БАЗА ЗНАНИЙ
Задать вопрос
 

Задание параметров ветровой пульсации при расчете многосекционных зданий

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки зависит от коэффициента пространственной корреляции пульсаций давления ветра. Коэффициент корреляции следует определять для расчетной поверхности сооружения или отдельной конструкции, для которой учитывается корреляция пульсаций.

Расчетная поверхность включает в себя те части наветренных и подветренных поверхностей, боковых стен, кровли и подобных конструкций, с которых давление ветра передается на рассчитываемый элемент сооружения.

Для многосекционных зданий при определении коэффициента корреляции следует принимать длину секции, а не всего здания. При формировании данных для расчета на ветровую пульсацию в ЛИРА-САПР длина здания должна характеризовать размер расчетного блока/секции, а не всего здания. Таким образом, ветровая пульсационная нагрузка для секций должна задаваться в отдельных загружениях. Соответственно, и собирать веса масс необходимо отдельно для каждого блока.

Если все секции здания рассматриваются в одной задаче, то среднюю (статическую) составляющую ветровой нагрузки следует так же прикладывать для каждой секции в отдельном загружении.

Рассмотрим пример.

Имеется двухсекционное здание. Длина левой секции 12м, правой 18м. Все секции созданы в одном файле задачи (например, они стоят на одном фундаменте или одном стилобате, и поэтому нет возможности разделить в разные задачи).

Ветер на многосекционное здание 1
Рис. 1. Схема двухсекционного здания

Каждая из секций загружена вертикальными нагрузками в разных загружениях. Такой подход позволяет автоматически собрать веса масс для каждой секции независимо от других. Средняя и пульсационная составляющие ветровой нагрузки также разнесены по отдельным загружениям.

Ветер на многосекционное здание 2
Рис. 2. Список загружений и таблица сбора весов масс


Ветер на многосекционное здание 3
Рис. 3. Параметры пульсационного загружения для левой секции


Ветер на многосекционное здание 4
Рис. 4. Параметры пульсационного загружения для правой секции


Ветер на многосекционное здание 5
Рис. 5. Огибающие РСУ с максимальными значениями

Таблица 1. Усилия в КЭ по загружениям

Ветер на многосекционное здание таблица

Изгибающий момент в основании средних колонн:

Левая секция: ∑М = Мверт1 + (Мветр.ст1 + Мветр.пульс1) = -4.24 + (5.84 + 3.95) = 5.55тс*м;
Правая секция: ∑М = Мверт2 + (Мветр.ст2 + Мветр.пульс2) = -4.23 + (6.52 + 4.28) = 6.57тс*м;

где Мверт, Мветр.ст, Мветр.пульс — изгибающие моменты в нижнем сечении колонн от вертикальных нагрузок, средней/статической и пульсационной составляющих ветровой нагрузки.

Как видно, суммарные усилия совпадают с РСУ.

Рассмотрим другой вариант задания исходных данных, где средняя составляющая ветровой нагрузки приложена ко всем секциям в одном загружении (это загружение указывается как соответствующее статическое для всех пульсационных):

Ветер на многосекционное здание 6
Рис. 6. Список загружений


Ветер на многосекционное здание 7
Рис. 7. Параметры пульсационных загружений


Ветер на многосекционное здание 8
Рис. 8. Огибающие РСУ с максимальными значениями

Изгибающий момент в основании колонн увеличился в сравнении с предыдущим вариантом. Это произошло потому, что при суммировании усилий от ветровой статики и динамики, статика учитывается дважды. Усилие от статического ветрового загружения попадает в итоговое сочетание усилий даже в том случае, если пульсационная составляющая отсутствует. Так, для левого блока, в дополнение к его ветровому загружению 5, идет статическая составляющая ветровой нагрузки из загружения 6 (пульсация для правого блока).

Левая секция: ∑М = Мверт1 + Мветр.ст + ( Мветр.ст + Мветр.пульс1) = -4.24 + 5.84 + (5.84 + 3.95) = 11.39тс*м;
Правая секция: ∑М = Мверт2 + Мветр.ст + (Мветр.ст + Мветр.пульс2) = -4.23 + 6.52 + (6.52 + 4.28) = 13.09тс*м;

Для того, чтобы в РСУ усилия суммировались правильно, пульсационные ветровые загружения нужно рассматривать как взаимоисключающие. Это нужно делать даже в том случае, если это ветровые загружения для разных секций.

Для правильного суммирования усилий при помощи РСН в одном из пульсационных загружений следует задать 0й коэффициент к последней форме колебаний (для пульсации последняя форма это статический ветер):

Ветер на многосекционное здание 9
Рис. 9. Таблица РСН в случае задания средней составляющей ветровой нагрузки в одном загружении для всех секций