Nguyễn Võ Thông, Nguyễn Hoài Nam 2012 , “Nghiên cứu tác động củagió lên mái công trình thấp tầng bằng thí nghiệm mô hình trong ống thổi khí động”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, số
Trang 1VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG
NGUYỄN HOÀI NAM
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIẢM ÁP LỰC GIÓ
Trang 2Công trình được hoàn thành tại Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học:
Vào hồi…….giờ…….ngày…….tháng……năm 2014
Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc Gia Việt Nam
Thư viện Viện KHCN Xây dựng
Trang 3DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
1 Nguyễn Võ Thông, Nguyễn Hoài Nam (2012 ), “Nghiên cứu tác động củagió lên mái công trình thấp tầng bằng thí nghiệm mô hình trong ống thổi khí
động”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, số 4 (161), năm thứ 40,
3 Nguyễn Võ Thông, Nguyễn Hoài Nam (2012 ) “Xây dựng cơ sở lý thuyết
về thí nghiệm mô hình trong ống thổi khí động phù hợp với tiêu chuẩn Việt
Nam”, Hội nghị cơ học toàn quốc lần thứ IX ,Hà Nội, 8-9/12 ISBN
978-604-911-432-8 Tập 2, phần II, tr 1039-1046
4 Nguyễn Hoài Nam, Nguyễn Võ Thông (2013) “Biện pháp chống tốc mái
và giảm áp lực gió lên mái của nhà thấp tầng ”, Tạp chí Xây dựng, năm thứ
52, ISSN 0866-0762, tr 80-82.
5 Nguyễn Hoài Nam, Nguyễn Võ Thông (2013) “Nghiên cứu thực nghiệm
sử dụng tấm chắn ngang trên công trình thực để chống tốc cho các mái mềm
có độ dốc”, Đã được chấp nhận đăng trong Tuyển tập Hội nghị Khoa học
toàn quốc Cơ học Vật rắn biến dạng lần thứ XI - Thành phố Hồ Chí Minh, 7-9/11/2013
Trang 4PHẦN MỞ ĐẦU
Hàng năm, gió bão, lốc gây ra các tổn thất to lớn về kinh tế cũng nhưtính mạng con người Đặc biệt là các vùng ven biển miền Trung, do điềukiện kinh tế của đa số người dân nông thôn khu vực này còn nghèo, nênphần lớn các công trình là nhà thấp tầng (thậm chí là nhà 1 tầng) thườngđược xây dựng theo các phương pháp truyền thống Cấu trúc của các nhànày thường được xây bằng gạch, mái lợp ngói, tôn hoặc fibroxi măng; cáckết cấu mái nhẹ của dạng công trình này thường ít được tính toán cụ thểnhất là các chi tiết liên kết.Theo các thống kê về thiệt hại do gió bão gây racho các công trình nhà thấp tầng mái lợp bằng vật liệu nhẹ thì bộ phận kếtcấu mái thường bị hư hại nhiều nhất
Từ những lý do trên đề tài được lựa chọn là “Nghiên cứu giải pháp
giảm áp lực gió lên mái dốc nhà thấp tầng bằng thực ngh iệm trong ống thổi khí động”.
1 Mục đích nghiên cứu của luận án
- Thiết lập quy trình thí nghiệm mô hình nghiên cứu về áp lực gió lên côngtrình thấp tầng trong ống thổi khí động
- Đề xuất bổ sung giải pháp dùng tấm hướng gió ngang để chủ động giảm áplực gió tác động lên mái làm bằng vật liệu nhẹ có độ dốc của nhà thấp tầng
- Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng tấm hướng gió ứng với các trường hợpthay đổi độ cao đặt tấm chắn khác nhau, từ đó kiến nghị chiều cao đặt tấmchắn hiệu quả nhất
- So sánh kết quả nghiên cứu với các quy định liên quan đến hệ số áp lựcgió cho mái dốc trong tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 và đề xuất kiến nghị sửdụng giải pháp tấm hướng gió ngang trên mái làm bằng vật liệu nhẹ có độdốc của nhà thấp tầng để chủ động giảm áp lực gió t ác động lên kết cấu máikhi xây dựng trong khu vực thường xuyên có gió bão
2 Đối tượng nghiên cứu
Tấm hướng gió đặt theo phương ngang có mặt phẳng tấm song song với mặtphẳng mái (sau đây gọi tắt là tấm chắn ngang) bố trí trên mái làm bằng vậtliệu nhẹ có độ dốc của công trình nhà thấp tầng dưới tác dụng của gió, bão
3 Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan các biện pháp chống tốc mái cho các công trìnhthấp tầng, mái làm bằng vật liệu nhẹ có độ dốc được xây dựng trong vùngthường xuyên có gió bão;
- Nghiên cứu ứng dụng giải pháp tấm chắn ngang điều chỉnh hướng gió đểchủ động giảm các áp lực bất lợi lên mái làm bằng vật liệu nhẹ có độ dốccủa công trình thấp tầng xây dựng trong vùng chịu ảnh hưởng của gió, bão;
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết thí nghiệm về áp lực gió lên mái của công trìnhthấp tầng bằng thí nghiệm mô hình trong ống thổi khí động;
- Nghiên cứu đánh giá hiệu quả giải pháp ứng dụng của tấm chắn ngang trênmái dốc của công trình thực;
Trang 5- Xây dựng quy trình thí nghiệm nghiên cứu áp lực gió lên mái làm bằng vậtliệu nhẹ có độ dốc của nhà một tầng xây dựng trong vùng thường xuyên cógió, bão
4 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thí nghiệm bằng mô hình thu nhỏ trong ống thổi khí độngcủa Viện Khoa học Công nghệ xây dựng
- Phương pháp thí nghiệm ứng dụng trên mô hình thực ngoài hiện trường
5 Phạm vi nghiên cứu
- Nhà thấp tầng sử dụng mái làm bằng vật liệu nhẹ có độ dốc từ 50÷300
- Tấm hướng gió đặt theo phương ngang
6 Những đóng góp mới của luận án
- Hệ thống hóa được các cơ sở lý luận và phương pháp để xác định cácthông số liên quan đến áp lực gió trên kết cấu mái của nhà thấp tầng phùhợp với điều kiện Việt Nam
- Thiết lập được quy trình thí nghiệm mô hình nghiên cứu về áp lực gió lêncông trình thấp tầng trong ống thổi khí động phù hợp với điều kiện Việt Nam
- Đưa ra được giải pháp mới để chủ động giảm áp lực gió tác động lên máilàm bằng vật liệu nhẹ có độ dốc của nhà thấp tầng xây dựng trong vùng chịuảnh hưởng của gió bão bằng tấm chắn ngang bố trí trên chu vi diềm mái
7 Cấu trúc luận án
Ngoài các Phần mở đầu và Kết luận, luận án gồm 136 trang được bố cụctrong 4 chương:
Chương 1:Tổng quan về tác động của gió và các giải pháp giảm áp lực gió
lên mái dốc nhà thấp tầng (28 trang); Chương 2: Cơ sở lý thuyết thí nghiệm mô hình trong ống thổi khí động (28 trang); Chương 3: Nghiên cứu đề xuất sử dụng
tấm chắn ngang trên mái dốc nhà thấp tầng bằng thí nghiệm mô hình trong ống
thổi khí động (65 trang); Chương 4: Thí nghiệm ứng dụng tấm chắn ngang trên
mái dốc của công trình thực (15 trang) Phần tài liệu tham khảo giới thiệu 83 tàiliệu (Tiếng Việt: 15; tiếng Anh: 59; trang web: 9)
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÁC ĐỘNG CỦA GIÓ VÀ CÁC GIẢI PHÁP
GIẢM ÁP LỰC GIÓ LÊN MÁI DỐC NHÀ THẤP TẦNG
1.2 Tác động của gió đối với nhà thấp tầng
1.2.1 Khái niệm chung về nhà cao tầng, thấp tầng
Theo Uỷ ban Nhà cao tầng Quốc tế hoặc theo TCXDVN 194:2006 thì những
Trang 6công trình xây dựng nhà có số tầng nhỏ hơn 9 được coi là nhà thấp tầng.
và đã được sử dụng trong các tiêu chuẩn tải trọng gió của các nước; (2) Dòngkhông ổn định do bản thân các vật thể gây ra kèm theo các hiện tượng như táchdòng, dòng đập lại vào bề mặt vật thể, hay do sự hình thành các dòng xoáy; (3)Các lực biến động do sự dịch chuyển của bản thân công trình Các nghiên cứuchỉ ra là ảnh hưởng của dịch chuyển công trình đến áp lực gió chủ yếu ứng vớicác công trình cao, kết cấu mềm, nhạy cảm với dao động
1.2.3 Các phương pháp nghiên cứu tác động của gió lên công trình thấp tầng 1.2.3.1 Phương pháp nghiên cứu bằng lý thuyết
Phương pháp tính; Phương pháp số
1.2.3.2 Phương pháp nghiên cứu bằng thực nghiệm
a Nghiên cứu thực nghiệm trên công trình thực
Nghiên cứu tác động của gió lên tường và mái công trình trên công trìnhthực "Aylesbury experimental building" của nhóm tác giả Eaton, K J vàMayne J.R (1975) Nghiên cứu tìm hiểu cơ chế của dòng chảy xoáy hình nón,hiệu ứng của nó gần các góc, diềm mái và lực hút bề mặt mái của nhóm tácgiả Wu, Fuqiang (2000) Thí nghiệm trên nhà công nghiệp để so sánh ảnhhưởng của diềm mái cong và diềm mái thẳng thông thường đến áp lực gió lênmái công trình của tác giả A.P Robertson (1991)
b Nghiên cứu thực nghiệm trên mô hình trong ống thổi khí động
Trên thế giới đã có rất nhiều thí nghiệm cho công trình xây dựng ( kể cảthấp tầng, cao tầng hay các dạng công trình khác) được thực hiện trongphòng thí nghiệm
Ở Việt Nam đã có một số thí nghiệm mô hình trong ống thổi khí động như:
Đề tài “Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật phòng chống bão lụt cho nhà ở vàcông trình xây dựng”; Đề tài “Xác định hệ số khí động cho một số dạng nhàcông nghiệp thấp tầng bằng thí nghiệm trong ống thổi khí động”; Hay đề tài
“Nghiên cứu giải pháp thiết kế xây dựng nhà ở vùng gió bão”
1.3Một số giải pháp hạn chế tác động của áp lực gió đối với mái của nhà thấp tầng 1.3.1 Những vị trí trên mái chịu ảnh hưởng của áp lực gió hút lớn.
Theo các tiêu chuẩn thì vị trí xung quanh chu vi diềm mái , dọc theo nócmái là vị trí có áp lực hút lớn
1.3.2 Một số giải pháp hạn chế tác hại của gió đối mái nhà thấp tầng của Việt Nam
Trong thời gian qua, có một số tác giả trong nước nghiên cứu về vấn đềnày như: N.T Cường, N X Chính, T Chủng, C D Tiến và nhiều thành viênkhác (1991) Đề tài đã nghiên cứu và đề xuất được giải pháp kỹ thuật thíchhợp phòng chống bão lũ cho nhà ở và công trình xây dựng các tỉnh miền
Trang 7trung; Trịnh Thành Huy (1997) biên dịch từ cuốn “The ABC of CycloneRehabilitation” của tác giả Kevin J Macks thành cuốn “Hướng dẫn kỹ thuậtxây dựng nhà vùng bão lũ”; N X Chính, N Đ Minh và nhiều người khác(2007) Đề tài đã nghiên cứu và đưa ra được các hướng dẫn kỹ thuật xây dựngtrong công tác phòng và giảm thiểu thiệt hại cho nhà ở khi chịu gió bão ởMiền trung Các giải pháp này có thể chia làm hai nhóm giải pháp chính đólà:
- Nhóm sử dụng các giải pháp mang tính chất gia cường nhằm hạn chếkhả năng hư hỏng của công trình (chống tốc mái, bung tường…bằng bao tảicát, phên nứa, thanh giằng néo, hay xây hàng gạch trên mái…)
- Nhóm sử dụng các giải pháp nhằm chủ động làm chắn gió lực gió lên cáckết cấu công trình (Lựa chọn vị trí, giải pháp kiến trúc, giải pháp kết cấu)
1.3.3 Một số giải pháp chủ động giảm áp lực gió lên mái nhà thấp tầng trên thế giới
Trên thế giới đã có rất nhiều nhưng nghiên cứu đưa ra các biện pháp chủđộng chắn gió lực gió tác động lên mái bằng bằng bê tông cốt thép như :Nghiên cứu của A Baskaran, T Stathopoulos (1988); J.X Lin, D Surry(1993, 1995); D Banks (2000), F Wu (2000); S.Pindado, J Meseguer(2003);Kopp, G.A., Surry, D and Mans,(2005) Các nghiên cứu này tập trung vào việcđưa thêm các tường chắn như tường chắn đặc, tường chắn có lỗ rỗng, tườngchắn hở ở góc, tấm hướng gió nằm ngang lên trên mái và kết quả cho thấy một
số loại tường chắn có thể làm giảm được áp lực hút cục bộ, áp lực trung bìnhtoàn mái so với trường hợp không có các tấm chắn này
Qua phần trình bày ở trên, có thể thấy:
- Để hạn chế tác hại của gió gây ra đối với nhà, cần áp dụng đồng bộ cácgiải pháp thích hợp về lựa chọn địa điểm, vật liệu, kiến trúc, kết cấu, các tàiliệu đã đưa ra các biện pháp phòng, chống tốc mái cho các công trình nhà 1tầng mái làm bằng vật liệu nhẹ có độ dốc khi xây dựng trong vùng có gió bão.Tuy nhiên chưa có biện pháp nào làm giảm áp lực gió lên mái
- Các nghiên cứu của nước ngoài đưa ra được các loại tấm chắn có hiệuquả trong việc giảm áp lực gió lên mái công trình thấp trong đó có tấmhướng gió ngang Tuy nhiên các nghiên cứu này chỉ áp dụng cho mái bằngbằng bê tông cốt thép của nhà thấp tầng; Hiện tại chưa có nghiên cứu nào sửdụng các dạng tấm hướng g ió ngang trong các công trình mái làm bằng vậtliệu nhẹ có độ dốc cho nhà thấp tầng
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH
TRONG ỐNG THỔI KHÍ ĐỘNG 2.1 Giới thiệu một số phòng thí nghiệm gió trên thế giới và Việt Nam
Trên thế giới và Việt Nam đã có r ất nhiều phòng thí nghiệm gió, nó phục vụcho việc nghiên cứu tác động gió lên công trình và các nghiên cứu khác
2.2 Những yêu cầu cơ bản đối với ống thổi khí động thí nghiệm mô hình thu nhỏ
Phải mô phỏng được thay đổi của vận tốc trung bình theo chiều cao, ứng
Trang 8với dạng địa hình mà công trình thực sẽ được xây dựng; Phải mô phỏng gầnđúng thành phần rối theo phương dòng gió, phương ngang và phươngđứng cũng như tỉ lệ chiều dài rối; Sự biến đổi về áp suất theo chiều dài củađoạn thí nghiệm phải nhỏ để không ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.
2.3 Cơ sở lý thuyết về thí nghiệm mô hình
2.3.1 Mục đích của thí nghiệm mô hình trong ống thổi khí động
Xác định các tải trọng tác động đến công trình dưới tác động của gió;Cường độ/áp lực gió lớn nhất; Ảnh hưởng của các công trình xung quanh đếncông trình; Các phản ứng động học như: hiện tượng cộng hưởng do kích độngxoáy, hiện tượng galloping; Tải trọng tác động lên các lớp vật liệu bao che;Tác động của chuyển động công trình đối với con người khi chịu tác độnggió; Tác động của các vật thể bay đối với công trình hoặc kết cấu;
2.3.2 Những nội dung cần nghiên cứu khi thí nghiệm mô hình nhà thấp tầng trong ống thổi khí động
Khi nghiên cứu thí nghiệm mô hình nhà thấp tầng trong hầm gió,thường người ta quan tâm đến một số vấn đề như: Sự phân bố áp lực gió lêncác dạng mái khác nhau; Ảnh hưởng của cấu tạo mái và vật liệu mái đến sựphân bố áp lực; Ảnh hưởng giữa các công trình; Đánh giá áp lực lớn nhấtlên mái và sự biến thiên của áp lực này
2.3.3 Mô hình hóa thí nghiệm trong ống thổi khí động
Để thực hiện thí nghiệm mô hình trong ống thổi khí động thì cần:
Mô hình hóa công trình để thí nghiệm; Mô hình hóa môi trường gió trong ốngthổi khí động; Mô hình hóaảnh hưởng của điều kiện địa hình xung quanh
2.3.3.1 Mô hình hóa công trình thí nghiệm
a Phân loại mô hình và mục đích thí nghiệm
Xem Hình 2.8 Sơ đồ các loại mô hình thí nghiệm trong ống thổi khí động vàmục đích sử dụng
2.3.3.2 Mô hình hóa môi trường gió
a Mô hình hóa lớp biên (ABL) trong ống thổi khí động
Để tiến hành thí nghiệm, trước hết phải tạo được trong ống thổi khíđộng dòng khí mô phỏng được các đặc trưng cơ bản của luồng gió tới trong
tự nhiên ở khu vực xây dựng, bao gồm:
Sự thay đổi vận tốc gió trung bình theo chiều cao và cường độ của thànhphần rối theo phương dọc luồng gió ứng với dạng địa hình mà công trình thựcđược xây dựng; Độ rối của không khí, đặc biệt là tỉ lệ chiều dài của thành phầnrối theo phương dọc; Sự biến đổi về áp suất theo chiều dài của khu vực thínghiệm phải đủ nhỏ để không ảnh hưởng đến các kết quả thí nghiệm
Trang 9trình thực;V m - Vận tốc gió trong phòng thí nghiệm;V p - Vận tốc gió thực;
E eff- Modun hiệu dụng (tùy loại mô hình)
Đối với các thí nghiệm nghiên cứu lực khí động học tại các vùng cục bộhoặc lực khí động lên toàn bộ công trình và kết cấu, thì tỉ lệ vận tốc có thểlựa chọn là bất kỳ sao cho phù với năng lực của thiết bị
d Lựa chọn tỉ lệ thời gian thí nghiệm
Thời gian lấy số liệu trong phòng phải thỏa mãn điều kiện sau :
trong đó: Tgmh - Thời gian thí nghiệm trong ống thổi khí động; Tgth - Thờigian thí nghiệm ngoài thực tế ; nmh- Tần số giao động riêng của mô hình ;
Các loại mô hình thí nghiệm
Nghiên cứu ảnh hưởng
của môi trường xung
quanh công trình
Nghiên cứu
về ô nhiễm môi trường
Nghiên cứu
áp lực bề mặt
Đo mô men xoắn, uốn tại mặt đáy
Đo gia tốc tại các tầng
Đo mô men uốn tại mặt đáy theo trục X,Y
và mô men xoắn theo trục Z
Mô hình khí động đàn hồi
Mô hình khí động đàn hồi mềm
Đo lực và Nghiên cứu hiệu ứng uốn, xoắn của công trình
Đo lực và
độ xoắn độc lập của các phần công trình
nmh = 1/Tmh; Tmh – chu kỳ dao động riêng của mô
hình
Trang 102.3.3.3 Mô hình hóa môi trường gió phù hợp với điều kiện Việt Nam
a Biểu đồ vận tốc gió (Wind velocity profile)
Theo tiêu chuẩn TCXD 229:1999 ta có biến thiên vận tốc gió the o độcao thỏa mãn điều kiện (2.16)
(2.16) trong đó : Z hình; V g - Độ cao gradient của một dạng địa
z , V g - Vận tốc gió ở độ cao Z và độ cao
gradient; b-Hệ số điều chỉnh theo dạng địa hìnhThay các giá trị của trên vào (2.16) ta lập được biểu đồ vận tốc thay đổitheo chiều cao
b Biểu đồ độ rối (Turbulence intensity profile)
Độ rối theo chiều cao là một một thông số quan trọng trong việc tạomôi trường trong hầm gió, ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả thí nghiệm Dotiêu chuẩn Việt Nam không có các chỉ dẫn liên quan đến biểu đồ độ rối củagió theo chiều cao, sau khi tham khảo các công thức tính toán độ rối của giócủa một số tiêu chuẩn trên thế giới và tham khảo một số thí nghiệm mô hìnhthu nhỏ được thực hiện trong ống thổi khí động của Viện Khoa học Côngnghệ Xây dựng đã sử dụng công thức tính độ rối theo tiêu chuẩn của NhậtBản nên chọn công thức trong tiêu chuẩn Nhật Bản AIJ -RLB 2004, Chương
6 [18] để xác định độ rối của gió theo chiều cao
Độ rối tại độ cao Z được xác định theo công thức (2.19):
c Thiết lập các biểu đồ profile vận tốc gió và biểu đồ độ rối theo chiều cao theo lý thuyết
Bằng các các công thức từ (2.16) đến (2.20), ta sẽ lập được các biểu đồprofile vận tốc gió và biểu đ ồ độ rối lý thuyết theo chiều cao Z, ứng với cácdạng địa hình ở địa điểm xây dựng
Để tạo được môi trường trong ống
thổi khí động cần sử dụng các dụng cụ
hỗ trợ là các thanh công cụ như tấm
chắn hình tam giác, cục tạo nhám,
thanh chắn dạng hàng rào…(Hình
2.13) Để có được kích thước và vị trí
của các thanh công cụ hỗ trợ này ta
Thanh chắndạng hàng rào
Tấm chắntam giác
Hình 2.13 Công cụ tạo môi trường
Trang 112.3.3.4 Mô hình hóa địa hình
a Mô hình hóa ảnh hưởng của địa hình địa điểm xây dựng
Địa hình của địa điểm xây dựng cần mô hình hóa thu nhỏ Tỉ lệ thu nhỏcủa mô hình địa hình t hường chọn từ 1:1000 đến 1:5000
b Mô hình hóa ảnh hưởng của các công trình lân cận
Các công trình lân cận, trong bán kính từ 300 đến 800m từ công trìnhthí nghiệm cần được mô phỏng theo dạng hình khối đúng tỉ lệ của mô hình
và bố trí trên cùng bàn xoay trong ống thổi khí động
2.4 Thiết lập qui trình thí nghiệm mô hình nhà thấp tầng trong ống thổi khí động phù hợp với điều kiện Việt Nam
Xem Hình 2.23 Sơ đồ mô tả quy trình thí nghiệm xác định hệ số áp lựcgió cho nhà thấp tầng bằng mô hình trong ống thổi khí động
Qua các vấn đề trình bày trong chương 2 cho thấy:
- Từ một số nội dung liên quan đến việc thí nghiệm mô hình trong ốngthổi khí động đã được nêu một cách rời rạc trong nhiều tài liệu khác nhau,luận án đã hệ thống hóa thiết lập được quy trình tổ chức thí nghiệm xác định
hệ số áp lực gió lên kết cấu công trình nói chung và kết cấu mái của nhàthấp tầng nói riêng phù hợp với các tiêu chuẩn Việt Nam và điều kiện thiết
bị ống thổi khí động của Viện khoa học Công nghệ Xây dựng
- Đối với các thí nghiệm xác định áp lực gió lên kết cấu mái của côngtrình thấp tầng thì các thông số quan trọng ảnh hưởng nhiều đến kết quả thínghiệm là:Tỉ lệ mô hình; thời gian lấy số liệu; tỉ lệ vận tốc; hướng gió thínghiệm; Mô hình hóa môi trường; mô hình hóa địa hình xung quanh
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT SỬ DỤNG TẤM HƯỚNG GIÓ NẰM NGANG TRÊN MÁI DỐC NHÀ THẤP TẦNG BẰNG THÍ NGHIỆM MÔ
HÌNH TRONG ỐNG THỔI KHÍ ĐỘNG 3.1 Cơ sở lựa chọn thông số của tấm chắn gió ngang
Căn cứ vào bề rộng tấm chắn gió ngang trên ô tô thay đổi từ 15-25cm và vớicánh máy bay từ 50-80cm; căn cứ bề rộng của các tấm chắn ngang cho mái bằngbằng bê tông cốt thép của nhà thấp tầng trong các nghiên cứu của Banks, D(2000), Wu, F (2000) Kopp, G.A., Mans,C and Surry, D (2005), đã trình bàytrong chương 1 thay đổi từ 10 cm đến 100cm; đồng thời chiều cao đặt tấm chắnnày được thay đổi theo tỉ lệ (hs/(H+hs)) từ 0,05 đến 0,23 (trong đó hschiều caođặttấm chắn ngang, H chiều cao từ mặt đất đến diềm mái của công trình) đềuđem lại hiệu quả tốt, luận án lựa chọn tấm chắn gió ngang đặt xung quanh chu vimái, rộng 500mm và khảo sát với các cao độ 25, 50, 75cm (Hình 3.1)
Hình 3.1 Mặt đứng điển hình bố trí tấm chắn ngang trên mái
a) Mặt bên; b) Mặt đứng trước sau
Trang 123.2 Dạng công trình, dạng địa hình và vùng áp lực gió thí nghiệm 3.2.1 Công trình thí nghiệm
Hai dạng nhà chính : Dạng 1 theo các thiết kế cơ bản được dân sử dụng (Nhàhai mái dốc); Dạng 2 theo thiết kế nhà chống bão của Sở Xây dựng Đà Nẵng
- Dạng 1 với các kích thước chính (lxbxh):
+ Loại 1 (M1): 3,6m x 9,8m x 3,6m với góc nghiêng mái là 150, 200, 250và 300
+ Loại 2 (M2) :7,2m x 9,8m x 3,6m – góc nghiêng mái là 200
+ Loại 3 (M3) : 4,8m x 9,8m x 3,6m – góc nghiêng mái là 200
Hình 3.6 là kiến trúc điển hình cho các mô hình M1, mô hình M2, M3 cũng
có kiến trúc như vậy nhưng kích thước mặt bằng thay đổi
Trang 13Hình 3.6 Kiến trúc điển hình các mô hình M1
- Dạng 2 gồm 2 loại nhà (ĐN1, ĐN2) với các kích thước chính
+ ĐN1: 9,2m x 4,2m x 3,9m; góc nghiêng mái 50(xem Hình 3.8)
+ ĐN2: 9,2m x 4,2m x 4,9m; góc nghiêng mái 110(xem Hình 3.11)
Hình 3.8 Phối cảnh nhà ĐN1 Hình 3.11 Phối cảnh nhà ĐN2
Tổng số mô hình sử dụng để thí nghiệm là 8 mô hình – số trường hợp thínghiệm cả không và có sử dụng tấm chắn ngang là 28 trường hợp Thínghiệm với tối thiểu là 7 hướng gió và tối đa là 13 hướng gió ứng với 1hướng gió là 10 bộ số liệu – Với 8 mô hình có tổng cộng 620 bộ số liệu
3.2.2 Dạng địa hình, vùng áp lực gió thí nghiệm
Địa hình lựa chọn là dạng A, vùng áp lực gió là I V.B
3.3 Thí nghiệm mô hình trong ống thổi khí động
+ Ống thu dữ liệu là ống nhựa được nhập khẩu từ Hàn Quốc, có đườngkính 2mm chiều dài mỗi đoạn ống phụ thuộc vào khoảng cách từ vị trí lỗtrên mái đến vị trí đặt thiết bị DPMS, thường lấy 1,2m Một đầu ống đượccắm vào các lỗ khoan sẵn trên mái mô hình một đầu cắm vào kênh t rong cácmodul của máy DPMS Áp lực gió lên mái tại vị trí lỗ được truyền qua ống
về thiết bị DPMS và truyền về hệ thống máy tính;
+ Thanh chắn dạng hàng rào và tam giác có thể làm bằng gỗ hoặc thép, cục
