Конструкции

Калькулятор скоростного напора ветра (ASCE 7)

Ветровой расчёт в США начинается со скоростного напора qz по ASCE 7. Введите базовую скорость ветра по картам ASCE 7 или по инструменту ASCE Hazard Tool, а также коэффициенты площадки. Только для предварительной оценки; проект должен выполнить лицензированный инженер (PE).

Скоростное давление qz  psf
Наружное давление на наветренную стену qz·G·Cp  psf

Формула

ASCE 7-16, ур. 26.10-1: qz = 0.00256 × Kz × Kzt × Kd × Ke × V² (psf, V в mph). В ASCE 7-22 коэффициент Kd выносится из qz в формулы давления, но итоговое произведение то же. Наружное давление на наветренную стену = qz × G × Cp, где G = 0.85 для жёстких зданий и Cp = 0.8. Внутреннее давление (GCpi), а также давления на подветренную стену и кровлю рассчитываются отдельно.

Пример расчёта

V = 115 mph, открытость C на высоте 15 ft (Kz = 0.85), ровный рельеф (Kzt = 1.0), Kd = 0.85, Ke = 1.0: qz = 0.00256 × 0.85 × 1.0 × 0.85 × 1.0 × 115² = 24.46 psf. Наружное давление на наветренную стену = 24.46 × 0.85 × 0.8 = 16.63 psf.

Допущения и ограничения

  • Kz = 0.85 соответствует категории воздействия C на высоте от 0 до 15 ft; категория воздействия B на высоте от 0 до 30 ft даёт 0.70 (ASCE 7, таблица 26.10-1).
  • V это расчетная базовая скорость ветра для уровня прочности, соответствующего категории риска здания.
  • Не объединяет внутреннее давление, отрицательное давление на подветренной стороне, подъём кровли или давления на элементы и облицовку.
  • Только для предварительной оценки. Любой конструктивный, фундаментный или связанный с безопасностью жизни элемент должен быть рассчитан и заверен лицензированным профессиональным инженером (PE).

Часто задаваемые вопросы

Где найти расчётную скорость ветра?

По картам ветровых нагрузок ASCE 7 для категории риска здания, проще всего через бесплатный ASCE Hazard Tool (ascehazardtool.org) или в местном строительном департаменте.

Что такое категории открытости B, C и D?

Категория B это городской и пригородный рельеф с плотно расположенными препятствиями, C это открытая местность с редкими препятствиями, а D это ровные незастроенные территории и водные поверхности в районах, подверженных ураганам, или на побережье. Воздействие меняет Kz.

Почему ветровое давление пропорционально квадрату скорости?

Скоростной напор (velocity pressure) это кинетическая энергия движущегося воздуха, ½ρV². Константа 0.00256 переводит плотность воздуха и mph в psf.

Источники

Другие калькуляторы