Venäjän alue on valtava alue. Tuulen ja lumen altistumisen voimakkuudesta riippuen on tapana erottaa tuulen ja lumen alueet Venäjällä, joista jokaiselle on laajojen tutkimusten tulosten mukaan annettu tietty luokka.
Venäjän lumivyöhykkeet
Tiettyjen vyöhykkeiden sijainti Venäjän kartalla, niiden geologiset ja maantieteelliset ominaispiirteet toimivat lähtökohtana koko maan alueen kaavoittamiselle sateen voimakkuuden mukaan. Luntavyöhykkeitä on 8. Alueen kuormituksen kasvaessa indeksi, jolla on suuri digitaalinen arvo, osoitetaan. Pienin sademäärä vastaa indeksiä "1". Lumipeitetiheys tällaisilla alueilla on 70–80 kg / m 2. Lumenkuormituksen enimmäistaso Venäjän alueilla vastaa kahdeksannta luokkaa. Tässä tapauksessa havaitaan suurin sademäärä, joka voi nousta 550 kg / m 2. Yksityiskohtainen luokittelu tällaisista alueista on esitetty Venäjän lumen alueiden taulukossa.
Venäjän tuulivyöhykkeet
Ilmamassajen liikkuminen Venäjän federaation alueella on epätasaista. Yksi avaintekijöistä, jotka vaikuttavat ilmavirtojen liikkeeseen, on alueen topografia. Alueen maantieteelliset piirteet ja monet muut piirteet muodostivat perustan tuulivyöhykkeiden luokittelulle Venäjällä. Tämän erottelun peruste on tuulen paineen taso. On tapana erottaa 7 piiriä.
Minimipaine on kiinteä vyöhykkeillä, joiden indeksi on "1". Sen korkein merkki havaitaan alueilla, joilla on numero "7".
Kuormituskonsepti
Venäjän alueiden sijoittelulla lumen ja tuulen voimakkuuden mukaan on suuri merkitys asuinrakennusten, teollisuuslaitosten ja muiden rakenteiden suunnittelussa ja rakentamisessa. Tietyn alueen kuuluminen tiettyyn vyöhykkeeseen on ratkaiseva tekijä valittaessa sopivia menetelmiä rakennuksen perustan, tukirakenteiden ja kattoelementtien pystyttämiseksi.
1. Tuulenkuorma
Tuulenkuormituksen alla tarkoitetaan ensinnäkin rakennuksen elementteille kokonaispaineen osoitinta. Keskimääräistä tuulikuormaa laskettaessa otetaan huomioon joukko avaintekijöitä. Niitä ovat:
- ilmamassajen liikkumisen nopeus;
- suunnitteluominaisuudet;
- rakennuksen korkea kerrostalo.
Tuulenkuorman lopullinen arvo, toiseen tai toiseen asteeseen, koostuu kahdesta pääparametrista: keskimääräisestä ja aaltokomponentista. Ensimmäinen komponentti lasketaan tuulenpaineen vakioarvosta riippuen rakennuksen korkeusominaisuuksista. Toinen komponentti määritetään ottaen huomioon rakenteen konfiguraatio ja dynaamiset paineparametrit.
On myös syytä huomata, että tuulen vaikutus otetaan huomioon myös käytettäessä erilaisia korkean kalustotyypin laitteita, esimerkiksi nosturia. Tässä tapauksessa suurimpia sallittuja raja-arvoja pidetään kaikkien sen solmujen ja mekanismien kuorman toimintaparametreina.
2. Lumikuorma
Tämän tyyppisillä luonnollisilla vaikutuksilla on ensiarvoisen tärkeä rooli kattoelementtien rakentamisessa. Lasketut tiedot koostuvat tässä tapauksessa kahdesta suuresta: lumikatteen tiheys ja sen paine.
Sademäärien mukaan on tapana erottaa 5 Venäjän lumenaluetta. Alueille, joille on voimakasta sadetta, kuuluvat Murmanskin alue, Kirovin alue, Komin tasavalta ja Bashkortostan. Pienin intensiteetti on jäljitettävissä Amurin alueella, Burjaatiassa ja Trans-Baikalin alueella.
Merkittävä vaikutus lumen kuormituksen tasoon on tuulta. Alueilla, joissa vallitsee viimeksi mainittu, kuorma vähenee huomattavasti. Tämä johtuu siitä, että lumen ei tarvitse kerätä rakennuksen katolle, vaan se on vain tuulen puhaltamana.
Tuulen ja lumen kuormat Venäjän alueilla esitetään graafisesti vastaavilla karttoilla.
Lumikuorma
Asennettaessa rakennusten kattoelementtejä on tarpeen laskea tämä kuorma. Tämä lähestymistapa säilyttää katon kantavien osien eheyden ja säästää omistajaa perusteettomilta kustannuksilta.
Siirtotoimenpiteiden suorittamiseksi vaaditaan useita parametrejä: lumipeitteen paino P per 1 m 2, katon kaltevuuden aste u.
Kaava lumen kokonaiskuormituksen laskemiseksi on seuraava:
S = P * u
SNiP: n olemassa olevia tietoja lumenkuormituksesta Venäjän alueilla voivat käyttää sekä asiantuntijat että tavalliset ihmiset. U-arvo on muuttuva. Tämä kerroin otetaan huomioon vain katoissa, joiden kallistuskulma on enintään 60 0.
Tuulenkuorma
Esitetty parametri on välttämätön ensisijaisesti talojen kattojärjestelmien suunnittelussa. SNiP: n mukaan tuulikuorma on yhdistelmä seuraavista fysikaalisista suureista:
- rakennuksen sisäpuolelle vaikuttava nimellinen paine;
- kitkavoimat, jotka vaikuttavat tangentiaalisesti rakennuksen pintaan;
- paine rakennuksen ulkopuolelle.
Tuulenkuorman keskimääräisen arvon laskemiseksi tarvitaan kaksi suuruutta: kerroin, joka ilmaisee käytetyn paineen asteen tietystä korkeudesta k riippuen, ja tietylle alueelle määritetyn paineen P 0. Lopullinen kaava on seuraava:
P = P 0 * k
P 0- arvo ilmoitetaan useimpien Venäjän alueiden laatimassa taulukossa.
Siitä huolimatta, maassa on joitain alueita, joille tätä parametria ei ole annettu taulukossa. Puhumme vuoristoalueista ja alueista, jotka eroavat toisistaan ankarissa ilmasto-olosuhteissa. Tällaisten vyöhykkeiden tuulen kuormituksen vakioaste johdetaan kaavalla:
P 0 = 0, 61 V2, missä V on ilmamassajen nopeuden indikaattori 10 m korkeudella, joka vastaa 10 minuutin suunnitteluaikaa.
Lisälaskentamenetelmät
Esitetyn metodologian lisäksi tuulen ja lumen kuormituksen keskimääräisen arvon laskemiseksi tietyllä Venäjän alueella on olemassa useita tekniikoita, joiden avulla voimme laskea tämän parametrin käyttämällä muita fyysisiä suureita.
Ensimmäistä menetelmää voidaan käyttää tuulen kuorman määrittämiseen. Aluksi vaaditaan tuulen paineen löytäminen seuraavan kaavan mukaisesti:
Pr = 0, 00256 * V 2, missä V on tuulen nopeus.
Seuraava vaihe on löytää vetokerroin. Katon tyypistä riippuen sen arvo voi vaihdella:
- pitkänomaiselle pystysuoralle - 1, 2;
- lyhennetylle pystysuoralle - 0, 8;
- pitkänomaiselle vaakasuoralle - 2, 0;
- lyhennetylle vaakatasolle - 1.4.
Laskelmien viimeinen vaihe on yllä olevien arvojen yhdistäminen yhdeksi kaavaksi:
P = A * Pr * C, missä A on altistunut pinta-ala;
C - frontaalinen vastus.
Luotettavamman tuloksen saamiseksi lumen kuormaa laskettaessa yllä olevaa kaavaa voidaan täydentää useilla lisäarvoilla:
S = P * u * s t * c e, missä c t on lämpökerroin;
c e - kerroin, jossa otetaan huomioon virhe lumen kulkeutumisessa tuulen vaikutuksesta.
Kaikki esitetyt parametrit ovat julkisessa käytössä lainsäädäntötasolla hyväksytyissä sääntelyasiakirjoissa.
