8.Определение ветровых нагрузок
Ветровые нагрузки вычислены в соответствии с разделом 9 норм /1/.
Предельное расчетное значение ветровой нагрузки:
wm=γfmw0C,
где w0- характеристическое значение ветровой нагрузки, для г. Донецкаw 0= 0,5 кПа.
Коэффициент надежности по предельному значению ветровой нагрузки γfmопределен по таблице 9.1 норм /1/ для срока экусплуатации здания 100 лет и составляет 1,14.
Коэффициент С определяется по формуле:
C=CaerChCaltCrelCdirCd.
Аэродинамический коэффициент Caerопределяется в соответствии с приложением И норм /1/ и для вертикальных стен будет равен: с наветренной стороныCe1= 0,8; с подветренной стороныCe2= 0,6. При расчете бескаркасных зданий допускается ветровые нагрузки прикладывать в виде горизонтальных сил в уровне прекрытий. При этом можно принятьCaer= 1,4.
Коэффициенты высоты сооружения Chопределяются по п. 9.9 норм /1/ для типа местностиIY– городские территории. Значения этих коэффициентов на уровне отметок этажей здания приведены в таблице 25.
Значения коэффициентов высоты сооружения
Таблица 25
|
Этаж |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
ТЭ |
Пар. |
|
Отм.,м |
0,0 |
0,9 |
3,7 |
6,5 |
9,3 |
12,1 |
14,9 |
17,7 |
20,5 |
23,3 |
26,1 |
28,3 |
|
Ch |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
Примечание: За относительную отметку 0,00 принята отметка пола первого этажа (абс. отм. 236,6 м, см. п. 1.1). Относительная отм. отмостки составляет -1,3 м (абс. отм. 235,3 м). При толщине плиты перекрытия и пола 0,4 м высота низа перекрытия над подвалом относительно отмости составит 0,9 м. Отметка перекрытия над девятым этажом (26,1 м) указана на ууровне низа плиты перекрытия. По этой причине при определении отметки верха парапета (28,3 м) к высоте технического этажа 1,8 м добавлена толщина плиты перекрытия и пола над девятым этажом 0,4 м.
Максимальная абсолютная отметка строительной площадки (см. таб. 1) составляет 236,51 м. При абсолютных отметках менее 500 м коэффициент Caltпринимается равным 1,0.
Поскольку объект строительства не расположен на холме или склоне, коэффициент Crelпринимается равным 1,0.
Поскольку тип местности не является открытой равнинной, коэффициент Cdirпринимается равным 1,0.
Коэффициент динамичности Cdопределен по рис. 9.5 норм /1/ для высоты здания 28,3 м и ширине в сечении, перпендикулярном ветровому потоку, 24 м и равен 0,94.
Эксплуатационное расчетное значение ветровой нагрузки:
we=γfew0C,
где γfe- коэффициент надежности по эксплуатационному значению ветровой нагрузки.
В соответствии с таблицей 9.3 норм /1/ для объектов массового строительства γfe= 0,21.
Предельные и эксплуатационные расчетные значения ветровой нагрузки по высоте здания вычислены с учетом выше определенных коэффициентов и приведены в таблице 26.
Расчетные ветровые нагрузки по высоте здания
Таблица 26
|
Отм., м |
0,0 |
0,9 |
3,7 |
6,5 |
9,3 |
12,1 |
14,9 |
17,7 |
20,5 |
23,3 |
26,1 |
28,3 |
|
С |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,11 |
2,24 |
2,37 |
2,50 |
2,63 |
|
wm, кПа |
1,20 |
1,20 |
1,20 |
1,20 |
1,20 |
1,20 |
1,20 |
1,20 |
1,28 |
1,35 |
1,43 |
1,50 |
|
we, кПа |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,24 |
0,25 |
0,26 |
0,28 |
По ветровым агрузкам, приведенным в таблице 26, вычисляем обобщенный изгибающий момент и горизонтальную силу на уровне подошвы фундаментов для направления ветра вдоль короткой стороны здания. Для вычислений составляем электронную таблицу в редакторе Excel. Результаты вычислений представлены в таблице 27.
Нагрузки на фундаменты от ветра
Таблица 27
|
Расчетные формулы: |
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
hi |
Hi |
wm,i |
Qm,i |
Mm,i |
we,i |
Qe,i |
Me,i | |
|
м |
м |
кПа |
кН |
кНм |
кПа |
кН |
кНм | |
|
0 |
|
0 |
|
|
0 |
|
| |
|
1.6 |
0.8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |
|
1.6 |
1.6 |
1.2 |
0 |
0 |
0.22 |
0 |
0 | |
|
2.5 |
2.05 |
1.2 |
1.08 |
2.214 |
0.22 |
0.198 |
0.4059 | |
|
5.3 |
3.9 |
1.2 |
3.36 |
13.104 |
0.22 |
0.616 |
2.4024 | |
|
8.1 |
6.7 |
1.2 |
3.36 |
22.512 |
0.22 |
0.616 |
4.1272 | |
|
10.9 |
9.5 |
1.2 |
3.36 |
31.92 |
0.22 |
0.616 |
5.852 | |
|
13.7 |
12.3 |
1.2 |
3.36 |
41.328 |
0.22 |
0.616 |
7.5768 | |
|
16.5 |
15.1 |
1.2 |
3.36 |
50.736 |
0.22 |
0.616 |
9.3016 | |
|
19.3 |
17.9 |
1.2 |
3.36 |
60.144 |
0.22 |
0.616 |
11.026 | |
|
22.1 |
20.7 |
1.28 |
3.472 |
71.87 |
0.24 |
0.644 |
13.331 | |
|
24.9 |
23.5 |
1.35 |
3.682 |
86.527 |
0.25 |
0.686 |
16.121 | |
|
27.7 |
26.3 |
1.43 |
3.892 |
102.36 |
0.26 |
0.714 |
18.778 | |
|
29.5 |
28.6 |
1.5 |
2.637 |
75.418 |
0.28 |
0.486 |
13.9 | |
|
|
|
Всего: |
34.923 |
558.13 |
Всего: |
6.424 |
102.82 | |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
Длина здания, м |
24 |
Горизонтальная сила Qm, кН |
838.15 | |||||
|
|
|
|
Горизонтальная сила Qe, кН |
154.18 | ||||
|
|
|
|
Изгибающий момент Mm, кНм |
13395 | ||||
|
|
|
|
Изгибающий момент Me, кНм |
2467.7 | ||||
