I. Tổng quan về tải trọng gió và nhà cao tầng
Tải trọng gió là yếu tố quan trọng trong thiết kế nhà cao tầng, đặc biệt là các công trình sử dụng kết cấu khung giằng. Luận án tiến sĩ này tập trung vào việc xác định tải trọng gió tác động lên các công trình cao tầng, đặc biệt là ở khu vực Đà Nẵng, nơi thường xuyên chịu ảnh hưởng của bão và gió mạnh. Kỹ thuật xây dựng hiện đại đòi hỏi các phương pháp tính toán chính xác để đảm bảo an toàn công trình.
1.1. Khái niệm và tác động của gió
Gió là hiện tượng tự nhiên có tác động lớn đến kết cấu công trình. Các yếu tố như vận tốc gió, hệ số khí động, và dạng địa hình ảnh hưởng trực tiếp đến tính toán tải trọng. Luận án phân tích các tham số này để xác định tải trọng gió chính xác hơn.
1.2. Phân tích các tiêu chuẩn quốc tế
Luận án so sánh các tiêu chuẩn quốc tế như ASCE/SEI 7-2010 và EN 1991-1-4 với TCVN 2737:1995 để đưa ra phương pháp tính toán phù hợp. Các tiêu chuẩn này cung cấp cơ sở lý thuyết để xác định áp lực gió và thành phần gió động.
II. Kết cấu khung giằng và tải trọng gió
Kết cấu khung giằng là hệ thống kết hợp giữa khung và vách, giúp phân bố tải trọng gió một cách hiệu quả. Luận án tập trung vào việc phân tích sự tương tác giữa khung và vách khi chịu tải trọng ngang. Phương pháp phân tích tải trọng được đề xuất nhằm tối ưu hóa thiết kế kết cấu.
2.1. Sự tương tác trong hệ khung giằng
Hệ kết cấu khung giằng chịu tải trọng ngang phân bố đều hoặc tam giác. Luận án sử dụng phương trình vi phân để mô tả chuyển vị ngang của kết cấu, từ đó xác định thành phần gió động.
2.2. Phương pháp tính toán gần đúng
Luận án đề xuất công thức gần đúng để tính thành phần gió động cho các công trình cao tầng. Công thức này dựa trên hệ số gió giật và được kiểm chứng qua các mô hình thực tế.
III. Ứng dụng thực tiễn và đánh giá
Luận án áp dụng các phương pháp tính toán vào các công trình thực tế tại Đà Nẵng, bao gồm Đà Nẵng Plaza và Cục Hải Quan TP Đà Nẵng. Kết quả cho thấy sự chính xác của các công thức đề xuất trong việc xác định tải trọng gió và an toàn công trình.
3.1. Khảo sát công trình thực tế
Các công trình được khảo sát có mặt bằng đối xứng và sử dụng kết cấu khung giằng. Luận án so sánh kết quả tính toán theo TCVN 2737:1995 và công thức đề xuất, cho thấy độ chính xác cao hơn.
3.2. Đánh giá sai số và kiến nghị
Luận án đánh giá sai số của các phương pháp tính toán và đưa ra kiến nghị cải tiến. Các công thức đề xuất được khuyến nghị áp dụng cho các công trình cao tầng có độ cứng và khối lượng không đổi theo chiều cao.
