12775x
001586
2019-08-21

Ветровые нагрузки, возникающие вследствие трения

Ветер, действующий параллельно поверхности конструкции, может на данной поверхности вызывать силы трения. Dieser Effekt ist vor allem meist bei sehr großen Bauwerken von Interesse.

В норме определяются различные эффекты трения, вызванные действием ветра, для отдельностоящей стенки, отдельностоящей крыши и для вытянутого закрытого помещения [1].

В общих ветровых нагрузках, действующих на конструкцию, доля силы трения, которая возникает вследствие воздействия ветра, определяется по следующей формуле:

[1] (5.7)

где
cfr = коэффициент трения
qp(ze) = максимальное давление ветра в исходной высоте ze
AFr = площадь внешней, параллельной ветру поверхности

Доля ветровых нагрузок, возникающая вследствие трения, комбинируется с остальными ветровыми силами Fw,e (внешнее давление ветра) и Fw,i (внутреннее давление ветра) путем складывания векторов. Результирующие силы трения действуют исключительно в направлении ветровых нагрузок, параллельно внешней поверхности.

Однако, воздействие трения ветра на поверхность можно не учитывать, в случае, если общая площадь всех поверхностей, в параллельном направлении к действию ветра (или под небольшим уклоном от него), равна или меньше чем четырехкратное значение общей площади всех внешних поверхностей, в перпендикулярном направлении к действию ветра (наветренная и подветренная сторона). См. [1] 5.3 (4).

  • У гладких поверхностей, таких как сталь или гладкий бетон, коэффициент трения cfr равен 0,01.
  • На грубых поверхностях, таких как грубый бетон или рубероид, коэффициент трения cfr составляет 0,02.
  • У очень грубых поверхностей (чешуйчатые, ребристые или складчатые покрытия), коэффициент трения cfr равен 0,04.

Исходная высота ze равна у стен высоте h их верхнего края, а у отдельностоящих крыш, высотe их крыши.

Beispiel Wand mit gewellter Oberfläche

Зона ветровой нагрузки 2
Категория рельефа 2

cfr = 0,04
Длина d = 20 м
Исходная высота ze = 2,5 м

Beispiel freistehendes Dach mit gerippter Oberfläche

Зона ветровой нагрузки 2
Категория рельефа 2

cfr = 0,04
Длина d = 7 м
Ширина b = 4 м
Исходная высота ze = 3 м

Beispiel Halle mit gerippter Oberfläche

Зона ветровой нагрузки 2
Категория рельефа 2

cfr = 0,04
Длина d = 30 м
Ширина b = 10 м
Исходная высота ze = 5,5 м
Общая площадь всех, параллельных ветру поверхностей Atotal = 2 ⋅ 30 м ⋅ 4 м + 2 ⋅ 30 м ⋅ 5,22 м = 553,2 м²

Для расстояния y от передней наветренной кромки, необходимо использовать минимальное значение 2 ⋅ b или 4 ⋅ h.


Автор

Г-н Баумгертель осуществляет техническую поддержку пользователей Dlubal Software.

Ссылки
Ссылки
  1. Еврокод 1: Воздействия на конструкции - Часть 1-4: Общие воздействия, Ветровые нагрузки; BS EN 1991-1-4:2010-12
  2. 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


;