Tài liệu So sánh tải trọng gió tác dụng lên ống khói bê tông cốt thép cho các tiêu chuẩn tcvn 2737 1995, gb50051 2013 và aci 307 08

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI NGUYỄN HẢI DIỆN SO SÁNH TẢI TRỌNG GIÓ TÁC DỤNG LÊN ỐNG KHÓI BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO CÁC TIÊU CHUẨN TCVN 2737:1995, GB 50051-2013 VÀ ACI 307-08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Hà Nội 2015 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI NGUYỄN HẢI DIỆN KHÓA: 2013-2015 SO SÁNH TẢI TRỌNG GIÓ TÁC DỤNG LÊN ỐNG KHÓI BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO CÁC TIÊU CHUẨN TCVN 2737:1995, GB 50051-2013 VÀ ACI 307-08 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 TS. NGUYỄN ĐẠI MINH Hà Nội - 2015 LỜI CẢM ƠN Trước hết tôi xin bày tỏ tình cảm biết ơn chân thành tới tất cả các thầy, cô trong khoa Sau đại học – Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội vì những chỉ dẫn và giúp đỡ trong quá trình học tập cũng như tiến hành làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn khoa học TS. Nguyễn Đại Minh – Phó Viện trưởng Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng/Bộ Xây dựng đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp hướng dẫn một cách khoa học, cũng như tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp tài liệu và động viên tôi trong quá trình hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Vũ Thành Trung – Phó Giám đốc Viện Chuyên ngành Kết cấu Công trình Xây dựng/Bộ Xây dựng, kiêm Trưởng Phòng Nghiên cứu Thí nghiệm gió đã chỉ dẫn cho tôi một cách tỉ mỉ trong quá trình làm luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp trong Phòng Nghiên cứu Thí nghiệm Động đất đã tạo mọi điều kiện để tôi có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình. Xin chân thành cảm ơn bố mẹ anh chị em đã luôn ở bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Hải Diện LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ 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 Hải Diện MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các ký hiệu Danh mục hình minh họa Danh mục bảng, biểu Trang MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài.........................................................................................................1 Mục tiêu, mục đích nghiên cứu...................................................................................2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...............................................................................3 Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ....................................................................3 NỘI DUNG Chương I: Tổng quan về ống khói bê tông cốt thép ..............................................4 1.1. Giới thiệu về ống khói bê tông cốt thép ...............................................................4 1.2. Tải trọng gió tác dụng lên ống khói BTCT..........................................................7 1.2.1 Tải trọng gió dọc hướng gió...............................................................................7 1.2.2 Tải trọng gió ngang hướng gió...........................................................................8 1.3. Nhận xét ...............................................................................................................9 Chương 2: Tải trọng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo các tiêu chuẩn TCVN 2737 : 1995, GB 50051 – 2013 và ACI 307 – 08........................................11 2.1. Tính toán theo tiêu chuẩn TCVN 2737 : 1995...................................................11 2.1.1. Dạng địa hình và vận tốc gió cơ sở .................................................................11 2.1.2. Thành phần tải trọng gió dọc hướng gió .........................................................11 2.1.3. Thành phần tải trọng gió ngang hướng gió .....................................................25 2.1.4. Tổ hợp tải trọng gió dọc và ngang hướng gió.................................................32 2.2. Tính toán theo tiêu chuẩn GB 50051 – 2013 .....................................................33 2.2.1. Dạng địa hình và vận tốc gió cơ sở .................................................................33 2.2.2. Thành phần tải trọng gió dọc hướng gió .........................................................33 2.2.3. Thành phần tải trọng gió ngang hướng gió .....................................................42 2.2.4. Tổ hợp tải trọng gió dọc và ngang hướng gió.................................................44 2.3. Tính toán theo tiêu chuẩn ACI 307 – 08 ............................................................45 2.3.1. Dạng địa hình và vận tốc gió cơ sở .................................................................45 2.3.2. Thành phần tải trọng gió dọc hướng gió .........................................................46 2.3.3. Thành phần tải trọng gió ngang hướng gió .....................................................48 2.3.4. Tổ hợp tải trọng gió dọc và ngang hướng gió.................................................52 2.4. Nhận xét .............................................................................................................52 Chương 3: Ví dụ tính toán tải trọng gió tác dụng lên ống khói BTCT..............55 3.1. Lựa chọn các thông số tính toán ống khói BTCT ..............................................55 3.2. Xác định chu kỳ dao động riêng của ống khói BTCT bằng phương pháp tính gần đúng và phần tử hữu hạn ....................................................................................59 3.2.1. Xác định chu kỳ dao động riêng theo TCVN 2737 : 1995 .............................59 3.2.2. Xác định chu kỳ dao động riêng theo GB 50051 – 2013................................61 3.2.3. Xác định chu kỳ dao động riêng theo ACI 307 – 08 ......................................61 3.2.4. Xác định chu kỳ dao động riêng bằng phương pháp phần tử hữu hạn ...........62 3.3. Tính toán theo tiêu chuẩn TCVN 2737 : 1995...................................................65 3.3.1. Dạng địa hình và vận tốc gió cơ sở .................................................................65 3.3.2. Thành phần tải trọng gió dọc hướng gió .........................................................65 3.3.3. Thành phần tải trọng gió ngang hướng gió .....................................................75 3.4. Tính toán theo tiêu chuẩn GB 50051 – 2013 .....................................................80 3.4.1. Dạng địa hình và vận tốc gió cơ sở .................................................................80 3.4.2. Thành phần tải trọng gió dọc hướng gió .........................................................80 3.4.3. Thành phần tải trọng gió ngang hướng gió .....................................................87 3.5. Tính toán theo tiêu chuẩn ACI 307 – 08 ............................................................89 3.5.1. Dạng địa hình và vận tốc gió cơ sở .................................................................89 3.5.2. Thành phần tải trọng gió dọc hướng gió .........................................................90 3.5.3. Thành phần tải trọng gió ngang hướng gió .....................................................96 3.6. Tổng hợp và so sánh tải trọng gió theo các tiêu chuẩn ....................................101 3.6.1. Tổng hợp tải trọng gió dọc và ngang hướng gió theo các tiêu chuẩn ...........101 3.6.2. So sánh tổ hợp tải trọng gió dọc và ngang hướng gió...................................102 3.6.3. So sánh tải trọng gió dọc hướng gió .............................................................103 3.6.4. So sánh tải trọng gió ngang hướng gió .........................................................105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................107 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt BTCT Cụm từ viết tắt Bê tông cốt thép DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu trong TCVN 2737 : 1995 Ký hiệu Nội dung E Mô đun đàn hồi của vật liệu J Bán kính quán tính của tiết diện cấu kiện W0 Giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam K(z) Hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao lấy theo TCVN 2737 : 1995 C Hệ số khí động Cx Hệ số khí động của kết cấu ống khói Z0 Cao trình quy ước để tính độ cao z γ Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió z Độ cao tại điểm trên công trình so với cao trình quy ước Z0 f1 Tần số của dao động riêng thứ nhất của công trình fs Tần số của dao động riêng thứ s của công trình fL Tần số giới hạn Wpj ζj Wj Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của áp lực gió tác động phần thứ j của công trình, trong trường hợp f1 > fL Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao tương ứng với phần thứ j của công trình Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên phần thứ j của công trình ν Hệ số tương quan không gian áp lực động ρ Chiều cao đón gió của công trình khi xác định ν χ Bề rộng đón gió của công trình khi xác định ν Wp(ji) Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của công trình với dạng dao động thứ i, trong trường hợp fs < fL < fs+1 Mj Khối lượng phần thứ j của công trình εi Độ giảm loga của dao động yji ψi WFj Dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần thứ j của công trình ứng với dạng dao động riêng thứ i Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể coi như không đổi Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của công trình khi chỉ xét đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió Sj Diện tích đón gió của phần thứ j của công trình H Độ cao đỉnh công trình Wid Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của áp lực gió tại độ cao z trong trường hợp f1 < fL và nhà nhiều tầng có mặt bằng đối xứng, độ cứng, khối lượng và bề rộng đón gió không đổi theo chiều cao Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió của dao động riêng thứ i r0 Bán kính quán tính tiết diện đáy ống khói F0 Diện tích tiết diện đáy ống khói g Gia tốc trọng trường q Trọng lượng thể tích của thân ống khói λi Hệ số ứng với dạng dao động thứ i Re Hệ số Reynolds V Vận tốc gió D Bề rộng đón gió PL(z,t) Lực ngang hướng gió tác dụng lên công trình ở độ cao z tại thời điểm t ρ(z) Mật độ không khí ở độ cao z µL(z) Hệ số lực ngang hướng gió ở độ cao z Sh Số Struhal fs Tần số tách xoáy V* Vận tốc gió giới hạn gây mất ổn định khí động khi kích động xoáy H1 Độ cao bắt đầu của khu vực cộng hưởng H2 Độ cao kết thúc của khu vực cộng hưởng 20 V3" Vận tốc gió cơ sở ở độ cao 10 m, là vận tốc gió trung bình khoảng thời Wpz gian 3 giây chu kỳ lặp 20 năm ∧ V t (z) Vận tốc gió 3 giây ở độ cao z (m) thuộc địa hình dạng t mt Số mũ tương ứng với địa hình dạng t ϕji, ϕki Dịch chuyển ngang tỉ đối của điểm j và k ứng với dao động thứ i * Vk Vận tốc gió tới hạn ở độ cao tương ứng với điểm k β Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng giả định của công trình Wtt Tải trọng tính toán của tải trọng gió Wa Tải trọng gió dọc hướng gió Wc Tải trọng gió ngang hướng gió Wac Tổ hợp tải trọng gió dọc và ngang hướng gió Ký hiệu trong GB 50051 – 2013 Ký hiệu Nội dung 50 V10' Vận tốc gió cơ sở là vận tốc trung bình thời gian 10 phút chu kỳ lặp 50 năm Wk Giá trị đặc trưng của tải trọng gió W0 Áp lực gió tiêu chuẩn βz Hệ số hiệu ứng động lực của tải trọng gió ở độ cao z µz Hệ số thay đổi áp lực gió theo độ cao µs Hệ số hình dạng công trình η Hệ số điều chỉnh µz với công trình xa bờ biển, hải đảo H Chiều cao đỉnh công trình d Đường kính thân ống khói ξ Hệ số phản ứng động ν Hệ số tương quan không gian của tải trọng gió ϕz Hệ số dạng dao động T1 Tần số của dạng dao động thứ nhất của công trình θv Hệ số điều chỉnh ν BH Bề rộng tại đỉnh mặt đón gió của công trình B0 Bề rộng tại đáy mặt đón gió của công trình D Đường kính ngoài tại một nữa chiều cao ống khói Vcr Vận tốc gió tới hạn St Số Strouhal VH Vận tốc tại đỉnh công trình H1 Chiều cao bắt đầu của vùng cộng hưởng H2 Chiều cao kết thúc của vùng cộng hưởng α Hệ số phụ thuộc vào dạng địa hình λj(Hi/H) Hệ số phụ thuộc vào tỉ số Hi/H S Tổ hợp tải trọng đặc trưng của gió dọc và ngang hướng gió SA Giá trị đặc trưng của tải trọng gió dọc hướng gió SA Giá trị đặc trưng của tải trọng gió ngang hướng gió Stt Tổ hợp tải trọng tính toán của gió dọc và ngang hướng gió Ký hiệu trong ACI 307 – 08 Ký hiệu Nội dung 50 V3" Vận tốc gió cơ sở là vận tốc trung bình trong khoảng thời gian 3 giây, chu kỳ lặp 50 năm W(z) Thành phần tải trọng gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói W ' (z) W(z) Thành phần động của tải trọng gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói Thành phần trung bình của tải trọng gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói z Độ cao ống khói so với mặt đất h Chiều cao đỉnh ống khói so với mặt đất d(h) Đường kính ngoài tại đỉnh ống khói d(z) Đường kính ngoài tại độ cao z của ống khói d(b) Đường kính trung bình của đường kính trong và ngoài ống khói tại đáy ống khói p(z) Áp lực gió của vận tốc gió trung bình trong 1 giờ tại độ cao z V(z) Vận tốc gió thiết kế trung bình trong 1 giờ tại độ cao z V Vận tốc gió cơ bản, đơn vị tính mph V(z cr ) Vận tốc gió trung bình trong 1 giờ tại độ cao z = (5/6)h V Giá trị vận tốc thay đổi trong khoảng ( 0,5 ÷ 1,3) .V(z cr ) Ssc Hệ số dạng dao động Vr Vân tốc gió kể đến hệ số tầm quan trong của công trình Kd Hệ số hướng của tải trọng gió Cdr Hệ số áp lực gió thay đổi theo chiều cao α Hệ số mũ phụ thuộc vào dạng địa hình b Hệ số phụ thuộc vào dạng địa hình M w (b) Mô men tại đáy ống khói của lực W(z) G w' Hệ số giật gió dọc hướng gió G Hệ số khuếch đại gió ngang hướng gió I Hệ số tầm quan trọng của công trình t(b) Chiều dày tại tiết diện đáy ống khói T(h) Chiều dày tại tiết diện đỉnh ống khói T1 Chu kỳ dao động riêng cơ bản thứ nhất của ống khói T2 Chu kỳ dao động riêng cơ bản thứ hai của ống khói ρck Khối lượng riêng của bê tông Eck Mô đun đàn hồi của bê tông Vcr1 Vận tốc gió tới hạn của dạng dao động riêng thứ nhất d(u) Đường kính trung bình ở phía trên một phần ba của ống khói ρa Trọng lượng riêng của không khí g Giá tốc trọng trường St Số Strouhal F1A Tham số của số Strouhal wt(u) Trọng lượng trung bình cho mỗi đơn vị chiều dài tại đỉnh của một phần ba ống khói ka Tham số cản khí động kao Tham số cản khối lượng của biên độ nhỏ Sp Tham số phổ βs Phần tắt dần của miền tới hạn của tải trọng gió ngang hướng gió βs Hệ số cản khí động B Dải tham số bề rộng L Hệ số tương quan chiều dài CE Hệ số hiệu quả Ma Giá trị mô men đáy lớn nhất của tải trọng gió ngang hướng gió Walong Giá trị tải trọng gió dọc hướng gió Walong = W(z) Walong Giá trị tải trọng gió ngang hướng gió DANH MỤC HÌNH MINH HỌA Số hiệu hình Tên hình Trang Hình 1.1 Tổng hợp các công trình cao trên thế giới năm 2009 1 Hình 1.2 Tổng hợp các công trình ống khói của Vương Quốc Anh 2 Hình 1.3 Một số hình ảnh ống khói tại Việt Nam 3 Hình 1.4 Các thành phần áp lực gió tác dụng lên ống khói 4 Hình 2.1 Xác định mặt cao trình Z0 khi 0,3 < i < 2 11 Hình 2.2 Xác định mặt cao trình Z0 khi i ≥ 2 11 Hình 2.3 Chỉ dẫn xác định hệ số khí động của công trình có mặt xung quanh hình trụ tròn (bể chứa, ống khói…) 13 Hình 2.4 Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan ν 17 Hình 2.5 Hệ số động lực ξ 19 Hình 2.6 Biểu đồ xác định λi 23 Hình 2.7 Quan hệ thực nghiệm Re và µL của kết cấu ống tròn 25 Hình 2.8 Các phạm vi tác dụng của lực ngang hướng gió lên công trình 27 Hình 2.9 Hệ số µs phân bổ xung quanh bề mặt ống khói 34 Hình 2.10 Hệ số µs tính cho toàn bộ ống khói 35 Hình 2.11 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Quy đổi vận tốc gió với thời gian trung bình khác nhau Mô hình phân tích ống khói BTCT bằng phần mềm Etabs Áp lực gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo độ cao với chu kỳ lặp 50 năm Áp lực tính toán của gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo độ cao 50 60 100 101 DANH MỤC BẢNG, BIỂU Số hiệu bảng Bảng 2.1 Bảng 2.2 Tên bảng Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam Bảng hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình Trang 9 11 Bảng 2.3 Hệ số k 13 Bảng 2.4 Xác định λe 14 Bảng 2.5 Giá trị giới hạn dao động của tần số riêng fL 15 Bảng 2.6 Hệ số áp lực động của tải trọng gió ζ 16 Bảng 2.7 Các tham số ρ và χ 17 Hệ số tương quan không gian ν1 khi xét đến tương Bảng 2.8 quan xung vận tốc gió theo chiều cao công trình và bề rộng đón gió, phụ thuộc vào ρ và χ 18 Bảng 2.9 Số Struhal cho một số dạng mặt cắt 26 Bảng 2.10 Độ cao Gradient và hệ số mt 28 Bảng 2.11 Hệ số β theo thời gian sử dụng giả định của công trình 30 Bảng 2.12 Phân cấp mức độ an toàn của ống khói 32 Bảng 2.13 Bảng tra hệ số µz 33 Bảng 2.14 Bảng tra hệ số µs phân bổ xung quanh ống khói 34 Bảng 2.15 Bảng tra hệ số µs cho toàn bộ ống khói 35 Bảng 2.16 Bảng tra hệ số ξ 36 Bảng 2.17 Hệ số tương quan không gian ν 37 Bảng 2.18 Hệ số điều chỉnh θv 37 Bảng 2.19 Hệ số dạng dao động ϕz với kết cấu cao 38 Bảng 2.20 Hệ số dạng dao động ϕz với dạng dao động đầu tiên của kết cấu cao 39 Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 2.21 Hệ số λj 41 Bảng 2.22 Hệ số α và b 44 Bảng 2.23 Hệ số chuyển đổi vận tốc gió từ chu kỳ lặp 50 năm sang các chu kỳ lặp khác 51 Bảng 3.1 Thông số hình học của ống dẫn khí 55 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Kết quả chu kỳ dao động theo phân tích phần mềm Etabs So sánh chu kỳ dao động khi tính toán băng công thức thực nghiệm và phân tích phần mềm Etabs 61 61 Bảng 3.4 Hệ số k 63 Bảng 3.5 Giá trị tiêu chuẩn gió tĩnh tác dụng lên ống khói BTCT theo TCVN 2737 : 1995 64 Bảng 3.6 Giá trị WFj 66 Bảng 3.7 Giá trị Bảng 3.8 Giá trị n ∑ (y ji WFj ) j=1 67 n Bảng 3.9 Bảng 3.10 ∑ (y2 .M j ) ji j=1 Giá trị tải trọng gió động tác dụng lên ống khói BTCT theo TCVN 2737 : 1995 Giá trị tải trọng gió dọc hướng gió tác dụng ống khói BTCT theo TCVN 2737 : 1995 69 70 72 l2 ∑ Vk*2 .Dk .µLk .ϕki Bảng 3.11 Giá trị Bảng 3.12 Giá trị tải trọng gió ngang hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo TCVN 2737 : 1995 77 Bảng 3.13 Hệ số µz 78 Bảng 3.14 Hệ số ν 80 Bảng 3.15 Hệ số ϕz 81 Bảng 3.16 Hệ số βz 82 k =l1 75 Số hiệu bảng Bảng 3.17 Bảng 3.18 Bảng 3.19 Tên bảng Giá trị đặc trưng tải trọng gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo GB 50051- 2013 Giá trị tính toán tải trọng gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo GB 50051 – 2013 Giá trị đặc trưng tải trọng gió ngang hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo GB 50051 - 2013 Trang 83 84 85 Bảng 3.20 Quy đổi thông số hình học công trình 87 Bảng 3.21 Giá trị W(z) (Ib/ft) 90 Bảng 3.22 Giá trị mô men đáy của các mức sàn (Ib/ft) 91 Bảng 3.23 Giá trị W ' (z) 92 Bảng 3.24 Bảng 3.25 Bảng 3.26 Bảng 3.27 Bảng 3.28 Bảng 3.29 Bảng 3.30 Bảng 3.31 Bảng 3.32 Giá trị tải trọng gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo ACI 307 – 08 Giá trị tải trọng gió ngang hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo ACI 307 – 08 Tổng hợp giá trị lực cắt đáy và mô men đáy của tải trọng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo TCVN 2737 : 1995 Tổng hợp giá trị lực cắt đáy và mô men đáy của tải trọng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo GB 50051 – 2013 Tổng hợp giá trị lực cắt đáy và mô men đáy của tải trọng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo ACI 307 – 08 So sánh giá trị tổ hợp tải trọng gió dọc và ngang hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo các tiêu chuẩn với chu kỳ lặp 50 năm So sánh giá trị tổ hợp tải trọng tính toán của gió dọc và ngang hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo các tiêu chuẩn So sánh giá trị tải trọng gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo các tiêu chuẩn với chu kỳ lặp 50 năm So sánh giá trị tải trọng tính toán của gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo các tiêu chuẩn 93 97 98 98 98 100 101 101 102 Số hiệu bảng Bảng 3.33 Bảng 3.34 Tên bảng So sánh giá trị tải trọng gió ngang hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo các tiêu chuẩn với chu kỳ lặp 50 năm So sánh giá trị tải trọng tính toán của gió dọc hướng gió tác dụng lên ống khói BTCT theo các tiêu chuẩn Trang 104 104 1 MỞ ĐẦU Sự cần thiết của đề tài Thông thường, công nghiệp hóa và hiện đại hóa là một giai đoạn phải trải qua để đưa một quốc gia đang phát triển trở thành một quốc gia phát triển. Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, dự kiến đến năm 2020 sẽ trở thành một nước công nghiệp. Trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa đòi hỏi phải xây dựng các công trình công nghiệp, các công trình giao thông và các công trình hạ tầng kỹ thuật khác, trong đó có các nhà máy công nghệ cao, nhà máy hóa chất, tổ hợp lọc dầu, nhà máy luyện cán thép, nhà máy điện, nhà máy xi măng v.v. Trong các nhà máy nhiệt điện, xi măng, luyện thép… thường có các ống khói cao, các ống khói này có chức năng trao đổi nhiệt và thoát khí thải đã được lọc ra môi trường. Tại các nhà máy nhiệt điện công suất lớn như: nhiệt điện Phả Lại, Uông Bí, Vĩnh Tân 2 các ống khói có thể cao từ 100 - 200 m, được làm bằng kết cấu thép hay bê tông cốt thép (BTCT). Trong các loại ống khói thì ống khói BTCT có tổng trọng lượng lớn hơn so với ống khói thép. Vì vậy, các móng của ống khói BTCT thường lớn, có thể là móng nông hoặc móng cọc tùy theo điều kiện địa chất ở khu vực xây dựng, cọc không bị nhổ hay không có ứng suất âm (kéo) trong đất nền ở dưới đáy móng nông dưới tác dụng của tải trọng gió. Ngoài ra, ống khói BTCT còn có độ cứng và tính ổn định tốt hơn so với ống khói thép là kết cấu dễ bị mất ổn khí động dưới tác dụng của tải trọng gió; Với điều kiện kỹ thuật và tay nghề công nhân như ở nước ta thì công nghệ thi công ống khói BTCT bằng ván khuôn trượt thường dễ dàng hơn việc chế tạo và lắp đặt ống khói thép. Việc bảo trì và chống ăn mòn của ống khói BTCT cũng đỡ tốn kém hơn so với ống khói thép. Mặc dù vậy, ống khói BTCT cao từ 100 m trở lên vẫn được xem là kết cấu nhạy cảm với tải trọng gió. Do vậy, ở một số nước như Trung Quốc, Mỹ có tiêu chuẩn