Tổ hợp SRSS (căn của tổng bình phương các thành phần) được sử dụng để xác định hệ quả tác động của các trường hợp tải trọng có xét đến sự tham gia của nhiều dạng dao động như thành phần dộng của tải trọng gió hoặc tải trọng động đất. Các tiêu chuẩn liên quan đều quy định cần phải sử dụng tổ hợp nội lực theo quy tắc SRSS để xác định hệ quả tác động của các dạng tải trọng này.
TCXD 229:1999 (Chỉ dẫn xác định thành phần động của tải trọng gió) mục 4.12 Quy định: Nội lực và chuyển vị gây ra do thành phần động của tải trọng gió được xác định theo quy tắc SRSS
TCVN 9386:2012 (Thiết kế công trình chịu động đất) mục 4.3.3.3.2(2) quy định Hệ quả tác động được xác định theo quy tắc SRSS. Hệ quả tác động ở đây chính là nội lực và chuyển vị.
Sẽ không có gì tranh cãi nếu tất cả các kỹ sư cùng áp dụng quy tắc trên, vì nó được hướng dẫn bởi tiêu chuẩn hiện hành.
Tuy nhiên, gần đây, số lượng các công trình cao tầng càng lớn, và số lượng các kỹ sư tham gia thiết kế nhà cao tầng càng lớn, và một số lượng lớn các kỹ sư đang sử dụng một hình thức khác để xác định hệ quả tác động của các tải trọng trên, đó chính là sử dụng quy tắc SRSS để tổ hợp tải trọng; tức là tính toán tổ hợp thành 1 tải trọng thành phần động của tải trọng gió từ các dạng dao động, sau đó gán vào mô hình và xác định nội lực.
Nguyên nhân chủ yếu của cách làm trên chính là việc giảm thời gian phân tích, và giảm mức độ phức tạp của các trườn hợp tổ hợp trong mô hình của công trình có nhiều tháp. Vì chúng ta đều biết rằng thời gian phân tích nội lực của Etabs phụ thuộc số lượng trường hợp tải trọng. Càng nhiều trường hợp tải trọng thì thời gian phân tích càng lâu; và do đó, nếu tổng hợp thành 1 tải trọng gió động duy nhất thì thời gian phân tích sẽ ngắn hơn so với việc khai báo nhiều trường hợp tải trọng gió ứng với các Mode dao động.
Nhưng cách làm trên là khác so với nội dung được hướng dẫn bởi tiêu chuẩn; và kết quả cũng sẽ rất sai khác.
Để làm rõ điều này, tác giả đã thực hiện một ví dụ đơn giản như hình 1 phía dưới
Giả thiết sơ đồ (A1) và (A2) là các trường hợp tải trọng ứng với 2 dạng dao động khác nhau của công trình; sơ đồ (B) là sơ đồ tải trọng được xác định theo quy tắc tổ hợp SRSS của 2 trường hợp (A1) và (A2). Các số liệu chỉ mang tính minh họa đơn giản.
Trong hình số 2 phía dưới, sơ đồ (M_A1) và (M_A2) là biểu đồ mô men tương ứng của sơ đồ tải trọng (A1), (A2). Phía dưới mỗi sơ đồ này có bổ sung thêm lực cắt đáy (Q) để làm rõ thêm giá trị so sánh.
Sơ đồ (M_SRSS) là sơ đồ nội lực xác định theo tổ hợp SRSS từ các sơ đồ (M_A1) và (M_A2), đây chính là sơ đồ tuân thủ quy tắc được hướng dẫn theo các tiêu chuẩn
Sơ đồ (M_B) là sơ đồ nội lực tương ứng với sơ đồ tải trọng (B).
Có thể dễ dàng nhận ra rằng về tổng thể (M_SRSS) và (M_B) có giá trị sai khác nhau, về cả mô men và lực cắt đáy.
Cũng cần nói thêm rằng ví dụ trên chỉ là điển hình để cho thấy sự sai khác trong các cách tổ hợp, chứ không phải là ví dụ để khẳng định tính an toàn; cũng như mức độ sai khác của hai phương pháp khi áp dụng cho các công trình thực tế.
Ví dụ đơn giản trên cho thấy sự sai khác giữa 2 phương pháp tổ hợp, và có thể khẳng định rằng việc đơn giản hóa tính toán bằng cách tổ hợp tải trọng sẽ mang đến kết quả sai khác so với quy định của các tiêu chuẩn.
Quan tâm Zalo KetcauSoft để theo dõi các bài viết và tài liệu mới
