May 2021

Link tải tài liệu: LINK

1.1. MỞ ĐẦU

Để hiểu được các vần đề khác nhau về tải trọng gió yêu cầu bạn đọc phải có hiểu biết trước về các tải trọng gió ASCE 7-05 các so sánh dười đây đề dựa theo gốc của ASCE 7-05

• ASCE 7-05 sử dụng duy nhất một bản đồ gió cho Hoa Kỳ. Và công thức tính áp lực cơ bản ( q velocity pressure) có bao gồm hệ số tầm quan trọng công trình ( I imptortance factor), áp lực cơ bản ở đây là đang tính gió tiêu chuẩn (service wind load) \displaystyle {{q}_{h}}=0.613\times {{K}_{z}}\times {{K}_{{zt}}}\times {{K}_{d}}\times {{V}^{2}}\times I(N/{{m}^{2}})(m/s)  (mặt định tốc độ gió tính toán trong tiêu chuẩn ASCE 7-05 là (50 năm đo trong 3s) (50 year 3 sercond gust)

• ASCE 7-10 sử dụng ba bản đồ gió cho Hoa kỳ các bản đồ dựa vào các cấp nhà lúc này công thức tiêu sẻ bỏ hệ số tầm quan trọng công trình và gió sẻ có vòng lặp lớn hơn và nếu cấp nhà càng lớn thì gió sẻ càng lớn \displaystyle {{q}_{h}}=0.613\times {{K}_{z}}\times {{K}_{{zt}}}\times {{K}_{d}}\times {{V}^{2}}\times I(N/{{m}^{2}})(m/s) lúc này tải trọng gió sẻ là tải trọng gió tính toán (factored wind load)

• ASCE 7-16 lúc này sử dụng phương pháp tính giống như ASCE 7-10 có cập nhật cấp nhà cho các cấp nhà III và IV và sử dụng lại gió 50 year

1.2. Phân biệt directional procedure và envolope procedure

Cần phân biệt một điểm trong phương pháp phân tích (analytical method) thì phương pháp này tiêu chuẩn đưa ra hai quy trình đó là quy trình hướng gió (directional procedure) và quy trình tổng hợp (envelope procedure)

1.2.1. Quy trình hướng gió (directional procedure)

Quy trình hướng gió (directional procedure) là quy trình cũ và sử dụng từ 1972. Lúc này mỗi hướng sẻ có môt biểu đồ gió khác nhau lúc này hệ số khí động áp lực mặt ngoài {{C}_{p}}là tách biệt với hệ số gió giật G (gust factor). Hệ số {{C}_{p}}là khác nhau cho các mặt đón gió (windward face), khuất gió (leeward face) và tường hông (sidewall faces). Các hệ số này được dựa test hầm gió tuy nhiên chỉ được test ở một hướng nhất định vì chỉ đúng thực tế ở một số trường hợp nhất định

 “The “Directional Procedure” is a function of the wind direction with different C_p values for
the windward face, leeward face, side faces, and roof”

1.2.2. Quy trình tổng hợp (bao) (envelope procedure)

Quy trình tổng hợp (envelope procedure) hoàn toàn khác so với quy trình trên. Lúc này hường gió không còn quan trọng. Quy trình này áp dụng các hệ số áp lực mặt ngoài được test tài ở tất cả các hướng gió khác nhau lúc này quy trình này sẻ cho một các hệ số khí động áp lực ngoài giả định (pseudo external pressure coefficients).

Hệ số áp lực giả định (The pseudo pressures) sẻ tính toán sau dựa theo quan trắc các ứng xử quan trọng của kết cấu như (uplift, horizontal shear, bending moment…)

Một điều quan trọng nữa hệ số khí động áp lực ngoài giả định (pseudo external pressure coefficients) được chọn từ các ứng xử lớn nhất của hệ kết cấu nên đây có thể hiểu là phương pháp tổng hợp (bao) hoặc có thể hiểu là quy trình nhằm chọn ra áp lực lực gió lớn nhất từ tất các hướng gió tác động lên công trình

Một khác biệt lớn nhất so với quy trình trên là hệ số khí động áp lực ngoài giả định (pseudo external pressure coefficients) {{C}_{{pf}}}đã được nhân hệ số gió giật Gust G lúc này chỉ cần xác định G{{C}_{{pf}}} dựa vào các vùng áp lực tác dụng vào công trình

So với quy trình trên thì phương pháp này phức tạp hơn

“The “Envelope Procedure” is not a function of wind direction and uses an envelope approach that is
inclusive of maximum values among all possible wind directions”

Trong nhiều trường hợp ta phải thiết kế các kết cấu đã được thiết kế lâu rồi ví dụ từ năm 2000 hay trước đó.Chúng ta có để ý thấy rằng gió chúng của công trình cũ trước đây thường có vận tốc gió nhỏ hơn với vận tốc  gió các tiêu chuẩn hiện hành hay ko ?

Nếu rơi vào trường hợp trên thì sẻ khá cần thiết nếu như hiểu rỏ sự khác nhau này.

Gió Fastest-mile (Fastest-Mile Wind speed)  là gió rất phổ biến trong các tiêu chuẩn ASCE-93 đổ về trước hay thập niên 80 vậy gió Fastet-mile là cái gì ?

1.1. Định nghĩa gió Fastest-mile

Các tiêu chuẩn cũ ASCE 7-88, AISI A58, UBC 97 đều sử dụng vận tốc là vận tốc Fastet-mile. Gió Fastet-mile được định nghĩa như sau (song ngữ nhé)

“The wind speed corresponding to the whole mile of wind movement that has passed by the 1 mile contact anemometer in the least amount of time.” US-EPA AP-42

Rất khó dịch =(

“Gió Fastet-mile là vận tốc tương ứng với toàn bộ dặm chuyển động của gió khi gió đi qua và tiếp xúc với anemometer trong một khoảng thời gian nhất định”

 Thật tình mà nói đã đọc câu này rất nhiều lần nói chũng là ko hiểu nổi và tường tận nó tuy nhiên sẻ trình bày theo kiểu dẫn gian và vắn tắt như sau:

Tích phân một loạt các khoảng thời gian đo gió (timeseries) từ khoảng thời gian 0 đến một giá trị thời gian t khác, trong một  khoảng cách ( đơn vị mile) nhất định.

Hay nói dể hiểu hơn đó là vận tốc mà gió đi được trong một khoảng thời gian nhất định với khoảng cách nào đó. Gió fastest mile chính là giá trị lớn nhất trong toàn bộ các giá trị trong thời gian nhất định từ 0 đến t đó (ở đây hiểu sâu hơn là gió tốn ít thời gian nhất để đi được khoảng cách ( miles) nhất định nào đó ). Nếu gió đo trong 1 mile thì sẻ 1 mile/t. Lưu ý gió Fastest miles cũng đo với chu kỳ vòng lặp 50 năm