Tác động của gió lên nhà cao tầng-TS.Vũ Thành Hưng - Viện Khoa học công nghệ xây dựng

1
1
T
T
¸
¸
c
c
®é
®é
ng giã
l
ng gi
ã

l
ª
ª
n n
h
n n
h
μ
μ
cao t
cao t
Ç
Ç
ng
ng
TS, Vũ Thành Trung

viÖn khoa häc c«ng nghÖ x©y dùng -Bé x©y dùng
2
TẢI TRỌNG GIÓ LÊN NHÀ CAO TẦNG
2
3
XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ THEO TCVN 2737-1995
NỘI DUNG
NỘI DUNG
1
GIÓ
3
Gió
Gió
Lớp khí
quyển
Gió: các sự rối loạn
trong lớp khí quyển
4
Gió
Gió
•Gió là một hiện tượng trong tự nhiên hình thành do
sự chuyển động của không khí.Nó sinh ra do nhiệt độ
trên bề mặt trái đất không đều. Do bề mặt của trái đất
bao gồm bề mặt đất và biển và nghiêng theo một trục
nên nó hấp thụ nhiệt độ từ mặt trời không đều.
5
Gió
Gió
6
Gió

Gió
• Gió tây ôn đới: là loại gió thổi từ các khu áp cao chí
tuyến về phía vùng áp thấp ôn đới. Sở dĩ gọi là gió tây vì
hướng chủ yếu của gió này là hướng tây (ở bán cầu Bắc
là hướng tây nam, bán cầu Nam là hướng tây bắc).
Gió tây thổi quanh năm, thường đem theo mưa, suốt bốn
mùa độ ẩm rất cao.
•Giómậu dịch (tín phong): là loại gió thổi từ các áp cao
ở hai chí tuyến về xích đạo, gió này có hướng đông bắc
ở bán cầu B
ắc và đông nam ở bán cầu Nam. Gió thổi
quanh năm khá đều đặn hướng gần như cố định, tính
chất của gió nói chung là khô.
• Gió mùa: là loại gió thổi theo mùa, hướng gió ở hai
mùa có chiều ngược nhau. Gió mùa thường có ở đới
nóng như: Nam Á, Đông Nam Á, Đông Phi, Đông Bắc
Ôtx-trây-lia và Đông Nam Liên Bang Nga, Đông Nam
Hoa Kì. Nguyên nhân hình thành gió mùa khá phức tạp,
chủ yếu là do sự nóng lên hoặc lạnh đi không đều giữa
lục địa và đại dương theo mùa, t
ừ đócósự thay đổi của
các vùng khí áp cao và khí áp thấp ở lục địa và đại
dương.
7
Gió
Gió
Khối lượng riêng không khí
Tham số Coriolis
Vận tốc quay của trái đất
Vĩ độ

Áp lực thấp
Áp lực cao
Áp lực
Lực Coriolis
Đường
đẳng áp
8
Gió
Gió
Vận tốc quay của trái đất
Vĩ độ
F = 2m v × ω
m là khối lượng của vật,
v là véctơ vận tốccủa vật,
ω là véctơ vận tốc góc của hệ,
dấu × là tích véctơ.
Phương trình trên đây là phương trình
véctơ.
9
Gió
Gió
Lợi
Gió thường có lợi cho con người. Nó có thể quay các cánh quạt của các cối xay gió
giúp chúng ta xay gạo, đẩy thuyền buồm, thả diều. Nó là một trong những nguồn
năng lượng sạch
Bất lợi
Đó là trong các cơn bão, gió có vận tốc cao dễ làm ngã đổ cây cối, cột đèn, làm tốc
mái nhà ; gây thiệt hại nghiêm trọng đối với cơ ở vật chất;sức khỏe và tính mạng
của con người
10

Gió
Gió
 Hoàn lưu toàn cầu (Global Circulations)
 Gió mùa (Monsoons
 Áp thấp (Frontal Depressions)
 Bão (Hurricanes, Typhoons, Cyclones)
 Dông (Thunderstorms, Down Bursts)
 Vòi rồng (Tornadoes)
 Gió xoáy cỡ nhỏ (Devils)
 Gió trọng lực (Gravity Winds)
 Gió tại sườn núi (Lee Waves)
11
Gió
Gió
12
Bão
Bão
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1954
1959

1964
1969
1974
1979
1984
1989
1994
1999
2004
2009
Năm
Số cơn bão
0
20
40
60
80
100
120
123456789101112
Tháng
Số cơn bão
• Việt Nam là một nước nhiệt đới gió mùa
và có bờ biển dài. Hằng năm có từ 4 đến 6
cơn bão tác động trực tiếp hoặc ảnh
hưởng đến Việt Nam.
• Các cơn bão thường tác động vào Việt
Nam từ tháng 6 đến tháng 11 và có xu
hướng dịch chuyển từ bắc xuống nam
13

Bão
Bão
14
Sự thay đổi vận tốc gió theo thời gian
của bão
Sự thay đổi vận tốc gió theo thời gian
của bão
15
Sự phân b
ố
vận t
ố
c gió
của một cơn bão
Sự phân b
ố
vận t
ố
c gió
của một cơn bão
16
Sự phân b
ố
vận t
ố
c gió
của một cơn bão
Sự phân b
ố
vận t

ố
c gió
của một cơn bão
17
Thang bão beaufort
Thang bão beaufort
> 62 m/s
(
>223 km/h
)
Bão rất mạnh
59-61 m/s (212-220 km/h)
55-59 m/s (198-212 km/h)
17
51-55 m/s (184-198 km/h)16
46-51 m/s (166-184 km/h)15
44-46 m/s (158-166 km/h)14
38-44 m/s (137-158 km/h)13
Bão mạnh
33-37 m/s (119-133 km/h)12
29-32 m/s (104-115 km/h)11
25-28 m/s (90-101 km/h)10
Bão thường
17-24 m/s (61-86 km/h)8–9
14-17 m/s (50-61 km/h)7
Áp thấp nhiệt đới
<14 m/s (<50 km/h)0–6
Loại bãoVận tốc gió 10 phút
Thang bão
beaufort

18
Gió
Gió
19
Gió
Gió
20
Downbursts
Downbursts
21
Downbursts
Downbursts
22
Vòi rồng (Tornadoes)
Vòi rồng (Tornadoes)
23
Vòi rồng (Tornadoes)
Vòi rồng (Tornadoes)
24
Vòi rồng (Tornadoes)
Vòi rồng (Tornadoes)
Nguồn gốc hình thành
Lốc xoáy phát triển từ một cơn dông, thường từổdông rất
mạnh hay siêu mạnh, nên ở đâu có dông dữ dội là ở đó có thể
có lốc xoáy. Cũng có khi nó sinh ra từ một dải gió giật mạnh
(được gọi những đường tố) hay từ một cơn bão. Không khí ở
lớp bên trên lạnh đè lên lớp không khí nóng ở phía dưới, không
khí nóng sẽ bị cưỡng bức chuyển động lên rất mạnh. Nhưng
khi lốc xoáy xảy ra trên mặt nướ
c thì thường lại không thấy đối

lưu và cũng không thấy sự khác biệt nhiệt độ giữa các lớp.
Phần lớn lốc xoáy được hình thành từ một dạng mây dông đặc
biệt là mây dông tích điện. Một đám mây có thể kéo dài trong
vài giờ, xoáy tròn trong vùng có đường kính từ 10 đến 16 km,
di chuyển hàng trăm dặm và sinh ra vô sốống hút khổng lồ.
Nguồn gốc của chúng là vùng khí hậu có luồng khí nóng đi lên
và luồng khí lạnh đi xuống.
25
Vòi rồng (Tornadoes)
Vòi rồng (Tornadoes)
Đặc điểm
Đường kính của lốc xoáy có thể thay đổi từ vài chục
mét cho tới vài kilômét. Nhưng đa số các lốc xoáy có
đường kính vào khoảng 50 m.
Trên đường di chuyển nó có thể cuốn theo (rồi ném
xuống ở một khoảng cách sau đó) hoặc phá huỷ mọi
thứ, kể cả những nhà gạch xây kiên cố, nên vòi rồng
cũng là hiện tượng khí tượng đặc biệt nguy hiểm.