Ветровая нагрузка, действующая на вышку в горизонтальном направлении, возникает в результате взаимодействия потока воздуха с элементами вышки наветренной и заветренной граней.
Для башенных вышек ветровую нагрузку на наветренную грань Рн определяют по формуле PH = qFKCφ, где q—нормативный скоростной напор ветра или удельное давление ветра на единицу вертикальной проекции площади, перпендикулярной к направлению ветра; F—проекция площади граней вышки на вертикальную плоскость (площади решеток вместе с пустотами); К.—коэффициент парусности или заполнения решеток, равный отношению поверхности элементов граней к ее общей площади; для закрытой (обшитой) части вышки K=1, а для открытой (стержневых ферм) K=0,15—0,2; С— аэродинамический коэффициент (коэффициент обтекания), зависящий от формы обтекания тела; для вышек из труб принимается равным 1, а для уголковых вышек (плоских поверхностей)—1,4; (φ—коэффициент динамичности, учитывающий колебания гибких элементов вышки от пульсации воздушного потока и зависящий от периода собственных колебаний сооружений. Нормативный скоростной напор ветра зависит от территориального района и высоты сооружения.
Давление ветра на заветренную грань башенных вышек ослабляется за счет наветренной грани. Поэтому ветровую нагрузку на заветренную грань Рз принимают равной 0,8 нагрузки на наветренную грань.
Общая ветровая нагрузка на вышку Рв от нагрузок на наветренную и заветренную грани Рв=Рн+Рз=1,8Рн. Для мачтовых вышек ветровые нагрузки рассчитываются в двух направлениях: перпендикулярно и параллельно к плоскости мачт. При действии ветра перпендикулярно к плоскости мачт ветровые нагрузки определяют на каждую мачту вышки, а при действии ветра в плоскости мачт нагрузка на заветренную мачту принимается равной 0,6 нагрузки на наветренную мачту.
Ветровые нагрузки для мачтовых вышек рассчитываются по той же формуле, что и для башенных вышек. Коэффициент парусности К для трехгранного сечения мачты вышки с учетом влияния решеток подветренных граней принимается: при действии ветра параллельно плоскости мачт К=0,5, а перпендикулярно—К =0,4.
Горизонтальная ветровая нагрузка на свечи Рсв определяется по формуле Pсв = q*f*c¢ где q —скоростной напор на свечи; f—проекция площади свечей на вертикальную плоскость; с'—коэффициент обтекания плоских поверхностей (справочная величина).
Ветровая нагрузка Рев действует на палец вышки, который является верхней опорой свечей. Горизонтальная нагрузка на палец Рсв.г от ветровой нагрузки на свечи определяется из уравнения моментов сил от ветровой нагрузки и реакции на верхней опоре относительно нижней опоры свечей:
Рсв.г=.Рсв.г*hсв/hп
где hп —высота установки пальца; hcв—высота приложения равнодействующей ветровой нагрузки на свечи.
При расчете ветровых нагрузок на вышку учитывается давление ветра на лестницы и площадки Рпл.
Вышки и свечи для определения ветровых нагрузок по высоте разбиваются на зоны. Для каждой зоны учитывается поправочный коэффициент скоростного напора в зависимости от высоты. Обычно 41-метровые вышки разбиваются на три зоны, а 53-метровые вышки—на четыре зоны. Высота (ордината) приложения hон равнодействующей для всех зон ветровой нагрузки на наветренную грань вышки определяется по формуле
hон = P1h1 +P2h2 + P3h3 + P4h4 / P1 + P2 +P3 + P4
где P1- P4 —ветровые нагрузки в соответствующих зонах;h1- h4 —ординаты приложения равнодействующих ветровых нагрузок в соответствующих зонах.
По такой же формуле определяется ордината hо.з приложения равнодействующей для всех зон ветровой нагрузки на заветренную грань вышки Рз, состоящей из нагрузок Р1—Р4. Ордината приложения общей равнодействующей hо.н.з ветровой нагрузки на наветренную и заветренную грани вышки. Таким образом, общая горизонтальная нагрузка на вышку Рог
Рог = Gсв + Pсв г + Pв + Pпл = 0,025Gсв + q*f*c¢hсв/ hп + 1,8Pн + Pпл
Горизонтальная нагрузка на вышку учитывается в расчетах оттяжек, обеспечивающих ее устойчивость.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.