10.3.4. Вітрове навантаження

Вітрове навантаження є змінним навантаженням, для якого встановлені два розрахункові значення:

- граничне розрахункове значення;

Рис. 9.51. Схеми кранового навантаження

- експлуатаційне розрахункове значення.

Граничне розрахункове значення вітрового навантаження на 1 м² поверхні будівлі (в кН/м² ) визначається за формулою

,

де _fm — коефіцієнт надійності за граничним розрахунковим значенням вітрового навантаження, визначений за 9.14 [9];

W₀ — характеристичне значення вітрового тиску; воно дорівнює середній (статичній) складовій тиску вітру на висоті 10 м над поверхнею землі, який може бути перевищений у середньому один раз за 50 років; визначається залежно від вітрового району (5 районів) по карті (рис. 9.1 [9]) або за додатком E [9]. ;

C — коефіцієнт, який визначається за формулою

,

C_aer — аеродинамічний коефіцієнт, що визначається за 9.8 [9] та додатком І [9]; він враховує умови обтікання вітром і залежить від конфігурації поверхні. Наприклад, для вертикальних навітряних поверхонь (активний тиск) C_aer = 0,8, для завітряних поверхонь (відсос) C_aer = 0,6 ;

C_h — коефіцієнт висоти споруди. Він враховує збільшення вітрового навантаження залежно від висоти споруди або її частини, що розглядається, над поверхнею землі, типу навколишньої місцевості і визначається за рис. 9.2 [9];

C_alt — коефіцієнт географічної висоти, який враховує висоту H (в кілометрах) розміщення будівельного об’єкта над рівнем моря. При H<0,5 км ;

C_rel — коефіцієнт рельєфу, що враховує мікрорельєф місцевості поблизу площадки розташування будівельного об’єкта і приймається таким, що дорівнює одиниці, за винятком випадків, коли об’єкт будівництва розташований на пагорбі або схилі;

C_dir — коефіцієнт напрямку, що враховує нерівномірність вітрового навантаження за напрямками вітру і, як правило, приймається таким, що дорівнює одиниці. Значення C_dir, що відрізняється від одиниці, допускається враховувати при спеціальному обґрунтуванні тільки для відкритої рівнинної місцевості та при наявності достатніх статистичних даних;

C_d — коефіцієнт динамічності, що враховує вплив пульсаційної складової вітрового навантаження і просторову кореляцію вітрового тиску на споруду. Для основних типів будівель і споруд значення C_d визначаються за графіками на рис. 9.5...9.10 [9].

Граничне розрахункове лінійне навантаження на раму в певній точці по висоті

q_w = W_m B, кН/м,

де В – крок колон.

Фактична епюра вітрового лінійного навантаження наведена на рис.9.52.

Для спрощення статичних розрахунків навантаження на ділянці від низу ригеля до найвищої точки замінюють зосередженими силами W i W’, прикладеними в рівні низу ригеля, а нерівномірне по висоті колон навантаження замінюють еквівалентним рівномірно розподіленим q_w i q’_w (див. рис.9.52).

Еквівалентне навантаження визначається з умови рівності згинаючих моментів в защемленні колони від фактичного та еквівалентного навантажень.

10.4. Практичні прийоми для статичного розрахунку поперечних рам

Визначення внутрішніх зусиль в елементах рами виконується окремо від кожного з навантажень. Рама розраховується звичайними методами будівельної механіки (метод сил, переміщень) або за допомогою ЕОМ.

Рис. 9.52. Вітрове навантаження на раму