14/07/2026
https://www.facebook.com/share/1EkCyFdPvt/?mibextid=wwXIfr
Trong tính toán tải trọng gió của Eurocode thế hệ thứ hai (EN 1991-1-4)
Theo lộ trình chuyển đổi của CEN, Eurocode thế hệ thứ nhất sẽ được thay thế hoàn toàn bởi Eurocode thế hệ thứ hai từ tháng 3/2028. Giai đoạn từ nay đến thời điểm đó là thời gian để các kỹ sư làm quen với những thay đổi trong phương pháp tính toán tải trọng gió.
😀Thay đổi trong đánh giá ảnh hưởng của độ nhám địa hình
Trong Eurocode thế hệ thứ nhất, việc đánh giá sự thay đổi độ nhám địa hình (terrain roughness) khi công trình nằm gần vùng chuyển tiếp được thực hiện theo các khoảng cách cố định.
Theo Procedure 1, nếu công trình nằm cách vùng địa hình mượt hơn dưới 2 km (đối với Terrain Category 0) hoặc dưới 1 km (đối với Terrain Categories I đến III), kỹ sư phải áp dụng toàn bộ cấp địa hình mượt hơn đó để xác định profile gió cho công trình. Cách tiếp cận này tạo ra các bước nhảy tải trọng khá lớn, vì chỉ cần vị trí công trình thay đổi một khoảng nhỏ quanh ngưỡng 1 km hoặc 2 km thì cấp địa hình áp dụng có thể thay đổi hoàn toàn, mặc dù điều kiện địa hình thực tế gần như không khác biệt.
Eurocode thế hệ thứ hai khắc phục hạn chế này bằng cách thay thế các khoảng cách cố định bằng một công thức lũy thừa xác định khoảng cách đánh giá địa hình như hình dưới
😀Terrain category không còn là một đặc tính cố định của khu đất
Trong Eurocode thế hệ thứ nhất, một khu đất thường được gán một Terrain Category duy nhất dựa trên khảo sát hiện trạng hoặc bản đồ địa hình.
Ở Eurocode thế hệ thứ hai, khoảng cách đánh giá ảnh hưởng của địa hình phụ thuộc vào chiều cao tính toán. Do đó, cấp địa hình được sử dụng trong tính toán cũng có thể thay đổi theo từng cao trình của công trình.
Nói cách khác, Terrain Category không còn là một thuộc tính cố định của vị trí xây dựng mà trở thành một đại lượng phụ thuộc vào chiều cao đang xét trong quá trình tính toán.
😀Một công trình có thể sử dụng nhiều Terrain Category khác nhau
Khi thiết kế một công trình cao tầng hoặc kết cấu tháp, áp lực gió đỉnh (Peak Velocity Pressure – qp(z) được xác định tại nhiều cao trình khác nhau.
Ví dụ, tại phần chân công trình (h ≈ 10 m), khoảng cách đánh giá xs
chỉ vài trăm mét, nên dòng gió chủ yếu chịu ảnh hưởng của khu vực đô thị có độ nhám lớn (Terrain Category IV).
Tuy nhiên, tại phần đỉnh công trình (ví dụ h ≈ 100 m), khoảng cách đánh giá có thể mở rộng tới vài kilomet. Trong phạm vi này, dòng gió có thể đã đi qua hồ nước, đồng ruộng hoặc vùng địa hình mượt hơn (Terrain Category I hoặc II) trước khi tới công trình. Khi đó, việc xác định profile gió ở cao trình này có thể sử dụng một Terrain Category khác so với phần chân công trình.
Điều này đồng nghĩa với việc cùng một công trình, cùng một hướng gió và cùng một vị trí xây dựng vẫn có thể sử dụng các Terrain Category khác nhau tại các cao trình khác nhau, phản ánh chính xác hơn sự phát triển của lớp biên khí quyển trong thực tế.
😀😀Ý nghĩa đối với thiết kế kết cấu
Việc thay đổi phương pháp đánh giá địa hình không chỉ là thay đổi một công thức tính toán mà còn thay đổi cách mô hình hóa ảnh hưởng của địa hình đối với tải trọng gió.
Nhờ khoảng cách đánh giá biến thiên liên tục theo chiều cao, sự chuyển tiếp giữa các loại địa hình trở nên mượt hơn, loại bỏ các bước nhảy không hợp lý của tải trọng gió khi công trình nằm gần ranh giới giữa hai vùng địa hình, đồng thời phản ánh sát hơn sự phát triển thực tế của dòng khí trong lớp biên khí quyển.
Ví dụ:
Một tòa nhà cao 120 m nằm trong khu đô thị (Terrain IV).
Cách đó 4 km theo hướng gió là vùng đồng ruộng (Terrain II).
Khi tính ở: z = 10 m: xs nhỏ, phạm vi đánh giá chỉ nằm trong khu đô thị ⇒ Terrain IV.
z = 60 m: xs lớn hơn, có thể vẫn là Terrain IV.
z = 120 m: xs đủ lớn để bao gồm cả vùng đồng ruộng ⇒ theo quy trình mới, Terrain Category dùng cho cao trình này có thể chuyển sang Terrain III hoặc II tùy phân bố thực tế của địa hình
👑Summary
✅ Không còn sử dụng khoảng cách chuyển tiếp cố định 1 km và 2 km như Eurocode thế hệ thứ nhất.
✅ Khoảng cách đánh giá ảnh hưởng của địa hình được xác định bằng công thức lũy thừa xs, phụ thuộc vào chiều cao tính toán.
✅ Terrain Category không còn là một đặc tính cố định của khu đất mà có thể thay đổi theo từng cao trình của công trình.
✅ Một công trình có thể sử dụng nhiều Terrain Category khác nhau khi xác định profile gió ở các cao độ khác nhau.
✅ Phương pháp mới giúp loại bỏ các bước nhảy tải trọng không liên tục và mô phỏng thực tế hơn ảnh hưởng của địa hình đến vận tốc gió và áp lực gió.
