Ветровые пульсации

В этом режиме выполняется расчет ветровых нагрузок на здания и сооружения, которые являются призматическими, прямоугольными в плане с постоянной по высоте жесткостью либо могут быть приближенно представлены таковыми (схема 13 приложения 4 СНиП, KMK).

В отличии от режима Ветер в этом режиме помимо статической ветровой нагрузки определяется также коэффициент динамичности. В данном режиме дается оценка коэффициента динамичности, на основании которой можно принимать решение о необходимости детального анализа и учета пульсационной составляющей.

Вычисляется пульсационная составляющая ветровой нагрузки по п. 6.7, в СНиП, KMK, при этом всегда учитывается требование п. 6.8 об учете сил инерции при колебаниях с частотами, большими предельных.

Для ввода исходных данных и получения результатов используется двухстраничное диалоговое окно Ветер. Пульсации.

Первая страница Общие сведения предназначена для ввода информации о типе местности и ветровом районе расположения объекта расчета. В список Ветровой район и поле Нормативное значение ветрового давления переносятся значения из диалогового окна Местность (если в нем была нажата кнопка Применить). Однако, возможен и независимый выбор ветрового района из одноименного списка. Назначение типов местности и сооружения реализуется с помощью одноименных списков.

Кроме того, на этой странице задаются размеры прямоугольного плана здания, его высота, вес одного погонного метра высоты здания (с учетом веса перекрытий и длительной временной нагрузки), а также среднее значение модуля упругости. На этой же странице следует задать главные моменты инерции плана здания и угол поворота главных осей инерции. Предусмотрена возможность создания плана здания с помощью программы ТОНУС. План здания задается как тонкостенное сечение и данные о моментах инерции и угле поворота главных осей импортируются из файла, созданного программой ТОНУС (кнопка image\west_1.jpg).

Здание в плане должно быть прямоугольным. Естественно, что многие реальные здания и сооружения могут быть представлены прямоугольными в плане лишь приближенно, приближенными будут и результаты расчета.

В случае если внешний контур здания образован не несущими, а ограждающими конструкциями (например, как в каркасных зданиях), то моменты инерции могут быть найдены как для многоточечного сечения. При использовании программы ТОНУС в таком случае необходимо указать размещение в плане и размеры поперечных сечений всех несущих элементов.

Отметим, что точное вычисление пульсационной составляющей в соответствии с пп. 6.7–6.9 СНиП, KMK требует знания форм и частот собственных колебаний, то есть детальной информации о всей конструкции. Приближенно они определяются как для консольного стержня, жесткость которого постоянна по высоте и соответствует жесткости стержня с поперечным сечением, которое образовано несущими стенами здания.

Пользователь имеет возможность изменить значение коэффициента надежности в режиме корректировки параметров (кнопка 1).

После назначения данных на странице Общие сведения следует перейти к следующей странице — Вычисление ветровых нагрузок, где задаются:

При использовании  СП 20.13330.2011  специальный маркер Строящееся здание или сооружение позволяет учесть требования п.4.5 СП. В СП 20.13330.2016 снижение расчетной нагрузки для строящихся зданий и сооружений не является обязательным, поэтому данный маркер отсутствует, а учесть снижение нагрузки (допускаемое СП 20.13330.2016) можно снижением на 20% коэффициента надежности по нагрузке.

Результаты вычислений представляются в форме графика изменения статической ветровой нагрузки (нормативное и расчетное значения) по высоте. Возможна динамическая оцифровка этого графика, когда для указанного курсором значения высоты на экран монитора выводятся значения функции.

Кроме того, результатом работы является также два значения коэффициента динамичности:

Ориентируясь на эти значения, пользователь может принять решение о выполнении (или невыполнении) детального динамического расчета конструкции здания. Можно рекомендовать отказ от динамического расчета при коэффициентах динамичности меньших 0,2 и обязательное выполнении таких расчетов при значениях этих коэффициентов, превышающих 0,4.

Для обеспечения дополнительного контроля на данной странице приводятся также значения старших периодов собственных колебаний при колебаниях в плоскостях U и V.

В качестве дополнительной информации выводится количество учтенных форм колебаний (N).