Gjatë projektimit të ndërtesave dhe strukturave, llogaritja e ngarkesës së erës duhet të bëhet mjaft shpesh. Ky tregues llogaritet duke përdorur formula të veçanta. Është e rëndësishme të merret parasysh një ngarkesë e tillë, për shembull, gjatë hartimit të vizatimeve të sistemeve të çatisë, zgjedhjes së vendndodhjes dhe dizajnit të tabelave, etj.
standardet SNiP
Në fakt, vetë përkufizimi i këtij parametri jep SNiP 2.01. 07-85. Sipas këtij dokumenti, ngarkesa e erës duhet të konsiderohet si një agregat:
- presion që vepron në sipërfaqet e jashtme të strukturave të një strukture ose elementi;
- forca e fërkimit e drejtuar në mënyrë tangjenciale në sipërfaqen e strukturës, referuar zonës së projeksionit të saj vertikal ose horizontal;
- presion normal i aplikuar në sipërfaqen e brendshme të një ndërtese me mbështjellje të depërtueshme ndërtesash ose hapje të hapura.
Si të përcaktohet
Gjatë llogaritjes së ngarkesës së erës, merren parasysh dy parametra kryesorë:
- komponenti mesatar;
- pulsues.
Ngarkesa përcaktohet si shuma e këtyre dy parametrave.
Përbërësi mesatar: formula bazë
Nëse ngarkesa e erës nuk merret parasysh gjatë projektimit, kjo më pas do të ketë një ndikim jashtëzakonisht negativ në performancën e ndërtesës ose strukturës. Komponenti mesatar i tij llogaritet me formulën e mëposhtme:
W=Wok.
Këtu W është vlera e llogaritur e ngarkesës së erës në një lartësi z mbi sipërfaqen e tokës, Wo është vlera standarde e saj, k është koeficienti i ndryshimit të presionit me lartësinë. Të gjitha të dhënat fillestare nga kjo formulë përcaktohen nga tabelat.
Ndonjëherë parametri c përdoret gjithashtu në llogaritjet - koeficienti aerodinamik. Formula në këtë rast duket si kjo: W=Wokс.
Vlera normative
Për të zbuluar se cili është ky parametër, duhet të përdorni tabelën e rajoneve për ngarkesën e erës së Federatës Ruse. Janë vetëm tetë prej tyre. Tabela e ngarkesave të erës (varësia e vlerave të Wo nga një rajon i caktuar i Rusisë) është paraqitur më poshtë.
Për zonat pak të studiuara të vendit, si dhe për rajonet malore, ky parametër SNiP ju lejon të përcaktoni sipas stacioneve të motit të regjistruar zyrtarisht dhe bazuar në përvojën e funksionimit të ndërtesave dhe strukturave ekzistuese. Në këtë rast, përdoret një formulë e veçantë për të përcaktuar vlerën standarde të ngarkesës së erës. Duket kështu:
Wo=0,61 V2o.
Këtu V2o - shpejtësia e erës në metra për sekondë në një nivel prej 10 m, që korrespondon me një interval mesatar prej 10minuta dhe tejkalohet çdo 5 vjet.
Si përcaktohet koeficienti k?
Ekziston edhe një tabelë e veçantë për këtë parametër. Gjatë përcaktimit të tij, duhet të merret parasysh lloji i zonës ku supozohet ndërtimi i strukturës ose objektit. Janë tre prej tyre:
- Lloji "A" - zona të hapura të sheshta: brigjet e deteve, liqeneve dhe lumenjve, stepat, shkretëtirat, rajonet tundrës, stepat pyjore.
- Tipi "B" - terren i mbuluar me pengesa deri në 10 metra të larta: zona urbane, pyje, etj.
- Lloji "C" - zona urbane me ndërtesa mbi 25 m të larta.
Lloji i zonës së ndërtimit përcaktohet gjithashtu duke marrë parasysh kërkesat e SNiP. Kjo duhet të merret parasysh gjatë projektimit. Çdo ndërtesë konsiderohet të jetë e vendosur në një lokalitet të një lloji të caktuar nëse ky i fundit ndodhet në anën e erës së tij në një distancë prej 30 orë. Këtu h është lartësia e projektuar e strukturës deri në 60 m. Me një lartësi më të madhe ndërtimi, lloji i terrenit konsiderohet i sigurt nëse qëndron të paktën 2 km nga ana e erës.
Si të llogarisni ngarkesën e valëzimit
Sipas ngarkesës së erës SNiP, siç është përmendur tashmë, duhet të përcaktohet si shuma e standardit mesatar dhe pulsimit. Vlera e parametrit të fundit varet nga lloji i vetë strukturës dhe tiparet e dizajnit të tij. Në këtë drejtim, ata dallojnë:
- struktura me një frekuencë natyrore lëkundjeje që tejkalon vlerën kufi të vendosur (oxhaqe,kulla, direk, aparate të tipit kolone);
- strukturat ose elementet e konstruksionit të tyre, që janë një sistem me një shkallë lirie (korniza tërthore të ndërtesave industriale njëkatëshe, kulla uji etj.);
simetrike për sa i përket ndërtesës
Formula për lloje të ndryshme strukturash
Për tipin e parë të strukturave, gjatë përcaktimit të ngarkesës së erës pulsuese, përdoret formula:
Wp=WGV.
Këtu W është ngarkesa standarde e përcaktuar nga formula e paraqitur më sipër, G është koeficienti i pulsimit të presionit në lartësinë z, V është koeficienti i korrelacionit të pulsimit. Dy parametrat e fundit përcaktohen nga tabelat.
Për strukturat me një frekuencë lëkundjeje natyrore që tejkalon vlerën kufi të vendosur, përdoret formula e mëposhtme kur përcaktohet ngarkesa pulsuese e erës:
Wp=WQG.
Këtu Q është koeficienti dinamik i përcaktuar nga diagrami (i paraqitur më poshtë) në varësi të parametrit E, i llogaritur me formulën E=√RW/940f (R është faktori i sigurisë së ngarkesës, f është frekuenca e lëkundjeve natyrore) dhe luhatjet e zvogëlimit logaritmik. Parametri i fundit është konstant dhe pranohet për:
- për ndërtesat me kornizë çeliku si 0,3;
- për direk, astar, etj. si 0,15.
Për ndërtesat simetrike, ngarkesa pulsuese e erës llogaritet me formulën:
-
Wp=mQNY.
Këtu Q është koeficienti i dinamizmit, m është masa e strukturës në lartësinë z, Y është dridhjet horizontale të strukturës në nivelin z sipas formës së parë. N në këtë formulë është një koeficient i veçantë, i cili mund të përcaktohet duke e ndarë fillimisht strukturën në r, numrin e seksioneve brenda kufijve të të cilëve ngarkesa e erës është konstante dhe duke përdorur formula të veçanta.
Një rrugë më shumë
Mund të llogarisni ngarkesën e erës duke përdorur një metodë paksa të ndryshme. Në këtë rast, së pari duhet të përcaktoni presionin e erës duke përdorur formulën:
(Psf)=.00256V^2.
Këtu V është shpejtësia e erës (në mph).
Atëherë duhet të llogaritni koeficientin e tërheqjes. Do të jetë e barabartë me:
- 1.2 - për struktura të gjata vertikale;
- 0.8 - për linja të shkurtra vertikale;
- 2.0 - për struktura të gjata horizontale;
- 1.4 - për ato të shkurtra (për shembull, fasada e një ndërtese).
Më pas, duhet të përdorni formulën e përgjithshme për ngarkesën e erës në një ndërtesë ose strukturë:
F=APCd.
Këtu A është sipërfaqja, P është presioni i erës, Cd është koeficienti i tërheqjes.
Mund të përdorni gjithashtu një formulë pak më të komplikuar:
F=APCdKzGh.
Kur aplikohet, merren gjithashtu parasysh faktorët e ekspozimit Kz b dhe ndjeshmëria ndaj gustave Gh. E para llogaritet si z/33]^(2/7,e dyta - 65+60 / (h/33)^(1/7). Në këto formula, z është lartësia nga toka në mes të strukturës, h është lartësia totale e kësaj të fundit.
Rekomandime nga ekspertë
Për të llogaritur ngarkesën e erës, inxhinierët shpesh këshillojnë përdorimin e programeve të mirënjohura MS Excel dhe OOo Calc nga paketa Open Office. Procedura për përdorimin e këtij softueri, për shembull, mund të jetë:
- Excel është aktivizuar në fletën "Energjia e erës";
- shpejtësia e erës është regjistruar në qelizën D3;
- Kohaështë në D5;
- zona e rrjedhës së ajrit - në D6;
- dendësia e ajrit ose graviteti specifik - në D7;
- Efikasiteti i turbinës me erë - në D8.
Ka mënyra të tjera për të përdorur këtë softuer me hyrje të tjera. Në çdo rast, është mjaft i përshtatshëm për të përdorur MS Excel dhe OOo Calc për të llogaritur ngarkesën e erës në ndërtesa dhe struktura, si dhe strukturat e tyre individuale.
