Схема действия ветровой нагрузки и устойчивости высотного здания относительно его фундамента приведена ниже.
Нормативное давление ветра на высоте z:
wm = w0 * k *c
где w0 - нормативный напор ветра, кПа, принимаемый в зависимости от района строительства по карте ветровых районов по СНиП 2.01.07−85* «Нагрузки и воздействия» ;
к— коэффициент, учитывающий изменение ветровой нагрузки по высоте z ;
с = 1,4 — аэродинамический коэффициент (постоянное значение по СНиП 2.01.07−85* «Нагрузки и воздействия»).
wm = w0 * k *c = 0,38 * 1,71 * 1,4 = 0,909 кПа
Таблица 2 — Нормативный напор ветра w0, кПа (кгс/м 2)
|
Ветровые районы на территории СНГ*. | Ia. | I. | II. | III. | IV. | V. | VI. | VII. |
wo, кПа (кгс/м 2) | 0,17. | 0,23. | 0,10. | 0,18. | 0,48. | 0,60. | 0,71. | 0,85. |
(17). | (23). | (30). | (38). | (48). | (60). | (73). | (85). |
Таблица 3 — Коэффициент к
|
Высота z, м. | Коэффициент к для типовых местностей. |
А* | В* | С* |
<5. | 0,75. | 0,5. | 0,4. |
| 1,0. | 0,65. | 0,4. |
| 1,25. | 0,85. | 0,55. |
| 1,5. | 1,1. | 0,8. |
| 1,7. | 1,3. | 1,0. |
| 1,85. | 1,45. | 1,15. |
| 2,0. | 1,6. | 1,25. |
| 2,25. | 1,9. | 1,55. |
| 2,45. | 2,1. | 1,8. |
| 2,65. | 2,3. | 2,0. |
| 2,75. | 2,5. | 2,2. |
| 2,75. | 2,75. | 2,35. |
>480. | 2,75. | 2,75. | 2,75. |
Для определения коэффициента k применим метод интерполяции, т. к нам необходимо найти его для высоты 117,8 м (вычисляем для местности B*):
- 1) 150 — 100 = 50
- 2) 150 — 117,8 = 32,2
- 3) (32,2 /50) * 100% = 64,4%
- 4) 1,9 — 1,6 = 0,3
- 5) 0,3 * (64,4%/100%) = 0,19
- 6) 1,9 — 0,19 = 1,71 — применяем это значение для дальнейших вычислений.
Площадь боковой поверхности здания с подветренной стороны.
FЗД = НЗД * L,
где Нзд и L — высота и длина здания.
Fзд = 117,8 * 27 = 3180 м 2
Опрокидывающий момент.
Mопр = * FЗД * ,.
где z = НЗД
Mопр = * 3180,6 * 27/2 = 39 023,37 кН*м.
Плечо фундамента со стороны его ширины подошвы.
r = =
Удерживающий момент.
Муд. =
где = Gn, нормативный вес здания.
Муд. = 164 889 * 11,78 = 1 942 392,42 кН*м
Проверка обеспечения устойчивости высотного здания относительно его фундамента против действия ветровой нагрузки:
Проверка: 1 942 392,42/39 023,37 = 49; 49 1.3, условие выполняется.