Phương pháp thiết kế kích thước gối cách chấn đàn hồi sử dụng cho công trình dân dụng chịu động đất ở Việt Nam

Tóm tắt: Gối cách chấn đàn hồi là một loại gối

cách chấn đáy phổ biến đang được sử dụng trên thế

giới để giảm hư hại cho công trình chịu động đất.

Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất của

Việt Nam TCVN 9386:2012 mới chỉ giới thiệu sơ

lược về gối cách chấn đáy. Trong nghiên cứu này,

quy trình thiết kế kích thước gối cách chấn đàn hồi

sử dụng cho công trình dân dụng chịu động đất ở

Việt Nam được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn Hoa

Kỳ ASCE/SEI 7-10.

pdf 6 trang yennguyen 6640
Bạn đang xem tài liệu "Phương pháp thiết kế kích thước gối cách chấn đàn hồi sử dụng cho công trình dân dụng chịu động đất ở Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Phương pháp thiết kế kích thước gối cách chấn đàn hồi sử dụng cho công trình dân dụng chịu động đất ở Việt Nam

Phương pháp thiết kế kích thước gối cách chấn đàn hồi sử dụng cho công trình dân dụng chịu động đất ở Việt Nam
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
20 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2018 
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KÍCH THƯỚC GỐI CÁCH CHẤN 
ĐÀN HỒI SỬ DỤNG CHO CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG 
CHỊU ĐỘNG ĐẤT Ở VIỆT NAM 
TS. NGÔ VĂN THUYẾT 
Trường Đại học Thủy lợi 
Tóm tắt: Gối cách chấn đàn hồi là một loại gối 
cách chấn đáy phổ biến đang được sử dụng trên thế 
giới để giảm hư hại cho công trình chịu động đất. 
Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất của 
Việt Nam TCVN 9386:2012 mới chỉ giới thiệu sơ 
lược về gối cách chấn đáy. Trong nghiên cứu này, 
quy trình thiết kế kích thước gối cách chấn đàn hồi 
sử dụng cho công trình dân dụng chịu động đất ở 
Việt Nam được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn Hoa 
Kỳ ASCE/SEI 7-10. 
Từ khóa: gối cách chấn đàn hồi, quy trình thiết 
kế gối cách chấn, độ cứng ngang hiệu dụng. 
Abstract: Laminated elastomeric isolator is a 
common type isolator which is used for civil 
buildings in the world to reduce the seismic 
vulnerability of these structures. In the Vietnamese 
Standard Code TCVN 9386:2012 (design of 
structures for earthquake resistances), base 
isolators are introduced very generally. In this study, 
design procedure of size of laminated elastomeric 
isolator used for civil buildings subjected to 
earthquake in Vietnam is perfomed following the 
design provisions of American Society of Civil 
Engineers ASCE/SEI 7-10. 
Key words: laminated elastomeric isolator, 
design procedure of size of base isolator, effective 
horizontal stiffness. 
1. Đặt vấn đề 
Hệ cách chấn đáy là một phương pháp phổ biến 
để giảm thiểu hư hại cho công trình chịu động đất, 
trong đó các gối cách chấn thường được đặt ở 
phần tiếp nối giữa phần đài móng và phần thân 
công trình. Gối cách chấn có độ cứng theo phương 
ngang thấp nên chịu được chuyển vị lớn của các 
trận động đất, nhưng vẫn đảm bảo độ cứng theo 
phương đứng cao để chịu được trọng lượng của 
công trình. Trong hệ cách chấn đáy, năng lượng 
của các trận động đất truyền vào phần thân công 
trình được giảm thiểu đáng kể thông qua sự tăng 
lên của chu kỳ dao động riêng của hệ kết cấu và hệ 
số cản nhớt cao của các gối cách chấn (hình 1). 
Hình 1. Hiệu quả của hệ cách chấn trong 
phổ gia tốc thiết kế 
Có hai loại gối cách chấn đang được sử dụng 
hiện nay là gối cách chấn đàn hồi và gối cách chấn 
trượt, trong đó gối cách chấn đàn hồi được sử dụng 
phổ biến hơn. Gối cách chấn đàn hồi có cấu tạo 
gồm các lớp cao su nằm xen kẽ, gắn kết với các lớp 
lá thép mỏng, và hai tấm đế thép dày ở phần đáy và 
đỉnh gối để liên kết với phần đài móng và phần thân 
công trình (hình 2). Gối cách chấn đàn hồi đang 
được phát triển với nhiều dạng khác nhau như gối 
cao su tự nhiên NRB (Natural Rubber Bearing), gối 
cao su có độ cản cao HDRB (High-Damping Rubber 
Bearing), gối cao su lõi chì LRB (Lead Rubber 
Bearing). Một loại gối cách chấn đàn hồi mới đang 
được nghiên cứu phát triển là gối đàn hồi cốt sợi 
FREI (Fiber Reinforced Elastomeric Isolator). Gối 
cách chấn đàn hồi cốt sợi FREI có cấu tạo tương tự 
như gối cách chấn đàn hồi thông thường, nhưng 
các lớp lá thép mỏng gia cường trong gối đàn hồi 
thông thường được thay thế bởi các lớp sợi. 
Thiết kế các công trình dân dụng chịu động đất 
sử dụng gối cách chấn đáy được trình bày cụ thể 
trong tiêu chuẩn của Hoa Kỳ: trước đây là tiêu 
chuẩn UBC-1997 [1], sau này được thay thế bằng 
tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10 [2]. Những quy định liên 
quan đến các yêu cầu thiết kế cho công trình cách 
chấn đáy trong các tiêu chuẩn này là tương tự 
nhau. Tuy nhiên, tính toán theo tiêu chuẩn UBC-
1997 phức tạp hơn so với tính toán theo tiêu chuẩn 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2018 21 
ASCE/SEI 7-10. Điều này đã được nhắc đến trong 
tài liệu của Naeim và Kelly [3]. Tiêu chuẩn 
ASCE/SEI 7-10 có một vài cải tiến hơn so với tiêu 
chuẩn UBC-1997. Vì vậy, trong nghiên cứu này giới 
hạn những quy định yêu cầu cho thiết kế công trình 
sử dụng cách chấn đáy là trên nền tiêu chuẩn 
ASCE/SEI 7-10. 
Hình 2. Cấu tạo gối cách chấn đàn hồi thông thường 
Một trong những rào cản để sử dụng gối cách 
chấn đàn hồi cho các công trình dân dụng chịu động 
đất ở Việt Nam là giá thành cao của gối và bộ hệ 
thống các quy chuẩn, quy phạm, hướng dẫn thiết 
kế, sử dụng gối cách chấn đàn hồi cho công trình 
dân dụng ở Việt Nam còn thiếu. Tiêu chuẩn thiết kế 
công trình chịu động đất TCVN 9386:2012 [4] cũng 
đề cập đến việc sử dụng gối cách chấn đáy để giảm 
hư hại cho công trình chịu động đất trong mục 10. 
Tuy vậy, những quy định trong tiêu chuẩn TCVN 
9386:2012 mới chỉ là những khái niệm cơ bản, 
những quy định cơ bản về công trình sử dụng cách 
chấn đáy. Tiêu chuẩn chưa cung cấp quy trình từng 
bước thiết kế kích thước gối cách chấn đàn hồi cho 
một công trình dân dụng cụ thể. 
Trong nghiên cứu này, quy trình từng bước thiết 
kế kích thước gối cách chấn đàn hồi cho công trình 
dân dụng chịu động đất ở Việt Nam theo các quy 
định ở tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10 được trình bày. 
Chi tiết các bước tính toán và ví dụ minh họa cũng 
sẽ được xây dựng. Mục tiêu của nghiên cứu là để 
hỗ trợ cho các nhà thiết kế, những kĩ sư xây dựng 
biết cách tính toán, lựa chọn kích thước gối cách 
chấn đàn hồi áp dụng cho các công trình dân dụng 
chịu động đất ở Việt Nam. Từ đó, việc thiết kế, sử 
dụng gối cách chấn đàn hồi vào công trình dân 
dụng chịu động đất ở Việt Nam trở nên dễ dàng 
hơn và có tính khả thi cao hơn. 
2. Một số đặc trưng cơ học của gối cách chấn 
đàn hồi 
2.1 Hệ số hình dạng 
Một trong những thông số cơ học quan trọng 
trong thiết kế gối cách chấn là hệ số hình dạng. 
Theo Naeim và Kelly [3], hệ số hình dạng (S) được 
định nghĩa bằng tỷ lệ giữa diện tích mặt cắt ngang 
gối với tổng diện tích xung quanh ở mặt bên của 
một lớp cao su. 
Đối với gối cách chấn có mặt cắt ngang hình 
chữ nhật có cạnh ngắn là 2b, cạnh dài là l và chiều 
dày một lớp cao su là te, thì hệ số hình dạng của gối 
được tính theo công thức sau: 
 2 e
bl
S
l b t
 (1) 
Đặc biệt, đối với gối cách chấn có mặt cắt ngang 
hình vuông cạnh là a, thì hệ số hình dạng của gối là: 
4 e
a
S
t
 (2) 
Đối với gối cách chấn có mặt cắt ngang hình tròn 
đường kính là Φ, thì hệ số hình dạng của gối là: 
4 e
S
t

 (3) 
Thông thường một nguyên mẫu gối cách chấn 
sử dụng cho công trình thực tế có hệ số hình dạng 
nằm trong khoảng giá trị từ 10 đến 20. 
2.2 Độ cứng theo phương ngang 
Theo Naeim và Kelly [3], độ cứng theo phương 
ngang của một gối cách chấn đàn hồi thông thường 
được tính theo công thức sau: 
H
r
GA
K
t
 (4) 
trong đó: KH - độ cứng theo phương ngang của gối 
cách chấn; A - diện tích mặt cắt ngang của gối; G - 
mô-đun cắt của gối và tr - tổng chiều dày của các 
lớp cao su trong gối cách chấn. 
2.3 Độ cứng theo phương đứng (độ cứng dọc trục) 
Độ cứng theo phương đứng của một gối cách 
chấn đàn hồi được tính theo công thức sau: 
 c
V
r
E A
K
t
 (5) 
trong đó: Ec là mô-đun chịu nén tức thời của hỗn 
hợp cao su - lớp lá thép dưới tải trọng theo phương 
đứng. 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
22 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2018 
Theo Kelly và Konstantinidis [5], với gối cách chấn có 
mặt cắt ngang hình chữ nhật cạnh ngắn là 2b và cạnh 
dài là l, mô-đun chịu nén của gối được tính theo hệ số 
hình dạng (S) và hệ số diện mạo (ρ = 2b/l) như sau: 
 224 4
1,3,5...
384 1 2
1 1 tanh
2c m
m
E GS
m m
 (6) 
Đặc biệt, với gối cách chấn có mặt cắt ngang 
hình vuông thì Ec = 6.748GS
2, với gối cách chấn có 
mặt cắt ngang hình chữ nhật dài vô tận thì Ec = 
4GS2. Đối với gối cách chấn có mặt cắt ngang hình 
tròn thì Ec = 6GS
2. 
3. Quy trình các bước thiết kế kích thước gối cách 
chấn đàn hồi cho công trình dân dụng chịu động 
đất ở Việt Nam theo Tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10 
 Bước 1: Cho khu vực xây dựng và loại đất nền. 
Từ khu vực xây dựng, xác định được đỉnh gia tốc 
nền tham chiếu trên nền đất loại A, agR , tra trong 
bảng phụ lục H phần 1 của tiêu chuẩn TCVN 
9386:2012. 
 Bước 2: Xác định phổ phản ứng gia tốc đàn hồi 
theo phương ngang ở chu kỳ dài 1s tại khu vực xây 
dựng công trình, S1 theo chu kỳ lặp 2500 năm trên 
nền đất loại B. Chú ý rằng tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-
10 quy định S1 ≤ 0.6. 
Tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10 được biên soạn và 
áp dụng ở Hoa Kỳ nên yêu cầu đầu vào về động đất 
khác với Việt Nam. Tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 sử 
dụng đầu vào là đỉnh gia tốc nền tham chiếu agR chu 
kỳ lặp 500 năm trên nền đất loại A. Trong khi đó, 
ASCE/SEI 7-10 sử dụng phân vùng động đất, không 
căn cứ vào trị số đỉnh gia tốc nền lớn nhất mà theo 
các phổ phản ứng gia tốc cực đại MCE (Maximum 
Considered Earthquake) chu kỳ lặp 2500 năm. Vì 
vậy, khi muốn sử dụng các quy định về gối cách 
chấn đáy của tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10 với các 
công trình ở Việt Nam cần chuyển đổi đỉnh gia tốc 
nền tham chiếu agR với chu kỳ lặp 500 năm về đỉnh 
gia tốc nền ag với chu kỳ lặp 2500 năm. 
Trong ASCE/SEI 7-10, phổ phản ứng gia tốc 
MCE được xác định thông qua hai giá trị phổ phản 
ứng chu kỳ ngắn 0.2s (SS) và phổ phải ứng chu kỳ 
dài 1s (S1), tất cả lấy trên nền đất loại B. Đây là các 
thông số đầu vào bắt buộc khi tính toán công trình 
chịu động đất. Các thông số SS và S1 nếu tính động 
đất tại Hoa Kỳ thì được tra tại các bản đồ phân vùng 
động đất phổ phản ứng gia tốc đã được lập cho tất 
cả các khu vực ở Hoa Kỳ. Tuy nhiên, nếu tính toán 
cho công trình chịu động đất ở Việt Nam theo tiêu 
chuẩn Hoa Kỳ thì cần phải xác định các thông số 
này phù hợp với đặc trưng địa chấn ở Việt Nam. 
Theo khuyến nghị trong tiêu chuẩn TCVN 
9386:2012 hoặc ở tài liệu của Nguyễn Đại Minh và 
cs [6], chuyển đổi đỉnh gia tốc nền tham chiếu agR 
(chu kỳ lặp 500 năm) ra các giá trị phổ phản ứng ở 
tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10 (chu kỳ lặp 2500 năm) 
như sau: 
 4.275 / gS gRS a (7) 
 1 1.71 / ggRS a (8) 
g là gia tốc trọng trường. 
 Bước 3: Xác định hệ số nền Fv theo bảng 1 
(Bảng 11.4-2 của tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10) liên 
quan đến loại nền đất và phổ gia tốc ngang ở chu 
kỳ dài 1s, S1. 
Bảng 1. Hệ số nền Fv (Bảng 11.4-2 tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10) 
Loại nền đất Giá trị Fv tương ứng với các giá trị S1 khác nhau S1 ≤ 0.1 S1 = 0.2 S1 = 0.3 S1 = 0.4 S1 ≥ 0.5 
A 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 
B 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 
C 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 
D 2.4 2.0 1.8 1.6 1.5 
E 3.5 3.2 2.8 2.4 2.4 
Chú ý rằng: Nền loại C theo Tiêu chuẩn TCVN 
9386:2012 ứng với nền loại D theo ASCE/SEI 7-10; 
Nền loại D theo Tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 ứng 
với nền loại E theo ASCE/SEI 7-10 (theo các tài liệu 
của Nguyễn Đại Minh và cs [6]; Nguyễn Hồng Hải 
và cs [7]). 
 Bước 4: Tính toán các hệ số động SM1 và SD1: 
 1 1M vS F S (9) 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2018 23 
1 1
2
3D M
S S (10) 
 Bước 5: Cho loại gối cách chấn đàn hồi và hệ 
số cản nhớt hiệu dụng βD. Các giá trị này là giá trị 
mà nhà thiết kế mong muốn trong quá trình thiết kế. 
Giá trị thực tế của các thông số này được xác định 
trong thí nghiệm nguyên mẫu gối cách chấn sau này 
(bước 13). 
Ứng với hệ số cản nhớt βD sẽ có giá trị của hệ 
số giảm nhớt BD tương tứng thể hiện qua bảng 2 
(bảng 17.5-1 tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10). 
Bảng 2. Hệ số BD hoặc BM (bảng 17.5-1 tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10) 
Hệ số cản nhớt βD hoặc βM Hệ số BD hoặc BM 
≤ 2 0.8 
5 1.0 
10 1.2 
20 1.5 
30 1.7 
40 1.9 
≥ 50 2.0 
 Bước 6: Chọn chu kỳ của hệ cách chấn tại giá 
trị chuyển vị ngang thiết kế, Td: 
 3 3f dT T s (11) 
Tf là chu kỳ dao động riêng của kết cấu bên 
trên với giả thiết dùng móng cứng. Giá trị chu kỳ 
của hệ cách chấn Td thường chọn sơ bộ trong 
khoảng 1.5 ÷ 2.5 s. 
Giá trị Tf có thể xác định thông qua mô hình kết 
cấu công trình trong các phần mềm SAP2000, 
ETABS,... Đối với nhà cao tầng khung bê tông cốt 
thép có n tầng, có thể tính gần đúng Tf = 0.1n. 
 Bước 7: Đánh giá độ cứng ngang hiệu dụng 
của gối cách chấn, Keff : 
2
D,min
2
2d eff
d
W W
T K
K g g T
 (12) 
W là tải trọng thẳng đứng thiết kế cho một gối 
cách chấn, thường là giá trị lực dọc chân cột công 
trình tại vị trí đặt gối cách chấn. 
 Bước 8: Đánh giá chuyển vị ngang thiết kế của 
gối cách chấn, DD : 
 1
24
D d
D
D
S Tg
D
B 
 (13) 
 Bước 9: Đánh giá tổng chiều dày yêu cầu của 
lớp cao su trong gối, tr: 
r
r
D D
t
t


 (14) 
D được lấy theo giá trị DD ở bước trên, hệ số γ 
thường lấy bằng 150% cho gối cách chấn đàn hồi 
thông thường. 
 Bước 10: Tính toán diện tích mặt cắt ngang của 
gối, A: 
 eff r
K t
A
G
 (15) 
trong đó, mô-đun cắt G phụ thuộc vào loại cao 
su sử dụng trong gối cách chấn, thông thường G = 
0,5 ÷ 1,2 MPa. Độ cứng ngang hiệu dụng (Keff) là 
kết quả tính ở công thức (12). Tổng chiều dày lớp 
cao su trong gối (tr) tính ở công thức (14). 
 Bước 11: Giả thiết hệ số hình dạng của gối 
cách chấn, S, nằm trong khoảng giá trị từ 10 đến 20 
cho nguyên mẫu gối cách chấn sử dụng cho công 
trình thực tế. Từ đó, tính được số lớp cao su, ne, 
chiều dày một lớp cao su, te, chiều dày một lớp lá 
thép, tf và tổng chiều dày của gối, h. 
 Bước 12: Tính lại độ cứng của gối cách chấn 
đàn hồi theo các công thức (4), (5). 
 Bước 13: Tiến hành gia công, chế tạo mẫu gối 
cách chấn đàn hồi theo đúng kích thước và thông 
số vật liệu như thiết kế ở trên. Xây dựng mô hình thí 
nghiệm để xác định độ cứng ngang hiệu dụng và hệ 
số cản nhớt thực tế của các gối cách chấn dưới áp 
lực thẳng đứng thiết kế và chuyển vị ngang vòng lặp 
tuân theo hàm điều hòa dạng đường hàm sin. Sau 
khi thí nghiệm, kết quả các đặc tính cơ học của mẫu 
gối cách chấn phù hợp với thiết kế, gối cách chấn 
được sản xuất hàng loạt và sử dụng cho công trình 
đã thiết kế. 
4. Ví dụ tính toán 
Lựa chọn kích thước gối cách chấn sử dụng 
cho công trình dân dụng ở Quận Thanh Xuân, Hà 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
24 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2018 
Nội. Công trình 8 tầng khung bê tông cốt thép với 
20 gối cách chấn đáy đàn hồi đặt dưới chân cột. 
Mỗi gối cách chấn chịu trọng lượng phần thân công 
trình truyền xuống khoảng W = 1600 kN. Công trình 
đặt trên nền đất loại D theo TCVN 9386:2012 (đất 
rời trạng thái từ xốp đến chặt vừa hoặc đa phần đất 
dính trạng thái từ mềm đến cứng vừa). Chu kỳ dao 
động riêng của kết cấu công trình khi sử dụng móng 
cứng có thể lấy gần đúng Tf = 0.80 s. Hãy lựa chọn 
kích thước gối cách chấn theo tiêu chuẩn ASCE/SEI 
7-10, biết gối có tiết diện ngang hình vuông. 
 Bước 1: Từ bảng phụ lục H phần 1 của tiêu 
chuẩn TCVN 9386:2012, công trình tại Quận Thanh 
Xuân, Hà Nội có đỉnh gia tốc nền tham chiếu chu kỳ 
lặp 500 năm là agR = 0.1097g. 
 Bước 2: Tính S1 = ? 
Từ công thức (8) có: 
1 1.71 / g 1.71 0.1097 0.1876;gRS a 
Vậy S1 = 0.1876 < 0.6 (thỏa mãn). 
 Bước 3: Hệ số nền Fv tra theo Bảng 1 (Bảng 
11.4-2 của tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10) dựa vào loại 
nền đất. 
Nền đất loại D theo TCVN 9386:2012 ứng với 
nền đất loại E theo ASCE/SEI 7-10. Từ Bảng 1 với 
S1 = 0.1876 và nền đất loại E có Fv = 3.23. 
 Bước 4: Tính toán các hệ số động SM1 và SD1: 
1 1 3.23 0.1876 0.60;M vS F S 
 1 1
2 2
0.60 0.40;
3 3D M
S S 
 Bước 5: Sử dụng gối cách chấn đàn hồi thông 
thường với giả thiết hệ số cản nhớt hiệu dụng βD = 
10%. Từ đó, tra Bảng 2 (Bảng 17.5-1 tiêu chuẩn 
ASCE/SEI 7-10) được giá trị BD = 1.2. 
 Bước 6: Chọn chu kỳ của hệ cách chấn tại giá 
trị chuyển vị ngang thiết kế, Td sao cho: 
3 3 0.80 2.4 3f dT s T s 
Chọn Td = 2.5 s . 
 Bước 7: Đánh giá độ cứng ngang hiệu dụng của gối cách chấn, Keff từ công thức (12): 
2 2
2 1600 2
. 1030 /
9.81 2.5eff d
W
K kN m
g T
 Bước 8: Đánh giá chuyển vị ngang thiết kế của gối cách chấn, DD từ công thức (13): 
 12 2
9.81 0.40 2.5
0.207 207
4 4 1.2
D d
D
D
S Tg
D m mm
B 
 Bước 9: Đánh giá tổng chiều dày yêu cầu của lớp cao su trong gối, tr: 
 2071.5 138
1.5rr
D D
t mm
t


 Bước 10: Sử dụng cao su tổng hợp có G = 0.9 MPa. Vậy diện tích mặt cắt ngang của gối (A) là: 
 23
1030 0.138
0.1579 0.1579 0.397 397
0.90 10
eff rK tA m a A m mm
G
Chọn a = 400 (mm). 
 Bước 11: Giả thiết hệ số hình dạng của gối cách chấn S = 12.5. Từ công thức (2) tính được chiều dày 
của từng lớp cao su là: 
 400 8
4 4 12.5e
a
t mm
S
Chọn te = 8 (mm). 
Số lớp cao su là 
138
17.25
8
r
e
t
n
t
 Lấy n = 18. 
Chọn mỗi lớp lá thép dày tf = 3 (mm). Vậy tổng chiều dày của gối cách chấn là: 
 1 18 8 18 1 3 195r fh t n t mm 
(chiều cao h là chưa kể đến chiều dày của 2 tấm đế thép ở đáy và đỉnh gối). 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2018 25 
Vậy kích thước của gối cách chấn là 400 x 400 x 195 (mm). 
 Bước 12: Tính lại độ cứng theo phương ngang và phương đứng của gối theo công thức (4) và (5): 
30.9 10 0.4 0.4
1000 / ;
0.008 18H r
GA
K kN m
t
3 22
400
12.5;
4 4 8
6.748 0.9 10 12.5 0.4 0.46.748
1054375 / ;
0.008 18
e
c
V
r r
a
S
t
E A GS A
K kN m
t t
5. Kết luận 
Nghiên cứu này trình bày quy trình các bước 
lựa chọn kích thước gối cách chấn đàn hồi sử dụng 
cho công trình dân dụng chịu động đất ở Việt Nam 
theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ ASCE/SEI 7-10. Một ví dụ 
áp dụng thiết kế sơ bộ kích thước gối cách chấn 
đàn hồi hình vuông cho một công trình cụ thể ở Hà 
Nội được thực hiện. Bài báo này là tài liệu tham 
khảo cho các nhà thiết kế biết cách lựa chọn kích 
thước gối cách chấn đàn hồi áp dụng cho công trình 
dân dụng chịu động đất ở Việt Nam. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] UBC-1997. Uniform Building Code, USA, 1997. 
[2] ASCE/SEI 7-10. Minimum design load for buildings 
and other structures. American Society of Civil 
Engineers, USA, 2010. 
[3] Naeim F., Kelly J.M. (1999), “Design of Seismic 
Isolated Structures: From Theory to Practice”, John 
Wiley & Sons, Ltd. 
[4] TCVN 9386:2012. Tiêu chuẩn thiết kế công trình 
chịu động đất. 
[5] Kelly J.M., Konstantinidis D.A. (2011), "Mechanics 
of Rubber Bearings for Seismic and Vibration 
Isolation", John Wiley & Sons, Ltd. 
[6] Nguyễn Đại Minh, Nguyễn Trung Nghị, Nguyễn 
Quỳnh Hoa (2013), “Tính toán nhà cao tầng chịu 
động đất ở Việt Nam theo ASCE 7-05”, Tuyển tập 
báo cáo Hội nghị khoa học kỷ niệm 50 năm ngày 
thành lập Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, tập 
3, tr. 269-277. 
[7] Nguyễn Hồng Hải, Nguyễn Hồng Hà, Vũ Xuân 
Thương (2014), “Phổ phản ứng chuyển vị trong 
phân tích nhà cao tầng chịu động đất ở Việt Nam 
bằng phương pháp tĩnh phi tuyến”, Tạp chí Khoa 
học Công nghệ Xây dựng, số 4, tr. 3-9. 
Ngày nhận bài: 22/3/2018. 
Ngày nhận bài sửa lần cuối: 05/10/2018. 

File đính kèm:

  • pdfphuong_phap_thiet_ke_kich_thuoc_goi_cach_chan_dan_hoi_su_dun.pdf