Еквівалентне рівномірно розподілене вітрове навантаження

Вітрові навантаження

Снігові навантаження

При розрахунку рами навантаження від снігу приймається розподіленим вздовж ригеля. Граничне розрахункове значення снігового навантаження на горизонтальну проекцію покриття обчислюється за формулою (8.1) [2]

S_m = γ_fmS_oC,

S_o – характеристичне значення снігового навантаження, що визначається

С = μС_еС_alt ,

С = μС_еС_alt = 1,0×0,8×1,0 = 0,8;

S_m = γ_fmS_oC =1,04×1550×1=1612 Па= 1,612 кПа.

Розрахункове лінійне значення снігового навантаження на ригель рами визначають як добуток значення S_m на ширину вантажної смуги К (крок колон)

q_сн. = S_m × К = 1,612×12,0 = 19,34 кН/м.

Вітрове навантаження на споруду слід розглядати як сукупність нормального тиску, прикладеного до зовнішньої поверхні споруди або елемента; сил тертя, спрямованих по дотичній до зовнішньої поверхні і віднесених до площі її горизонтальної або вертикальної проекції; нормального тиску, прикладеного до внутрішніх поверхонь будівель з повітропроникними огородженнями, з прорізами, що відчиняються або постійно відкриті. Рами типових виробничих будівель розраховують переважно на нормальний тиск, прикладений до зовнішньої поверхні споруди або елемента із підвітряного боку (активна складова навантаження) та завітряного боку (пасивна складова). Активне та пасивне вітрове навантаження мають один напрямок (рис. 4.).

Для спрощення розрахунку вітрове навантаження на раму допускається приймати рівномірно розподіленим, еквівалентним змінному по висоті. Вітрове навантаження, яке діє на ділянці від низу ригеля до найбільш високої точки виробничої будівлі, замінюється зосередженою силою, яка прикладена у рівні низу ригеля рами.

Граничне розрахункове значення вітрового навантаження визначається за формулою (9.1) [2]

W_m = γ_fmW_oC,

де γ_fm – коефіцієнт надійності за граничним розрахунковим значенням вітрового навантаження, що визначається згідно з п. 9.14 [2] і для періоду повторюваності Т = 60 років (строк експлуатації конструкцій виробничих будівель за додатком В [2] Т_еf = 60 років) дорівнює 1,035;

W_o – характеристичне значення вітрового тиску, що визначається за додатком Е [2] і для м. Рівне складає W_o = 370 Па;

С – коефіцієнт, що визначається за формулою (9.3) [2]

С = С_aer С_h С_alt С_rel С_dіr С_d ,

де С_aer – аеродинамічний коефіцієнт, що визначається за додатком І [2] і при вертикальних поверхнях та таких, що відхиляються від вертикальних не більш як на 15°, для активного і пасивного тисків відповідно дорівнює С_aer1 = = С_e = 0,8 і С_aer2 = С_e = 0,6;

С_h – коефіцієнт висоти споруди, що визначається за п. 9.9 [2] і для ІII типу місцевості та будівель, старший період власних коливань яких не перевищує 0,25 с, дорівнює: до позначки +5,0 м – С_h = 0,9, на позначці +10,0 м-1,2м.
С_h = 0,6, на позначці +18,6 м – С_h = 0,81;

С_alt – коефіцієнт географічної висоти, що враховує висоту Н (у кілометрах) розміщення будівельного об'єкта над рівнем моря, визначається за п. 9.10 [2], а при H < 0,5 км приймається рівним 1,0;

С_rel – коефіцієнт рельєфу, що враховує мікрорельєф місцевості поблизу площадки розташування будівельного об'єкта, визначається за п. 9.11 [2] і приймається таким, що дорівнює одиниці, за винятком випадків, коли об'єкт будівництва розташований на пагорбі або схилі;

С_dіr – коефіцієнт напрямку, що враховує нерівномірність вітрового навантаження за напрямками вітру, визначається за п. 9.12 [2] і, як правило, приймається таким, що дорівнює одиниці;

С_d – коефіцієнт динамічності, що враховує вплив пульсаційної складової вітрового навантаження і просторову кореляцію вітрового тиску на споруду, визначається за п. 9.13 [2] і для будівель, старший період власних коливань яких не перевищує 0,25 с, дорівнює 1,0.

Обчислюємо коефіцієнт С:

1) до позначки +5,0 м

– для активного тиску вітру

С_акт1 = С_aer1С_hС_altС_relС_dіrС_d = 0,8×0,9×1,0×1,0×1,0×1,0 = 0,72;

– для пасивного тиску

С_пас1 = С_aer2С_hС_altС_relС_dirС_d = 0,6×0,9×1,0×1,0×1,0×1,0 = 0,54;

2) на позначці +10,0 м

– для активного тиску вітру

С_акт2 = С_aer1С_hС_altС_relС_dіrС_d = 0,8×1,2×1,0×1,0×1,0×1,0 = 0,96;

– для пасивного тиску

С_пас2 = С_aer2С_hС_altС_relС_dirС_d = 0,6×1,2×1,0×1,0×1,0×1,0 = 0,72;

3) на позначці +16,8 м

– для активного тиску вітру

С_акт3 = С_aer1С_hС_altС_relС_dіrС_d = 0,8×1,41×1,0×1,0×1,0×1,0 = 1,13;

– для пасивного тиску

С_пас3 = С_aer2С_hС_altС_relС_dirС_d = 0,6×1,41×1,0×1,0×1,0×1,0 = 0,85.

Вітрове навантаження на раму розраховуємо як добуток значення W_m на ширину вантажної смуги К (крок колон):

1) до позначки +5,0 м

– для активного тиску вітру

q_акт1 = γ_fm W_oC_акт К = 1,035×370×10^-3 ×0,72×12,0 = 3,3 кН/м;

– для пасивного тиску

q_пас1 = γ_fm W_oC_пас К = 1,035×370×10^-3 ×0,54×12,0 = 2,48 кН/м;

2) на позначці +10,0 м

– для активного тиску вітру

q_акт2 = γ_fm W_oC_акт К = 1,035×370×10^-3 ×0,96×12,0 = 4,41 кН/м;

– для пасивного тиску

q_пас2 = γ_fm W_oC_пас К = 1,035×370×10^-3 ×0,36×12,0 = 4,41 кН/м.

3) на позначці +18,6 м

– для активного тиску вітру

q_акт3 = γ_fm W_oC_акт К = 1,035×370×10^-3 ×1,13×12,0 = 3,71 кН/м;

– для пасивного тиску

q_пас3 = γ_fm W_oC_пас К = 1,035×460×10^-3 ×0,49×12,0 = 5,19 кН/м.

Для спрощення розрахунку вітрове навантаження на раму допускається приймати рівномірно розподіленим, еквівалентним змінному за висотою. Еквівалентне рівномірно розподілене навантаження визначається за умови рівності згинаючих моментів у стійці рами від фактичної епюри вітрового тиску і від рівномірно розподіленого навантаження

q_екв = 2М/h²,

де М – згинаючий момент від розрахункового фактичного навантаження в нижньому перерізі стійки рами, обчислений як для консолі;

h – довжина стійки рами.

Обчислюємо еквівалентне рівномірно розподілене навантаження на раму (до рівня низу ригеля):

– для активного тиску вітру

q_{екв,акт} = 2М/h² = 2×(1,83×18,6×(1+18,6/2)+(2,74–1,83)/2×5,0×(12+2/3×5,0)+
+(2,74–1,83)×8,6×(11+8,6/2)+(3,71–2,74)/2×8,6×(11+2/3×8,6))/19,6² =

= 2×575,01/384,16 = 2,19 кН/м;

– для пасивного тиску

q_{екв,пас} = 2М/h² = 2×(1,37×18,6×(1+18,6/2)+(2,06–1,37)/2×5,0×(12+2/3×5,0)+
+(2,06–1,37)×8,6×(11+8,6/2)+(2,8–2,06)/2×8,6×(11+2/3×8,6))/19,6² =

= 2×432,95/384,16 = 1,68 кН/м.

Дата добавления: 2015-08-31