Ветровая нагрузка на круглые в плане здания с купольными покрытиями

Исходные данные:

Базовая скорость ветра:

- Основное значение базовой скорости ветра vb, 0 = 19,4 м/с;

Размеры покрытия:

- Высота стены до низа купольного покрытия h = 600 см = 600 / 100 = 6 м;

- Высота купольного покрытия f = 70 см = 70 / 100 = 0,7 м;

Размеры здания, сооружения, конструкции:

- Размер здания (сооружения) в плане вдоль направления ветра

d = 500 см = 500 / 100 = 5 м;

Результаты расчета:

Схемы ветровой нагрузки

Схема ветровой нагрузки - Круглые в плане здания с купольными покрытиями.

Ветровая нагрузка на купола.

Тип местности - I в т. ч. расстояние не более 1 км от зоны I.

Параметр шероховатости:

z0 = 0,01 м.

Минимальная высота:

zmin = 1 м.

Базовая высота для внешнего давления:

ze = h +f = 6+0,7 = 6,7 м.

Плотность воздуха:

r = 1,25 кг/м 3 .

Коэффициент, учитывающий направление ветра:

cdir = 1,0 = 1 .

Сезонный коэффициент:

cseason = 1,0 = 1 .

Базовая скорость ветра:

vb = cdir cseason vb, 0 = 1 · 1 · 19,4 = 19,4 м/с (формула (4.1); п. 4.2 ).

Коэффициент турбулентности:

ki = 1,0 = 1 .

Максимальная высота:

zmax = 200 м.

Параметр шероховатости для типа местности II:

z0, II = 0,05 м.

Коэффициент местности:

kr = 0,19 (z0/z0, II) (0,07) =

= 0,19 · (0,01/0,05) (0,07) = 0,16976 (формула (4.5); п. 4.3.2 ).

z r 200 м (3,35% от предельного значения) - условие выполнено.

Т. к. z = 6,7 м t zmin = 1 м и z = 6,7 м r zmax = 200 м :

Коэффициент, учитывающий тип местности:

cr[z] = kr ln(z/z0) = 0,16976 · ln(6,7/0,01) = 1,10468 (формула (4.4); п. 4.3.2 ).

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Т. к. z = 6,7 м t zmin = 1 м и z = 6,7 м r zmax = 200 м :

Местность - равнинная.

Орографический коэффициент:

c0[z] = 1 .

Интенсивность турбулентности на высоте z:

lv[z] = ki/(c0[z] ln(z/z0)) =

= 1/(1 · ln(6,7/0,01)) = 0,15367 (формула (4.7); п. 4.4 ).

Средняя скорость ветра на высоте z:

vm[z] = cr[z] c0[z] vb = 1,10468 · 1 · 19,4 = 21,43079 м/с (формула (4.3); п. 4.3.1 ).

Пиковое значение скоростного напора:

qp[z] = (1+7 lv[z]) 1/2 r vm[z] 2=

= (1+7 · 0,15367) · 1/2 · 1,25 · 21,43079 2 ·= 0,59583 кПа (формула (4.8); п. 4.5 ).

Размер здания (сооружения) в плане поперек направления ветра:

b = d = 5 м.

Значение площади поверхности сбора нагрузок - больше 10 кв. м.

По рис. 7.12 в зависимости от h /d и f/d

cpe, 10A = -1,648 .

По рис. 7.12 в зависимости от h /d и f/d

cpe, 10B = -0,89 .

По рис. 7.12 в зависимости от h /d и f/d

cpe, 10C = -0,48 .

Зона A.

Аэродинамический коэффициент внешнего давления:

cpe = cpe, 10A = -1,648 .

Ветровое давление, действующее на внешней поверхности конструкции:

we = qp[ze] cpe = 0,59583 · -1,648 = -0,98193 кПа (формула (5.1); 5.2(1) ).

Зона AB.

cpe, 10AB = (cpe, 10A+cpe, 10B)/2 = (-1,648+-0,89)/2 = -1,269 .

Аэродинамический коэффициент внешнего давления:

cpe = cpe, 10AB = -1,269 .

Ветровое давление, действующее на внешней поверхности конструкции:

we = qp[ze] cpe = 0,59583 · -1,269 = -0,75611 кПа (формула (5.1); 5.2(1) ).

Зона B.

Аэродинамический коэффициент внешнего давления:

cpe = cpe, 10B = -0,89 .

Ветровое давление, действующее на внешней поверхности конструкции:

we = qp[ze] cpe = 0,59583 · -0,89 = -0,53029 кПа (формула (5.1); 5.2(1) ).

Зона BC.

cpe, 10BC = (cpe, 10B+cpe, 10C)/2 = (-0,89+-0,48)/2 = -0,685 .

Аэродинамический коэффициент внешнего давления:

cpe = cpe, 10BC = -0,685 .

Ветровое давление, действующее на внешней поверхности конструкции:

we = qp[ze] cpe = 0,59583 · -0,685 = -0,40814 кПа (формула (5.1); 5.2(1) ).

Зона C.

Аэродинамический коэффициент внешнего давления:

cpe = cpe, 10C = -0,48 .

Ветровое давление, действующее на внешней поверхности конструкции:

we = qp[ze] cpe = 0,59583 · -0,48 = -0,286 кПа (формула (5.1); 5.2(1) ).