БАЗА ЗНАНИЙ
Задать вопрос
 

Ветровая средняя (статическая) нагрузка

Ветровая средняя (статическая) нагрузка. Верификация по СНиП и СП.

  • Ветровой район IV
  • Тип местности А
  • Здание в плане 8,5м * 4м, высота 27м

СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия

Нормативное значение средней составляющей основной ветровой нагрузки w_m в зависимости от эквивалентной высоты z_e над поверхностью земли следует определять по формуле:

wm = w0k(ze)c

wm — нормативное значение ветрового давления
k(ze) — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты ze
c — аэродинамический коэффициент
w0 — нормативное значение ветрового давления
ze — эквивалентная высота

w0 = 0,48 кПа для ветрового района IV
c = 0,8 + 0,6 = 1,4

Ветер перпендикулярно длинной стороне здания (8,5м)

d = 8,5 м	2d = 17м	h = 27м

Случай h > 2d, поэтому
Для z ≥ h-d → ze = h

z ≥ 18,5 → ze = 27

Для d > z > h-d → ze = z

8,5 > z > 18,5 → ze = z

Для 0e=d

0e = 8,5

Здесь z — высота от поверхности земли
d — размер здания (без учета его стилобатной части) в направлении, перпендикулярном расчетному направлению ветра (поперечный размер);
h — высота здания

Ветер_СП_СНиП_01

Сделаем интерполяцию коэффициент k(ze) по высоте

Ветер_СП_СНиП_02

Подставим значения в формулу вычисления нормативного давления wm

wm = 0,48 * k(ze) * 1,4 
wm = 0,672 * k(ze)

На рисунке ниже представлены итоги вычисления нормативного давления wm по этажам и погонная ветровая нагрузка в диск перекрытия с учетом грузовой площади.

Прим. Грузовая площадь равна сумме половины высоты этажа над перекрытием и половине высоты этажа под перекрытием. Исключение — нижнее и верхнее перекрытие, участвующее в сборе ветровых нагрузок. Для нижнего это будет 1,5 высоты этажа, для верхнего — 0,5 высоты этажа в данном примере.
Ветер_СП_СНиП_03

Ветер перпендикулярно короткой стороне (4м)

d = 4 м	2d = 8м	h = 27м

Случай h > 2d, поэтому
Для z ≥ h - d → ze = h

z ≥ 23 → ze = 27

Для d > z > h - d → ze = z

4 > z > 23 → ze = z

Для 0e = d

0e = 4

Сделаем интерполяцию коэффициент k(ze) по высоте

Ветер_СП_СНиП_04

Подставим значения в формулу вычисления нормативного давления wm

wm = 0,48 * k(ze) * 1,4
wm = 0,672 * k(ze)

На рисунке ниже представлены итоги вычисления нормативного давления wm по этажам и погонная ветровая нагрузка в диск перекрытия с учетом грузовой площади

Ветер_СП_СНиП_05

Создадим ветровые загружения в САПФИР для этой модели здания. Ветровая нагрузка, перпендикулярная длинной стороне здания:

Ветер_СП_СНиП_06

Ветровая нагрузка, перпендикулярная короткой стороне здания:

Ветер_СП_СНиП_07

Погонная нагрузка вдоль длинной стороны здания и ручной расчет, сравнение:

Ветер_СП_СНиП_08

Погонная нагрузка вдоль короткой стороны здания и ручной расчет, сравнение:

Ветер_СП_СНиП_09

СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_mна высоте над поверхностью земли z следует определять по формуле

wm = w0kc

Где
w0 — нормативное значение ветрового давления
k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте
c — аэродинамический коэффициент

w0 = 0,48 кПа для ветрового района IV
c = 0,8 + 0,6 = 1,4

Ветер перпендикулярно длинной стороне здания (8,5м)

Сделаем интерполяцию коэффициент k(ze) по высоте

Ветер_СП_СНиП_10

Подставим значения в формулу вычисления нормативного давления wm

wm = 0,48 * k * 1,4
wm = 0,672 * k

На рисунке ниже представлены итоги вычисления нормативного давления wm по этажам и погонная ветровая нагрузка в диск перекрытия с учетом грузовой площади.

Погонная нагрузка вдоль длинной стороны здания и ручной расчет, сравнение:

Ветер_СП_СНиП_11

Создадим ветровые загружения в САПФИР для этой модели здания. Ветровая нагрузка, перпендикулярная длинной стороне здания:

Ветер_СП_СНиП_12

Погонная нагрузка вдоль длинной стороны здания и ручной расчет, сравнение:

Ветер_СП_СНиП_13