Сервис строительных калькуляторов
Информация к новости
  • Просмотров: 0
  • Автор: PavlovAlexey
  • Дата: 16-06-2018, 17:14
16-06-2018, 17:14

Расчет ветровой нагрузки

При расчете ветровой нагрузки необходимо учитывать многие ее составляющие, но для упрощения всего расчета будем считать ее основную составляющую – среднюю составляющую основной ветровой нагрузки Wm. Для наглядности в таблицу ниже сведены все составляющие ветровой нагрузки согласно СП 20.13330.2016:


Расчет ветровой нагрузки

Формула расчета основной средней ветровой нагрузки следующая:


Wm = Wo·k·c

Где Wm – нормативное значение основной средней ветровой нагрузки, кг/м2
Wo – нормативное значение ветрового давления, кг/м2
k – коэффициент, который учитывает влияние высоты на давление ветра
с – аэродинамический коэффициент


Средняя составляющая основной ветровой нагрузки

С нормативным значением ветрового давления Wo все просто.

1. Его можно найти у нас в калькуляторе снеговой/ветровой нагрузок, выбрав необходимый город
2. В таблице ниже, зная свой ветровой район:

Расчет ветровой нагрузки

3. По формуле (для грубого подсчета)
Wo = 0,43·v2/10

Где Wo – нормативное значение ветрового давления, кг/м2
v – максимальная скорость ветра, м/с


Теперь давайте разберемся с коэффициентом k.


Данный коэффициент зависит от эквивалентной высоты Ze. Обратите внимание, что это не просто высота до расчетной отметки, и искать ее необходимо следующими вариантами.


Расчет ветровой нагрузки

Для разных участков по высоте бывают разные эквивалентные высоты


Расчет ветровой нагрузки

После того, как вы нашли эквивалентную высоту Ze, зная тип вашей местности, находим коэффициент k:


Расчет ветровой нагрузки

Типы местности:
А – открытые местности (степи, лесостепи, побережье морей, озер, пустыни, тундра, сельские местности с высотой построек до 10 м)
В – городские территории, лесные массивы и другие территории с высотой построек более 10м
С – городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25м


Завершающим этапом определения средней составляющей ветровой нагрузки является нахождение аэродинамического коэффициента c.


Данный коэффициент может быть как положительным, так и отрицательным, и зависит от формы здания или сооружения и направления ветра. Давайте рассмотрим основные формы зданий и сооружений, с которыми приходится работать.


1. Прямоугольные здания с двускатными покрытиями
a. Ветер направлен сбоку

Расчет ветровой нагрузки

Расчет ветровой нагрузки

b. Ветер направлен в торец здания
Расчет ветровой нагрузки

Расчет ветровой нагрузки

Если на участке стоит буква вместо цифры, то значение коэффициента необходимо определять интерполяцией в зависимости от уклона крыши.


2. Отдельно стоящие плоские сплошные конструкции (стены, заборы, рекламные щиты)
Расчет ветровой нагрузки

На рисунках показаны разные участки здания и сооружения и соответствующие аэродинамические коэффициенты с для них.


После того, как все три неизвестные найдены – легко найти нормативное значение основной средней ветровой нагрузки.


Пример.


Необходимо узнать ветровую нагрузку при действии на большую сторону дома габаритами 6х12м. Крыша двускатная. Высота от земли до конька – 7 метров (уклон крыши – 45 градусов). Высота стен – 4 м. Город строительства – г. Казань (2-ой ветровой район - Wo = 30 кг/м2). Место строительства – в 20 метрах от лесного массива (тип местности B).

Напоминаем формулу Wm = Wo·k·c


При нахождении коэффициента k имеем следующее: d=12 м, h=7 м. При h≤d --> Ze=h=7 м.


Расчет ветровой нагрузки

Найдем коэффициент k методом интерполяции между 0,5 и 0,65. Получаем k = 0,56.


Далее находим аэродинамический коэффициент с. Здесь b=12м, d=6м, h1=4м, h=7м
е1 – это наименьшее из b или 2·h1. е1=2·4=8м (меньше чем b=12м)
e – это наименьшее из b или 2·h. е=12м (меньше чем 2·h =2·8=16 м)


Зная все размеры, получаем следующее распределение коэффициентов c:


Расчет ветровой нагрузки

И путем умножения Wo на k и на с мы получаем окончательное распределение ветровой нагрузки:


0,8·0,56·30 = 13,44 кг/м2
0,7·0,56·30 = 11,76 кг/м2
0,6·0,56·30 = 10,08 кг/м2
-1,0·0,56·30 = -16,8 кг/м2
-0,8·0,56·30 = -13,44 кг/м2
-0,3·0,56·30 = -5,04 кг/м2
-0,2·0,56·30 = -3,36 кг/м2
-0,5·0,56·30 = -8,4 кг/м2

P.S. знак «-» значит, что нагрузка будет направлена от здания (выделена красным)

Расчет ветровой нагрузки

Для нахождения расчетной ветровой нагрузки необходимо каждое значение еще умножить на коэффициент надежности по ветровой нагрузке равный 1,4.


От автора:
Если данная статья была Вам полезна, то буду очень благодарен, если Вы поделитесь ей с друзьями и коллегами, и сохраните себе в закладки.
Также в ближайшее время будет реализован калькулятор по определению ветровой нагрузки.