Фото и видео

Новости (архив)


Контакты

contact@forca.ru

Содержание материала

Величина нормативной нагрузки давления ветра на конструкцию опоры определяется по формуле:
Pн=СхqSβ
(1-5), где Сх — аэродинамический коэффициент, определяемый по таблицам, приводимым в СНиП II-А.11 «Нагрузки и воздействия»; q — нормативный скоростной напор, Н/м2, определяемый по табл. 1-5 или по скорости ветра, установленной в результате наблюдений; S — площадь проекции конструкции или ее части по наружному обмеру на плоскость, перпендикулярную направлению ветра, м12; β — коэффициент, учитывающий динамическое воздействие порывов ветра [см. формулу (1-6)].
До последнего времени аэродинамический коэффициент определялся по СНиП II-А.11-62 «Нагрузки и воздействия», 1962 г. К моменту сдачи настоящей книги в печать была разработана новая редакция СНиП II-А.11, в которой способ определения аэродинамических коэффициентов был несколько изменен. Опыта проектирования с новыми значениями аэродинамических коэффициентов до сих пор нет. Поэтому в последующем изложении описывается применяемая в настоящее время методика расчета опор и фундаментов с определением ветровых нагрузок на конструкцию опоры по СНиП II-А.11-62.
Многолетние наблюдения метеостанций СССР позволили собрать данные о скоростях ветра и гололедообразованиях почти для всей территории СССР и составить соответствующие карты климатического районирования [67, 43].


Ветровая нагрузка на поверхность пропорциональна квадрату скорости ветра. При определении ветровых нагрузок в расчетах удобно принимать величину 10v2/16=q, Н/м2, называемую скоростным напором.
Значения максимальных скоростей ветра v, м/сек и нормативных скоростных напоров q, наблюдаемых в семи районах СССР на высоте до 15 м над поверхностью земли при повторяемости один раз в 5, 10 и 15 лет, даны в табл. 1-5.

Таблица 1-5
Нормативные скоростные напоры (q, Н/м2) и приближенные скорости ветра ( v , м/сек) для высоты до 15 м над поверхностью земли


Ветровой район СССР

При повторяемости

1 раз в 5 лет

1 раз в 10 лет

1 раз в 15 лет

q

v

q

v

q

v

I

270

21

400

25

550

30

II

350

24

400

25

550

30

III

450

27

500

29

550

30

IV

550

30

650

32

800

36

V

700

33

800

36

800

36

VI

850

37

1000

40

1000

40

VII

1000

40

1250

45

1250

45

Согласно ПУЭ при определении нормативных нагрузок следует принимать наиболее неблагоприятные сочетания климатических условий, наблюдаемые 1 раз в 5 лет для линий напряжением 3 кВ и ниже, 1 раз в 10 лет для линий 6—330 кВ и 1 раз в 15 лет для линий 500 кВ.
Для повторяемости 1 раз в 10 лет и 1 раз в 15 лет в табл. 1-5 даны унифицированные значения скоростных напоров и скоростей ветра.
Скорость ветра возрастает с увеличением высоты, что учитывается поправочными коэффициентами, приведенными в табл. 1-6. При определении ветровых нагрузок на конструкцию опор для отдельных зон высотой не более 15 м величину поправочных коэффициентов следует принимать постоянной, определяя эту величину по высоте средних точек соответствующих зон, отсчитываемой от отметки земли в месте установки опоры. При определении ветровых нагрузок на конструкции стальных опор отдельные зоны, как правило, принимают такими, чтобы они соответствовали секциям опор.
При сочетании ветра и гололеда нормативный скоростной напор принимается равным 0,25 его максимального нормативного значения. При этом в III, IV и особом гололедных районах величина нормативного скоростного напора при гололеде на высоте 0—15 м должна приниматься не менее 140 Н/м2, что соответствует скорости ветра 15 м/сек.

В монтажных режимах нормативный скоростной напор принимается равным 62,5 Н/м2, что соответствует скорости ветра 10 м/сек, так как выполнение монтажных работ при большей скорости ветра запрещается правилами техники безопасности. Нагрузки монтажного режима определяются при отсутствии гололеда. 
Указания по уточнению максимальных нормативных значений скоростных напоров в застроенной местности и в местах, защищенных от поперечных ветров, а также в местах, открытых для сильных ветров, приводятся в ПУЭ.

Рис. 1-8. График для определения коэффициента динамичности

  1. — для металлических опор;
  2. — для железобетонных опор .

Динамический коэффициент увеличения скоростного напора
(1-6)
где а — коэффициент, учитывающий наличие на опорах подвижной системы проводов и тросов, имеющей значительную массу; при расчете опор больших переходов, высотой более 40 м, коэффициент а принимается равным 1, а во всех остальных случаях 0,7; ξ — коэффициент динамичности, зависящий от периода собственных колебаний Т и от логарифмического декремента затухания колебаний сооружения, определяется по кривым на рис. 1-8; m — коэффициент пульсации скоростного напора, принимаемый по следующим данным:

Промежуточные значения m определяются линейной интерполяцией.
Период собственных колебаний опор вычисляется по приближенным методам и формулам [70]; имеются программы для вычисления этого периода на ЦВМ. Для нормальных стальных опор высотой до 40 м можно принимать следующие значения коэффициента β (без вычисления периода собственных колебаний): для одностоечных свободностоящих опор — 1,35; для опор на оттяжках—1,45; для свободностоящих портальных опор — 1,40.
Согласно СНиП ΙΙ-Α.11-62 для определения ветровой нагрузки на конструкцию опоры при направлении вeтpa по диагонали

четырехгранной опоры величина нагрузки вычисленная при направлении ветра перпендикулярно грани, умножается на коэффициент φ=1,1 для металлических опор из одиночных элементов и на φ=1,2 для опор из составных элементов. Для разложения в плоскости граней ствола квадратного сечения эту нагрузку следует умножить на cos 45°=0,707, что дает wx=wy=1,10-707 w┴=0,78w┴≈0,80w┴ в обеих гранях опоры.
В наиболее нагруженном поясе ствола усилия от ветровых нагрузок на две перпендикулярные грани складываются и суммарное усилие соответствует 1,6   
В практике проектирования для определения ветровой нагрузки на конструкции опор прямоугольного сечения иногда рекомендуется принимать wх=wу=0,8w┴ определяя значение w┴для грани большей поверхности. Очевидно, что такой нагрузки фактически не может быть и вышеприведенная рекомендация приводит к необоснованному увеличению нагрузок и утяжелению опор; нужно принимать реальные поверхности обеих граней.     .
Следует также отметить, что коэффициенты увеличения скоростного напора по высоте, нормированные ПУЭ и СНиП, а также значения аэродинамических коэффициентов по СНиП П-А.11-62 значительно превышают значения, принимаемые в зарубежной практике проектирования опор линий электропередачи.