Конструкции высотных зданий

которое мо}кет увеличиваться при повь11пении ли6о скорости ветра' либо площади поверхности сопротивления. боздеиствие ветра более чем на одну вертикальную поверхность зда\1ия мо)кет вь13вать деформации соору>кения в двух направле- ниях (рис. !'9, Ф. 1.г_тч{:::_,,ЁЁ ,ф'вление ветровой нагрузки мо)кно ра3ло)кить ":з:: составляющ"е, .'.'р''е оказь1вают давле- ние на две поверхности.

мере роста массь] во3духа' проходящей через постоянную площадь прострат{ства3а одно и то )ке время' при эт0м во3никаюттурбулент_ нь1е потоки воздуха (рис. 1.11). 3ффект Бентури, показанньтй на рис. 1.12, представляет собой одно из во3мох<нь1х проявлений турбулентнь1х ветровь]х воздейст вий' 1урбулентньтй поток во3никает' когда двих{ущийся поток воз_ духа преодолевает у3кое пространство т\,1Фкду двумя вь1сокими зда_

а)

б)

дл т

Ал ]- |1 ! .---.,

")

0впер

)н] 1

Рис.1.10. |1рогибьт от статической на. гру3ки (а), дина мические колеба ния (б) 1 _ средняя скорость: 2 _ скорость порь|вов ветра

Рис. |.9. Фдно. осцое перемеще. ние (а)' изги6 в двух направ. лениях (б)

7 ,_

А0 -т-

--^ !"'"6 в двух направлениях мох<ет приводить как к ному' так и к отрицательному в направлении ветра мо){(ет 6ь:ть йеньтпе при действии вето ""'Бй;;;;"ъфцтЁЁ"ъ',3,!##"".""тён:*Ё}11,."',,.,.- мещения при изгибе_в двух направлени"х. д'"йЁйй;;;Б" всегда является максимальным' если Ёетер направлен перпендикулярно поверхности здания. !гда возду]шнь'й ,о',к подходит к поверхности 3дания под углом' отличнь1м от 90', 3начительная часть ветрового воздействия' естественно' затухает. Фднако при ветровьтх нагрузках' вьтзь1вающих деформирование зда!1ия в АРух ''1зч*: перпендикулярньтх направлениях' возни_ кают дополнительные напря)кения сдвига и кручения в несущих конструкциях' которь1е не наблюдаются при перемещениях в одном на|1равлении. - {ав'пение ветра. А.авление ветра обусловлено двумя отмечен_ нь1ми факторами - средней с^оройь'о и скоростью порь1вов ветра (пульсацией скоростного напора). |1оскольку средние статические скорости при нимаются осредненнь]ми для оойь:,й{ !БЁ"йБ!, давле. ния так)ке 9Бо''91Ф1€{ средними и вь!3ьтвают статические прогибьт зда 31 Ф"' 1' 10). |!ульсация скоростного напора вь13ь1вает динамиче- ское воздействие и при водит к дополни тельнь1м перемещениям' кото_ рь1е могут достигать величин статических прогибов', ' д],' ]"в""х зда. ний это динамическое воздейст,""''йЁ. стать преобладающим фак тором нагрузки. ?акие динамические колебан'" "''Б'й.я баф_ тингом (вибрацией при порь]вах ветра). с'й;;;;!!Ё{у!}", "'.- никающие при порь|вах ветра' вьлзь:йают колебания .д'Ёй';_,р"'*у щественно в направлении' лараллельно -'йй ;';;{;:"?;;;; ;Ё;н, ;;;;# "1# ъж:.:??..,ъж " ,.. пятствие' так0е' как здани.е, он перемейается к его краям и создает поток воздуха повь1шенной скорости. €корост'ь ,.'р{- й',р'.тает по 24 воздейстБию на здание. |1еремещение соответствующих величин поло)китель_

ниями. €корость ветра в этом пространстве превь1шает скорость дающего потока. Б любом турбулентном потоке полох{ительное давление регист рируется в течение времени' пока во3дух соприкасается с ||0вё![:

8оз0ушный п0п0к с 8ьусокой ск0Р0спью

Рис. 1.11

Рис. \.\2

ностью 3Аания' 1(огда поверхность здания сильно вь1пуклая или ветровой поток очень бьтстрьтй, масса воздуха отходит от здания' со3давая при этом мертвь1е 3онь! отрицательного давления' Б этих зонах пони}кенг1ого давления во3никают вихри и 3ав}1хрения. |акие потоки показань| на рис. 1.13 для заветренной части здания. 8ьь ходящие угль1 на наветренной стороне значительно сних<ают воз действие ветра. Бихри представляют собой во3ду11]нь1е потоки вьтсокой скорости' которьте вь]3ь1вают круговь1е восходящие течения и всась1вающие струи вблизт4 вАания. 1(огда периодичность'вихрей вокруг здания прибли>кается к периодам его собственнь:х колебаний, возникают колебания соору)кения. |1оявляющиеся при этом дви)кения обьтч_ но перпендикуляр}{ьт направлению ветра (рис. 1.14).

25