Tải trọng gió gồm 2 thành phần : thành phần tĩnh và thành phần động. Giá trị của tải trọng gió phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều cao công trình, dạng địa hình, hình dạng mặt bằng…Trong phạm vi bài viết này, giới thiệu cách tính tải trọng gió có xét đến đầy đủ các yếu tố tác động lên nhà cao tầng có mặt đón gió hình chữ nhật.

1. Thành phần tĩnh của tải trọng gió:

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W0 có độ cao Z so với mốc chuẩn xác định theo công thức:

W = W0.k.c

Trong đó:

W0 – giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng (Bảng4.TCVN 2737:1995)

k – hệ số  tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao (Bảng 5.TCVN 2737:1995)

c – hệ số khi động (Bảng 6.TCVN 2737:1995)

(Đối với nhà cao tầng mặt đón gió hình chữ nhật, nếu thành phần gió tĩnh gán vào dầm biên dưới dạng tải phân bố đều/chiều dài thì hệ số cđẩy = 0.8; chút = 0.6. Trường hợp gán tải dưới dạng lực tập trung vào tâm hình học của công trình thì lấy c = 1.4).

2. Thành phần động tải trọng gió

* Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j dạng dao động thứ i được xác định theo công thức :

Wp(ij) = Mj.xi.yi. yji

Trong đó :

Mj :Khối lượng tầng thứ j (Bảng “Center mass Rigidity” xuất ra từ ETABS)

xi :Hệ số động lực ứng với tầng thứ j

yi :Hệ số ứng với dạng dao động thứ i

yji :Dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm tầng thứ j ứng với dạng dao động thứ i (Bảng “Building Modes” xuất ra từ ETABS)

            * Cách xác định hệ số động lực xi :

– Hệ số động lực được xác định bằng cách tra theo biểu đồ hình 2 (TCXD 229:1999), phụ thuộc vào thông số ei và độ giảm lôga của dao động :

Trong đó :

W0 : Giá trị tiêu chuẩn của áp lực gió tính bằng N/m2

fi :Tần số dao động riêng thứ i (Hz).

            *Cách xác định hệ số yi :

– Hệ số yi được xác định theo công thức sau:

– WFj : Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j của công trình, ứng với các dạng dao động khác nhau khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió.

WFj = Wj.zi.Sj.u

Trong đó:

Wj : Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh áp lực gió, tác dụng lên phần thứ j của công trình

 zj : Hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình, không thứ nguyên lấy theo Bảng 8 TCVN 2737:1995

 u : Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động khác nhau của công trình. Khi tính toán với dạng dao động thứ nhất u = u1. Đối với các dạng dao động còn lại u = 1.

-Hệ số u1 được xác định theo Bảng 10. TCVN 2737:1995 phụ thuộc vào các tham số cr.

Tham số cr xác định theo Bảng 11.TCVN 2737:1995.

            * Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j dạng dao động thứ i được xác định theo công thức :

Trong đó:

     g : Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2

     b : Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian sử dụng giả định của công trình. Xác định theo Bảng 12 TCVN 2737:1995

Các công trình có tần số fS< fL cần tính toán động lực có kể đến s dạng dao động đầu tiên, s được xác định từ điều kiện:   f< f< fS+1 .

Trong đó: fL là tần số giới hạn của công trình phụ thuộc vào loại công trình xác định theo Bảng 9.TCVN 2737:1995.

Tagged on: