Bina və tikililərin layihələndirilməsi zamanı külək yükünün hesablanması kifayət qədər tez-tez aparılmalıdır. Bu göstərici xüsusi düsturlardan istifadə etməklə hesablanır. Belə bir yükü nəzərə almaq vacibdir, məsələn, dam truss sistemlərinin çertyojlarını tərtib edərkən, reklam lövhələrinin yerini və dizaynını seçərkən və s.
SNiP standartları
Əslində bu parametrin tərifi SNiP 2.01 verir. 07-85. Bu sənədə əsasən, külək yükü məcmu hesab edilməlidir:
- konstruksiya və ya elementin konstruksiyalarının xarici səthlərinə təsir edən təzyiq;
- strukturun səthinə tangensial olaraq yönəldilmiş, onun şaquli və ya üfüqi proyeksiyasının sahəsinə aid edilən sürtünmə qüvvəsi;
- keçirici bina zərfləri və ya açıq açılışları olan binanın daxili səthinə tətbiq edilən normal təzyiq.
Necə müəyyən etmək olar
Külək yükü hesablanarkən iki əsas parametr nəzərə alınır:
- orta komponent;
- pulsasiya edən.
Yük bu iki parametrin cəmi kimi müəyyən edilir.
Orta komponent: əsas düstur
Layihə zamanı külək yükü nəzərə alınmazsa, bu, sonradan binanın və ya tikilinin işinə son dərəcə mənfi təsir göstərəcək. Onun orta komponenti aşağıdakı düsturla hesablanır:
W=Wok.
Burada W yer səthindən z hündürlüyündə külək yükünün hesablanmış qiyməti, Wo onun standart qiyməti, k hündürlüklə təzyiqin dəyişmə əmsalıdır. Bu düsturdan bütün ilkin məlumatlar cədvəllərdən müəyyən edilmişdir.
Bəzən hesablamalarda c parametrindən də istifadə olunur - aerodinamik əmsal. Bu vəziyyətdə düstur belə görünür: W=Wokс.
Normativ dəyər
Bu parametrin nə olduğunu öyrənmək üçün Rusiya Federasiyasının külək yükü üçün regionlar cədvəlindən istifadə etməlisiniz. Onlardan cəmi səkkiz var. Külək yüklərinin cədvəli (Wo dəyərlərinin Rusiyanın müəyyən bir bölgəsindən asılılığı) aşağıda təqdim olunur.
Ölkənin az öyrənilmiş əraziləri, eləcə də dağlıq rayonlar üçün bu SNiP parametri rəsmi qeydiyyatdan keçmiş hava stansiyalarına əsasən və mövcud bina və tikililərin istismar təcrübəsinə əsaslanaraq müəyyən etməyə imkan verir. Bu halda, külək yükünün standart dəyərini müəyyən etmək üçün xüsusi bir formula istifadə olunur. Bu belə görünür:
Wo=0.61 V2o.
Burada V2o - küləyin sürəti saniyədə metrlə 10 m səviyyəsində, orta hesabla 10 intervala uyğundurdəqiqə və hər 5 ildən bir keçilir.
K əmsalı necə təyin olunur?
Bu parametr üçün xüsusi cədvəl də var. Onu təyin edərkən, strukturun və ya binanın tikintisinin nəzərdə tutulduğu ərazinin növü nəzərə alınmalıdır. Onlardan üçü var:
- "A" növü - açıq düz ərazilər: dənizlərin, göllərin və çayların sahilləri, çöllər, səhralar, tundra bölgələri, meşə-çöllər.
- "B" növü - hündürlüyü 10 metrə qədər maneələrlə örtülmüş ərazi: şəhər ərazisi, meşələr və s.
- "C" növü - hündürlüyü 25 m-dən çox olan şəhər əraziləri.
Tikinti sahəsinin növü də SNiP tələbləri nəzərə alınmaqla müəyyən edilir. Dizayn edərkən bu nəzərə alınmalıdır. Hər hansı bir bina müəyyən tipli yaşayış məntəqəsində yerləşmiş sayılır, əgər sonuncu külək tərəfində 30 saat məsafədə yerləşirsə. Burada h 60 m-ə qədər olan strukturun dizayn hündürlüyüdür. Daha yüksək bina hündürlüyü ilə ərazinin növü küləkdən ən azı 2 km məsafədə qaldıqda müəyyən hesab olunur.
Dalga yükünü necə hesablamaq olar
SNiP-ə görə külək yükü, artıq qeyd edildiyi kimi, orta standart və pulsasiyanın cəmi kimi müəyyən edilməlidir. Son parametrin dəyəri strukturun özündən və dizayn xüsusiyyətlərindən asılıdır. Bu baxımdan onlar fərqləndirirlər:
- təbii salınım tezliyi müəyyən edilmiş həddi aşan konstruksiyalar (bacalar,qüllələr, dirəklər, sütun tipli aparatlar);
- bir sərbəstlik dərəcəsi olan sistem olan konstruksiyalar və ya onların konstruksiya elementləri (birmərtəbəli sənaye binalarının eninə çərçivələri, su qüllələri və s.);
bina baxımından simmetrik
Müxtəlif tipli strukturlar üçün düsturlar
Birinci tip konstruksiyalar üçün pulsasiya edən külək yükünü təyin edərkən düsturdan istifadə olunur:
Wp=WGV.
Burada W yuxarıda göstərilən düsturla müəyyən edilən standart yükdür, G z hündürlüyündə təzyiq pulsasiya əmsalıdır, V pulsasiya korrelyasiya əmsalıdır. Son iki parametr cədvəllərlə müəyyən edilir.
Təbii rəqs tezliyi müəyyən edilmiş həddi aşan konstruksiyalar üçün pulsasiya edən külək yükünü təyin edərkən aşağıdakı düsturdan istifadə olunur:
Wp=WQG.
Burada Q E=√RW/940f düsturu ilə hesablanan E parametrindən asılı olaraq diaqramdan (aşağıda təqdim olunur) təyin olunan dinamik əmsaldır (R yükün təhlükəsizliyi əmsalıdır, f təbii rəqslərin tezliyidir.) və loqarifmik azalma dalğalanmaları. Son parametr sabitdir və qəbul edilir:
- polad karkaslı binalar üçün 0,3;
- dirəklər, laynerlər və s. üçün 0,15 kimi.
Simmetrik binalar üçün pulsasiya edən külək yükü düsturla hesablanır:
-
Wp=mQNY.
Burada Q dinamizm əmsalı, m konstruksiyanın z hündürlüyündə kütləsi, Y birinci formaya görə z səviyyəsində strukturun üfüqi titrəyişləridir. Bu düsturdakı N xüsusi əmsaldır, onu əvvəlcə strukturu r-yə bölmək, sərhədləri daxilində külək yükünün sabit olduğu bölmələrin sayını və xüsusi düsturlardan istifadə etməklə müəyyən etmək olar.
Daha bir yol
Külək yükünü bir az fərqli üsulla hesablaya bilərsiniz. Bu halda, əvvəlcə düsturdan istifadə edərək küləyin təzyiqini təyin etməlisiniz:
(Psf)=.00256V^2.
Burada V küləyin sürətidir (millə).
Sonra siz sürükləmə əmsalını hesablamalısınız. Bu bərabər olacaq:
- 1.2 - uzun şaquli strukturlar üçün;
- 0.8 - qısa şaquli xətlər üçün;
- 2.0 - uzun üfüqi strukturlar üçün;
- 1.4 - qısa olanlar üçün (məsələn, binanın fasadı).
Sonra, bina və ya tikiliyə külək yükü üçün ümumi düsturdan istifadə etməlisiniz:
F=APCd.
Burada A sahə sahəsi, P külək təzyiqi, Cd sürükləmə əmsalıdır.
Bir az daha mürəkkəb düsturdan da istifadə edə bilərsiniz:
F=APCdKzGh.
Tətbiq edildikdə, Kz b və küləyin həssaslığı Gh əlavə olaraq nəzərə alınır. Birinci z/33]^(2/7,ikinci - 65+60 / (h/33)^(1/7). Bu düsturlarda z yerdən strukturun ortasına qədər olan hündürlük, h sonuncunun ümumi hündürlüyüdür.
Ekspertlərin tövsiyələri
Külək yükünü hesablamaq üçün mühəndislər çox vaxt Open Office paketindən tanınmış MS Excel və OOo Calc proqramlarından istifadə etməyi məsləhət görürlər. Bu proqram təminatından istifadə proseduru, məsələn, belə ola bilər:
- Excel "Külək Enerjisi" cədvəlində aktiv edilib;
- küləyin sürəti D3 xanasında qeydə alınıb;
- vaxt D5-dədir;
- hava axını sahəsi - D6-da;
- hava sıxlığı və ya xüsusi çəkisi - D7-də;
- Külək turbininin səmərəliliyi - D8-də.
Bu proqram təminatından başqa girişlərlə istifadə etməyin başqa yolları var. Hər halda, bina və tikililərə, eləcə də onların ayrı-ayrı strukturlarına külək yükünü hesablamaq üçün MS Excel və OOo Calc proqramlarından istifadə etmək kifayət qədər rahatdır.
