open all | close all

3.11. Пульсационный ветер

Расчет на ветровое пульсационное воздействие выполняется в соответствии с нормами СНиП 2.01.07-85. Пульсационная динамическая компонента wp строится автоматически на основе сформированной ранее статической компоненты ветровой нагрузки ws

где

c - аэродинамический коэффициент;
k(z)






















- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, который,
  в зависимости от ветрового района* принимается по таблице


Высота z, м Коэффициент k для типов
местности
A B C
<5 0.75 0.50 0.40
10 1.00 0.65 0.40
20 1.25 0.85 0.55
40 1.50 1.10 0.80
60 1.70 1.30 1.00
80 1.85 1.45 1.15
100 2.00 1.60 1.25
150 2.25 1.90 1.55
200 2.45 2.10 1.80
250 2.65 2.30 2.00
300 2.75 2.50 2.20
350 2.75 2.75 2.35
>480 2.75 2.75 2.75

w0



- нормативное значение ветрового давления,
z(z)






















- коэффициент пульсаций скорости ветра на уровне z, принимаемый, в
  зависимости от ветрового района* по таблице


Высота z, м Коэффициент пульсаций z
для типов местности
A B C
<5 0.85 1.22 1.78
10 0,76 1.06 1.78
20 0.69 0.92 1.50
40 0.62 0.80 1.26
60 0.58 0.74 1.14
80 0.56 0.70 1.06
100 0.54 0.67 1.00
150 0.51 0.62 0.90
200 0.49 0.58 0.84
250 0.47 0.56 0.80
300 0.46 0.54 0.76
350 0.46 0.52 0.73
>480 0.46 0.50 0.68

v
















- коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра,
  который, в зависимости от ширины b и высоты h наветренной поверхности
  следует принимать по таблице


b, м Коэффициент v в зависимости от высоты h, м
5 10 20 40 80 160 350
0,1 0,95 0,92 0,88 0,83 0,76 0,67 0,56
5 0,89 0,87 0,84 0,80 0,73 0,65 0,54
10 0,85 0,84 0,81 0,77 0,71 0,64 0,53
20 0,80 0,78 0,76 0,73 0,68 0,61 0,51
40 0,72 0,72 0,70 0,67 0,63 0,57 0,48
80 0,63 0,63 0,61 0,59 0,56 0,51 0,44
160 0,53 0,53 0,52 0,50 0,47 0,44 0,38

* Типы местности:

A

- открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи,
  тундра;
B

- городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно по-
  крытые препятствиями высотой более 10м;
C - городские районы с застройкой зданиями высотой более 25м.

Ветровая пульсационная нагрузка раскладывается по формам колебаний сооружения. По каждой форме колебаний вводится коэффициент динамичности bi, рассчитанный на основе спектральных свойств ветрового воздействия и логарифмического декремента затухания конструкции:

Параметр ei определяется по формуле

где

Ti - период колебаний по i-му тону;
w0 - нормативное значение ветрового давления (Па);
1.4 - коэффициент надежности по ветровой нагрузке.

Суммарные усилия и перемещения (X) определяются по формуле

где Xi - усилия/перемещения по i-й форме колебаний.


Расчет активируется запуском пункта главного меню Solve/Wind pulsation

Результатом расчета являются амплитудные значения перемещений узлов конструкции, усилий и напряжений в элементах от действующей пульсационной компоненты ветрового загружения. Полученные результаты расчета соответствуют уровню нагрузки статической компоненты ветрового загружения - нормативным значениям статической компоненты нормативные значения от пульсационной компоненты, расчетным - расчетные.

Для выполнения расчета на пульсационный ветер необходимо заполнить таблицу Пульсационный ветер. Альтернативно расчет на пульсации ветра может быть выполнен в режимах расчета Произвольные динамические воздействия и Стационарное случайное воздействие.

В украинских нормах ДБН В.1.2-2-2006 учет пульсационной составляющей ветровой нагрузки сводится к статическому расчету, в котором, в зависимости от периода нижней собственной частоты конструкции, выбирается та или иная таблица коэффициента высотности:

для сооружений, период нижней собственной частоты которых T<0.25 сек

Высота z, м Коэффициент высотности
для типов местности
I II III IV
<5 0.90 0.70 0.40 0.20
10 1.20 0.90 0.60 0.40
20 1.35 1.15 0.85 0.65
40 1.60 1.45 1.15 1.00
60 1.75 1.65 1.35 1.10
80 1.90 1.75 1.50 1.20
100 1.95 1.85 1.60 1.25
150 2.15 2.10 1.85 1.35
200 2.30 2.20 2.05 1.45

для сооружений, период нижней собственной частоты которых T>0.25 сек

Высота z, м Коэффициент высотности
для типов местности
I II III IV
<5 1.40 1.20 0.90 0.60
10 1.80 1.50 1.20 1.00
20 1.95 1.85 1.55 1.40
40 2.25 2.20 2.00 1.95
60 2.45 2.45 2.25 2.25
80 2.65 2.60 2.45 2.50
100 2.70 2.70 2.60 2.70
150 2.95 3.00 2.90 3.10
200 3.10 3.15 3.20 3.40

В связи с этим, если среди статических загружений задана хотя-бы одна ветровая нагрузка по нормам ДБН В.1.2-2-2006, перед выполнением статического расчета необходимо выполнить расчет на свободные колебания в режиме сосредоточенных масс (см. Свободные колебания).

Следует иметь в виду, расчет на ветровые пульсации по нормам СНиП 2.01.07-85 в рамках динамического расчета на Пульсационный ветер и дает значения динамической добавки ветровой нагрузки. Расчет же по нормам ДБН В.1.2-2-2006 выполняется в рамках статического расчета и дает значения, соответствующие суммарному воздействию статической и пульсационной компонент.