2.2. Расчет ветровой нагрузки на конструкцию опоры

Определяем ветровую нагрузку на конструкцию опоры. В соответствии с требованиями норм при расчете пространственных конструкций рассматриваем два направления ветра:

1. перпендикулярно оси линии;

2. под углом к оси линии;

Ветровую нагрузку на решетчатую пространственную конструкцию, когда ветер направлен перпендикулярно оси линии, т.е. к боковой грани опоры, вычисляем по формуле:

где

коэффициент динамичности, учитывающий порывы ветра для стальных опор высотой до 40 м (для опор башенного типа 1,5);

площадь конструкции или ее части по наружному обмеру с наветренной стороны на плоскость, перпендикулярную направлению ветра;

коэффициент перегрузок;

аэродинамический коэффициент;

нормативный скоростной напор ветра.

При ветре, направленном под углом к оси линии, нагрузки, действующие на перпендикулярную грань ствола

где

расчетная нагрузка при действии ветра на наиболее широкую грань

Рис. 2.1.

Ветровую нагрузку на траверсы сначала вычисляем в предположении действия ветра перпендикулярно плоскости траверсы, а затем с помощью коэффициентов вычисляем по формулам:

при ветре, направленном перпендикулярно оси линии

при ветре, направленном под углом к оси линии

Скоростной напор ветра возрастает с увеличением высоты. Определяем его путем умножения на поправочный коэффициент из табл. 2.5.

Аэродинамический коэффициент определяем из СНиП 2.01.07-85

относится к площади контура наветренной грани

где

коэффициент равен

1,0

0,9

1,2

где

аэродинамический коэффициент i-го элемента конструкций, для профилей

площадь проекции i-го элемента на плоскость конструкции,

площадь, ограниченная контуром конструкции.

Коэффициент заполнения

Ветровую нагрузку следует относить к площади, ограниченной контуром . Направление оси X совпадает с направлением ветра и перпендикулярно плоскости конструкции.

определяем из табл. 2.13.

Верхняя траверса

Площадь, ограниченная контуром траверсы (рис. 2.2.)

Площадь элементов фермы

где

ширина одной из граней i-го уголка,

длина i-го уголка

Коэффициент заполнения равен

при имеем

Аэродинамический коэффициент равен

Отсюда

Средняя траверса

Площадь, ограниченная контуром траверсы (рис. 2.3.)

Площадь элементов фермы

Коэффициент заполнения равен

при имеем

Аэродинамический коэффициент равен

Отсюда

Нижняя траверса

Площадь, ограниченная контуром траверсы (рис. 2.4.)

Площадь элементов фермы

Коэффициент заполнения равен

при имеем

Аэродинамический коэффициент равен

Отсюда

Тросостойка

Площадь, ограниченная контуром тросостойки (рис. 2.5.)

Площадь элементов фермы

Коэффициент заполнения равен

при имеем

Аэродинамический коэффициент равен

Отсюда

Верхняя секция

Площадь, ограниченная контуром секции (рис. 2.6.)

Площадь элементов фермы

Коэффициент заполнения равен

при имеем

Аэродинамический коэффициент равен

Отсюда

Средняя секция

Площадь, ограниченная контуром секции (рис. 2.7.)

Площадь элементов фермы

Коэффициент заполнения равен

при имеем

Аэродинамический коэффициент равен

Отсюда

Нижняя секция

Площадь, ограниченная контуром секции (рис. 2.8.)

Площадь элементов фермы

Коэффициент заполнения равен

при имеем

Аэродинамический коэффициент равен

Отсюда

Расчетные ветровые нагрузки на конструкцию опоры сведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2.

Определение ветровой нагрузки на конструкцию опоры

Наименование секции	К, коэффициент увеличения скоростного напора по высоте	Нормативный скоростной напор, даН/м2	Ai, площадь элементов фермы, м2	Площадь контура фермы Ak, м2	Φ, коэффициент заполнения	Аэродинамический коэффициент для плоской фермы Cx	При b/h=1, η	Аэродинамический коэффициент пространственной фермы, Ct	Расчетная ветровая нагрузка, даН
										При ветре, направленном перпендикулярно оси, Wпер	При ветре под углом к оси линии
Верхняя траверса	1,2	60	0,48	1,45	0,33	0,46	0,62	0,75	117,45	52,85	76,34	52,85
Средняя траверса	1,11	55,5	0,39	1,54	0,25	0,35	0,73	0,61	93,85	42,23	61,0	42,23
Нижняя траверса	0,98	49	0,26	1,6	0,16	0,22	0,91	0,42	59,27	26,67	38,53	26,67
Тросостой- ка	1,36	68	0,41	0,89	0,46	0,64	0,41	0,9	98,04	44,12	63,72	44,12
Верхняя секция	1,11	55,5	1,815	5,6	0,32	0,45	0,63	0,73	408,39	183,78	265,45	183,78
Средняя секция	0,75	37,5	3,02	15,86	0,19	0,27	0,82	0,49	524,57	236,06	340,97	236,06
Нижняя секция	0,5	25	0,595	3,24	0,18	0,25	0,83	0,46	67,07	30,18	43,6	30,18