CC BY
26
ISSN 2410-6070 ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА №12 / 2020
УДК 69.04
Варибрус Д.С.
аспирант БГТУ им. Шухова
г. Белгород Кононова И.Е.
студент БГТУ им. Шухова г. Белгород Лемешко А.С. студент БГТУ им. Шухова г. Белгород
РЕАКЦИИ И УСИЛИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В КАРКАСЕ И КОНСТРУКЦИЯХ ВЫСОТНОГО
ЗДАНИЯ ОТ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ
Аннотация
В этой статье рассмотрен актуальный вопрос, посвященный оценке воздействия ветра на высотные здания. Сообщается, что ветер является основным силовым фактором, негативно влияющим на сооружения. Описаны варианты решения данной проблемы путем подбора формы здания.
Ключевые слова
Строительство, ветровая нагрузка, высотные здания, воздействия ветровых нагрузок, небоскреб
С развитием экономики и ростом численности населения развиваются и города, поэтому высотное строительство является решением территориальной проблемы, а список таких зданий и сооружений пополняется с каждым годом.
В связи с этим, во многих странах мира, где широко развито высотное строительство, в том числе и в России, появились и новые современные виды строительных материалов. Они служат для повышения комплексной безопасности высотных зданий и сооружений, что делает конструкцию гибкими и лёгкими. Также приобретаются демпфирующие свойства (т.е. плохая способность поглощения энергии вибраций), что повышает чувствительность здания к ветровому воздействию. Из-за этого появилась потребность в изучении влияния ветровых потоков на высотные здания.
Действие ветра на сооружения проявляется в виде нагрузки, величина которой зависит от скорости ветра и его порывистости [1, с. 138]. Следовательно, ветровая нагрузка содержит две составляющие -статическую и динамическую. Динамическую составляющую ветровой нагрузки необходимо учитывать при расчетах многоэтажных зданий высотой более 40 м. Средняя скорость ветра, т.е. статическая составляющая, возрастает с высотой (вблизи земли из-за сил трения ветер затухает) [2, с. 600].
Грамотно спроектированная конструкция должна соответствовать требованиям несущей способности и эксплуатационной пригодности как отдельных элементов, так и для всей конструкции как единой системы.
Воздействия ветра и конструкция взаимосвязаны, так как значение ветровой нагрузки зависит от высоты, формы, динамических свойств и площади конструкции здания. Ветровая нагрузка воздействует на здание и вызывает реакции его конструкций в виде потери устойчивости. Верхняя часть здания от ветра раскачивается, при этом с наветренной стороны конструкции испытывают растяжение, а с подветренной - сжатие. При этом нарушается вертикальность конструкции, что приводит к образованию трещин, к трудностям в работе лифта, а также повреждению внешнего остекления [3, с. 105].
Необходимо также искать решение, чтобы при определенных направлениях ветра не возникали значительные напряжения в элементах конструкций, как, например, в ядрах квадратного сечения, когда нагруженное состояние при действии ветра в направлении диагонали значительно больше, чем при ветре, действующем перпендикулярно стене [4, с 117].
ISSN 2410-6070
ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА
№12 / 2020
Немаловажным фактором выступает обтекаемость всего объема здания или сооружения. Наиболее лучшими характеристиками обладают небоскребы с двумя и более осями симметрии в плане. В таких зданиях количество типоразмеров несущих конструкций будет минимальным, а также уменьшается чувствительность к изменению воздействия нагрузок, которые действуют горизонтально. Сооружения, имеющие более сложную форму, целенаправленно конструируют из простых по форме сечений в составные блоки [5, с. 1]. Поэтому выбранная на стадии проектирования модель строения влияет на расход строительных материалов и на теплопотери здания.
В таких зданиях число типоразмеров несущих конструкций становится минимальным, а также понижается чувствительность к изменению. Грамотно направленное строительство по отношению к подавляющему ветру и правильно выбранная обтекаемая форма снижают скорость ветра около здания на 50-70%.
Список использованной литературы:
1. Варибрус Д.С., Абакумов Р.Г. Целесообразность строительства небоскребов и особенности их строительства // Инновационная наука. 2016. № 11-3. С. 138-140.
2. Хомяков И.П. Ветровые воздействия на высотные здания // Аллея науки. 2018. Т. 1. № 5 (21). С. 599-604.
3. Скрипченкова С.Ю. Воздействие ветровых нагрузок на высотные здания // Астраханский вестник экологического образования. 2017. № 2 (40). С. 103-108.
4. Пичугин С.Ф., Махинько А.В. К вопросу формулирования обобщённой модели ветрового воздействия на высотные сооружения // Металлические конструкции. 2013. Т. 19. № 2. С. 111-120.
5. Шеин А.И., Кузнецов А.Н., Чуманов А.В. Моделирование ветровых воздействий на высотные сооружения // Моделирование и механика конструкций. 2016. № 4. С. 1.
© Варибрус Д.С., Кононова И.Е., Лемешко А.С., 2020
УДК69
Варибрус Д.С.
аспирант 3 курса БГТУ им. В.Г. Шухова,
г. Белгород, РФ Наконечная А.С. студент 4 курса БГТУ им. В.Г. Шухова,
г. Белгород, РФ Суликова В.А. студент 4 курса БГТУ им. В.Г. Шухова,
г. Белгород, РФ
ВОЗДЕЙСТВИЕ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ НА ВЫСОТНЫЕ ЗДАНИЯ И МЕРЫ, УМЕНЬШАЮЩИЕ ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ
Аннотация
Введение. Проектирование высотных зданий - это как правило решение комплекса градостроительных, природно-климатических, геологических, архитектурно-планировочных, конструктивных задач. Должны быть решены и инженерные вопросы такие как вентиляция, отопление, водоснабжение, канализация, электрика и системы их управления, также вопросы комплексной безопасности проживания, управления и мониторинга конструкций.
Цель. Изучить воздействие ветровой нагрузки на высотные здания и сооружения.
Ключевые слова Строительство, высотные здания, ветровая нагрузка
