2.1.4. Вітрове навантаження

Для розрахунку рами необхідно визначити вітрове навантаження як з навітреної сторони, так і з завітреної сторони. Вітрове навантаження по висоті будівлі розподіляється нерівномірно і його інтенсивність залежить від кліматичного району будівництва, типу і місцевості, кроку рам і висоти будівлі.

Граничне розрахунков вітрового навантаження на одиницю довжини на будь-якій висоті Z над поверхнею землі:

а) з навітреної сторони

q_wm = _fmW₀cВ;

б) із завітряної сторони

q_wm = _fmW₀cВ,

де _{f m} = 1,04– коефіцієнт, який залежить від терміну експлуатації (60 років) п.9.14 [5]; W₀ = 1 кН/м² – нормативний швидкісний напір вітру (дивись завдання);

В=12 м – крок рам;

с = c_acrc_hc_altc_relc_dirc_d = 0,8 c_h 1111= 0,8 c_h,

де c_acr = 0,8 – п. 9.8, додаток І (схема 2) [5];

c_h – п. 9.9, рис. 9.2 [5] (додаток до ДБН). (приймається для ІІІ-го типу місцевості);

c_alt = 1 – п. 9.10 [2]; c_rel= 1 – п. 9.11 [2]; c_dir= 1 – п. 9.12 [2]; c_d = 1 – п. 9.13 [2].

В курсовому проекті інтенсивність розрахункового вітрового навантаження визначають на чотирьох рівнях:

q_wm1 – на висоті 5 м від поверхні землі; q_wm2 – на висоті 10 м від поверхні землі;

q_wm3 – на висоті низа ферми (21,3 м); q_wm4 – на висоті верха ферми на опорі (24,5 м).

Відповідно:

q_wm1 = 0,8 _fmW₀ В  c_h1 = 0,81,041120,9 = 8,98 кН/м;

q_wm2 = 0,8 _fmW₀ В  c_h2 = 0,81,041121,2 = 11,98 кН/м;

q_wm3 = 0,8 _fmW₀ В  c_h3 = 0,81.041121,431 =14,28 кН/м;

q_wm4 = 0,8 _fmW₀ В  c_h4 = 0,81,041121,568 = 15,05 кН/м.

де c_h1 = 0,9; c_h2 = 1,2; c_h3 = 1,501; c_h4 = 1,568 - п. 9.9 [2].

Інтенсивність вітрового навантаження із завітреної сторони отримують множенням інтенсивності вітрового навантаження з навітряної сторони на коефіцієнт к= c/с=0,6/0,8=0,75.

q _wm1= q_wm10,75 = 8,980,75 = 6,735 кН/м;

q _wm2= q_wm20,75 = 11,980,75 = 8,98кН/м;

q _wm3= q_wm30,75 = 14,280,75 = 10,71 кН/м;

q _wm4= q_wm40,75 = 15,050,75 = 11,28 кН/м.

На підставі виконаних розрахунків складаємо схему вітрового тиску на виробничу будівлю (рис. 2.3).

Для спрощення розрахунку фактичне вітрове навантаження на колону від рівня землі до низа ферми замінюємо рівномірно-розподіленим еквівалентним навантаженням (рис. 2.4).

Інтенсивність еквівалентного рівномірно-розподіленого вітрового навантаження визначається із умови рівності моментів в защемленні колони від фактичної епюри вітрового тиску і еквівалентного рівномірно-розподіленого навантаження М = М_w.

Момент від фактичного навантаження

Момент від еквівалентного навантаження .

Із умови рівності моментів

q_wm= q_wm0,75 = 7,660,75 = 5,75кН/м.

Зосереджена сила

Рис. 2.3. Схема фактичного вітрового тиску на будівлю

Рис. 2.4. Схема дії еквівалентного вітрового навантаження

Рис. 2.5. До визначення зосередженої сили від вітрового тиску

2.2. Вихідні дані для статичного розрахунку рами

Таблиця 2.1

№ п/п	Шифр варіанта	Одиниці вимірю-вання	Позначення		Величина
			в розра-хунках	в програмі
1	2	3	4	5	6
1.	Висота підкранової балки з рейкою	м	hb	H	1,8
2.	Довжина нижньої частини колони	М	H1	LH	16,4
3.	Довжина верхньої частини колони	М	H2	LB	5,9
4.	Вага нижньої частини колони	кН	GH	GH	45,1
5.	Вага верхньої частини колони	кН	GB	GB	16,23
6.	Вага підкранової балки з рейкою	кН	G3	G	87,12
7.	Постійне навантаження на ригелі	кН/м	qp	QP	19,8
8.	Снігове навантаження на ригелі	кН/м	qsm	QS	1,144
9.	Максимальний тиск кранів	кН	Vmax	D1	2050,37
10.	Мінімальний тиск кранів	кН	Vmin	D2	692,2
11.	Горизонтальний тиск кранів	кН	Hm	T	61,75
12.	Вітрове навантаження на ко-лону з навітряної сторонни	кН/м	qwm	QB	7,66
13.	Вітрове навантаження на ко-лону з завітряної сторонни	кН/м	qwm	QZ	5,75
14.	Зосереджене вітрове навантаження	кН	W	W	42,33
15.	Проліт рами	м	L	L	24
16.	Момент від постійного навантаження	кНм	Mq	MP	89,1
17.	Момент від снігового навантаження	кНм	Ms	MS	61,8
18.	Момент від максимального тиску кранів	кНм	Mmax	M1	1281,7
19.	Момент від мінімального тиску кранів	кНм	Mmin	M2	432,625
20.	Співвідношення моментів інерції перерізів верхньої та нижньої частин колони		I2/I1	R1	0,24
21.	Співвідношення моментів інерції перерізів ригеля та нижньої частини колони		I0/I1	R2	6,0
22.	Коефіцієнт просторової жорсткості			D	0,45