Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7452-3:2021 về Cửa sổ và cửa đi - Phần 3: Khả năng chịu tải trọng gió - Phân cấp và phương pháp thử

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 7452-3:2021

CỬA SỔ VÀ CỬA ĐI - PHẦN 3: KHẢ NĂNG CHỊU TẢI TRỌNG GIÓ - PHÂN CẤP VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ

Windows and doors - Part 3: Resistance to wind load - Classification and Test method

Lời nói đầu

TCVN 7452-3:2021 thay thế TCVN 7452-3:2004.

TCVN 7452-3:2021 được biên soạn trên cơ sở tham khảo các tiêu chuẩn BS EN 12210:2000 và EN 12211:2000

TCVN 7452-3:2021 do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CỬA SỔ VÀ CỬA ĐI - PHẦN 3: KHẢ NĂNG CHỊU TẢI TRỌNG GIÓ - PHÂN CẤP VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ

Windows and doors - Part 3: Resistance to wind load - Classification and Test method

1  Phạm vi áp dụng

1.1  Tiêu chuẩn này quy định về phân cấp và phương pháp thử khả năng chịu tải trọng gió cho cửa sổ và cửa đi bằng bất kỳ vật liệu nào đã lắp dựng hoàn chỉnh.

1.2  Phương pháp thử của tiêu chuẩn này có kể đến các điều kiện khi sử dụng, khi cửa sổ và cửa đi được lắp đặt theo các yêu cầu kỹ thuật của nhà sản xuất và các yêu cầu kỹ thuật liên quan khác.

1.3  Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các liên kết giữa khung cửa sổ hoặc cửa đi với các kết cấu xung quanh và không dùng để đánh giá cường độ của vật liệu kính.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 7452-1:2021, Cửa sổ và cửa đi - Độ lọt khí - Phân cấp và phương pháp thử

3  Thuật ngữ và định nghĩa

3.1

Chuyển vị trực diện (Frontal displacement)

Độ dịch chuyển của một điểm trên một bộ phận của khung theo phương vuông góc với bộ phận đó (Sau đây gọi tắt là chuyển vị).

3.2

Độ võng trực diện (Frontal deflection)

Chuyển vị trực diện lớn nhất của một bộ phận của khung trừ đi giá trị trung bình của các chuyển vị trực diện tại các đầu mút của bộ phận đó (Sau đây gọi tắt là độ võng).

3.3

Độ võng trực diện tương đối (Relative frontal deflection)

Độ võng trực diện của một bộ phận của khung chia cho chiều dài của bộ phận đó (khoảng cách giữa hai điểm liên kết) (Sau đây gọi tắt là độ võng tương đối).

3.4

Áp suất thử (Test pressure)

Sự chênh áp suất khí tĩnh giữa mặt trong và mặt ngoài của mẫu thử. Áp suất thử được coi là dương nếu áp suất tĩnh của mặt ngoài lớn hơn áp suất tĩnh của mặt trong. Áp suất thử được coi là âm nếu áp suất tĩnh của mặt ngoài nhỏ hơn áp suất tĩnh của mặt trong. Theo mục đích thử nghiệm, có ba loại của áp suất thử được quy định như sau:

- Áp suất P1 để xác định độ võng của các phần của mẫu thử;

- Áp suất P2, áp suất thay đổi (thay đổi tuần hoàn 50 lần), để đánh giá khả năng làm việc dưới tác dụng lặp của tải trọng gió;

- Áp suất P3 để đánh giá độ an toàn của mẫu thử dưới tác động của các điều kiện cực hạn.

Các giá trị P1, P2 và P3 có các quan hệ như sau: P2 = 0,5 P1 và P3 = 1,5 P1.

4  Phân cấp

4.1  Phân cấp theo áp suất gió

4.1.1  Đơn vị của các áp suất này là Pascal (Pa). Quan hệ của các cấp áp suất được thể hiện ở các công thức sau:

4.1.2  Phân cấp theo áp suất (dương và âm) của thử nghiệm khả năng chịu tải trọng gió được thể hiện trong Bảng 1.

Bảng 1 - Phân cấp theo áp suất gió

Kính thước tính bằng Pascal;

4.2  Phân cấp theo độ võng tương đối

Độ võng tương đối của cấu kiện khung biến dạng lớn nhất của mẫu thử với áp suất thử P1 được phân cấp theo Bảng 2.

Bảng 2 - Phân cấp theo theo độ võng tương đối

4.3  Các yêu cầu

4.3.1  Khi thử nghiệm với các áp suất P1 và P2

Không có hư hỏng nhìn thấy được khi nhìn bằng mắt thường hoặc quan sát ở khoảng cách nhìn 1 m dưới ánh sáng tự nhiên.

Mẫu thử phải duy trì chức năng hoạt động và sự tăng lớn nhất của độ lọt khí gây bởi các thử nghiệm khả năng chịu tải trọng gió với áp suất P1 và P2, không được vượt quá 20 % độ lọt khí cho phép lớn nhất theo sự phân cấp về độ lọt khí đã đạt trước đó.

CHÚ THÍCH: Sự phân cấp đối với áp suất P1 và P2 phụ thuộc vào thử độ lọt khí, thử nghiệm này nên được tiến hành theo thử khả năng chịu tải trọng gió.

4.3.2  Khi thử nghiệm với áp suất P3

Các hư hỏng cho phép như uốn và/hoặc xoắn của bất kỳ phần nào và tách hoặc nứt của các cấu kiện của khung miễn là không có phần nào trở nên tách rời và mẫu thử vẫn duy trì trạng thái đóng.

Tuy nhiên, nếu kính bị vỡ thì cho phép thay thế và thử lại.

4.4  Phân cấp theo theo khả năng chịu tải trọng gió

Phân cấp theo khả năng chịu tải trọng giỏ phải được kết hợp phân cấp theo áp suất và phân cấp theo độ võng tương đối như được thể hiện trong Bảng 3.

Bảng 3 - Phân cấp theo khả năng chịu tải trọng gió

5  Nguyên tắc thử

Áp dụng một loạt các áp suất thử được quy định (áp suất dương và áp suất âm) và tại mỗi áp suất cần đo và kiểm tra để đánh giá độ võng tương đối và khả năng chịu tải trọng gió.

6  Thiết bị thử

6.1  Buồng thử có một mặt hở để lắp mẫu thử. Buồng này phải có kết cấu sao cho chịu được áp suất thử mà biến dạng không làm ảnh hưởng đến kết quả thử.

6.2  Thiết bị điều chỉnh áp suất để kiểm soát áp suất thử đối với mẫu thử.

6.3  Thiết bị chuyển đổi nhanh áp suất thử để tạo sự thay đổi nhanh áp suất thử nhưng được kiểm soát trong giới hạn xác định.

6.4  Lưu lượng kế để đo lưu lượng dòng khí vào và ra buồng thử với độ chính xác 5 % (được hiệu chuẩn tại nhiệt độ không khí bằng + 20 °C và áp suất khí quyển bằng 101 kPa).

6.5  Thiết bị đo áp suất để đo áp suất thử cho mẫu thử, với độ chính xác 5 %.

6.6  Các dụng cụ đo chuyển vị (các dụng cụ đo chuyển vị bằng cơ hoặc điện tử) với độ chính xác 0,1 mm.

6.7  Các dụng cụ để gắn các thiết bị đo đạc để đảm bảo sự ổn định trong quá trình thử.

6.8  Thước đo với độ chính xác ± 1 mm để đo chiều dài của các cấu kiện được thử nghiệm.

7  Công tác chuẩn bị

7.1  Mẫu thử

Mẫu thử phải được lắp đặt như dự tính cho sử dụng trong công trình không bị vênh hoặc cong làm ảnh hưởng đến các kết quả thử. Mẫu thử phải được vận hành bình thường.

Độ cứng của khung gắn và dụng cụ định vị mẫu thử phải đủ để tránh được các hiệu ứng bất lợi đối với tính năng của mẫu thử trong quá trình thử.

Mẫu thử phải được làm sạch và bề mặt khô. Các bộ phận thông gió, nếu có, phải được bịt kín.

7.2  Lắp đặt các thiết bị đo

Các dụng cụ đo chuyển vị (xem 6.6) phải được gắn tại các đầu và vị trí giữa của cấu kiện khung cần đo. Phương án khác là dùng một dụng cụ đo chuyển vị được gắn tại điểm giữa của một dầm cứng mà dầm này được cố định và được đỡ chỉ tại các đầu của cấu kiện cần đo.

8  Trình tự thử

8.1  Sơ bộ

Nhiệt độ quanh mẫu thử phải nằm trong khoảng từ 10°C đến 30 °C và độ ẩm xung quanh mẫu thử từ 25 % đến 75 % và mẫu thử phải được bảo quản ít nhất 4 giờ ngay trước khi thử.

Hình B.1 mô tả trình tự thử.

Thử nghiệm độ lọt khí theo tiêu chuẩn TCVN ...:2020 phải kết thúc trước thử nghiệm khả năng chịu tải trọng gió đối với các áp suất thử P1 và P2.

8.2  Thử nghiệm về độ võng

Đo chiều dài của các cấu kiện cần đo độ võng.

CHÚ THÍCH: Nếu nhiều chuyển vị hoặc độ võng được đo thì chúng có thể được ghi lại trong một trình tự của các bước áp suất đối với áp suất P1 hoặc trong nhiều trình tự đối với áp suất P1.

8.2.1  Áp suất dương

Tạo áp suất ba lần, mỗi lần có giá trị áp bằng 1,1*P1. Thời gian để đạt tới áp suất lớn nhất không được nhỏ hơn 1 s và được duy trì ít nhất trong 3 s.

Tất cả các dụng cụ đo chuyển vị phải thiết lập về "không" hoặc được ghi lại giá trị ban đầu.

Tạo áp thử P1 theo phân cấp được yêu cầu cho mẫu thử, với tốc độ áp không quá 100 Pa/s, theo từng bước hoặc liên tục.

Khi áp suất thử P1 được giữ khoảng 30 s thì ghi các độ võng hoặc các chuyển vị theo yêu cầu.

Giảm áp suất thử về 0 với tốc độ giảm áp không quá 100 Pa/s và sau (60 ± 5) s thì ghi nhận các độ võng hoặc các chuyển vị dư.

8.2.2  Áp suất âm

Áp dụng trình tự tăng áp và giảm áp tương tự như đối với áp suất dương trong 8.2.1.

8.3  Thử nghiệm với áp suất lặp lại

Mẫu thử phải chịu 50 chu kỳ xung áp suất, cho áp suất dương và âm, theo trình tự sau:

- Tạo áp suất bằng P2;

- Tạo áp suất âm trước, tiếp đến là áp suất dương và kéo dài với 50 chu kỳ xung áp suất;

- Thay đổi áp suất từ - P2 đến + P2 và thay đổi ngược lại trong khoảng thời gian (7 ± 3) s;

- Áp suất P2 được duy trì ít nhất trong khoảng thời gian (7 ± 3) s.

Sau khi kết thúc thử nghiệm với 50 chu kỳ xung áp suất, mở và đóng lại mẫu thử và ghi nhận các hư hỏng nếu có.

Thử nghiệm lại độ lọt khí theo TCVN 7452-1:2021.

8.4  Thử nghiệm an toàn

Mẫu thử phải chịu áp suất lặp lại một chu kỳ với áp suất dương và âm, theo trình tự sau:

- Thử nghiệm áp suất âm - P3 trước;

- Thay đổi áp suất từ 0 Pa đến - P3 và thay đổi ngược lại từ -P3 về 0 Pa trong khoảng thời gian (7 ± 3) s, áp suất - P3 được duy trì trong khoảng thời gian (7 ± 3) s;

- Tạo áp suất dương sau khoảng thời gian (7 ± 3) s tại áp suất bằng 0 Pa;

- Thay đổi áp suất từ 0 Pa đến + P3 và thay đổi ngược lại từ + P3 về 0 Pa trong khoảng thời gian (7 ± 3) s, áp suất +P3 được duy trì trong khoảng thời gian (7 ± 3) s;

Sau khi kết thúc thử nghiệm ghi nhận tất cả hiện trạng mẫu thử, những phần còn nguyên trạng và những phần bị tách rời.

9  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm bao gồm ít nhất các thông tin sau:

- Viện dẫn tiêu chuẩn này;

- Ngày thử và người tiến hành phép thử;

- Tên cơ quan tiến hành thử nghiệm;

- Thiết bị thử nghiệm;

- Các thông tin cần thiết để tiến hành nhận dạng mẫu thử và phương pháp thử;

- Phác họa các điểm đo trên cửa;

- Kết quả thử nghiệm độ võng được trình bày theo bảng biểu tương ứng với áp suất của mỗi lần đo, độ võng được biểu thị bằng milimét và áp suất bằng Pascal;

- Sự biến dạng dư phải được ghi nhận, nếu có;

- Ghi nhận bất kỳ sự phá hoại và hư hỏng nào xây ra cũng như bất kỳ các khó khăn nào trong quá trình vận hành;

- Các thông tin khác, nếu có.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Đo độ võng

Hình A.1 - Các điểm đo trên một hệ cửa với 2 cánh lấy sáng và phần cố định

A, B, C, D, E, F, G, H: các điểm đo trên khung được liên kết với thiết bị thử nghiệm.

CHÚ THÍCH: Trong công thức sau, ký tự phụ p hoặc o biểu thị áp suất thử là P1 hoặc 0.

Ví dụ: B_p là giá trị đo tại áp suất thử bằng P1

B_o là giá trị đo tại áp suất thử bằng 0

B_p - B_o là chuyển vị của thanh dọc giao nhau.

E_p - E_o là chuyển vị của thanh dọc.

G_p - G_o là chuyển vị của thanh ngang.

Hình A.2 - Các đo đạc với một dụng cụ đo chuyển vị

Phụ lục B

(Tham khảo)

Phương pháp thử nghiệm khả năng chịu tải trọng gió

CHÚ DẪN:

Hình B.1 - Trình tự thử nghiệm

Thư mục tài liệu tham khảo

[1]  EN 12210:2000 Windows and doors. Resistance to wind load. Classification (Cửa sổ và cửa đi - Khả năng chịu tải trọng gió - Phân cấp).

[2]  EN 12211:2000 Windows and doors. Resistance to wind load. Test method (Cửa sổ và cửa đi - Khả năng chịu tải trọng gió - Phương pháp thử).

MỤC LỤC

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Phân cấp

5  Nguyên tắc thử

6  Thiết bị thử

7  Công tác chuẩn bị

8  Trình tự thử

9  Báo cáo thử nghiệm

Phụ lục A (Tham khảo) Đo độ võng

Phụ lục B (Tham khảo) Phương pháp thử nghiệm khả năng chịu tải trọng gió