Расчет столба на ветровую нагрузку: Расчет ветровой нагрузки на забор

Вы задавались вопросом как правильно рассчитать нагрузку на опору освещения?

Опоры освещения проектируются в зависимости от места монтажа, их габаритных характеристик, нагрузок, условий эксплуатации и мест установки. При произведении расчетов следует учитывать все факторы, воздействующие на опоры, а также места монтажа, геологию местности, тип обслуживания и место их расположения. В зависимости от данных факторов, может быть изменена высота, масса опоры, тип основания, консоль для светильников.

Выносные консоли устанавливаются для удобства монтажа, обслуживания и качественного освещения проезжей части. Отклонения по горизонтали, вертикали, а также длина консоли регламентирована государственными стандартами.

Расчет нагрузки

На опоры освещения воздействуют порывы ветра, колебания грунта, возможны механические воздействия в случае аварии и др. факторы. Все они обязательно учитываются при проектировании. Динамические нагрузки на конструкции напрямую зависят от общей массы, парусности и других факторов. Общая масса рассчитывается исходя из суммарных данных всех элементов, таких как:

• Консоли;
• Светильники;
• Арматура;
• Сама опора;
• Линии электропередачи;
• Основания опор.

При произведении расчётов учитываются коэффициенты, созданные для различных компоновок конструкций. Согласно СНиП 2.01.07-85 производятся расчёты ветровой нагрузки на опоры освещения, в зависимости от габаритов конструкции.

Высота опор

Расчёты высоты выполняются согласно государственным стандартам и ПУЭ:

• Установка приборов освещения над проезжей частью должна составлять не менее 6,5 метров. Для опор используется вынос консоли, расположенный над или под воздушной линией (только при обслуживании с автовышки, при ином типе обслуживания приборов освещения, они устанавливаются ниже воздушных линий электропередачи). Вынос консоли для обслуживания с вышки должен быть не менее 0.6 метра, высота должна быть от 8 до 9 м.
• Над пешеходными зонами приборы освещения монтируются на высоте свыше 3 метров.
• Стандартов по высоте приборов освещения на газонах, декоративного освещения не регламентирована.
• Светильники устанавливаются ниже уровня земли при устройстве дренажных и иных систем водоотвода.

Металлические конструкции наиболее устойчивы к воздействию различных факторов, их монтаж наиболее безопасен вне зависимости от условий эксплуатации.

Расчет устойчивости опор

Для опор изготавливается бетонный фундамент, в зависимости от геодезии места монтажа. В случае, если их не имеется, расчеты выполняются исходя из стандарта прочности 150 Нм2. Высота устанавливаемой мачты напрямую влияет на глубину и параметры бетона. В различных типах грунтов могут применяться бетоны, устойчивые к их особенностям.

Расчёты устойчивости опоры производятся отделом технического контроля завода — изготовителя. Производится проверка таких параметров как:

• Скручивание;
• Удар;
• Изгиб;
• Опрокидывание.

Анализируя состояние конструкций после испытаний, она может быть изменена или принята для монтажа. При использовании опоры в жестких условиях, разрабатываются более прочные аналоги, в соответствии с государственными стандартами.

Как рассчитать ветровую нагрузку для спутниковой антенны — Идеи для дома

Вещи, которые вам понадобятся

• Калькулятор

• Рулетка

Ветровая нагрузка зависит от скорости ветра и площади поверхности спутниковой антенны.
Thinkstock / Comstock / Getty Images

Ветровая нагрузка — это величина нагрузки на объект при заданной скорости ветра. При установке спутниковой антенны необходимо учитывать ветровую нагрузку; в противном случае вы можете получить изогнутый столб или достать тарелку за много миль после шторма. Основная формула для расчета ветровой нагрузки выглядит следующим образом: площадь, умноженная на давление на квадратный фут, умноженная на коэффициент сопротивления, равна силе. Однако определить силу ветра не так просто, потому что скорость ветра непостоянна и зависит от рельефа и строений, расположенных близко к земле. Решение состоит в том, чтобы определить возможную ветровую нагрузку и затем компенсировать ее при установке антенны. Никогда не недооценивайте разрушительную силу природы.

Шаг 1

Вычислите силу ветра, возведя в квадрат скорость ветра в милях в час и умножив ответ на 0,00256. Зоны скорости ветра на большей части континентальной части США составляют 70 или 80 миль в час, но вам может потребоваться увеличить это число в зависимости от вашего местоположения.

Для скорости ветра 80 миль в час расчет будет следующим: 80 X 80 X 0,00256 = 16,384.

Это число представляет собой величину давления на квадратный фут ветра со скоростью 80 миль в час.

Шаг 2

Умножьте полученное на шаге 1 число на площадь поверхности блюда. При скорости ветра 80 миль в час и конструкции с площадью поверхности 10 квадратных футов расчет: 16,384 X 10 = 163,84

Измерьте фактическую площадь поверхности блюда по этому уравнению. Не полагайтесь на спецификации производителя тарелки, потому что они могут отличаться на 3 дюйма.

Сетчатые спутниковые антенны на скорости до 50 миль в час прилагают примерно на 40 процентов меньше силы, чем сплошные. На скорости более 50 миль в час сетчатая тарелка будет действовать так же, как сплошная тарелка. Это связано с тем, что сильный поток ветра создает турбулентность вокруг отверстий в сетке и препятствует прохождению ветра. Любое снижение ветровой нагрузки на сетчатые тарелки при низких скоростях ветра теряется, когда скорость ветра превышает 50 миль в час. Относитесь к сетчатой ​​посуде как к твердой.

Шаг 3

Умножьте ответ из шага 2 на коэффициент сопротивления конструкции. Для круглой тарелки используйте коэффициент лобового сопротивления 1,2. Для тарелки с площадью поверхности 10 квадратных футов ветер со скоростью 80 миль в час создаст ветровую нагрузку: 163,84 X 1,2 = 196,61 фунта.

Предупреждение

Приведенную выше формулу следует использовать только для приблизительных оценок, поскольку многие другие факторы, такие как температура воздуха и высота над уровнем моря, влияют на давление ветра; проконсультируйтесь с инженером-строителем или инженером-строителем для получения конкретных рекомендаций. Отсутствие должного учета ветровых нагрузок при установке спутниковой антенны может привести к повреждению антенны, повреждению окружающих конструкций и гибели людей во время урагана.

Как рассчитать ветровую нагрузку на стальную конструкцию?

Здание с легкой стальной конструкцией с двускатной рамой обладает преимуществами небольшого расхода стали, низкой стоимости и короткого периода монтажа. Он широко используется на промышленных предприятиях, складах, фермерских рынках, птичниках, стадионах и т. Д. Однако произошло много несчастных случаев, таких как частичное повреждение конструкции и даже обрушение из-за того, что время использования конструкции увеличилось, а различные экстремальные погодные условия постепенно уменьшились. был испытан. В стальных конструкциях с двускатной рамой обычно используются легкие материалы для кровли и стен, которые имеют меньший вес и более чувствительны к внешним нагрузкам. Поэтому, если дизайн не продуман должным образом, могут возникнуть серьезные последствия. Проектировщику следует уделить достаточно внимания расчету ветровой нагрузки.

Различные правила предъявляют разные требования к расчету ветровой нагрузки. Положение о нагрузке на конструкцию здания GE50009-2012 (далее именуемое Положение о нагрузке ) и Технический регламент на легкую строительную стальную конструкцию с двускатной рамой CECS102:2002 (далее именуемый Положение о двускатной стали ) содержат требования к расчету ветровой нагрузки. . Однако формула расчета и значения параметров отличаются. Следующие расчеты и анализ выполняются на примерах, чтобы сравнить, как оценить более безопасную и надежную ветровую нагрузку.

Пример 1: Однопролетный цех без крана

a. Основные параметры

Шаг стальных колонн 6м, высота по карнизу 9м, пролет 24м, крыша однопролетная двухскатная, уклон крыши 5%, закрытое здание, нижняя часть колонны шарнирная, собственная нагрузка крыши 0,3 кН/м², временная нагрузка на крышу 0,5 кН/м², базовое ветровое давление будет установлено как 0,35 кН/м² и 0,7 кН/м² соответственно, а категория неровности грунта – B.

b. Расчетная модель и основной результат

В соответствии с Положением о нагрузке и Положением о фронтонной стали , когда основное давление ветра установлено на уровне 0,35 кН/м², расчетная диаграмма огибающей изгибающего момента показана на рисунках 2.1a и 2.1b, когда основное давление ветра устанавливается на 0,7 кН/м², расчетная диаграмма огибающей изгибающего момента показана на рисунках 2.1c и 2.1d по очереди.

в. Анализ результатов

Для изгибающего момента в верхней части колонны: при небольшом давлении ветра момент рассчитывается на основе  Gable Steel Regulation  лишь менее чем на 5% меньше, чем Положение о нагрузке , и расчеты двух нормативов не будут сильно отличаться. Однако по мере увеличения давления ветра разница будет постепенно увеличиваться. Когда давление ветра достигает 0,75, результат расчета, основанный на Постановлении о стальных фронтонах , более чем на 8% меньше, чем Положение о нагрузке , что может повлиять на запас прочности конструкции.

Для изгибающего момента балки и колонны: поскольку комбинация постоянной нагрузки на крышу и динамической нагрузки всегда является управляющей комбинацией, ветровая нагрузка не оказывает управляющего воздействия на изгиб балки вверх. Требования к конструкции могут быть хорошо выполнены после установки угловой опоры в соответствии с требованиями 9.0005 Регламент о двускатной стали .

Пример 2: Однопролетная мастерская с 5-тонным краном

a. Основные параметры

Шаг стальных колонн 6 м, высота по карнизу 9 м, пролет 24 м, крыша однопролетная двухскатная, уклон крыши 5%, закрытое здание, жесткое основание колонны, две одинарные 5т подкрановые балки, статическая нагрузка на крышу составляет 0,3 кН/м², временная нагрузка на крышу составляет 0,5 кН/м², базовое ветровое давление будет установлено как 0,35 кН/м² и 0,7 кН/м² соответственно, а категория шероховатости грунта – B.

б. Модель расчета и основной результат

В соответствии с Положением о нагрузке и Положением о стальных фронтонах , когда базовое давление ветра установлено на 0,35 кН/м², расчетная диаграмма огибающей изгибающего момента показана на рисунках 3. 1a и 3.1b, когда базовое давление ветра установлено на 0,7 кН/м², расчетная диаграмма огибающей изгибающего момента показана на рисунках 3.1c и 3.1d по очереди.

в. Анализ результатов

Для изгибающего момента опоры колонны: при небольшом давлении ветра момент рассчитывается на основе0005 Gable Steel Regulation  лишь менее чем на 5% меньше, чем Положение о нагрузке , и расчеты двух нормативов не будут сильно отличаться. Однако по мере увеличения давления ветра разница будет постепенно увеличиваться. Когда давление ветра достигает 0,75, результат расчета, основанный на Постановлении о стальных фронтонах , более чем на 11% меньше, чем Положение о нагрузке , что может повлиять на запас прочности конструкции.

Для изгибающего момента балки и колонны: поскольку комбинация постоянной нагрузки на крышу и динамической нагрузки всегда является управляющей комбинацией, ветровая нагрузка не оказывает управляющего воздействия на изгиб балки вверх. Требования к конструкции могут быть хорошо выполнены после установки угловой опоры в соответствии с требованиями 9.0005 Регламент о двускатной стали .

Это все, чем мы хотим поделиться с вами сегодня. Для получения дополнительной информации вы можете оставить сообщение или связаться с нами по электронной почте:  [email protected],  спасибо.

с:http://en.qdyili.com/how-to-calculate-wind-load-on-steel-structure/

Ветровые нагрузки на сплошные знаки — статья

8 января 2021 г.

во сне, когда я ехал по шоссе, я увидел изображение, показанное выше, и подумал про себя, что это должен быть знак. Я был прав, это был знак. Знак, что нам нужно написать статью, объясняющую, как рассчитать ветровые нагрузки на твердые знаки. Хотя это должен быть относительно простой расчет, мы все узнали, что в ASCE 7 не так много действительно простых вещей. Пройдемся по деталям расчета ветровых нагрузок на сплошные знаки.

Формула ветровой нагрузки:

Ветровая нагрузка на знаки и отдельно стоящие стены рассматривается в ASCE 7-16 в разделе 29. 3 «Расчетные ветровые нагрузки: монолитные отдельно стоящие стены и сплошные знаки». Формула очень проста, и мы видели ее много раз в ASCE 7-16, за исключением введения Cf, который представляет собой коэффициент чистой силы, взятый из рисунка 29.3-1.

Этот метод применяется к «сплошному» знаку. Вывеска или отдельно стоящая стена считаются сплошными, если проемы составляют менее 30% общей площади вывески или отдельно стоящей стены. Усилия на сплошных знаках с отверстиями допускается умножать на следующий понижающий коэффициент: 91.5

e = Коэффициент прочности = Площадь сплошности / Площадь брутто

ASCE 7-16 Рис. 29.3-1. На этом рисунке показано до трех различных условий нагружения, которые необходимо учитывать: случай A, B и, возможно, C.

На рис. 1, который в основном охватывает диапазон почти всех возможностей. Случай C следует рассматривать только тогда, когда B/s>= 2, что означает, что его следует рассматривать только в том случае, если ширина знака как минимум вдвое превышает его высоту.

Знаки, поддерживаемые колоннами:

Когда знак опирается на колонны, мы имеем не только ветровую нагрузку на знак, но и ветер, действующий на колонны. Для расчета ветровой нагрузки на колонну мы руководствуемся критериями ветровой нагрузки на дымоходы. К счастью, мы написали статью, объясняющую этот подход, и эту информацию можно найти здесь.

Используя коэффициенты формы дымовой трубы, мы рассчитываем ветровые нагрузки, действующие на колонны.

Знаки, прикрепленные к стенам:

Когда знак крепится к стене, в Разделе 29.3.2 указывается, что коэффициент внутреннего давления (GCpi) должен быть установлен равным нулю и использоваться давление стены. Тот же критерий применяется, если знак прикреплен к стене, но не находится в непосредственном контакте со стеной, при условии, что зазор между стеной и знаком не превышает 0,9 м [3 фута], а край знака составляет не менее 3 фута [0,9 м] от свободных краев стены (боковых и верхних краев, а также нижних краев приподнятых стен).

Ветровая нагрузка на сплошной знак Пример: 92 = 28,26 фунт/фут [1,353 кПа]

B = 20 футов, s = 10 футов, h = 20 футов
B/с = 20 футов / 10 футов = 2,0
с/ч = 10 футов / 20 футов = 0,5

Случай A Ветровые нагрузки:

Обращаясь к рис. 29.3-1 для B/s = 2 и s/h = 0,5, мы получаем коэффициент силы 1,7

Случай A сила становится:

Fa = qh * G * Cf * As = 28,26*0,85*1,7*(10*20) = 8167 фунтов [36,34 кН]. центр лица (см. схему). Поскольку знак не двусторонний, особых условий, указанных на рис. 29, у нас нет..3-1 Примечание 3.  Это означает, что эксцентриситет знака становится следующим:

Dx = 0,2*B = 0,2*20 футов = 4 фута [1,219 м]

Fb = Fz = 8187 фунтов [36,34 кН]

Корпус C Ветровые нагрузки:

Поскольку B/s = 2, что равно >= 2, мы должны рассмотреть случай C. Мы снова обратимся к рисунку 29.3-1 и получим коэффициенты сил для случая C.

Из таблицы мы определяем следующие коэффициенты силы:

Cf (от 0 до s) = 2,25   (от 0 до 10 футов)
Cf (от s до 2s) = 1,5  (от 10 футов до 20 футов)

Используя эти значения, мы можем рассчитать силы:

F (от 0 до 10 футов)   = qh*G*Cf*As = 28,26*0,85*2,25*(10*10) = 5405 фунтов [24,05 кН]
F (от 10 до 20 футов) = qh*G*Cf*As = 28,26*0,85*1,50*(10*10) = 3603 фунта [16,03 кН]

Силы приложены в центре каждого из пролетов.