Ветровые нагрузки - это климатические нагрузки на здания, представляющие собой переменные воздействия. Они являются результатом распределения давления вокруг здания, которое подвержено ветровому потоку. Как правило, ветровые нагрузки применяются в качестве поверхностных нагрузок, которые действуют перпендикулярно на поверхности, вызывая эффекты сжатия и всасывания.
Ветровые нагрузки регулируются специальными нормами, такими как EN 1991‑1‑4 [1], ASCE/SEI 7-16 [2], и NBC 2015 [3]. В норме Еврокод область применения указана для зданий высотой до 200 м. Для профилей ветра, действующих согласно «Германскому национальному приложению», этот предел может быть увеличен до 300 м.
В нормах ветровые нагрузки преобразуются в нормативные значения, для того затем можно определить несущую способность зданий. Поскольку эти нагрузки представляют собой воздействия, которые меняются во времени и в зависимости от геометрии, по этим значениям учитываются их различные стохастические характеристики.
Для расчетных значений имеют значение как местоположение здания в местном ветровом климате, так и окружающий рельеф. Ветровой климат затем в нормативах отображается с помощью карт ветровых зон. В норме EN 1991‑1‑4 [1] приведены, например, основные базовые скорости ветра. Они представляют собой средние значения, определенные в течение времени, когда действует ветер. Для получения подробной информации о зонах ветровой нагрузки в соответствии с административными границами, вы можете использовать [Dlubal Geo-Zone Tool для удобного получения значений базовой скорости ветра vb,0 и скоростного давления qb.
В данной статье База знаний подробно описано, каким образом должны учитываться ветровые нагрузки на односкатные и двускатные крыши норме EN 1991‑1‑4 [1] в Германии. В другой статье База знаний вы можете найти пример наложения ветра на вертикальные стены.
В нормативах содержится информация о применении ветровых нагрузок на зданиях, в основном прямоугольной формы. В то же время, программа RWIND способна определить давление на поверхность и скорость ветра для зданий любой формы. Основная (или средняя) скорость ветра применяется для определения удельных нагрузок на здание - с взаимодействием или без взаимодействия с другими зданиями - с помощью численного моделирования в аэродинамической трубе. Если скорость ветра задана индивидуально для каждого уровня модели в модели, тогда моделирование можно выполнить по нормам, отличным от EN 1991-1-4 [1] или независимо от каких-либо норм.
Профили ветра, описанные в норме EN 1991‑1‑4 [1], также учитывают шероховатость грунта. С характером местности связаны специфические эффекты турбулентности у уровня земли и, следовательно, снижение скоростей. Соответствующие категории ландшафта указаны в норме EN 1991‑1‑4 [1], таблица 4.1. Данное воздействие турбулентности отличается от турбулентности из-за формы здания. Они описаны в следующей главе.