Көп кабаттуу имараттардагы шамалдын жүгүн кантип эсептөө керек
Шамал – көп кабаттуу имараттарды пландаштырууда жана долбоорлоодо кылдаттык менен эске алынышы керек болгон табигый фактор. Көп кабаттуу имараттардагы шамалдын жүктөмдөрү маанилүү ролду ойнойт, анткени алар имараттын туруктуулугуна жана ыңгайлуулугуна таасир этиши мүмкүн. Туура эмес эсептөөлөр же шамалдын жүктөмдөрүн этибарга албоо олуттуу кесепеттерге алып келиши мүмкүн, анын ичинде конструкциялардын бузулушу же ал тургай урап калуу коркунучу бар. Бул макалада көп кабаттуу имараттардагы шамалдын жүктөмдөрүн кантип эсептөө керектиги кеңири талкууланат.
Шамал жүгүн түшүнүү
Шамал жүгү – бул имараттын бетине шамалдын тийгизген басымы же күчү. Бул жүк имараттын дубалдары, терезелери жана чатыры сыяктуу структуралык элементтери менен өз ара аракеттенет. Шамал жүгү – бул имараттын ар кайсы бөлүктөрүндө айланадагы шамалдын ылдамдыгына жана агымынын профилине карата пайда болгон оң (түртүү) жана терс (тартуу) басымдардын айкалышы.
Шамал жүгүнө таасир этүүчү факторлор
Шамалдын жүгүн эсептөөнү баштоодон мурун, шамалдын имарат менен өз ара аракеттенүүсүнө таасир этүүчү факторлорду түшүнүү маанилүү:
1. Шамалдын ылдамдыгы: Шамалдын ылдамдыгы шамал жүктөмдөрүнүн чоңдугун аныктоочу негизги факторлордун бири. Катуураак шамал имаратка көбүрөөк басым жасайт.
2. Имараттын бийиктиги: Шамалдын жүгү имараттын бийиктиги менен көбөйөт. Имарат жер деңгээлинен канчалык бийик болсо, шамалдын ылдамдыгы ошончолук жогору болот.
3. Беттик аянт: Имараттын шамалга дуушар болгон беттик аянты басымдын көлөмүнө да таасир этет. Жер бетинин чоңдугу шамалдын күчүн көбүрөөк алат.
4. Курулуш кодексинин талаптары: Жергиликтүү курулуш кодекстеринде көбүнчө имараттарды долбоорлоодо сакталышы керек болгон шамал жүгүн эсептөө боюнча көрсөтмөлөр жана спецификациялар камтылган.
5. Имараттын бетинин кеңдиги: Имараттын формасы жана түзүлүшү, мисалы, аэродинамикалык формасы, жалпак дубалдары, обочолонгон аймактары (мисалы, балкондор же имараттын канаттары) да шамалдын имарат менен өз ара аракеттенүүсүнө таасир этет.
Шамал жүгүн эсептөө кадамдары
Төмөнкү кадамдар көп кабаттуу имараттардагы шамал жүктөмдөрүн эсептөөнүн негизги жол-жобосун түшүндүрөт:
1. Жергиликтүү шамалдын шарттарын аныктоо
Биринчи кадам - имараттын белгилүү бир жайгашкан жери үчүн шамалдын баштапкы ылдамдыгын аныктоо. Бул маалыматтарды, адатта, жергиликтүү метеорологиялык кеңседен же аймактагы тиешелүү курулуш нормаларынан алууга болот.
2. Шамалдын ылдамдыгын эсептөө
Шамалдын долбоордук ылдамдыгы курулуш кодексине же кабыл алынган долбоорлоо стандартына (мисалы, ASCE 7 же SNI) ылайык төмөнкү факторлорду колдонуу менен базалык шамалдын ылдамдыгынан өзгөртүлөт:
– Топографиялык фактор (Kzt): Айланадагы жердин бийиктигинин жана контурунун формасынын таасирин эске алат.
– Шамалдын ылдамдыгынын коэффициенти (Kd): Жергиликтүү шарттарга жараша маанини тууралайт.
– Жайгашкан жердин себептик фактору (Kz): Имараттын бийиктигине жана ачыктыгына жараша туураланган.
3. Шамал басымын эсептөө
Шамал басымын эсептөөнүн жалпы формуласы \(P\):
\[ P = 0.613 \убакыт V^2 \]
Димана:
– \( P \) шамалдын басымы (Н/м²)
– \( V \) шамалдын ылдамдыгы (м/с)
4. Шамал жүгүн эсептөө
Шамал жүгүн \( F \) төмөнкү формула менен эсептесе болот:
\[ F = P \убакыт A \убакыт C_p \]
Димана:
– \( F \) шамалдын жүгү (N)
– \( P \) шамалдын басымы (Н/м²)
– \( A \) шамалга дуушар болгон жер бетинин аянты (м²)
– \( C_p \) – бул беттин формасына жана багытына жараша болгон беттик басым коэффициенти.
5. Беттик басым коэффициентин (Cp) аныктоо
Беттик басым коэффициентине (\( C_p \)) имараттын формасы, бийиктиги жана багыты сыяктуу ар кандай факторлор таасир этет. \( C_p \) маанисин тиешелүү курулуш кодексинде же стандартында берилген таблицалардан алууга болот.
6. Бардык факторлорду интеграциялоо
Бардык параметрлер алынгандан кийин, кийинки кадам - так жана ишенимдүү жүк маанилерин алуу үчүн аларды шамалдын жүктөмүнүн теңдемесине интеграциялоо. Мисалы, эгер сизде имараттын бетинин аянты 100 м² жана шамалдын басымы 600 Н/м² жана шамалдын басымы 1.0 болсо, анда:
\[ F = 600 \, \text{N/m²} \times 100 \, \text{m²} \times 1.0 \]
\[ F = 60 000 \, \text{N} = 60 \, \text{kN} \]
Шамал жүгүн эсептөөнүн мисалы
Мисалы, бизде төмөнкү маалыматтары бар көп кабаттуу имарат бар дейли:
– Шамалдын негизги ылдамдыгы: 30 м/с
– Топографиялык фактор (Kzt): 1.0
– Шамалдын ылдамдык коэффициенти (Kd): 1.0
– Жайгашкан жердин себеп фактору (Kz): 1.0
– Имараттын шамалга дуушар болгон аянты: 200 м²
– Беттик басым коэффициенти (Cp): 0.8
1-кадам: Дөңгөлөк басымын эсептөө
Шамал басымын (P) төмөнкүчө эсептөөгө болот:
\[ P = 0.613 \убакыт V^2 \]
\[ P = 0.613 \убакыт (30)^2 \]
\[ P = 0.613 \900 жолу \]
\[ P = 551.7 \, \text{N/m²} \]
2-кадам: Шамал жүгүн эсептөө
Белгилүү баалуулуктар менен:
\[ F = P \убакыт A \убакыт C_p \]
\[ F = 551.7 \, \text{N/m²} \times 200 \, \text{m²} \times 0.8 \]
\[F = 551.7 \200 жолу \0.8 жолу \]
\[ F = 88.27 000 \, \text{N} = 60 \, \text{kN} \]
Жогорудагы эсептөөнүн негизинде, имарат кабыл алган шамал жүгү 88.27 кН түзөт.
Корутунду
Көп кабаттуу имараттардагы шамалдын жүктөмдөрүн эсептөө конструкциялык долбоорлоо процессиндеги маанилүү кадам болуп саналат. Жергиликтүү шамалдын ылдамдыгы, имараттын бийиктиги, бетинин аянты жана беттик басым коэффициенти сыяктуу көптөгөн факторлорду эске алуу керек. Жогоруда баяндалган жол-жоболорду аткаруу жана тиешелүү эсептөө стандарттарына кайрылуу менен имаратты долбоорлоо коопсуз жана натыйжалуу жүргүзүлүшү мүмкүн. Эң негизгиси, имараттын катуу шамалга туруктуулугун жана туруштук берерин камсыз кылуу үчүн эсептөөлөрдүн тактыгын жана тиешелүү коопсуздук стандарттарына шайкештигин камсыз кылуу.
