Phương pháp tính kết cấu trọng tải gió cho vách mặt dựng nhôm kính, mái kết cấu khung thép.
Công ty Minh An Nhà thầu chuyên nghiệp về hạng mục: cửa nhôm kính, mái sảnh kính kết cấu khung thép, inox, vách mặt dựng nhôm kính, cửa tự động, vách ngăn…
Ngày nay các công trình xây dựng ngày càng cao và lớn nên việc tính toán trọng tải gió bão là hết sức cần thiết, ngay từ khâu khảo sát thiết kế để đưa sản phẩm vào công trình sử dụng.
Các kỹ sư thiết kế kết cấu phải tính toán được cơ bản lực gió tác động lên hệ vách nhôm kính, vách mặt dựng, mái sảnh kính, kết cấu thép.
Sau đây công ty Minh An xin gửi đến quý Khách bảng thuyết minh mô phỏng 1 công trình được tính toán lực tác động gió:
CACULATION REPORT
- CĂN CỨ THIẾT KẾ/ BASIC OF DESIGN
Căn cứ vào các tiêu chuẩn và tài liệu sau/ Technical standards:
– TCVN 5575 – 2012 Kết cấu thép – Tiêu chẩn thiết kế / TCVN5575-2012 Steel structure – Design standard
– TCXDVN 330:2004 về nhôm hợp kim định hình dùng trong xây dựng/ TCXDVN 330: 2004 aluminum alloys used in construction
– TCVN 7455:2013 về Kính xây dựng – Kính phẳng tôi nhiệt/ TCVN 7455: 2013 Construction glass – Tempered glass
– TCVN 7364-2:2018 về Kính xây dựng – Kính dán nhiều lớp và kính dán an toàn nhiều lớp/ TCVN 7364-2:2018 glass in building- Laminated glass and and laminate safety glass.
– TCVN 2737 – 1995 Tải trọng và tác động/ TCVN2737-1995 Loads and effects. Design standard.
– Bản vẽ kiến trúc/ Architect drawings.
– Báo cáo khảo sát địa công trình / Geological Survey document.
– Các tiêu chuẩn và quy chuẩn xây dựng hiện hành khác/ And the other standards of construction specialty.
- VẬT LIỆU CHÍNH/ MATERIAL
| MATERIAL SPECIFICATIONS | ||
| Material | Grade | Capacity |
| Steel | SS400 | Fy = 24.5kN/cm2 Fu = 40 kN/cm2 |
| Laminate safety glass | Compression strength 10 kN /cm2 Tensile strength 2.5 kN /cm2 | |
| Alumium alloys
| ASTM 6063-T5 | Fy = 14.5 kN/cm2 Fu = 18.6 kN/cm2 E=7025 kN/cm2 |
1. Tính lực tác động gió lên mái kính kết cấu khung thép:(TCVN2737-1995)
- Kiểm tra mái canopy kính/ Glass canopy calculation report
- Tải trọng gió/ Wind load: TCVN2737-1995
– Địa điểm xây dựng công trình/ (Location of building:) :KCN Quang Châu- Việt Yên- Bắc Giang
– Vùng gió IIB/ Zone IIB (Appendix E- TCVN2737-1995)
– Áp lực tiêu chuẩn/ Standard wind pressure W0= 95daN/m2 (Table 4- TCVN2737-1995)
– Hệ số khí động/ Wind directionality factor Ce=0.8 (Table 6- TCVN 2737- 1995)
– Hệ số thay đổi áp lực theo độ cao và dạng địa hình/ Height and topographic factor k (Table 5- TCVN 2737- 1995)
– Dạng địa hình loại B/ Topographic type B
– Hệ số k thay đổi theo cao độ của cấu kiện tính toán/ Height and topographic factor varies with height of member calculated
+ Cấu kiện ở cao độ 10m trở xuống có chiều cao trung bình tính toán áp lực gió h=5 m
/ Member below FL+10m, average height to calculation wind pressure h=5m
Có k5 = 0.88
+ Cấu kiện ở cao độ 10m đến 20m có chiều cao trung bình tính toán áp lực gió h=15m
/ Member from FFL 10m to 20m, average height to calculation wind pressure h=15m
Có k15 = 1.08
– Áp lực gió tính toán/ Design winload
W = n*k*Ce*Wo (6.3- TCVN 2737- 1995)
n=1.2 hệ số độ tin cậy dùng kiểm tra bền/Safety factor =1.2 to design for strength
n=1 hệ số độ tin cậy khi tính độ võng/ Safety factor =1 to design for deflection
* Tải trọng gió dùng để kiểm tra bền/ Wind load for design strength
W5 = n*k*Ce*Wo = 1.2*0.88*0.8*95=80.2 kN/m2
W15 = n*k*Ce*Wo = 1.2*0.88*0.8*95=98.5 kN/m2
* Tải trọng gió dùng để kiểm tra độ võng/ Wind load for deign deflection
W5 = n*k*Ce*Wo = 1.0*1.0*0.8*95=66.9 kN/m2
W155 = n*k*Ce*Wo = 1.0*1.08*0.8*955=82.1 kN/m2
- Hoạt tải mái/ Live load on roof
– Hoạt tải mái : 0.30 kN/m2 / Live load on roof 0.30kN/m2 (Table 3- TCVN 2737- 1995)
* Hoạt tải mái dùng để kiểm tra bền/ Live load for design strength
Lr = n* Lo = 1.3*0.30=0.39 kN/m2
* Hoạt tải mái dùng để kiểm tra độ võng/ Live load for deign deflection
Lr = Lo =0.3 kN/m2
- TỔ HỢP TẢI TRỌNG/ LOAD COMBINATIONS
Theo TCVN2737-1995 tổ hợp dùng để tính toán/ Load combination as TCVN 2737- 1995
@RDS 1.00 1.00 WI + 1.00 DEAD
@RDS 1.00 1.00 Lr + 1.00 DEAD
Trong đó/ With:
DEAD : Tĩnh tải / Dead load
Lr : Hoạt tải mái/ Roof live load
WI : Tải trọng gió/ Wind load
@R: Combination for Reaction design
@D: Combination for deplacement design
@S: Combination for stress design
- KẾT QUẢ TÍNH TOÁN/ CACULATION REPORT
– Section property T300x175x6x6
A=28.14 cm2, Ix=2751.8 cm4, Wx=135.58cm3, Sx=123.59cm3, E=2.000.000kg/cm2
– Dead load
+ Beam Self weigh: 22.09 kg/m
+ Glass (12mm) : 30.0 kg/m2
+ Support : 2 kg/m2
Total dead load on beam for design strength
DEAD = 1.05*22.09+1.1*(30+2)*1.53=78kg/m
Total dead load on beam for design deflection
Dead = 22.09+(30+2)*1.53=71.1kg/m
– Live load
Total live load on beam for design strength
LR = 39*1.53=59.7kg/m
Total live load on beam for design deflection
Lr = 30*1.53=45.9kg/m
– Wind load
Total wind load on beam for design strength
WI = -80.2*1.53= -122.8kg/m
Total wind load on beam for design deflection
Wi = -66.9*1.53= -102.4kg/m
Design strength
Moment: M=q*l^2/2=(78+59.7)*2.4^2/2=397 kgm
Shear : Q= ql=((78+59.7)*2.4=331 kg
Moment check σ=M/Wx = 397*100/135.58=292.8 kg/cm2 <<[σ]=2333kg/cm2=> Section Ok
Shear check τ=Q*Sx/(tw*Jx) =331*123.59/ (0.6*2751.8) =24.7kg/cm2<< 1180kg/cm2
=> Section Ok
Design Deflection
F=pl^4/(8EJ) = (71.1+45.9) *2.4^4*10^6/ (8*2751.8*2.000.000) =0.1 cm <[f]=l/360=1.3cm
=> Section Ok
-Tempered Glass 12mm check
Moment: M=ql^2/8= (1.1*(30+2) +59.7) *1.53^2/8=27.8kgm
Tensile action: σ=M/W=27.8*100/24=116 kg/cm2 << [ σ] =250kg/cm2
=> Tempered Glass 12mm Ok
– Connection design
- Kiểm tra mái canopy kính/ Glass canopy calculation report
So design of glass canopies are ok
2. Tính lực tác động gió lên hệ vách mặt dựng nhôm kính:
-Laminated Safety Glass 8.38mm, 10.38mm check
Compression stress by self weight σn = (2.3*25*1.1)/ (100*1) =0.6325kg/cm2
Moment: M=ql^2/8=98.5*0.9^2/8=9.98kgm
Tensile action: σ= σn + M/W=0.6325+9.98*100/11.7=85.9 kg/cm2 <<[ σ]=250kg/cm2
=> Laminated Safety Glass 8.38mm Ok
So Laminated Safety Glass 10.38mm Ok
– Post Section property
A=7.81 cm2, Ix=110.5 cm4, Wx=20.4cm3
– Dead load
+ Post Self weigh: 2.12 kg/m
+ Glass (10mm) : 25.0 kg/m2
Total dead load on post for design strength
DEAD = 1.05*2.12+1.1*25*0.85=23.4kg/m
– Wind load
For curtain wall cos +10m
Total wind load on post for design strength
WI = 80.2*0.85=68.17kg/m
Total wind load on post for design deflection
Wi = 66.9*0.85=56.7kg/m
For Windown wall cos +10~20m
Total wind load on post for design strength
WI = 98.5*0.91=89.64kg/m
Total wind load on post for design deflection
Wi = 82.1*0.91=74.8kg/m
Check post for strength
+ Compression force N=23.4*4.7=109.98kg
+ Moment M=89.64*4.7^2/8=247.5kgm
Check σ=N/A + M/Wx = 109.98/7.81+247.5*100/20.4=1227 kg/cm2 <<[σ]=1380kg/cm2
=> Section Ok
Check post for deflection
F=pl^4/(384EJ) =56.7*4.7^4*10^6/ (384*110.5*702500) =0.92 cm <[f]=l/360=1.305cm
=> Section Ok
So design of curtain walls are ok
Để nhận được hỗ trợ đơn vị tư vấn và thiết kế Quý Khách liên hệ cho chúng tôi trực tiếp:
Tel: 0943621486
Mail: Minhanwindow@gmail.com