Мазмұны

• Қадамдар
• Кеңес

Жел - жоғары қысымнан төмен қысымға дерлік көлденең бағытта қозғалатын ауа ағыны. Қатты жел үлкен зақым келтіруі мүмкін, себебі ол құрылымның бетіне қысым жасайды. Бұл қысымның қарқындылығын жел жүктемесі деп атайды. Желдің әсері құрылымның мөлшері мен формасына байланысты. Жел жүктемесі - қауіпсіздігі мен желге төзімділігі жоғары ғимараттарды жобалау, салу, ғимараттың төбесіне антенналар сияқты заттарды орнатуға мүмкіндік беретін қажетті параметр.

Қадамдар

3-тен 1-әдіс: Жалпы формуланы пайдаланып жел жүктемесін есептеңіз

1. 

   Жалпыланған формуланы анықтаңыз. Жел жүктемесін есептеу формуласы мынада F = A x P x CdІшінде F жел күші немесе жел жүктемесі, A - бұл жобаланған аймақ, P желдің қысымы, және CD апару коэффициенті. Бұл теңдеу берілген объектіге жел жүктемесін бағалау үшін пайдалы, бірақ жаңа ғимаратты жобалау үшін құрылыс нормаларының талаптарына сәйкес келмейді.

2. 

   
   
   Жоспарланған ауданды табыңыз A. Бұл жел соғып тұрған екі өлшемді беттің ауданы. Дәлірек талдау үшін ғимараттың әр жағына есептеуді қайталау қажет. Мысалы, егер ғимараттың батыс жағы 20м болса, сол мәнді ауыстырыңыз A батыс жағынан жел жүктемесін есептеу үшін.
   • Аудан формуласы беттің пішініне байланысты. Тегіс қабырғалар үшін Ауданы = ұзындығы х биіктігі формуласын қолданыңыз. Баған бетінің ауданын Ауданы = диаметрі х биіктігі формуласымен жуықтаңыз.
   • SI жүйесінде өлшеу керек A шаршы метрде (м).
   • Империялық өлшемдерде өлшеу керек A шаршы футпен (фут)

3. 

   
   
   Желдің қысымын есептеңіз. Желдің қысымымен есептелетін қарапайым формула (фунт / шаршы фут) V - желдің жылдамдығы сағатына мильмен (миль). SI (Ньютон / шаршы метр) жүйесінде желдің қысымын табу үшін сіз жылдамдықты қолданасыз және өлшейсіз V секундына метрмен.
   • Бұл формула американдық құрылыс инженерлері қауымдастығының стандартты жиынтығынан алынған. 0,00256 коэффициенті ауа тығыздығы мен гравитациялық үдеудің типтік мәндеріне негізделген есептеу нәтижесі болып табылады.
   • Инженерлер қоршаған рельеф пен ғимарат типі сияқты факторларды ескеру үшін дәлірек формуланы қолданады. Есептеу формуласын ASCE 7-05 стандартты жиынтығынан таба аласыз немесе төмендегі UBC формуласын қолдана аласыз.
   • Егер сіз желдің жылдамдығы қандай екенін білмесеңіз, электронды бизнес қауымдастығының (ҚОӘБ) стандарттарына сәйкес осы аймақтағы желдің ең жоғары жылдамдығын тексеріңіз. Мысалы, Америка Құрама Штаттарының көп бөлігі желдің жылдамдығы 38,7 м / с болатын А аймағында орналасқан, бірақ жағалау аудандары В аймағында (44,7 м / с) немесе С аймағында (50 м / с) орналасқан.

4. 

   
   
   Қарастырылып отырған объектінің кедергі коэффициентін анықтаңыз. Тартылу күші - бұл ғимараттың пішініне, бетінің кедір-бұдырлығына және басқа да көптеген факторларға байланысты басқарылатын ғимаратқа әсер ететін желдің күші. Инженерлер көбінесе қарсылықты эксперименттер арқылы тікелей өлшейді, бірақ егер сіз бағалауды қаласаңыз, объектілер геометриясының әдеттегі кедергі коэффициентін іздей аласыз. Мысалға:
   • Ұзын цилиндрлер үшін стандартты кедергі коэффициенті 1,2, ал қысқа цилиндрлер үшін 0,8 құрайды. Бұл факторлар көптеген ғимараттардағы антенна ұстағыш тіректерге қатысты.
   • Ғимараттың беткейлері сияқты жалпақ панельдер үшін стандартты кедергі коэффициенті ұзын жалпақ парақтар үшін 2,0 немесе қысқа жалпақ панельдер үшін 1,4 құрайды.
   • Апару коэффициентінде бірлік болмайды.

5. 

   Жел жүктемесін есептеңіз. Жоғарыда келтірілген мәндерді пайдалана отырып, енді теңдеуді пайдаланып жел жүктемесін есептеуге болады F = A x P x Cd.
6. Ұзындығы 1 метр және диаметрі 2 см, ал желдің жылдамдығы 31,3 м / с болатын антеннаға әсер ететін жел жүктемесін есептегіңіз келеді делік.
   • Жоспарланған аумақты бағалаудан бастаңыз. Бұл жағдайда,
   • Желдің қысымын есептеңіз:.
   • Қысқа цилиндрлер үшін кедергі коэффициенті 0,8 құрайды.
   • Теңдеудің орнына:
   • 9,6 N - антеннаға әсер ететін жел жүктемесі.
   жарнама

3-тен 2-әдіс: Электрондық бизнес қауымдастығының формуласын пайдаланып жел жүктемесін есептеңіз

1. 

   Электрондық бизнес қауымдастығы жасаған формуланы анықтаңыз. Жел жүктемесін есептеу формуласы мынада F = A x P x Cd x Kz x GhІшінде A проекция аймағы, P желдің қысымы, CD апару коэффициенті, Kz бұл экспозиция коэффициенті, және GH - желді кері қайтару коэффициенті. Бұл жел жүктемесінің формуласы бірнеше қосымша параметрлерді қарастырады және көбінесе антеннаға әсер ететін жел жүктемесін есептеу үшін қолданылады.

2. 

   Формулалардағы айнымалыларды түсіну. Бұл формуланы тиімді пайдалану үшін алдымен әр айнымалының және оның бірлігінің мағынасын түсіну керек.
   • A, P және CD жалпыланған формуламен бірдей мағынаға ие.
   • Kz әсер ету коэффициенті болып табылады және биіктіктен объектінің орта нүктесіне дейін есептеледі. Бірлігі Kz метр.
   • GH кері қайтару коэффициенті болып табылады және объектінің жалпы биіктігімен есептеледі. Бірлігі GH 1 / м немесе м.

3. 

   Жобаланатын аумақты анықтаңыз. Нысанның жобаланған ауданы оның пішіні мен өлшеміне байланысты. Егер жел тегіс қабырғаға соғып тұрса, болжанатын аймақ дөңгелек затқа қарағанда оңайырақ болады. Жоспарланған аймақ шамамен жел тұрған ауданға тең болады. Көріністің ауданын есептеу формуласы жоқ, бірақ сіз оны кейбір негізгі есептеулермен бағалай аласыз. Ауданның өлшем бірлігі m.
   • Тегіс қабырғалар үшін Ауданы = ұзындығы х ені формуласын қолданыңыз және жел соғылған жерде қабырғаның ұзындығы мен енін өлшеңіз.
   • Цилиндрлер немесе бағандар үшін сіз аумақты ұзындығы мен ені бойынша жуықтай аласыз. Бұл жағдайда ені цилиндрдің немесе бағанның диаметрі болып табылады.

4. 

   Желдің қысымын есептеңіз. Желдің қысымы формула бойынша есептеледі P = 0,613 x VІшінде V - желдің жылдамдығы секундына (м / с). Жел қысымының бірлігі - шаршы метрге Ньютон (Н / м).
   • Мысалы, егер желдің жылдамдығы 31,3 м / с болса, онда желдің қысымы 0,613 х 31,3 = 600 Н / м құрайды.
   • Желдің қысымын белгілі бір жылдамдықпен есептеудің тағы бір әдісі - әртүрлі географиялық аудандарда жел жылдамдығының стандарттарын қолдану. Мысалы, Электрондық Бизнес Ассоциациясының (EIA) мәліметтері бойынша, А аймағындағы АҚШ-тың көп бөлігінде желдің жылдамдығы 38,7 м / с құрайды, бірақ жағалау аудандары В аймағында (44,7 м / с). ) немесе С аймағы (50 м / с).

5. 

   Қарастырылып отырған объектінің кедергі коэффициентін анықтаңыз. Тартылу күші дегеніміз - заттың бетіне соққан бағытта әсер ететін желдің күші. Тарту коэффициенті сұйықтықтағы заттың кедергісін білдіреді және нысанның пішініне, өлшеміне және кедір-бұдырына байланысты болады.
   • Ұзын цилиндрлер үшін стандартты кедергі коэффициенті 1,2, ал қысқа цилиндрлер үшін 0,8 құрайды, бұл көбінесе көптеген ғимараттардағы антенна тіректеріне қолданылады.
   • Ғимараттың беткейлері сияқты жалпақ панельдер үшін стандартты кедергі коэффициенті ұзын жалпақ парақтар үшін 2,0 немесе қысқа жалпақ панельдер үшін 1,4 құрайды.
   • Тегіс табақ пен цилиндрдің кедергі коэффициенті арасындағы айырмашылық шамамен 0,6 құрайды.
   • Апару коэффициентінде бірлік болмайды.

6. 

   Экспозиция коэффициентін есептеңіз Kz.Kz формуласы бойынша есептеледі з - бұл нәрсенің жерден және орта нүктеге дейінгі биіктігі.
   • Мысалы, сізде антенна ұзындығы 1 метр және жерден 15 метр болса, з 14,5 м болады.
   • Kz = = = 0,8 м.

7. 

   Желдің кері кету коэффициентін есептеңіз GH. Желдің кері кету коэффициенті формула бойынша есептеледі Gh = 0,65 + 0,6 /Ішінде H - бұл объектінің биіктігі.
   • Мысалы, егер сізде антенна ұзындығы 1 метр және жерден 15 метр болса, Gh = 0,65 + 0,6 / = 0,65 + 0,6 / = 1,32 м

8. 

   Жел жүктемесін есептеңіз. Жоғарыда келтірілген мәндерді пайдалана отырып, енді теңдеуді пайдаланып жел жүктемесін есептеуге болады F = A x P x Cd x Kz x Gh. Мәндерді айнымалыларға қосып, есептеулер жүргізіңіз.
   • Ұзындығы 1 метр және диаметрі 2 см, ал желдің жылдамдығы 31,3 м / с болатын антеннаға әсер ететін жел жүктемесін есептегіңіз келеді делік. Антенна биіктігі 15 м ғимараттың жоғарғы жағында орналасқан.
   • Жоспарланған ауданды есептей бастаңыз. Бұл жағдайда, A = l x w = 1 м x 0,02 м = 0,02 м.
   • Желдің қысымын есептеңіз: P = 0,613 x V = 0,613 х 31,3 = 600 Н / м.
   • Қысқа цилиндрлер үшін кедергі коэффициенті 0,8 құрайды.
   • Экспозиция коэффициентін есептеңіз: Kz = = = 0,8 м.
   • Желдің кері кету коэффициентін есептеңіз: Gh = 0,65 + 0,60 / = 0,65 + 0,60 / = 1,32 м
   • Теңдеудің орнына: F = A x P x Cd x Kz x Gh = 0,02 x 600 x 0,8 x 0,8 x 1,32 = 10 Н.
   • 10 N - антеннаға әсер ететін жел жүктемесі.
   жарнама

3-тен 3-әдіс: Жел жүктемесін UBC-97 стандартты жиынтығының формуласы бойынша есептеңіз (Бірыңғай құрылыс коды)

1. 

   UBC-97 формуласын анықтаңыз. Бұл формула 1997 жылы жел жүктемесін есептеуге арналған UBC (Бірыңғай құрылыс кодексі) стандартында салынған. Формула мынада F = A x PІшінде A жобаланатын аймақ болып табылады және P жел қысымы; бірақ бұл формулада жел қысымын есептеудің тағы бір әдісі бар.
   • Желдің қысымы (Н / м) формула бойынша есептеледі P = Ce x Cq x Qs x IwІшінде Ce - желдің биіктігінің, әсер етуінің және кері қайтарылуының аралас факторы, Cq - қысым коэффициенті (жоғарыдағы екі теңдеудегі тарту коэффициентіне балама), Qs бұл желдің тоқтаған қысымы және lw маңызды фактор болып табылады. Барлық осы мәндерді сәйкес кестелерден есептеуге немесе іздеуге болады.

2. 

   Жобаланатын аумақты анықтаңыз. Нысанның жобаланған ауданы оның пішіні мен өлшеміне байланысты. Егер жел тегіс қабырғаға соғып тұрса, болжанатын аймақ дөңгелек затқа қарағанда оңайырақ болады. Жоспарланған аймақ шамамен жел тұрған ауданға тең болады. Көріністің ауданын есептеу формуласы жоқ, бірақ сіз оны кейбір негізгі есептеулермен бағалай аласыз. Ауданның өлшем бірлігі m.
   • Тегіс қабырғалар үшін Ауданы = ұзындығы х ені формуласын қолданыңыз және жел соғылған жерде қабырғаның ұзындығы мен енін өлшеңіз.
   • Цилиндрлер немесе бағандар үшін сіз аумақты ұзындығы мен ені бойынша жуықтай аласыз. Бұл жағдайда ені цилиндрдің немесе бағанның диаметрі болып табылады.

3. 

   Анықталды Ce, биіктік коэффициенті, экспозиция және желді кері қайтару. Бұл мән UBC-дегі 16-G кестесінде қарастырылған және биіктікке және мәндерге ие рельефке байланысты экспозицияның үш түрін қарастырады. Ce әр модель үшін әр түрлі.
   • «B әсер ету түрі - бұл үйдің, ағаштардың немесе басқа да тегіс емес жерлердің, қоршаған аумақтың кем дегенде 20% -ын қамтитын және қарастырылып отырған жерден 1,6 км немесе одан да көп қашықтыққа созылатын жер».
   • «С контакт типі тегіс және әдетте жақсы желдетіледі, қарастырылатын жерден 0,8 км немесе одан да көп қашықтыққа созылады».
   • «D-экспозиция түрі - бұл қатты зардап шеккен рельеф, желдің орташа жылдамдығы 129 км / сағ және одан жоғары, ал үлкен сулармен қоршалған тегіс жер түрі кедергісіз».

4. 

   Қарастырылып отырған объектінің қысым коэффициентін анықтаңыз. Қысым коэффициенті Cq апару коэффициентіне ұқсас CD. Тартылу күші дегеніміз - заттың бетіне соққан бағытта әсер ететін желдің күші. Тарту коэффициенті сұйықтықтағы заттың кедергісін білдіреді және нысанның пішініне, өлшеміне және кедір-бұдырына байланысты болады.
   • Ұзын цилиндрлер үшін стандартты кедергі коэффициенті 1,2, ал қысқа цилиндрлер үшін 0,8 құрайды, бұл көбінесе көптеген ғимараттардағы антенна тіректеріне қолданылады.
   • Ғимараттың беткейлері сияқты жалпақ панельдер үшін стандартты кедергі коэффициенті ұзын жалпақ парақтар үшін 2,0 немесе қысқа жалпақ панельдер үшін 1,4 құрайды.
   • Тегіс табақ пен цилиндрдің кедергі коэффициенті арасындағы айырмашылық шамамен 0,6 құрайды.
   • Апару коэффициентінде бірлік болмайды.

5. 

   Желдің тоқтап тұрған қысымын анықтаңыз.Qs бұл желдің тоқтап тұрған қысымы және алдыңғы теңдеулердегі жел қысымының есебіне ұқсас есептеледі: Qs = 0,613 x VІшінде V - желдің жылдамдығы секундына (м / с).
   • Мысалы, желдің жылдамдығы 31 м / с болса, желдің тоқырау қысымы 0,613 x V = 0,613 x 31,3 = 600 Н / м құрайды.
   • Тағы бір әдіс - әртүрлі географиялық аймақтарда жел жылдамдығының стандарттарын қолдану. Мысалы, Электрондық Бизнес Ассоциациясының (EIA) мәліметтері бойынша, А аймағындағы АҚШ-тың көп бөлігінде желдің жылдамдығы 38,7 м / с құрайды, бірақ жағалау аудандары В аймағында (44,7 м / с). ) немесе С аймағы (50 м / с).

6. 

   Негізгі факторды анықтаңыз.lw маңызды фактор болып табылады және оны UBC 16-кестесінен табуға болады. Бұл ғимаратты пайдаланатын факторларды ескеру үшін жүктемені есептеу үшін қолданылатын мультипликатор коэффициенті. Егер ғимаратта қауіпті материал болса, онда критикалық фактор жалпы пайдалануға арналған ғимараттан жоғары болады.
   • Стандартты қолданыстағы ғимарат үшін есептеулер 1 коэффициенті болады.

7. 

   Жел жүктемесін есептеңіз. Жоғарыда келтірілген мәндерді пайдалана отырып, енді теңдеуді пайдаланып жел жүктемесін есептеуге болады F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw . Мәндерді айнымалыларға қосып, есептеулер жүргізіңіз.
   • Ұзындығы 1 метр және диаметрі 2 см антеннаға әсер ететін жел жүктемесін есептегіңіз келеді делік, желдің жылдамдығы 31 м / с. Антенна биіктігі 15 м ғимараттың жоғарғы жағына В типті байланыс аймағында орналастырылған.
   • Жоспарланған ауданды есептей бастаңыз. Бұл жағдайда, A = l x w = 1 м x 0,02 м = 0,02 м.
   • Анықталды Ce. 16-G кестеге сәйкес биіктігі 15 м және В типті байланыс топографиясын қолданып, біз іздей аламыз Ce 0,84 құрайды.
   • Қысқа цилиндрлер үшін кедергі коэффициенті жақсы Cq 0,8 құрайды.
   • Есептелген Qs: Qs = 0,613 x V = 0,613 х 31,3 = 600 Н / м.
   • Негізгі факторды анықтаңыз. Бұл стандартты ғимарат болуы керек lw = 1.
   • Теңдеудің орнына: F = A x P = A x Ce x Cq x Qs x Iw = 0,02 х 0,84 х 0,8 х 600 х 1 = 8 Н.
   • 8 N - антеннаға әсер ететін жел жүктемесі.
   жарнама

Кеңес

• Желдің жылдамдығы жерден әр түрлі биіктікте өзгеретінін білуіңіз керек. Желдің жылдамдығы құрылымның биіктігімен және жерге жақындаған сайын жоғарылайды, тұрақсыз өзгереді, өйткені оған жердегі құрылымдар әсер етеді.
• Есіңізде болсын, дәл осы тұрақсыз вариация жел жүктемесін есептеу дәлдігін төмендетеді.