21276x

001491

Dipl.-Ing. (BA) Markus Baumgärtel

2017-11-07

Определение коэффициента давления от ветровой нагрузки для результирующих нагрузок на стержни плоских решетчатых конструкций

В этой статье представлен простой пример решетчатой конструкции, который объясняет, как задать ветровое нагружение в качестве функции сплошности решетки.

Ветер, перпендикулярный конструкции

Abmessungen des Rahmens

Базовая скорость v_b = 25,0 м/с
Базовое скоростное давление q_b = 0,39 кН/м²
Пиковое скоростное давление

q_{p} (z) = 1, 7 \cdot q_{b} \cdot {(\frac{z}{10})}^{0, 37} = 1, 7 \cdot 0, 39 \cdot {(\frac{7, 5}{10})}^{0, 37} = 0, 596 kN / m ²

Формула 1

Коэффициент силы cf для решетчатых конструкций:

c_{f} = c_{f, 0} \cdot Ψ_{λ}

Формула 2

Определение коэффициента силы c_{f, 0} для решетчатых конструкций без торцевого воздействия с использованием коэффициента твердости φ

Коэффициент твердости:

φ = \frac{A}{A_{C}}

Формула 3

где
A = сумма предполагаемых площадей стержней
A_C = l ⋅ b = замкнутая площадь рассматриваемой грани

Соотношение площадей решетки:

A = 2, 828 m \cdot 0, 1 m \cdot 5 + 2, 0 m \cdot 0, 05 m \cdot 4 + 2, 0 m \cdot 0, 1 m \cdot 2 +

10 m \cdot 0, 2 m \cdot 2 = 6, 214 m ²

A_{C} = 10 m \cdot 2 m = 20 m ²

Формула 4

Anzeige der Parameter zur Bestimmung der Völligkeit in RFEM/RSTAB

Коэффициент твердости:

φ = \frac{6, 214 m ²}{20 m ²} = 0, 3107

Формула 5

После того, как коэффициент прочности получен, коэффициент силы c_{f, 0,} равный 1,6, может быть определен, например, по стандарту EN 1991‑1‑4, рисунок 7.33 [1].

Базовый коэффициент силы cf, 0

Также необходимо определить эффективную гибкость конструктивного элемента, чтобы определить коэффициент концевого эффекта Ψ_λ.

Эффективная гибкость λ (Таблица 7.16 → BS EN 1991‑1‑4 [2] )

λ = 2 \cdot \frac{10 m}{2 m} = 10 < 70 \to 10 ist maßgebend

Формула 6

Используя ранее рассчитанные значения, коэффициент конечного эффекта Ψ_λ , равный 0,95, можно определить по диаграмме на рисунке 7.36 стандарта.

Понижающий коэффициент Ψλ

Используя этот коэффициент, получается следующий коэффициент силы:

c_{f} = c_{f, 0} \cdot Ψ_{λ} = 1, 6 \cdot 0, 95 = 1, 52

Формула 7

Расчет результирующей ветровой нагрузки на решетчатую конструкцию

Вариант 1: Эквивалентная статическая нагрузка F_w

F_{w} = c_{f} \cdot q_{p} (z) \cdot A_{ref}

Формула 8

где
A_ref = проектируемая площадь

F_{w} = 1, 52 \cdot 0, 596 kN / m ² \cdot 6, 214 m ² = 5, 63 kN

Формула 9

Вариант 2: нагрузка на стержень из нагрузки на площадь

F_{w 1} = 1, 52 \cdot 0, 596 kN / m ² = 0, 91 kN / m ²

Формула 10

Чтобы распределить нагрузку на эту область в RFEM/RSTAB только на стержни, необходимо выбрать опцию «Пусто, только на стержнях» в разделе «Область приложения нагрузки». После ввода нагрузки и нажатия [OK] сумма нагрузки, которую необходимо приложить, снова отображается в информационном окне.

Автор

Г-н Баумгертель осуществляет техническую поддержку пользователей Dlubal Software.

Ссылки

Еврокод 1: Воздействия на конструкции - Часть 1-4: Общие воздействия, Ветровые нагрузки; BS EN 1991-1-4:2010-12
Немецкий институт нормирования (DIN). (2010). Национальное приложение - Национальные параметры - Еврокод 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen - Windlasten; DIN EN 1991-1-4/NA:2010-12

Скачивания

Файл модели в программе RSTAB

244 KB

;