Расчет рекламного щита excel

файл для расчетов вывесок и баннеров

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Вернуться в «Прочие вопросы рекламного бизнеса»

Расчет ветровой нагрузки по формуле

При расчете ветровой нагрузки необходимо учитывать многие ее составляющие, но для упрощения всего расчета будем считать ее основную составляющую – среднюю составляющую основной ветровой нагрузки Wm. Для наглядности в таблицу ниже сведены все составляющие ветровой нагрузки согласно СП 20.13330.2016:

Формула расчета основной средней ветровой нагрузки следующая:

Где Wm – нормативное значение основной средней ветровой нагрузки, кг/м2
Wo – нормативное значение ветрового давления, кг/м2
k – коэффициент, который учитывает влияние высоты на давление ветра
с – аэродинамический коэффициент

1. Его можно найти у нас в калькуляторе снеговой/ветровой нагрузок, выбрав необходимый город
2. В таблице ниже, зная свой ветровой район:

Теперь давайте разберемся с коэффициентом k.

Данный коэффициент зависит от эквивалентной высоты Ze. Обратите внимание, что это не просто высота до расчетной отметки, и искать ее необходимо следующими вариантами.

Для разных участков по высоте бывают разные эквивалентные высоты

После того, как вы нашли эквивалентную высоту Ze, зная тип вашей местности, находим коэффициент k:

Типы местности:
А – открытые местности (степи, лесостепи, побережье морей, озер, пустыни, тундра, сельские местности с высотой построек до 10 м)
В – городские территории, лесные массивы и другие территории с высотой построек более 10м
С – городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25м

Завершающим этапом определения средней составляющей ветровой нагрузки является нахождение аэродинамического коэффициента c.

Данный коэффициент может быть как положительным, так и отрицательным, и зависит от формы здания или сооружения и направления ветра. Давайте рассмотрим основные формы зданий и сооружений, с которыми приходится работать.

1. Прямоугольные здания с двускатными покрытиями

a. Ветер направлен сбоку

Если на участке стоит буква вместо цифры, то значение коэффициента необходимо определять интерполяцией в зависимости от уклона крыши.

2. Отдельно стоящие плоские сплошные конструкции (стены, заборы, рекламные щиты)

На рисунках показаны разные участки здания и сооружения и соответствующие аэродинамические коэффициенты с для них.

После того, как все три неизвестные найдены – легко найти нормативное значение основной средней ветровой нагрузки.

Напоминаем формулу Wm = Wo·k·c

При нахождении коэффициента k имеем следующее: d=12 м, h=7 м. При h≤d –> Ze=h=7 м.

Найдем коэффициент k методом интерполяции между 0,5 и 0,65. Получаем k = 0,56.

Далее находим аэродинамический коэффициент с. Здесь b=12м, d=6м, h3=4м, h=7м
е1 – это наименьшее из b или 2·h3. е1=2·4=8м (меньше чем b=12м)
e – это наименьшее из b или 2·h.

е=12м (меньше чем 2·h =2·8=16 м)

Зная все размеры, получаем следующее распределение коэффициентов c:

И путем умножения Wo на k и на с мы получаем окончательное распределение ветровой нагрузки:

Для нахождения расчетной ветровой нагрузки необходимо каждое значение еще умножить на коэффициент надежности по ветровой нагрузке равный 1,4.

От автора:
Если данная статья была Вам полезна, то буду очень благодарен, если Вы поделитесь ей с друзьями и коллегами, и сохраните себе в закладки.
Также в ближайшее время будет реализован калькулятор по определению ветровой нагрузки.

Строительный сайт
При расчете ветровой нагрузки необходимо учитывать многие ее составляющие, но для упрощения всего расчета будем считать ее основную составляющую – среднюю составляющую основной ветровой нагр

Источник: prostobuild.ru

Расчет ветровой нагрузки по формуле

Что такое ветровая нагрузка

Переток воздушных масс вдоль поверхности земли происходит с разной скоростью. Натыкаясь на какое-либо препятствие, кинетическая энергия ветра преобразуется в давление, создавая ветровую нагрузку. Это усилие может ощутить любой человек, двигающийся навстречу потоку. Создаваемая нагрузка зависит от нескольких факторов:

• скорость ветрового потока,
• плотность воздушной струи,— при повышенной влажности, удельный вес воздуха становится больше, соответственно, возрастает величина переносимой энергии,
• форма стационарного объекта.

В последнем случае на отдельные части строительного сооружения действуют силы, направленные в разные стороны, например:

1. На вертикальную стену действует так называемое лобовое усилие, стремящееся сдвинуть объект с места. Противостоять этому усилию помогают несколько конструктивных решений:
2. На крышу, кроме горизонтальных усилий (вдавливающих), действуют и вертикальные силы, образующиеся от разделения воздушного потока при ударе о стену. Вектор воздушного потока стремится поднять крышу, оторвать её от стен.
3. Совокупность всех этих вихревых потоков создают ветровую нагрузку не только на крупные элементы здания, но распространяет свои влияния на все элементы строительного сооружения, — двери, окна, кровлю, водостоки, антенну, дымоход.

Расчёт усилий

Общая формула расчёта создаваемых усилий на вертикальную поверхность:

• Wm – норматив средней величины ветрового усилия на высоте h над землёй,
• Wo – норматив ветрового давления, зависящий от ветрового района, определяется согласно СНиП 2.01.07-85: карта 3, приложение 5, данные приведены в таблице 1,
• k – коэффициент пульсаций, таблица 2,
• C – аэродинамический коэффициент, зависящий от геометрии строительного сооружения, например, для наветренных фасадов его значение составляет 0,8.

Таблица 1. Норматив ветрового давления Wo:

Таблица 2. Коэффициент пульсаций давления ветрового потока k:

Пример: Стена.

Для местности типа В с высотой над уровнем земли 10 метров:

• коэффициент k = 1,06,
• для района вида III норматив ветрового давления Wo = 38 кгс/м²,
• для плоского фасада аэродинамический коэффициент C = 0,8.

Создаваемое усилие на один квадратный метр составит:

Wm = 38 кгс/м² * 1,06 * 0,8 = 32,224 кгс/м²

При высоте стены в 15 метров и ширине 25 метров общая ветровая нагрузка равна:

15 м * 25 м * 32,224 кгс/м² = 12084 кг или 12,084 тонны.

Окно.

На типовое окно с площадью 3 м² ветер будет давить с силой:

3 м² * 32,224 кгс/м² = 96,672 кг, — почти 100 кг.

Расчёт ветровой нагрузки на крышу

Основные повреждения на здании при сильных порывах ветра связаны с кровелькой конструкцией. По телевизору и в интернете приведено достаточно много наглядных примеров, как не только отдельные элементы кровли, но полностью вся крыша срывается под воздействием ветровой нагрузки.

При фронтальном направлении ветра происходит столкновение с фасадной частью здания и крышей. У вертикальной поверхности поток создаёт вихревые разнонаправленные векторы, — происходит деление на нижнюю, боковую и вертикальную составляющие.

1. Нижнее направление – самое безопасное для здания, так как все усилия направлены в сторону фундамента, то есть одной из самой прочной и массивной части дома.
2. Боковые составляющие воздействуют на фасадные части здания, окна, двери.
3. Вертикальный поток направлен прямо на свес крыши и создаёт подъёмное усилие, стремящееся приподнять кровлю, сдвинуть её с места.

Воздушный поток, направленный на скат крыши, образует:

• касательное движение, скользящее вдоль кровли, огибающее конёк и уходящее прочь, — эта сила стремится сдвинуть крышу с места,
• перпендикулярное усилие, — нормаль, направленное внутрь кровли, создающее давление, могущее вдавить элементы крыши внутрь конструкции,
• с подветренной стороны ската крыши создаётся обратная сила, способствующая созданию подъёмной силы, — как у крыла самолёта.

Расчёт воздушной нагрузки на крышу, в зависимости от высоты её местонахождения над уровнем земли, определяется по формуле:

• W – нормативная величина усилия, создаваемого напором воздуха, определяется по картам в приложении к СП 20.133330.2011,
• k – коэффициент, показывающий зависимость давления от высоты над срезом верхнего уровня земли (таблица 3),
• C – аэродинамический коэффициент, учитывающий направление набегания воздушного потока на скат крыши (таблица 4 и 5).

Таблица 3. Коэффициент k для типов местности:

Расчет ветровой нагрузки по формуле

Что такое ветровая нагрузка – расчет усилий. Расчёт ветровой нагрузки на крышу. Альтернативная энергетика.

Источник: homehill.ru

Расчет на опрокидывание от ветровой нагрузки

Ветер по-разному влияет на строительные конструкции. Если для одноэтажного котеджа его воздействие минимальное, то для небоскреба или “парусного” рекламного щита нагрузка может стать определяющей. В этой статье подробно описано как вычислить ветровую нагрузку на различные сооружения.

Расчет ветровой нагрузки онлайн калькулятор

Полный расчет ветровой нагрузки по СП 20.13330.2011 “Нагрузки и воздействия” приведен ниже.

• синие ячейки – предназначены для ввода данных.
• зеленые ячейки – рачетные, данные в них рассчитываются автоматически.
• оранжевые ячейки – результат расчета. В данном раcчете результатом является рачетная ветровая нагрузка с учетом пульсационной составляющей.

Пример расчета ветровой нагрузки в онлайн калькуряторе

1. Ввести тип местности. Тип местности определяется по п. 11.1.6.
2. Ввести коэфициент надежности по нагрузке. По умолчанию равен 1.4 (п.11.1.12).
3. Ввести коэфициент надежности по ответственности.
4. Ввести нормативное значение ветрового давления. Нормативное значение определяется по таблице11.1 в зависимости от ветрового района. Ветровой район определяется по карте 3. Справа от ячейки можно выбрать размерность входных и выходных данных (т, кг, кН).
5. Ввести размеры здания:

• b-длина здания вдоль основной рамы.
• а-ширина здания поперек основной рамы.
• h-высота здания.

Ce – не является ячейкой ввода и поумолчанию заданы все варианты для расчета нагрузки на стены здания. Но изменив эти значения можно посчитать ветровую нагрузку для других конструкций. Расчет Ce для любых конструкций проводится по приложению Д

k(ze) стат. – расчет коэфициента учитывающего изменение ветрового давления для высоте. Онлайн калькулятор считает только при условии: h

z_e = h,

Здесь z – высота от поверхности земли,

d – размер здания (без учета его стилобатной части) в направлении, перпендикулярном расчетному направлению ветра (поперечный размер),

h – высота здания.

11.1.6 Коэффициент k(z_e) определяется по таблице 11.2 или по формуле (11.4), в которых принимаются следующие типы местности:

А – открытые побережья морей, озер и водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра,

В – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м,

С – городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м.

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30h – при высоте сооружения h до 60 м и на расстоянии 2 км – при h > 60 м.

Примечание – Типы местности могут быть различными для разных расчетных направлений ветра.

Коэффициент k для типов местности

Значения параметров k₁₀ и a для различных типов местностей приведены в таблице 11.3.

11.1.7 При определении компонентов ветровой нагрузки w_e, w_f, w_i, w_x, w_y и w_z следует использовать соответствующие значения аэродинамических коэффициентов: внешнего давления с_е, трения с_f, внутреннего давления с_i и лобового сопротивления с_x, поперечной силы с_у, крутящего момента с_z, принимаемых по приложению Д.1, где стрелками показано направление ветра. Знак «плюс» у коэффициентов с_е или с_t соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность (активное давление), знак «минус» – от поверхности (отсос). Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией.

При определении ветровой нагрузки на поверхности внутренних стен и перегородок при отсутствии наружного ограждения (на стадии монтажа) следует использовать аэродинамические коэффициенты внешнего давления се или лобового сопротивления сх.

Для сооружений повышенного уровня ответственности, а также во всех случаях, не предусмотренных Д.1 приложения Д (иные формы сооружений, учет при надлежащем обосновании других направлений ветрового потока или составляющих общего сопротивления тела по другим направлениям, необходимость учета влияния рядом стоящих зданий и сооружений и т.п. случаях), аэродинамические коэффициенты необходимо принимать на основе результатов продувок моделей сооружений в аэродинамических трубах или по рекомендациям, разработанным специализированными организациями.

1 При назначении коэффициентов с_х, с_v и с_m необходимо указать размеры сооружения, к которым они отнесены.

2 Значения аэродинамических коэффициентов, указанных в приложении Д.1, допускается уточнять на основе данных модельных аэродинамических испытаний сооружений.

11.1.8 Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки w_p на эквивалентной высоте z_e следует определять следующим образом:

а) для сооружений (и их конструктивных элементов), у которых первая частота собственных колебаний f_l, Гц, больше предельного значения собственной частоты f_l (см. 11.1.10), – по формуле

где w_m – определяется в соответствии с 11.1.3,

z(z_e) – коэффициент пульсации давления ветра, принимаемый по таблице 11.4 или формуле (11.6) для эквивалентной высоты z_e (см. 11.1.5),

v – коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра (см. 11.1.11),

Расчет на опрокидывание от ветровой нагрузки
Расчет на опрокидывание от ветровой нагрузки Ветер по-разному влияет на строительные конструкции. Если для одноэтажного котеджа его воздействие минимальное, то для небоскреба или “парусного”

Источник: stroit-prosto.ru

Ветровая нагрузка. Как расчитать?

Ветровая нагрузка. Как расчитать?

Сообщение alex2005 » 09 ноя 2009 12:50

Господа, может есть какие то простые формулы расчета ветровой нагрузки. Снип нужный весь просмотрели, но вообще ни чего там не понятно, формулы, коэфициенты, ужас.

Клиент требует расчеты ветровые нагрузки и весовые , вторые мы просчитали, а вот как с ветром быть вообще в ступоре короб 36х1,15, естественно банер.

Сообщение donald » 09 ноя 2009 15:45

Сообщение alex2005 » 10 ноя 2009 08:05

Короб будет висеть от земли на высоте 4,2 м, установка на фасаде здания, монтаж на выносные угловые (уголок 45х45) крепления на расстоянии 0,3 м от стены (обусловленно обшивкой здания вентфасадом керамическим), общая площадь короба 41,4 м2, ширина короба 0,2 м, размеры 36 м х 1,15 м

Добавлено спустя 17 минут 27 секунд:

а вот теперь еще и задачку нам усложнили – хотят лицо акрил

Сообщение donald » 10 ноя 2009 10:07

Исходные данные:
1. Размеры короба: 36 х 1,15 м
2. Высота над уровнем земли – 4,2 м
3. Тип местности – В ( городские территории равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м)
4. Ветровой район – 1 ( Москва) У вас черт пойми какой ( город писать надо под ником,города Че на карте нет)

[1] – это СНиП 2.01.07-85

Расчет:
В соответствии с [1] п.6.3. нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле: Wm=W0*k*C,
где W0 – нормативное значение ветрового давления (см. [1] п. 6.4),
Для вычисления нагрузки согласно [1] приняты следующие данные:
Москва I ветровой район,
нормативное значение ветрового давления W0 = 23 кг/м2 (табл. 5),
тип местности – B (п. 6.5), принимаем высоту z = 4,2 м,
по табл.6 k = 0,5,
аэродинамический коэффициент ([1] п. 6.6, ):
– на заветренной стороне с = – 0.6,
– на наветренной стороне с = 0,8,
Wm1 = 0,23•0,5•0.6= 0,069 кПа,
Wm2 = 0,23•0,5•0,8= 0,092 кПа

Значения ветровой нагрузки на заветренной стороне
нормативная величина ветровой нагрузки – Wн = 0,069 кПа,
расчетная величина ветровой нагрузки – Wр = 0,069•1,4=0,0966 кПа. ( 100 Н/кв.м.)
Коэффициент надежности по ветровой нагрузке f =1,4.

Значения ветровой нагрузки на наветренной стороне
нормативная величина ветровой нагрузки – Wн = 0,092 кПа,
расчетная величина ветровой нагрузки – Wр = 0,092•1,4=0,130 кПа. (130 Н/кв.м.)
Коэффициент надежности по ветровой нагрузке f =1,4.

Вот и всё! Наветренный случай -это когда ветер дует к фасаду. Заветренный -от фасада. Считайте два случая.
Если бы короб был бы на крыше ( не было сзади стены) , то две эти нагрузки надо было бы сложить. А увас возможны только два случая.

Переведу вам в ньютоны:
Заветреный случай: 100 н/кв.м *41.5 кв.м= 4.2 кН
Наветреный случай: 130 н /кв.м * 41,5 кв.м=5,4 кН

Высота то у вас-понты. Понимаю там под 40 метров, вот тогда бы и пульсационную составляющую необходимо бы посчитать.

Интересно , как вы посчитали весовые нагрузки. Вы коэффициенты по массе применяли?? Надеюсь учли снеговые и гололедные нагрузки.
Читайте СНип.

По поводу акрила: мало ли чего хотят. Акрил здесь не пройдет!

Сообщение alex2005 » 11 ноя 2009 16:26

Сообщение donald » 11 ноя 2009 21:24

На вырыв анкера будут работать от момента вертикальной силы Р ( Р= вес короба+ вес снега + вес гололедной корки) и ветровой нагрузки. В расчет идут анкера из верхнего ряда, нижние анкера в расчет не надо брать. Я вам приведу пример упрощенного расчета анкера на вырыв ( вам этого будет вполне достаточно).
Потом желательно проверить анкера на срез. Все полученые данные нужно сравнить с предельными значениями нагрузок на используемые анкерные болты.( они прописаны в каталогах производителя).Обеспечить необходимый коэффициент запаса!

Тема с анкерными болтами- это отдельная огромная песня.Я бы с удовольствием завел бы отдельную тему на этот счет( было бы только кому интересно).

Сообщение alex2005 » 11 ноя 2009 22:18

donald
Мне вот например очень интересно, а именно про анкера, про сварку, про бетонные подушки и т. д.
Думаю нужно создать тему в графе “Технологии рекламы”
Из нас ни кто не имеет технического образования, все делаем своим умом и клиентов убеждаем практически отсебятиной, когда возникает вопрос о предоставлении точных расчетов (с выдерженными чертежами) называем сумму в + 6тыр и вопрос отпадает сам собой (такую сумму назвали нам в конструкторском бюро, когда мы обратились за расчетами панель-кронштейна)))
И кстати не видим здесь ничего предосудительного, потому что делаем все на совесть.

Пошел тему создавать, если не там создам, надеюсь модераторы ее не удалят, а перенесут куда надо.

Сообщение Verwolf » 24 фев 2011 11:10

Сообщение donald » 24 фев 2011 12:15

Verwolf
Учитывать в любом случае нужно. Также рекомендую, для крышной установки посчитать всё же пульсационную составляющую ветровой нагрузки. Ветровая нагрузка никак не зависит от ваших анкеров, а наоборот анкера будут зависеть от значения ветровой нагрузки.

При опрокидывании установки вперед анкера в преденей линии играют очень малую роль, т.к плечо от центра анкера до точки опрокидывания очень маленькое. Основную роль здесь будут играть именно пригрузы по задней линии.
А вот во втором расчетном случае, когда ветер дует в лоб, и вывеска пытается перевернуться назад, анкера очень даже кстати.

Нужно сделать так:
1. Считаем ветровую нагрузку с аэродинамическим коэффициентом 1,4 ( наветренный и заветренный случай вместе)
2. Считаем пульсационную составляющую.
3. Складываем .
4. Делаем рассчетную схему на опрокидываение вперед. Анекра не учитываем. По уровнению неопрокидывания ( Момент удержив. >= 1.5*Момент опрокидывания) находим маасу пригрузов на задней линии ( отсюда их количество)
5. Делаем расчетную схему на опрокидыванеи назад. Всё также, находим удерживающию силу на передней линии. Эта как раз будет та сила , с которой будут рваться наши анкера. ( усилие на разрыв). Берем эту силу и лезем в руководство по анкерному крепежу той фирмы, чьи анкера вы собираетесь использовать. Заложившись как минимум двукратным запасом, выбираем нужный анкер на разрыв. Там конечно будет присутствовать ещё и сила на срез, которую нужно тоже бы посчитать. НО в ручную это будет сделать муторно.

Мы обычно загоняем расчетные модели в САЕ-программу с расчетным модулем и снимаем уже готовые реакции опор ( а там тебе всё: и на вырыв, и на срез, и результирующая сила)

Как смог на пальцах объяснил, сложно так как-то в двух словах всё это разъяснить. Так что не серчайте.

Ветровая нагрузка
Господа, может есть какие то простые формулы расчета ветровой нагрузки. Снип нужный весь просмотрели, но вообще ни чего там не понятно, формулы, коэфи..

Источник: sign-forum.ru

Расчет опоры на устойчивость против опрокидывания

Расчет опоры на устойчивость против опрокидывания выполняется отдельно на нагрузки, действующие поперек и вдоль оси моста (рис.2.15).

Проверку опоры на устойчивость против опрокидывания в поперечном направлении производят на воздействие ветровых нагрузок и горизонтальной нагрузки от ударов подвижного состава, которые совместно не учитывают.

Рис.2.10. Схема к расчету опоры на устойчивость против опрокидывания в поперечном направлении при воздействии ветра

Определение расчетных усилий. При наличии поезда на мосту к опрокидывающему моменту относительно точки О от воздействия ветра на пролетное строение и опору добавляется опрокидывающий момент от ветрового давления на подвижной состав. Также увеличивается удерживающий момент относительно точки О от веса подвижного состава. Расчет на устойчивость выполняют для двух случаев загружения: с поездом на мосту и без него. Подвижную временную вертикальную нагрузку принимают как порожний подвижной состав, воздействие от которого определяют в соответствии с нормами [1, п.2,11].

Для сочетания 1. Постоянные нагрузки плюс подвижной состав плюс ветер:

Для сочетания 2. Постоянные нагрузки плюс ветер:

где – нормативные давления поперечного ветра соответственно на подвижной состав, пролетное строение и опору, – нормативные давления поперечного ветра соответственно на пролетное строение и опору при отсутствии поезда на мосту, – плечи относительно точки О соответствующих ветровых нагрузок, м, – интенсивности нормативных нагрузок соответственно от веса мостового полотна, тротуаров, прогонов, кН/м, – временная вертикальная нагрузка от порожнего подвижного состава железных дорог [1, п. 2.11], – коэффициент надежности по нагрузке для порожнего подвижного состава железных дорог [1, п. 1.40*], – коэффициент сочетаний для нагрузки от порожнего подвижного состава железных дорог [1, п. 2.3], – длина загружения пролетного строения постоянными и временной вертикальной нагрузками, м, – нормативная нагрузка от веса опоры, кН, – расчетная ширина опоры, м, – коэффициент надежности по нагрузке к ветровой нагрузке [1, п.2.32*], – коэффициент надежности по нагрузке к весу деревянных конструкций пролетного строения и опоры [1, п.1.40*], – коэффициент сочетаний для ветровой нагрузки при наличии поезда на мосту [1, п.2.2], – коэффициент сочетаний для ветровой нагрузки при отсутствии поезда на мосту [1, п.2.2].

Для опоры ветровые воздействия на подвижной состав, пролетное строение и опору создают относительно оси возможного поворота (опрокидывания) – точки О – опрокидывающий момент . Удерживающий момент относительно той же точки О создает вертикальное воздействие от подвижного состава, нагрузки от веса пролетного строения и веса опоры.

Опора считается устойчивой против опрокидывания, если выполняется условие:

где – момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) опоры, кН·м, – момент удерживающих сил относительно той же оси, кН·м, – коэффициент условий работы для стадии эксплуатации, – коэффициент надежности по назначению для той же стадии работы.

Устройство и применение приспособления
Стенд для притирки клапанов двигателя ЗиЛ-130 и проверки качества данных работ представляет из себя сборную конструкцию из металлических упоров (их два) и деревянного основания. Габаритные размеры стенда 900×360×290 мм. Стенд является переносным. Стенд состоит из следующих составных час .

Дефектация деталей заднего моста автомобиля ВАЗ – 2107
Проверка технического состояния балки заднего моста Проверка технического состояния балки производится при ремонте автомобиля. Деформированная балка может явиться причиной шума заднего моста и ускоренного износа шин. Деформацию балки моста проверяют как в горизонтальной, так и в вертикальной плоско .

Техническая и эксплуатационная характеристики полигона дороги
Схема полигона представлена на рис. 1 (см исходные данные). Длинны перегонов берем из табл. 1 (см исходные данные). Перегоны а-е и л-р берем равными перегонам а-б и л-м соответственно. Г-К=18+22+24+15+22+20=121 км. К-А=15+17+12+26+15+20=105 км. Г-А=121+105=226 км. Вид тяги будет тепловозная, так ка .

Расчет опоры на устойчивость против опрокидыванияСтраница 1
Расчет опоры на устойчивость против опрокидывания Расчет опоры на устойчивость против опрокидывания выполняется отдельно на нагрузки, действующие поперек и вдоль оси моста (рис.2.15). Проверку

Источник: www.tlookup.ru

postroifundament.ru

Программы и формулы для расчета ветровой нагрузки

Программы для расчета ветровой нагрузки

Формулы для расчета ветровой нагрузки

Источник: СНиП 2.01.07-85 (с изм. 1 1993)

Давление ветровой нагрузки определяется по формуле: 

W_m = W₀kc

где Wo- нормативное значение давления (см. таб.1)
k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, определяется по таб.2 в зависимости от типа местности. Принимаются следующие типы местности:

• А – открытые побережья морей, озёр и водохранилищ, пустыни, лесостепи, тундра;
• В – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой не более 10 м;
• С – городские районы с застройкой зданниями высотой более 25 м.

с – аэродинамический коэффициент.

W₀ = 0,61V₀²

где V₀ -численно равно скорости ветра, м/с, на уровне 10 м над поверхностью земли для местности типа А, соответствующей 10-минутному интервалу осреднения и превышаемой в среднем раз в 5 лет (если техническими условиями, утверждёнными в установленном порядке, не регламентированы другие периоды повторяемости скоростей ветра).

Таблица 1.

Ветровые районы СССР	Ia	1	2	3	4	5	6	7
Wo,кПа(кгс/м3)	0,17 (23)	0,23 (23)	0,30 (30)	0,38 (38)	0,48 (48)	0,60 (60)	0.73 (73)	0,85 (85)

Таблица 2.

Высота z,м	коэффициент k для типов местности
A	B	C
< 5	0,75	0,5	0,4
10	1	0,65	0,4
20	1,25	0,85	0,55
40	1,5	1,1	0,8
60	1,7	1,3	1
80	1,85	1,45	1,15
10	2	1,6	1,25
150	2,25	1,9	1,55
200	2,45	2,1	1,8
250	2,652	2,3	2
300	2,75	2,5	2,2
350	2,75	2,75	2,35
>480	2,75	2,75	2,75

Таблица 3.

Высота z,м	Коэффициент пульсаций давления ветра z для типов местности
A	B	C
£ 5	0,85	1,22	1,78
10	0,76	1,06	1,78
20	0,69	0,92	1,5
40	0,62	0,8	1,26
60	0,58	0,74	1,14
80	0,56	0,7	1,06
100	0,54	0,67	1
150	0,51	0,62	0,9
200	0,49	0,58	0,84
250	0,47	0,56	0,8
300	0,46	0,54	0,76
350	0,46	0,52	0,73
³ 480	0,46	0,5	0,68

Таблица 4. Определение аэродинамического коэффициента для разных типов сооружений

4.1. Сфера

b, град	0	15	3	45	60	75	90
с	1	0,8	0,4	-0,2	-0,8	-1,2	-1,25
b, град	105	120	135	150	175	180
с	-1	-0,6	-0,2	0,2	0,3	0,4

4.2. Призматические сооружения

l	5	10	20	35	50	100	беск.
k	0,6	0,65	0,75	0,85	0,9	0,95	2

Пример расчета ветровой нагрузки:

Для трубы диаметром D=500 мм, высотой h=1000 мм, расположенной на высоте 10 м. Скорость ветра v0=8 м/с. Местность-город.

W = W₀kc = (0,61*64)*0,65*0,75 = 19,032 (кПа)

glavconstructor.ru

Расчет ветровой нагрузки, ветровой район таблица

Основные повреждения, которые получают здания при порывистых ветрах, приходятся, в основном, на крышу. По телевизору, в интернете мы можем увидеть достаточно много наглядных примеров того, как не только отдельные элементы крыши, но и вся крыша, полностью, срывается под порывами ураганного ветра. Почему же происходят подобные случаи? Давайте рассмотрим механику подобных явлений и попробуем сделать расчет ветровой нагрузки.

Ветровые потоки

Расчет ветровой нагрузки учитывает направление господствующих ветров. При фронтальном направлении ветра происходит столкновение с фасадной частью здания и крышей. У вертикальной поверхности поток создаёт вихревые разнонаправленные векторы, — происходит деление на нижнюю, боковую и вертикальную составляющие:

1. нижнее направление – самое безопасное для здания, так как все усилия направлены в сторону фундамента, то есть одной из самой прочной и массивной части дома.
2. боковые составляющие воздействуют на фасадные части здания, окна, двери.
3. вертикальный поток направлен прямо на свес крыши и создаёт подъёмное усилие, стремящееся приподнять кровлю, сдвинуть её с места.

Атака ветрового потока, направленная на скат крыши, образует три усилия, влияющие на расчет ветровой нагрузки, стремящиеся сдвинуть кровлю:

• касательное, скользящее вдоль кровли, огибающее конёк и, захватывая свободные молекулы воздуха, уходящее прочь, стремясь, при этом, опрокинуть крышу;
• перпендикулярное скату кровли, создавая давление, способное вдавить элементы кровли внутрь конструкции крыши;
• и, наконец, из-за разницы давлений воздушной массы (с наветренной стороны образуется зона высокого давления, а с подветренной стороны – низкого), в верхней, подветренной, стороне строения образуется подъемная тяга, как у крыла самолета, стремящаяся  поднять крышу.

Силы, действующие на крышу

Проанализировав все усилия воздушных потоков, можно сделать вывод, что при высокой наклонной кровле ветер образует силы, стремящиеся опрокинуть крышу. Но чем больше угол наклона крыши, тем меньше действуют на нее касательные силы и больше – перпендикулярные скату.

Пологие скаты способствуют созданию больших подъёмных сил, старающихся приподнять конструкцию, отправив её в свободный полёт.

Расчет ветровой нагрузки

Как видим, если не подойти серьезно к учету ветровой нагрузки на крышу, то может произойти беда. Как и кто может это сделать?

Расчёт ветровой нагрузки на крышу, в зависимости от высоты её местонахождения над уровнем земли, определяется специалистами-проектировщиками по формуле:

Wр = 0,7 * W * k * C.

• W – нормативная величина усилия, создаваемого напором воздуха; определяется по картам в приложении к СП 20.133330.2011;
• k – коэффициент, показывающий зависимость давления от высоты над срезом верхнего уровня земли;
• C – аэродинамический коэффициент, учитывающий направление «набегания» воздушного потока на скат крыши.

Таблица коэффициента k для типов местности:

Высота над уровнем земли, метр	Тип местности
A	B	C
≤ 5	0,75	0,5	0,4
10	1,25	0,65	0,4
20	1,25	0,85	0,55
40	1,5	1,1	0,8
60	1,7	1,3	1,0
80	1,85	1,45	1,15
100	2,0	1,6	1,25
150	2,25	1,9	1,55
200	2,45	2,1	1,8
250	2,65	2,3	2,0
300	2,75	2,5	2,2
350	2,75	2,75	2,35
≥ 480	2,75	2,75	2,75

Типы местности:

• A – открытые пространства на побережьях морей, озёр, водохранилищ, пустыня, степь, лесостепь, тундра;
• B – населённые пункты, лес, местность с равномерно распределёнными искусственными строениями с высотой больше 10 метров;
• C – территория города с плотным расположением строительных сооружений высотой более 25 метров.

Таблица значений коэффициента С для двускатной кровли при векторе потока в скат крыши:

Угол наклона ά	F	G	H	I	J
15°	-0,9	-0,8	-0,3	-0,4	-1,0
0,2	0,2	0,2
30°	-0,5	-0,5	-0,2	-0,4	-0,5
0,7	0,7	0,4
45°	0,7	0,7	0,6	-0,2	-0,3
60°	0,7	0,7	0,7	-0,2	-0,3
75°	0,8	0,8	0,8	-0,2	-0,3

Таблица значений коэффициента С для двускатной кровли при направлении потока во фронтон крыши:

Угол наклона ά	F	H	G	I
0°	-1,8	-1,7	-0,7	-0,5
15°	-1,3	-1,3	-0,6	-0,5
30°	-1,1	-1,4	-0,8	-0,5
45°	-1,1	-1,4	-0,9	-0,5
60°	-1,1	-1,2	-0,8	-0,5
75°	-1,1	-1,2	-0,8	-0,5

Положительная величина аэродинамического коэффициента означает, что ветер давит на поверхность. Отрицательные показатели – поток создаёт разрежение у поверхности кровли, иными словами – «отсос» воздушной подушки.

Зависимость давления, создаваемого потоком воздуха от высоты здания

Как бороться с ветровыми «проказами»?

Во избежание разрушений строители нижние концы стропил надежно прикрепляют к вмонтированным в стену кронштейнам. Если неизвестно, с какой стороны будет направление господствующих ветров, то стропила закрепляют подобным образом по всему периметру здания. Общую устойчивость каркаса крыши обеспечивают ее элементы — подкосы, раскосы и связки, сечение которых рассчитано, исходя из тех природных условий, в которых ведется строительство или ремонт здания.

Уважаемые посетители!

Мы с удовольствием ответим на возникшие вопросы. Для этого Вы можете:

позвонить по номеру: +7 (495) 669 31 74

или отправить сообщение по адресу: [email protected]

и получить подробную консультацию.

bta.ru

Ветровая нагрузка. Расчет в Excel.

Опубликовано 15 Дек 2013
Рубрика: О жизни | 22 комментария

Смесь газов, названная воздухом и образующая атмосферу нашей планеты, постоянно движется с различной скоростью и в разных направлениях над  сушей и океанами Земли. Это явление мы называем ветром. Ветер создает комфортные условия среды обитания, но…

…ветровая нагрузка может создавать угрозу для жизни живых существ и угрозу разрушений для конструкций и сооружений.

Человеку комфортно, когда скорость ветра мала и не превышает 5 м/с. Сильный ветер – это ветер со скоростью более 12 м/с. Ветер со скоростью более 20 м/с – это шторм, а более 30 м/с – ураган.

Энергия ветра.

С точки зрения полезного использования ветровой энергии в энергетике на сегодняшний день оптимальными являются скорости ветра 8…18 м/с. При меньших скоростях ветроэнергетические установки малоэффективны, при больших возникает опасность разрушения конструкций установки.

Так как воздух имеет массу, и эта масса движется с некоторой скоростью относительно поверхности земли, то трудно даже представить, какой колоссальной кинетической энергией обладает окружающее нас воздушное пространство!!!

Чтобы составить представление о величине этой энергии, давайте вырежем из пространства его часть в виде цилиндра, мысленно расположив  некий обруч плоскостью перпендикулярно направлению вектора скорости ветра. Площадь сечения  обруча – S=1 м² (диаметр d=1,13 м).

Если на вашем компьютере не установлена программа MS Excel, можно воспользоваться свободно распространяемой программой OOo Calc из пакета Open Office.

Правила форматирования ячеек листа Excel, применяемые в статьях этого блога, можно посмотреть на странице «О блоге».

Включаем Excel и на листе «Энергия ветра» и составляем простую расчетную программу, которая позволит быстро рассчитывать мощность ветроустановок при различных исходных условиях.

Исходные данные:

1. Скорость ветра v_в в м/с записываем

в ячейку D3: =10,0

2. Время t в с заносим

в ячейку D5: =1

3. Площадь сечения потока воздуха S в м² вписываем

в ячейку D6: =1,000

4. Плотность воздуха или удельный вес воздуха при нормальных условиях (атмосферном давлении 101325 Па = 760 мм рт. ст. и температуре +273,15° К = 0° C) γ в кг/м³ вписываем

в ячейку D7: =1,293

5. Коэффициент полезного действия — КПД ветроустановки (реально достигаемые значения не превышают 0,3…0,4) записываем

в ячейку D8: =0,35

Результаты расчетов:

6. При скорости ветра v за время t через сечение обруча пройдет объем воздуха в виде цилиндра V, который вычисляем в м³

в ячейке D10: =D3*D4*D5 =10,000

V=S*v_в*t

7. Массу воздуха m в кг, прошедшую через сечение кольца за время t определяем

в ячейке D11: =D6*D9 =12,930

m=γ*V

8. Кинетическую энергию T в Дж, которой обладает движущийся цилиндр воздуха рассчитываем

в ячейке D12: =D10*D3^2/2 =647

T=m*v_в²/2

9. Мощность N в КВт, которую мы смогли бы отобрать из этой струи воздуха при заданном КПД, вычисляем

в ячейке D13: =D11/D4*D7/1000 =0,226

N=(T/t)*КПД=(S*γ*v_в³/2)*КПД

При реальных КПД ветроэнергетических установок около 0,3…0,4, при скорости ветра v_в=10 м/с и диаметре лопастей ветряка d=1,13 м (площадь круга S=1 м²) можно получить мощность  порядка N=200…250 Вт. Этой мощности хватит чтобы за час вспахать полсотки земли! Представляете сколько вокруг нас энергии, которую мы никак не научимся эффективно отбирать и преобразовывать?! Сегодняшние ветроэнергетические установки мало-мальски начинают работать при скорости ветра v_в>4 м/с, выходя на рабочий режим при скорости  v_в=9…13 м/с. Однако уже при скорости ветра v_в>17 м/с приходится больше заботиться о безопасности окружающих людей, животных, сооружений и сохранности установки, нежели о производстве энергии…

Итак, возможности использования ветра слегка затронули, переходим к проблемам, которые он создает.

Упрощенный расчет в Excel ветровой нагрузки.

Ветровая нагрузка, воздействуя на сооружение, пытается его опрокинуть, разорвать, сдвинуть в направлении действия потока воздуха.

Определим ветровое давление на плоскую стенку перпендикулярную направлению ветра, используя законы и формулы элементарной физики.

В файле Excel на листе «Упрощенный расчет» составляем небольшую расчетную программу, которая позволит рассчитывать ветровую нагрузку на плоскую стенку.

Исходные данные:

1. Скорость ветра v_в в м/с записываем

в ячейку D3: =24,0

Скорость ветра необходимо принять для расчетов максимально возможную в данной местности с учетом даже кратковременных порывов, например, для города Омска это 24 м/с.

2. Плотность воздуха γ в кг/м³ вписываем

в ячейку D5: =1,293

3. Ускорение свободного падения на поверхности нашей планеты g в м/с² записываем

в ячейку D6: =9,81

4. Коэффициент k, учитывающий аэродинамику формы и положения объекта, а также некоторый запас  заносим

в ячейку D7: =1.6

Результаты расчетов:

5. Расчетный скоростной напор воздуха на поверхность стенки Q в кг/м² определяем

в ячейке D9: =D3^2*D5/2/D6 =38,0

Q=v_в²*γ/(2*g)

6. Максимальную для данной местности ветровую нагрузку на плоскую поверхность W в кг/м² рассчитываем

в ячейке D10: =D9*D7 =60,7

W=Q*k

Расчет в Excel ветровой нагрузки по СП 20.13330.2011.

В главе №11 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» /Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* от 20.05.2011/ для профессионалов-строителей расписана методика определения ветровой нагрузки. Кроме нормального (перпендикулярного к поверхностям) давления она учитывает силу трения воздуха о неровности поверхностей, пульсации воздушного потока, аэродинамические колебания (флаттер, дивергенцию, галопирование), предусматривает проверку на отсутствие вихревого резонанса. Мы не будем далеко забираться в эти дебри и ограничимся укрупненным расчетом. Если вам необходим полный профессиональный расчет по действующим нормативам, то открывайте СП 20.13330.2011 – и считайте, разобраться в алгоритме не сложно. Дело в том, что расчеты для разных объектов весьма индивидуальны! Могу порекомендовать адрес в Интернете, где расположены ссылки на три бесплатные неплохие программы определения ветровых нагрузок: http://fordewind.org/wiki/doku.php?id=опр_ветра.

Перед началом работы необходимо найти и скачать из Интернета СП 20.13330.2011, включая все приложения.

Часть материалов из СП 20.13330.2011 находятся в файле, который подписчики сайта могут скачать по ссылке, размещенной в самом конце этой статьи.

В примечаниях к ячейкам столбца C с исходными данными поместим некоторые важные данные и ссылки на пункты СП 20.13330.2011!!!

В файле Excel на листе «Расчет по СП 20.13330.2011» начинаем составлять программу, которая позволит определять расчетную ветровую нагрузку по второму алгоритму.

Исходные данные:

1. Вписываем коэффициент надежности по нагрузке γ_f

в ячейку D3: =1,4

2. Определяем тип местности, воспользовавшись примечанием к ячейке C4. Например, наша местность относится к типу B. Выбираем соответствующую строку с записью B в поле с выпадающим списком, расположенном поверх

ячейки D4: =ИНДЕКС(I5:I7;I2) =B

3. Открываем Приложение Ж в СП 20.13330.2011 и по карте «Районирование территории Российской Федерации по давлению ветра» определяем для интересующей нас местности номер ветрового района (карта есть в файле для скачивания). Например, для Санкт-Петербурга и Омска – это II ветровой район. Выбираем соответствующую строку с записью II в поле с выпадающим списком, расположенном поверх

ячейки D5: =ИНДЕКС(G5:G12;G2) =II

О том, как работает функция ИНДЕКС совместно с полем со списком можно прочитать здесь.

4. Задаем эквивалентную высоту объекта над землей z_e в м, пользуясь п.11.1.5 СП 20.13330.2011

в ячейке D6: =5

5. Аэродинамический коэффициент c выбираем по приложению Д.1 СП 20.13330.2011, например, для плоской стенки и записываем

в ячейку D7: =1,3

c_max < 2,2  — с наветренной стороны

c_min > -3,4 — с подветренной стороны

Определение двух следующих коэффициентов, влияющих на значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки, является очень непростой задачей, требующей расчета частот собственных колебаний объекта! Расчет этот для разных сооружений ведется по различным и очень непростым алгоритмам!!! Я укажу далее лишь примерные возможные диапазоны значений этих коэффициентов. Желающие разобраться досконально с частотами колебаний должны обратиться к другим источникам.

6. Коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра ν определяем по п.11.1.11 СП 20.13330.2011 и заносим

в ячейку D8: =0,85

0,38 < ν < 0,95

7. Коэффициент динамичности ξ определяем по п.11.1.8 СП 20.13330.2011 и вписываем

в ячейку D9: =1,20

1,00 ≤ ξ < 2,90

Результаты расчетов:

8. Нормативное значение ветрового давления w₀ в кг/м² считываем

в ячейке D11: =ИНДЕКС(H5:h22;G2) =30

9. Ориентировочную скорость ветра v_в в м/с и км/ч определяем соответственно

в ячейке D12: =(D11*9,81*2/1,2929)^0,5 =21,3

v_в = (w₀ *g*2/γ)^0,5

и в ячейке D13: =D12/1000*60*60 =76,8

v_в’= v_в/1000*60*60

10. Параметр k₁₀ считываем

в ячейке D14: =ИНДЕКС(K5:K7;I2) =0,65

11. Параметр α считываем

в ячейке D15: =ИНДЕКС(J5:J7;I2) =0,20

12. Параметр ζ₁₀ считываем

в ячейке D16: =ИНДЕКС(L5:L7;I2) =1,06

13. Коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте k (z_e) вычисляем

в ячейке D17: =D14*(D6/10)^(2*D15) =0,49

k (z_e) = k₁₀*(z_e/10)^(2*α)

14. Коэффициент пульсации ветра ζ(z_e) вычисляем

в ячейке D18: =D16*(D6/10)^(-D15) =1,22

ζ(z_e)= ζ₁₀*(z_e/10)^(-α)

15. Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_m в кг/м² рассчитываем

в ячейке D19: =D11*D17*D7 =19,2

w_m= w₀* k (z_e)*c

16. Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки w_p вкг/м² определяем

в ячейке D20: =D19*D9*D18*D8 =23,9

w_p= w_m*ξ*ζ(z_e)*ν

17. Нормативное значение ветровой нагрузки w вкг/м² вычисляем

в ячейке D21: =D19+D20 =43,1

w = w_m+w_p

18. Расчетную ветровую нагрузку W вкг/м² с учетом коэффициента надежности рассчитываем

в ячейке D22: =D21*D3 =60,3

W = w*γ_f

Итоги

В расчетах по упрощенной методике и по СП 20.13330.2011 мы получили очень близкие результаты. Хотя во  многом это скорее случайное совпадение, обе методики имеют право на жизнь и могут использоваться  каждая для решения своих задач. По упрощенному расчету можно быстро сделать оценку нагрузки и при выполнении детального проекта уточнить ветровую нагрузку расчетом  по СП 20.13330.2011.

В заключении хочу сказать, что эта статья написана для того, чтобы читающий смог составить общее представление о том, что такое энергия ветра, понять созидательные и разрушительные аспекты темы. Расчет ветровой нагрузки достаточно сложная и многофакторная задача. Я не спроста разместил статью в рубрике «О жизни». Это не справочный материал для инженера-проектировщика! Пользуясь представленными материалами можно приблизительно рассчитать нагрузку на небольшой забор, легкую теплицу или маленькую доску объявлений. Ветровая нагрузка на более серьезные объекты должна быть рассчитана специалистом строго по главе №11 СП 20.13330.2011!

Прошу уважающих труд автора  скачать файл после подписки на анонсы статей.

Ссылка на скачивание файла: veter (xls 1,97MB).

Буду рад прочитать ваши комментарии, уважаемые читатели!!! Профессионалам – строителям в комментариях прошу учитывать, что статья написана для широкой аудитории.

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

al-vo.ru

Расчет рекламных конструкций, ветровая нагрузка

Выполнение требуемых расчетов рекламных конструкций показано на примере расчетов щита 3х6. С некоторыми поправками эта методика применима и к расчетам других конструкций наружной рекламы.

Расчет типовой рекламной конструкции щита 3х6м, для установки в ветровых районах с 3-го по 5-й.

Москва 2008г.

Часть 1.

Ветровая нагрузка

Методика расчета

Описание конструкции

Геометрические характеристики элементов

Определение ветровой нагрузки

Ветер под углом 90 о к щиту

Ветер под углом 45 о к щиту 5 Расчет стойки

Часть 2. Расчет на устойчивость

Методика расчета

Настоящий проект  является типовым для ветровых районов с 3-го по 5-ый При разработке принято:
1. Ветровой район – III, IV, V
2. Тип местности при определении ветровой нагрузки – А
3. Уровень ответственности – 3, для которого понижающий нагрузку коэффици­ент γп принимается равным 0.8-0 95 (в настоящем проекте γп=09)
4. Срок службы конструкции – 10 лет
5 Расчетная температура наружного воздуха t ≥ -w°c, как средняя температура наиболее холодной пятидневки по СНиП 23-01-99 «Строительная климатоло­гия», что соответствует климатическому району строительства II4, II5
6. Зона влажности – “влажная” СНиП 23-01-99 (рис.2)
7. Степень агрессивного воздействия среды на металлические конструкции -среднеагрессивная, по СНиП 2.0311-85 “Защита строительных конструкций от коррозий”, табл. 24, для группы газов “B” во влажной среде

Описание рекламной конструкции

На рис.1 приведена схема разборной двухсторонней рекламной с высотой стойки до низа панели от 2-х до 5м Размеры рекламной панели составляют 6180х3350х 410мм Размер рекламного поля 6010х3010мм Панель опирается на стойку изготовленную из трубы ф325 Крепление панели может быть выполнено как с центральным расположением ее относительно оси стойки, так и со смещением на 3/4 (показано на рис 1). Стойка закреплена 8-ю фундаментными анкерами на заглубленном фундаменте Все изменяемые параметры в зависимости от ветрового района установки и высоты стойки приведены в табл 1

Чертеж рекламной конструкции. Рис. 1

Основные геометрические размеры и крепежные элементы рекламной конструкции в зависимости от ветрового района. Таблица 1

Высота стойки, м	Элементы конструкции	Ветровой район
III	IV	V
2	Стойка	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Фундамент	2.5×1.9×0.5 м	2.8×2.1×0.5м	3.2×2.1×0.5м
Анкера	М 30	М 30	М 30
Поперечные балки	Гншв.236×70	Гншв.236×70	Гншв.236×70
Оголовок	160х160х8(С245)	160х160х8(С245)	160х160х8(С245)
2,5	Стойка	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
Фундамент	2.7×1.9×0.5м	3×2.1×0.5м	3.6×2.1×0.5м
Анкера	М 30	М 30	М 30
Поперечные балки	Гншв.236×70	Гншв.236×70	2 гншв.236×70
Оголовок	160х160х8(С245)	160х160х8(С245)	160х160х8(С345)
3	Стойка	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Фундамент	3×1.9×0.5 м	3.6×2.1×0.5м	4×2.1×0.5м
Анкера	М 30	М 30	М36
Поперечные балки	Гншв.236×70	Гншв.236×70	2 гн.шв.236×70
Оголовок	160х160х8(С245)	160х160х8(С245)	160х160х8(С345)
3,5	Стойка	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
Фундамент	3,4×1.9×0.5м	3.8×2.1×0.5м	4.2×2.1×0.5м
Анкера	М 30	М 30	М36
Поперечные балки	Гншв.236×70	Гн.шв.236×70	2 гншв.236×70
Оголовок	160х160х8(С245)	160х160х8(С245)	160х160х8(С345)
4	Стойка	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)
Фундамент	3.6×1.9×05м	4×2.1×0.5м	4.4×2.1×0.5м
Анкера	М 30	М36	М36
Поперечные балки	Гншв.236×70	Гн.шв.236×70	2 гншв.236×70
Оголовок	160х160х8(С245)	160х160х8(С245)	160х160х8(С345)
4,5	Стойка	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С345)	Ф325х10 (С345)
Фундамент	3.8×1.9×0.5м	4.2×2.1×0.5м	4.6×2.1×0.5м
Анкера	М 30	М36	М36
Поперечные балки	Гншв.236×70	2 гншв.236×70	2 гншв.236×70
Оголовок	160х160х8(С245)	160х160х8(С245)	160х160х8(С345)
5	Стойка	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)	–
Фундамент	4×1.9×0.5 м	4.4x21x0.5м	–
Анкера	М36	М36	–
Поперечные балки	Гншв.236×70	2 гншв.236×70	–
Оголовок	160х160х8(С245)	160х160х8(С345)	–

 наверх

Геометрические характеристики элементов

– сечение стойки, труба ф325х8
            

сечение стойки, труба ф325х10

наверх

Определение ветровой нагрузки на рекламную конструкцию

Ветер под углом 90 к щиту

– ветровой район III, высоты стойки 2м, стойка ф325х8

Ветровая нагрузка определяется как сумма средней и пульсационной составляющих: Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки Wm определяется как:
Wm=W0хkхc, где
W0 – нормативное значение ветрового давления, W0 = 38 кг/м2 (для III района) [1]
k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, k = 0.75
( [1], п.6.5, табл 6) c – аэродинамический коэффициент, c = 1.4 ( [1], прил 4)
Wm =38×0.75×1.4 = 39.9 кг/м2
 

– ветровой район III, высота стойки 2,5м, стойка ф325х8

– ветровой район III, высота стойки 3м, стойка ф 325х8

– ветровой район III, высота стойки 3.5м, стойка ф325х8

– ветровой район III, высота стойки 4м, стойка ф325х8

– ветровой район III, высота стойки 4.5м, стойка ф325х8

– ветровой район III, высота стойки 5м, стойка ф325х10

– ветровой район IV, высота стойки 2м, стойка ф325х8

наверх

– ветровой район IV, высота стойки 2,5м, стойка ф325х8

– ветровой район IV, высота стойки 3м, стойка ф325х8

– ветровой район IV, высота стойки 3.5м, стойка ф325х8

– ветровой район IV, высота стойки 4м, стойка ф325х10

– ветровой район IV, высота стойки 4.5м, стойка ф325х10

– ветровой район IV, высота стойки 5м, стойка ф325х10

– ветровой район V, высота стойки 2м, стойка ф 325х8

наверх

– ветровой район V, высота стойки 2,5м, стойка ф325х8

– ветровой район V, высота стойки 3м, стойка ф325х10

– ветровой район V, высота стойки 3.5м, стойка ф325х10

– ветровой район V, высота стойки 4м, стойка ф325х10

– ветровой район V, высота стойки 4.5м, стойка ф325х10

– ветровой район V, высота стойки 5м, стойка ф325х10

наверх

Ветер под углом 45 град.к щиту

При ветре , направленном к щиту под углом 450 (рис.1), в соответствии с указаниями п.13 обяза­тельного приложения 4 СНИП 20107-85* имеем по табл.2 (рис.2):

Соответственно проекции равнодействующей ветровой нагрузки на оси X и Y составят:

где Pw – равнодействующая ветровой нагрузки при направлении ветра перпендикулярно щиту
Итого, для рассматриваемой конструкции имеем:

Расчетные параметры рекламной конструкции. Таблица 2

H, м	Ветровой район
III	IV	V
W	Pw	Px	Py	W	Pw	Px	Py	W	Pw	Px	Py
2	88.7	1836	1574	590	112.1	2320	1989	745	140.1	2900	2486	931
2,5	88.7	1836	1574	590	112.1	2320	1989	745	165	3416	2928	1097
3	104.1	2155	1847	692	132.5	2743	2351	881	166.2	3440	2949	1105
3,5	108.2	2240	1920	720	137.6	2848	2441	915	172.7	3575	3064	1148
4	112.3	2325	1993	747	142.3	2946	2525	946	179.8	3722	3190	1195
4,5	116.7	2416	2071	776	148.5	3074	2635	987	186.3	3856	3305	1238
5	120.4	2492	2136	800	152.6	3159	2708	1015	192.1	3976	3408	1277

наверх

Расчет стойки рекламного щита

В зависимости от ветрового района установки и высоты конструкции существу-ют три варианта исполнения стойки труба ф325х8(С245), ф325х10(С245) и ф325х10( С 345) (см. табл.1). Проверка стойки ведется для каждого из вариантов испол­нения, при этом рассматривается случай, при котором изгибающий момент для эле­мента заданного сечения является наибольшим.
Расчетная схема
Стойка ф325х8( С 245), высота 4.5м ветровой район III
ветровая нагрузка под углом 90гр к щиту

Сечение А-А у стойки в этом случае является наиболее загруженным. В этом сечении от ветровой нагрузки возникают:
–    изгибающий момент относительно оси Х-Х
–    крутящий момент относительно оси Z
От собственного веса панели и ветровой нагрузки возникает:
–    изгибающий момент относительно оси Y-Y Проверка стойки по прочности

Вывод сечение стойки ф325х8(С245) обеспечивает необходимую прочность

Расчетная схема

Стойка ф325х10( С 245), высота 3.5м, ветровой район V,
ветровая нагрузка под углом 90гр к щиту

Проверка стойки по прочности:

Вывод : сечение стойки ф325х10(С24-5) обеспечивает необходимую прочность

Расчетная схема
Стойка ф325х10(С345), высота 4.5м ветровой район V,
ветровая нагрузка под углом 90гр к щиту

Проверка стойки по прочности:

Вывод: сечение стойки ф325х10(С345) обеспечивает необходимую прочность

Часть 2. Рсчет на устойчивость

наверх

auditmedia-ru.1gb.ru

Расчет ветровой нагрузки рекламных конструкций

Одним из основных воздействий на рекламные уличные конструкции является ветровая нагрузка. Порядок её расчета прописан в СНиП 2.01.07-85 ” Нагрузки и воздействия” . В этой статье мы постараемся систематизировать методику определения ветровой нагрузки применительно к рекламным вывескам.

Для расчета ветровой нагрузки нам понадобятся:

1. Исходные данные:

• месторасположение рекламной установки на территории РФ.
• тип местности, на которой установлена реклама
• габаритные размеры вывески
• высота расположения вывески над поверхностью земли.
• монтажная схема вывески ( отдельностоящая, на фасаде здания и т.д.)

2. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздествия» ( буду ссылаться как на [1] )

3. Калькулятор

НУЖЕН РАСЧЕТ ВЫВЕСКИ НА ВЕТЕР? ЗВОНИ: 8-962-934-44-16

---

1. Согласно п. 6.2 [1] – ветровую нагрузку следует определять как сумму среденей и пульсационной составляющих:

W = Wm + Wp,

где :

Wm- нормативное значение среденей составляющей,

Wp- нормативное значение пульсационной составляющей,

2. Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле:

Wm = w0 · k ·c,

Как правило, к рекламщикам относятся типы местности В и С. Нужно определить к какому типу местности относится наша вывеска. Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30h ( h – высота сооружения )

Wp= Wm·ζ ·ν,

Wp=Wm·ξ·ζ ·ν,

4. После того, как определены нормативные составляющие ( средняя и пульсационная), определяем расчетную величину ветровой нагрузки.

Wрасч = (Wm + Wр ) ·γf ,

Таблица 1

Таблица аэродинамических коэффициентов , с
№	Схема	с	Примечание
1		с=1,4	Отдельностоящие рекламные конструкции ( реламные щиты, пилоны, стеллы и т.д.), панель-кронштейны, крышные установки. Вывески прямоугольной формы, где присутствует ветровое давление как с наветренной стороны, так и с заветренной
2		с=-0,6	Вывески , расположенные на фасадах боллее 1,5 м от краев и углов здания. Ветер отрывает вывеску от фасада.
3		с=-2	Вывески, расположенные на фасадах в области 1,5 м от краев и углов здания, и во внурненних углах здания. Зона повышенного отрицательного давления ветра!!!
4		с(ф)=1,4·φ	Плоская ферма φ= ∑f1/ F -коэффициент заполнения, где ∑f1- сумма проекции элементов фермы на плоскость фермы F= h·L- площадь всей фермы
5		с(пр)=с(ф)(1+m) при f ≥0,6 и b/h=6…m=0,4; f ≥0,6 и b/h=4…m=0,3; f ≥0,6 и b/h=2…m=0,2; f ≥0,6 и b/h=1…m=0,05; f =0 и при любом b/h…m=1;	Пространственная ферма с(пр)- аэродинам. коэфф-т пространственной фермы с(ф)- аэродинам. коэфф-т плоской фермы Для промежуточных значений геометрических параметров аэродинамический коэфф-т определяется интерполяцией.

www.ksinit.ru

Обновленный расчет ветрового давления в Excel

zzzzz-5

, 15 января 2009 в 07:01

#1

спасибо .проверим

Геннадий1147

, 20 января 2009 в 00:13

#2

Спасибо. На неделе посмотрю – отпишу.

IVlad

, 22 января 2009 в 16:20

#3

tutanhamon,
если не секрет, по какому нормативному документу считается
Значение коэф. K на высоте?
В нашей фирме используют к-ты поболее.

tutanhamon

, 22 января 2009 в 16:26

#4

Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z, определяется по табл.6 СНиП 2.01.07-85* “Нагрузки и воздействия” в зависимости от типа местности. Для промежуточных значений высоты, значение коэффициента k определяется линейной интерполяцией.
А у вас, наверно, по МГСН береться?…

tutanhamon

, 22 января 2009 в 16:28

#5

Но если есть желание – то можете изменять эту таблицу в экселевской книге по своему желанию =))..

IVlad

, 22 января 2009 в 16:38

#6

Нет, у нас по МДС 20-1.2006.

IVlad

, 22 января 2009 в 16:48

#7

…там например на 20 м и типе местности В
К(z)- 1,65, т.е. почти в 2 раза больше!

tutanhamon

, 22 января 2009 в 16:51

#8

Подправил в описании к листу – сделал указание на соответствующий лист…
В принципе, тут проблемы нет никакой, достаточно подправить значения в диапазоне “Значения_по_высоте” на листе “Таблицы СНиП”.. Но если возникнет у вас желание – могу добавить расчет и по МДС 20-1.2006 сегодня к вечеру…

IVlad

, 22 января 2009 в 17:09

#9

tutanhamon,
нет, спасибо, мне то не надо.
Я себе сделал файлик считающий все нагрузки требуемые для статического расчета вент. фасада (учитывая тип системы, массы отделки и элементов систем и т.д.).
Я то к тому, кто по каким нормам проектирует.

vlr

, 28 января 2011 в 22:14

#10

Можно добавить мелочь, но приятную? Шаг поперечных рам здания. Затем перемножить значения ветрового давления на шаг, т.е. погонную нагрузку на раму получить. Ну чтобы уж всё в одном флаконе было.

dwg.ru

Рекламные конструкции, установ­ленные на многолюдных улицах, — весьма ответственные сооружения, которые должны отвечать всем требованиям надежности и безопасности современных норм строительного проектирования.

В мае 2008 года произошло обрушение рекламной конструкции в Уфе на пересечении улиц Лесотехникума и Менделеева. Поскольку рекламная установка была расположена очень выгодно — в месте наибольшего скоп­ления народа, предприятие­изготовитель было заинтересовано в восстановлении конструкции, обеспечив ее безопасность. В связи с этим перед авторами данной работы были поставлены следующие задачи: рассчитать напряженно­деформированное состояние в конструкции (НДС) и выработать конструктивные решения для восстановления ее безопасной эксплуатации. При этом критерием оптимизации должны были стать минимальные экономические затраты, вследствие чего необходимо было сохранить неизменным общий облик начальной конструкции.

Рекламная установка представляет собой три стандартных шита размерами 6Ѕ3 м, расположенные под углом в 120° друг к другу и консольно закрепленные на колонне. Колонна конструктивно выполнена в виде трубы диаметром 530 мм с толщиной стенки 9 мм. Колонна устанавливается на фундамент посредством кольцевого фланцевого соединения. Щиты состоят из металлокаркаса, сваренного из швеллера 14 П, и листов фанеры толщиной 10 мм. Щиты крепятся к колонне кронштейнами, укрепленными стальными косынками толщиной 10 мм (рис. 1).

Рис. 1. Расчетная модель конструкции в системе APM Structure3D

Для того чтобы понять причины обрушения рекламной конструкции и выдать рекомендации по ее усилению, было принято решение построить ее расчетную модель и выполнить расчет напряженно­деформированного состояния с помощью CAD/CAE­системы автоматизированного проектирования строительных объектов гражданского и промышленного назначения APM Civil Engineering.

Система APM Civil Engineering имеет сертификат соответствия № РОСС RU.СП15.Н00744 требованиям современных нормативных документов строительного проектирования (СП и СНиП):

• СП 20.13330.2011 (СНиП 2.01.07­85* «Нагрузки и воздействия»);
• СП 14.13330.2011 (СНиП II­7­81* «Строительство в сейсмических районах»);
• СП 16.13330.2011 (СНиП II­23­81* «Стальные конструкции»);
• СП 15.13330.2012 (СНиП II­22­81 «Каменные и армокаменные конструкции»);
• СП 52­101­2003 («Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»);
• СП 50­101­2004 («Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»);
• СП 50­102­2003 («Проектирование и устройство свайных фундаментов»);
• СТО 36554501­002­2006 («Деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции. Методы проектирования и расчета»);
• ГОСТ Р ИСО 9127­94 («Документация пользователя и информация на упаковке потребительских программных пакетов»);
• ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119­2000 («Информационная технология. Пакеты программ. Требования к качеству и тестирование»).

На установку действуют нагрузки согласно СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия: снеговая распределенная нагрузка 200 Н и гололедная нагрузка 2000 Н. Однако за все время эксплуатации конструкции выпадения снега и сколько­нибудь значительного ее обледенения не наблюдалось. Основное влияние на напряженно­деформированное состояние конструкции оказывает ветровая нагрузка.

Расчет на ветровую нагрузку выполнялся для наиболее неблагоприятных условий, а именно ураганного ветра при скорости V=30 м/с, так как установка находится на возвышенности на высоте 200 м над уровнем р.Уфы. Значение ветрового давления рассчитываем по формуле q = ρV2/2, где ρ=1,29 кг/м3 — плотность воздуха). Значение ветрового давления составило q=562 Па.

Ветровая нагрузка задавалась в системе APM Civil Engineering с учетом пульсационной составляющей ветровой нагрузки. Пульсационная составляющая ветровой нагрузки задается автоматически в диалоговом окне (рис. 2).

Рис. 2. Диалоговое окно задания пульсационной составляющей ветровой нагрузки

Рис. 3. Результаты расчета собственных частот конструкции

Расчет динамической пульсационной ветровой нагрузки включает расчет собственных частот конструкции. Результаты расчета собственных частот представлены на рис. 3.

Учитывая симметрию конструк­ции, собственные частоты повторяются для трех щитов и трех направлений. Собственные частоты колебаний конструкции характеризуются изгибными для щитов (рис. 4), крутильными для щитов (рис. 5) и изгибными для колонны (рис. 6) формами.

Рис. 4. 1-я собственная форма колебаний конструкции — колебания щитов

Рис. 5. 4-я собственная форма колебаний конструкции — крутильная

Рис. 6. 7-я собственная форма колебаний конструкции — изгиб колонны

Собственные частоты колебаний установки составили значения в пределах 3÷17 Гц. Нижние пределы соответствуют частоте возмущающих колебаний ветра. Таким образом, имеется опасность резонансных явлений.

В качестве критериев надежности и безопасности металлоконструкции используются критерии прочности, жесткости и устойчивости.

Рис. 7. Карта эквивалентных напряжений в исходной конструкции, МПа

Рис. 8. Предлагаемый вариант усиления

Полученные в результате прочностного расчета карты напряжений (рис. 7) показывают, что в случае установки укрепляющих косынок на первом и четвертом сверху кронштейнах напряжения достигают максимальных значений в зоне соединения второго сверху кронштейна с вертикальной трубой — опорой, а точнее в области трубы вокруг кронштейна. Эти напряжения достигают 1700 МПа (для стали ВСтЗкп) и 440 МПа (для стали 16Г2АФ). В зоне соединения с трубой третьего сверху кронштейна напряжения в материале трубы вокруг кронштейна составили ~900 МПа. Условие прочности здесь также не выполняется. Напряжения в остальной части трубы не превышает 100 МПа, и условие прочности там выполняется, так как допустимые напряжения для перечисленных материалов можно принять равными: [σ]=150 МПа и [σ]=350 МПа соответственно. Напряжения в кронштейнах, представляющих собой прямоугольные профили, образованные двумя швеллерами, составляют 14 П ~200 МПа, что несколько превышает допустимые напряжения.

Результаты расчета напря­жен­но­деформированного состояния конструкции щита с косынками на всех четырех кронштейнах показывают максимальные напряжения в месте трубы вокруг второго сверху кронштейна ~900 МПа, что также превышает допустимые напряжения.

Причиной завышения напряжений являются «выламывающие» моменты со стороны кронштейнов на вертикальную трубу — колонну, так как швеллеры кронштейнов просто приварены с наружной стороны труб. Из­за небольшого момента сопротивления двух швеллеров создаются большие «выламывающие» напряжения в стенке трубы.

Коэффициент запаса общей устойчивости конструкции — около 15, то есть устойчивость конструкции обеспечена со значительным запасом.

После того как причина недостаточной прочности и безопасности конструкции была выявлена, авторы смогли дать рекомендации для восстановления несущей способности рекламной конструкции. С целью выполнения условия прочности в конструкцию рекламного щита предложено внести следующие элементы усиления:

1. Ко второму сверху кронштейну и колонне приварить кольцо толщиной 10 мм, имеющее внутренний диаметр 530 мм, а наружный — 930 мм (рис. 8).
2. Второй сверху кронштейн, представляющий собой в сечении прямоугольный профиль из двух швеллеров 14 П, и его продолжение в раме щита швеллер 14 П укрепить (приварить к трубе) швеллером 14 П.

Полученная карта эквивалентных напряжений для предлагаемой конструкции представлена на рис. 9. Напряжения в местах со­единения кронштейнов с колонной в кольце не превышают 100 МПа, то есть условие прочности выполняется.

Увеличение жесткости конструкции кольцом и швеллером привело к повышению собственных частот свободных колебаний, что исключило возникновение резонансных явлений от ветра.

Рис. 9. Карта эквивалентных напряжений в усиленной конструкции, МПа

Имеет смысл равномерной установки четырех горизонтальных кронштейнов крепления щита к колонне с подкреплением их приваркой к трубе усиливающих колец 1.

На рис. 10 показана рекламная конструкция, усиленная на основании прочностного расчета в системе APM Civil Engineering. Данная конструкция надежно и безопасно эксплуатируется уже более 6 лет.

Предложено конструктивное решение повышения прочности рекламных конструкций за счет приварки колец. Данное решение является технологичным, экономичным и надежным по сравнению с известными способами установки в колонне сквозных кронштейнов. 

---

САПР и графика 3`2015

Скачать таблицу Excel с формулами для расчет рекламного бюджета компании или отдельной промо-акции, рекламной кампании с разбивкой на основные статьи рекламных затрат.

При начале работы важно помнить три золотых правила рекламных кампаний:

• Правило №1: оценка финансовых возможностей компании
• Правило №2: оценить ключевые направления поддержки
• Правило №3: Определите цели рекламной поддержки