Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка на поперечную раму каркаса промздания принимается в зависимости от ветрового района места предполагаемого строительства, указанного в бланке задания, высоты и длины здания и его конфигурации в поперечном сечении.

Предельное расчетное значение ветровой нагрузки определяется по формуле

, где:

- коэффициент надежности по предельному значению ветровой нагрузки, определяемый по ДБН В.1.2-2:2006 в зависимости от среднего периода повторяемости Т, который для объектов массового строительства принимается равным сроку эксплуатации конструкции . По приложению В для производственных зданий = 60. Тогда по табл. 9.1. ДБН =1,04.

- характеристическое значение ветрового давления, определяемое в зависимости от ветрового района по карте (рис. 9.1 ДБН) и равно:

1 район – 0,4 кН/м²;

2 район – 0,45 кН/м²;

3 район – 0,5 кН/м²;

4 район – 0,55 кН/м²;

5 район – 0,6 кН/м².

- коэффициент, который определяется по формуле: , где :

- аэродинамический коэффициент, определяемый по п.9.8 ДБН;

- коэффициент высоты сооружения, определяемый по п.9.9 ДБН; табл. 9.02

из т.9.02 ДБН: при высоте сооружения Z ≤ 5 принимается =0,9;

при Z =10 =1,2 ; при Z =20 =1,55; при Z =40 = 2 ;

- коэффициент географической высоты, определяемый по п.9.10 ДБН;

- коэффициент рельефа, определяемый по п.9.11 ДБН;

- коэффициент направления, определяемый по п.9.12 ДБН;

- коэффициент динамичности, определяемый по п.9.13 ДБН.

По высоте колонны до отметки низа стропильной фермы допускается принимать ветровую загрузку в виде равномерно распределенной равновеликой площади фактической эпюры давления ветра.

, где:

- расчетная площадь эпюры давления ветра до отметки низа фермы с учетом увеличения ветрового напора на высоте более 5 м;

Н - высота колонны от отметки чистого пола до низа фермы.

Ветровая загрузка на участке стены выше отметки низа стропильной фермы, а также реакции связей по нижнему поясу ферм, к которым прикреплены промежуточные стойки фахверка при шаге рам 12 и 18 м, принимают в виде сосредоточенных сил, приложенных к верху колонны на уровне нижнего пояса стропильных ферм (рис. 1).

Пример определения ветровой загрузки на поперечную раму промздания.

Исходные данные:

1.Ветровой район строительства – ІІІ - = 0,5 кН/м²;

2.Отметка низа стропильной фермы – 15 м;

3.Пролет здания L = 30 м;

4.Длина здания В = 108 м.

Для примера сбора ветровой нагрузки коэффициенты = 1, = 1, = 1, = 1 (см. пп. 9.10, 9.11, 9.12, 9.13 ДБН). Тогда коэффициент .

Коэффициент определяется по п.9.9 ДБН для местности типа Ш по табл. 9.02 ДБН (см. рис.2). - определяется для схемы 1 приложения И ДБН, соотношении ; и уклоне кровли ≈ 0^о =-0,61, =-0,41, =-0,52 (см. рис.2).

Определяем интенсивность ветрового напора .

Характеристические величины ветрового давления:

Напор

На отметке 5.0 м = 0,5 ∙ 0,8 ∙ 0,9 = 0,36 кН/м²;

На отметке 10.0 м = 0,5 ∙ 0,8 ∙ 1,2 = 0,48 кН/м²;

На отметке 15.0 м = 0,5 ∙ 0,8 ∙ 1,38 = 0,55 кН/м²;

На отметке 18.5 м = 0,5 ∙ 0,8 ∙ 1,5 = 0,6 кН/м².

Отсос

На отметке 5.0 м = 0,5 ∙ 0,52 ∙ 0,9 = 0,23 кН/м²;

На отметке 10.0 м = 0,5 ∙ 0,52 ∙ 1,2 = 0,31 кН/м²;

На отметке 15.0 м = 0,5 ∙ 0,52 ∙ 1,38 = 0,36 кН/м²;

На отметке 18.5 м = 0,5 ∙ 0,52 ∙ 1,5 = 0,39 кН/м².

Расчетные величины ветрового давления:

Напор

На отметке 5.0 м = 0,36 ∙ 1,04 = 0,37 кН/м²;

На отметке 10.0 м = 0,48 ∙ 1,04 = 0,5 кН/м²;

На отметке 15.0 м = 0,55 ∙ 1,04 = 0,57 кН/м²;

На отметке 18.5 м = 0,6 ∙ 1,04 = 0,62 кН/м².

Отсос

На отметке 5.0 м = 0,23 ∙ 1,04 = 0,24 кН/м²;

На отметке 10.0 м = 0,31 ∙ 1,04 = 0,32 кН/м²;

На отметке 15.0 м = 0,36 ∙ 1,04 = 0,37 кН/м²;

На отметке 18.5 м = 0,39 ∙ 1,04 = 0,41 кН/м².

Т.к. при расчете рамы с шарнирным прикреплением стропильной фермы к колонне, при сжатом опорном раскосе фермы ригелем рамы является нижний пояс фермы, то ветровую нагрузку в пределах высоты колонны представляем как равномерно распределенную, эквивалентную по площади фактической эпюре давления.

Сбор ветровой нагрузки в пределах высоты колонны

Для полосы шириной 1 м определяем площадь эпюры ветрового давления до отметки 15,0 м (низ стропильной фермы).

Рис. 3 Эпюра ветрового давления на полосу шириной 1 м

Напор 1,8+2,45+2,58=6,83 кН

Отсос

1,15 + 1,35 + 1,53 = 4,03 кН

Характеристическая равномерно распределенная ветровая нагрузка

Напор кН/м

Отсос кН/м.

Расчетная равномерно распределенная ветровая нагрузка

Напор = 0,45 ∙ 1,04 = 0,5 кН/м

Отсос = 0,27 ∙ 1,04 = 0,3 кН/м.

Если шаг рам В = 6 м или В = 12 м (при отсутствии стойки фахверка), то распределенная ветровая нагрузка в пределах высоты колонны равна:

При шаге рам В = 6 м, шаге рам В = 12 м, В = 18 м и наличии стоек фахверка

(рис. 4, 6, 7)

Характеристическая нагрузка

Напор = 0,45 ∙ 6 = 2,7 кН/м

Отсос = 0,27 ∙ 6 = 1,62 кН/м.

Расчетная ветровая нагрузка

Напор = 2,7 ∙ 1,04 = 2,81 кН/м

Отсос = 1,62 ∙ 1,04 = 1,68 кН/м.

При шаге рам В = 12 м и отсутствии стойки фахверка

Характеристическая нагрузка

Напор = 0,45 ∙ 12 = 5,4 кН/м

Отсос = 0,27 ∙ 12 = 3,24 кН/м.

Расчетная ветровая нагрузка

Напор = 5,4 ∙ 1,04 = 5,62 кН/м

Отсос = 3,24 ∙ 1,04 = 3,37 кН/м.

Сосредоточенная нагрузка на уровне опорного узла стропильной фермы составляет

При шаге рам В = 6 м (см. рис. 4)

Ветровая нагрузка собирается с заштрихованной площади

Напор кН

Отсос кН

При шаге рам В = 12 м и отсутствии стойки фахверка (см. рис. 5)

Ветровая нагрузка собирается с заштрихованной площади

Напор кН

Отсос кН

При шаге рам В = 12 м и промежуточных стойках фахверка через 6 м (см. рис. 6)

Сосредоточенная нагрузка определяется на отметке 15,0 м (уровень низа стропильной фермы) как реакция двух связевых горизонтальных ферм по нижним поясам стропильных ферм, на которые опираются в узлах стойки фахверка, и полосы шириной В = 12 м выше отметки 15,0 м. Нагрузки собираются по грузовым площадям заштрихованных участков с интенсивностью ветровой нагрузки на соответствующих отметках.

Напор

= 21,15+24,99 = 46,14 кН

Отсос

= 12,6 + 16,46 = 29,06 кН

При шаге рам В = 18 м и промежуточных стойках фахверка через 6 м (см. рис. 7)

Равномерно распределенная нагрузка на стойку рамы ниже отметки 15,0 м (уровень низа стропильной фермы) будет аналогична нагрузке при шаге рам 6 м. Сосредоточенная ветровая нагрузка определяется по грузовым площадям с учетом интенсивности ветра на соответствующих отметках.

Напор

= 42,3 + 37,8 = 80,1 кН

Отсос

= 25,2 + 24,69 = 49,9 кН

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 574; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!