Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35

торых в том или ином виде участвует коэффициент заполнения. Распространена формула

ср = а + Ь(р, (3.21)

в которой постоянные а и b зависят от профиля стержней фермы, формы сечения пространственной конструкции (треугольная, квадратная или иная), соотношения высоты фермы к ее длине и коэффициента заполнения ф. Формулы вида

сР = а-Ьф + сф2 (3.22)

спр = с*[1 + (1-ф2)], (3.23)

как и более сложные, являются по существу приближенным аналитическим выражением экспериментальной зависимости, т. е. справедливы, строго говоря, для определенного вида исследованных конструкций.

Постоянная а в формуле (3.21) чаще всего назначается несколько больше среднего коэффициента лобового сопротивления двух ферм при бесконечно большом расстоянии между ними. В ней учитывают и число граней конструкции. Например, в Чехословакии в нормах проектирования антенных сооружений для решетчатых конструкций из стержней с острыми краями рекомендуются следующие постоянные:

при 0,1 <ф<0,25 01=3,85/3,5; 6=4,8/4,4; » 0,25<ф<0,6 а=3,2/2,9; 6=2,2/2; » ф>0,6 01=1,88/1,7; 6=0

Здесь В числителе приведены значения постоянных для квадратного сечения и прямоугольного с отношением сторон 1 :2, в знаменателе - для треугольного сечения. Для конструкций из трубчатых или круглых элементов приведенные выше значения умножаются на коэффициент 0,75; при этом подразумевается докризисное обтекание стержней.

Исследования моделей квадратного сечения решетчатых ферм из угольников и труб показали, что их сопротивление, рассчитанное по этим нормам, больше действительного на 18-27% (первая цифра относится к конструкциям из угловой стали, вторая- из труб). Превышение рассчитанного сопротивления треугольных конструкций из труб - 5-27%. Коэффициент заполнения опытных ферм 0,185. Для плоских решетчатых ферм нормы дают превышение всего лишь на 8-18%. Скорость потока в опытах была до 30 м/сек, что свидетельствует о докризисном обтекании круглых цилиндров.

Действие ветра на угол - по диагонали - четырехгранной конструкции учитывают иногда коэффициентом 1-0,6 ф. Нагрузку на трехгранную решетчатую конструкцию чаще всего прини-

мают не зависящей от направления ветра. Это следует и по СНиП.

Для высотных сооружений типа радиомачт, башен различного назначения, телевизионных опор, а также больших радиотелескопов, ветровая нагрузка на которые является доминирующей над остальными, пользование осредненными коэффициентами лобового сопротивления, рекомендуемыми нормативами для промышленного строительства, может дать ошибочное представление о величине ветровой нагрузки. Это обстоятельство заставило исследовать модели высотных сооружений или вводить повышенное значение коэффициентов лобового сопротивления, что делают чаще.

Коэффициент лобового сопротивления обычных плоских решетчатых ферм из стержней с острыми краями, равный 1,4, для высоких сооружений с большими панелями, т. е. с малым коэффициентом заполнения фермы, надо считать заниженным. В большинстве стран наименьшее значение коэффициента лобового сопротивления таких ферм равно 1,6.

В США,"например, приняты следующие величины коэффициентов лобового сопротивления решетчатых башен из стержней с острыми краями (угольники, швеллеры и др.): для четырехгранных конструкций при действии ветра по нормали к плоскости грани - 2,2/1,7; на угол 2,4/1,9; для трехгранных по нормали к грани - 2,1/1,6, параллельно грани - 1,6/1,3. Здесь в числителе дано значение Сх при коэффициенте заполнения фермы ф = 0,14, а в знаменателе - при ф=0,27. Величина сопротивления решетчатых конструкций из труб или круглых элементов уменьшается умножением на коэффициент 0,67, полагая докризисное обтекание. В этих нормах средний коэффициент лобового сопротивления пространственных конструкций из элементов с острыми краями при действии ветра нормально к одной из четырех граней- 2,2, при действии на угол-2,4, на трехгранную конструкцию: нормально к грани -2,0, параллельно грани -1,5.

Влияние второй (задней) фермы учитывают коэффициентом 1,6, принимая усредненное значение коэффициента лобового сопротивления, равное 1,7. Вообще говоря, значение Сх может быть 1,5-1,8.

Специальные конструкции

Выяснение ветровой нагрузки на специальные виды сооружений, технологические требования к которым сильно влияют на его форму, -задача более сложная. Рассмотрим примеры обтекания простых тел, которые помогут пролить свет на поведение сложных конструкций [18].

В табл. 3.6 приведены коэффициенты лобового сопротивления различных тел вращения, которые могут быть одним из элементов сложной конструкции. Например, характерно резкое умень-

Таблица 3.6 Коэффициенты лобового сопротивления тел вращения

Форма тела и направление потока

Re-10-5

0,52

0,34

1,35 1,35

0,16 0,09

1,75-5,25

1,45 0,37

0,84

0,25

г 0.75

0,06 0,1 0,6 0,2

0,45 0,45 1,33 1,33