Bài giảng: Phương pháp hệ số gió giật G và tải trọng gió tác dụng lên nhà cao tầng - TS. Nguyễn Đại Minh

Phương pháp hệ số gió giật G và tải trọng<br /> gió tác dụng lên nhà cao tầng<br /> <br /> TS Nguyễn Đại Minh (IBST)<br /> Hội thảo Hội Kết cấu xây dựng, Hà Nội 9-2011<br /> <br /> 1<br /> <br /> 1. MỞ ĐẦU<br /> Các đặc trưng của gió cần biết khi thiết kế nhà cao tầng:<br /> • Đầu vào về vận tốc/áp lực gió (mean) ở cao trình chuẩn 10m,<br /> profile gió (sự thay đổi vận tốc (mean) hay áp lực gió (mean)<br /> theo chiều cao), hệ số vượt tải, chu kỳ lặp<br /> • Giật và nhiễu động của gió<br /> • Hiện tượng gió xoắn và rung lắc vuông góc với luồng gió thổi<br /> (vortex-shedding phenomenon)<br /> • Bản chất động học tương tác giữa gió và kết cấu<br /> • Tác động của gió lên kết cấu bao che (vách kích)<br /> • Tính toán gió theo TIÊU CHUẨN như thế nào?<br /> • Thí nghiệm trong ống thổi khí động<br /> • Tiện nghi đối với người sử dụng<br /> • Đo gió ở hiện trường, ngay chính trên các nhà cao tầng<br /> • So sánh giữa Tiêu chuẩn và thí nghiệm trong ống thổi<br /> 2<br /> <br /> 1<br /> <br /> Báo cáo này chỉ tập trung vào các vấn đề sau:<br /> • Đầu vào về vận tốc gió, hệ số vượt tải, chu kỳ lặp xác<br /> định như thế nào trong thiết kế nhà cao tầng<br /> • Phương pháp hệ số gió giật GLF của Davenport (1967)<br /> • Phương pháp GLF sử dụng trong các tiêu chuẩn Mỹ và<br /> châu Âu<br /> • Tiêu chuản Nga SNiP 2.01.07-85* (2011)<br /> • Kiến nghị cho TCVN<br /> <br /> 3<br /> <br /> 2. ĐẦU VÀO VẬN TỐC GIÓ<br /> Tiêu chuẩn các nước trên thế giới đều xác định đầu vào<br /> khi tính tải trọng gió là:<br /> •<br /> Vận tốc cơ sở (tiếng Anh là basic wind speed), hay áp<br /> lực gió trung bình trong khoảng thời gian 3s, 10 phút<br /> (600s) hay 1h (3600s), tại độ cao 10 m, địa hình tương<br /> đương dạng B của TCVN 2737:1995, chu kỳ lặp 5, 10,<br /> 20, 30, 50, 100 năm (thông thường là 50 năm).<br /> •<br /> TCVN 2737:1990: vận tốc gió 2 phút, chu kỳ lặp 20 năm,<br /> địa hình dạng B<br /> •<br /> TCVN 2737:1995: vận tốc gió 3s, chu kỳ lặp 20 năm, địa<br /> hình dạng B<br /> <br /> 4<br /> <br /> 2<br /> <br /> • SNiP 2.01.07-85 (cũ): vận tốc gió 2 phút, chu kỳ lặp 5<br /> năm, địa hình dạng A (của Nga)<br /> • SNiP 2.01.07-85*: vận tốc gió 10 phút (chuyển từ 2 phút<br /> sang 10 phút, người Nga không lập lại bản đồ gió mà sử<br /> dụng hệ số chuyển đổi 0.91), chu kỳ lặp 5 năm, địa hình<br /> dạng A (của Nga)<br /> • SNiP 2.01.07-85* (2011): vận tốc gió 10 phút, chu kỳ lặp<br /> 50 năm (thực chất là 5 năm => 50 năm), địa hình dạng A<br /> (của Nga)<br /> • Tiêu chuẩn Mỹ ASCE 7-05: vận tốc gió 3s, chu kỳ lặp 50<br /> năm, địa hình dạng C (theo Mỹ)<br /> • Tiêu chuẩn EN 1991-1-4:2005: vận tốc gió 10 phút, chu<br /> kỳ lặp 50 năm, địa hình dạng II<br /> • BS 6399: Part 2:1997, vận tốc gió 1h, kỳ lặp 50 năm, địa<br /> hình nông thôn mở đặc trưng của Anh<br /> 5<br /> <br /> 1) So sánh về dạng địa hình giữa TCVN 2737:1995 và SNiP 2.01.07-85* (hoặc STO)<br /> Dạng địa hình theo<br /> TCVN 2737:1995<br /> Dạng địa hình theo<br /> SNiP 2.01.07-85*<br /> Dạng địa hình theo<br /> ASCE 7-05 (b)<br /> Ghi chú:<br /> <br /> A<br /> Thoáng<br /> H