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:

w_m = w₀k(z_e)c

w_m — нормативное значение ветрового давления
k(z_e) — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты z_e
c — аэродинамический коэффициент
w₀ — нормативное значение ветрового давления
z_e — 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 → z_e = h

z ≥ 18,5 → ze = 27

Для d > z > h-d → z_e = 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

Сделаем интерполяцию коэффициент k(z_e) по высоте

Подставим значения в формулу вычисления нормативного давления w_m

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

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

Ветер перпендикулярно короткой стороне (4м)

d = 4 м	2d = 8м	h = 27м

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

z ≥ 23 → ze = 27

Для d > z > h - d → z_e = z

4 > z > 23 → ze = z

Для 0e = d

0e = 4

Сделаем интерполяцию коэффициент k(z_e) по высоте

Подставим значения в формулу вычисления нормативного давления w_m

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

wm = 0,672 * k(ze) 

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

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

Ветровая нагрузка, перпендикулярная короткой стороне здания:

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

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

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

w_m = 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(z_e) по высоте

Подставим значения в формулу вычисления нормативного давления w_m

wm = 0,48 * k * 1,4

wm = 0,672 * k

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

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

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

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