ქარის დატვირთვა: გაანგარიშების წესები, რეკომენდაციები პროფესიონალებისგან

2024 ავტორი: Aaron Duncan | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-15 04:28

შენობებისა და ნაგებობების დაპროექტებისას ქარის დატვირთვის გამოთვლა საკმაოდ ხშირად უნდა მოხდეს. ეს მაჩვენებელი გამოითვლება სპეციალური ფორმულების გამოყენებით. მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ ასეთი დატვირთვა, მაგალითად, სახურავის საყრდენი სისტემების ნახატების შედგენისას, ბილბორდების ადგილმდებარეობისა და დიზაინის არჩევისას და ა.შ.

SNiP სტანდარტები

სინამდვილეში, ამ პარამეტრის განმარტება იძლევა SNiP 2.01. 07-85. ამ დოკუმენტის მიხედვით, ქარის დატვირთვა უნდა ჩაითვალოს აგრეგატად:

• წნევა მოქმედი სტრუქტურის ან ელემენტის სტრუქტურების გარე ზედაპირებზე;
• ხახუნის ძალა მიმართულია კონსტრუქციის ზედაპირზე ტანგენციალურად, მოხსენიებულია მისი ვერტიკალური ან ჰორიზონტალური პროექციის ფართობზე;
• ნორმალური წნევა გამოიყენება შენობის შიდა ზედაპირზე გამტარი შენობის კონვერტებით ან ღია ღიობებით.

როგორ განვსაზღვროთ

ქარის დატვირთვის გაანგარიშებისას გათვალისწინებულია ორი ძირითადი პარამეტრი:

• საშუალო კომპონენტი;
• პულსირებადი.

ჩატვირთვა განისაზღვრება როგორც ამ ორი პარამეტრის ჯამი.

საშუალო კომპონენტი: ძირითადი ფორმულა

თუ ქარის დატვირთვა არ იქნება გათვალისწინებული დიზაინის დროს, ეს შემდგომში უკიდურესად უარყოფით გავლენას მოახდენს შენობის ან სტრუქტურის მუშაობაზე. მისი საშუალო კომპონენტი გამოითვლება შემდეგი ფორმულით:

W=Wok.

აქ W არის ქარის დატვირთვის გამოთვლილი მნიშვნელობა დედამიწის ზედაპირიდან z სიმაღლეზე, Wo არის მისი სტანდარტული მნიშვნელობა, k არის წნევის ცვლილების კოეფიციენტი სიმაღლეზე. ამ ფორმულის ყველა საწყისი მონაცემი განისაზღვრება ცხრილებიდან.

ზოგჯერ გამოთვლებში გამოიყენება c პარამეტრიც - აეროდინამიკური კოეფიციენტი. ფორმულა ამ შემთხვევაში ასე გამოიყურება: W=Wokс.

ნორმატიული მნიშვნელობა

იმისათვის, რომ გაიგოთ რა არის ეს პარამეტრი, თქვენ უნდა გამოიყენოთ რეგიონების ცხრილი რუსეთის ფედერაციის ქარის დატვირთვისთვის. მათგან მხოლოდ რვაა. ქარის დატვირთვის ცხრილი (W-ის მნიშვნელობების დამოკიდებულება რუსეთის კონკრეტულ რეგიონზე) წარმოდგენილია ქვემოთ.

ქვეყნის ნაკლებად შესწავლილი რაიონებისთვის, ისევე როგორც მთიანი რეგიონებისთვის, ეს SNiP პარამეტრი საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ ოფიციალურად რეგისტრირებული ამინდის სადგურების მიხედვით და არსებული შენობებისა და ნაგებობების საოპერაციო გამოცდილების საფუძველზე. ამ შემთხვევაში, სპეციალური ფორმულა გამოიყენება ქარის დატვირთვის სტანდარტული მნიშვნელობის დასადგენად. ასე გამოიყურება:

Wo=0.61 V2o.

აქ V2o - ქარის სიჩქარე მეტრებში წამში 10 მ დონეზე, რაც შეესაბამება საშუალო ინტერვალს 10წუთები და აჭარბებს ყოველ 5 წელიწადში.

როგორ განისაზღვრება k კოეფიციენტი?

ამ პარამეტრისთვის ასევე არსებობს სპეციალური ცხრილი. მისი დადგენისას მხედველობაში მიიღება ტერიტორიის ტიპი, სადაც გათვალისწინებულია სტრუქტურის ან შენობის მშენებლობა. სამი მათგანია:

1. ტიპი "A" - ღია ბრტყელი ადგილები: ზღვების, ტბების და მდინარეების სანაპიროები, სტეპები, უდაბნოები, ტუნდრას რეგიონები, ტყე-სტეპები.
2. ტიპი "B" - 10 მეტრამდე დაბრკოლებებით დაფარული რელიეფი: ქალაქური ტერიტორია, ტყეები და ა.შ.
3. ტიპი "C" - ურბანული ადგილები 25 მ-ზე მეტი შენობებით.

სამშენებლო ტერიტორიის ტიპი ასევე განისაზღვრება SNiP-ის მოთხოვნების გათვალისწინებით. ეს უნდა იყოს გათვალისწინებული დიზაინის დროს. ნებისმიერი შენობა განიხილება გარკვეული ტიპის უბანში განლაგებულად, თუ ეს უკანასკნელი მდებარეობს მის ქარის მხარეს 30 საათის მანძილზე. აქ h არის სტრუქტურის საპროექტო სიმაღლე 60 მ-მდე. შენობის უფრო მაღალი სიმაღლით, რელიეფის ტიპი ითვლება გარკვეულად, თუ ის რჩება მინიმუმ 2 კმ ქარის მხრიდან.

როგორ გამოვთვალოთ ტალღოვანი დატვირთვა

SNiP ქარის დატვირთვის მიხედვით, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, უნდა განისაზღვროს საშუალო სტანდარტისა და პულსაციის ჯამი. ბოლო პარამეტრის მნიშვნელობა დამოკიდებულია თავად სტრუქტურის ტიპზე და მისი დიზაინის მახასიათებლებზე. ამასთან დაკავშირებით ისინი განასხვავებენ:

• სტრუქტურები რხევის ბუნებრივი სიხშირით, რომელიც აღემატება დადგენილ ზღვრულ მნიშვნელობას (საკვამურები,კოშკები, ანძები, სვეტის ტიპის აპარატები);
• კონსტრუქციები ან მათი კონსტრუქციის ელემენტები, რომლებიც წარმოადგენს თავისუფლების ერთი ხარისხის სისტემას (სამრეწველო ერთსართულიანი შენობების განივი ჩარჩოები, წყლის კოშკები და სხვ.);

სიმეტრიული შენობის თვალსაზრისით

ფორმულები სხვადასხვა ტიპის სტრუქტურებისთვის

პირველი ტიპის კონსტრუქციებისთვის, პულსირებული ქარის დატვირთვის განსაზღვრისას გამოიყენება ფორმულა:

W_p=WGV.

აქ W არის სტანდარტული დატვირთვა, რომელიც განისაზღვრება ზემოთ წარმოდგენილი ფორმულით, G არის წნევის პულსაციის კოეფიციენტი z სიმაღლეზე, V არის პულსაციის კორელაციის კოეფიციენტი. ბოლო ორი პარამეტრი განისაზღვრება ცხრილებით.

ნაგებობებისთვის, რომელთა ბუნებრივი რხევის სიხშირე აღემატება დადგენილ ზღვრულ მნიშვნელობას, პულსირებული ქარის დატვირთვის განსაზღვრისას გამოიყენება შემდეგი ფორმულა:

W_p=WQG.

აქ Q არის დინამიური კოეფიციენტი, რომელიც განისაზღვრება დიაგრამიდან (ქვემოთ წარმოდგენილი) E პარამეტრიდან გამომდინარე, გამოითვლება ფორმულით E=√RW/940f (R არის დატვირთვის უსაფრთხოების ფაქტორი, f არის ბუნებრივი რხევების სიხშირე.) და ლოგარითმული კლების რყევები. ბოლო პარამეტრი მუდმივია და მიღებულია:-ისთვის

• ფოლადის ჩარჩო შენობებისთვის 0.3;
• ანძებისთვის, ლაინერებისთვის და ა.შ. როგორც 0.15.

სიმეტრიული შენობებისთვის პულსირებული ქარის დატვირთვა გამოითვლება ფორმულით:

• W_p=mQNY.

აქ Q არის დინამიზმის კოეფიციენტი, m არის სტრუქტურის მასა z სიმაღლეზე, Y არის სტრუქტურის ჰორიზონტალური ვიბრაციები z დონეზე პირველი ფორმის მიხედვით. N ამ ფორმულაში არის სპეციალური კოეფიციენტი, რომელიც შეიძლება განისაზღვროს სტრუქტურის r-ზე გაყოფით, სექციების რაოდენობა, რომელთა საზღვრებში ქარის დატვირთვა მუდმივია და სპეციალური ფორმულების გამოყენებით.

კიდევ ერთი გზა

შეგიძლიათ გამოთვალოთ ქარის დატვირთვა ოდნავ განსხვავებული მეთოდით. ამ შემთხვევაში, თქვენ ჯერ უნდა განსაზღვროთ ქარის წნევა ფორმულის გამოყენებით:

(Psf)=.00256V^2.

აქ V არის ქარის სიჩქარე (მლ/სთ).

მაშინ უნდა გამოთვალოთ გადაწევის კოეფიციენტი. ტოლი იქნება:

• 1.2 - გრძელი ვერტიკალური სტრუქტურებისთვის;
• 0.8 - მოკლე ვერტიკალური ხაზებისთვის;
• 2.0 - გრძელი ჰორიზონტალური სტრუქტურებისთვის;
• 1.4 - მოკლეებისთვის (მაგალითად, შენობის ფასადი).

შემდეგ, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ზოგადი ფორმულა ქარის დატვირთვისთვის შენობაზე ან სტრუქტურაზე:

F=APCd.

აქ A არის ფართობის ფართობი, P არის ქარის წნევა, Cd არის წევის კოეფიციენტი.

ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ოდნავ უფრო რთული ფორმულა:

F=APCdKzGh.

გამოყენებისას, დამატებით გათვალისწინებულია ექსპოზიციის ფაქტორები K_z b და მგრძნობელობა აფეთქების დროს G_{h. პირველი გამოითვლება როგორც z/33]^(2/7,მეორე - 65+60 / (სთ/33)^(1/7). ამ ფორმულებში z არის სიმაღლე მიწიდან სტრუქტურის შუამდე, h არის ამ უკანასკნელის მთლიანი სიმაღლე.}

რეკომენდაციები ექსპერტებისგან

ქარის დატვირთვის გამოსათვლელად, ინჟინრები ხშირად გვირჩევენ გამოიყენოთ ცნობილი MS Excel და OOo Calc პროგრამები Open Office პაკეტიდან. ამ პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენების პროცედურა, მაგალითად, შეიძლება იყოს:

• Excel ჩართულია "ქარის ენერგიის" ფურცელზე;
• ქარის სიჩქარე დაფიქსირებულია D3 უჯრედში;
• დრო არის D5-ში;
• ჰაერის ნაკადის არე - D6-ში;
• ჰაერის სიმკვრივე ან სპეციფიკური სიმძიმე - D7-ში;
• ქარის ტურბინის ეფექტურობა - D8-ში.

არის სხვა გზები ამ პროგრამული უზრუნველყოფის სხვა საშუალებებით გამოსაყენებლად. ნებისმიერ შემთხვევაში, საკმაოდ მოსახერხებელია MS Excel-ისა და OOo Calc-ის გამოყენება შენობებსა და ნაგებობებზე ქარის დატვირთვის გამოსათვლელად, ასევე მათ ცალკეულ სტრუქტურებზე.