Розрахунок вітрового навантаження

Розрахунок вітрового навантаження онлайн калькулятор

сині осередки - призначені для введення даних.
зелені осередки - рачетние, дані в них розраховуються автоматично.
помаранчеві осередки - результат розрахунку. В даному раcчете результатом є рачетная вітрове навантаження з урахуванням пульсаційної складової.

Приклад розрахунку вітрового навантаження в онлайн калькуряторе

Ввести тип місцевості. Тип місцевості визначається по п. 11.1.6.
Ввести коефіцієнт надійності за навантаженням. За замовчуванням дорівнює 1.4 (п.11.1.12).
Ввести коефіцієнт надійності по відповідальності.
Ввести нормативне значення вітрового тиску. Нормативне значення визначається за таблицею 11.1 залежно від вітрового району. Вітровий район визначається по карті 3. Праворуч від комірки можна вибрати розмірність вхідних та вихідних даних (т, кг, кН).
Ввести розміри будівлі:

b-довжина будівлі уздовж основної рами.
а-ширина будівлі поперек основної рами.
h-висота будівлі.

Ce - не є осередком введення і за замовчуванням задані всі варіанти для розрахунку навантаження на стіни будівлі. Але змінивши ці значення можна порахувати вітрове навантаження для інших конструкцій. Розрахунок Ce для будь-яких конструкцій проводиться за додатком Д

k (ze) стат. - розрахунок коефіцієнта враховує зміну вітрового тиску на висоті. Онлайн калькулятор вважає тільки за умови: h

ζ (ze) - коефіцієнт пульсації тиску вітру Таблиця 11.4

Через ρ і χ обчислюється ν по таблиці 11.6

wp - динамічна складова обчислюється по ф.11.5 беручи до уваги зауваження.

У графі сумарне тиск обчислюється сума статичної та динамічної складової. Розмірність залежить від розмірності обраної при введенні. Ширина зони А, Б, С для бічних поверхонь розраховуються автоматеческі виходячи із заданих розмірів.

11.1.1 Нормативне значення вітрового навантаження w слід задавати в одному з двох варіантів. У першому випадку навантаження w являє собою сукупність:

а) нормального тиску we. прикладеного до зовнішньої поверхні споруди або елемента;

б) сил тертя wf. спрямованих по дотичній до зовнішньої поверхні і віднесених до площі її горизонтальної (для шедових або хвилястих покрівель, покрівель з ліхтарями) або вертикальної проекції (для стін із лоджіями і подібних конструкцій);

в) нормального тиску wi. прикладеного до внутрішніх поверхонь споруд з проникними огородженнями, з відчиняються або постійно відкриті прорізами.

У другому випадку навантаження w розглядається як сукупність:

а) проекцій wx і wv. зовнішніх сил в напрямку осей х і у. обумовлених загальним опором споруди;

б) крутного моменту wz щодо осі z.

При розробці архітектурно-планувальних рішень міських кварталів, а також при плануванні зведення будівель всередині існуючих міських кварталів рекомендується провести оцінку комфортності пішохідних зон відповідно до вимог норм або технічних умов.

11.1.2 Нормативне значення вітрового навантаження w слід визначати як суму середньої wm і пульсаційної wp складових

При визначенні внутрішнього тиску wi пульсаційну складову вітрового навантаження допускається не враховувати.

11.1.3 Нормативне значення середньої складової вітрового навантаження wm в залежності від еквівалентної висоти ze над поверхнею землі визначається за формулою

де w0 - нормативне, значення вітрового тиску (див. 11.1.4);

k (ze) - коефіцієнт, що враховує зміну вітрового тиску для висоти ze (див. 11.1.5 та 11.1.6);

с - аеродинамічний коефіцієнт (див. 11.1.7).

11.1.4 Нормативне значення вітрового тиску w0 приймається в залежності від вітрового району по таблиці 11.1. Нормативне значення вітрового тиску допускається визначати в установленому порядку на основі даних метеостанцій Росгідромету (див. 4.4). В цьому випадку w0. Па, визначається за формулою

де - тиск вітру, відповідне швидкості вітру, м / с, на рівні 10 м над поверхнею землі для місцевості типу А (11.1.6), яка визначається з 10-хвилинним інтервалом усереднення і перевищує в середньому один раз в 50 років.

Вітрові райони (приймаються по карті 3 додатка Ж)

Тут z - висота від поверхні землі;

d - розмір будівлі (без урахування його стилобатной частини) в напрямку, перпендикулярному розрахунковому напрямку вітру (поперечний розмір);

h - висота будівлі.

11.1.6 Коефіцієнт k (ze) визначається по таблиці 11.2 або за формулою (11.4), в яких приймаються такі типи місцевості:

А - відкриті узбережжя морів, озер і водосховищ, сільські місцевості, в тому числі з будівлями висотою менше 10 м, пустелі, степи, лісостепу, тундра;

В - міські території, лісові масиви та інші місцевості, рівномірно покриті перешкодами висотою більше 10 м;

С - міські райони з щільною забудовою будинками заввишки більше 25 м.

Спорудження вважається розташованим в місцевості даного типу, якщо ця місцевість зберігається з навітряної сторони споруди на відстані 30h - при висоті споруди h до 60 м і на відстані 2 км - при h> 60 м.

Примітка - Типи місцевості можуть бути різними для різних розрахункових напрямків вітру.

11.1.7 При визначенні компонентів вітрового навантаження we. wf. wi. wx. wy і wz слід використовувати відповідні значення аеродинамічних коефіцієнтів: зовнішнього тиску се. тертя сf. внутрішнього тиску сi і лобового опору СX. поперечної сили су. крутного моменту Сz. прийнятих відповідно до додатка Д.1, де стрілками показано напрям вітру. Знак «плюс» біля коефіцієнта се або сt відповідає напрямку тиску вітру на відповідну поверхню (активний тиск), знак «мінус» - від поверхні (відсмоктування). Проміжні значення навантажень слід визначати лінійною інтерполяцією.

При визначенні вітрового навантаження на поверхні внутрішніх стін і перегородок при відсутності зовнішнього огородження (на стадії монтажу) слід використовувати аеродинамічні коефіцієнти зовнішнього тиску се або лобового опору сх.

Для споруд підвищеного рівня відповідальності, а також у всіх випадках, не передбачених Д.1 додатка Д (інші форми споруд, врахування при належному обґрунтуванні інших напрямків вітрового потоку або складових загального опору тіла в інших напрямках, необхідність врахування впливу поруч розташованих будинків і споруд та т.п. випадках), аеродинамічні коефіцієнти необхідно приймати на основі результатів продувок моделей споруд в аеродинамічних трубах або за рекомендаціями, розробленими спеціалізованими орга ізації.

1 При призначенні коефіцієнтів сх. СV і сm необхідно вказати розміри споруди, до яких вони віднесені.

2 Значення аеродинамічних коефіцієнтів, зазначених у додатку Д.1, допускається уточнювати на основі даних модельних аеродинамічних випробувань споруд.

11.1.8 Нормативне значення пульсаційної складової вітрового навантаження wp на еквівалентній висоті ze слід визначати наступним чином:

а) для споруд (і їх конструктивних елементів), у яких перша частота власних коливань fl. Гц, більше граничного значення власної частоти fl (див. 11.1.10), - за формулою

де wm - визначається відповідно до 11.1.3;

z (ze) - коефіцієнт пульсації тиску вітру, який приймається за таблицею 11.4 або формулою (11.6) для еквівалентної висоти ze (див. 11.1.5);

v - коефіцієнт просторової кореляції пульсацій тиску вітру (див. 11.1.11);

Значення параметрів z10 і a для різних типів місцевостей наведені в таблиці 11.4;

б) для всіх споруд (і їх конструктивних елементів), у яких f1

де f2 - друга власна частота;

Тут w0 (Па) - нормативне значення тиску вітру (11.1.4);

k (zек) - коефіцієнт, що враховує зміну тиску вітру для висоти zек (11.1.6);

Для конструктивних елементів zек - висота z. на якій вони розташовані; для будівель і споруд zек = 0,7h. де h - висота споруд;

Малюнок 11.1 - Коефіцієнти динамічності

в) для споруд, у яких друга власна частота менше граничної, необхідно виробляти динамічний розрахунок з урахуванням s перших форм власних коливань. Число s слід визначати з умови

г) при розрахунку будинків допускається враховувати динамічну реакцію по трьом нижчим власним формам коливань (двом вигинистих і однієї крутильній або змішаним крутільно-Згинальна).

Примітка - При розрахунку багатоповерхових будівель заввишки до 40 м і одноповерхових виробничих будівель висотою до 36 м при відношенні висоти до прольоту менше 1,5, що розміщуються в місцевостях типу А і В (див. 11.1.6), пульсаційну складову вітрового навантаження допускається визначати за формулою (11.5).

11.1.9 Зусилля і переміщення при обліку динамічної реакції по s власним формам визначаються за формулою

де X - сумарні зусилля або переміщення;

Xs - зусилля або переміщення по s -й формі коливань.

11.1.10 Граничне значення частоти власних коливань fl. Гц, слід визначати по таблиці 11.5.

Малюнок 11.2 - Основна система координат при визначенні коефіцієнта кореляції v

Значення логарифмічного декремента коливань d слід приймати:

а) для залізобетонних і кам'яних споруд, а також для будівель із сталевим каркасом при наявності огороджувальних конструкцій d = 0,3;

б) для сталевих споруд футерованих димових труб, апаратів колонного типу, в тому числі на залізобетонних постаментах d = 0,15.

11.1.11 Коефіцієнт просторової кореляції пульсацій тиску v слід визначати для розрахункової поверхні споруди або окремої конструкції, для якої враховується кореляція пульсацій.

Розрахункова поверхню включає в себе ті частини навітряних і підвітряних поверхонь, бічних стін, покрівлі та подібних конструкцій, з яких тиск вітру передається на що розраховується елемент споруди.

Якщо розрахункова поверхню близька до прямокутника, орієнтованому так, що його сторони паралельні основним осям (рисунок 11.2), то коефіцієнт v слід визначати по таблиці 11.6 в залежності від параметрів r і c, прийнятих по таблиці 11.7.