15323x

001586

Dipl.-Ing. (BA) Markus Baumgärtel

2019-08-21

Ветровые нагрузки, возникающие вследствие трения

Ветер, действующий параллельно поверхности конструкции, может на данной поверхности вызывать силы трения. которые важны, прежде всего, для очень больших конструкций.

Норма различает отдельно стоящую стену, отдельно стоящую кровлю и длинное закрытое здание с точки зрения трения, возникающего в результате ветра [1].

Der Anteil der Reibungskraft infolge Windes an der Gesamtwindkraft wird nach folgender Formel (5.7) [1] ermittelt:

F_{fr, j} = c_{fr, j} \cdot q_{p (ze) j} \cdot A_{fr, j}

c_fr	коэффициент трения
q_p(ze)	пиковое скоростное давление на базовой высоте z_e
A_fr	Внешняя поверхность, параллельная ветру

Доля силы трения, вызванной ветром, в общей силе ветра

Доля ветровых нагрузок, возникающая вследствие трения, комбинируется с остальными ветровыми силами F_w,e (внешнее давление ветра) и F_w,i (внутреннее давление ветра) путем складывания векторов. Результирующие силы трения действуют исключительно в направлении ветровых нагрузок, параллельно внешней поверхности.

Der Ansatz der Windlast infolge Reibung kann jedoch vernachlässigt werden, wenn die Gesamtfläche aller windparallelen Oberflächen (und Flächen mit geringer Winkelabweichung zur Parallelen) gleich oder geringer ist als das 4-fache aller Flächen, die senkrecht zum Wind orientiert sind (luv- und leeseitig) [1] 5.3 (4).

У гладких поверхностей, таких как сталь или гладкий бетон, коэффициент трения c_fr равен 0,01.
На грубых поверхностях, таких как грубый бетон или рубероид, коэффициент трения c_fr составляет 0,02.
У очень грубых поверхностей (чешуйчатые, ребристые или складчатые покрытия), коэффициент трения c_fr равен 0,04.

Исходная высота z_e равна у стен высоте h их верхнего края, а у отдельностоящих крыш, высотe их крыши.

Beispiel Wand mit gewellter Oberfläche

Зона ветровой нагрузки 2
Категория рельефа 2
c_fr = 0,04
Длина d = 20 м
Исходная высота z_e = 2,5 м

\begin{array}{l} A_{fr} = 2 \cdot 2.5 m \cdot 20 m = 100 m ² \\ q_{p (ze)} = 1.7 \cdot qb = 1.7 \cdot 0.39 kN / m ² = 0.663 kN / m ² \\ F_{fr} = 0.04 \cdot 0.663 kN / m ² \cdot 100 m ² = 2.65 kN \end{array}

Стена с чешуйчатым покрытием

Beispiel freistehendes Dach mit gerippter Oberfläche

Зона ветровой нагрузки 2
Категория рельефа 2
c_fr = 0,04
Длина d = 7 м
Ширина b = 4 м
Исходная высота z_e = 3 м

\begin{array}{l} A_{fr} = 2 \cdot 4 m \cdot 7 m = 56 m ² \\ q_{p (ze)} = 1.7 \cdot qb = 1, 7 \cdot 0.39 kN / m ² = 0.663 kN / m ² \\ F_{fr} = 0.04 \cdot 0.663 kN / m ² \cdot 56 m ² = 1.49 kN \end{array}

Навес с ребристой поверхностью

Beispiel Halle mit gerippter Oberfläche

Зона ветровой нагрузки 2
Категория рельефа 2
c_fr = 0,04
Длина d = 30 м
Ширина b = 10 м
Исходная высота z_e = 5,5 м
Общая площадь всех, параллельных ветру поверхностей A_total = 2 ⋅ 30 м ⋅ 4 м + 2 ⋅ 30 м ⋅ 5,22 м = 553,2 м²

Для расстояния y от передней наветренной кромки, необходимо использовать минимальное значение 2 ⋅ b или 4 ⋅ h.

\begin{array}{l} y = 2 \cdot 10 = 20 m \\ A_{fr} = 2 \cdot (30 m - 20 m) \cdot 4 m 2 \cdot (30 m - 20 m) \cdot 5.22 m = 184.4 m ² \\ q_{p (ze)} = 2.1 \cdot q_{b} \cdot {(\frac{z}{10})}^{0.24} = 2.1 \cdot 0.39 kN / m ² \cdot {(\frac{5.5 m}{10})}^{0.24} = 0.711 kN / m ² \\ F_{fr} = 0.04 \cdot 0.711 kN / m ² \cdot 184.4 m ² = 5.245 kN \end{array}

Большепролетное здание с ребристой поверхностью

Автор

Г-н Баумгертель осуществляет техническую поддержку пользователей Dlubal Software.

Ссылки

Скачивания

Файл модели в программе RFEM

1,41 MB

;