(1)P Yêu cầu không sụp đổ (trạng thái cực hạn) trong tình huống thiết kế chịu động đất đ−ợc xem là thoả mãn nếu đáp ứng đ−ợc các điều kiện về độ bền, độ dẻo kết cấu, sự cân bằng, độ ổn
định của móng và các khe kháng chấn.
4.4.2.2. Điều kiện về độ bền
(1)P Tất cả các cấu kiện chịu lực, kể cả các liên kết và các bộ phận phi kết cấu cần xét phải thoả
mãn quan hệ sau:
Ed ≤ Rd (4.27)
trong đó:
Ed giá trị thiết kế của hệ quả tác động do tác động động đất thiết kế (xem 3.2.4(1)P), kể cả
những hiệu ứng bậc hai nếu thấy cần thiết (xem (2) của điều này). Cho phép phân bố lại các mômen uốn theo EN1992-1-1:2004, EN1993-1:2004 và EN1994-1:2004.
Rd độ bền thiết kế tương ứng của cấu kiện, được tính theo các quy định cụ thể đối với vật liệu sử dụng và theo các mô hình cơ học liên quan tới các dạng cụ thể của kết cấu, nh−
cho trong các chương 5 đến 9 của tiêu chuẩn này và các tiêu chuẩn khác có liên quan.
(2) Không cần xét tới các hiệu ứng bậc 2 (hiệu ứng P-Δ) nếu tại tất cả các tầng thoả mãn điều kiện sau:
θ = (Ptot .dr)/ (Vtot . h) ≤ 0,10 (4.28)
trong đó:
θ hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng;
Ptot tổng tải trọng tường tại tầng đang xét và các tầng bên trên nó khi thiết kế chịu động đất;
dr chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng; được xác định như là hiệu của các chuyển vị ngang trung bình ds tại trần và sàn của tầng đang xét đ−ợc tính theo 4.3.4;
Vtot tổng lực cắt tầng do động đất gây ra;
h chiÒu cao tÇng.
(3) Nếu 0,1 < θ ≤ 0,2 có thể lấy gần đúng các hiệu ứng bậc hai bằng cách nhân các hệ quả tác
động động đất cần xét với một hệ số bằng 1/(1-θ).
(4)P Giá trị của hệ số θ không đ−ợc v−ợt quá 0,3.
(5) Nếu các hệ quả tác động thiết kế Ed đạt được từ một phương pháp phân tích phi tuyến (xem 4.3.3.4), (1)P của điều này cần đ−ợc áp dụng theo lực chỉ đối với các cấu kiện giòn. Đối với các vùng tiêu tán năng l−ợng, đ−ợc thiết kế và cấu tạo để có độ dẻo kết cấu, điều kiện bền theo biểu thức (4.27) phải đ−ợc thoả mãn theo biến dạng của cấu kiện (ví dụ chuyển vị xoay của khớp dẻo hoặc của các thanh kéo). Biểu thức (4.27) đ−ợc sử dụng với hệ số an toàn riêng của vật liệu t−ơng ứng dùng cho khả năng biến dạng của cấu kiện.
(6) Không cần kiểm tra độ bền mỏi trong tình huống thiết kế chịu động đất.
4.4.2.3. Điều kiện dẻo kết cấu cục bộ và tổng thể
(1)P Phải kiểm tra độ dẻo kết cấu thích hợp của các cấu kiện chịu lực cũng nh− của toàn bộ kết cấu, có xét tới yêu cầu độ dẻo kết cấu muốn có, phụ thuộc vào hệ số ứng xử và hệ kết cấu đã chọn.
(2)P Cần thoả mãn các yêu cầu liên quan tới vật liệu cụ thể, cho trong các chương 5 đến 9, kể cả
các quy định thiết kế theo khả năng chịu lực và tiêu tán năng l−ợng nhằm đạt đ−ợc các cấp
độ bền của các thành phần kết cấu khác nhau, cần thiết để đảm bảo cấu hình dự kiến của các khớp dẻo và để tránh các dạng phá hoại giòn.
(3)P Cần ngăn ngừa sự hình thành cơ cấu dẻo ở tầng mềm trong nhà nhiều tầng, vì một cơ cấu nh− vậy có thể dẫn tới độ dẻo kết cấu cục bộ quá mức trong các cột của tầng mềm.
(4) Để đáp ứng yêu cầu (3)P của mục này, trong nhà khung, kể cả các nhà tương đương khung nh− định nghĩa trong 5.1.2(1), có từ hai tầng trở lên trừ phi có các quy định khác trong các chương 5 đến 8, cần thoả mãn điều kiện sau đây tại tất cả các nút giữa các dầm kháng chấn chính hoặc phụ với các cột kháng chấn chính:
Σ MRc ≥ 1,3 ΣMRb (4.29)
trong đó:
Σ MRc tổng giá trị thiết kế của khả năng chịu mômen uốn của các cột quy tụ vào nút. Trong biểu thức (4.29), cần sử dụng giá trị nhỏ nhất của các khả năng chịu mômen uốn của cột trong khoảng biến thiên của các lực dọc của cột sinh ra bởi tác động động đất thiÕt kÕ;
Σ MRb tổng các giá trị thiết kế của khả năng chịu mômen uốn của các dầm quy tụ vào nút.
Khi sử dụng mối nối có độ bền không hoàn toàn, khả năng chịu mômen uốn của các mối nối này đ−ợc xét tới trong tính toán ΣMRb.
Ghi chú: Để biểu thị một cách chặt chẽ biểu thức (4.29) phải tính toán các mômen ở tâm nút. Những mômen này thu đ−ợc bằng cách cộng giá trị thiết kế của khả năng chịu mômen uốn của các cột hoặc dầm tại các mặt của nút với một phần thích đáng giá trị mômen sinh ra do lực cắt tại các nút. Tuy nhiên, nếu bỏ qua sự góp phần của lực cắt thì sự thiếu chính xác là không đáng kể mà đơn giản hoá lại nhiều. Vì vậy, sự xấp xỉ này có thể chấp nhận đ−ợc.
(5) Biểu thức (4.29) cần đ−ợc thoả mãn trong hai mặt phẳng uốn thẳng đứng vuông góc với nhau. Trong nhà có các khung đ−ợc bố trí theo hai ph−ơng vuông góc, hai mặt phẳng uốn thẳng đứng đó được xác định bằng hai phương này. Cần thoả mãn (4.29) cho cả hai chiều (dương và âm) tác động của các mômen dầm quanh nút, với các mômen cột luôn luôn ngược chiều với các mômen dầm. Nếu hệ là kết cấu khung hoặc t−ơng đ−ơng khung chỉ ở một trong hai h−ớng nằm ngang chính của hệ kết cấu, thì (4.29) cần đ−ợc thoả mãn ngay trong phạm vi mặt phẳng đứng theo hướng đó.
(6) Các quy định (4) và (5) của điều này không áp dụng cho tầng trên cùng của nhà nhiều tÇng.
(7) Các quy định thiết kế theo khả năng chịu lực và tiêu tán năng l−ợng nhằm tránh các dạng phá hoại giòn được cho trong các Chương 5 đến 7.
(8) Các yêu cầu (1)P và (2)P của mục này đ−ợc xem là thoả mãn nếu đáp ứng tất cả các
điều kiện sau:
a) Các cơ cấu dẻo thu đ−ợc bằng phân tích đẩy dần phải đ−ợc thoả mãn;
b) Các yêu cầu về biến dạng về độ dẻo kết cấu cục bộ, độ dẻo kết cấu giữa các tầng và
độ dẻo kết cấu tổng thể từ phân tích đẩy dần (với các sơ đồ tải trọng ngang khác nhau) không đ−ợc v−ợt quá các khả năng t−ơng ứng;
c) Các cấu kiện giòn vẫn còn làm việc trong miền đàn hồi.
4.4.2.4. Điều kiện cân bằng
(1)P Kết cấu nhà phải ổn định kể cả về tr−ợt hoặc về lật trong tình huống thiết kế chịu động đất quy định ở 3.2.4(1)P.
(2) Trong các trường hợp đặc biệt, có thể kiểm tra điều kiện cân bằng theo các phương pháp cân bằng năng lượng, hoặc theo các phương pháp phi tuyến hình học với tác động động đất được
định nghĩa trong 3.2.3.1.
4.4.2.5. Độ bền của các tấm cứng nằm ngang
(1)P Các tấm cứng và thanh giằng trong các mặt phẳng nằm ngang cần phải có khả năng truyền các hệ quả tác động động đất thiết kế với mức vượt cường độ đủ lớn tới các hệ chịu tải trọng ngang liên kết với chúng.
(2) Yêu cầu (1)P của mục này đ−ợc xem là thoả mãn nếu khi kiểm tra các độ bền cần thiết, các hệ quả tác động động đất trong tấm cứng nhận đ−ợc từ tính toán đ−ợc nhân với một hệ số vượt cường độ γd lớn hơn 1,0.
Ghi chú: Khuyến nghị giá trị γd là 1,3 cho các dạng phá hoại giòn – nh− trong các tấm cứng bêtông chịu cắt – và 1,1 cho các dạng phá hoại dẻo.
(3) Các quy định thiết kế đối với các tấm cứng bêtông cho trong 5.10.
4.4.2.6. Độ bền của móng
(1)P Hệ móng phải tuân theo Ch−ơng 5, Phần 2.
(2)P Các hệ quả tác động đối với các cấu kiện móng phải đ−ợc tính toán trên cơ sở thiết kế theo khả năng chịu lực và tiêu tán năng lượng có xét tới sự vượt cường độ có thể xẩy ra, nhưng chúng không được vượt quá các hệ quả tác động ứng với phản ứng của kết cấu dưới tác động
động đất thiết kế khi giả thiết kết cấu có ứng xử đàn hồi (q = 1,0).
(3) Nếu các hệ quả tác động đối với móng đ−ợc xác định bằng cách dùng hệ số ứng xử q áp dụng cho các kết cấu có độ tiêu tán thấp, thì không cần thiết kế theo khả năng chịu lực và tiêu tán năng l−ợng nh− (2)P của mục này.
(4) Đối với các móng của các cấu kiện thẳng đứng độc lập (các tường hoặc cột), (2)P của mục này đ−ợc xem là thoả mãn nếu các giá trị thiết kế của các hệ quả tác động EFd lên móng
đ−ợc xác định nh− sau:
EFd = EF,G + γ Rd ΩEF,E (4.30)
trong đó:
γ Rd hệ số vượt cường độ, lấy bằng 1,0 khi q ≤ 3 hoặc bằng 1,2 với các trường hợp khác;
EF,G hệ quả tác động do các tác động không phải là động đất đ−ợc kể đến trong tổ hợp các tác động trong tình huống thiết kế chịu động đất (xem 3.2.4(1)P);
EF,E hệ quả tác động từ phân tích tác động động đất thiết kế;
Ω giá trị (Rdi/Edi) ≤ q của vùng tiêu tán hoặc của cấu kiện thứ i của kết cấu, có ảnh h−ởng lớn nhất tới hệ quả EF đang xét; ở đây:
Rdi độ bền thiết kế của vùng hoặc cấu kiện thứ i;
Edi giá trị thiết kế của hệ quả tác động lên vùng hoặc cấu kiện thứ i trong thiết kế chịu động đất.
(5) Đối với móng của các t−ờng chịu lực hoặc của các cột của các khung chịu mômen, Ω là giá trị nhỏ nhất của tỷ số MRd/MEd trong hai h−ớng chính vuông góc tại tiết diện ngang thấp nhất nơi có thể hình thành khớp dẻo trong cấu kiện thẳng đứng trong tình huống thiết kế chịu động đất.
(6) Đối với các móng cột trong các khung giằng đúng tâm, Ω là giá trị nhỏ nhất của tỷ số Npl,Rd/NEd trong tất cả các thanh chéo chịu kéo của khung giằng (xem 6.7.4(1)).
(7) Đối với các móng cột trong các khung giằng lệch tâm, Ω là giá trị nhỏ nhất trong hai giá trị sau:
tỷ số Vpl,Rd/VEd nhỏ nhất của tất cả các đoạn nối kháng chấn ngắn và tỷ số Mpl,Rd/MEd nhỏ nhất của tất cả các đoạn nối kháng chấn vừa và dài trong khung giằng (xem 6.8.3(1)).
(8) Đối với các móng chung của từ hai cấu kiện thẳng đứng trở lên (dầm móng, móng băng, móng bè, v.v..) (2)P của mục này đ−ợc xem là thoả mãn nếu giá trị Ω dùng trong (4.30) đ−ợc xác
định từ cấu kiện thẳng đứng có lực cắt ngang lớn nhất khi thiết kế chịu động đất, hoặc nếu giá
trị Ω = 1 thì dùng giá trị hệ số vượt cường độ γRd được tăng lên thành 1,4 trong (4.30).
4.4.2.7. Điều kiện khe kháng chấn
(1)P Các nhà cần đ−ợc bảo vệ tránh va đập khi động đất với các kết cấu liền kề hoặc giữa các
đơn nguyên độc lập về mặt kết cấu trong cùng một nhà.
(2) (1)P của mục này đ−ợc xem là thoả mãn:
(a) Đối với các nhà, hoặc các đơn nguyên độc lập về mặt kết cấu, không thuộc cùng một chủ sở hữu, nếu khoảng cách từ đ−ờng ranh giới của chủ sở hữu tới các điểm có khả năng va chạm không nhỏ hơn chuyển vị ngang lớn nhất của nhà tại cao trình t−ơng ứng, đ−ợc tính theo biểu thức (4.23);
(b) Đối với các nhà, hoặc các đơn nguyên độc lập về mặt kết cấu, thuộc cùng một chủ sở hữu, nếu khoảng cách giữa chúng không nhỏ hơn căn bậc hai của tổng các bình ph−ơng các chuyển vị ngang lớn nhất của hai nhà hoặc hai đơn nguyên tại cao trình tương ứng, được tính theo biểu thức (4.23);
(3) Nếu các cao trình sàn của nhà hoặc đơn nguyên độc lập về mặt kết cấu đ−ợc thiết kế giống với các cao trình của nhà hoặc đơn nguyên liền kề, thì khoảng cách nhỏ nhất đã nêu ở trên có thể đ−ợc lấy giảm đi bằng cách nhân với hệ số 0,7.