Как сделать ветровой расчет для плоской кровли?
Способ №1. Тернистый путь.
Для расчета необходимо определить пиковые ветровые нагрузки на кровлю, используя СП 20.13330 «Нагрузки и воздействия». Далее определить количество точек крепления, используя методику СП 17.13330 «Кровли» (приложение В), а также у различных производителей найти данные по сопротивлению раздиру мембраны крепежным элементом при ветровом воздействии.
Способ №2. Комплексный.
Специалисты компании ТехноНИКОЛЬ совместно со специалистами ЦНИИПромзданий объединили все пункты первого способа и разработали обобщенный документ: СТО 72746455-4.1.4-2018 КРЫШИ. КРОВЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ С ВОДОИЗОЛЯЦИОННЫМ КОВРОМ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ И БИТУМОСОДЕРЖАЩИХ РУЛОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.
Способ №3. Расчет в 3 шага.
На основании способа №2 специалисты компании ТЕХНОНИКОЛЬ автоматизировали расчет ветровой нагрузки, выпустив онлайн калькулятор ветрового расчета.
Основные шаги при использовании калькулятора:
1. Выбор города и типа местности (рис.1)
Рисунок 1.
Рисунок 2.
2. Выбор способа крепления и материала (рис.3)
Рисунок 3.
3. Ввод параметров кровли (рис.4)
Рисунок 4.
4. После ввода всех необходимых данных, мы получаем готовый расчет, как показано на рис.5.
Рисунок 5.
Конечным результатом расчета является:
· деление кровли на участки (угловая, парапетная, центральная),
· расчет ветрового давление на этих участках,
· расчет рекомендуемой ширины рулонов,
· расчет количества крепежа на 1 м2 и шаг крепежа.
Такой подробный расчет позволяет без проблем внести эти данные в проектное решение либо использовать эти рекомендации при монтаже объекта.
Смотрите также:
Для чего нужен расчет ветровой нагрузки на плоской кровле?
Как определить ветровое давление (кПа) зная значение скорости ветра (м/с)?
Как определить ветровую нагрузку?
Была ли статья полезна?
Бесплатный онлайн-калькулятор ветровой нагрузки | SkyCiv
О калькуляторе ветровой и снеговой нагрузки
Ветровые и снеговые нагрузки являются важным фактором при проектировании конструкций.. Добавление к уже имеющемуся списку бесплатных инструментов SkyCiv, это калькулятор ветровой и снеговой нагрузки для ОСИ 7-10 / ASCE 7-16, В 1991, NBCC 2015, AS / NZS 1170, ЯВЛЯЕТСЯ 875-3 (ветер), NSCP 2015 (ветер), и CTE DB SE-AE (ветер). Этот простой в использовании калькулятор отображает скорость ветра и снеговую нагрузку на землю по местоположению с помощью карты скорости ветра и снеговой нагрузки в соответствии с указанными выше строительными нормами.. Программное обеспечение также позволяет добавлять дополнительную информацию о вашем здании, чтобы определить необходимое давление ветра и снега.. В бесплатной версии есть некоторые ограничения, которые позволят вам получить местную скорость ветра для 3 поисков в день, и количество давлений строительного типа.
это ОСИ 7-10 / ASCE 7-16, В 1991-1-4, NBCC 2015, AS / NZS 1170.2, и NSCP 2015 Калькулятор ветровой нагрузки извлечен из нашей полной Структурное программное обеспечение 3D — который позволяет вам определять давление ветра по местоположению и применять его непосредственно к вашей структурной модели. Вы можете отредактировать ввод, чтобы повторно применить, и по мере того, как вы меняете свою модель, ветровые нагрузки будут автоматически регулироваться, поэтому вам не придется удалять и повторно применять!
Калькулятор скорости ветра и снеговой нагрузки
Первым шагом программного обеспечения является извлечение скорости ветра или снеговой нагрузки на грунт из кода проекта в зависимости от местоположения, введенного пользователем, или почтовый индекс. Просто введите местоположение (адрес улицы, Долгота широта, почтовый индекс) и программа выдаст вам соответствующий скорость ветра или снеговая нагрузка на грунт по местоположению согласно стандарту проектирования. Если вы только войдете в локацию, то получите информацию о скорости ветра и нагрузке на грунт., но вы также можете получить данные о давлении ветра и снега и местоположения, введя некоторые дополнительные переменные для типа здания..
Калькулятор давления ветра и снега
После расчета скорости ветра, пользователь может предоставить дополнительную информацию о здании (например, высота здания, тип и облицовка) получить давление ветра (ветровая нагрузка) на основе ASCE 7-10/ASCE 7-16, В 1991-1-4, NBCC 2015, В ВИДЕ/NZS 1170.2, ЯВЛЯЕТСЯ 875-3, NSCP 2015, и CTE DB SE-AE положения. Обеспечивает расчеты ветровой нагрузки при подъеме., подветренный, наветренные и кровельные силы здания. Расчеты давления ветра покажут давление ветра, и область, где будет применяться давление. более того, давление снега также может быть создано с помощью ASCE 7-10/ASCE 7-16, В 1991-1-3 (выберите страны), NBCC 2015, и AS / NZS 1170.3 где вы можете получить соответствующую сбалансированную и несбалансированную снеговую нагрузку на основе профиля крыши вашего здания.. Некоторые типы зданий для расчета ветровой и снеговой нагрузки заблокированы для бесплатной версии., но наш экономичная подписка даст вам доступ ко всему, что вам нужно для ветровой и снеговой нагрузки!
Подробные расчеты ветровой и снеговой нагрузки
SkyCiv предлагает полный отчет о дизайне, чтобы показать расчеты давления ветра и снега., чтобы вы могли точно увидеть, как программа рассчитывала давление ветра для ОСИ 7-10 / ASCE 7-16, В 1991-1-4, NBCC 2015, AS / NZS 1170.2, ЯВЛЯЕТСЯ 875-3, NSCP 2015, и CTE DB SE-AE, и снеговая нагрузка для ОСИ 7-10 / ASCE 7-16, В 1991-1-3 (выберите страны), NBCC 2015, и AS / NZS 1170.3. Это важно для любого инженера, чтобы они могли следовать предположениям программного обеспечения, расчеты и ссылки на коды проектирования. SkyCiv верит в полную прозрачность, поэтому подробные структурные отчеты являются общими для всего нашего программного обеспечения для строительства. Обновите и просматривайте полные отчеты или используйте это ссылка на сайт чтобы увидеть наш образец подробного отчета о ветровой нагрузке и это ссылка на сайт чтобы увидеть образец подробного отчета о снеговой нагрузке.
ASCE 7, AS / NZS 1170, NBCC 2015, В 1991, плюс еще …
В настоящее время вышеуказанные программное обеспечение силы ветра основан на США, Австралия, Канада, выберите европейские страны, Индия, Филиппины, и Испания, чтобы помочь инженерам определить расчетное давление ветра и снега для зданий.. Это требуется во многих конструкторских или строительных нормах и нормах и часто может быть определяющим вариантом нагрузки в районах с сильными ветрами.. Мы всегда ищем способы улучшить — так что если вы не найдете то, что ищете — пожалуйста дай нам знать! Мы очень открыты и очень ценим отзывы и предложения по улучшению.
О SkyCiv
SkyCiv предлагает широкий спектр программного обеспечения для анализа и проектирования облачных вычислений для инженеров. Как постоянно развивающаяся технологическая компания, мы стремимся к инновациям и стимулированию существующих рабочих процессов, чтобы сэкономить время инженеров в их рабочих процессах и проектах.
Доступно больше бесплатных инструментов
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:
Wm = 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 |
| 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)
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.
#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?…
#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!
#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…
#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.
#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.
Онлайн Калькулятор снеговой и ветровой нагрузки, глубины промерзания грунта
Выберите страну: Российская федерацияАзербайджанская республикаРеспублика АрменияРеспублика БеларусьГрузияРеспублика КазахстанРеспублика МолдоваРеспублика ТаджикистанРеспублика УзбекистанУкраина
Выберите область: Республика Адыгея Алтайский край Амурская область Архангельская область Астраханская область Республика Башкортостан Белгородская область Брянская область Республика Бурятия Владимирская область Волгоградская область Вологодская область Воронежская область Республика Дагестан Ивановская область Иркутская область Кабардино-БалкарскаяРеспублика Калининградская область Республика Калмыкия Калужская область Камчатская область Карачаево-ЧеркесскаяРеспублика Республика Карелия Кемеровская область Республика Коми Костромская область Краснодарский край Красноярский край Курганская область Курская область Липецкая область Ленинградская область Магаданская область Республика Марий Эл Республика Мордовия Московская область Мурманская область Нижегородская область Новгородская область Новосибирская область Омская область Оренбургская область Орловская область Пензенская область Пермская область Приморский край Псковская область Ростовская область Рязанская область Самарская область Саратовская область Сахалинская область Свердловская область Республика Северная Осетия Смоленская область Ставропольский край Тамбовская область Республика Татарстан Тверская область Томская область Республика Тыва Тульская область Тюменская область Удмуртская Республика Ульяновская область Хабаровский край Республика Хакассия Челябинская область Чеченская Республика Читинская область Чувашская Республика Чукотский АО (Магаданская область) Республика Саха (Якутия) Ярославская область Автономная республика Крым Брестская область Витебская область Гомельская область Гродненская область Минская область Могилевская область Абхазская Республика Аджарская Республика Алматинская область Джезказганская область Западно-Казахстанская область Карагандинская область Кзыл-Ординская область Кокчетавская область Кустанайская область Мангистауская область Павлодарская область Северо-Казахстанская область Талды-Курганская область Тургайская область Южно-Казахстанская область Районы республиканского подчинения Хатлонская область Андижанская область Бухарская область Джизакская область Кашкадарьинская область Навоийская область Наманганская область Самаркандская область Сурхандарьинская область Ташкентская область Ферганская область Хорезмская область Винницкая область Волынская область Днепропетровская область Донецкая область Житомирская область Закарпатская область Запорожская область Ивано-Франковская область Киевская область Кировоградская область Луганская область Львовская область Николаевская область Одесская область Полтавская область Ровенская область Сумская область Тернопольская область Харьковская область Херсонская область Хмельницкая область Черкасская область Черниговская область Черновицкая область
Выберите город:Майкоп Алейск Барнаул Бийск-Зональная Рубцовск Архара Белогорск Благовещенск Ерофей Павлович Зея Норский Склад Поярково Свободный Сковородино Тында Шимановск Архангельск Котлас Мезень Онега Астрахань Верхний Баскунчак Белорецк Уфа Белгород Брянск Бабушкин Багдарин Кяхта Нижнеангарск СосновоОзерское Улан-Удэ Хоринск Владимир Муром Волгоград Камышин Котельниково Эльтон Вологда Никольск Воронеж Дербент Махачкала Иваново Кинешма Братск Ербогачен Жигалово Зима Иркутск Киренск Тайшет Усть-Ордынский—Бурятский АО Нальчик Калининград Элиста Калуга Ключи Козыревск Корф — Корякский АО Мильково Оссора — Корякский АО Петропавловск Камчатский Усть-Камчатск Усть-Хайрюзово Черкесск Кемь Олонец Петрозаводск Кемерово Киселевск Воркута Печора Сыктывкар ТроицкоПечорское Усть-Цильма Ухта Кострома Шарья Краснодар Сочи Тихорецк Ачинск Байкит — Эвенкийский АО Боготол Ванавара — Эвенкийский АО Волочанка Диксон — Таймырский АО Дудинка — Таймырский АО Енисейск Ессей — Эвенкийский АО Кежма Красноярск Тура — Эвенкийский АО Туруханск Хатанга- Таймырский АО Ярцево Курган Курск Липецк Санкт-Петербург Магадан (Нагаева. бухта) Сусуман Йошкар-Ола Саранск Москва Кандалакша Мончегорск Мурманск Ниванкюль Умба Арзамас Выкса Нижний Новгород Боровичи Новгород Барабинск Болотное Карасук Кочки Купино Кыштовка Новосибирск Татарск Чулым Омск Тара Черлак Оренбург Сорочинск Орел Пенза Пермь Владивосток Дальнереченск Партизанск Великие Луки Псков Миллерово Ростов-на-Дону Таганрог Рязань Самара Александров Гай Балашов Саратов АлександровскСахалинский Долинск Курильск Поронайск ЮжноКурильск ЮжноСахалинск Екатеринбург Каменск-Уральский Владикавказ Вязьма Смоленск Невинномысск Ставрополь Тамбов Казань Бежецк Тверь Ржев Томск Кызыл Тула Березово- ХантыМансийский АО Демьянское Надым Октябрьское Салехард Сургут — Ханты-МансийскийАО Тарко-Сале- ЯмалоНенецкий АО Тобольск Тюмень Уренгой — Ямало-НенецкийАО ХантыМансийск- ХантыМансийский АО Глазов Ижевск Ульяновск Аян Бикин Бира Биробиджан Комсомольск-на-Амуре Николаевск- на-Амуре Облучье Охотск Софийский Прииск Хабаровск Чумикан Абакан Шира Челябинск Грозный Агинское Акша Борзя Могоча Нерчинск Чара Чита Чебоксары Анадырь Березово Алдан Амга Верхоянск Вилюйск Витим Дружина Жиганск Зырянка Ленск Нагорный Нюрба Нюя Оймякон Олекминск Оленек Сангар Саскылах Среднеколымск Сунтар Томмот Тяня Усть-Мая Усть-Миль Чульман Якутск Нарьян-Мар Ярославль Симферополь Феодосия
Брест Витебск Полоцк Василевичи Гомель Гродно Минск Горки Могилев
Сухуми Батуми Челкар
Баканас Балхаш Карсакпай Джамбейты Уральск Караганда Каркаралинск Аральское Море Казалинск Кзыл-Орда Кокчетав Кустанай Форт-Шевченко Баянаул Павлодар Петропавловск Талды-Курган Тургай Туркестан Чимкент
Душанбе Куляб Курган-Тюбе
Андижан Бухара Джизак Гузар Навои Наманган Самарканд Термез Ташкент Фергана Ургенч
Винница Ковель Луцк Днепропетровск Комиссаровка Кривой Рог Донецк Житомир Овруч Ужгород Запорожье Ивано-Франковск Киев Кировоград Луганск Львов Николаев Измаил Одесса Сарата Лубны Полтава Ровно Сарны Ромны Сумы Тернополь Лозовая Харьков Херсон Хмельницкий Золотоноша Умань Чернигов Черновцы
Баку Ереван Степанаван Кишинев Выберите грунт: глина/суглиноксупесь, мелкий пылеватый песокпески средней крупности, крупные и гравелистыекрупнообломочные грунты| Наименование | Значение |
|---|---|
| Глубина промерзания, м | 0.27 |
| Снеговая нагрузка по СП20.13330.2011 (отмененный), кг/м2 | 120 |
| Нормативная снеговая нагрузка по СП20.13330.2016 (актуальный), кг/м2 | 100 |
| Нормативная ветровая нагрузка, кг/м2 | 23 |
Калькулятор выполнен в виде таблицы, в которой можно выбрать город, и она покажет значения снеговой и ветровой нагрузки онлайн в вашем городе и глубину промерзания грунта в вашем городе
Порядок работы:
1. Укажите страну
2. При необходимости Выберите область
3. Укажите город
4. Далее нужно выбрать тип грунта (не обязательно, тогда калькулятор вам не выведет глубину промерзания грунта в городе)
5. Нажать кнопку «Расчет» вот и все!
Для справки:
— значение снеговой нагрузки по СП 20.13330.2011 — расчетное. Если вам нужно получить нормативное значения просто умножайте на 0.7
— глубина промерзания грунта получается на основании СНиП 23-01-99 «СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ»
Если Онлайн калькулятор снеговой и ветровой нагрузки + глубины промерзания грунта оказался Вам полезен – не забывайте делиться им с друзьями и коллегами ссылкой в соц.сети, а также посмотреть другие строительные калькуляторы, они простые но здорово облегчают жизнь строителям и тем кто решил сам строить свой дом с нуля.
Для справки прикладываем Карту снеговых районовВетровая нагрузка. Расчет в Excel.
Опубликовано 15 Дек 2013
Рубрика: О жизни | 24 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 vв 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.2/2 =647
T=m*vв2/2
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*vв3/2)*КПД
При реальных КПД ветроэнергетических установок около 0,3…0,4, при скорости ветра vв=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 vв>4 м/с, выходя на рабочий режим при скорости vв=9…13 м/с. Однако уже при скорости ветра vв>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 vв 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*D5/2/D6 =38,0
Q=vв2*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 γf
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 ze 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
cmax < 2,2 — с наветренной стороны
cmin > -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.(-α)
15. Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm в кг/м2 рассчитываем
в ячейке D19: =D11*D17*D7 =19,2
wm= w0* k (ze)*c
16. Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки wp вкг/м2 определяем
в ячейке D20: =D19*D9*D18*D8 =23,9
wp= wm*ξ*ζ(ze)*ν
17. Нормативное значение ветровой нагрузки w вкг/м2 вычисляем
в ячейке D21: =D19+D20 =43,1
w = wm+wp
18. Расчетную ветровую нагрузку W вкг/м2 с учетом коэффициента надежности рассчитываем
в ячейке D22: =D21*D3 =60,3
W = w*γf
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
Расчёт односкатной крыши — как пользоваться калькулятором
При кажущейся простоте конструкции односкатной крыши проводить её расчёт надо обязательно. Это в первую очередь относится к стропильной системе и обрешётке. А точнее, к размерам элементов двух строительных систем. Провести расчёт можно самостоятельно, используя специальные формулы. А можно использовать онлайн-калькулятор односкатной крыши. Разберёмся в обоих вариантах.
Самостоятельный расчёт
Есть пять основных факторов, которые влияют на несущую способность односкатной крыши:
- Угол наклона ската.
- Тип кровельного материала.
- Климат в регионе, где возводится дом.
- Размеры строения и крыши.
- Виды материалов для теплоизоляционного пирога.
Необходимо отметить, что два первых параметра между собой взаимосвязаны. Существуют определённые нормативы, которые обозначают – при каком угле наклона, какой кровельный материал может быть использован. К примеру:
- шифер или штучная черепица – минимальный наклон ската 22°;
- профнастил — 12°;
- металлочерепица — 14°;
- ондулин — 6°;
- битумная черепица — 11°;
- рулонные материалы в три слоя – 3–5°, в два — 15°.
То есть, производя расчёт односкатной крыши надо в первую очередь решить, какой у кровли будет покрытие. Исходя из этого, принимать решение относительно наклона ската.
Что касается климатических условий, то здесь за основу берутся две позиции: нагрузка снежная и ветровая. Оба значения относятся к временным нагрузкам, так как действуют не постоянно. Но учитывать их надо обязательно. Для этого применяют специальные формулы.
Снеговая нагрузка
Вот её формула:
S = Sg * µ, где Sg – это нормативная масса снежного покрова на 1 м² плоскости ската, µ — поправочный коэффициент, в основе которого лежит угол наклона односкатной крыши. Для наклона до 25°, коэффициент равен «1», выше этого значения – «0,7», выше 60° коэффициент не учитывается.
Ветровая нагрузка
Формула такая:
W = Wo * k, где Wo – норматив, действующий в определённом регионе, k – поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения крыши над землёй, тип местности, место застройки (открытые или закрытое).
Необходимо понимать, что обе нагрузки не учитывают частные ситуации. К примеру, резкий сильный порыв ветра, которые в районе застройки случаются крайне редко. Или выпавшая за одни сутки месячная норма снега. Поэтому рекомендуется в процессе расчёта стропил и остальных элементов односкатной крыши увеличить конечное значение на 15–20%.
Добавим, что нормативные значения снеговой и ветровой нагрузки можно найти в свободном доступе в интернете. Они могут быть графическими или табличными.
Нагрузка от кровельного материала
Две предыдущие нагрузки относятся к категории «временных». Но есть так называемые постоянные, которые в первую очередь ложатся в расчёты стропил односкатной крыши. По сути, в этой конструкции постоянная нагрузка – это кровельный материал, а точнее, его вес с учётом на 1 м² поверхности ската.
Сложность расчёта этого вида нагрузки заключается в том, что у некоторых материалов в расчёт берётся не фактическая площадь, а реальная (в основном полезная). Все дело в том, что большинство кровельных материалов укладываются на обрешётку крыши с нахлестом, который сокращает площадь покрытия, но увеличивает вес изделий с учётом давления на 1 м² покрываемой поверхности. При этом надо обязательно учитывать всю площадь крыши со свесами и карнизами, выступами с боков.
Расчёт элементов кровли
Расчёт односкатной крыши – это в основном расчёт стропил и обрешётки. Со стропилами все проще. В зависимости от нагрузок выбирается сечение досок или брусов и шаг их установки. Второй показать варьируется в диапазоне 60–100 см. При этом используются доски толщиною 50 мм, а также сдвоенный пиломатериал.
Здесь необходимо понимать, что чем толще стропильные ноги и меньше расстояние между ними, тем сильные нагрузки односкатная крыша будет выдерживать. Но при этом увеличится себестоимость конструкции. Хотя при таком соотношении кровельные односкатные конструкции встречаются редко. В основном это стропильная система из досок 50х150 мм с монтажным шагом 60–70 см.
Теперь, что касается размеров обрешётки. На это опять-таки влияет вес кровельного материала, а также его несущая способность. К примеру, если крыша покрывается профнастилом Н40, то шаг обрешётки не превышает 1 м. Если укладывается марка Н140, то шаг можно увеличить до 3 м. Все дело в том, что несущая способность у первого в несколько раз ниже, чем у второго.
Для штучных покрытий или металлочерепицы используется обрешётка, элементы которой укладывают так, чтобы профили кровельного настила ложились верхним и нижним краем на рейки. Для мягких материалов требуется сплошная обрешётка из досок или листовых изделий (фанера, ОСП, ДСП и прочее).
Расчёты онлайн-калькулятором
Онлайн-калькулятор односкатной крыши – самый простой вариант проведения расчётов. Нельзя его назвать на все сто процентов точным, но погрешности у него незначительные. При этом всегда можно прибавить к конечному результату определённый процент (10–20%), чтобы быть уверенным в надёжности будущей конструкции.
Как и все калькуляторы, этот требует внесения в него некоторых вводных данных, на основе которых и производится расчёт системы. Как и в математических выкладках, основными вводными данными здесь будут:
- размеры дома (длина и ширина), они будут определять основную площадь крыши;
- угол наклона, во многих калькуляторах используется высота подъёма, то есть разница между нижним концом стропильной ноги и верхней, измеренной по вертикали;
- размеры выступов свеса, боковых карнизов, измерение производится по горизонтали.
Все параметры вводятся в сантиметрах. И обязательно указывается тип кровельного материала. Можно сказать, что последний и является основным параметром для расчёта стропильной системы односкатной крыши. В некоторых калькуляторах нужно обозначить сорт древесины, потому что от этого зависит несущая способность каждого элемента.
В результате калькулятор выдаст значения стропильной системы и обрешётки. А конкретнее: шаг установки стропильных ног, шаг монтажа элементов обрешётки, их сечение (толщину и ширину). А также основные параметры: длину и количество досок для стропил, минимальную нагрузку на ноги. Количество элементов обрешётки в метрах, штуках, в килограммах или в метрах кубических (пиломатериалы продаются кубами).
И, конечно, сервис даст точное значение трёх основных показателей кровельной конструкции:
- угол наклона ската;
- общую площадь покрытия;
- приблизительный вес кровельного материала из расчёта покрытия им вей площади крыши;
- если дело касается рулонных материалов, то их общее количество с учётом нахлеста.
Добавим, что в некоторых калькуляторах односкатных крыш вносят показатели нагрузок: снеговой и ветровой. Здесь все просто – в определённом окошке вносится регион, в котором происходит строительство дома. И сам сервис уже находит требуемые данные. Для определения ветровой нагрузки потребуются дополнительные данные: высота наклона кровли и тип местности строительства (открытая, закрытая, городской район).
Видео
Обобщение по теме
На самом деле калькулятор односкатной крыши – программа уникальная. Появилась возможность неспециалистам проводить сложные расчёты, которые касаются надёжности строительных конструкций. Нет надобности проводить сложные математические выкладки, рыскать по специальной литературе в поисках данных и коэффициентов. Все, что нужно знать, размеры собственного дома и угол наклона ската. Плюс, конечно, тип кровельного материала. Этого достаточно для проведения расчётов.
Бесплатный онлайн-калькулятор ветровой нагрузки
О калькуляторе ветровой и снеговой нагрузки
Ветровые и снеговые нагрузки являются важным фактором при проектировании конструкций. К уже имеющемуся списку бесплатных инструментов SkyCiv добавлен Калькулятор ветровой и снеговой нагрузки для ASCE 7-10 / ASCE 7-16, EN 1991, NBCC 2015, AS / NZS 1170, IS 875-3 (ветер), NSCP 2015 (ветер) ) и CTE DB SE-AE (ветер). Этот простой в использовании калькулятор отображает скорость ветра и снеговую нагрузку на землю по местоположению с помощью карты скорости ветра и снеговой нагрузки в соответствии с указанными выше строительными нормами.Программное обеспечение также позволяет вам добавить дополнительную информацию о вашем здании, чтобы определить необходимое давление ветра и снега. В бесплатной версии есть некоторые ограничения, которые позволят вам получить локальную скорость ветра для трех поисков в день и количество значений давления для здания.
Этот калькулятор ветровой нагрузки ASCE 7-10 / ASCE 7-16, EN 1991-1-4, NBCC 2015, AS / NZS 1170.2 и NSCP 2015 был взят из нашего полного программного обеспечения Structural 3D, что позволяет вам управлять ветром. давление по местоположению и примените его непосредственно к вашей структурной модели.Вы можете отредактировать ввод для повторного применения, и по мере того, как вы меняете свою модель, ветровые нагрузки автоматически корректируются, поэтому вам не нужно удалять и повторно применять!
Калькулятор скорости ветра и снеговой нагрузки
Первым шагом программного обеспечения является извлечение скорости ветра или снеговой нагрузки на грунт из кода проекта на основе введенного пользователем местоположения или почтового индекса. Просто введите местоположение (почтовый адрес, долгота / широта, почтовый индекс), и программное обеспечение предоставит вам соответствующую скорость ветра или снеговую нагрузку на землю для каждого местоположения в соответствии со стандартом проектирования.Только ввод местоположения даст вам скорость ветра и нагрузку на грунт, но вы также можете узнать давление ветра и снега и местоположения, введя некоторые дополнительные переменные для типа здания.
Калькулятор давления ветра и снега
После расчета скорости ветра пользователь может предоставить дополнительную информацию о здании (например, высоту здания, тип и облицовку), чтобы получить давление ветра (ветровую нагрузку) на основе ASCE 7 -10 / ASCE 7-16, EN 1991-1-4, NBCC 2015, AS / NZS 1170.2, IS 875-3, NSCP 2015 и CTE DB SE-AE. Он обеспечивает расчет ветровой нагрузки на подъемные, подветренные, наветренные и кровельные силы здания. Расчеты давления ветра покажут давление ветра и область, где должны применяться давления. Кроме того, давление снега также может быть создано с использованием ASCE 7-10 / ASCE 7-16, EN 1991-1-3 (некоторые страны), NBCC 2015 и AS / NZS 1170.3, где вы можете получить соответствующую сбалансированную и несбалансированную снеговую нагрузку. на основе профиля крыши вашего здания.Некоторые типы зданий для расчета ветровой и снеговой нагрузки заблокированы для бесплатной версии, но наши экономичные подписки предоставят вам доступ ко всему, что вам нужно для ветровой и снеговой нагрузки!
Подробные расчеты ветровой и снеговой нагрузки
SkyCiv предлагает полный проектный отчет, чтобы показать расчеты давления ветра и снега, чтобы вы могли точно увидеть, как программное обеспечение рассчитало давление ветра для ASCE 7-10 / ASCE 7-16 , EN 1991-1-4, NBCC 2015, AS / NZS 1170.2, IS 875-3, NSCP 2015 и CTE DB SE-AE, а также снеговая нагрузка для ASCE 7-10 / ASCE 7-16, EN 1991-1-3 (некоторые страны), NBCC 2015 и AS / NZS 1170,3. Они важны для любого инженера, так как он может следовать предположениям программного обеспечения, расчетам и ссылкам на коды проектирования. SkyCiv верит в полную прозрачность, поэтому подробные структурные отчеты являются обычным делом для всего нашего программного обеспечения для строительства. Обновите и просмотрите полные отчеты или воспользуйтесь этой ссылкой, чтобы просмотреть образец подробного отчета о ветровой нагрузке, и этой ссылкой, чтобы просмотреть образец подробного отчета о снеговой нагрузке.
ASCE 7, AS / NZS 1170, NBCC 2015, EN 1991, а также другие …
В настоящее время указанное выше программное обеспечение для определения силы ветра основано на США, Австралии, Канаде, некоторых странах Европы, Индии, Филиппинах и Испании. чтобы помочь инженерам определить расчетное давление ветра и снега для зданий. Это требуется во многих конструктивных или строительных нормах и правилах и часто может быть определяющим вариантом нагрузки в районах с сильным ветром. Мы всегда ищем способы совершенствоваться — поэтому, если вы не найдете то, что ищете — сообщите нам об этом! Мы очень открыты и очень ценим отзывы и предложения по улучшению.
О SkyCiv
SkyCiv предлагает широкий спектр облачного программного обеспечения для структурного анализа и проектирования для инженеров. Как постоянно развивающаяся технологическая компания, мы стремимся внедрять инновации и совершенствовать существующие рабочие процессы, чтобы сэкономить время инженеров в их рабочих процессах и проектах.
Доступны дополнительные бесплатные инструменты
Калькулятор ветровой нагрузки | Какую силу производит ветер?
Калькулятор ветровой нагрузки позволяет вам вычислить силу ветра на любой конструкции .Будь то крыша, вывеска или стальная конструкция, с помощью этого калькулятора силы ветра вы можете определить создаваемое на нее давление ветра в зависимости от скорости ветра, помогая вам убедиться, что она достаточно прочная, чтобы выдержать даже самый сильный шторм.
Ветер: друг и враг
Всякий раз, когда люди возводят сооружение, против природы разгорается вечная битва за то, чтобы оно сохранилось. Эрозия постепенно разрушает наши конструкции, крыши рушатся под тяжестью снега, а наводнения и пожары могут свести на нет дело вашей жизни за секунды.
Но один из самых разрушительных элементов — это тот, на который мы упорно полагаемся для нашего выживания: воздух. Только в 2019 году ураганы нанесли ущерб на сумму более 40 миллиардов долларов и многочисленные отключения электроэнергии. Чрезмерная ветровая нагрузка на крыши разрушает здания и угрожает жизни. Но не волнуйтесь, этот калькулятор силы ветра поможет вам оценить ветровую нагрузку, оказываемую на любую конструкцию, в зависимости от скорости ветра и площади поверхности конструкции. Таким образом, вы можете убедиться, что нестабильная крыша, окно или вывеска угрожают вашим близким и вашей собственности.
И, возможно, безопасно, зная, что ветер не причинит вам вреда, вы можете использовать его и создавать экологически чистую, экологически чистую и дешевую энергию с помощью собственной ветряной турбины. Или используйте его для забавных упражнений, таких как виндсерфинг или даже более сложный кайтсерфинг.
Какая ветровая нагрузка действует на конструкцию?
Сила, с которой частицы воздуха сталкиваются с поверхностью, называется ветровой нагрузкой на определенную конструкцию. Чтобы рассчитать точную силу, нам нужно больше информации о ветре и конструкции:
Молекулы воздуха, сталкивающиеся с объектом, создают динамическое давление, зависящее от скорости ветра и плотности воздуха .Плотность воздуха зависит от влажности, температуры и давления. В этом калькуляторе мы принимаем значение по умолчанию 1,225 кг / м3 / 0,0765 фунт / кв. Дюйм, что эквивалентно температуре 15 ° C / 59 ° F на уровне моря. Эти условия известны как стандартные температура и давление (STP). Если вы живете в месте с существенно другими условиями, мы рекомендуем использовать калькулятор плотности воздуха, чтобы определить вашу плотность воздуха и соответствующим образом скорректировать значение в этом калькуляторе.
Ветровая нагрузка также зависит от эффективной площади вашей конструкции .Эффективная поверхность — это поверхность, перпендикулярная направлению ветра. В предположении, что ветер всегда параллелен горизонту, мы можем вычислить эффективную поверхность из общей поверхности и угла . Например, поверхность под углом 90 ° к земле испытывает гораздо большую ветровую нагрузку, чем крыша с уклоном 45 °, даже если скорость ветра и площадь поверхности одинаковы.
Учитывая все эти факторы, калькулятор давления ветра определяет динамическое давление и ветровую нагрузку:
Динамическое давление = 0.5 * Плотность воздуха * Скорость ветра²
Ветровая нагрузка = Динамическое давление * Эффективная поверхность = Динамическое давление * Общая площадь * sin (угол)
Как пользоваться калькулятором ветровой нагрузки?
Здесь мы покажем вам, как использовать калькулятор ветровой нагрузки.
Установите характеристики ветра, а именно скорость ветра и плотность воздуха. Плотность воздуха по умолчанию должна быть адекватной, если вы не живете в очень жарком, холодном или возвышенном месте. В этом случае вы можете определить плотность воздуха с помощью инструмента, связанного с полем плотности воздуха в калькуляторе, и соответствующим образом изменить значение.
Введите важные значения вашей конструкции: общую площадь поверхности и угол. Если у вас есть проблемы с определением площади вашей конструкции, вам может помочь калькулятор площади. Угол между горизонтом и вашей структурой, так что это уклон для крыши.
Калькулятор силы ветра покажет вам ожидаемое давление ветра. Таким образом, вы можете оценить ветровую нагрузку на вашу крышу и безопасно спланировать постройку без риска обрушения из-за шторма.
CADDtools Design Pressure Calculator
Обязательно заполните все обязательные поля. Если вы введете свой адрес электронной почты, вы можете быть уверены, что он безопасен и не будет продан. Вы можете получить электронное письмо об обновлениях программы ветровой нагрузки или изменениях на этом веб-сайте. Заранее спасибо.
Метод расчетной нагрузки: Расчетная нагрузка по ASCE7-16 и расчет допустимого напряженияСкорость ветра = миль / ч (требуется)
Из карт скорости ветра Рисунок 26.5
Воздействие на здание = B (городские и пригородные районы) C (открытая местность с разбросанными препятствиями) D (Ровные, свободные участки)
Определяется по 26.7.3, страница 266 и рисунки C26.7-5 — C26.7-7, страницы 745-747
Коэффициент внутреннего давления = 0,55 Частично закрытое здание 0,18 Закрытое здание 0,00 Открытое здание
Из таблицы 26.13-1, страница 271
Угол крыши = θ <10 ° (Угол крыши меньше или равен 10 °
или плоский) θ> 10 ° (угол крыши больше 10 °)
Из рисунка 30.3-1, стр. 335
Kzt =
Kzt по умолчанию = 1,00
Для определения скорости ветра см. раздел 26.8 и рисунок 26.8-1. эффект вверх.См. Ниже дополнительную информацию о Kzt.
Kd =
Kd по умолчанию = 0,85
См. Таблицу 26.6-1, стр. 266. См. Ниже дополнительную информацию о коэффициенте Kd.
Ke = (Новый) (Используйте калькулятор ниже)
Ke по умолчанию = 1,00, значение должно быть между 1,00 и 0,35
Коэффициент высоты земли см. Таблицу 26.9-1, стр. 268
Средняя высота крыши = футы (обязательно)
Пример 30′-6 «записывается как 30,5
Наименьшая ширина здания = футы
Для определения размера» a «зоны 5.Пример 55′-8 «записывается как 55,67
Custom Tributary Area = квадратных футов
Введите необязательную площадь притока от 10 до 500 квадратных футов на (MRH 60 футов).
Следующие поля являются необязательными и будут отображаться на распечатанной странице.
Название проекта = необязательно
Название компании = необязательно
Имя пользователя = необязательно
Электронная почта = необязательно
Исключение из части 3, стр. 363 (Используйте калькулятор ниже)
Если средняя высота крыши больше 60 и меньше 90 — Часть 1 можно использовать, если отношение высоты к ширине равно 1 или меньше.
При установке флажка Exception (Часть 1) будет использоваться для выполнения вычислений.
Как рассчитать ветровую нагрузку на основе скорости ветра
Обновлено 30 марта 2020 г.
Ли Джонсон
Проверено: Lana Bandoim, B.S.
Все наружные конструкции должны выдерживать воздействие ветра, поэтому возможность расчета ветровой нагрузки имеет решающее значение при проектировании зданий. Однако расчеты усложняются, если учесть большее количество факторов.Это означает, что для наиболее точного расчета ветровой нагрузки часто лучше использовать онлайн-калькулятор (см. Ресурсы), который учитывает все соответствующие факторы при наличии достаточных исходных данных.
Если вы просто ищете базовое представление о том, как рассчитать ветровую нагрузку на основе скорости ветра, вы можете выполнить быстрый расчет для приблизительной оценки.
Что такое ветровая нагрузка?
A Ветровая нагрузка — это мера силы, действующей на поверхность ветром, которая может быть выражена как сила, действующая на всю поверхность, или давление (которое просто представляет собой силу на единицу площади).Следовательно, единицей измерения ветровой нагрузки в системе СИ являются Ньютоны или Паскали. Фактически, существует три типа сил, которые ветер оказывает на среднюю конструкцию: подъемная нагрузка, поперечная нагрузка и поперечная нагрузка.
Подъемная нагрузка — это подъемный эффект, оказываемый на крышу за счет прохода воздуха вокруг нее (аналогично подъемной силе на крыльях самолета). Сдвигающая нагрузка — это горизонтальное давление, которое может наклонить здание. Наконец, боковая нагрузка больше похожа на широкое «толкание», которое может сдвинуть конструкцию с фундамента.
В этой статье основное внимание будет уделено поперечной нагрузке, поскольку расчеты для других более сложны и необходимо учитывать множество различных переменных.
Калькулятор скорости ветра для расчета силы
Простейшая формула для определения ветровой нагрузки использует скорость ветра для определения величины силы, которую он оказывает. Вам понадобится формула:
Здесь ρ — плотность воздуха (которая зависит от высоты и температуры, но может быть принята равной 1.2 кг / м ( 3 на уровне моря и температуре 15 градусов Цельсия), v — скорость ветра, а A — это область, где дует ветер. Таким образом, это уравнение представляет собой преобразователь скорости ветра в силу, но вы можете разделить его на площадь, чтобы получить ветровую нагрузку как давление, основанное на скорости ветра.
Задача использования этого уравнения — найти значения плотности воздуха в вашем районе и точное измерение скорости ветра, которую вам нужно будет вычислить (поскольку максимальная скорость ветра определяет, сколько ветровой нагрузки требуется конструкции. чтобы выдержать).Область A достаточно легко найти для правильных форм. Например, для плоской прямоугольной поверхности вы просто умножаете ширину на высоту, чтобы найти площадь.
Добавление коэффициентов сопротивления
Если вам нужно рассчитать силу (или давление), создаваемую ветром на неровной поверхности, учет эффекта сопротивления более важен. В то время как для плоской пластины вы можете использовать коэффициент лобового сопротивления, равный 1 (поэтому он не имеет значения для приведенной выше формулы), для цилиндра (например) коэффициент 0.67 учитывает уменьшенное воздействие ветра на поверхность.
Вы просто добавляете этот коэффициент в правую часть приведенного выше уравнения. Вы можете найти стандартные значения коэффициентов для наиболее распространенных форм и структур в таблицах.
Другие факторы
К сожалению, существует много других факторов, которые влияют на ветровую нагрузку на данную поверхность, включая изменение скорости ветра с высотой, точное качество поверхности (например, гладкое стекло по сравнению с текстурированной поверхностью) и возможное влияние окружающих конструкций на скорость ветра.
Таким образом, выполнение точных расчетов для вашей конструкции будет более сложным процессом, чем кажется в этой статье, и вам понадобится гораздо больше, чем просто скорость ветра и плотность воздуха, чтобы найти надежный ответ.
Калькулятор ветровой нагрузки | ASCE 7 | MecaWind Software
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ:
Могу ли я получить полнофункциональную демонстрацию, чтобы опробовать программное обеспечение?
Мы предлагаем демонстрационные версии с ограниченными возможностями, но не предлагаем полнофункциональную демонстрацию.
Есть ли у программы справочная инструкция?
Справочное руководство поставляется с программой в виде файла pdf. Вы можете распечатать файл или просмотреть его в электронном виде.
Доступна ли для программного обеспечения техническая поддержка?
Да, доступна техническая поддержка. Мы предлагаем очень доступную программу, и мы бережливая компания. Это означает, что мы должны обращаться за технической поддержкой по электронной почте. Мы просим, чтобы вопросы были ограничены использованием программного обеспечения, мы не можем предоставить интерпретацию того, как применять код в различных ситуациях.В меню «Справка» есть опция, которая автоматически отправляет входной файл в Meca по электронной почте, и вы просто предоставляете объяснение возникшей проблемы.
Как быстро я могу начать использовать программное обеспечение?
Наш процесс заказа полностью автоматизирован. Если вы совершите покупку в Интернете, вы автоматически получите электронное письмо с инструкциями по загрузке и активации программного обеспечения. Эта информация также появляется на последней странице процесса заказа. Вы начнете использовать программу через несколько минут после покупки.
Соответствует ли он кодам штата (FL, HI и т. Д.)?
Любое состояние с использованием ASCE 7-05, ASCE 7-10 или ASCE 7-16. Трудно соблюдать все требования штата, но, насколько нам известно, все штаты в настоящее время соблюдают ASCE 7. Конкретные штаты, которые, как нам известно, относятся к ASCE 7, включают: Калифорнию, Техас, Оклахому, Северную Каролину, Гавайи. (Если вам известны другие состояния, которые следует добавить, сообщите нам, и мы добавим их). Обратите внимание, что мы не включаем никаких «специальных положений», которые могут существовать в местных кодексах, мы следуем только ASCE 7 в программном обеспечении, за исключением кода FBC 2017.
Какая последняя версия стандарта ASCE 7?
Последняя версия — ASCE 7-16, она включена в программное обеспечение MecaWind.
Я не инженер, будет ли сложно изучить программу?
Само программное обеспечение довольно простое в использовании; однако программа соответствует стандарту ASCE 7, и, честно говоря, это не всегда простой стандарт. Вы, вероятно, уже знаете это, и поэтому хотите приобрести программное обеспечение.Стандарт ASCE 7 использует много терминологии, имеет множество примечаний и особых исключений. Программное обеспечение помогает справиться с этими проблемами, но все же требует некоторого знакомства со стандартом ASCE 7.
Нужна ли мне копия стандарта ASCE 7-10 или ASCE 7-16?
Мы рекомендуем пользователю иметь копию стандарта.
Есть ли в программе учебник?
У нас есть несколько видеороликов, которые могут быть полезны на нашем канале YouTube .
Вы также можете приобрести нашу электронную книгу , которая является отличным инструментом для объяснения расчетов ветровой нагрузки и того, как использовать программное обеспечение для расчета ветровых нагрузок.
Работает ли программа со зданиями необычной формы (T, L, U и т. Д.)?
MecaWind Pro обрабатывает здания L-образной формы; однако для других уникальных зданий (T, U и т. д.) с этими формами можно работать, выполнив несколько аналитических прогонов программного обеспечения. В предлагаемой нами электронной книге
ПОЛИТИКА ВОЗВРАТА:
Возврат средств должен производиться в течение 72 часов с момента покупки и в любое время, после которого кредит магазина будет рассматриваться в индивидуальном порядке.Клиенту необходимо будет отправить запрос на возврат по электронной почте [защищенный адрес электронной почты] с приложенным доказательством покупки.
| Экстраполяция скорости ветра В исследованиях ветроэнергетики используются две математические модели или «законы». обычно используется для моделирования вертикального профиля скорости ветра над регионы с однородным, равнинным рельефом. Первый подход, логарифмический закон, берет свое начало в потоке пограничного слоя в механике жидкости и в атмосферные исследования.Он основан на сочетании теоретических и эмпирическое исследование. Второй подход — степенной. Оба подходы подвержены неопределенности, вызванной переменными, сложными природа турбулентных течений. (Манвелл, Дж. Ф., Объяснение ветровой энергии , Wiley, 2003 г.) Степенной закон Этот калькулятор экстраполирует скорость ветра на определенную высоту, используя степенной закон.
Ветер сдвиг количественно выражается как показатель степени α (альфа) в уравнении степенного закона который связывает скорости ветра на двух разных высотах.Это важно выполнять расчеты сдвига только там, где допустимы верхняя и нижняя скорость ветра измерения были доступны для данного временного интервала. На практике это было обнаружено, что α изменяется в зависимости от таких параметров, как высота, время день, время года, температура, местность и стабильность атмосферы. В Чем больше показатель степени, тем больше вертикальный градиент скорости ветра. Хотя степенной закон — полезное инженерное приближение профиль средней скорости ветра, фактические профили будут отклоняться от этого отношение. К определить показатель сдвига между скоростями ветра на двух высотах, ввести значения в первых четырех текстовых полях ниже. Затем нажмите рассчитать , и в текстовом поле появится значение степени, равное α. Для этого калькулятора требуется браузер с поддержкой JavaScript и использование значения метрики. Калькуляторы преобразования метрической системы можно найти ниже.
Журнал закон Этот
калькулятор экстраполирует скорость ветра на определенную высоту, используя
журнал закон. Увеличение скорости ветра с высотой в самых нижних 100 м может
описываться этим логарифмическим выражением:
Для этого калькулятора требуется браузер с поддержкой JavaScript и значения показателей использования.Калькуляторы преобразования метрической системы можно найти ниже.
| |
| 1 | Спокойствие | Море как зеркало | Спокойствие.Дым поднимается вертикально. |
| 1-3 | Легкий Воздух | Волны с видом чешуек образуются, но без гребней поролона | В дыму видно движение ветра. |
| 4-6 | Легкий бриз | Маленькие вейвлеты, все еще короткие, но более выраженные. Гребни имеют стеклянный вид и не разбиваются. | Ветер ощущается на открытых участках кожи. Листья шелестят. |
| 7-10 | Нежный ветерок | Большие вейвлеты.Гребни начинают ломаться. Пена стекловидного вида. Возможно, разбросанные белые лошади. | Листья и маленькие веточки в постоянном движении. |
| 11-15 | Умеренный ветер | Маленькие волны, становящиеся больше; довольно часты белые лошади. | Поднята пыль и отслоившаяся бумага. Маленькие ветки начинают двигаться. |
| 16-21 | Свежий бриз | Умеренные волны, принимающие более выраженную длинную форму; образуется много белых лошадей.Возможны брызги. | Ветки среднего размера ходят. Маленькие деревья начинают раскачиваться. |
| 22-27 | сильный ветерок | Начинают формироваться большие волны; белые пенные гребни повсюду более обширны. Наверное, какой-то спрей. | Большие ветви в движении. Слышен свист в проводах. Использование зонтика становится затруднительным. Опрокидываются пустые пластиковые баки для мусора. |
| 28-33 | Ближний шторм | Море вздымается, и белая пена от набегающих волн начинает развеваться полосами по направлению ветра. | Целые деревья в движении. Чтобы идти против ветра, требовалось усилие. Покачивание небоскребов может ощущаться, особенно людьми на верхних этажах. |
| 34-40 | Буря | Умеренно высокие волны большей длины; края гребней начинают рассыпаться в веретенообразную форму. Пена выдувается хорошо заметными полосами по направлению ветра. | Веточки, сломанные с деревьев. Машины поворачивают на дороге. |
| 41-47 | Сильный шторм | Высокие волны.Плотные полосы пены по направлению ветра. Гребни волн начинают опрокидываться, кувыркаться и переворачиваться. Брызги могут повлиять на видимость. | Большие ветви обламывают деревья, а некоторые маленькие деревья разносятся. Разрушены строительные / временные знаки и баррикады. Повреждение цирковых палаток и навесов. |
| 48-55 | Сильный шторм | Очень высокие волны с длинными выступающими гребнями. Образовавшаяся пена большими пятнами развевается плотными белыми полосами по направлению ветра.В целом поверхность моря приобретает белый цвет. «Кувырки» на море становятся тяжелыми и шоковыми. Видимость пострадала. | Деревья оборваны или вырваны с корнем, саженцы погнуты и деформированы, плохо закрепленная битумная черепица и черепица в плохом состоянии отслаиваются от крыш. |
| 56-63 | Жестокая буря | Исключительно высокие волны (малые и средние корабли могут исчезнуть за волнами). Море полностью покрыто длинными белыми пятнами пены, летящими по направлению ветра.Везде края гребней волн взорваны пеной. Видимость пострадала. |