Условие задачи
Рассчитать нагрузку при скорости ветра 55 м/с и плотности воздуха γ = 1,3 кг/м3 для преграды прямоугольной формы (ограждения в виде стальных столбов).
Необходимые данные для расчета:
R = 2900 кг/см2 – расчетное сопротивление стали трубы;
S = 1,4 мм – толщина стенки профиля,
В = 53,6 мм – ширина профиля (по средней линии),
Н = 60,6 мм – высота профиля (по средней линии);
w0 – нормативное значение ветрового давления 23 кг/м2;
k – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления на высоте (табл.1),
c – аэродинамический коэффициент 1,4.
Расчетная схема для дополнительных размеров представлена на рис.1.
Записать вывод о том выдержит ли конструкция создающееся ветровое давление для городской территории с постройками высотой более 10 м?
Примечание: А – открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра; В – городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м; С - городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м
Рис.1.Расчетная схема ветровой нагрузки на столб
Данные:
n - коэффициент, учитывающий динамическую составляющую ветровой нагрузки n = 1,5;
Плотность воздуха γ = 1,3 кг/м3;
Скорость ветра µ = 55 м/с;
Ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2;
w0 – нормативное значение ветрового давления 23 кг/м2;
– аэродинамический коэффициент 1,4;
Высота hпреграды = 2 м;
Длина lпреграды = 2,5 м;
Sпл.преграды = 5 м2;
Вес фундамента: 7000 кг;
Вес преграды: 800 кг;
Высота столба 2,5 м; заглубление в бетон 0,5 м;
Профиль H = 60,6 мм; B = 53,6 мм; S = 1,4мм;
h1 = 0,3 м - высота крепления преграды от точки бетонирования;
h2 = 1,7 м - высота крепления преграды от точки бетонирования;
тип местности: В, к = 0,5;
R = 2900 кг/см2 – расчетное сопротивление стали трубы;
Ответ
1. Динамическое давление ветра на поверхность преграды
2. Максимально полная ветровая нагрузка с наветренной стороны преграды
Wмах = f ·S·n·с = 200,43·5·1,5·1,4 = 2 104,5 кгc.
3. Коэффициент запаса устойчивости преграды