zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

» Môi trường

Đề xuất cách tính tải trọng gió theo TCVN 2737-1995 cho công trình có hình dạng phức tạp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Báo xấu

43
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết mô tả phương pháp xác định hệ số áp lực gió lên các công trình có hình dạng phức tạp. Mô phỏng hầm gió bằng Robot Structural Analysis Professional và Flow Design cũng như phân tích dựa trên TCVN 2737-1995, EN 1991-1-4 và ASCE 7-05 được thực hiện trên một số công trình có hình dạng phức tạp điển hình.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề xuất cách tính tải trọng gió theo TCVN 2737-1995 cho công trình có hình dạng phức tạp

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học ĐỀ XUẤT CÁCH TÍNH TẢI TRỌNG GIÓ THEO TCVN 2737-1995 CHO CÔNG TRÌNH CÓ HÌNH DẠNG PHỨC TẠP Đặng Sĩ Khiêm*, Nguyễn Việt Khánh, Lê Ích Trọng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: dangsikhiem@gmail.com TÓM TẮT Bài báo mô tả phương pháp xác định hệ số áp lực gió lên các công trình có hình dạng phức tạp. Mô phỏng hầm gió bằng Robot Structural Analysis Professional và Flow Design cũng như phân tích dựa trên TCVN 2737-1995, EN 1991-1-4 và ASCE 7-05 được thực hiện trên một số công trình có hình dạng phức tạp điển hình. Kết quả của thí nghiệm hầm gió cho công trình “MR&S” đã được sử dụng để xác minh kết quả phân tích này. Bên cạnh đó, việc mô phỏng hầm gió sử dụng các phần mềm thương mại để xác định hệ số áp lực gió cho công trình có hình dạng phức tạp là khả thi và hiệu quả. Từ khóa: Hệ số áp lực gió, hệ số khí động; mô phỏng áp lực gió; mô phỏng thí nghiệm hầm gió; ống thổi khí động. AN APPROACH IN DETERMINATION OF WIND LOAD FOR IRREGULAR SHAPED BUILDING ACCORDING TO VIETNAMESE STANDARD 2737-1995 Dang Si Khiem*, Nguyen Viet Khanh, Le Ich Trong Ho Chi Minh City University of Technology and Education *Corresponding Author: dangsikhiem@gmail.com ABSTRACT The article described an approach in determination of the pressure coefficient on irregular shaped buildings. The wind tunnel simulation on Robot Structural Analysis Professional and Flow Design software as well as analytical method according to TCVN 2737-1995, EN 1991-1-4 and ASCE 7-05 are performed in several of typical irregular shaped buildings. The results of wind tunnel for “MR&S” project were used for verifying it. Therefore, the use of wind tunnel simulation on commercial software to determine the wind pressure coefficient for irregular shaped buildings is perfectly useful. Keywords: Pressure coefficient, wind load simulation, wind tunnel, wind tunnel simulation experiment. TỔNG QUAN vuông góc theo TCVN 2737-1995. Trong nhiều năm qua, thực tế cho thấy Thế nhưng, liệu việc áp dụng TCVN các công trình nhà cao tầng đòi hỏi độ 2737-1995 cho các công trình có hình tin cậy ngày càng cao đối với quy trình dạng phức tạp có hiệu quả và khả thi, tính tóa n và thiết kế tải trọng gió. Việc trong khi hệ số khí động dường như lựa chọn hệ số khí động ảnh hưởng rất phụ thuộc vào sự khuếch đại gió tại bề lớn đến tải trọng gió tác động lên nhà mặt công trình. cao tầng, đặc biệt là công trình có hình Xuất phát từ những yêu cầu thực tế và dạng phức tạp. Để tính tóa n hệ số này, kế thừa các kết quả đạt được của các người ta sử dụng phương pháp chiếu nhà nghiên cứu trong nước và trên thế 588
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học giới, các tác giả nghiên cứu đề xuất Robot Structural Analysis Professional một giải pháp mới “sử dụng phần mềm (RSAP) và Flow Design (FD) để mô để mô phỏng tải trọng gió qua mô hình phỏng các dòng khí đặc trưng cho ống thổi khí động” để xác định hệ số cường độ gió của vùng địa hình được áp lực gió. Bằng cách xây dựng mô xét tác dụng lên công trình. hình tính gió sử dụng phần mềm Robot Ngoài ra, các tác giả còn kiểm chứng Structural Analysis Professional và và đối chiếu áp lực gió tác dụng vào bề Flow Design. Tải trọng gió được mô mặt công trình giữa mô phỏng phần phỏng qua mô hình ống thổi khí động mềm với thực tiễn, từ đó đưa ra cách trên phần mềm sẽ được thể hiện, từ đó tính hệ số khí động c và đề xuất thông mô hình có thể dự báo được đối tượng qua công trình thực tế “MR&S”. chính là tải trọng gió cho công trình. Phương pháp này có thể dự báo được KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN độ chính xác của TCVN 2737-1995 về Áp lực gió tác dụng lên công trình có tải trọng gió tác động lên công trình hình dạng đơn giản nhà cao tầng có hình dạng phức tạp. Công trình được mô hình và thực hiện Kết quả thu được từ nghiên cứu là cơ quá trình mô phỏng thí nghiệm dựa sở để áp dụng thiết kế tải trọng gió cho trên phần mềm Robot Structural dự án thực tế “MR&S”. Analysis Professional với cùng kích thước tỷ lệ thực, profile vận tốc gió, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU vận tốc gió cơ sở, độ cao gradient địa Phương pháp giải tích: Các tác giả sử hình v.v. dụng cách thức tính tóa n được đề cập Giá trị áp lực gió thu được tương đồng đến trong TCVN 2737-1995, ASCE 7- với kết quả tính tóa n giải tích theo 05, EN 1991-1-4 để xác định giá trị áp TCVN 2737-1995 và EN 1991-1-4 lực gió cho các công trình có hình dạng (Hình 1). Cho thấy độ tin cậy từ phần đơn giản và phức tạp. mềm so với tính tóa n giải tích theo tiêu Phương pháp số: Sử dụng phần mềm chuẩn quy định. Hình 1. Giá trị áp lực gió theo tiêu chuẩn và phần mềm cho công trình có hình dạng đơn giản 589
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học Áp lực gió tác dụng lên công trình có khác nhau. hình dạng phức tạp Công trình có dạng chữ H (cùng kích Các tác giả đề xuất một công trình có thước đón gió với công trình có hình hình dạng phức tạp về mặt bằng, mặt dạng đơn giản 30x30x36m) làm ví dụ đứng và tiến hành mô phỏng số dựa tính tóa n đặc trưng cho công trình có trên phần mềm RSAP (hình chữ H). hình dạng phức tạp, giá trị áp lực gió Giá trị hệ số áp lực gió được xử lý và được thể hiện ở Hình 2. đề xuất cho các công trình có hình dạng Hình 25. Giá trị áp lực gió tính theo tiêu chuẩn và phần mềm cho công trình dạng chữ H Giá trị áp lực tính tóa n theo tiêu chuẩn và đề xuất hệ số áp lực gió cho một vài cho công trình dạng chữ H được thực công trình có hình dạng điển hình. hiện dựa trên phương pháp hình chiếu Áp lực gió tác dụng lên công trình dự vuông góc mặt đón gió. án“MR&S” kết hợp thí nghiệm ống Kết quả phân tích cho thấy giá trị áp thổi khí động lực gió khi tính tóa n bằng phần mềm Kết quả phân tích cho thấy tính tóa n RSAP cho công trình có hình dạng theo ba tiêu chuẩn có sự sai lệch, đặc phức tạp lớn hơn so với phương pháp biệt khi kể đến yếu tố địa hình và sự tính tóa n giải tích thông thường. thay đổi giá trị áp lực gió theo độ cao. Những vùng góc cạnh chịu ứng suất Điều này cho thấy sự bất cập khi áp cục bộ có áp lực lớn. Từ đây có thể dụng phương pháp giải tích để tính tóa thấy được khi tính tóa n giá trị áp lực n cho các công trình có hình dạng phức gió theo phương pháp giải tích không tạp. đảm bảo được độ an toàn. Các giá trị hệ số áp lực gió thu được Từ những đánh giá trên, các tác giả tiến bằng phần mềm Flow Desgin ở Hình 6 hành mô phỏng một số công trình có được xác định bằng cách ghi nhận qua hình dạng phức tạp khác nhau về mặt 10 lần đo và được xác định thông qua đứng và mặt bằng, mô phỏng hầm gió giá trị trung bình. Giá trị chỉ được ghi bằng phần mềm RSAP nhằm xác định nhận khi dòng khí chạy ổn định và giá trị áp lực gió cho các mặt khác nhau được thể hiện ở biểu đồ biến thiên hệ 590
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học số áp lực gió theo thời gian qua các thường (hình chữ H, chữ U, chữ C,...), mặt. Kết quả thí nghiệm cho thấy hệ số thì phân vùng áp lực gió tại đó lớn hơn áp lực gió thu được từ thí nghiệm bằng nhiều so với giá trị trung bình. ống thổi khí động và mô phỏng số bằng Sử dụng phần mềm Robot Structural phần mềm RSAP có sự sai lệch. Sự sai Analysis Professional và Flow Design lệch này chủ yếu do phần mềm RSAP để mô phỏng tính tóa n cho công trình không mô phỏng được hình dạng địa nhà cao tầng có hình dạng phức tạp cho hình trong quá trình tính tóa n gắn áp thấy tính khả thi và hiệu quả, hệ số áp lực. Giá trị hệ số áp lực gió được tính lực gió cho công trình nhà cao tầng có tóa n bằng phần mềm RSAP có vùng hình dạng phức tạp là dự báo được. phân bố và những điểm gây ứng suất Bên cạnh đó, sử dụng phần mềm số để cục bộ lên các bề mặt chính diện tương tính tóa n tải trọng gió cho thấy một đối giống với thí nghiệm ống thổi khí cách tổng quát ảnh hưởng của gió lên động. công trình thông qua biểu đồ màu và áp lực cục bộ được thể hiện, cùng với đó KẾT LUẬN là sự thuận tiện trong việc lưu trữ số Sử dụng TCVN 2737-1995 để xác định liệu và sử dụng lại sau này. tải trọng gió là thiên về hướng an toàn Hạn chế của bài báo là mới xét đến khi quy về trung bình trên bề mặt đón công trình có độ cao dưới 40 m, chưa gió. Khi hình dạng công trình thay đổi, xét đến ảnh hưởng từ gió động và hệ số tại các vị trí dòng rối không khí bị áp lực gió lên các mặt nhà công nghiệp khuếch đại cục bộ dưới các ảnh hưởng thấp tầng, vẫn đề cần được giải quyết chắn khí của sự thay đổi hình dáng bất trong các nghiên cứu về sau. TÀI LIỆU THAM KHẢO EN 1991-1-4 (2005). Wind actions for EN 1991-Erocode 1, actions on structures. MARTIN AND CHOCK. Topographic wind speed-up and directionality factors for use in the city and county of Honolulu Building Code, USA. PETER IRVIN, ROY DENOON AND DAVID SCOTT. Wind tunnel testing of High-Rise Buildings. VŨ THÀNH TRUNG VÀ NGUYỄN QUỲNH HOA (2013). Đánh giá Profile vận tốc gió theo tiêu chuẩn của một số nước. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Xây dựng số 2/2013. 591

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.