Сила ветра в зависимости от высоты конструкции вертикальных стен

Техническая статья

Ветровые нагрузки регулируются Еврокодом 1 - Воздействия на конструкции - часть 1-4: Общие воздействия - ветровые нагрузки. Определенные параметры, действующие в отдельных странах, мы можем найти в национальных приложениях.

Норма DIN EN 1991-1-4:2010-12 применяется для проектирования зданий и инженерно-технических сооружений высотой до 200 м. Ограничение по высоте можно расширить благодаря приложению DIN EN 1991-1-4/NA: 2010-12, NCI до п. 1.1 (2) из-за ветровых профилей, действующих в Германии для конструкций высотой до 300 м.

Разделение территории страны по зонам обычно выполняется с помощью карты ветровых зон. Однако из-за относительно низкого разрешения карт ветровых зон правильное определение местоположения в области перехода зон является относительно сложным. Поэтому существует подробное определение зон ветра по административным границам, которое можно легко учесть в расчете, например, с помощью сетевого средства Dlubal, карты Зоны снеговой, ветровой и сейсмической нагрузок.

Для определения динамического давления qb по соответствующему местоположению здания применяются следующие альтернативные варианты по норме DIN EN 1991-1-4/NA: 2010-12, Приложение NA.B.

Упрощенное максимальное динамическое давление у конструкций высотой до 25 м

В данном методе максимальное динамическое давление может быть применено в качестве постоянного значения по всей высоте здания в целях упрощения. Соответствующие значения динамического давления указаны в таблице NA.B.3 у ветровых зон 1-4 по приложению NA.A. Для конструкций высотой более 25 м и конструкций, расположенных на островах Северного моря, высотой более 10 м, максимальное динамическое давление должно быть определено более точно по уравнениям (NA.B.1) - (NA. В.8) или NA.B.2.

Максимальное динамическое давление в зависимости от высоты в обычных случаях

При расчете динамического давления по уравнениям (NA.B.1) - (NA.B.8) или по NA.B.2, для зданий высотой более 25 м от поверхности земли необходимо учесть влияние шероховатости земной поверхности, которое определяется растительным покровом и застройкой.

Обычный случай по норме DIN EN 1991-1-4 NAB.3.3 разделяется на три различных профиля:

  • континент
  • прибрежные районы (полоса шириной 5 км от берега, а также острова в Балтийском море)
  • острова Северного моря

Точный метод расчета максимального динамического давления с учетом шероховатости земной поверхности

Если на местоположение здания действует значительное топографическое влияние или оно расположено вблизи больших внутренних водоемов, то максимальное динамическое давление должно быть рассчитано по NA.B.2.

Максимальное динамическое давление в равнинной местности разделяется по категории ландшафта от 1 до 4. Если мы не можем определить категорию ландшафта с полной уверенностью, то необходимо выбрать более низкую и, следовательно, более неблагоприятную его категорию.

Ветровая нагрузка на вертикальные стены в зависимости от высоты здания

Как было описано выше, упрощенное динамическое давление (метод 1) для конструкций высотой до 25 м может быть применено в качестве постоянного значения по всей высоте здания.

Если мы применим один из двух других методов, то динамическое давление можно по степеням распределить по высоте здания в диапазоне D. У зданий размером b < h ≤ 2 ⋅ b применяется нижняя полоса высотой b и верхняя полоса высотой (h - b).

У зданий размером h> 2 ⋅ b применяется нижняя полоса высотой b и верхняя полоса высотой (h - b). Область между верхней и нижней частью разделим на соответствующее количество промежуточных полос высотой hstrip.

Pисунок 01 - Ступенчатая ветровая нагрузка при различной высоте здания

В программах RFEM и RSTAB при генерировании нагрузок полностью учтена ступенчатость динамического давления в ветровой области D для вертикальных стен.

Ключевые слова

в зависимости от высоты ветровая нагрузка категория ландшафта

Литература

[1]   Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions; German version EN 1991-1-4:2005 + A1:2010 + AC:2010
[2]   National Annex - Nationally determined parameters - Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind actions; EN 1991-1-4/NA:2010-12
[3]   Albert, A.: Schneider - Bautabellen für Ingenieure mit Berechnungshinweisen und Beispielen, 23. Auflage. Köln: Bundesanzeiger, 2018
[4]   Holschemacher, K.; Klug, Y.: Lastannahmen im Bauwesen, 2. Auflage. Berlin: Beuth, 2016

Ссылки

Контакты

Свяжитесь с Dlubal

У вас есть какие-либо вопросы или необходим совет?
Свяжитесь с нами через бесплатную поддержку по электронной почте, в чате или на форуме или найдите различные предлагаемые решения и полезные советы на страницах часто задаваемых вопросов.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Основная программа
RFEM 5.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из плит, стен, оболочек, стержней (балок), тел и контактных элементов

Цена первой лицензии
3 540,00 USD
RSTAB Основная программа
RSTAB 8.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций рам, балок и ферм, выполняющее линейные и неьинейные расчеты внутренних сил, деформаций и опорных реакций

Цена первой лицензии
2 550,00 USD