Ветровая нагрузка

Нормативное пиковое значение скоростного напора ветра на высоте 10 м от поверхности земли для г. Киев (У) Значение аэродинамических коэффициентов внешнего давления принимаем по таблице 3.4 п.3.1.2.3[1] линейной интерполяции при с наветренной стороны (зонаD) , с подветренной стороны (зонаE) .

Пиковое значение ветрового давления на высоте 17.1 м (верх парапета рис. 1) при и

Расчетная равномерно распределенная ветровая нагрузка на 1 метр высоты колонны при иравна:

– с наветренной стороны

– с подветренной стороны

В расчетной схеме высота колонны отсчитывается от отметки -0.15 м от поверхности земли (отметка верха обреза фундамента), а ветровая нагрузка действует с отметки 0.000 (отметка пола) С целью упрощения расчетов принимаем распределение ветровой нагрузки по всей высоте колонны . Принятое упрощение не влияет практически на окончательный результат вычисляемых усилий.

Сосредоточенное ветровое усилие, собираемое с конструкций, расположенных выше верха колонн (отм. +15.000) до верхней отметки парапета (+17.100):

Рисунок 4 – К определению ветровой нагрузки на колонну

3. Определение усилий в стойках поперечной рамы

Расчетная схема поперечной рамы представляет собой однопролетную статически неопределимую стержневую систему из вертикальных стоек, защемленных внизу, и шарнирно связанных с ними абсолютно жестких ригелей в виде фермы с параллельными поясами. Расчет рамы выполняется методом перемещений. Канонические уравнения данного метода для рам с одним неизвестным имеет вид:

где реакция в дополнительной связи от единичного перемещения этой связи;

реакция дополнительной связи от внешней нагрузки;

перемещения верха рамы от приложенных к ней нагрузок;

коэффициент пространственной работы для второй рамы блока, считая от торца или деформационного шва, принимаемой при шаге колонн 6 м - С_s = 4.0, а при шаге колонн 12 м - С_s = 3.4.

Из уравнения находим неизвестное при каждом виде загружений, а затем упругую реакцию верхнего узла стоек рамы:

После этого усилия и в расчетных сечениях колонны определяются как в консольной балке, защемленной в фундаменте и загруженной внешней нагрузкой и реакцией (рисунок 5). Горизонтальное перемещение (деформацию ригеля) для данного случая можно не учитывать.

Рисунок 5 – Расчетная схема стойки поперечной рамы

Расчетными являются четыре сечения по высоте колонны: 1-1 – у верха колонны, 2-2 - непосредственно над крановой консолью, 3-3 - непосредственно под крановой консолью, 4-4 у обреза фундамента.

С целью уменьшения объема расчетной части статический расчет поперечной рамы и определение усилий в стойках рамы производим на ЭВМ с помощью программы RAMA_GB. Результаты расчетов сводим в таблицу 3.

Таблица 3 – Усилия в сечениях колонны от отдельных видов загружений

Наименование нагрузок	№ п/п загружений	Коэффи- циенты ξ,	Сечения и усилия
			1-1				2-2				3-3				4-4
			M	N	V	M		N	V	M		N	V	M		N	V
Постоянная	1	1.0	35.04	280.34	7.76	35.18		410.08	7.76	-61.28		476.50	7.76	-17.11		594.38	7.76
	1*	ξ = 0.85	29.78	238.29	6.60	29.90		348.57	6.60	-52.09		405.03	6.60	-14.54		505.22	6.60
Снеговая	2	1	10.13	81.00	0.38	11.93		81.00	0.38	-12.37		81.00	0.38	-9.10		81.00	0.38
	3	0.7	7.09	56.70	0.27	8.35		56.70	0.27	-8.66		56.70	0.27	-6.37		56.70	0.27
		0.3	3.04	24.30	0.11	3.58		24.30	0.11	-3.71		24.30	0.11	-2.73		24.30	0.11
на колонну ряда А	4	1	0.00	0.00	-20.44	-97.10		0.00	-20.44	243.85		852.36	-20.44	68.05		852.36	-20.44
	5	0.8	0.00	0.00	-16.35	-77.68		0.00	-16.35	195.08		681.89	-16.35	54.44		681.89	-16.35
		0.5	0.00	0.00	-10.22	-48.55		0.00	-10.22	121.93		426.18	-10.22	34.03		426.18	-10.22
на колонну ряда Б	6	1	0.00	0.00	-11.53	-54.79		0.00	-11.53	101.48		390.67	-11.53	2.29		390.67	-11.53
	7	0.8	0.00	0.00	-9.22	-43.83		0.00	-9.22	81.18		312.54	-9.22	1.83		312.54	-9.22
		0.5	0.00	0.00	-5.77	-27.40		0.00	-5.77	50.74		195.34	-5.77	1.15		195.34	-5.77
на колонну ряда А	8	1	0.00	0.00	±20.73	±60.87		0.00	±16.86	±60.87		0.00	±16.86	±84.15		0.00	±16.86
	9	0.8	0.00	0.00	±16.58	±48.70		0.00	±13.49	±48.70		0.00	±13.49	±67.32		0.00	±13.49
		0.5	0.00	0.00	±10.37	±30.44		0.00	±8.43	±30.44		0.00	±8.43	±42.08		0.00	±8.43
на колонну ряда Б	10	1	0.00	0.00	±2.96	±14.07		0.00	±2.96	±14.07		0.00	±2.96	±39.53		0.00	±2.96
	11	0.8	0.00	0.00	±2.37	±11.26		0.00	±2.37	±11.26		0.00	±2.37	±31.62		0.00	±2.37
		0.5	0.00	0.00	±1.48	±7.04		0.00	±1.48	±7.04		0.00	±1.48	±19.77		0.00	±1.48
Ветер слева	12	1	0.00	0.00	4.43	41.68		0.00	13.12	41.68		0.00	13.12	222.19		0.00	28.86
	13	0.6	0.00	0.00	2.66	25.01		0.00	7.87	25.01		0.00	7.87	133.31		0.00	17.32
Ветер справа	14	1	0.00	0.00	-8.10	-51.46		0.00	-13.56	-51.46		0.00	-13.56	-210.64		0.00	-23.45
	15	0.6	0.00	0.00	-4.86	-30.88		0.00	-8.14	-30.88		0.00	-8.14	-126.38		0.00	-14.07