tích cần xét ảnh hưởng có thể có của các hiệu ứng bậc hai đến các giá trị của các
hệ quả t
ác động.
Phải kiểm tra dưới tác động động đất thiết kế, ứng xử của các bộ phận phi kết cấu
không gây rủi ro cho con người và không gây ảnh hưởng bất lợi tới phản ứng của các
cấu kiện chịu lực.

19
 Trạng thái hạn chế hư hỏng
Cần bảo đảm ngăn chặn các hư hỏng không thể chấp nhận với độ tin cậy phù hợp bằng
cách thoả mãn những giới hạn về biến dạng hoặc các giới hạn khác được định nghĩa
trong các phần có liên quan của tiêu chuẩn này.
Trong những công trình quan trọng có chức năng bảo vệ dân sự, hệ kết cấu phải được
kiểm t
ra để bảo đảm rằng chúng có đủ độ cứng và độ bền nhằm duy trì sự hoạt động
của các thiết bị phục vụ thiết yếu khi xảy ra động đất với một chu kỳ lặp phù hợp.
* Các biện pháp cụ thể
 Thiết kế
Ở mức độ có thể, kết cấu cần có hình dạng đơn giản và cân đối trong cả mặt bằng lẫn
mặt đứng. Nếu cần thiết, có thể chia kết cấu thành các đơn nguyên độc lập về mặt động
lực bằng các khe kháng chấn.
Để bảo đảm ứng xử dẻo và tiêu tán năng lượng tổng thể, phải tránh sự phá hoại giòn
hoặc sự hình t
hành sớm cơ cấu mất ổn định. Để đạt được mục đích đó, theo yêu cầu
trong các phần có liên quan của tiêu chuẩn 375, phải sử dụng quy trình thiết kế theo
khả năng chịu lực và tiêu tán năng lượng. Quy trình này được sử dụng để có được các
thành phần kết cấu khác nhau xếp theo cấp bậc độ bền và theo các dạng phá hoại cần
thiết để bảo đảm một cơ cấu dẻo phù hợp và

để tránh các dạng phá hoại giòn.
Trong thiết kế cần quan tâm đặc biệt đến các chi tiết cấu tạo liên kết giữa các cấu kiện
chịu lực và chi tiết cấu tạo các vùng dự đoán có ứng xử phi tuyến.
Phương pháp phân tích phải dựa vào mô hình kết cấu phù hợp, khi cần thiết, mô hình
này phải xét tới ảnh hưởng của biến dạng nền đất, của những bộ phận phi kết cấu và
những khía cạn
h khác, chẳng hạn như sự hiện diện của những kết cấu liền kề.
 Hệ móng
Độ cứng của hệ móng phải đủ để truyền những tác động nhận được từ kết cấu bên trên
xuống nền đất càng đều đặn càng tốt.
Chỉ nên sử dụng một dạng móng cho cùng một công trình, trừ p
hi công trình gồm các
đơn nguyên độc lập về mặt động lực.
 Kế hoạch đảm bảo chất lượng
Hồ sơ thiết kế phải chỉ rõ kích thước, chi tiết cấu tạo và tham số vật liệu của các cấu
kiện. Nếu có thể, hồ sơ thiết kế còn phải bao gồm cả những đặc trưng của các thiết bị
đặc biệt sẽ sử dụng, khoảng cá
ch giữa những cấu kiện chịu lực và bộ phận phi kết cấu.
Những điều khoản kiểm soát chất lượng cần thiết cũng phải được nêu ra trong hồ sơ
thiết kế.
Yêu cầu phải có sự kiểm tra đặc biệt trong quá trình thi công các cấu kiện có tầm quan
trọng đặc biệt về mặt kết cấu và phải được chỉ rõ trên các bản vẽ thiết kế.
Trong trường
hợp này, cũng phải quy định các phương pháp kiểm tra sẽ được sử dụng.

20
Trong vùng động đất mạnh và đối với các công trình có tầm quan trọng đặc biệt, cần
lập kế hoạch chính thức để đảm bảo chất lượng, bao gồm các khâu thiết kế, thi công và
sử dụng công trình. Kế hoạch đảm bảo chất lượng này là để bổ sung vào quy trình kiểm
soát chất lượng trong các tiêu chuẩn khác có liên quan.

2.1.3. Tránh các yếu tố tập trung ứng suất



21



22



23

Các yếu tố dẫn đến tập trung ứng suất
2.2. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA THIẾT KẾ CƠ SỞ
2.2.1 Tính đơn giản về kết cấu
Tính đơn giản về kết cấu, đặc trưng bởi các đường truyền lực động đất trực tiếp và rõ
ràng, là một mục tiêu quan trọng vì sự mô hình hóa, sự phân tích, định kích thước, cấu
tạo và cách thi công công trình càng đơn giản t
hì càng đỡ thiếu tin cậy. Vì thế việc dự
đoán ứng xử kháng chấn càng tin cậy hơn.
2.2.2 Tính đồng đều, đối xứng và siêu tĩnh
Tính đồng đều trong mặt bằng được đặc trưng bởi sự phân bố đều các cấu kiện
chịu lực cho phép truyền trực tiếp và nhanh chóng các lực quán tính sinh ra bởi những
khối lượng phân bố trong công trình. Nếu cần, tính đồng đều có thể tạo r
a bằng cách
chia nhỏ công trình thành các đơn nguyên độc lập về mặt động lực nhờ các khe kháng
chấn. Các khe kháng chấn này được thiết kế để tránh hiện tượng va đập giữa các đơn
nguyên .

Tính đồng đều theo mặt đứng của công trình cũng quan trọng, vì nó có xu hướng
loại trừ sự xuất hiện của các vùng nhạy cảm, tại đó sự tập trung ứng suất hoặc yêu cầu
có độ dẻo kết cấu lớn c
ó thể sớm gây nên sự sụp đổ.
Mối quan hệ chặt chẽ giữa sự phân bố khối lượng và sự phân bố độ bền và độ
cứng sẽ loại trừ được sự lệch tâm lớn giữa khối lượng và độ cứng .
Nếu cấu hình của ngôi nhà đối xứng hoặc gần đối xứng, phương pháp thích
hợp nhất để đạt tính
đồng đều là bố trí các cấu kiện đối xứng và phân bố chúng
đồng đều trong mặt bằng.
Sử dụng các cấu kiện chịu lực được phân bố đều đặn sẽ làm tăng bậc siêu tĩnh,
cho phép phân bố lại nội lực một cách có lợi hơn và tiêu tán năng lượng dàn trải trên
toàn bộ công trình.
2.2.3 Kết cấu có độ cứng và độ bền theo hai phương
Chuyển động động đất theo p
hương ngang diễn ra theo hai phương vuông
góc và vì thế kết cấu công trình phải có khả năng chịu được các tác động ngang
theo bất kỳ phương nào.

24
Các cấu kiện chịu lực cần bố trí theo hai phương vuông góc nhau trong mặt bằng,
để bảo đảm các đặc trưng về độ cứng và độ bền tương tự nhau theo cả hai phương
chính.
Việc lựa chọn các đặc trưng độ cứng của công trình, trong khi tìm cách giảm thiểu
các hệ qủa của tác động động đất (có tính đến các đặc trưng cụ thể của động đất tại địa
điểm xâ
y dựng) cũng cần hạn chế sự phát triển các chuyển vị quá lớn có thể dẫn tới sự
mất ổn định do những hiệu ứng bậc hai hoặc do các hư hỏng nghiêm trọng.
2.2.4 Kết cấu có độ cứng và độ bền chống xoắn
Ngoài độ cứng và độ bền theo phương ngang, kết cấu nhà cần có độ cứng và độ

bền chống xoắn phù hợp nhằm hạn c
hế sự phát triển của những chuyển vị xoắn có xu
hướng gây ra các ứng suất không đều trong các cấu kiện chịu lực khác nhau. Nhằm
mục đích đó, việc bố trí các cấu kiện kháng chấn chính gần với chu vi của nhà là rất có
lợi.
2.2.5 Sàn tầng có ứng xử như tấm cứng
Trong ngôi nhà, các sàn (kể cả sàn mái) đóng một vai trò rất quan trọng trong sự
làm
việc tổng thể của kết cấu chịu động đất. Chúng làm việc như những tấm cứng
ngang, tiếp nhận và truyền các lực quán tính sang hệ kết cấu thẳng đứng và bảo đảm
cho các hệ thống này cùng nhau làm việc khi chịu tác động động đất theo phương
ngang. Tác động của sàn như tấm cứng có tác dụng đặc biệt trong trường hợp hệ kết
cấu thẳng đứng là phức tạp và
không đều đặn, hoặc trong trường hợp sử dụng đồng thời
các hệ kết cấu có các đặc trưng biến dạng theo phương ngang khác nhau (ví dụ như
trong hệ ghép hoặc hỗn hợp).
Các hệ sàn và mái cần có độ bền và độ cứng trong mặt phẳng, có sự liên kết hiệu
quả với các hệ kết cấu thẳng đứng. Đặc biệt cần quan tâm đến các trường hợp có cấu
hình rời rạc h
oặc kéo rất dài trong mặt phẳng và trường hợp có những lỗ mở lớn trên
sàn, đặc biệt khi các lỗ mở này nằm gần với các cấu kiện thẳng đứng chính làm giảm
hiệu quả của mối nối giữa kết cấu theo phương ngang và phương đứng.
Các tấm cứng cần có đủ độ cứng trong mặt phẳng để phân bố các lực quán tính
ngang tới hệ kết cấu thẳng đứng c
hịu tải phù hợp với những giả thiết tính toán, đặc biệt
khi có những thay đổi đáng kể về độ cứng hoặc có phần nhô ra thụt vào của cấu kiện
thẳng đứng phía trên và phía dưới tấm cứng.
2.2.6 Công trình có móng thích hợp
Đối với tác động động đất, việc thiết kế và thi công móng và sự liên kết với kết
cấu bên trên phải bảo đảm t

oàn bộ công trình chịu kích động động đất đồng đều.
Đối với kết cấu bao gồm một số tường chịu lực rời rạc, có thể khác nhau về độ
cứng và chiều rộng, thường chọn hệ móng cứng, kiểu hộp hoặc kiểu nhiều ngăn, gồm
một bản đáy và một bản nắp.

25
Đối với nhà và công trình có những cấu kiện móng độc lập (móng đơn hoặc móng
cọc), nên dùng bản giằng móng hoặc dầm giằng móng liên kết các cấu kiện này theo
hai hướng chính.
2.3. TIÊU CHÍ VỀ TÍNH ĐỀU ĐẶN CỦA KẾT CẤU
2.3.1. Tổng quát
Để thiết kế chịu động đất, các kết cấu nhà được phân thành hai loại đều đặn và
không đều đặn.
Sự phân loại này có liên quan tới các vấn đề sau trong thiết kế chịu động đất:

- Mô hình kết cấu, có thể dùng mô hình đơn giản hoá ở dạng phẳng hoặc mô hình không
gian.
-Phương pháp phân tích, có thể là phân tích phổ phản ứng đã được đơn giản hoá
(phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương) hoặc phân tích dạng dao động.
- Giá trị của hệ số ứng xử q có thể lấy nhỏ hơn nếu kết cấu không đều đặn theo
chiều cao.

- Về phương diện các hệ quả của tính đều đặn của kết cấu trong phân tích và
thiết kế, các đặc trưng về tính đều đặn của nhà trong mặt bằng và theo mặt đứng
được xem xét độc lập (Bảng 2.1).
Bảng 2.1. Hệ quả của tính đều đặn của kết cấu trong phân tích và thiết kế chịu
động đất
Tính đều đặn Được phép đơn giản hoá Hệ số ứng xử
Mặt
bằng

Mặt
đứng
Mô hình Phân tích đàn hồi - tuyến tính (Phân tích tuyến
tính)
Có
Có
Không
Không
Có
Không
Có
Không
Phẳng
Phẳng
Khônggian**
Không gian
Tĩnh lực ngang tương đương
Dạng dao động
Tĩnh lực ngang tương đương
Dạng dao động
Giá trị tham chiếu
Giá trị suy giảm
Giá trị tham chiếu
Giá trị suy giảm
* Nếu điều kiện sau được thoả mãn.
Có các chu kỳ dao động cơ bản T
1
theo hai hướng chính nhỏ hơn các giá trị sau:

1

4.
2,0
C
T
T
s
⎧
≤
⎨
⎩

** Nếu thỏa mãn:
a) Nhà có các tường ngăn và tường bao che tương đối cứng và được phân bố hợp
lý;
b) Chiều cao nhà không vượt quá 10m;
c) Độ cứng trong mặt phẳng của các sàn tầng phải đủ lớn so với độ cứng ngang
của các cấu kiện thẳng đứng để có thể giả thiết sàn làm việc như tấm cứng.