ij i j i j 2 4/3 ij
3f(1 + n )
m
где w - средняя составляющая давления ветра в i-й точке поверхности
i здания;
дзата(z ) - значение коэффициента пульсаций для высоты z_i, определяемое
i в соответствии со СНиП 2.01.07-85;
n = 1200 f/v_0 - приведенная частота;
f - частота в Гц;
v - средняя скорость ветра в м/с, на отм. 10 м, определяемая в
0 соответствии со СНиП 2.01.07-85;
Хи_ij = 0,0067(Дельта x_ij + Дельта z_ij) + 0,0167Дельта y_ij -
приведенное расстояние между точками i и j поверхности здания;
Дельта х_ij, Дельта у_ij, Дельта z_ij - расстояния в м между точками
i и j по вертикали, в направлении ветра и по горизонтали перпендикулярно
направлению ветра соответственно.
В этом случае значения Х(d) и а(d) определяются из динамического расчета здания с использованием программы для ЭВМ, в которой реализовано решение задачи о вынужденных колебаниях под действием нагрузки (2) с учетом вклада k собственных форм здания, взаимных корреляций между ними и пространственной корреляции пульсаций нагрузки в соответствии с (2).
Число k определяется из соотношения f_k < f_1 < f_k+1 (СНиП 2.01.07-85). В некоторых случаях (см. п. 5) помимо значений Х(d) должны быть вычислены R - коэффициенты взаимной корреляции для всех пар усилий, возникающих в элементах расчетной модели здания.
4. При выборе расчетной модели при статическом и динамическом расчетах здания необходимо учитывать те степени свободы и податливости его элементов, которые существенно влияют на результаты расчета. Для зданий башенного типа с симметрично расположенным жестким ядром или с равномерным в плане распределением жесткостей и масс в качестве расчетной модели допускается рассматривать консольный стержень с соответствующим образом подобранным по высоте распределением масс и жесткостей. Для зданий других типов может возникнуть необходимость в использовании более сложных расчетных моделей, вплоть до таких, в которых каждый конструктивный элемент здания (участок перекрытия, колонна или ригель каркаса, участок стены и т.п.) заменяется соответствующим ему элементом расчетной модели (участком изгибаемой плиты, стержнем, участком балки-стенки и т.п.).
Примечание. Для таких расчетных моделей целесообразно при статическом и динамическом расчетах использовать существующие пакеты конечно-элементных программ для ЭВМ, приспособленные для определения статической реакции и частот и форм собственных колебаний систем, состоящих из связанных между собой стержней, плит, оболочек, массивных упругих тел и т.п.
5. При действии ветра усилие X в рассматриваемом элементе расчетной модели может принимать любое значение в интервале
m d m d
[X - X , X + Х ], (3)
m
где X - среднее значение Х (п. 2 настоящего приложения);
d
X - максимальное отклонение X от среднего уровня Х(m (п. 3
настоящего приложения).
Возможные случаи проверки условия прочности рассматриваемого элемента:
а) условие прочности зависит только от усилия X. Тогда необходимо убедиться, что условие прочности выполняется для наиболее невыгодного значения X из интервала (3).
Для сжатого или растянутого элемента условие прочности имеет вид
Т <= X <= T , (4)
сж раст
где Т - предельное для данного элемента усилие сжатия;
сж
Т - то же, усилие растяжения.
раст
Для того чтобы выполнялось условие (4), необходимо убедиться в выполнении условий
m d m d
X - X >= Т , X + Х <= Т ; (5)
сж раст
б) условие прочности зависит от линейной комбинации усилий в рассматриваемом элементе расчетной модели. Проверка прочности в этом случае сводится к случаю а).
Пример 1: в качестве расчетной модели башенного здания рассматривается консольный стержень. В результате расчета на прочность получены средние значения X(m)_i и максимальные отклонения X(d)_i усилий Х_1, X_2, ..., Х_р на участке этого стержня, заменяющем отсек здания, которому принадлежит конструктивный элемент, подвергающийся растяжению-сжатию (например, связь в плоскости стены здания). Условие прочности рассматриваемой связи
Т <= N <= Т , (6)
сж раст
где
N - нормальная сила в связи.
Таким образом, нормальная сила может принимать любое значение в интервале [N(m) - N(d), N(m) + N(d)] и условие (6) эквивалентно условиям (5), если в них заменить X(m) на N(m) и X(d) на N(d).
В принятой расчетной модели нет возможности непосредственно
определить средние значения N(m) и максимальные отклонения N(d). Однако