[Валера]

Подскажите, как правильно посчитать ветровую нагрузку, на высотное здание, с учетом пульсации :?: Заранее всем благодарен!

[yurakolomiets]

Здравствуйте, подскажите, есть ли нормативный документ, позволяющий рассчитать ветер с учетом пульсаций для Украины? В ДБН "нагрузки и воздействия" порядок расчета не приводится, а аналогичный СНиП на Украине не действует. А если нет норм, для учета пульсации для Украины, то по каким документам считаете?

[arcturus]

Помогите пожалуйста разобраться. Какую нагрузку рассчитывает Вест в режиме "ветер"?
Согласно СНиП расчётная ветровая складывается из средней и пульсационной составляющей. Если пульсационную составл. вест не расчитывает согласно новому СП , то это просто средняя ветровая? SCAD 11.5

[Александр_СПБ]

Добрый день!
Пару лет назад подробно разбирался с воздействием ветра на сооружение. Читал статьи, общался с аэродинамиками из Крыловского научного центра
и расчетчиками из СПбГУ,в итоге сделал для себя несколько выводов:

1. Ветер оказывает на здание нагрузку Fветр = Fсред + Fпульс, и средняя и пульсационная (от порывов ветра и турбулентности атмосферы) составляющая этой нагрузки находятся как произведение скоростного напора на аэродинамический коэффициент и на площадь. По сути знать нужно только аэродинамические коэффициенты, все остальное известно.

2. Проблема как раз правильно назначить эти аэродинамические коэффициенты. Так как они зависят от формы здания, окружающей застройки и еще кучи всего.
Например в одной статье по продувке здания в трубе видел график на котором показано, как изменяется коэффициент давления Cp на месте предполагаемого витражного остекления на высоте 75 метров (на 120 метровом доме) в зависимости от изменения направления ветра. Так он изменяется от значения Cp=1 для направления, когда дует четко в лоб (перпендикулярно стеклу) до значения Cp=-6, когда дует по касательной. После увиденного решил для себя, что брать аэродинамические коэффициенты из СНИПа нужно очень осторожно, так как само-то здание от ветра вряд ли упадет, а вот стекла и витражи повылетают за милую душу ), тоже можно сказать про шпили на высотках.

3. Если коэффициенты брать не из СНИПа, то как? Можно заказать аэродинамические испытания в аэротрубе или расчет. После мониторинга рынка стало понятно, что испытания в трубе и расчет у опытных расчетчиков по цене примерно одинаковы. Всякие аспиранты и дилетанты, готовые посчитать задешево не в счет. По поводу расчетчиков отдельная песня . Знаете как отличить хорошего расчетчика по аэродинамике от дилетанта? Хороший будет сомневаться в своих расчетах и предлагать проверить его результаты в ходе эксперимента, а дилетант будет яростно утверждать, что его расчет - это истина последней инстанции. Мне это на матмех СПбГУ рассказали и подробно объяснили почему. Дело оказалось в том, что система уравнений Навье-Стокса, которые описывают аэродинамику, математически незамкнута, т.е. в ней неизвестных больше, чем самих уравнений. Чтобы их решить привлекают модель турбулентности, которая представляет собой дополнительные ЭМПИРИЧЕСКИЕ уравнения с набором ЭМПИРИЧЕСКИХ констант, взятых из эксперимента. Как мне рассказали, этих моделей турбулентности несколько сотен и каждая подходит только для своей очень узкой и "частной задачи". Результат расчета очень сильно зависит от выбора модели турбулентности. Мне показали материалы конференции с результатами расчета такого бенчмарка BARC - это простая прямоугольная доска, для которой полностью известны все ее аэродинамические характеристики. Многие расчетчики на ней тестируются, даже большие конференции проводят, где сравнивают результаты расчета этой доски. Так даже для такой простой формы в зависимости от выбранной модели турбулентности расчеты дают погрешность от 20 до 500%!!!! То есть расчет аэродинамики может как занизить, так и завысить аэродинамическую нагрузку в несколько раз.

4. Для себя понял, что для ответственных вещей лучше заказывать аэродинамические испытания. Да в экспертизе, когда проходили положительно на это посмотрели и вопросов не было. Когда проходила продувка нашей высотки дали даже поучаствовать чуть-чуть. С помощью дымогенератора струйкой дыма определял всякие завихрения в пешеходных зонах.
P.S. Тема ветровых нагрузок оказалась сложной, но очень для интересной. Будет кому интересно, могу поделиться статьями

[СергейД]

вы специально зарегистрировались, лишь чтобы это все сообщить?

расчетчики расчетчикам рознь.
для диссертации очень много сверял расчеты с аэродинамическими трубами. тарировал и подбирал параметры моделей турбулентности.
и barc тоже считали. вполне совпадало.

много считаем для серьезных объектов.
наши расчеты ощутимо дешевле и намного быстрее трубы.
и ценнее для практиков, поскольку мы и прочнисты тоже.
сразу же загоняем ветровые нагрузки в мкэ и просчитываем.

труба хороша, лишь если совмещается с моделированием.

[Medoved]

Сообщение от Александр_СПБ По сути знать нужно только аэродинамические коэффициенты, все остальное известно.

Это не совсем правильно. Пульсационная составляющая будет зависеть не только от формы здания, но и от его динамических характеристик.

[Бахил]

Сообщение от Александр_СПБ Для себя понял,

Offtop: Главное знать, что Волга впадает в Каспийское море, а лошадь жрёт овёс...

[Александр_СПБ]

Medoved, Насколько я понимаю, динамические характеристики здания, если его отношение высоты к характерному поперечному размеру меньше 7 оказывают очень малое влияние на пульсационную=переменную составляющую ветровой нагрузки.
Другое дело, если имеем дело с гибкой конструкцией: флагшток, пилон моста, либо большепролетное строение моста. В этом случае динамические характеристики этих конструкций могут сыграть злую шутку. У гибких конструкций первые 5 собственных частот лежать в диапазоне 0.2-10 ГЦ (мосты, флагштоки и т.д.). Примерно с такой же частотой, в диапазоне значений 1-10 Гц, сходят вихри с конструкции, при ее обтекании ветром. Что чревато резонансом совпадением частот и резонансом, как в Волгограде.
Таким образом, если конструкция жесткая и первые собственные частоты сотни ГЦ, то динамика здания и аэродинамика лежат в разных плоскостях, одна на другую не влияют. Если у вас конструкция гибкая и первые собственные частоты составляют единицы ГЦ, то это чревато возникновением различных видов аэроупругой неустойчивости: вихревой резонанс, изгибно-крутильный флаттер, галопирование и т.д. Поэтому проектанты серьезных мостов (Золотой рог, Басфор восточный, Питерский вантовый) в обязательном порядке проводят аэродинамические испытания, причем часто дублируют заказывая одни и те же испытания в 2 независимые аэродинамические трубы.

----- добавлено через ~7 мин. -----
СергейД, Я так понимаю, вы относитесь ко второму типу расчетчиков Не обижайтесь, это шутка...
Если серьезно, то с аэродинамикой я худо-бедно разобрался, а вот со снеговой нагрузкой - нет.
Соберу мысли в кучу, еще погуглю и создам тему по Снегу, чтобы обменяться мнениями. Думаю Вам есть, что об этом рассказать

[Medoved]

Александр_СПБ, а Вы с какой стороны интересуетесь этим вопросом? Если мне нужно сделать испытания для высотного здания, я могу к Вам обратиться?

[Александр_СПБ]

Medoved, У меня своей аэротрубы нет , поэтому, когда нужно было обращались в Крыловский центр, он нам был ближе по территориальному признаку. Можно было до заключения договора придти посмотреть саму трубу, модели высоток (у них разных высотных комплексов штук 50 или даже больше), а самое интересное - это громадная модель ландшафта бухты (6х6 метров), где исследовалось оптимальное расположение причалов и завода по сжижению газа с точки зрения минимально простоя из-за сильных ветров.
Контакты остались, пишите в личку, могу скинуть.
Мне сейчас больше интересно, как моделируется и как правильно учитывать снеговую нагрузку. А на это, как я понимаю, могут ответить в первую очередь разбирающиеся в аэродинамике.

[Dmitriy58-85]

Доброго дня всем.
По необходимости у меня созрел вопрос:
Имеется здание сложной конфигурации с большим количеством ветровых нагрузок (под разными углами).
Я хочу задать и рассчитать схему с динамическими загружениями ветровых пульсаций каждого ветрового загружения, чтобы оценить величину этих самых пульсаций.
Есть ли возможность в SCADе по этой схеме получить динамический к-т пульсаций и затем
с этим коэффициентом приложить ветровые нагрузки (статические) для аналогичной схемы - чтобы убыстрить и упростить расчет вариантов схемы (наружняя конфигурация здания и нагрузки для задания масс изменятся не будут)?

[Бахил]

Нет. Причём не только в скаде, а во всех приличных программах.

[ирина107]

Добрый день! Помогите разобраться со сбором ветровой нагрузки на башню антенного типа.
Скачала "Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра", но там расчет по старым нормам. Пытаюсь разобраться в расчете башни по примеру 1 из рук-ва. Ребята, кто разбирался, может знает, как получены значения перемещений от единичной нагрузки в примере 1. Использую формулу для определения перемещения: y = F1*z^3/(3*E*J),
F1 - единичная сила, кН (1 кН)
z - высота приложения единичной силы, м (180 м)
Е - 2,06*10^8 кН/м^2
J - момент инерц. сечения 0,029 м^4
Мой ответ 0,32 м.
Ну никак по этой формуле не выходит 0,062 м.
Просмотрела весь Интернет, везде один и тот же пример по старому СНиПу без расчета по формуле.
Может формула другая используется, или коэффициент какой существует?

1.Подскажите, пожалуйста, кто разбирался, по какой формуле считаете перемещения.
2.Подскажите, пожалуйста, литературу, пример расчета ветровой нагрузки по СП 20.13330.2016 для башни антенного типа.

[Бахил]

1. Лира/Скад.
2. "Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра"

[ирина107]

Бахил, спасибо. В скаде задаю ветер, но хотелось бы самой разобраться в расчете на пульсацию. А руководство я изучаю, но опять же, там старые нормы. И, как я сказала, не понятно, как рассчитали перемещения от единичной нагрузки.

[Бахил]

Сообщение от ирина107 как рассчитали перемещения от единичной нагрузки.

Можно использовать Кремону.
Рассчитывается просто: определяешь усилия от единичной силы во всех элементах фермы, а затем перемещения.

Сообщение от ирина107 там старые нормы.

А физические законы с тех пор не поменялись. Просто переведи в систему СИ.

[ирина107]

Сообщение от Бахил Можно использовать Кремону.

Кремона, это программа такая?

----- добавлено через ~23 мин. -----


попробую так. Я считала перемещение как для защемленной консольной балки с единичной нагрузкой на консоли

[Нубий-IV]

Сообщение от ирина107 Я считала перемещение как для защемленной консольной балки с единичной нагрузкой на консоли

Это формула для балки постоянного сечения. И получился ответ, как будто вся башня такая же тонкая, как верхний участок - немудрено, что он больше, чем в руководстве. Раз уж схема задана в скаде, проще добавить этот килоньютон в новом загружении и посмотреть готовый ответ.

Сообщение от ирина107 Кремона, это программа такая?

Кремона - демон, обитающий в фермах, и придающий силы их элементам, согласно верованиям древних механиков.

[ирина107]

Нубий-IV, как раз этим сейчас занимаюсь)

Сообщение от Нубий-IV Это формула для балки постоянного сечения.

Вон оно что... теперь поняла в чем дело. Спасибо!

[tentovic]

Твою ж Кремону!
Свят-свят...

[Vovas_91]

Сообщение от Бахил Можно использовать Кремону.

Сообщение от ирина107 Кремона, это программа такая?