[Энигма]

Здравствуйте!
Имеется вот такой торговый центр в 2 этажа на востоке Казахстана (см. вложение, жирной линией). У него пока осей нет, ничего нет - только форма. Угол ВCD=90 градусов, угол АВС=СDЕ=135 градусов. Кровля плоская.
1. Как собрать ветровую нагрузку на это здание? Желательно по нормам Еврокодов, но если даже по Российским нормам - просто сам принцип.
У меня есть предположение, что надо рассмотреть как бы 2 здания, обозначенных пунктиром и прикладывать ветровую нагрузку перпендикулярно каждой из 5 сторон, а на те стороны, которые не параллельны и не перпендикулярны направлению ветра, прикладывать ветер так, как если бы он был под углом. Например, ветер на АВ: АВ - просто наветренная сторона, DE - просто подветренная, АЕ - просто боковая, а ВС и СD - как если бы на здание (достроено пунктиром) действовал ветер под углом 45 градусов. То есть, ВС - наветренная с ветром под углом, CD - боковая с ветром под углом.
2. Если мое предложение из п. 1 верно, то как рассматривать эти наклонные стороны? какая из них при ветре на АЕ и от АЕ будет боковая, а какая наветренная/подветренная? Или 2 варианта?
3. Как вообще прикладывать ветер под углом? Интуитивно полагаю, что раскладывать на 2 составляющие через синус и косинус, но где это написано?

4. Есть еще вариант приложить нагрузку просто вдоль/поперек направления действия ветра, как бы прикладывая ее на прямоугольник (расположенный горизонтально и достроенный пунктиром), а грузовую площадь на колонны наклонных сторон посчитать под углом к направлению ветра. Например, если по стороне СD всего 1 колонна посередине, то при ветре на АВ саму сторону СD считаем подветренной, а грузовую площадь считаем как CD/2 (ну, или (проекцию CD/сos45)/2). Но тут, правда, не понятно, как делить боковые стороны на зоны...

Разница в подходах в том, что при подходе из п. 1 сторона CD получается боковой, а из п. 4 - подветренной.

Продувку в аэродинамической трубе не предлагать - в Казахстане это довольно дорого и никто ее делать не будет.

[Ziabz]

Вы ведь в сейсмической зоне строите? Горизонтальная ветровая нагрузка, она не будет больше сейсмической, у вас ведь не 1 этаж и покрытие не облегченное? Продувку можно симулировать, Робот с 2015 года имеет симуляцию продувки. Симуляцию продувки так же можно выполнить и в Длубале. Хотя в Роботе имеются и свои нюансы, там далеко не идеально все реализовано. Он неплохо выдает цветные картинки, по которым можно с большой точностью определить аэродинамические коэффициенты, не более(автоматическое распределение нагрузок не всегда верное...) .

[Бахил]

Как для прямоугольного и затем проецируешь на косые участки с двух сторон.

[Энигма]

Ziabz, у нас нет таких программ, только Текла(((
Бахил, я только что прочитала в НТП - 3.1 [3.1 ] Общие положения
(1) Ветровые воздействия переменны во времени. Они действуют в форме давления
на внешние поверхности наружного ограждения зданий, а вследствие его проницаемости
— также и на внутренние поверхности. Возможны также прямые воздействия ветра на
внутренние поверхности открытых зданий. Давление ветра действует по нормали к
поверхности. В случае обтекания ветром больших поверхностей, следует учитывать силы
трения, действующие параллельно расчетным поверхностям.
Получается, надо по 1 варианту или я чего-то не понимаю?

[Бахил]

Сообщение от Энигма Давление ветра действует по нормали к поверхности.

Да. А в чём проблема спроецировать на нормаль? Равнодействующая с двух поверхностей.

[Ziabz]

Сообщение от Бахил А в чём проблема спроецировать на нормаль? Равнодействующая с двух поверхностей.

В этом

Сообщение от Ziabz аэродинамические коэффициенты

----- добавлено через ~8 мин. -----
Я изначально предполагал, что вы проектируете в сейсмически активном районе, если мое предположение верно, то ветровая нагрузка у вас не будет доминантной. Насчет программ, можно скачать пробную, учебную версию для ознакомительных целей.
Для вас ведь приоритетом является то, насколько надежная выйдет конструкция. Или вы изучаете какой-то определенный вопрос?

[Бахил]

Сообщение от Ziabz ветровая нагрузка у вас не будет доминантной.

И чё? На неё считать не надо? Не будет "доминантной" по 1ПС, а по второму очень даже будет.

[Ziabz]

Сообщение от Бахил Не будет "доминантной" по 1ПС, а по второму очень даже будет.

Ладно, давайте в цифрах, определим вес сооружения, далее определим % от веса и приложим его горизонтально для приближения. Сравним его с тем же ветром, который вы пытаетесь смоделировать, не имея исходных данных.

Как по мне, тут главное то, что именно ищет ТС. Надежность или исследует какой-то другой вопрос.

[Энигма]

1. Абсолютно согласна с Бахилом, все равно надо считать, пусть даже сейсмика и есть.
2. Реальное проектирование, сжатые сроки, реально очень сложная расчетная схема. Поднять такую в неизвестной программе для продувки, а потом еще загрузить в известную и лицензионную - не таких сроков дело. Увы(((
3. Бахил, то есть, Вы за 2 вариант? Я просто не понимаю Вас.

[Бахил]

Пример. Грань ВС обозначим угол пунктирного прямоугольника ВС" На грани В-ВС" и ВС"-С собираешь нагрузку по СП как для прямоугольника.
Затем с этих участков проектируешь на нормаль к грани ВС.
Думаю будет с запасом.

----- добавлено через ~3 мин. -----
То что ты предлагаешь кажется избыточным. Ну попробуй два варианта и выбери максимальный.
Не думаю, что для данного здания нужно что-то более точное.

[Sanmart]

СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия:

Для сооружений ... не предусмотренных В.1 приложения В (иные формы сооружений, ... аэродинамические коэффициенты необходимо устанавливать в рекомендациях, разработанных на основе результатов модельных испытаний в аэродинамических трубах, или с учетом данных, опубликованных в технической литературе

Я бы взял для каждой грани среднюю и угловую зону в соответствии с со схемой В.1.17 и применил соответствующие Cx.
Могу сбросить простую программу для сбора ветровой нагрузки в соответствии с данным СП.

[Энигма]

Бахил, вот теперь поняла, что Вы имели в виду. Спасибо. Буду думать.
Дамы и господа, если у кого есть еще мысли - пишите, буду рада.

[IBZ]

Формально без продувки не обойтись по причине того, что действующая редакция СП 20.13330.2016 не предусматривает компьютерного моделирования (пункт 11.1.7). Схема же не попадает точно ни в одну, описанную в нашей технической литературе. Аналоги со схемами из СП несостоятельны потому, что для прямоугольника, клина (наш случай), шара, цилиндра обтекание воздушного потока происходит по-разному.
Если сооружение не повышенного уровня ответственности, можно попробовать использовать "Атлас аэродинамических характеристик строительных конструкций" М.А. Березина и В.В. Катюшина. Там на странице 61 есть правильный клин. Я бы ещё взял коэффициент k=1.25. В пояснениях к расчёту так бы и написал, что он применен ввиду неточного совпадения схем ветровой нагрузки. Почему 1,25? По аналогии с СП 16, в котором есть пара мест, где предлагается в определенных случаях увеличивать некие величины на 25% . Но если эксперт упрется, доказать будет ничего невозможно и без продувки объект экспертизу не пройдет .

[Ziabz]

Сообщение от IBZ Формально без продувки не обойтись по причине того, что действующая редакция СП 20.13330.2016 не предусматривает компьютерного моделирования (пункт 11.1.7). Схема же не попадает точно ни в одну, описанную в нашей технической литературе. Аналоги со схемами из СП несостоятельны потому, что для прямоугольника, клина (наш случай), шара, цилиндра обтекание воздушного потока происходит по-разному. Если сооружение не повышенного уровня ответственности, можно попробовать использовать "Атлас аэродинамических характеристик строительных конструкций" М.А. Березина и В.В. Катюшина. Там на странице 61 есть правильный клин. Я бы ещё взял коэффициент k=1.25. В пояснениях к расчёту так бы и написал, что он применен ввиду неточного совпадения схем ветровой нагрузки. Почему 1,25? По аналогии с СП 16, в котором есть пара мест, где предлагается в определенных случаях увеличивать некие величины на 25% . Но если эксперт упрется, доказать будет ничего невозможно и без продувки объект экспертизу не пройдет .

А как вы думаете, являясь инженером?

У вас сейсмическое воздействие 3-4 раза (к слову) больше любого ветрового? Смысл правил един - сооружение должно быть надежным!

[IBZ]

Сообщение от Ziabz А как вы думаете, являясь инженером?

Так я, вроде, именно об этом и написал .

Сообщение от Ziabz У вас сейсмическое воздействие 3-4 раза (к слову) больше любого ветрового?

Тут я вообще не в курсе есть ли сейсмика. А так наперед в общем случае сказать нельзя - всё зависит, от вида здания/сооружения в широком понятии (тип, конфигурация и размеры в плане, высота, распределение жесткостей и масс), климатических условий и сейсмического района. Кроме того, для одних элементов может получиться хуже ветер, а для иных - сейсмика. И я всегда считаю и на сейсмику и на ветер, даже когда всё очевидно. Например, не помню, чтобы в башенных сооружениях сейсмика была бы хуже ветра, но доказать это можно только расчётом. А ветер, как уже здесь говорили, нужен, как минимум, для определения перемещений. Ведь последние от сейсмики не ограничены вовсе.

[Komplanar]

В данной конкретной ситуации я бы считал на два вида ветра - один как для прямоугольного здания по наружному прямогольнику, и второй случай - с ветром, давящим перпендикулярно поверхности BC. Есть мнение, что второй случай даст интересную картину нагрузок...
Мне вдруг стало интересно - а почему наши нормы не рассматривают ветер, давящий на условное квадратное здание не по одной из сторон, а по диагонали? Здание будет норовить вытянуться в ромб, а связи по колоннам, красиво работающие на перпендикулярный ветер, плохо работают на диагональную нагрузку.
Сейсмика, например, под углами считается. А ветер - не припомню...

[Энигма]

IBZ, Спасибо, посмотрела атлас, появился вопрос: я обычно ветер рассчитываю через коэфф-ты внешнего и внутреннего давления (аэродинамические коэффициенты давления), а здесь, как я понимаю, сх - это аэродинамический коэф. усилия?
Определение:
1.6.4 аэродинамический коэффициент давления (pressure coefficient):
Аэродинамические коэффициенты внешнего давления учитывают воздействие ветра на
внешние поверхности сооружений, аэродинамические коэффициенты внутреннего
давления учитывают воздействие ветра на внутренние поверхности сооружений.
Коэффициенты внешнего давления подразделяются на общие и локальные
коэффициенты. К локальным коэффициентам относятся аэродинамические коэффициенты
давления для загруженных поверхностей, площадь которых не превышает 1 м2, например,
для небольших элементов конструкций или креплений; к общим коэффициентам
относятся аэродинамические коэффициенты давления для загруженных поверхностей
площадью св. 10 м2.
Коэффициенты давления нетто (равномерно-распределенного давления) включают
результирующее воздействие ветра на сооружения, элементы конструкций или узлы на
единицу поверхности.
1.6.5 аэродинамический коэффициент усилия (force coefficient):
Аэродинамические коэффициенты усилий учитывают общее воздействие ветра на
сооружения, элементы конструкций или узлы, с учетом сил трения, если они специально
не исключаются.
аэродинамический коэффициент усилия используется для решетчатых конструкций, флагов и проч.
Просто, если это так, то через аэродинамический коэффициент усилия надо считать, применяя конструкционный коэф. cscd, а это та еще головная боль....

Проектирование в Казахстане, СП России не действует, так что компьютерное моделирование не запрещено. Здание - торговый центр в сейсмическом районе 7 баллов 3 грунт.
Конечно, надо считать на ветер, иначе откуда взять перемещения?

До свидания, до понедельника! Я обязательно все прочитаю, просто ответить не смогу.

[IBZ]

Сообщение от Komplanar Сейсмика, например, под углами считается. А ветер - не припомню...

Иногда всё же считается - те же башенные решетчатые сооружения.

Можно еще в данном случае сравнить значение по Березину с коэффициентом и по таблице В.7 СП 20 для пятиугольника. Разделить условно на наветренную и подветренную поверхности условно можно с помощью коэффициентов обычного распределения 0,8 и 0,5.

А вообще уточнять с помощью аэродинамических труб и компьютерного моделирования считаю, по большому счёту, ерундой. Ведь окружающий ландшафт, от которого достаточно сильно зависит "поведение" ветра бесконечно меняется. И что теперь каждый раз опять "в трубу"

Сообщение от Энигма а здесь, как я понимаю, сх - это аэродинамический коэф. усилия?

Я не очень понимаю, что такое аэродинамический коэффициент усилия. В нашей литературе под аэродинамическим коэффициентом понимается коэффициент, учитывающий особенности обтекания ветром некого препятствия. С другой стороны, этот коэффициент впрямую влияет на нагрузку по поверхности. В справочнике, по-моему дается суммарный коэффициент на конструкцию. А в таблице В.7 точно на конструкцию в целом.

[Komplanar]

Ну, не в трубу, но делать расчёт на ветер по 8 направлениям вместо 4 - уже было бы достижением. Типовая роза ветров всё-таки 8 направлений, а не 4...

[Ziabz]

Сообщение от IBZ А так наперед в общем случае сказать нельзя

Можно, зная вес сооружения, период...