BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
----------------------------------
NGUYỄN HỮU THẮNG
NGHIÊN CỨU TÍNH TẢI TRỌNG GIÓ LÊN NHÀ CÔNG
NGHIỆP MỘT TẦNG THEO TIÊU CHUẨN MỸ, CHÂU ÂU
VÀ VIỆT NAM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG
VÀ CÔNG NGHIỆP
Hà Nội - 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
----------------------------------
NGUYỄN HỮU THẮNG
KHÓA: 2016- 2018; LỚP CAO HỌC: 2016X2
NGHIÊN CỨU TÍNH TẢI TRỌNG GIÓ LÊN NHÀ CÔNG
NGHIỆP MỘT TẦNG THEO TIÊU CHUẨN MỸ, CHÂU ÂU
VÀ VIỆT NAM
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
Mã số: 60.58.02.08
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG
VÀ CÔNG NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. VŨ QUỐC ANH
2. TS. PHAN THANH LƯỢNG
Hà Nội – 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
----------------------------------
NGUYỄN HỮU THẮNG
KHÓA: 2016- 2018; LỚP CAO HỌC: 2016X2
NGHIÊN CỨU TÍNH TẢI TRỌNG GIÓ LÊN NHÀ CÔNG
NGHIỆP MỘT TẦNG THEO TIÊU CHUẨN MỸ, CHÂU ÂU
VÀ VIỆT NAM
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
Mã số: 60.58.02.08
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG
VÀ CÔNG NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. VŨ QUỐC ANH
2. TS. PHAN THANH LƯỢNG
XÁC NHẬN
CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN
Hà Nội – 2018
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình, tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành nhất đến tập thể giáo viên trong và ngoài trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
đã hết lòng tận tình chỉ dạy, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học
tập tại trường trong thời gian qua. Sau hơn một năm theo học tại lớp Cao học
chuyên ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp - Khoa Sau Đại học Trường đại học Kiến trúc Hà Nội, tôi đã làm luận văn tốt nghiệp với đề tài:
“Nghiên cứu tính tải trọng gió lên nhà công nghiệp một tầng theo tiêu chuẩn
Mỹ, Châu Âu và Việt Nam”.
Có được kết quả này, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai thầy
giáo PGS.TS. Vũ Quốc Anh và TS. Phan Thanh Lượng - đã tận tình hướng dẫn
tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn, đồng thời tôi cũng xin chân thành
cảm ơn Phòng Sau đại học -Trường đại học Kiến trúc Hà Nội, cùng các bạn
đồng nghiệp đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến trong quá trình thực hiện luận
văn này.
Do năng lực và thời gian nghiên cứu có hạn nên luận văn không thể tránh
khỏi sai sót, tôi mong muốn nhận được sự góp ý, chỉ bảo của thầy cô và đồng
nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Hữu Thắng
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học
độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung
thực và có nguồn gốc rõ ràng.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Hữu Thắng
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
PHẦN MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
* Lý do chọn đề tài .................................................................................................. 1
* Mục đích nghiên cứu ............................................................................................ 2
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 2
* Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 2
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu............................................. 3
PHẦN NỘI DUNG ................................................................................................. 4
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ LÊN NHÀ
CÔNG NGHIỆP MỘT TẦNG THEO TIÊU CHUẨN MỸ, CHÂU ÂU VÀ VIỆT
NAM ....................................................................................................................... 4
1.1. Tổng quan về gió và tác động của gió lên công trình......................................... 4
1.1.1. Tổng quan về gió ........................................................................................... 4
1.1.2. Tác động của gió lên công trình xây dựng ...................................................... 6
1.2. Nguyên lý tính tải trọng gió theo các tiêu chuẩn thiết kế ................................... 8
1.2.1. Tải trọng gió theo TCVN 2737:1995 ............................................................. 8
1.2.2. Tải trọng gió theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 1991-1-4 ................................... 11
1.2.3. Tải trọng gió theo tiêu chuẩn Mỹ ASCE 7-10 .............................................. 26
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ LÊN NHÀ CÔNG
NGHIỆP MỘT TẦNG THEO TIÊU CHUẨN MỸ, CHÂU ÂU VÀ VIỆT NAM .. 33
2.1. Tính toán tải trọng gió lên nhà công nghiệp một tầng theo TCVN 2737:1995 . 33
2.2. Tính toán tải trọng gió lên nhà công nghiệp một tầng theo EN 1991-1-4 ......... 37
2.2.1. Gió tác động lên công trình dạng hình chữ nhật ........................................... 37
2.2.2. Hệ số khí động cho mái phẳng ..................................................................... 40
2.2.3. Hệ số khí động cho mái dốc một chiều......................................................... 42
2.2.4. Hệ số khí động cho mái dốc hai phía............................................................ 45
2.2.5. Hệ số khí động cho mái dốc bốn phía .......................................................... 48
2.2.6. Mái răng cưa ................................................................................................ 50
2.2.7. Mái hiên trang trí ......................................................................................... 51
2.2.8. Lực ma sát ................................................................................................... 57
2.2.9. Hệ số khí động cho mái vòm và chỏm cầu ................................................... 58
2.2.10. Nhận xét về tiêu chuẩn EN 1991-1-4 ......................................................... 59
2.3. Tính toán tải trọng gió lên nhà công nghiệp một tầng theo ASCE 7-10 ........... 60
2.3.1. Áp lực gió đơn vị ......................................................................................... 60
2.3.2. Áp lực gió tác dụng lên hệ kết cấu khung thép nhà công nghiệp theo ASCE 710. ......................................................................................................................... 62
2.3.3. Nhận xét về tiêu chuẩn ASCE 7-10 .............................................................. 65
2.4. Tổng hợp so sánh giữa các tiêu chuẩn ............................................................. 66
CHƯƠNG 3: VÍ DỤ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ LÊN NHÀ CÔNG NGHIỆP
MỘT TẦNG THEO QUY TRÌNH TÍNH TOÁN CỦA CÁC TIÊU CHUẨN ........ 68
3.1. Giả thiết các thông số đầu vào của công trình ................................................. 68
3.2. Tính toán tải trọng gió tác dụng vào công trình theo tiêu chuẩn TCVN
2737:1995 ............................................................................................................. 68
3.3. Tính toán tải trọng gió tác dụng vào công trình theo tiêu chuẩn EN 1991-1-4 . 70
3.4. Tính toán tải trọng gió tác dụng vào công trình theo tiêu chuẩn ASCE 7-10 ... 76
3.4.1. Tính áp lực gió đơn vị .................................................................................. 76
3.4.2. Tính áp lực gió tác dụng lên kết cấu............................................................. 76
3.5. Tính toán với công trình có chiều cao và nhịp thay đổi ................................... 80
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 81
KẾT LUẬN ........................................................................................................... 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 83
TIẾNG VIỆT......................................................................................................... 83
TIẾNG ANH ......................................................................................................... 84
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
Bảng 1. 1: Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt
Nam (daN/m2)[1]................................................................................................... 10
Bảng 1. 2: Phân chia dạng địa hình[20] ................................................................. 12
Bảng 1. 3: Áp lực gió tiêu chuẩn (W(20y,3”,B)) ứng với các vùng áp lực gió[3] ......... 14
Bảng 1. 4: Vận tốc gió tiêu chuẩn v(20y,3”,B) ứng với các vùng áp lực gió[7]............ 14
Bảng 1. 5: Giá trị vận tốc gió cơ bản vb tương ứng với các vùng áp lực gió trên lãnh
thổ Việt Nam [5] ................................................................................................... 15
Bảng 1. 6: Giá trị Cr(z) theo chiều cao và các dạng địa hình [20] ........................... 17
Bảng 1. 7: Giá trị Ce(z) theo chiều cao và các dạng địa hình[15]............................ 18
Bảng 1. 8: Áp lực gió tiêu chuẩn (qb) theo các vùng áp lực gió lãnh thổ Việt Nam 19
Bảng 1. 9: Phân loại tầm quan trọng của công trình[12]......................................... 26
Bảng 1. 10: Giá trị hệ số hướng gió Kd[17] ............................................................ 28
Bảng 1. 11: Hệ số tầm quan trọng I[17] ................................................................. 29
Bảng 1. 12: Các hệ số ảnh hưởng của địa hình[18] ................................................ 30
Bảng 1. 13: Hệ số vận tốc nén bề mặt Kh và Kz ..................................................... 30
Bảng 1. 14: Các thông số cho sự tăng tốc gió khi qua đồi núi, vách đứng .............. 32
Bảng 2. 1: Bảng chỉ dẫn xác định hệ số khí động với nhà công nghiệp 2 mái dốc [1]
.............................................................................................................................. 34
Bảng 2. 2: Hệ số k tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa
hình[1]................................................................................................................... 35
Bảng 2. 3: Hệ số khí động ngoài dọc các bức tường công trình hình chữ nhật........ 40
Bảng 2. 4: Hệ số khí động bên ngoài cho mái phẳng.............................................. 40
Bảng 2. 5: Hệ số khí động bên ngoài cho mái dốc một chiều hướng gió 00, 1800 ... 43
Bảng 2. 6: Hệ số khí động bên ngoài cho mái dốc một chiều hướng gió 900 .......... 45
Bảng 2. 7: Hệ số khí động bên ngoài cho mái dốc hai phía. ................................... 45
Bảng 2. 8: Hệ số khí động bên ngoài cho mái dốc nhiều phía. ............................... 49
Bảng 2. 9: Giá trị hệ số khí động cho mái hiên dốc một phía cp,net và cf ................. 54
Bảng 2. 10: Giá trị cho mái hiên dốc hai phía cp,net và cf ........................................ 55
Bảng 2. 11: Hệ số giảm các yếu tố ψmc cho mái hiên đơn nguyên. ......................... 57
Bảng 2. 12: Hệ số ma sát cho các loại cấu kiện ...................................................... 57
Bảng 2. 13: Giá trị các hệ số zg và α [10] ............................................................... 61
Bảng 2. 14: Hệ số áp lực bên ngoài, trường hợp gió thổi theo phương ngang nhà[17]
.............................................................................................................................. 63
Bảng 2. 15: Giá trị hệ số áp lực bên ngoài, trường hợp gió thổi theo phương dọc
nhà[17] .................................................................................................................. 63
Bảng 2. 16: Giá trị hệ số áp lực bên trong .............................................................. 64
Bảng 2. 17: Các nhóm phân dạng địa hình ............................................................. 66
Bảng 2. 18: Thông số xác định vận tốc gió cơ sở theo các tiêu chuẩn .................... 67
Bảng 3. 1: Tải trọng tác dụng khi gió thổi ngang nhà theo TCVN 2737:1995 ........ 69
Bảng 3. 2: Tải trọng tác dụng khi gió thổi dọc nhà theo TCVN 2737:1995 ............ 70
Bảng 3. 3: Tổng hợp tải trọng tác dụng lên mái, hướng gió 00, cpi = -0,3................ 73
Bảng 3. 4: Tổng hợp tải trọng tác dụng lên tường và cột, hướng gió 00, cpi = -0,3 .. 73
Bảng 3. 5: Tổng hợp tải trọng tác dụng lên mái, hướng gió 900, cpi = -0,3.............. 73
Bảng 3. 6: Tải trọng tác dụng lên tường và cột, hướng gió 900, cpi = -0,3 ............... 74
Bảng 3. 7: Tải trọng tác dụng khi gió thổi ngang nhà theo EN 1991-1-4 ................ 74
Bảng 3. 8: Tải trọng tác dụng khi gió thổi dọc nhà theo EN 1991-1-4 .................... 75
Bảng 3. 9: Hệ số áp lực ngoài GCpf và GCpi khi gió thổi ngang nhà ....................... 76
Bảng 3. 10: Tải trọng tác dụng lên khung khi gió thổi ngang nhà theo ASCE 7-10 77
Bảng 3. 11: Hệ số áp lực ngoài GCpf và GCpi khi gió thổi dọc nhà ......................... 78
Bảng 3. 12: Tải trọng tác dụng lên khung khi gió thổi dọc nhà (ASCE 7-10) ......... 78
Bảng 3. 13: So sánh nội lực chân cột( L=18m; H=9m) .......................................... 80
Bảng 3. 14: So sánh nội lực chân cột( L=12m; H=12m) ........................................ 80
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1. 1: Đồ thị liên hệ vận tốc trung bình trong các khoảng thời gian [3] ........... 15
Hình 1. 2: Áp lực trên bề mặt [20] ......................................................................... 20
Hình 1. 3: Các hình dạng cấu trúc thuộc phạm vi áp dụng công thức (1.23) ........... 23
Hình 2. 1: Các vùng chịu áp lực cục bộ trên mái[1] ............................................... 36
Hình 2. 2: Chiều cao tham chiếu theo h, b và đường profile của áp lực gió[20] ..... 38
Hình 2. 3: Sơ đồ phân khu cho nhà hình chữ nhật[20] ........................................... 39
Hình 2. 4: Sơ đồ phân khu cho mái phẳng[21]. ...................................................... 42
Hình 2. 5: Sơ đồ phân khu cho mái dốc một chiều[20] .......................................... 44
Hình 2. 6: Sơ đồ phân khu cho mái dốc hai phía[20] ............................................. 47
Hình 2. 7: Sơ đồ phân khu cho mái dốc bốn phía[20] ............................................ 50
Hình 2. 8: Sơ đồ phân khu cho mái răng cưa[20] ................................................... 51
Hình 2. 9: Luồng không khí di chuyển qua các mái hiên[21] ................................. 52
Hình 2. 10: Vị trí tập trung lực của mái hiên dốc một phía ..................................... 53
Hình 2. 11: Vị trí lực tập trung cho mái hiên dốc hai phía ...................................... 53
Hình 2. 12: Diện tích tham chiếu chịu ma sát do gió .............................................. 58
Hình 2. 13: Hệ số khí động bên ngoài cho mái vòm mặt bằng hình chữ nhật ......... 58
Hình 2. 14: Hệ số khí động bên ngoài cho chỏm cầu với mặt bằng hình tròn ......... 59
Hình 2. 15: Phân vùng áp lực gió lên hệ kết cấu, nhà 2 mái dốc, gió thổi theo
phương ngang nhà và dọc nhà. .............................................................................. 62
Hình 2. 16: Ảnh hưởng của vị trí ô mở đến hệ số áp lực bên trong......................... 64
Hình 3. 1: Sơ đồ tính khung ngang ........................................................................ 68
Hình 3. 2: Sơ đồ phân khu trường hợp gió thổi ngang nhà( trường hợp e d)........ 71
Hình 3. 3: Sơ đồ phân khu mái dốc hai phía, trường hợp gió thổi ngang nhà ......... 71
1
PHẦN MỞ ĐẦU
* Lý do chọn đề tài
Để đáp ứng nhu cầu của xã hội, nhiều công trình xây dựng được mọc
lên ở khắp mọi nơi, mọi miền trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Trong tính
toán thiết kế công trình, người thiết kế cần tính toán kỹ lưỡng các loại tải
trọng và tác động lên công trình, trong đó tải trọng do gió là một tải trọng tác
động quan trọng cần tính đến. Cho đến nay trên thế giới đã có rất nhiều công
trình nghiên cứu về gió bão và tác động của nó đến các công trình xây dựng,
đã có nhiều hội thảo quốc tế được tổ chức để bàn về vấn đề này.
Ở Việt Nam hiện nay, có nhiều dự án có sự tham gia của tư vấn thiết kế
nước ngoài. Việc xác định tải trọng tác động theo tiêu chuẩn Việt Nam hay
theo tiêu chuẩn nước ngoài để tính toán thiết kế sẽ dẫn đến cấu tạo khả năng
chịu lực của công trình khác nhau, ảnh hưởng đến dự toán khi đầu tư xây
dựng công trình. Cách tính toán tải trọng gió có đặc điểm là phải lấy số liệu
đầu vào ở từng nước, trong khi việc quy định và xử lý số liệu giữa các nước
không giống nhau. Khi thiết kế một công trình, các tiêu chuẩn đưa vào sử
dụng đòi hỏi sự liên quan chặt chẽ với nhau về vật liệu, tải trọng khi đưa vào
trong tính toán nghĩa là hệ thống tiêu chuẩn phải có tính đồng bộ cao. Việc
ban hành các tiêu chuẩn mới, mặc dù theo chủ trương thay thế dần dần hệ
thống tiêu chuẩn cũ nhưng việc tồn tại đồng thời các tiêu chuẩn theo các hệ
thống tiêu chuẩn thuộc các nước khác nhau đã gây ra những khó khăn nhất
định trong việc sử dụng, áp dụng trong thực tế.
Nhà công nghiệp một tầng là loại hình chiếm tỷ trọng lớn trong lĩnh
vực xây dựng kết cấu thép ở Việt Nam. Kiểu nhà này thường được sử dụng
cho các xưởng sản xuất, xí nghiệp, nhà kho công nghiệp... Kết cấu thép cho
phép vượt nhịp lớn, dễ dàng sửa đổi, tăng cường và mở rộng. Trong tính toán
tải trọng tác động lên nhà công nghiệp một tầng, cũng không thể bỏ qua tác
2
động của gió. Trong khuôn khổ luận văn, tác giả tập trung nghiên cứu quy
trình tính toán tải trọng gió lên nhà công nghiệp một tầng theo tiêu chuẩn Mỹ,
Châu Âu và Việt Nam. Các yếu tố chính cần lưu ý đến khi tính toán là:
- Số liệu đưa vào để tính toán như: thời gian lấy trung bình và chu kỳ
lặp của vận tốc gió cơ bản, điều kiện địa hình;
- Quy luật áp lực gió thay đổi theo độ cao và phụ thuộc vào độ nhám
địa hình;
- Các hệ số tổ hợp tải trọng, hệ số độ tin cậy.
* Mục đích nghiên cứu
Tìm hiểu phương pháp tính tải trọng gió lên nhà công nghiệp một tầng
theo tiêu chuẩn Mỹ, Châu Âu và Việt Nam. Áp dụng lên một công trình cụ
thể, từ đó đưa ra nhận xét về các kết quả thu được theo các tiêu chuẩn trên.
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 2737:1995),
Châu Âu (EN 1991-1-4), Mỹ (ASCE 7-10) và các quy chuẩn, tiêu chuẩn, quy
định chuyên ngành khác có liên quan.
- Phạm vi nghiên cứu: Trong luận văn chỉ nghiên cứu tính toán tải trọng
gió lên nhà công nghiệp một tầng theo TCVN 2737:1995 và các tiêu chuẩn
nước ngoài hay sử dụng ở Việt Nam, có thể phục vụ cho hướng soát xét
TCVN 2737:1995 sau này, đó là: tiêu chuẩn Châu Âu (EN 1991-1-4), và tiêu
chuẩn Mỹ (ASCE 7-10).
* Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: khảo sát bản chất lý thuyết của
các tiêu chuẩn, các tham số ảnh hưởng của tải trọng gió lên nhà công nghiệp
một tầng;
- Phương pháp nghiên cứu thực hành: từ việc áp dụng phương pháp xác
định tác động của tải trọng gió theo các tiêu chuẩn, tiến hành tính toán với
3
một công trình thực tế, từ đó phân tích, rút ra nhận xét.
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
- Về mặt lý thuyết: xác định được cách tính tải trọng gió lên nhà công
nghiệp một tầng theo tiêu chuẩn Mỹ ASCE 7-10; tiêu chuẩn Châu Âu EN
1991-1-4 và tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737:1995.
- Về mặt thực tiễn: đưa ra các kiến nghị cho việc áp dụng các tiêu
chuẩn này trong tính toán thiết kế thực tế các công trình nhà công nghiệp một
tầng ở Việt Nam cũng như các đề xuất cho công tác điều chỉnh, soát xét tiêu
chuẩn Việt Nam trong lĩnh vực này.
THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:
[email protected]
TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN
81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Luận văn tiến hành nghiên cứu tính toán tải trọng gió lên nhà công nghiệp
một tầng theo tiêu chuẩn Mỹ, Châu Âu và Việt Nam, qua đó có một số kết
luận sau:
- Khi vận dụng tiêu chuẩn Châu Âu, tiêu chuẩn Mỹ vào quy trình thiết
kế nhà công nghiệp ở Việt Nam, bắt đầu từ tính toán tải trọng, tính toán nội
lực đến kiểm tính các cấu kiện chính, sẽ gặp khá nhiều điểm khác biệt so với
TCVN, đặc biệt đối với tải trọng gió, sự khác biệt là rất rõ rệt.
- Nguyên tắc xác định tải trọng gió lên khung theo ASCE 7-2010 xét
nhiều trường hợp hơn so với TCVN 2737-1995. Người sử dụng có thể quy
đổi vận tốc gió theo hai hệ tiêu chuẩn nhưng không thể quy đổi hệ số khí
động. Cách xác định hệ số khí động theo ASCE 7-10 xét cả ảnh hưởng của
luồng gió đến toàn bộ không gian trong và ngoài nhà nên kết quả thu được chi
tiết và rõ ràng hơn TCVN 2737:1995.
- Định nghĩa, số lượng và cách phân chia dạng địa hình phụ thuộc điều
kiện tự nhiên và khí hậu của mỗi nước, nên chỉ có thể chọn địa hình tương đối
giống nhau giữa các tiêu chuẩn. Vận tốc gió cơ bản và chu kỳ lặp có sự khác
nhau giữa các tiêu chuẩn tùy thuộc vào điều kiện kỹ thuật cũng như số liệu
thống kê về khí tượng thủy văn của từng nước.
- Tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 và EN 1991-1-4 và ASCE 7-10 có sự
khác biệt về cách xử lý số liệu và quan điểm tính toán nên kết quả tính toán
tải trọng gió tác dụng vào công trình nhà công nghiệp một tầng theo các tiêu
chuẩn này sẽ có sự sai khác. Vì vậy, việc áp dụng tiêu chuẩn Mỹ và tiêu
chuẩn Châu Âu vào tính toán tải trọng công trình cùng với tiêu chuẩn Việt
Nam hiện hành cần phải được nghiên cứu, cân nhắc kỹ để đảm bảo tính đồng
bộ cho hệ thống các tiêu chuẩn.
82
KIẾN NGHỊ
- Sự sai lệch trong tính toán tải trọng gió theo các tiêu chuẩn đòi hỏi
người sử dụng cần áp dụng quy trình thiết kế đồng bộ theo một hệ thống tiêu
chuẩn từ lựa chọn sơ đồ kết cấu, xác định tải trọng, xác định nội lực, kiểm
tính khả năng chịu lực của các cấu kiện chịu lực để kết quả thu được có độ tin
cậy cao.
- Trong tiêu chuẩn TCVN 2739:1995 có 29 dạng công trình nhà công
nghiệp, tuy nhiên có những dạng mà tiêu chuẩn EN1991-1-4 có mà TCVN
không có ( nhà công nghiệp có 4 mái dốc). Cần bổ sung thêm các chỉ dẫn chi
tiết khi tính toán tác động gió lên mái nhà công nghiệp nhiều mái theo TCVN.
- Hiện nay, chúng ta chưa có điều kiện triển khai các nghiên cứu cơ bản
về tác động của gió, nhất là các nghiên cứu thực nghiệm để xác định quy luật
thay đổi hệ số độ cao, hệ số thay đổi xung áp lực động, ứng với các dạng địa
hình. Vì vậy, khi áp dụng các tiêu chuẩn nước ngoài ( tiêu chuẩn Mỹ, Châu
Âu...) vào Việt Nam chúng ta sẽ tuân thủ phương pháp tính toán trong tiêu
chuẩn gốc và thực hiện xử lý các số liệu đầu vào ứng với các điều kiện của
Việt Nam cho phù hợp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
1. Bộ Xây dựng (1995), Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737:1995 Tải trọng và
tác động - Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội.
2. Bộ Xây dựng (1999), Những kiến thức cơ bản về gió bão và tác động của
nó lên công trình, NXB Xây dựng, Hà Nội.
3. Bộ Xây dựng (2009), QCVN 02:2009/BXD Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia
số liệu tự nhiên dùng trong xây dựng của Việt Nam, NXB Xây dựng, Hà Nội.
4. Bộ Xây dựng (2012), Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5575:2012: Kết cấu thép
- Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội.
5. ThS.Nguyễn Mạnh Cường (2012), “Vận dụng EN 1991-1-4 để tính toán tải
trọng gió lên công trình xây dựng ở Việt Nam”, Tạp chí Khoa học Công nghệ
Xây dựng, (số 4/2012).
6. ThS.Nguyễn Mạnh Cường, ThS.Đỗ Hoàng Lâm, ThS.Nguyễn Hồng
Hải, TS.Đặng Sỹ Lân (2014), ”Tính toán tải trọng gió tác dụng lên hệ mặt
dựng kính theo tiêu chuẩn Việt Nam, Hoa Kỳ và Châu Âu”, Tạp chí Khoa
học công nghệ Xây dựng, (số 4/2014).
7. Ma Phúc Hiếu, Nguyễn Thị Thúy Quỳnh (2008), “Tính toán tải trọng gió
theo vận tốc gió trung bình trong 10 phút và chu kỳ lặp 50 năm”, Tuyển tập
báo cáo Hội nghị khoa học cán bộ trẻ lần thứ X Viện Khoa học Công nghệ
Xây dựng, Hà Nội.
8. GS.TSKH Nguyễn Văn Hợi, TS.Võ Thanh Lương (2007), Tính công trình
chịu tác dụng của tải trọng gió, Học Viện Kỹ Thuật Quân Sự, Hà Nội.
9. Ngô Tất Thành (2006), “Ảnh hưởng của địa hình đến áp lực gió”, Tạp chí
Khoa học Công nghệ Xây dựng, (số 3/2006).
10. ThS. Phạm Thị Ngọc Thu (2015), “ Sự sai khác trong tính toán tải trọng
gió tác dụng lên khung thép tiền chế theo tiêu chuẩn Việt Nam và Hoa Kỳ”,
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, (số 4/2015).
11. TS.Vũ Thành Trung, KS.Nguyễn Quỳnh Hoa (2013), “Đánh giá
profile vận tốc gió theo các tiêu chuẩn của một số nước”, Tạp chí Khoa
học công nghệ Xây dựng, (số 2/2013).
12. Phan Anh Tuấn (2012), Phương pháp tính tải trọng gió lên nhà thấp
tầng theo tiêu chuẩn ASCE 7-02, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại
học Xây dựng Hà Nội.
13. PGS.TS.Nguyễn Quang Viên (2005), Tác dụng của tải trọng gió lên công
trình, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội.
14. PGS.TS. Nguyễn Quang Viên, ThS.Phạm Văn Tư, ThS.Hoàng Văn
Quang (2011), Kết cấu thép nhà dân dụng và công nghiệp, Nhà xuất bản
Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
15. Viện Khí tượng Thủy văn, Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (2005),
Thuyết minh Phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam, Nhà xuất bản
Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
16. Nguyễn Thành Vinh (2015), So sánh quy trình tính toán tải trọng gió lên
nhà cao tầng theo tiêu chuẩn: Việt Nam, Châu Âu, Nga và Mỹ, Luận văn Thạc
sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội.
TIẾNG ANH
17. American Society of Civil Engineers (ASCE) (2010), ASCE 7-2010:
Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, New York.
18. Nguyen Dang Bich, Nguyen Vo Thong (2004), Modification of Wind
Pressure Formulas in Viet Nam, Institute for Building Science and
Technology.
19. European Committee for Standardization, EN 1990:2002: Eurocode Basis of structural design.
20. European Committee for Standardization, EN 1991-1-4:2005: Eurocode 1
- Actions on Structures, Part 1-4: General actions - Wind actions.
21. John D. Holmes (2001), Wind Loading of Structures, TJI Digital, Great
Bretain.