Ветровая нагрузка на остекление в тоннели

Ветровая нагрузка на остекление в тоннели

Ветровая нагрузка на остекление в туннели

 

Воздух — естественная смесь газов (главным образом азота и кислорода — 98-99 % в сумме, а также аргона, углекислого газа, воды, водорода), образующая земную атмосферу.

 

Ветер — поток воздуха, который быстро движется параллельно земной поверхности. На Земле ветер является потоком воздуха, который движется преимущественно в горизонтальном направлении.

 

Для справки, скорость ветра:

 

Штиль (дым из трубы почти вертикально) - 0 м/сек

 

Очень слабый (дым из трубы с небольшим наклоном) - 1,5-3 м/сек

 

Легкий (ветки качаются) - 4-5 м/с - комфортный для человека

 

Умеренный (сучья гнутся) - 6-7 м/сек

 

Свежий (верхушки деревьев шумят) - 8-9 м/сек

 

Очень свежий (тополи и толстые сучья гнутся) - 10-11 м/сек

 

Сильный (листья и ветки срываются) - 12-14 м/сек

 

Резкий 15-16 м/сек

 

Буря 17-19 м/сек

 

Сильная буря (толстые сучья ломаются) - 20-23 м/сек

 

Очень сильная буря (сосны вырываются с корнями) - 24-28 м/сек

 

Ураган 29-33 м/сек

 

Сильный ураган 34-39 м/сек

 

40 и выше - очень сильный ураган

Воздух имеет массу, которая движется с некоторой скоростью относительно поверхности земли, то трудно представить какой кинетической энергией обладает окружающее нас пространство.

 

Найдем скорость ветра в туннели метро от поезда:

 

m = V * Y = 2436 м3 * 1,225 кг/м3 = 2984,1 кг

 

V - объем воздуха

 

Y - плотность воздуха (удельная масса) = 1,225 кг/м3

 

m - масса воздуха

 

V = L * S = 232м * 10,5 м2 = 2436 м3

 

L - длина тоннеля = 232 метра

 

S - площадь "прямоугольной части " головного поезда 10,5 м2

 

vв - скорость поезда = 40 км/ч * 0,2778 м/с = 11,1 м/с

 

Расчетный скоростной напор воздуха на поверхность стенки Q, в кг/м2 определяем

 

Q = vв^2 * Y / (2*g) = 11,1 м/с ^2 *1,225 кг/м3 / (2*9,81 м/с2) =7,7 кг/м2 - ветровая нагрузка как на "отсос", так и на фасад.

 

g - ускорение свободного падения

 

Находим пиковую ветровую нагрузку со стороны фасада в рядовой зоне, составит 27,6 кг/м2

 

ИТОГО: 27,6 +7,7 = 35,3 кг/м2 - ветровая нагрузка на остекление