Đang tải... (xem toàn văn)
Sao sánh tiêu chuẩn giữa các tiêu chuẩn mỹ ASCE7 05 10 16 , dành cho việc tham khảo tính toán và quy đổi giữa các tiêu chuẩn. Cách đổi gió từ 50 năm sang gió 700 năm hay 1400 năm. Cách đổi gió từ 50 năm sang gió 700 năm hay 1400 năm. Cách đổi gió từ 50 năm sang gió 700 năm hay 1400 năm. Cách đổi gió từ 50 năm sang gió 700 năm hay 1400 năm.
Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) CHƯƠNG SO SÁNH TIÊU CHUẨN GIÓ GIỮA ASCE 7-05/10/16 Tác giả: Kỹ Sư Phan Lạc Thiện Tâm (Nghiêm cấm re-upload, chép, quyền thuộc xaydungpro.org) or g 1.1 MỞ ĐẦU Để hiểu vần đề khác tải trọng gió yêu cầu bạn đọc phải có hiểu biết trước tải trọng gió ASCE 7-05 so sánh dười đề dựa theo gốc ASCE 7-05 o • ASCE 7-05 sử dụng đồ gió cho Hoa Kỳ Và cơng thức tính áp lực ( q velocity pressure) có bao gồm hệ số tầm quan trọng cơng trình ( I imptortance factor), áp lực tính gió tiêu chuẩn (service wind load) qh = 0.613 K z K zt Kd V I ( N / m )(m / s) (mặt định tốc độ gió tính tốn tiêu chuẩn ASCE 7-05 (50 năm đo 3s) (50 year sercond gust) pr ng • ASCE 7-10 sử dụng ba đồ gió cho Hoa kỳ đồ dựa vào cấp nhà lúc công thức tiêu sẻ bỏ hệ số tầm quan trọng cơng trình gió sẻ có vịng lặp lớn cấp nhà lớn gió sẻ lớn qh = 0.613 Kz Kzt Kd V I ( N / m2 )(m / s) lúc tải trọng gió sẻ tải trọng gió du tính tốn (factored wind load) xa y • ASCE 7-16 lúc sử dụng phương pháp tính giống ASCE 7-10 có cập nhật cấp nhà cho cấp nhà III IV sử dụng lại gió 50 year KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang xaydungpro.org Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) 1.2 PHÂN BIỆT DIRECTIONAL PROCEDURE VÀ ENVOLOPE PROCEDURE Cần phân biệt điểm phương pháp phân tích (analytical method) phương pháp tiêu chuẩn đưa hai quy trình quy trình hướng gió (directional procedure) quy trình tổng hợp (envelope procedure) 1.2.1 Quy trình hướng gió (directional procedure) Quy trình hướng gió (directional procedure) quy trình cũ sử dụng từ 1972 Lúc hướng sẻ có mơt biểu đồ gió khác lúc hệ số khí động áp lực mặt ngồi C p g tách biệt với hệ số gió giật G (gust factor) Hệ số C p khác cho mặt đón gió or (windward face), khuất gió (leeward face) tường hông (sidewall faces) Các hệ số dựa test hầm gió nhiên test hướng định thực tế số trường hợp định “The “Directional Procedure” is a function of the wind direction with different C values for p xa y du ng pr o the windward face, leeward face, side faces, and roof” KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang xaydungpro.org Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) 1.2.2 Quy trình tổng hợp (bao) (envelope procedure) Quy trình tổng hợp (envelope procedure) hồn tồn khác so với quy trình Lúc hường gió khơng cịn quan trọng Quy trình áp dụng hệ số áp lực mặt ngồi test tài tất hướng gió khác lúc quy trình sẻ cho hệ số khí động áp lực ngồi giả định (pseudo external pressure coefficients) Hệ số áp lực giả định (The pseudo pressures) sẻ tính tốn sau dựa theo quan trắc ứng xử quan trọng kết cấu (uplift, horizontal shear, bending moment…) or g Một điều quan trọng hệ số khí động áp lực ngồi giả định (pseudo external pressure coefficients) chọn từ ứng xử lớn hệ kết cấu nên hiểu phương pháp tổng hợp (bao) hiểu quy trình nhằm chọn áp lực lực gió lớn từ tất hướng gió tác động lên cơng trình o Một khác biệt lớn so với quy trình hệ số khí động áp lực giả định (pseudo external pressure coefficients) C pf nhân hệ số gió giật Gust G lúc pr cần xác định GC pf dựa vào vùng áp lực tác dụng vào cơng trình So với quy trình phương pháp phức tạp xa y du ng The “Envelope Procedure” is not a function of wind direction and uses an envelope approach that is inclusive of maximum values among all possible wind directions KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang xaydungpro.org Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) 1.3 ÁP LỰC CƠ BẢN (VELOCITY PRESSURE) ASCE 7-16 ASCE 7-05 qh = 0.613 K z K zt Kd Ke V qh = 0.613 K z K zt Kd V qh = 0.613 K z K zt Kd V I (Eq 26.10-1.SI) (Eq 27.3.1) or g ASCE 7-10 (Eq 6-15) xa yd u ng pr o Trong tiêu chn ASCE 7-16 có thơng số hệ số Ke (ground elevation factor) nhằm hiệu vận tốc áp lực với độ giảm khối lượng đậm đặt khơng khí cơng trình nằm mặt nước biển ASCE 7-16 table 26.9-1 Đối với nhà công nghiệp mặt định Ke = KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang xaydungpro.org Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) 1.4 VẬN TỐC CƠ BẢN (BASIC WIND SPEED V) XEM LẠI BÀI CHUYỂN ĐỔI VẬN TỐC GIĨ ĐỂ QUY ĐỔI VẬN TỐC 1.4.1 ASCE 7-10 Gió từ ASCE 7-10 đo độ cao 33ft(10m) đạng địa hình C Tuy nhiên gió khơng sử dụng mặt định tốc độ gió 50 năm 3s ASCE 7-05 mà sử dụng vịng lặp vận tốc gió tùy thuộc vào cấp cơng trình Cơng thức đổi vịng lặp gió VT = 0.36 + 0.1 ln(12T ) V50 or g • Cấp cơng trình (cấp nguy hiểm loại 1) (Risk category I) 300 năm • Cấp cơng trình (cấp nguy hiểm loại 2) (Risk category II) 700 năm • Cấp cơng trình (cấp nguy hiểm loại 3/4) (Risk category III/IV) 1700 năm ASCE 7-10 (Eq C26.5-2) V = 1.18 V50 (nhà cấp 1) V = 1.265 V50 (nhà cấp 2) V = 1.36 V50 (nhà cấp 3/4) pr • • • o Có thể đổi gió cách tương quan gần sau : Cấp cơng trình (cấp nguy hiểm loại 1) (Risk category I) 300 năm Cấp cơng trình (cấp nguy hiểm loại 2) (Risk category II) 700 năm Cấp cơng trình (cấp nguy hiểm loại 3) (Risk category III) 1700 năm Cấp cơng trình (cấp nguy hiểm loại 4) (Risk category IV) 3000 năm du • • • • ng 1.4.2 ASCE 7-16 Gió từ ASCE 7-16 sử dụng phương pháp giống ASCE 7-10 nhiên nhà cấp IV phải tính chu ký vịng lặp 3000 năm đưa cơng thức đổi vịng lặp gió xa y Cơng thức đổi vịng lặp gió FRA = 0.45 + 0.085 ln(12T ) ASCE 7-16 (Eq C26.5-1) Có thể đổi gió cách tương quan gần sau: • • • • V = 1.18 V50 (nhà cấp 1) V = 1.22 V50 (nhà cấp 2) V = 1.29 V50 (nhà cấp 3) V = 1.34 V50 (nhà cấp 4) KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang xaydungpro.org Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) 1.5 DESIGN WIND PRESSURE ON MWFRS 1.5.1 Quy trình hướng gió (Directional procedure) (cho tất độ cao) p = qGC p − qi (GC pi )(lb / ft )( N / m2 ) Cả ba tiêu chuẩn sử dụng chung công thức nhiên ASCE 7-16 sử dụng công thức cho hai dạng nhà Rigid Flexiable xa y du ng pr o Đối với nhà Open không nhỏ 0.77 kN/m2 or 0.38 (kN/m2) đới với mặt phẳng vng góc đứng mái g Áp lực gió nhỏ tiêu chuẩn ASCE 7-10/16 tính toán MWFRS sẻ (0.77 kN/m2) đới với dạng nhà enclosed partially enclosed 1.5.2 Phương pháp tổng hợp (bao) (envelope procedure) (low-rise buildings) p = q GC pf − qi (GC pi ) (lb / ft )( N / m ) KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang xaydungpro.org Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) xa y du ng pr o or g 1.6 GIÓ DỌC NHÀ CHO NHÀ OPEN VÀ PARTIALLY ENCLOSED (HORIZONTAL WIND LOADS ON OPEN AND PARIALLY ENCLOSED BUIDLING) KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang xaydungpro.org Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) CHƯƠNG BẢNG TỔNG HỢP CÁC THAY ĐỔI TÍNH TỐN GIĨ CỦA ASCE 05/10/16 g 2.1 CÁC THƠNG SỐ BIÊN KHI TÍNH VẬN TỐC ÁP LỰC (VELOCITY PRESSURE CALCULATOR PARAMETERS) Bảng sẻ mục công thức nằm ba tiêu chuân ASCE 7-05/10/16 Tiêu chuẩn ASCE 7-05 6.5.4 vận tốc gió (basic wind speed) 6.5.4.1 đồ vùng gió Mỹ (special wind regions) 6.5.4.2 estimation basic wind speeds from regional climatic data or ASCE 7-10 26.5.1 vận tốc gió (basic wind speed) 26.5.1 đồ vùng gió Mỹ (special wind regions) 26.5.3 estimation basic wind speeds from regional climatic data Các thay đổi Các thay đổi cần xem mục 1.4 bên o 01 Vận tốc gió (basic wind speed) ASCE 7-16 26.5.1 vận tốc gió (basic wind speed) 26.5.1 đồ vùng gió Mỹ (special wind regions) 26.5.3 estimation basic wind speeds from regional climatic data pr Subject Hệ số hướng gió Kd (Wind directionality factor) 26.6 bảng hệ số hướng gió (table 26.6-1) (Wind directionality) 26.6 bảng hệ số hướng gió (table 26.6-1) (Wind directionality) bảng hệ số hướng gió (table 6-4) (Wind directionality) Ko thay đổi K=0.85 nhà thép tiền chế 03 Bảng phần cấp địa hình (exposure category) 26.7.3 phân cấp địa hình (exposure category) 26.7.3 phân cấp địa hình (exposure category) 6.5.6.3 phân cấp địa hình (exposure category) 04 Hệ số dạng địa hình (Topographic Factor Kzt) 26.8 Ảnh hưởng dạng địa hình (topographuc effects) 26.8.1 Tăng tốc độ gió ảnh hưởng hiệu ứng địa hình đồi (wind speed-up over hills ridges) (Figure 26.1-1) 26.8 Ảnh hưởng dạng địa hình (topographuc effects) 26.8.1 Tăng tốc độ gió ảnh hưởng hiệu ứng địa hình đồi (wind speed-up over hills ridges) (Figure 26.1-1) 6.5.7 Ảnh hưởng dạng địa hình (topographuc effects) 6.5.7.1 Tăng tốc độ gió ảnh hưởng hiệu ứng địa hình đồi (wind speed-up over hills ridges) (Figure 6.4) Trong ASCE 7-10 7-16 có quy định chi tiết cho dạng địa hình D Ko thay đổi Kzt=1.0 Tuy nhiên tiêu chuẩn ASCE 7-16 cần tính tốn hế số khơng thỏa điều mục 6.5.7 tiêu chuần 05 Hệ số gió giật (Gust factor) 26.9 Gust-Effects 6.5.8 Gust-Effects xa yd u ng 02 26.11 Gust-Effects KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang xaydungpro.org Ko thay đổi tiêu chuẩn lấy hệ G=0.85, cần tính tốn hệ số nhà dạng flexiable Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) Tiêu chuẩn Subject ASCE 7-16 Bỏ hệ số tầm quan trọng ASCE 7-10 Bỏ hệ số tầm quan trọng ASCE 7-05 Table 6-1 Các thay đổi Hệ số tầm quan trọng (impotance factor I) 07 Phân cấp đóng mở cơng trình (enclosure classification) 26.12 enclosure classification 26.2 Định nghĩa cấp đóng mở (definitions) 26.10 enclosure classification 26.2 Định nghĩa cấp đóng mở (definitions) 6.5.9 enclosure classification 6.2 Định nghĩa cấp đóng mở (definitions) ASCE 7-05/10 Tuy nhiên đén ASCE 7-16 thêm cấp đóng mở nửa Partially open buildings 08 Kz (Kh) (Velocity pressure exposure coefficient) hệ số tương quan vận tốc áp lực Đối với hệ MWRFS C&C (cho tất độ cao nhà table 26.10-1) MWRFS (nhà tất độ cao Table 27.3-1) MWRFS (nhà thấp tầng Table 28.3-1) C&C (Table 30.1-1) Table 6-3 Đối với ASCE 7-10 chia hệ số làm hai hệ số riêng cho hệ MWRFS Đối với ASCE 7-16 lại thống thành hệ số không cần độ cao đới hệ Đối với C&C nhà có độ cao h 60FT)(H>18.3M) Tiêu chuẩn 33 34 Note Fig 30.5-1 Fig 30.4-2 Note Fig 30.6-1 Arched roofs Fig 27.3-3 footnote Domed roofs Fig 30.3-7 Eq 30.5-1.si Arched roofs Fig 27.4-3 footnote Domed roofs Fig 30.4-7 Eq 30.6-1.si g 10o Gable hip roof Figure 6-11 Arched roofs Fig 6-8 footnote Figure 6-16 Eq 6-22 xa yd u 35 Tính tốn áp lực (wind pressure) q 7o Gable hip roof Figure 6-7 or Hệ số khí động áp lực mặt Gcp (external pressure coefficients) ASCE 7-05 o 32 ASCE 7-10 Wall flat roof 10o (Fig 30.6-1) pr 31 ASCE 7-16 Wall flat roof 7o (Fig 30.5-1) ng Subject KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang 14 xaydungpro.org Các thay đổi ASCE 7-05/10 khơng có thay đổi ASCE 7-16 giới hạn bảng tới 7o ASCE 7-05/10 khơng có thay đổi ASCE 7-16 giới hạn bảng tới 7o Nếu góc độ mái khác fig 30.3-2A~2I Fig 30.3-5A5B ASCE 7-05/10/16 thay đổi Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) g 2.7 WIND LOAD C&C (WIND LOADS DETERMINATION) (OPEN BUILDING) Pitched roof (Fig 30.8-2) Troughed roof (Fig 30.8-3) Eq 30.8-1 Figure 6-19B Figure 6-19C Eq 6-26 xa yd u ng 40 Tính tốn áp lực (wind pressure) q Pitched roof (Fig 30.7-2) Troughed roof (Fig 30.7-3) Eq 30.7-1 ASCE 7-05 Figure 6-19A o Hệ số khí động trung 37 bình Cn (net pressure coefficients) 38 ASCE 7-10 Mono Slope (Fig 30.8-1) pr 36 ASCE 7-16 Mono Slope (Fig 30.7-1) or Tiêu chuẩn Subject KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang 15 xaydungpro.org Các thay đổi ASCE 7-05/10/16 khơng có thay đổi Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) 2.8 LOAD COMBINATIONS Tiêu chuẩn ASCE 7-16 D D+L D + (Lr or S or R) D + 0.75L + 0.75(Lr or S or R) D + (0.6W) 0.6D – 0.7Ev + 0.7Eh 0.6D – 0.7Ev + 0.7Emh D + 0.75L + 0.75(0.6W) + 0.75(Lr or S or R) D + 0.525Ev + 0.525Eh + 0.75L + 0.75S D + 0.525Ev + 0.525Emh + 0.75L + 0.75S 0.6D + 0.6W 0.6D – 0.7Ev + 0.7Eh 0.6D – 0.7Ev + 0.7Emh 1.4D 1.2D + 1.6L + 0.5(Lr or S or R) 1.2D + 1.6(Lr or S or R) + (L or 0.5W) 1.2D + 1.0W + L + 0.5(Lr or S or R) D+L D + (Lr or S or R) D + 0.75L + 0.75(Lr or S or R) D+L D + (Lr or S or R) D + 0.75L + 0.75(Lr or S or R) D + (0.6W or 0.7E) D + (W or 0.7E) o D + 0.75L + 0.75(0.6W) + 0.75(Lr or S or R) KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM pr D + 0.75(W or 0.7E) + 0.75L + 0.75(Lr or S or R) D + 0.75L + 0.75(0.7E) + 0.75S 0.6D + 0.6W 0.6D + 0.7E 0.6D + W 0.6D + 0.7E 1.4D 1.2D + 1.6L + 0.5(Lr or S or R) 1.2D + 1.6(Lr or S or R) + (L or 0.5W) 1.2D + 1.0W + L + 0.5(Lr or S or R) 1.2D + 1.0E + L + 0.2s 1.4D 1.2D + 1.6L + 0.5(Lr or S or R) 1.2D + 1.6(Lr or S or R) + (L or 0.8W) 1.2D + 1.6W + L + 0.5(Lr or S or R) 1.2D + 1.0E + L + 0.2s 0.9D + 1.0W 0.9D + 1.0E 0.9D + 1.6W 0.9D + 1.0E yd u 1.2D + Ev +Eh + L + 0.2S 1.2D + Ev +Emh + L + 0.2S 0.9D + 1.0W 0.9D - Ev +Eh 0.9D - Ev +Eh or D xa LRFD 35 (Load And resistance factor design) ASCE 7-05 D ng ASD (Allowable 31 stress design) ASCE 7-10 Trang 16 Các thay đổi g Subject xaydungpro.org ASCE 7-10/16 hệ số tổ hợp gió giảm 0.6 vịng lặp gió tăng cao ASCE 7-16 thay đổi cách tổ hợp tải trọng động đất chi tiết ASCE 7-10/16 hệ số tổ hợp gió giảm từ 1.0 xuống 1.6 vịng lặp gió tăng cao ASCE 7-16 thay đổi cách tổ hợp tải trọng động đất chi tiết xa y du ng pr o or g Nghiêm cấm chép, re-upload, sử dụng lại vào mục đích thương mại (tamefb@gmail.com) KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang 17 xaydungpro.org ... đổi ASCE 7- 05/ 10 ASCE 7- 16 chia làm hai bảng riêng cho Gabel Roof Hip Roof ASCE 7- 05/ 10 ASCE 7- 16 thêm số giá trị Fig 30.3-2A ASCE 7- 16 thêm giá trị cho mái 10o Fig 30.3-2A ASCE 7- 16 thêm giá... ASCE 7- 05 or 22 ASCE 7- 10 WALL (Fig 30.4-1) o 24 ASCE 7- 16 WALL (Fig 30.3-1) pr Subject KỸ SƯ: PHAN LẠC THIỆN TÂM Trang 13 xaydungpro.org Các thay đổi ASCE 7- 05/ 10/ 16 khơng có thay đổi ASCE 7- 05/ 10. .. 3o Fig 30.3-2A ASCE 7- 16 thêm giá trị cho mái 10o Fig 30.3-2A ASCE 7- 05/ 10/ 16 khơng có thay đổi ASCE 7- 16 thêm số giá trị Fig 30.3-2A B,C hệ số bảng nhân 1.2 ASCE 7- 16 thêm mục tính tốn