Đề xuất cách tính tải trọng gió theo TCVN 2737-1995 cho công trình có hình dạng phức tạp

Bài viết mô tả phương pháp xác định hệ số áp lực gió lên các công trình có hình dạng phức tạp. Mô phỏng hầm gió bằng Robot Structural Analysis Professional và Flow Design cũng như phân tích dựa trên TCVN 2737-1995, EN 1991-1-4 và ASCE 7-05 được thực hiện trên một số công trình có hình dạng phức tạp điển hình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề xuất cách tính tải trọng gió theo TCVN 2737-1995 cho công trình có hình dạng phức tạpGiải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa họcĐỀ XUẤT CÁCH TÍNH TẢI TRỌNG GIÓ THEO TCVN 2737-1995 CHO CÔNG TRÌNH CÓ HÌNH DẠNG PHỨC TẠP Đặng Sĩ Khiêm*, Nguyễn Việt Khánh, Lê Ích Trọng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: dangsikhiem@gmail.com TÓM TẮTBài báo mô tả phương pháp xác định hệ số áp lực gió lên các công trình có hìnhdạng phức tạp. Mô phỏng hầm gió bằng Robot Structural Analysis Professionalvà Flow Design cũng như phân tích dựa trên TCVN 2737-1995, EN 1991-1-4 vàASCE 7-05 được thực hiện trên một số công trình có hình dạng phức tạp điểnhình. Kết quả của thí nghiệm hầm gió cho công trình “MR&S” đã được sử dụngđể xác minh kết quả phân tích này. Bên cạnh đó, việc mô phỏng hầm gió sử dụngcác phần mềm thương mại để xác định hệ số áp lực gió cho công trình có hìnhdạng phức tạp là khả thi và hiệu quả.Từ khóa: Hệ số áp lực gió, hệ số khí động; mô phỏng áp lực gió; mô phỏng thínghiệm hầm gió; ống thổi khí động. AN APPROACH IN DETERMINATION OF WIND LOAD FOR IRREGULAR SHAPED BUILDING ACCORDING TO VIETNAMESE STANDARD 2737-1995 Dang Si Khiem*, Nguyen Viet Khanh, Le Ich Trong Ho Chi Minh City University of Technology and Education *Corresponding Author: dangsikhiem@gmail.com ABSTRACTThe article described an approach in determination of the pressure coefficient onirregular shaped buildings. The wind tunnel simulation on Robot StructuralAnalysis Professional and Flow Design software as well as analytical methodaccording to TCVN 2737-1995, EN 1991-1-4 and ASCE 7-05 are performed inseveral of typical irregular shaped buildings. The results of wind tunnel for“MR&S” project were used for verifying it. Therefore, the use of wind tunnelsimulation on commercial software to determine the wind pressure coefficient forirregular shaped buildings is perfectly useful.Keywords: Pressure coefficient, wind load simulation, wind tunnel, wind tunnelsimulation experiment.TỔNG QUAN vuông góc theo TCVN 2737-1995.Trong nhiều năm qua, thực tế cho thấy Thế nhưng, liệu việc áp dụng TCVNcác công trình nhà cao tầng đòi hỏi độ 2737-1995 cho các công trình có hìnhtin cậy ngày càng cao đối với quy trình dạng phức tạp có hiệu quả và khả thi,tính tóa n và thiết kế tải trọng gió. Việc trong khi hệ số khí động dường nhưlựa chọn hệ số khí động ảnh hưởng rất phụ thuộc vào sự khuếch đại gió tại bềlớn đến tải trọng gió tác động lên nhà mặt công trình.cao tầng, đặc biệt là công trình có hình Xuất phát từ những yêu cầu thực tế vàdạng phức tạp. Để tính tóa n hệ số này, kế thừa các kết quả đạt được của cácngười ta sử dụng phương pháp chiếu nhà nghiên cứu trong nước và trên thế 588Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa họcgiới, các tác giả nghiên cứu đề xuất Robot Structural Analysis Professionalmột giải pháp mới “sử dụng phần mềm (RSAP) và Flow Design (FD) để môđể mô phỏng tải trọng gió qua mô hình phỏng các dòng khí đặc trưng choống thổi khí động” để xác định hệ số cường độ gió của vùng địa hình đượcáp lực gió. Bằng cách xây dựng mô xét tác dụng lên công trình.hình tính gió sử dụng phần mềm Robot Ngoài ra, các tác giả còn kiểm chứngStructural Analysis Professional và và đối chiếu áp lực gió tác dụng vào bềFlow Design. Tải trọng gió được mô mặt công trình giữa mô phỏng phầnphỏng qua mô hình ống thổi khí động mềm với thực tiễn, từ đó đưa ra cáchtrên phần mềm sẽ được thể hiện, từ đó tính hệ số khí động c và đề xuất thôngmô hình có thể dự báo được đối tượng qua công trình thực tế “MR&S”.chính là tải trọng gió cho công trình.Phương pháp này có thể dự báo được KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNđộ chính xác của TCVN 2737-1995 về Áp lực gió tác dụng lên công trình cótải trọng gió tác động lên công trình hình dạng đơn giảnnhà cao tầng có hình dạng phức tạp. Công trình được mô hình và thực hiệnKết quả thu được từ nghiên cứu là cơ quá trình mô phỏng thí nghiệm dựasở để áp dụng thiết kế tải trọng gió cho trên phần mềm Robot Structuraldự án thực tế “MR&S”. Analysis Professional với cùng kích thước tỷ lệ thực, profile vận tốc gió,PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU vận tốc gió cơ sở, độ cao gradient địaPhương pháp giải tích: Các tác giả sử hình v.v.dụng cách thức tính tóa n được đề cập Giá trị áp lực gió thu được tương đồngđến trong TCVN 2737-1995, ASCE 7- với kết quả tính tóa n giải tích theo05, EN 1991-1-4 để xác định giá trị áp TCVN 2737-1995 và EN 1991-1-4lực gió cho các công trình có hình dạng (Hình 1). Cho thấy độ tin cậy từ phầnđơn giản và phức tạp. mềm so với tính tóa n giải tích theo tiêuPhương pháp số: Sử dụng phần mềm chuẩn quy định. Hình 1. Giá trị áp lực gió theo tiêu chuẩn và phần mềm cho công trình có hình dạng đơn giản 589Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa họcÁp lực gió tác dụng lên công trình có khác nhau.hình dạng phức tạp Công trình có dạng chữ H (cùng kíchCác tác giả đề xuất một công trình có thước đón gió với công trình có hìnhhình dạng phức tạp về mặt bằng, mặt dạng đơn giản 30x30x36m) làm ví dụđứng và tiến ...