17185x
001451
2017-06-13

Погрузка по EN 1991-1-4 и безопасность от опрокидывания круговых цилиндров

В данной статье описывается определение коэффициентов силы с помощью ветровой нагрузки и расчет коэффициента устойчивости при потере устойчивости плоской формы изгиба.

Коэффициент защиты от опрокидывания Компонент конструкции может опрокинуться.
Коэффициент защиты от опрокидывания = 1: Момент устойчивости и опрокидывающий момент равны. Модель неустойчива и не исключено ее опрокидывание.
Коэффициент защиты от опрокидывания 1: Модель не может опрокинуться.

Пример

Например, круговой цилиндр диаметром 2,5 м и высотой 6 м. Он расположен во 2-й зоне ветровой нагрузки с категорией местности 3.

Фундаментальное значение основной скорости:
vb0 = 25,0 м/с

Фактор направленности:
cdir = 1

Сезонный коэффициент:
cсезон = 1

Плотность воздуха при атмосферном давлении 1013 гПа и T = 10 ° C:
ρ = 1,25 кг/м³

Кинематическая вязкость воздуха:
ν = 15 ∙ 10-6 м 2  

Базовая скорость:
vb = cdir ∙ cсезон ∙ vb0 = 25,0 м/с

Базовое скоростное давление:
qb = 1/2 ∙ ρ ∙ vb 2 = 0,391 кН/м²

Пиковое скоростное давление:
qp = 1,5 ∙ qb = 0,586 кН/м²

Пиковая скорость:

Эквивалентная шероховатость поверхности:
k = 0,2 мм (оцинкованная сталь)

Соотношение эквивалентной шероховатости поверхности и ширины:
k/b = 8 ∙ 10-5

Число Рейнольдса:

Коэффициент силы цилиндров без свободного хода:

Эффективная стройность:
λ = l/b = 2,4

Коэффициент конечного эффекта:
ψλ = 0,65

Коэффициент структуры:
cs cd = 1

Справочная область:
Aref = l ∙ b = 15 м²

Коэффициент силы:
cf = cf0 ∙ ψλ = 0,498

Сила ветра:
Fw = cs cd ∙ cf ∙ qp ∙ Aref = 4,377 кН

Нагрузка на поверхность от ветра:
Fw = Fw/Aref = 0,29 кН/м²

Коэффициент устойчивости при опрокидывании

Высота кругового цилиндра:
h = 6 м

Расстояние между опорами:
а = 1,35 м

Собственный вес:
FG = 18,495 кН

Момент опрокидывания:
MK = Fw ∙ h/2 = 13,13 кНм

Момент устойчивости:
MS = FG ∙ a/2 = 12,48 кНм

Коэффициент защиты от опрокидывания:
η = MS/MK = 0,95

Если вы используете для расчета RFEM, вы можете определить по положению результирующих, что они находятся в пределах его протяженности за опрокидывающейся кромкой кругового цилиндра. Таким образом, модель была бы неустойчивой, если бы опоры не были дополнительно защищены от выдергивания.


Автор

Г-н Баумгертель осуществляет техническую поддержку пользователей Dlubal Software.

Ссылки
Ссылки
  1. Еврокод 1: Воздействия на конструкции - Часть 1-4: Allgemeine Einwirkungen, Windlasten; DIN EN 1991-1-4:2010-12
  2. Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen - Windlasten; DIN EN 1991-1-4/NA:2010-12
Скачивания