CC BY
16
УДК 624
Варибрус Д.С.
аспирант 3 курса, БГТУ им. В.Г. Шухова
г. Белгород, РФ Кирпичников Д.В.
студент 4-го курса. ЫТУ им. В.Г. Шухова
г. Белгород, РФ
МЕТОДИКА РАСЧЕТА РЕЗОНАНСНОЙ РЕАКЦИИ ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ НА ПОРЫВЫ ВЕТРА
Аннотация
Существующие нормы проектирования требуют уточнения расчета конструкций на порывы ветра
Ключевые слова Ветровая нагрузка, расчет конструкций, порывы ветра
Известно, что одной из главных нагрузок небоскребов является ветер. Однако в наши дни автоматического расчета, теоретическая база расчета зданий на ветровую нагрузку очень мало освещена, это осложняет работу проектных организаций. В этой статье обобщены некоторые теоретические основы расчета небоскребов на ветровую нагрузку в соответствии со стандартами и приведены 2 примера.
Поскольку вероятностные свойства давления ветра не меняются со временем, пульсация скорости ветра в точке турбулентного потока считается стационарным случайным процессом. Установив корреляционные функции турбулентного ветрового потока на основе экспериментальной обработки данных, вы найдете спектральную плотность и среднее квадратное отклика для структуры. Это позволяет определить среднее квадратичное динамических движений отношения постройки к динамике. Затем составляется схема нормативного динамического коэффициента с учетом материала, из которого изготовлена структура.
Нормативное значение импульсного компонента ветровой нагрузки \\р определяется виртуальной машиной. В зависимости от динамических характеристик здания, на которое действует ветровая нагрузка. Давление ветра в основном является динамической нагрузкой, так как под его воздействием, как правило, величина нагрузки, место ее применения и направление могут меняться. Благодаря упругим свойствам структуры под воздействием порывов ветра она колеблется. Во время колебаний в конструктивных элементах возникают силы инерции, влияющие на состояние напряжения и деформации конструкции. В зависимости от зависимости между частотами собственных колебаний структуры и частотой пульсаций ветра, частотой коллапса вихрей воздуха из структуры могут быть случаи, близкие к резонансу. Это приводит к значительному увеличению усилий, напряжений и движений в элементах структуры. Поэтому стандарты устанавливают ограничения А частоты собственных колебаний установки в зависимости от площади ветра и материала установки, в которых не следует учитывать импульсный компонент вет ровой нагрузки. Если П находится в нижней части частотного спектра естественной структуры, стандарты рекомендуют рассмотреть 2 случая.
Случай А: < /
л л Он относится к системам со степенью свободы (водонапорные башни, ветряные электростанции, ретрансляторы и другие мачтовые установки).
? и ° (1)
где: Х-динамический коэффициент. Фиксируется на основе чертежа, в зависимости от настройки и
5 = -1—
логарифмического дскрсмснтирования распада материала структуры
Случай Б: если •/1 •/2 и для симметричных зданий, для которых
940/,
Л< h wf =т' V '7
(2) (3)
г
V =
где:
т- вес конструкции на уровне уопг, относительно поверхности, на которую наносится ветровая нагрузка;
у-условное горизонтальное движение на уровне первой формы собственных колебаний;
у-коэффициенг, определяемый делением структуры насосов, в которых ветровая нагрузка постоянна, по формуле
Где Мк - масса ¿-го участка сооружения;
УК-условное горизонтальное движение в первой форме собственных колебаний па уровне положения массы
\^рк является синонимом импульсного компонента ветровой нагрузки на участке конструкции. Определяется формулой (4).
Исходя из того, что было написано, становится ясно, насколько сложен расчет действия ветровой нагрузки. Он состоит из 2 уровней. Па первом инженер определяет частоты и формы собственных колебаний структуры, на втором вычисляет в зависимости от положения // в спектре собственных колебаний структуры.
Все эти случаи расчетов запрограммированы в пакете "Лира-\№тс1о\У8". В пакете пульсирующий компонент ветровой нагрузки рассчитывается последовательно в соответствии с собственными формами колебаний конструкции, а расчеты выполняются отдельно для каждого элемента серии. Считается, что конструкция реагирует на ветровую нагрузку с каждой формой собственных вибраций. Предназначен для ¡-го состава распределения в серии ветровых нагрузок по инерции каждой колеблющейся массы. Определите силы, действующие на Ми 01, N1 и движения. Общие затраты на этапе расчета вычисляемых комбинаций определяются формулой:
Где Ык-сила в поперечном сечении от статической составляющей ветровой нагрузки; №-то же самое от и-этой составляющей импульсной ветровой нагрузки.
Список использованной литературы:
1. Свод правил нагрузки и воздействия СНиП 2.01.07-85*
2. Галямичев А. В. Специфика определения нагрузок на ограждающие конструкции и её влияние на результаты их статического расчета.
3. Никитин П. Н. Разработка и внедрение методов расчета высотных металлических конструкций па воздейст вие порывов ветра с выделением квазистатической и резонансной составляющих их реакции 2006.
(4)
© Варибрус Д.С., Кирпичников Д.В., 2021
