کدکاو : پیوست شماره 6-4 : ضوابط تکمیلی برای محاسبه اثر باد بر سازه ها

پ-6-4-1 کلیات

در این پیوست، روش دینامیکی برای تخمین نیروی باد در سازه‌های نرم، اثرات گردباده های جانبی و ارتعاشات موضعی، مقدار نیروی بلا روی برخی اجزاء و سازه‌های غیر ساختمانی، کنترل تغییر شکل جانبی و ارتعاش ساختمان و مقادیر توصیه شده برای میرائی برخی ساختمانها و عناصر سازه‌ای بیان شده است.

پ-6-4-2 روش دینامیکی برای تخمین نیروی باد در سازه‌های بلند و نرم

در مواردیکه بر اساس مفاد بند 6-10-1-4 ، ساختمان با سازه مورد نظر شرایط لازم برای تحلیل استاتیکی را نداشته و استفاده از روش تجربی الزامی نباشد، باید از روابط این بخش برای محاسبه نیروی باد استفاده نمود.

در روش دینامیکی، مقادیر مورد استفاده C_e و C_g در روابط ۶-۱۰ -3الف و 6-۱۰-۳ب، از روابط این بخش محاسبه شده و ضرایب ( C_p, C_d و C_pi) همان مقادير تعریف شده در بخش ۶-۱۰ بوده و ضریب C_t بر مینای C_g محاسبه شده از این پیوست تعیین می شود.

پ 6-4-۲-۱ ضریب اثر تغییر سرعت

مقدار ضریب C_e در نواحی باز و پرتراکم از روابط زیر محاسبه می‌شود.

ناحیه ۱- نواحی باز

(پ-6-4-1)

$C_{e}=\left ( \frac{Z}{10} \right )^{0.28}$

حداقل ضریب $1/0 , C_{_{e}}$

و حداکثر آن 2/5 می‌باشد

ناحیه ۲- نواحی پرتراکم

(پ-6-4-2)

$C_{e}=0.5\left ( \frac{Z}{12.7} \right )^{0.28}$

حداقل ضریب $0/5 , C_{_{e}}$ حداکثر آن 2/5 می‌باشد.Z یا ارتفاع مبنا در بند 6-10-6-1 تعریف شده است

پ6-4-۲-۲ ضریب اثر تند باد C_e

ضریب اثر تند باد مطابق با تعریف بند 6-10-8 ، در روش دینامیکی از رابطه پ-6-۴-۳ محاسبه می‌شود.

(پ-6-4-3)

$C_{g}=1+g_{_{p}}\left ( \frac{\sigma }{\mu} \right )$

در این رابطه μ متوسط اثر بارگذاری باد، σ انحراف معیار آن و g_p ضریب بیشینه آماری در بارگذاری باد است که با استفاده از روابط و نمودارهای این پیوست محاسبه می‌شوند.

مقدار $\frac{\sigma }{\mu }$ از رابطه پ-۶-۴-۴ به دست میاید:

(پ-6-4-4)

$\frac{\sigma }{\mu }=\sqrt{\frac{K}{C_{eH}}\left ( B+\frac{SF}{\beta } \right )}$

در این رابطه :

K: ضریب اصلاح ناهمواری زمین است که در نواحی باز معادل 0/08 و در نواحی پرتراکم 0/1 اختیار می‌شود.

C_eH : ضریب تغییر سرعت در بالاترین نقطه ساختمان (Z=H) که از رابطه پ-۶-۴-۱ یا پ-۶-۴-۲ محاسبه می‌شود.

B : ضريب آشفتگی محیط ساختمان است که از دیاگرام شکل پ-۶-۴-۱ بدست میاید.

در این شکل H ارتفاع كل ساختمان و W عرض مؤثر رو به باد ساختمان (رابطه ۶-۱۰-۱-د) است.

S: ضریب کاهش اندازه است که از شکل پ-۶-۴-۲ بدست میاید. این ضريب تابعی از نسبت $\frac{W}{H}$ و فرکانس کاهش یافتۀ $\frac{f_{n}H}{V_{H}}$ است.

f_n : کوچک‌ترین فرکانس طبیعی ساختمان در امتداد اثر باد و V_H سرعت باد در بالاترین نقطه ساختمان (Z=H) می‌باشد که از رابطه پ-۶-۴-۵ و با منظور نمودن ضریب اهمیت ساختمان بدست میاید.

(پ-6-4-5)

$V_{H}=V\sqrt{C_{eH}\times I_{W}}$

در رابطه پ-۶-۴-۵، V، سرعت متوسط ساعتی باد تعریف شده در بند ۶-۱۰-۲، می‌باشد.

F : ضریب ” نسبت انرژی تند باد ” در فرکانس اصلی نوسان سازه است که بر حسب پارامتر f_n/V_H با استفاده از نمودار شکل پ-۶-۴-۳ بدست میاید.

β: نسبت میرایی بحرانی ساختمان با سازه است که از مجموع میرایی‌های ذاتی سازه، میرایی آیرودینامیک و میرایی ناشی از میراگرهای احتمالی نصب شده در ساختمان با سازه بدست میاید.

مقدار β برای ساختمانها و سازه‌های خاص بوسیله انجام آزمایش به دست می‌آید. در ساختمانها و سازه‌های معمولی، می‌توان از مقادیر β در جدول پ -۶-۴-۱ استفاده نمود.

g_p ضریب بیشینه آماری بار است . این ضريب تابعی از نرخ متوسط نوسان ν (رابطه پ-۶-۴-۶) بوده و از شکل پ-۶-۴-۴ استخراج می‌شود.

(پ-6-4-6)

$v=f_{n}\sqrt{\frac{SF}{SF+\beta B}}$

شکل پ-6-4-۱ ضریب آشفتگی محیط ساختمان (B)

شکل پ-6-4-۲ ضریب کاهش اندازه (S)

شکل پ -6-4-3 نسبت انرژی تندباد (F)

شکل پ-6-4-4 ضریب بیشینه آماری بار (gp)

جدول پ-6-4-۱ **نسبت میرائی بحرانی سازه‌ها و اجزاء ساختمانی**
نوع سازه یا ساختمان		نسبت میرایی سازه
ساختمان‌های بتن مسلح		0/030
ساختمان‌های اسکلت فولادی		0/020
ساختمان‌های ترکیبی بتن و فولاد		0/025
دودکش‌ها و برجهای بتن مسلح		0/005
دودکش فولادی جوش شده بدون عایق حرارتی خارجی و بدون روکش داخلی		0/002
دودکش فولادی جوش شده با عایق حرارتی خارجی بدون دودکش داخلی		0/003
دودکش فولادی باعایق حرارتی خارجی و یک لایه روکش داخلي (الف)	h/b<18	0/003
	$20<=h/b<24$	0/006
	h/b>=26	0/002
دودکش فولادی باعایق حرارتی خارجی و دو یا بیشتر از دو لایه روکش داخلی	h/b<18	0/003
	$20<=h/b<24$	0/006
	h/b>=26	0/004
دودکش فولادی با لایه آجرنسوز داخلی		0/011
دودکش فولادی با اندودپاششی سیمانی داخلی		0/005
دودکش زوجی، بدون روکش		0/002
دودکش دورگیر شده فولادی بدون روکش		0/006
برجهای شبکه‌ای فولادی	با اتصالات جوش شده	0/003
	با اتصالات پیچ مقاومت بالا	0/005
	با اتصالات پیچ‌های معمولی	0/008

الف- برای مقادير h/b مابین اعداد داده شده می‌توان میانگیری کرد

پ-6-4-3 کنترل تغییر مکان جانبی

به منظور جلوگیری از آسیب دیدن اجزاء غیر سازه‌ای در ساختمانهای بلند، حداکثر تغییر مکان جانبی نسبی ساختمانها در ترکیب بارگذاری و بند ۶-۲-۵-۲، باید به 0/0020 ارتفاع هر طبقه محدود شود. در این ترکیب بار، W_ser، بار باد سطح بهره برداری است که بر مبنای دوره بازگشت ده ساله باد در منطقه محاسبه می‌شود. برای تعیین این سرعت می‌توان از 0/80 سرعت مبنای باد ( بند ۶-۱۰-۲ ) استفاده نمود.

چنانچه اجزاء پوششی یا نما، با تغییر مکان کمتری آسیب ببینند، محدودیت این اجزاء جایگزین عدد فوق خواهد شد.

پ-6-4-4 کنترل ارتعاش ساختمان

در ساختمانهای بلند و نرم، تحت اثر تغییرات سرعت باد، ارتعاش ساختمان توسط ساکنان آن حس می‌شود. آستانه این احساس در ساختمانهای مسکونی با ساختمانهای اداری تفاوت دارد.

ارتعاش ساختمان الزاماً در همان جهت تأثیر باد اتفاق نمی‌افتد و ممکن است ساختمان در راستایی عمود بر راستای تأثیر باد ارتعاش کند.

برای ساختمانهای با کاربری مسکونی مقدار شتاب قابل حس توسط افراد 0/005 شتاب ثقل و در ساختمانهای با کاربری اداری 0/015 شتاب ثقل می‌باشد.

باد مورد نظر در این مطالعات، بارباد سطح بهره برداری (W_ser) است که بر مبنای دوره بازگشت ده ساله باد در منطقه محاسبه می‌شود. برای تعیین این سرعت می‌توان از 0/80 سرعت مبنای باد ( بند ۶-۱۰-۲) استفاده نمود.

چنانچه بین طول و عرض مفید ساختمان رابطه $\frac{\sum Wd}{H}<0/333$ برقرار باشد، احتمال ارتعاش جانبی از ارتعاش در جهت باد بیشتر است.

در این رابطه، H ارتفاع ساختمان (از تراز زمین)، 4 طول مؤثر ساختمان (در جهت باد) و w عرض مؤثر ساختمان (عمود بر جریان باد) است. طول و عرض مؤثر متناسب از رابطه ۶-۱۰-۱ محاسبه می‌شود.

شتاب حاصل از تغییرات سرعت باد در جهت عرضی ساختمان (عمود بر جهت وزش باد ) از رابطه تقریبی (پ-۶-۴-۷) به دست میاید.

(پ-6-4-7)

$a_{w}=f_{nw}^{2}.g_{p}\sqrt{wd}\left ( \frac{a_{r}}{\rho _{Bg\sqrt{\beta _{w}}}} \right )$

برای محاسبه شتاب حاصل از تغییرات سرعت باد در جهت طولی ساختمان (هم جهت با وزش باد) باید از رابطه زیر استفاده نمود.

(پ-6-4-8)

$a_{d}=4\pi ^{2}f_{nd}^{2}g_{p}\sqrt{\frac{K.S.F}{C_{eH}\beta _{d}}}\frac{\Delta}{C_{g}}$

در روابط فوق :

w: عرض مؤثر ساختمان (جهت عمود بر وزش بادd: طول مؤثر ساختمان (جهت وزش باد)

a_w : حداکثر شتاب محتمل ایجاد شده در جهت عرض ساختمان (عمود بر جهت وزش باد)

a_d : حداکثر شتاب مشتمل ایجاد شده در جهت طول ساختمان (هم جهت با باد)

a_r : برابر $78.5\times 10^{-3}\left [ V_{H}/\left ( f_{nw\sqrt{wd}} \right ) \right ]^{3.3}$ برحسب (N/m³)

ρ_B: متوسط جرم مخصوص ساختمان (Kg/m³)

β_w: نسبت میرایی بحرانی در جهت عرض ساختمان

β_d : نسبت میرایی بحرانی در جهت طول ساختمان

f_nw : فرکانس‌های اصلی ساختمان در جهت عرض (هرتز)

f_nd : فرکانس‌های اصلی ساختمان در جهت طول (هرتز)

Δ: حداکثر تغيير مكان بالاترین نقطه ساختمان در جهت وزش باد تحت اثر بارباد سطح بهره برداری به متر

g: شتاب ثقل 9/81m/s²

متغیرهای C_eh, F, S, K, g_p و C_g و V_H در بندهای قبل تعریف شده است.

شتاب‌های محاسبه شده از روابط فوق نباید از ۱٪ شتاب ثقل در ساختمانهای مسکونی و ۳٪ شتاب ثقل در ساختمانهای اداری تجاوز کند.

پ-6-4-5 جداشدن گردباده (vortex shedding)

پدیده جداشدن گردباده ها معمولاً در سازه‌های استوانه‌ای لاغر (دودکش‌ها – برج‌ها) و برخی ساختمانهای بلند با بدنه صاف و در جریانهای آرام (عدد رینولدز پایین) اتفاق می افتد.

در این پدیده، سازه به دلیل جداشدن گردباده های متناوب در جهت عمود بر جریان باد نوسان نموده و چنانچه فرکانس جداشدن گردباده مساوی فرکانس طبیعی سازه و یا جزئی از اجزاء سازه در جهت عمود بر جریان باد شود، پدیده تشدید و ایجاد خستگی در اعضاء سازه اتفاق خواهد افتاد.

سرعت بحرانی باد برای ایجاد جداشدن گردباده از رابطه (پ-۶-۴-۹) به دست میاید.

(پ-6-4-9)

$V_{HC}=\frac{f_{ni}W}{S}$

در این رابطه W عرض مؤثر سازه یا ساختمان در جهت وزش باد و در ارتفاع مورد نظر (از رابطه ۶-۱۰-۱-د)، f_ni فرکانس طبیعی سازه در مد موردنظر، در جهت عمود بر جریان باد و S، عدد استروهال است.

مقدار S برای سازه‌های با پلان دایره (دودکش‌ها – برج‌ها – ساختمان‌های مدور ) حدود 0/18 است. برای پالانهای مربع مستطیل، میزان S متناسب با نسبت طول و عرض پلان است و می‌توان آنرا حدود 0/13 اختيار نمود.

چنانچه سرعت بحرانی باداز 1/25 برابر سرعت متوسط سانتی باد در ارتفاع مورد نظر ساختمان تجاوز نماید (V_HC>1/25V_m)، اثرات جداشدن گردباده قابل صرفنظر کردن است. ( $V_{m}=V\sqrt{C_{e}}$ )

پ-6-4-6 سایر پدیده‌های ارتعاشی

با توجه به شکل و مشخصات دینامیکی اجزاء سازه‌ای در معرض باد و اثرات سرعت متناوب باد در ارتفاع و در زمان، پدیده‌هایی از قبیل رقصانی(galloping ) درکابلهای برق و تیغه نیشی هاو پروفیل‌های I، بال بال زدن( fluttering ) و واگرایی (divergence) درقطعات باریک، نازک و معلق در هوا ( پل‌های معلق، تابلوهای سلامت، تیغه‌های طره افقی) و در کابلهای برق مشاهده می‌شوند. با استفاده از منابع فنی معتبر و با انجام آزمایش در تونل باد می‌توان اثرات این پدیده‌ها را روی اجزاء گفته شده تعیین کرد.

پ-6-4-۷ نیروی باد روی سازه‌ها و اجزاء سازه‌ای خاص

برای برخی ساختمانها و اجزاء سازه‌ای به شرح زیر، نیروها با فشارهای خارجی و داخلی وارد بر آنها ، طبق شکلهای (پ-6-4-5) تا (پ-۶-۴-۱۵) این پیوست داده شده است. برای محاسبه این نیروها، ضريب C_e از روابط پ-۶-۴-۱ یا پ-6-4-2 این پیوست یا روابط ۶-۱۰-۵ یا ۶-۱۰-۶ بند ۶-۱۰-۴ این مبحث و ضریب C_g از رابطه پ-۶-۴-۳ این پیوست یا بند 6-10-8-1 این مبحث به دست میاید.

الف- دیوارها – صفحات خودایستا و تابلوهای اعلانات (شکل پ-۶-۴-۵)

ب- ساختمان‌ها و مخازن کروی (شکل پ-۶-۴-۶)

پ- دودکش‌ها – تانک‌ها و ساختمانهای استوانه‌ای (شکل پ-۶-۴-۷)

ت- لوله‌ها – کابل‌ها (شکل پ-۶-۴-۸)

ث- اعضاء سازه‌ای تکی یا ترکیبی (شکل پ-۶-۴-۹)

ج- خرپاهای صفحه‌ای ساخته شده با مقاطع تیزگوشه (شکل پ-۶-۴-۱۰)

چ- تأثیر سطوح مانع بر فشار وارد بر ساختمان (شکل پ-۶-۴-۱۱)

ح- پلهای خرپایی و تیر ورقی (شکل پ-۶-۴-۱۲)

خ- خرپاهای سه بعدی و پایه‌های انتقال نیرو (فضاکار) (شکل پ-۶-۴-۱۳)

د- سایبان‌های شیبدار (شکل پ-۶-۴-۱۴ و پ-۶-۴-۱۵)

ضریب نیروی C_f برای دیوار و تابلو روی سطح زمین
1	10	$\infty$ → 10 (تکیه گاه انتهایی)	l/h
1/15	1/3	2/0	C_f

ضریب نیروی C_f برای دیوار و تابلو روی سطح زمین
1	10	$\infty$ → 10 (تکیه گاه انتهایی)	l/h
1/1	1/2	1/3	C_f

ترکیب نیروی عمودی و نیروی مماسی روی دیوارها و تابلوها
ضریب نیروی مماسی C_t	ضریب نیروی عمودی C_n	حالت
0/2	1/0	1
0/3	0/6	2

F_n= C_fC_nqC_gC_ehl_w مقدار نیروی عمودی (برواحدطول)

F_t= C_fC_tqC_gC_ehl_w مقدار نیروی مماس (برواحدطول)

شکل پ-6-4-5 دیوارها – صفحات خود ایستا و تابلو اعلانات

کل نیروی وارد بر مخزن کروی F = I_w.C_f.q.C_g.C_e.A
C_f ضریب نیرو بوده و معادل 0/2 است. $A=\frac{\pi d^{2}}{4}$

در صورت نیاز به محاسبه مقادیر فشار داخلی و خارجی وارد بر جداره مخزن از روابط زیر استفاده می‌شود.
فشار داخلی مخزن : P_iو فشار خارجی : P_e : P_e = C_p.q.C_g.C_eفشار وارد بر جدار ΔP = P_i-P_eC_p: ضریب فشار خارجی

180°	165°	150°	135°	120°	105°	90°	75°	60°	45°	30°	15°	0°	=α
0/4+	0/3+	0/1+	0/2-	0/6-	1/0-	1/2-	1/1-	0/7-	0/1-	0/5+	0/9+	1/0+	C_P

یادداشت ۱ – ضرایب و روابط فوق برای زبری کم سطح کره و نسبت $d\sqrt{qC_{e}}>0/8$ میباشند.

یادداشت ۲ – ضریب C_p برای زوایای مختلف نقطه روی جداره نسبت به جهت وزش باد می‌باشند.

شکل پ6-4-6 مقدار نیرو و فشار وارد بر مخازن کروی و کره‌ها

کل نیروی وارد بر سازه F = I_w.C_f.q.C_g.C_e. Aسطح بادخور: A=d.h

C_f : ضریب نیرو

h/dلاغری=	1	7	25
شکل مقطع و زبری جداره	C_f	C_f	C_f
زبری کم (فلز-چوب-بتن)	0/5	0/6	0/7
زبری متوسط (تیغه به ارتفاع $2%d$ )	0/7	0/8	0/9
زبری زیاد(تیغه به ارتفاع $8%d$ )	0/8	1/0	1/2
دودکش شش یا هشت ضلعی (لبه تیز)	1/0	1/2	1/4

در صورت نیاز به محاسبه مقادیر فشار داخلی و خارجی وارد بر جداره از روابط زیر استفاده می‌شود:

فشار خارجی P_e = C_p.q.C_g.C_e

فشار داخلی P_i = C_pi.q.C_g.C_e

( ضریب فشار داخلی در دودکشهای خاموش C_pi=-0/8 و در دودکش‌های حین کار C_pi=+0/1 می‌باشد)

فشار وارد بر جداره ΔP=p_i-p_e

C_p : ضریب فشار خارجی

180°	165°	150°	135°	120°	105°	90°	75°	60°	45°	30°	15°	0°	=α	h/d
0/6-	0/6-	0/6-	0/7-	0/9-	1/9-	2/6-	2/5-	1/9-	0/9-	0/1+	0/8+	1/0+	C_P	25
0/5-	0/5-	0/5-	0/6-	0/8-	1/7-	2/2-	1/6-	1/7-	0/8-	0/1+	0/8+	1/0+	C_P	7
0/4-	0/4-	0/4-	0/5-	0/7-	1/2-	1/7-	1/6-	1/2-	0/7-	0/1+	0/8+	1/0+	C_P	1

یادداشت ۱ – ضرایب و روابط فوق برای زبری کم سطح دودکش و نسبت $d\sqrt{qC_{e}}>0/167$ ارائه شده اند.

یادداشت ۲ – ضریب C_p برای زوایای مختلف نقطه روی جداره نسبت به جهت وزش باد ارائه شده است.

شکل پ6-4-۷ دودکش‌ها – تانک‌ها و ساختمانهای استوانه‌ای

سطح بادگیر A=d×l

کل نیروی وارد بر عضو F=C_f.q.C_g.C_e.A.l_w

مشخصات عضو (نسبت طول به قطر عضو بیش از ۱۰۰ می‌باشد)	$d\sqrt{qC_{e}}$
مشخصات عضو (نسبت طول به قطر عضو بیش از ۱۰۰ می‌باشد)	0/167<	0/167>
لوله ، میلگرد یا کابل صاف	0/5	1/2
لوله، میلگرد یا کابل نازک با زبری متوسط	0/7	1/2
دسته کابل نازک	0/9	1/2
دسته کابل ضخیم	1/1	1/3

ضریب نیرو : C_f

شکل پ -۶-۴-۸ فشار روی لوله‌ها- کابل‌ها

نیروی عمود بر عضو F_n=K.C_n∞.q.C_g.C_e.A.l_W

نیروی مماس بر عضو F_t=K.C_t∞.q.C_g.C_e.A.l_W

ضریب کاهش نیروK برای اعضا با طول محدود

	100	50	35	20	10	5	L/h_α
1/0	0/95	0/90	0/85	0/75	0/65	0/60	K

یادداشت ۱ – L طول عضو و A ، سطح بادگیر (h.L) و h_α عرض بادگیر عضو در جهت عمود بر باد است.

یادداشت ۲ –_∞Cn و _∞C_t ضریب فشار برای اعضا با طول بسیار زیاد است. (L/h>100)

یادداشت ۳ – زاویه α، زاویه وزش باد با محور افقی عضو است.

شکل پ-6-4-9 اعضاء سازه‌ای تکی یا ترکیبی

کل نیروی وارد بر خرپا : F_n=K.C_n∞.q.C_g.C_e.A_s.l_W

كل مساحت بادگیر خرپا= A_s

سطح اسمی نمای خرپا A = h_t ×L

ضریب بادگیر خرپا= A_s/A

(برای خرپایی با طول بسیار زیاد) ضریب نیرو : _∞Cn
1/0	0/95	0/8 تا 0/3	0/2	0/15	0/1	0	As/A
2/0	1/8	1/6	1/7	1/8	1/9	2/0	∞Cn

ضریب کاهش فشار برای خرپاهای با طول محدود : K
1/0	0/95	0/9	0/5	0/25	As/A L/ht
0/60	0/77	0/87	0/91	0/56	5
0/75	0/89	0/94	0/97	0/98	20
0/90	0/95	0/97	0/98	0/99	50
1/0	1/0	1/0	1/0	1/0	∞

شکل پ6-4-۱۰ خرپاهای صفحه‌ای ساخته شده با پروفیل‌های تیز گوش

ضریب کاهش نیرو بر سطح محافظت شده: K_x
1/0	0/8	0/6	0/5	0/4	0/3	0/2	0/1	A_s/A x/h
0	0	0	0/19	0/38	0/56	0/75	0/93	0/5
0/15	0/15	0/15	0/32	0/48	0/65	0/81	0/99	1
0/30	0/30	0/30	0/44	0/59	0/73	0/87	1/00	2
0/40	0/40	0/40	0/52	0/65	0/78	0/90	1/00	4
0/50	0/50	0/50	0/61	0/72	0/83	0/93	1/00	6

شکل-پ-6-4-11 تاثیر سطوح مانع فشار ساختمان

نیروی وارد بر سطح رو به باد F_I=KC_n∞.q.C_g.C_e.A_s.l_W

نیروی وارد بر سطح مقابل F_II=KC_n∞.k_xq.C_g.C_e.A_s.l_W

نیروی مماسی روی سطح عرشه F_h=1.0.q.C_g.C_e.L_B.l_W

نیروی عمودی وارد بر سطح عرشه F_vert=0.6.q.C_g.C_e.b.L_B.l_W

طول پل= L_B

مقادیر K, $C_{n\infty }$ , A_s, K_x از اشکال پ-۶-۴-۱۰ و پ-۶-۴-۱۱ به دست می‌آیند.

شکل پ -6-4-۱۲ پلهای خرپایی و تیر ورقی ( بجز پل راه و راه آهن)

نیرو روی اعضاء سمت باد $F_{m1}=K.C_{\infty \beta }.q.C_{g}.C_{e}.A_{m} cos \beta .l_{w}$ نیرو روی اعضا سمت مقابل (پوشانده شده با اعضاء سمت باد) $F_{m1}=K.C_{\infty \beta }.q.C_{g}.C_{e}.A_{m} cos \beta .l_{w}$

سطح بادگیر= h.L یا A_m=d.L

ضریب بادگیری کل خرپا= A_s/A≤0.3

کل سطح بادگیر خرپا = A_s

پهنای عضو بادگیر= h یا d طول عضو= L

زاویه وزش باد با امتداد عمود بر محور عضو= β

ضریب تابع نسبتهای x/b و K_x=A_s/A

کل نیروی وارد بر سازه F_m=F_m1+F_m2

ضریب $C_{\infty \beta }$ برای اعضاء تیز گوشه از روابط $K_{\beta }.C_{t\infty }$ و $C_{\infty \beta }=K_{\beta }.C_{n\infty }$ محاسبه می‌شود.

ضرایب , K_β, K, k_x (1) و $C_{\infty \beta }$

لوله‌ها با سطوح نسبتاً صاف

$0/167d\sqrt{qC_{e}}$

لوله با سطوح زبر

$0/167d\sqrt{qC_{e}}$

پروفیل‌های تیز گوشهβ

K_x	K		K_x	K		K_x	K
0/95	0/9 برای L/d=25	0/60	(3)	(2)	1/20	(3)	(2)	1/00	0°
		0/58			1/16			0/98	15°
		0/53			1/04			0/93	30°
		0/42			0/85			0/88	45°
		0/28			0/60			0/80	60°

1) برای $C_{n\infty }$ و $C_{t\infty }$ به شکل پ ۶-۴-۹ مراجعه شود

2) برای K به شکل ۶-۴-۹ مراجعه شود

3) برای k_x به شکل پ-۶-۴-۱۱ مراجعه شود

شکل پ-6-4-۱۳ خرپاهای سه بعدی

F = I_W.q.C_e.C_t.C_g.C_f.C_d.A_r كل نیروی وارد بر سازه اصلی
P = I_W.q.C_e.C_t.C_g.C_p,net.C_d فشار و مکش وارد بر اجزاء پوشش

ناحیه C	ناحیه B	ناحیه A	Cf	Φ ⁽³⁾	⁽²⁾بارگذاری	α
1/1+	1/8+	0/5+	0/2+	Φ	I	0°
1/4-	1.3-	0/6-	0/5-	Φ=0	II
2/2-	1/8-	1/5-	1/3-	Φ=1	II
1/3+	2/1+	0/8+	0/4+	Φ	I	5°
1/8-	1/7-	1/1-	0/7-	Φ=0	II
2/5-	2/2-	1/6-	1/4-	Φ=1	II
1/6+	2/4+	1/2+	0/5+	Φ	I	10°
2/1-	2/0-	1/5-	0/9-	Φ=0	II
2/7-	2/6-	2/1-	1/4-	Φ=1	II
1/8+	2/7+	1/4+	0/7+	Φ	I	15°
2/5-	2/4-	1/8-	1/1-	Φ=0	II
3/0-	2/9-	1/6-	1/4-	Φ=1	II
2/1+	2/9+	1/7+	0/8+	Φ	I	20°
2/9-	2/8-	2/2-	1/3-	Φ=0	II
3/0-	2/9-	1/6-	1/4-	Φ=1	II
2/3+	3/1+	2/0+	0/1+	Φ	I	25°
3/2-	3/2-	2/6-	1/6-	Φ=0	II
2/8-	2/5-	1/5-	1/4-	Φ=1	II
2/4+	3/2+	2/2+	1/2+	Φ	I	30°
3/6-	3/8-	3/0-	1/8-	Φ=0	II
2/7-	2/2-	1/5-	1/4-	Φ=1	II

شکل پ 6-۱۰-۱4 سایه بانهای یک شیب

1- در صورتیکه جهت باد از سمت ارتفاع کمتر سایه بان اثر کند، نقطه اثر نیروی باد (F) به فاصله ۴/d از انتهای پایین شیب انتقال می‌یابد.۲- سازه باربر اصلی و اجزاء پوشش باید برای هر یک از حالات جداگانه I و II بارگذاری و طراحی شوند.

3- Φ ضریب انسداد مسیر باد در فضای زیر سرپوشیده می‌باشد. در صورت عدم وجود مانع Φ=0 و چنانچه موانع به طور کامل مسیر باد را مسدود کنند Φ=1 خواهد بود.

F = I_W.q.C_e.C_t.C_g.C_f.C_d.A_r كل نیروی وارد بر سازه اصلی

P = I_W.q.C_e.C_t.C_g.C_p,net.C_d فشار و مکش وارد بر اجزاء پوشش

ناحیه D	ناحیه C	ناحیه B	ناحیه A	C_f	Φ ⁽³⁾	⁽²⁾بارگذاری	α
1/7+	0/6+	1/6+	0/8+	0/7+	Φ	I	20°-
0/6-	1/6-	1/3-	0.9-	0/7-	Φ=0	II
0/6-	2/4-	2/4-	1/5-	1/3-	Φ=1	II
1/4+	0/7+	1/5+	0/6+	0/5+	Φ	I	15°-
0/6-	1/6-	1/3-	0/8-	0/6-	Φ=0	II
0/6-	2/6-	2/7-	1/6-	1/4-	Φ=1	II
1/1+	0/8+	1/4+	0/6+	0/4+	Φ	I	10°-
0/6-	1/5-	1/3-	0/8-	0/6-	Φ=0	II
0/6-	2/6-	2/7-	1/6-	1/4-	Φ=1	II
0/8+	0/8+	1/5+	0/5+	0/3+	Φ	I	5°-
0/6-	1/6-	1/3-	0/7-	0/5-	Φ=0	II
0/6-	2/4-	2/4-	1/5-	1/3-	Φ=1	II
0/4+	1/3+	1/8+	0/6+	0/3+	Φ	I	5°+
1/1-	1/4-	1/4-	0/6-	0/6-	Φ=0	II
1/5-	1/8-	2/0-	1/3-	1/3-	Φ=1	II
0/4+	1/4+	1/8+	0/7+	0/4+	Φ	I	10°+
1/4-	1/4-	1/5-	0/7-	0/7-	Φ=0	II
1/8-	1/8-	2/0-	1/3-	1/3-	Φ=1	II
0/4+	1/4+	1/9+	0/9+	0/4+	Φ	I	15°
1/8-	1/4-	1/7-	0/9-	0/8-	Φ=0	II
2/1-	1/6-	2/2-	1/3-	1/3-	Φ=1	II
0/4+	1/5+	1/9+	1/1+	0/6+	Φ	I	20°+
2/0-	1/4-	1/8-	1/2-	0/9-	Φ=0	II
2/1-	1/6-	2/2-	1/4-	1/3-	Φ=1	II
0/5+	1/6+	1.9+	1/2+	0/7+	Φ	I	25°+
2/0-	1/4-	1/9-	1/4-	1/0-	Φ=0	II
2/0-	1/5-	2/0-	1/4-	1/3-	Φ=1	II
0/7+	1/6+	1/9+	1/3+	0/9+	Φ	I	30°+
2/0-	1/4-	1/9-	1/4-	1/0-	Φ=0	II
2/0-	1/4-	1/8-	1/4-	1/3-	Φ=1	II

1- سازه سایه بانهای دوطرفه باید برای دو حالت الف- تأثیر نیروی F روی هر دو باله‌ی سایه بان و ب- تأثیر نیروی F فقط روی یک باله سایه بان کنترل شود.

۲- سازه باربر اصلی و اجزاء پوشش باید برای هر یک از حالات جداگانه I و II بارگذاری و طراحی شوند.

3- Φ ضریب انسداد مسیر باد در فضای زیر سر سایه بان می‌باشد. در صورت عدم وجود مانع Φ=0 و چنانچه موانع به طور کامل مسیر باد را مسدود کنند Φ=1 خواهد بود.

شکل پ 6-۱۰-۱5 سایه بانهای دو شیبه

پیوست شماره 6-4 : ضوابط تکمیلی برای محاسبه اثر باد بر سازه ها

پ-6-4-1 کلیات

پ-6-4-2 روش دینامیکی برای تخمین نیروی باد در سازه‌های بلند و نرم

پ 6-4-۲-۱ ضریب اثر تغییر سرعت

پ6-4-۲-۲ ضریب اثر تند باد Ce

پ-6-4-3 کنترل تغییر مکان جانبی

پ-6-4-4 کنترل ارتعاش ساختمان

پ-6-4-5 جداشدن گردباده (vortex shedding)

پ-6-4-6 سایر پدیده‌های ارتعاشی

پ-6-4-۷ نیروی باد روی سازه‌ها و اجزاء سازه‌ای خاص

ابزارک‌های من

در حال توسعه

ورود | عضویت

صفحات اصلی کدکاو

صفحه اول

کتابخانه

کدکاو

ابزارک

همکاران

کتابخانه

جستجوی پیشرفته

پ6-4-۲-۲ ضریب اثر تند باد C_e