Trước khi tiến hành xây dựng các công trình dân dụng, điều quan trọng là phải xem xét các khía cạnh kết cấu khác nhau. Ví dụ, một yếu tố quyết định trong xây dựng là tải trọng gió, phụ thuộc vào một số yếu tố như kết cấu hoặc lớp phủ.
Gió là gì??
Gió là sự chuyển động của không khí trong khí quyển, đặc biệt là trong tầng đối lưu, được tạo ra bởi các nguyên nhân tự nhiên.
Trong thiết kế, gió được xem là một tác động ngẫu nhiên xét từ góc độ các tổ hợp tải trọng mà nó tác động và các hệ số tải trọng cần phải áp dụng.
Đối với những người không phải chuyên gia xây dựng, việc thắc mắc tại sao gió lại có thể ảnh hưởng đến các công trình là điều bình thường. Tuy nhiên, khi xem xét ảnh hưởng của gió trong các dự án kỹ thuật dân dụng, các kỹ sư đang đề cập đến lực tác động bởi động năng của khối không khí chuyển động, ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc, các bộ phận và lớp vỏ của công trình.
Cấu trúc là gì?
Tất cả các loại kết cấu đều được thiết kế để chịu được trọng lượng của chính nó, chống lại các lực tác động từ bên ngoài và thực hiện các chức năng mà chúng được tạo ra. Các lực này bao gồm mômen, tải trọng nhiệt, v.v. Đó là những gì chúng ta gọi là kết cấu.
Do đó, mọi cấu trúc đều có số bậc tự do âm hoặc bằng không, vì vậy những chuyển vị duy nhất có thể ảnh hưởng đến nó là kết quả của các biến dạng bên trong.
Gió tác động đến các công trình xây dựng như thế nào?
Việc xem xét nhiều yếu tố khác nhau là rất quan trọng để ngăn ngừa sự biến dạng của kết cấu bất kỳ công trình nào. Trong số đó, áp lực gió là một yếu tố cần quan tâm. Áp lực gió tỷ lệ thuận với bình phương tốc độ gió, đặc biệt là trên các bề mặt tiếp xúc trực tiếp với gió.
Do tốc độ gió thay đổi, một công trình sẽ bị biến dạng ở tốc độ gió không đổi và rung lắc từ vị trí này do nhiễu loạn. Để hiểu được điều này cần có một quy trình phân tích đánh giá tác động của lực gió. Trên thực tế, có thể lập luận rằng lực gió có thể là một yếu tố quyết định trong thiết kế.
Tải trọng gió là gì?
Tải trọng gió là lực tác động bởi động năng của khối không khí chuyển động, giả sử nó xuất phát từ bất kỳ hướng ngang nào. Vì lý do này, kết cấu, các bộ phận và lớp vỏ phải được thiết kế để chịu được sự trượt, nâng hoặc lật do gió gây ra.
Quá trình phân tích tải trọng gió phụ thuộc vào vị trí, chiều cao, diện tích tiếp xúc và hướng của công trình. Ví dụ, ở vùng nông thôn thoáng đãng với thảm thực vật rất thấp, gió duy trì tốc độ rất cao ngay cả ở khoảng cách rất gần mặt đất, trong khi ở các thành phố có nhiều tòa nhà cao tầng, tốc độ gió giảm nhanh chóng.
Do đó, ta có thể kết luận rằng khi luồng không khí tự do bị cản trở bởi một vật thể cố định, nó phải chuyển hướng để đi vòng qua vật thể đó. Đây là cách áp suất được tạo ra trên vật thể.
Gió tác động loại áp suất nào lên một tòa nhà?
Áp suất gió là giá trị tối thiểu được suy ra từ tốc độ gió tới hạn và được tính toán theo một số hệ số, ví dụ như chiều cao của tòa nhà, gió giật, hình dạng và hướng của công trình.
Do đó, có thể nói rằng gió có thể tạo ra áp suất dương theo hướng nằm ngang bình thường trên các bề mặt mái nhà có độ nghiêng lớn hơn 30°. Tương tự, nó cũng có thể tạo ra áp suất âm trên các bề mặt đón gió và khuất gió có độ nghiêng nhỏ hơn 30°.
Tất cả các cấu trúc phức tạp, linh hoạt và bất thường đều phải trải qua nhiều thử nghiệm hoặc nghiên cứu để xác định cách chúng phản ứng với áp lực tác dụng. Những thử nghiệm này rất cần thiết cho việc xây dựng an toàn.
Vì xây dựng công trình là một quy trình phức tạp, họ cần sự hỗ trợ của các chuyên gia về nền móng và các công trình dân dụng như nhà kho, tàu thuyền hoặc các dự án kỹ thuật dân dụng.
Nguồn: https://meprosaconstrucciones.mx/wp-content/uploads/2017/12/meprosa-c-1.png
