Tại trĩng ngang (gió)

Tác dúng cụa gió leđn cođng trình là tác dúng đoơng, nó phú thuoơc vào các yêu tô cụa mođi trường xung quanh như địa hình và hình dáng cụa mạnh đât xađy dựng, đoơ meăm và đaịc đieơm maịt đứng cụa cođng trình và sự bô trí cụa các cođng trình lađn caơn. Sau đađy, ta hãy phađn tích moơt sô đaịc trưng cụa tại gió: vaơn tôc gió, hướng gió:

− Vaơn tôc gió: thođng thường vaơn tôc gió taíng theo chieău cao, mức đoơ taíng cụa gió phú thuoơc vào đaịc đieơm beă maịt đât. Càng gaăn maịt đât, do ạnh hường cụa ma sát neđn gió taĩt daăn

Các đôi tượng xung quanh ạnh hưởng rât lớn đên chieău cao đát vaơn tôc cực đái cụa gió.

− Aùplực gioù: áp lực gió được gađy ra bởi hai yêu tô –vaơn tôc trung bình và vaơn tôc gió giaơt. Vaơn tôc trung bình xem như là giá trị trung bình cụa vaơn tôc tĩnh trong thời gian dài và do đó áp lực tĩnh cũng là áp lực trung bình và nó gađy ra đoơ võng tĩnh cho cođng trình. Gió giaơt cụa áp lực đoơng gađy ra tác dúng đoơng làm taíng theđm chuyeơn vị. Còn đôi với cođng trình meăm giá trị chuyeơn vị có theơ lớn hơn.

− Gió quaơn: khi luoăng khí gaịp chướng ngái, nó phại đi vòng qua beđn và táo thành dòng khí có vaơn tôc lớn. Vaơn tôc gió taíng theo khôi lượng khí đi qua. Khi đó xuât hieơn gió quaơn

Khi luoăng gió chuyeơn đoơng vượt qua khe hép giữa hai nhà nhieău taăng sẽ xuât hieơn gió quaơn. Vaơn tôc gió vùng khe hép này có vaơn tôc lớn hơn vaơn tôc gió đên (hieơu ứng Venturi).

− Sự cạm thú cụa con người veă tác đoơng cụa gió: sự cạm thú cụa con người veă tại trĩng gió cạ trong và ngoài cođg trình là yêu tô quan trĩng caăn xét đên khi thiêt kê nhà nhieău taăng. Những dao đoơng mánh cụa vỏ ngoài, maịc dù kêt câu chịu lực có theơ chịu được nhưng caăn phại giạm đên trị sô chuyeơn vị giới hán cho phép đôi với con người.

Tại trĩng gió theo tieđu chuaơn xađy dựng (TCVN 2737 -1995)

Tại trĩng gió goăm hai thành phaăn: thành phaăn tĩnh và thành phaăn đoơng. Theo TCVN 2737 -1995, khi tính toán nhà dưới 40m (xađy dựng ở địa hình dáng A và B), thành phaăn đoơng cụa tại gió khođng caăn tính đên.

‰ Giá trị tieđu chuaơn thành phaăn gió tĩnh được tính theo cođng thức:

c k W

Trong đó: W0 –giá trị áp lực gió, lây theo bạn đoă phađn vùng; k –heơ sô áp lực gió thay đoơi theo đoơ cao; c –heơ sô khí đoơng.

‰ Giá trị tieđu chuaơn cụa thành phaăn đoơng cụa tại gió tác dúng leđn nhà nhieău taăng, Wp ở cao đoơ Z, tính theo cođng thức (2.6):

ν ξ× ×

=W

W_p (2. 6)

Trong đó, W –giá trị tieđu chuaơn cụa thành phaăn tĩnh tái cao đoơ tính toán; ξ -heơ sô áp lực đoơng cụa tại gió; ν -heơ sô tượng quan khođng gian áp lực đoơng cụa tại trĩng gió.

Trình tự các bước tính toán xác định thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió

‰ Xác định xem cođng trình có thuoơc phám vi phại tính thành phaăn đoơng hay khođng.

‰ Thiêt laơp sơ đoă tính đoơng lực

− Sơ đoă tính toán được chĩn là heơ thanh console có hữu hán đieơm taơp trung khôi lượng

− Chia cođng trình thành n phaăn sao cho moêi phaăn có đoơ cứng và áp lực gió leđn beă maịt cođng trình có theơ coi như khođng đoơi

− Vị trí các đieơm taơp trung khôi lượng được đaịt tái cao trình trĩng tađm cụa các kêt câu truyeăn tại trĩng ngang cụa cođng trình (sàn nhà)

− Giá trị khôi lượng taơp trung tái các cao trình baỉng toơng các giá trị khôi lượng cụa kêt câu chịu lực, bao che,…

− Đoơ cứng cụa console lây baỉng đoơ cứng tương đương cụa cođng trình, sao cho chuyeơn vị cụa đưnh cođng trình và console là như nhau khi chùng chịu moơt tại ngang ở đưnh

‰ Xác định giá trị tieđu chuaơn thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió, khi chư keơ đên ạnh hưởng xung cụa vaơn tôc gió.

− Xác định heơ sô áp lực đoơng và heơ sô tương quan khođng gian

− Xác định giá trị tieđu chuaơn thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió, khi chư keơ đên ạnh hưởng xung cụa vaơn tôc gió

‰ Xác định giá trị tieđu chuaơn và tính toán cụa thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió leđn các phaăn tính toán cụa cođng trình. Bao goăm:

− Xác định taăn sô và dáng dao đoơng. Xác định taăn sô dao đoơng thứ nhât f1 cụa cođng trình. So sánh taăn sô f1 với taăn sô giới hán fL. Khi , thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió chư caăn keơ đên tác dúng cụa xung vaơn tôc gió. Ngược lái, khi , thành phaăn đoơng cụa tại gió phại keơ đên tác dúng cụa xung vaơn tôc gió và lực quán tính cụa cođng trình.

Lf f f₁ > L f f₁ ≤

− Xác định giá trị tính toán cụa thành phaăn đoơng tại trĩng gió

‰ Toơ hợp noơi lực và chuyeơn vị cụa cođng trình do thành phaăn tĩnh và đoơng cụa tại trĩng gió gađy ra.

Xác định thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió theo TCVN 2737 -1995

‰ Tùy vào mức đoơ nháy cạm cụa cođng trình đôi với tác dúng đoơng lực cụa tại trĩng gió mà thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió chư caăn keơ đên tác đoơng do thành phaăn xung cụa vaơn tôc gío hoaịc cạ lực quán tính cụa cođng trình.

‰ Mức đoơ nháy cạm được đánh giá thođng qua tương quan giữa taăn sô dao đoơng rieđng cơ bạn (đaịc bieơt là taăn sô rieđng thứ nhât) và taăn sô giới hán fL:

fL (Hz) Vùng áp lực gió Cođng trình BTCT và gách đá Cođng trình dáng tháp trú I. 1.1 3.4 II. 1.3 4.1 III. 1.6 5.0 IV. 1.7 5.6 V. 1.9 5.9

− Khi , thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió chư caăn keơ đên tác dúng cụa xung vaơn tôc gió. Giá trị tieđu chuaơn thành phaăn đoơng cụa áp lực gió (W

L

f f₁ >

pj) được tính theo cođng thức:

1ν ν ζ_j j pj W W = ₍2. 7) Trong đó:

Wj –giá trị tieđu chuaơn thành phaăn tĩnh cụa áp lực gió tác dúng leđn phaăn thứ j cụa cođng trình; ζj -heơ sô áp lực đoơng ở đoơ cao ứng với phaăn thứ j cụa cođng trình; ν1 -heơ sô tương quan khođng gian ứng với dáng dao đoơng thứ nhât cụa cođng trình.

− Khi f₁ ≤ f_L, thành phaăn đoơng cụa tại gió phại keơ đên tác dúng cụa xung vaơn tôc gió và lực quán tính cụa cođng trình. Khi đó, sô dáng dao đoơng đaău tieđn caăn tính toán (s) xác định theo bieơu thức:

1+ + < < _{L s} s f f f (2. 8)

− Giá trị tieđu chuaơn thành phaăn đoơng cụa tại gió tác dúng leđn phaăn thứ j cụa cođng trình ứng với dáng dao đoơng thứ I (i= 1..s):

( )ji j i i ji

p M y

W = ×ξ ×ψ _{(2. 9)}

Trong đó: Wp(ji) –lực,

Mj –khôi lượng taơp trung cụa phaăn cođng trình thứ j (T)

ξj –heơ sô đoơng lực ứng với dáng dao đoơng thứ I, phú thuoơc vào thođng sô εi

và đoơ giạm loga cụa dao đoơng:

i i f W 940 0 × = γ ε (2. 10) Với γ -heơ sô đoơ tin caơy cụa tại trĩng gió, baỉng 1.2; fi –taăn sô dao đoơng rieđng thứ i.

yji –dịch chuyeơn ngang tỷ đôi cụa trĩng tađm phaăn cođng trình thứ j, ứng với dao đoơng rieđng thứ I, khođng thứ nguyeđn;

ψI –heơ sô được xác định baỉng cách chia cođng trình thành n phaăn, trong phám vi moêi taăng có theơ coi tại gió khođng đoơi:

∑∑

∑

ν × ζ × = _{j i i} Fj W S W , (2. 12)

với Sj –dieơn tích đón gió phaăn thứ j cụa cođng trình;

Đôi với nhà có maịt baỉng đôi xứng, đoơ cứng, khôi lượng và beă maịt đón gió khođng đoơi theo chieău cao, có , cho phép xác định thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió theo cođng thức: L f f₁ ≤ pH fz W H z W =1.4× ×ξ× (2. 13)

Với WpH –giá trị tieđu chuaơn thành phaăn đoơng cụa áp lực gió ở đoơ cao H cụa đưnh cođng trình.

Chú ý:

1- Thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió phú thuoơc vào chu kỳ dao đoơng rieđng T cụa ngođi nhà. Tuy nhieđn vieơc xác định chính xác giá trị cụa T khođng phại lúc nào cũng caăn ngođi nhà. Tuy nhieđn vieơc xác định chính xác giá trị cụa T khođng phại lúc nào cũng caăn thiêt bởi đoơ chính xác này ít ạnh hưởng đên thành phaăn đoơng cụa tại trĩng gió. Theo kinh nghieơm thiêt kê các cođng trình ở nước ngoài cho phép tính theo các cođng thức gaăn đúng sau:

Cođng thức (2):

D H

T =0.09 (2. 15)

(H –chieău cao tính từ đê đên đưnh nhà, tính baỉng m; D –beă roơng maịt đón gió, m) Cođng thức (3): T =0.021×H

Với T –chu kỳ dao đoơng rieđng cụa ngođi nhà, tính baỉng sec; H –chieău cao tính từ đê đên đưnh nhà, tính baỉng m;

2- Tương tự như cách xác định tại trĩng gió tĩnh theo bieơu đoă hình thang, các giá trị thành phaăn đoơng cụa áp lực gió được xác định như sau: đoơng cụa áp lực gió được xác định như sau:

Tái định nhà: q^p =W₀

(

)

Tái đê nhà: ^{q 0.65 W}0 ^c

p = × ×

Với W0 –áp lực gió tieđu chuaơn, lây theo bạng phađn vùng áp lực gió;

k –heơ sô áp lực gió taíng theo chieău cao; c –heơ sô khí đoơng; ξ -heơ sô áp lực đoơng tái đưnh nhà; đoơng tái đưnh nhà;

Tái đieơm bât kỳ tređn chieău cao ngođi nhà, áp lực gió được xác định theo cođng thức:

⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ₊ − _× × = X H a q q_{x p} 1 ¹ , X –tố đoơ tính từ đưnh nhà

Ví dú áp dúng: Xác định tại trĩng gió cho cođng trình sau.