Содержание

Китайская ветровая рамка изображение_Фото номер 401480800_PSD Формат изображения_ru.lovepik.com

Применимые группыДля личного использованияКоманда запускаМикропредприятиеСреднее предприятие
Срок авторизацииПОСТОЯННАЯПОСТОЯННАЯПОСТОЯННАЯПОСТОЯННАЯ
Авторизация портрета ПОСТОЯННАЯПОСТОЯННАЯПОСТОЯННАЯ
Авторизованное соглашениеПерсональная авторизацияАвторизация предприятияАвторизация предприятияАвторизация предприятия
Онлайн счет

Маркетинг в области СМИ

(Facebook, Twitter,Instagram, etc.)

личный Коммерческое использование

(Предел 20000 показов)

Цифровой медиа маркетинг

(SMS, Email,Online Advertising, E-books, etc.

)

личный Коммерческое использование

(Предел 20000 показов)

Дизайн веб-страниц, мобильных и программных страниц

Разработка веб-приложений и приложений, разработка программного обеспечения и игровых приложений, H5, электронная коммерция и продукт

личный Коммерческое использование

(Предел 20000 показов)

Физическая продукция печатная продукция

Упаковка продуктов, книги и журналы, газеты, открытки, плакаты, брошюры, купоны и т. Д.

личный Коммерческое использование

(Печатный лимит 200 копий)

предел 5000 Копии Печать предел 20000 Копии Печать неограниченный
Копии Печать

Маркетинг продуктов и бизнес-план

Предложение по проектированию сети, дизайну VI, маркетинговому планированию, PPT (не перепродажа) и т. Д.

личный Коммерческое использование

Маркетинг и показ наружной рекламы

Наружные рекламные щиты, реклама на автобусах, витрины, офисные здания, гостиницы, магазины, другие общественные места и т. Д.

личный Коммерческое использование

(Печатный лимит 200 копий)

Средства массовой информации

(CD, DVD, Movie, TV, Video, etc.)

личный Коммерческое использование

(Предел 20000 показов)

Перепродажа физического продукта

текстиль, чехлы для мобильных телефонов, поздравительные открытки, открытки, календари, чашки, футболки

Онлайн перепродажа

Мобильные обои, шаблоны дизайна, элементы дизайна, шаблоны PPT и использование наших проектов в качестве основного элемента для перепродажи.

Портрет Коммерческое использование

(Только для обучения и общения)

Портретно-чувствительное использование

(табачная, медицинская, фармацевтическая, косметическая и другие отрасли промышленности)

(Только для обучения и общения)

(Contact customer service to customize)

(Contact customer service to customize)

(Contact customer service to customize)

Основные достопримечательности Дубая, фото достопримечательностей Дубая в Объединённых Арабских Эмиратах| ERV

Футуристические небоскребы и старинные форты, суперсовременные отели и восточные базары, искусственные острова и тематические парки, люксовые бутики и колоритные мечети – достопримечательности Дубая не оставят равнодушными даже бывалых путешественников!



Дубай – город будущего.

Бурдж-Халифа.

Глядя на величественное здание самого высокого в мире небоскреба, сложно поверить, что этот поражающий воображение проект был осуществлен на месте некогда безжизненной пустыни. Высота Бурдж-Халифа составляет 828 метров, внутри башни размещены отели, апартаменты, офисы, торговые центры, парковки. Можно пообедать в расположенном на самой большой высоте в мире ресторане, испытать головокружительный восторг на смотровых площадках – или насладиться бесплатным развлечением у подножия небоскреба – музыкальным фонтаном.


Бурдж-Халифа – самое высокое здание в мире.

Бурдж-эль-Араб.

Еще один символ арабского мегаполиса – отель-парус Бурдж-эль-Араб, легко узнаваемый по характерной форме. Это визитная карточка шикарного отдыха в Эмиратах, ведь небоскреб славится не только размерами и удивительным внешним видом, но и высочайшим уровнем обслуживания. Номера поражают великолепием и роскошной обстановкой. Поскольку редкий турист может позволить себе остановиться в апартаментах, то для желающих увидеть своими глазами убранство холла организуются специальные экскурсии.

Отель-парус – символ Дубая. 

Рамка Дубая.

Оригинальный небоскреб в виде золотой рамы изменил панораму города не так давно – но уже вошел в список видных достопримечательностей Дубая. Колоссальная фоторамка состоит из двух башен, соединенных стеклянным мостом, прогулка по которому будоражит воображение. Туристы также могут посетить интерактивные музеи и смотровые площадки.


Золотая рамка Дубая – уникальный небоскреб.

Дубай-Молл.

Этот торговый центр недаром относится к главным достопримечательностям Дубая. Его стоит посетить не только ради шикарного шопинга – хотя на территории крупнейшего ТРЦ планеты для этого созданы все условия. Посетители прекрасно проведут время в оснащенных по последнему слову техники кинотеатрах, ресторанах и кафе с кухнями всего мира, тематических парках, зоопарке и знаменитом аквариуме с экзотическими обитателями. 

  Дубай-Молл – это лучший шопинг в Эмиратах.

Ибн Баттута Молл.

Еще один известный торговый центр Эмиратов привлекает не столько ассортиментом товаров и ценами (хотя они зачастую ниже, чем в других магазинах Дубая), сколько архитектурой и задумкой. Здания комплекса выполнены в стиле различных стран – посетители найдут и красные китайские домики, и египетские пирамиды, и помпезные индийские дворцы. Подобны сладиться кухней народов мира.

Необычный торговый центр Ибн Баттута Молл.


Бастакия.

Небоскребы устремились в безмятежно голубое небо относительно недавно – исторический район Бастакия рассказывает, как жил город до случившегося экономического чуда. Древние стены, ветряные башни, шумные рынки, лабиринты улиц и колоритные лавки напоминают туристам, что они все-таки находятся на Востоке. Музеи, руины крепости и рестораны с традиционной кухней полностью погружают в атмосферу арабской сказки.

Старинный квартал Бастакия.



Мечеть Джумейра.

Одна из самых популярных достопримечательностей Дубая – мечеть Джумейра, открытая для всех желающих вне зависимости от их вероисповедания. При мечети открыт религиозный центр, сотрудники которого проводят для туристов увлекательные экскурсии, знакомят с исламской культурой и историей страны.

  Колоритная мечеть Джумейра.


Пальма Джумейра.

При возведении города территории отвоевывали не только у пустыни – но и у моря. Из монолитного камня, известняка и песка были сотворены еще одни знаменитые достопримечательности Дубая – искусственные острова. Палм-Джумейра напоминает гигантскую пальму, на «листьях» и «стволе» которой разместились парки, торговые центры, виллы, жилые дома, рестораны, фешенебельные отели. Насыпные острова архипелага «Мир» повторяют очертаниями форму земных континентов. Они изначально задумывались как уединенные территории для богатых и знаменитых людей, и имена большинства владельцев островов держатся в тайне.

Палм-Джабаль-Али был рассчитан на тысячи стоящих на сваях в воде бунгало и развлекательные парки, но строительство проекта пока заморожено.

Искусственный архипелаг Палм-Джумейра.

Поможем Вам спланировать путешествие!

Подпишитесь на рассылку, и мы будем присылать полезные путеводители каждую неделю*

Подписаться

10.09.2020

Представлена модель ветряной турбины мощностью 15 МВт

Как известно, рост размеров и мощности ветряных турбин является основным технологическим трендом в ветроэнергетике. В настоящее время крупнейшим серийным ветрогенератором является Haliade X производства GE, мощность которого составляет 12 МВт. Очевидно, это не предел.

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии США (NREL) представила модель эталонной офшорной ветряной турбины с паспортной мощностью 15 МВт как для стационарного, так и для плавающего применения.

Разработка велась в сотрудничестве с Технологическим университетом Дании (DTU) и Университетом Мэна. В процессе ряд компаний предоставили свои соображения, касающиеся разработки отдельных подсистем.

Проект был частично профинансирован Управлением по энергетической эффективности и возобновляемым источникам энергии Министерства энергетики США.

Модельная ветряная турбина (Reference wind turbine, RWT) — система с открытым исходным кодом, позволяющая работать с несколькими программными инструментами. Она является общедоступным средством для проектирования офшорных ветряных турбин нового поколения.

Модель названа IEA 15MW, в честь Международного энергетического агентства (МЭА), которое помогало координировать исследования.

Конфигурации нового агрегата выходят за рамки возможностей нынешних установок мощностью от 10 до 12 МВт, которые уже производятся промышленностью, но достаточно схожи, чтобы служить основой для проектов следующего поколения мощностью от 15 до 20 МВт, отмечает NREL.

По словам представителей Лаборатории, новая модель уже начинает использоваться при расчёте конкретных проектов офшорных ветровых электростанций, а также для изучения конструкций облегченных генераторов и плавучих оснований.

Таким образом, офшорная ветроэнергетика делает первые шаги к запуску в производство турбин мощностью 15 МВт. Речь идёт не только о рассмотренной модельной разработке. Siemens Gamesa прорабатывает концепцию офшорных ветровых турбин «1X», которая, как ожидается, ляжет в основу машин следующего поколения с диапазоном мощности 14-16 МВт.

Читайте также: Ветрогенератор мощностью 20 МВт для офшорной ветроэнергетики появится в течение трёх лет.

Ветряная оспа и риск заражения ветряной оспой

Здесь приведена информация о ветряной оспе и риске заражения ветряной оспой, в том числе о путях ее распространения и способах лечения.

Ветряная оспа — это инфекция, вызываемая вирусом ветряной оспы. Это распространенное заболевание, которое вызывает появление зудящей сыпи и красных пятен или волдырей (оспин) по всему телу.

Симптомы ветряной оспы могут включать боль в мышцах, повышенную температуру и зудящую сыпь или волдыри.

Ветряная оспа может распространяться посредством контакта с капельками жидкости из носа и горла инфицированного человека. Эти капельки перемещаются в воздухе, когда человек кашляет или чихает. Кроме того, вы можете заразиться ветряной оспой, дотронувшись до волдырей инфицированного человека.

Больной ветряной оспой становится заразным за 1-2 дня до появления сыпи и остается источником заражения до тех пор, пока не подсохнут и не покроются коркой все волдыри.

Когда ветряная оспа проходит, вирус ветряной оспы остается в организме как неактивный (т.е. вирус, находящийся в организме, но не вызывающий заболевания). Иногда вирус может становиться активным и вызывать опоясывающий лишай. Для опоясывающего лишая (также известного как герпес зостер) характерно появление болезненной сыпи. Он обычно возникает у тех, кто болен серьезными заболеваниями или имеет ослабленную иммунную систему.

Вернуться к началу

Что делать, если вы подверглись риску заражения ветряной оспой?

Сообщите своему врачу или медсестре/медбрату, если вы или кто-либо из проживающих с вами лиц подверглись риску заражения ветряной оспой. Ваш врач спросит у вас, болели ли вы ранее ветряной оспой, или сделает анализ крови, чтобы проверить, есть ли у вас иммунитет к этому заболеванию.

Если вы некоторое время близко контактировали с человеком, больным ветряной оспой, за вами понаблюдают, чтобы проверить, не заразились ли вы. Обычно симптомы ветряной оспы проявляются на 10-21 день после того, как человек подвергся риску инфицирования. Этот период называется инкубационным. Ваш врач или медсестра/медбрат расскажут вам, что такое инкубационный период.

Вернуться к началу

Как лечить ветряную оспу?

Ветряную оспу можно лечить противовирусными препаратами (лекарствами, которые борются с вирусами). Для снижения зуда и уменьшения дискомфорта от волдырей можно применять и другие лекарства.

Вернуться к началу

Какие меры предосторожности принимаются в больнице, если у меня обнаруживается ветряная оспа?

Меры по изоляции — это мероприятия, которые мы проводим, чтобы предотвратить распространение инфекции среди пациентов. Если во время пребывания в больнице у вас диагностировали ветряную оспу, или вы подверглись риску заражения этим заболеванием:

  • Вас поместят в отдельную палату.
  • Дверь в вашу палату всегда должна быть закрытой.
  • На вашей двери повесят табличку с информацией о том, что весь персонал и посетители должны вымыть руки с мылом или протереть их спиртосодержащим антисептиком для рук перед входом и после выхода из вашей палаты.
  • Все посетители и персонал должны надеть желтый халат, перчатки и респираторную маску во время пребывания в вашей палате.
  • Если вы выходите из своей палаты для проведения диагностических исследований, вам следует надеть хирургическую маску, желтый халат и перчатки.
  • Вам запрещены прогулки по отделению и доступ в следующие зоны больницы:
    • кладовая для продуктов в вашем отделении;
    • центр отдыха в M15;
    • детские зоны отдыха в M9;
    • кафетерий;
    • основной вестибюль;
    • любые другие зоны общего пользования на территории больницы.
  • При соблюдении мер по изоляции у вас в палате могут проводиться сеансы арт-терапии или массажа.

Вам необходимо соблюдать эти меры предосторожности до тех пор, пока не подсохнут и не покроются коркой все волдыри. Ваш врач или медсестра/медбрат скажут вам, когда можно будет прекратить соблюдать эти меры.

Вернуться к началу

Где я могу получить дополнительную информацию о ветряной оспе?

Если у вас есть вопросы, обратитесь к своему врачу или медсестре/медбрату. Кроме того, для получения дополнительной информации вы можете посетить веб-сайты:

Ветряная оспа: что нужно знать?

Ветряная оспа является заболеванием вирусного происхождения, возбудителем которого является специфический вирус с красивым названием варицелла-зостер.  Этот вирус легко передается от одного человека (больного) другому с частичками слюны и слизи, с парами выдыхаемого воздуха, т.е. воздушно-капельным путем. Заболевание относят к так называемым «детским» инфекциям, однако это не значит, что ветрянкой не может заболеть взрослый человек.

Симптомы ветряной оспы

Болезнь начинается тогда, когда вирусы попадают в кровь. Внезапно появляются симптомы, сильно напоминающие грипп, резко повышается температура и появляется сыпь – сначала на волосистой части головы и на лице, а потом быстро распространяясь по всему телу, захватывая не только кожу, но и слизистые оболочки: «прыщики» появляются во рту, в носу, на половых органах.
Сыпь сначала представляет собой красные пятнышки, несколько возвышающиеся над поверхностью кожи. Очень быстро эти пятнышки превращаются в пузырьки, наполненные прозрачной жидкости. Некоторые романтически настроенные врачи прошлого века сравнивали их с каплями росы. Вскоре (чаще всего спустя 2 дня) целостность пузырьков нарушается, жидкость, содержащая миллиарды вирусов, из них вытекает, и на месте пузырька образуется язвочка. Язвочка покрывается корочкой, которая в последствии (через 6 – 8 дней) отпадает. Высыпания сопровождаются зудом, иногда очень сильным.
При этом надо отметить, что на протяжении всего заболевания образуются все новые и новые пятнышки и пузырьки, так называемые «подсыпания».

Как лечить ветрянку?

Лечение этого заболевания сегодня особо не отличается от прошлых лет и заключается в смягчении его симптомов. Стоит отметить, что принимать антибиотики бессмысленно, так как на вирусы они не действуют. При высокой температуре – выше 38 – 38,5 градусов, а также в тех случаях, когда больные склонны к судорогам, врачи назначают жаропонижающие препараты (парацетамол). Также могут быть назначены антигистаминные (противоаллергические) препараты, такие как супрастин, тавегил, димедрол, которые уменьшают зуд и несколько нейтрализуют воздействие вируса на организм. Ну и конечно, лечение обязательно нужно дополнить приемом поливитаминных препаратов, ведь витамины – это то немногое, что может помочь детскому иммунитету в борьбе с инфекцией.
Но «главное» лекарство при ветрянке – зеленка. Ею нужно обрабатывать пузырьки 2 раза в день. Это делается для того, чтобы не допустить присоединения бактериальной инфекции и нагноения кожных высыпаний. Если зеленка вам не нравится, подойдут любые другие антимикробные препараты: метиленовая синь («синька»), риванол (желтого цвета), фукорцин (красная жидкость). Высыпания на слизистых оболочках нужно обрабатывать слабым (бледно-розовым) раствором марганцовки.

Рекомендации для заболевшего ветрянкой:

  • Частая смена постельного и нательного белья.
  • Во время болезни лучше всего носить одежду из хлопка.
  • Постельный режим.
  • Не принимать ванну.
  • Обильное питье (чаи, компоты, соки, отвар шиповника и т.п.).

Обычная оспа поражает большинство людей только один раз в жизни. После болезни мы получаем антитела, благодаря которым нам не нужно беспокоиться об этом в будущем. Если нет каких-либо осложнений, заболевание обычно длится от восьми дней до двух недель. Следы заболевания могут исчезнуть в течение более длительного времени. Инкубационный период для оспы составляет от 10 до 22 дней.

Как избежать появления рубцов?

Все корки отпадут самостоятельно и не оставят никаких следов, если не присоединится бактериальная инфекция. Важно знать, что ни в коем случае нельзя срывать образующиеся корки.
Справедливости ради нужно отметить, что бывают случаи настолько тяжелого течения заболевания, что рубцы все равно остаются на всю жизнь. Устранить их в дальнейшем на сегодняшний день пока нельзя. С этим не справляются даже самые современные средства косметологии такие, как химический пиллинг, дермобразия и другие. 

Системы отсчета — Руководство JSBSim

Содержание

  1. Структурная или «строительная» система координат
  2. Корпусная система координат
  3. Стабильность или «аэродинамическая» система координат
  4. Геоцентрическая инерциальная система координат (ECI) и Земля-Центр -Фиксированный кадр (ECEF)
  5. Касательные кадры, ориентированные на север
  6. Локальный-вертикальный кадр местного уровня или локальный кадр NED
  7. Ветровой кадр

Прежде чем перейти к описанию синтаксиса файла конфигурации, необходимо понять некоторые основные информация о некоторых системах отсчета, используемых ( и ) при описании местоположения объектов на борту воздушного судна, ( ii ) при определении условий, связанных с положением и ориентацией воздушного судна в пространстве, или ( iii ) при назначении входных данных для заданных условий полета.

Узнайте больше о соглашениях об осях в Википедии.

Конструкционная или «строительная» рама

Эта рама является общей системой отсчета производителя и используется для определения точек на самолете, таких как центр тяжести, расположение всех колес, точка наблюдения пилота, точка массы, подруливающие устройства и так далее. Элементы в файле конфигурации самолета JSBSim расположены с использованием этого фрейма.

В структурном каркасе ось X проходит по длине фюзеляжа и указывает на хвост, ось Y направлена ​​от фюзеляжа к правому крылу, и, конечно, ось Z направлена ​​вверх.Обычно начало координат $O_\mathrm{C}$ для этого кадра находится вблизи передней части самолета (на кончике носа, у брандмауэра для самолета с одним двигателем или на некотором расстоянии перед носом). Этот кадр часто называют \(\mathcal{F}_\mathrm{C} = \{O_\mathrm{C}, x_\mathrm{C}, y_\mathrm{C}, z_\mathrm{C}\} \).

Структурная (или строительная) система отсчета самолета с началом $O_\mathrm{C}$. Помимо осей несущего каркаса $x_\mathrm{C}$, $y_\mathrm{C}$ и $z_\mathrm{C}$, стандартные оси каркаса кузова $x_\mathrm{B}$, $y_\ mathrm{B}$ и $z_\mathrm{B}$ также показаны с началом в центре масс $G$.Точка зрения пилота находится в точке $P_\mathrm{EP}$.

Ось X обычно совпадает с осевой линией фюзеляжа и часто совпадает с осью тяги (например, в однодвигательных винтовых самолетах она проходит через втулку воздушного винта). Позиции вдоль оси $x_\mathrm{C}$ называются станциями. Позиции вдоль оси $z_\mathrm{C}$ называются позициями ватерлинии. Позиции вдоль оси $y_\mathrm{C}$ называются позициями по линии приклада.

Скриншот из программы 3D-моделирования Blender.На сцене показана модель Cessna 172 со структурным каркасом $\mathcal{F}_\mathrm{C} = \{O_\mathrm{C}, x_\mathrm{C}, y_\mathrm{C}, z_\ матрм{C}\}$. Начало координат $O_\mathrm{C}$ в этом случае находится внутри кабины, рядом с приборной панелью.

Обратите внимание, что исходная точка для самолета, смоделированного в JSBSim, может быть где угодно, поскольку внутри JSBSim используются только относительные расстояния между CG и различными объектами, а не сами абсолютные местоположения.

Положение центра тяжести (ЦТ), точка $G$, определенное в строительном каркасе.Определение точек соприкосновения с землей с точки зрения расположения каркаса конструкции. Расположение двух ключевых точек $P_\mathrm{ARP}$ и $P_\mathrm{CG,EW}$ в конструктивном каркасе, соответственно, полюса аэродинамических моментов и ЦТ массы пустого корпуса. Также зарисовываются форма корневого профиля крыла и его хорда. Помимо точки $P_\mathrm{CG,EW}$, представлены еще две значимые точки, $P_\mathrm{Pilot}$ и $P_\mathrm{Right\,Pass}$, где сосредоточены соответственно две дополнительные массы, пилота и правого пассажира.

Каркас тела

В JSBSim каркас тела подобен структурному каркасу, но повернут на 180 градусов вокруг $y_\mathrm{C}$ с началом координат, совпадающим с ЦТ. Как правило, каркас корпуса задается известным положением центра масс самолета $G$ и направлением продольной оси конструкции $x_\mathrm{C}$. Ось $x_\mathrm{B}$ должна быть выбрана так, чтобы она исходила из $G$, была параллельна $x_\mathrm{C}$ и с положительным углом от $G$ к носу фюзеляжа.

Каркас осей тела часто называют \(\mathcal{F}_\mathrm{B} = \{G, x_\mathrm{B}, y_\mathrm{B}, z_\mathrm{B}\} \). Ось $x_\mathrm{B}$ называется осью крена и указывает вперед, ось $y_\mathrm{B}$ называется осью тангажа и указывает на правое крыло, $z_\mathrm{ Ось B}$ называется осью , осью и направлена ​​в сторону фюзеляжа.

Стандартная осевая рама корпуса самолета с началом в центре тяжести $G$.

В корпусе самолета силы и моменты суммируются, а результирующие ускорения интегрируются для получения скоростей.

Устойчивость, или «аэродинамическая» рамка

Эта рамка определяется в соответствии с мгновенной ориентацией относительного вектора ветра относительно планера. Если для простоты воздух неподвижен относительно Земли (нет ветра), а $\boldsymbol{V}$ — вектор скорости центра масс самолета относительно наблюдателя, закрепленного на Земле (также называемого $\ boldsymbol{V}_\mathrm{CM/E}$, чтобы подчеркнуть относительное движение), тогда $-\boldsymbol{V}$ – относительная скорость ветра, а $V = |\boldsymbol{V}|$ – воздушная скорость.

Фрейм с именем \(\mathcal{F}_\mathrm{A} = \{ G, x_\mathrm{A}, y_\mathrm{A}, z_\mathrm{A} \}\) имеет ось $x_\mathrm{A}$, указывающая на вектор относительного ветра, спроецированный на плоскость симметрии самолета $x_\mathrm{B} z_\mathrm{B}$. Ось $y_\mathrm{A}$ по-прежнему указывает на правое крыло и совпадает с осью тела $y_\mathrm{B}$, а ось $z_\mathrm{A}$ завершает правую систему.

Аэродинамическая рамка, определяющая аэродинамические углы $\alpha_\mathrm{B}$ и $\beta$.

Две оси $x_\mathrm{A}$ и $z_\mathrm{A}$ по определению принадлежат плоскости симметрии самолета, но они могут вращаться во время полета из-за ориентации относительного вектора скорости ветра $ \boldsymbol{V}$ может меняться в зависимости от транспортного средства. На приведенном выше рисунке показано, как устроена аэродинамическая рама. Угол между двумя осями $x_\mathrm{A}$ и $x_\mathrm{B}$ является углом атаки самолета $\alpha_\mathrm{B}$. Угол, образованный мгновенным направлением $\boldsymbol{V}$ и его проекцией на плоскость $x_\mathrm{B} z_\mathrm{B}$, является углом бокового скольжения $\beta$.

Эта рама, называемая в некоторых руководствах рамой устойчивости, также называется здесь «аэродинамической рамой», поскольку проекция $Z_\mathrm{A}$ мгновенной равнодействующей аэродинамической силы \(\mathcal{F}_\mathrm{A} \) на ось $z_\mathrm{A}$ определяет аэродинамическую подъемную силу. В частности, подъем $L$ таков, что $-L$ является компонентой \(\mathcal{F}_\mathrm{A}\) вдоль $z_\mathrm{A}$, т.е. $Z_\mathrm{ А}=-L$.

Чтобы наглядно представить приведенное выше наблюдение, рассмотрим типичный маневр, изучаемый в механике полета: разворот с нулевым боковым скольжением (или «координированный»), разворот на постоянной высоте при постоянной скорости полета.В этой ситуации крылья наклонены, как и подъемная сила. В таком повороте \(\mathcal{F}_\mathrm{A}\) накренивается, а $x_\mathrm{A}$ сохраняется в горизонтальном положении. В общих чертах подъемная сила как вектор всегда определяется в плоскости симметрии самолета.

Подъем с креном в устойчивом скоординированном повороте на постоянной высоте. Угол крена $\phi_\mathrm{W}$ представляет собой поворот вокруг вектора относительной скорости ветра. Движение останавливается во времени, когда вектор скорости направлен на север. Скоординированный поворот означает, что $\beta=0$, а постоянная высота означает, что $x_\mathrm{A}$ сохраняется в горизонтальном положении.

Примечание — В исследованиях динамической устойчивости то, что называется «рамой устойчивости», немного отличается от аэродинамической рамки, представленной выше: Рама устойчивости в соглашениях о динамике полета и устойчивости самолета представляет собой не что иное, как особый вид рамы, закрепленной на корпусе. , определяемый относительно начального симметричного, установившегося режима полета на уровне крыльев на постоянной высоте. Эти условия задают направление $x_\mathrm{S}$ (которое совпадает с $x_\mathrm{A}$ при данном конкретном положении полета).Поэтому при исследованиях динамической устойчивости рама устойчивости, в отличие от аэродинамической рамы, фиксируется вместе с транспортным средством.

В JSBSim понятие фрейма устойчивости \(\mathcal{F}_\mathrm{S} = \{ G, x_\mathrm{S}, y_\mathrm{S}, z_\mathrm{S} \}\ ) используется для обозначения аэродинамической рамы.

Геоцентрическая инерциальная система координат (ECI) и Геоцентрическая система координат Земли (ECEF)

Геоцентрическая инерциальная система координат (или просто «инерциальная система координат») \(\mathcal{F}_\mathrm{ECI} = \{ O_\mathrm{ECI}, x_\mathrm{ECI}, y_\mathrm{ECI}, z_\mathrm{ECI} \}\) фиксируется с началом в центре Земли.Его декартовы оси остаются фиксированными относительно звезд и обеспечивают систему отсчета, для которой наиболее просто выражаются уравнения движения самолета (или космического корабля). Положительная ось $z_\mathrm{ECI}$ проходит через географический Северный полюс Земли. Оси $x_\mathrm{ECI}$ и $y_\mathrm{ECI}$ лежат в экваториальной плоскости. Ось $x_\mathrm{ECI}$ всегда параллельна линии, проходящей от центра масс Солнца к положению Земли на орбите в день весеннего равноденствия. Система ECI показана на следующем рисунке.

Геоцентрическая инерциальная (ECI) рама и геоцентрированная земная рама (ECEF).

Оси системы отсчета, ориентированной на Землю и зафиксированной на Земле (ECEF), помеченные $x_\mathrm{ECEF}$, $y_\mathrm{ECEF}$ и $z_\mathrm{ECEF}$, также изображен на приведенном выше рисунке. Оси координат ECEF остаются фиксированными относительно Земли. Начало $O_\mathrm{ECEF}$ этой декартовой системы, как и инерциальной системы отсчета, находится в центре масс Земли. Ось $z_\mathrm{ECEF}$ также проходит вдоль оси вращения Земли и совпадает с $z_\mathrm{ECI}$.Оси $x_\mathrm{ECEF}$ и $y_\mathrm{ECEF}$ лежат в экваториальной плоскости, причем положительная ось $x_\mathrm{ECEF}$ проходит через нулевой меридиан (Гринвичский меридиан). Система ECEF вращается против часовой стрелки вокруг оси Инерциальных систем $z_\mathrm{ECI}$ с угловой скоростью $\omega_\mathrm{E}$. Угловая скорость Земли $\omega_\mathrm{E}$ примерно равна $2\pi/24$ радиан/час.

Касательные системы координат, ориентированные на север

Система координат касательная-плоскость может быть определена, когда предполагается математическое представление поверхности Земли ( сфероид или аппроксимирующая сфера). В качестве точки отсчета берется плоскость, касающаяся точки интереса на поверхности $O_\mathrm{E}$. Географическая система под названием Северо-ориентированная касательная система координат \(\mathcal{F}_\mathrm{E} = \{ O_\mathrm{E}, x_\mathrm{E}, y_\mathrm{E}, z_\ Начало mathrm{E}\}\) зафиксировано в точке интереса $O_\mathrm{E}$, а его плоскость $x_\mathrm{E} y_\mathrm{E}$ совпадает с касательной плоскостью. Ось $x_\mathrm{E}$ указывает на географический север, ось $y_\mathrm{E}$ указывает на восток.Наконец, ось $z_\mathrm{E}$ направлена ​​вниз к центру Земли. По этой причине кадр \(\mathcal{F}_\mathrm{E}\) также называется касательным кадром NED (северо-восток-вниз).

Земно-центрированный земной фиксированный (ECEF) кадр, географические координаты, касательный (T) кадр и локальный вертикальный (V) кадр.

Локальный вертикальный кадр локального уровня или локальный кадр NED

Локальный вертикальный кадр \(\mathcal{F}_\mathrm{V} = \{ G, x_\mathrm{V}, y_\mathrm{V} , z_\mathrm{V}\}\) не имеет отношения к ориентации самолета в пространстве, а определяется только его положением в ЦТ относительно некоторого удобного наблюдателя, закрепленного на Земле. Если $G_\mathrm{GT}$ — центр тяжести, спроецированный на землю («отслеживаемый землей»), координатная плоскость $x_\mathrm{V} y_\mathrm{V}$ параллельна плоскости, локально касательной в $G_ \mathrm{GT}$ на поверхность Земли — т.е. плоскость $x_\mathrm{E} y_\mathrm{E}$ с $O_\mathrm{E} \equiv G_\mathrm{GT}$. Тогда ось $x_\mathrm{V}$ указывает на географический север, ось $y_\mathrm{V}$ указывает на восток. Наконец, ось $z_\mathrm{V}$ направлена ​​вниз к центру Земли. По этой причине кадр \(\mathcal{F}_\mathrm{V}\) также называется кадром local NED (транспортное средство).

Каркас корпуса самолета и местный вертикальный каркас (каркас NED). Также показаны углы Эйлера самолета: угол курса $\psi$ (отрицательный на рисунке), угол места $\theta$ и угол крена $\phi$.

Соглашение NED гарантирует, что вес самолета является силой с компонентами $(0,0,mg)$ в системе отсчета \(\mathcal{F}_\mathrm{V}\), где $m$ – масса самолета. $g$ — ускорение свободного падения.

На приведенном выше рисунке показан самолет с двумя шпангоутами \(\mathcal{F}_\mathrm{V}\) и \(\mathcal{F}_\mathrm{B}\). Углы Эйлера, которые определяют ориентацию рамы корпуса относительно локальной системы координат NED, представляют собой углы Эйлера самолета. Для атмосферных летательных аппаратов последовательность вращений, используемая для определения углов Эйлера, представляет собой «3-2-1». Это определяет угол курса $\psi$, угол возвышения $\theta$ и угол крена $\phi$ по отношению к наблюдателю, зафиксированному на Земле.

Последовательность углов Эйлера для самолета. Фрейм $\mathcal{F}_\mathrm{E} = \{ O_\mathrm{E}, x_\mathrm{E}, y_\mathrm{E}, z_\mathrm{E}\}$ есть Земля – фиксированная система координат NED, с началом $O_\mathrm{E}$ где-то на земле (или на уровне моря) и плоскостью $x_\mathrm{E} y_\mathrm{E}$, касательной к поверхности Земли.Если точка наземной траектории $G_\mathrm{GT}$ находится не слишком далеко от $O_\mathrm{E}$, оси $\mathcal{F}_\mathrm{E}$ системы отсчета Земли параллельны осям локальный фрейм NED $\mathcal{F}_\mathrm{V} = \{ G, x_\mathrm{V}, y_\mathrm{V}, z_\mathrm{V}\}$.

Wind Frame

Кроме подъемной силы вектор мгновенной аэродинамической результирующей силы \(\mathcal{F}_\mathrm{A}\) имеет еще две компоненты в системе отсчета, из которых $z_\mathrm{A}$ третья ось. Эта рамка называется рамка ветра \(\mathcal{F}_\mathrm{W} = \{G, x_\mathrm{W}, y_\mathrm{W}, z_\mathrm{W}\}\) .

Ветровой каркас определяется путем взятия оси $x_\mathrm{W}$ по относительному ветру с положительным аверсом в направлении движения. Это означает, что $x_\mathrm{W}$ накладывается на вектор \(\boldsymbol{V}\). Третья ось \(\mathcal{F}_\mathrm{W}\) проходит по линии действия подъемника, т.е. $z_\mathrm{W} \equiv z_\mathrm{A}$. Наконец, вторая ось $y_\mathrm{W}$ выбирается для завершения правой триады. Третья ось ветровой рамки постоянно находится в плоскости симметрии планера (также называемой «опорной плоскостью»).Все три оси ветра вращаются относительно осей тела из-за изменения положения самолета относительно относительного ветра \(-\boldsymbol{V}\).

Компонента $X_\mathrm{W}$ вектора силы \(\mathcal{F}_\mathrm{A}\) вдоль направления \(\boldsymbol{V}\) определяет аэродинамическое сопротивление: перетаскивание $D$ таково, что $X_\mathrm{W}=-D$. При наличии ненулевого угла бокового скольжения $\beta$ вдоль боковой оси $y_\mathrm{W}$ возникает третья ненулевая компонента \(\mathcal{F}_\mathrm{A}\), т.е.е. составляющая боковой силы $Y_\mathrm{W}$.

Когда угол бокового скольжения $\beta$ равен нулю, ветровая и аэродинамическая системы совпадают. Только в этом случае $y_\mathrm{W}$, совпадающая с $y_\mathrm{A}$ и $y_\mathrm{B}$, нормальна к базовой плоскости $x_\mathrm{B} z_\mathrm {В}$.

На рисунке ниже показаны стандартные системы отсчета для самолета, выполняющего набор высоты в спокойном воздухе. Ветровой каркас \(\mathcal{F}_\mathrm{W}\) можно наложить на аэродинамический каркас \(\mathcal{F}_\mathrm{A}\) при вращении вокруг $z_\mathrm{W }$ угла $-\beta$.

Стандартные системы отсчета и самолет в наборе высоты в спокойном воздухе. Вектор скорости ЦТ $\boldsymbol{V}$ образует траекторный угол $\gamma$ с горизонтальной плоскостью. Также показаны стандартные три составляющие аэродинамической равнодействующей силы $D$, $L$ и $Y_\mathrm{A}$.

Следовательно, рама ветра \(\mathcal{F}_\mathrm{W}\) может быть наложена на рамку тела \(\mathcal{F}_\mathrm{B}\) при первом вращении вокруг $z_\ mathrm{W}$ угла $-\beta$, затем вокруг оси $y_\mathrm{A}$ угла $\alpha_\mathrm{B}$:

\[\mathcal{F}_\mathrm{ W} \stackrel{-\beta \, \curvearrowright \, z_\mathrm{W}}{\longrightarrow} \mathcal{F}_\mathrm{A} \stackrel{\alpha_\mathrm{B} \, \curvearrowright \, y_\mathrm{A}}{ \longrightarrow } \mathcal{F}_\mathrm{B} \label{eq:FW:To:FB}\]

Тогда составляющие аэродинамической результирующей силы в осях тела равны выражается следующим образом:

\[\left\{\begin{matrix} X_\mathrm{B} \\ Y_\mathrm{B} \\ Z_\mathrm{B} \end{matrix}\right\} = \left [\begin{matrix} \cos\alpha_\mathrm{B} & 0 & -\sin\alpha_\mathrm{B} \\ 0 & 1 & 0 \\ \sin\alpha_\mathrm{B} & 0 & \ cos\alpha_\mathrm{B} \end{matrix}\right] \left[\begin{matrix} \cos\beta & \sin(-\beta) & 0 \\ -\sin(-\beta) & \ cos\beta & 0 \\ 0 & 0 & 1 \end{matrix}\right] \left\{\b egin{matrix} -D \\ Y_\mathrm{W} \\ -L \end{matrix}\right\} \label{eq:DYL:To:XYZB}\]

с точки зрения сопротивления, боковой силы и подъемной силы .


Вернуться к началу

Поддерживается JSBSim-Team. – (c) Джон С. Берндт и Агостино Де Марко, Università degli Studi di Napoli Federico II

Frontiers | Разрушения каркаса деревянных каркасных вальмовых крыш при экстремальных ветровых нагрузках

Введение

Устойчивость домов во время экстремальных ветров необходима для обеспечения безопасности жильцов, минимизации ущерба внутреннему содержимому и уменьшения финансового бремени для населения и страховых компаний. На сегодняшний день проделана значительная работа по устранению часто наблюдаемых режимов отказа в жилых строениях.Они в первую очередь связаны с системами облицовки кровли и стен, а также с вертикальной траекторией нагрузки между конструктивными элементами (van de Lindt et al., 2013). Большая часть жилья в Северной Америке состоит из деревянных домов на одну семью (Amini and van de Lindt, 2014; Standohar-Alfano and van de Lindt, 2016). Обрушения крыш жилых домов, а именно отказ соединений крыши со стеной (RTWC) и потеря обшивки крыши, широко изучались из-за их высокой частоты возникновения во время экстремальных ветровых явлений. Плотность домов по отношению к другим строениям в любом населенном пункте приводит к высоким затратам, связанным с аварийностью жилья. Например, в Оклахоме с 1989 года две трети застрахованных убытков от торнадо на сумму 32 миллиарда долларов связаны с жилыми строениями (Simmons et al., 2015).

Работа по смягчению повреждений деревянных каркасных жилых крыш важна, потому что потеря одной панели обшивки, которая может произойти при относительно низких скоростях ветра, приведет к проникновению воды. Это часто приводит к потере всего содержимого из-за проливных дождей, сопровождающих ураганы (Sparks et al., 1994). Наблюдения, зарегистрированные во время исследований повреждений после урагана, ранее привели к выявлению важных тенденций отказа в различных компонентах здания. Повторяющиеся отказы аналогичных компонентов позволяют предположить, что повсеместное смягчение последствий возможно за счет усовершенствованных подходов к проектированию и инновационных решений.

Стандартизированным методом оценки скорости ветра во время торнадо является расширенная шкала Фудзита (EF), которая основана на наблюдениях за повреждениями, поскольку непосредственное измерение скорости ветра во время торнадо, как правило, невозможно (Kopp et al. , 2012). Текущая версия шкалы EF (Центр ветровой науки и техники, 2006 г.) предоставляет оценки скорости ветра для 28 категорий обычных конструкций и растительности, называемых индикаторами повреждений (DI). Для каждого DI шкала EF использует понятие степени повреждения (DOD). DOD описывают последовательные способы повреждения, которые обычно наблюдаются для конкретных DI. Каждый DOD связан с минимальной, максимальной и ожидаемой скоростью ветра. Эти значения представляют собой диапазон предполагаемых скоростей ветра, необходимых для причинения указанного ущерба (Центр науки и техники ветра, 2006 г.; Мехта, 2013 г.).Их можно соотнести со скоростью ветра по шкале EF для оценки интенсивности торнадо от EF0 до EF5. В настоящем исследовании особый интерес представляет DI для домов на одну и две семьи (FR12). DOD FR12, которые имеют отношение к обрушению крыши, – это DOD-4 и DOD-6, которые описаны в таблице 1. DOD-7, относящийся к обрушению стены, также включен, поскольку он происходит в том же диапазоне скоростей ветра, что и DOD. -6 и часто может возникать в результате обрушения кровли.

Таблица 1 .Описания степени повреждения (DOD) и оценки скорости ветра для режимов отказа, представляющих интерес в индикаторе повреждения жилых домов на одну и две семьи (FR12).

На рис. 1 показан пример типичного отказа оболочки, а на рис. 2 — отказ RTWC. Как уже упоминалось, большинство прошлых исследований повреждений крыш сосредоточено на этих двух видах разрушения. Очевидно, что оценки скорости ветра для повреждения крыши по шкале EF в значительной степени основаны на этих хорошо изученных режимах. Хотя DOD-6 охватывает все возможные виды крупных обрушений кровли, обзор доступной литературы показывает, что текущее понимание DOD-6 ограничено исследованиями, посвященными отказам RTWC.DOD-6 может произойти при ожидаемой скорости ветра 122 мили в час (таблица 1). Эта скорость ветра соответствует относительно слабым торнадо EF2 (Центр науки и техники ветра, 2006). ДОД-4 возникает при меньших скоростях ветра. Было замечено, что двускатные крыши плохо работают в этих режимах, особенно DOD-6, по сравнению с соседними вальмовыми крышами аналогичной конструкции. На самом деле, в списке FR12 канадской шкалы EF (Environment Canada, 2013) отмечается, что для домов с шатровой крышей можно предположить верхнюю границу скорости ветра для DOD 4 и 6.Это противоречит исходной документации EF-Scale (Wind Science and Engineering Center, 2006), в которой указывается, что нижняя граница DOD-6 обусловлена ​​неадекватной конструкцией или большими выступами, а верхняя граница обусловлена ​​усовершенствованной конструкцией, такой как использование ураганных ремней. Разница между этими двумя версиями шкалы EF является важным моментом, который требует дальнейшего изучения, как указали Гавански и Копп (2017).

Рисунок 1 .Пример разрушения обшивки крыши, соответствующий DOD-4 (источник изображения: доктор Дэвид Преватт из Университета Флориды).

Рисунок 2 . Пример отказа соединения крыши со стеной, соответствующий DOD-6 (источник изображения: доктор Дэвид Преватт).

Жилые крыши могут быть сконструированы с различными формами и уклонами. Многие из них включают слуховые окна или другие неровности, закрывающие дома неправильной формы. Из различных форм крыш, возможных в деревянном каркасном строительстве, наиболее распространенными в Северной Америке являются двускатные и вальмовые крыши или их композиты (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014).Обследования повреждений после ураганов и последующие исследования часто выявляли несоответствие в повреждениях между различными геометрическими формами жилых крыш (Meecham, 1992). Общеизвестно, что вальмовые крыши работают лучше, чем крыши других форм. Анализ хрупкости Kopp et al. (2016), а также Гавански и Копп (2017) даже предположили, что единый DI для жилых построек по шкале EF может быть неадекватным из-за значительных различий в расчетной скорости ветра для различных форм крыши, хотя это не было определено количественно. в обследованиях повреждений.

В нескольких предыдущих исследованиях изучались превосходные характеристики домов с вальмовой крышей (Meecham et al., 1991; Meecham, 1992), а в некоторых более поздних работах непосредственно изучалось поведение вальмовой крыши в отношении обшивки крыши (DOD-4) и RTWC ( DOD-6) (Henderson et al., 2013; Kopp et al., 2016). Мичем и др. (1991) провели испытания в аэродинамической трубе, чтобы улучшить техническое понимание характеристик вальмовой крыши, и обнаружили, что существует важная взаимосвязь между распределением давления и базовой конфигурацией каркаса в деревянных каркасных крышах.Несмотря на значительные различия между распределениями давления, зарегистрированными для моделей двускатной и вальмовой крыш, общий подъем крыши и опрокидывающие моменты оказались весьма схожими. Это подтвердило, что предпочтительная аэродинамическая геометрия не является единственной причиной улучшения характеристик вальмовых крыш.

Результаты Meecham et al. (Meecham et al., 1991) показали, что ориентация элементов каркаса вальмовой крыши относительно распределения подъемной силы обеспечивает дополнительную устойчивость.Напротив, форма двускатной крыши вызывает более высокие локальные пиковые давления, а ориентация элементов каркаса приводит к менее благоприятному распределению нагрузки. Кроме того, вальмовые кровли имеют РПЦ по всему периметру, в то время как двускатные крыши соединяются с каркасом только по двум противоположным стенам. Обычно считается, что в сочетании с улучшенным распределением нагрузки внутри вальмовых крыш эти факторы делают вальмовые крыши значительно более устойчивыми к повреждениям из-за распространенных видов разрушения крыши.Это также подтверждается анализом хрупкости (Kopp et al., 2016; Gavanski and Kopp, 2017).

Один из вопросов, возникающих в связи с высокими скоростями ветра, полученными при анализе хрупкости конкретных режимов отказа, заключается в том, становятся ли другие режимы слабым звеном в вальмовых крышах. Другими словами, вместо разрушения RTWC структура выйдет из строя по-другому? Целью данной статьи является изучение возможных дополнительных неизученных режимов отказа и, если они возможны, понимание условий, необходимых для их возникновения.В данной статье представлены анализ и результаты двумерных численных моделей для ферменных и каркасно-вальмовых крыш для изучения этого вопроса. Анализ результатов опроса также используется для подтверждения гипотезы о том, что в вальмовых крышах достаточно распространены другие виды отказов.

Анализ повреждений

Данные о недавних событиях в Соединенных Штатах были получены для изучения в настоящем исследовании. Эти данные были собраны после разрушительных торнадо на юге США, в том числе торнадо Мур, Оклахома 2013 года (EF5) и торнадо Таскалуса, Алабама (EF4) и Джоплин, штат Миссури (EF5) 2011 года.Они были предоставлены авторам доктором Дэвидом Преваттом из Университета Флориды. Группы судебно-медицинской экспертизы, состоящие из исследователей, инженеров и студентов, провели дни после этих событий, изучая пострадавшие районы и документируя наблюдаемые повреждения. Их сообщения об этих торнадо можно найти в литературе (Prevatt et al., 2011, 2013; Graettinger et al., 2014). Объединенная база данных содержит тысячи изображений повреждений домов, начиная от потери обшивки и заканчивая полным разрушением.

Торнадо в Муре, штат Оклахома, было определено как явление EF5, с повреждениями от EF0 до EF5, наблюдаемыми на пути торнадо.В результате этого события погибли 24 человека, а экономический ущерб, по оценкам, составил до 3 миллиардов долларов (Graettinger et al., 2014). Ветры EF0–EF2 обычно составляют около 85% площади повреждения сильного торнадо EF4 или EF5, и можно выделить множество стадий развития повреждения. Обследование, проведенное после этого события, послужило основой для последующих исследований, включая выявление новых методов улучшенного обследования повреждений, анализ хрупкости компонентов дома и разработку улучшенных лабораторных моделей торнадо (Греттингер и др., 2014). Это также привело к изменениям в строительных нормах Мура, штат Оклахома, таким образом, что к деревянным каркасным домам предъявляются новые предписывающие требования по снижению ущерба до уровня DOD-6 (Ramseyer et al. , 2014).

Необработанная база данных фотографий, сделанных после торнадо Мура, Таскалуса и Джоплина, используется в настоящем исследовании для изучения характера обрушения шатровой крыши. В данных выявлено много случаев частичного обрушения вальмовой крыши. Как и результаты анализа хрупкости в Kopp et al. (2016), наблюдаемые разрушения вызывают дополнительные вопросы относительно вероятности и условий, при которых могут произойти частичные разрушения вальмовой крыши.Отдельные примеры наблюдаемых отказов Мура показаны на рисунке 3 и обсуждаются ниже.

Рисунок 3 . Обрушение вальмовой крыши в Муре, штат Оклахома, после торнадо EF5 21 мая 2013 г. (A) Обрушение передней поверхности соседних вальмовых крыш с решетчатым каркасом. (B) Разрушение передней поверхности каркасной вальмовой крыши, при этом виден неповрежденный каркас противоположной стороны. (C) Разрушение каркаса и обшивки комбинированной вальмовой/двускатной крыши (источник изображения: Dr. Дэвид Преватт).

На рис. 3А показаны соседние дома с вальмовой крышей, которые демонстрируют аналогичные дефекты передней поверхности крыши. RTWC кажутся неповрежденными по оставшемуся периметру крыши, и очевидно, что несколько элементов каркаса крыши вышли из строя или были удалены, в дополнение к обшивке, покрывающей эту часть. В правой части фотографии оставшаяся часть крыши провисла, что еще раз указывает на то, что основной каркас вышел из строя. Дома, показанные на рис. 3А, располагались вдоль Кайл Драйв на западной окраине Мура, штат Оклахома.Несколько домов на этом коротком участке имели аналогичные дефекты каркаса вальмовой крыши и были построены примерно в 2006 году (Graettinger et al., 2014). Изучение фотографий повреждений в этом районе показывает, что из домов с повреждениями крыши DOD-4 или DOD-6 40%, по-видимому, разрушились из-за аналогичных частичных отказов. В этих случаях кажется, что рама вышла из строя в местах соединения гвоздями между элементами, так как сломанных пиломатериалов не видно. В следующем разделе будут представлены дополнительные статистические данные и наблюдения из двух выбранных районов после торнадо в Джоплине, штат Миссури.

На рис. 3B показан обвал, аналогичный показанному на рис. 3A, но с гораздо более крутой крышей. RTWC кажутся неповрежденными, и видна большая открытая полость, где были удалены элементы каркаса и обшивка. Как и на рис. 3А, очевидно, что эта крыша не пострадала исключительно от потери обшивки, хотя следует отметить меньшую площадь потери обшивки в правой части фотографии. Отсутствие видимых внутренних элементов в полости, особенно тех, которые поддерживают неповрежденную противоположную сторону крыши, убедительно свидетельствует о том, что эта крыша была построена как каркасная конструкция, а не та, которая содержала сборные фермы.Судя по имеющимся данным, во многих неудавшихся вальмовых крышах использовался каркас из стержней.

На рис. 3C показано частичное разрушение комбинированной вальмовой/двускатной крыши. Этот отказ уникален среди тех, что показаны на рисунках 3A, B, потому что отказ материала деревянных элементов очевиден. РТК выглядят целыми, нижняя часть кровли утратила только обшивку с правой стороны и элементы каркаса, кроме обшивки, с левой. В районе пика крыши рама вышла из строя с обеих сторон.Эта конструкция, по-видимому, содержит либо фермы, либо стержневой каркас с прочными соединениями. Как показано на рисунке чуть выше RTWC, элементы были соединены или иным образом усилены с помощью прибитых деревянных пластин.

При осмотре повреждений, показанных на рис. 3, и аналогичных повреждений на имеющихся фотографиях становится очевидным, что возможны частичные разрушения каркаса, повторяющиеся виды разрушения, возникающие в вальмовых крышах. При сравнении этих отказов вальмовой крыши с соседними конструкциями на основе данных было определено, что в некоторых вальмовых крышах при скорости ветра EF2 могут преобладать отказы каркаса, а не отказы RTWC или потери обшивки.Также отмечается, что конструкция крыши может иметь важное значение. Наблюдаемые отказы стержневой рамы особенно показали, что характеристики крыш с стержневой рамой следует отличать от характеристик ферменных конструкций при анализе и проектировании, а также в настоящем исследовании.

Статистический анализ возникновения отказов

Для полного анализа возникновения частичных отказов каркаса крыши все наблюдаемые повреждения в диапазонах DOD-4 и DOD-6 должны быть классифицированы, чтобы определить, связаны ли наблюдаемые отказы с обшивкой, RTWC или каркасом крыши.Сортировка данных по районам дает дополнительную информацию о тенденциях в небольших регионах по сравнению со всей дорожкой повреждений события. Как уже упоминалось, данные опроса, предоставленные Университетом Флориды, включают базу данных фотографий. Также предоставляется список всех фотографий, которые использовались для оценки события, включая долготу, широту и оценку по шкале EF в каждом месте. Эти данные были нанесены на карту и помечены булавками с цветовой кодировкой для представления ранжирования по шкале EF. Образец полученной карты показан на рисунке 4.На этой карте показаны две области, проанализированные для получения представленной здесь предварительной статистики. Эти районы были расположены на западном конце пути повреждения. Анализируются только данные, соответствующие повреждениям EF1, EF2 и EF3, поскольку эти рейтинги соответствуют скорости ветра DOD-4 и DOD-6 для жилых крыш. На рисунке рейтинги EF1, EF2 и EF3 представлены желтыми, оранжевыми и красными булавками соответственно.

Рисунок 4 . Западный конец пути повреждения торнадо после торнадо 22 мая 2011 г. в Джоплине, штат Миссури; нынешние регионы исследования выделены белым цветом.

Две исследуемые области, обведенные белым цветом на рис. 4, анализируются и оценивается возникновение различных режимов отказа. Были проверены фотографии повреждений в отмеченных местах, и отмечен предполагаемый вид отказа. При этом проходе данных каждое отдельное жилое помещение оценивалось на предмет того, было ли повреждение связано с RTWC, обшивкой или отказом каркаса. Помимо повреждения крыши, включены разрушения стен, соответствующие DOD-7. Районы исследования были выбраны на основе характеристик домов.Исторические снимки из Google Earth используются для определения первоначальной формы изучаемых крыш. Обнаружено, что в области 1 в левой части рисунка 4 находятся дома, которые казались более новыми, большинство из них с крутыми шатровыми крышами и большими основаниями. Дома в Районе 2 в основном кажутся старыми каменными домами с неглубокими крышами с деревянным каркасом.

Результаты статистического анализа представлены в таблице 2. Как показано, в Районе 1 56% домов с соответствующими повреждениями разрушились из-за частичного разрушения каркаса, а 35% имели признаки разрушения RTWC.На рис. 5 показан пример крутых вальмовых крыш, видимых по всему району, а аэрофотоснимок показывает, как обрушение повлияло на площадь поверхности крыши. Во многих случаях самые большие поверхности крыши были удалены, а части конструкции, закрывающие меньшие помещения, остались на месте. Многие из этих построек также имели каркасную конструкцию.

Таблица 2 . Возникновение режимов обрушения крыши жилых домов в отдельных районах Джоплина, штат Мичиган.

Рисунок 5 . Пример типичного обрушения вальмовой крыши в регионе 1, включая аэрофотоснимок, показывающий след частичного обрушения (источник изображения: д-р Дэвид Преватт, Google Earth).

Возникновение типов отказов в регионе 2 отличается от такового в регионе 1; распределение обрушений кровли более равномерно по трем режимам, в то время как в районе 1 наблюдается более высокая частота отказов, которые можно считать серьезными обрушениями кровли, т. е. подпадающими под категорию DOD-6.В Регионе 2 у 33 % были обнаружены частичные отказы каркаса, а у 37 и 30 % — отказы RTWC и обшивки соответственно. Чтобы понять прогрессирование повреждения, дома, в которых обрушилась стена, учитываются на основе наблюдаемого типа разрушения крыши, который, как предполагается, предшествует повреждению стены. Например, в Районе 1 в 10% домов произошли частичные обрушения каркаса крыши и обрушение стен, а в 8% — разрушение RTWC и обрушение стен. Это приводит к 18% случаев обрушения стен в регионе. Взаимосвязь между режимами разрушения стены и крыши требует дальнейшего изучения для выявления причинных последствий каждого режима разрушения крыши.

Сдвиг в возникновении определенных режимов отказа между двумя регионами может быть результатом нескольких факторов; однако отмечается, что многие дома в Районе 2 оказались более старой постройки, чем дома в Районе 1, и имели более низкий скат крыш. Хотя это наблюдение может свидетельствовать о том, что наклон крыши способствует возникновению отказов каркаса, неясно, какие другие факторы могли оказать дополнительное влияние. Например, отсутствие боковых ограничений в старых домах могло привести к частым обрушениям стен.В примере, показанном на рис. 6, произошло частичное разрушение каркаса крыши. Однако этот отказ мог произойти из-за обломков деревьев, видимых на вершине обрушившейся крыши. Другие случаи частичного отказа в Районе 2 также неоднозначны, и, поскольку Район 2 находился с подветренной стороны от Района 1, обломки, вероятно, сыграли большую роль. В любом случае, в обоих регионах частичные обрушения происходят, по крайней мере, так же часто, как и другие виды обрушения кровли. Требуется дополнительная работа, чтобы получить полный набор статистических данных об этих отказах и лучше определить региональные условия, которые могут способствовать их возникновению.

Рисунок 6 . Частичное разрушение шатровой крыши в области 2 (источник изображения: д-р Дэвид Преватт).

Аналитический метод

Подход и предположения

Разработан и проверен метод численного моделирования для анализа влияния внутренних нагрузок и прочностных характеристик компонентов деревянно-каркасной крыши при подъеме ветра. После разработки модели для получения усилий на стержнях рассчитываются грузоподъемности элемента. Результаты выбранного метода моделирования методом конечных элементов объединяются с оценочными значениями пропускной способности элемента.Это позволяет оценить прочностные характеристики структурных компонентов в форме отношения относительной потребности к мощности (D/C) и определить возможные места уязвимости. В настоящей работе термин «элемент» относится как к элементам деревянного каркаса, так и к соединениям между ними. Оба типа элементов содержат звенья на пути вертикальной нагрузки, и потенциальные отказы могут возникнуть в любом из них. Подробное объяснение этой работы можно найти в исследовании Stevenson (2017).

Различия между методами строительства крыш, такими как ферменный каркас и стержневой каркас, оцениваются для определения относительной вероятности отказа каркаса для каждого типа. Возможности элементов каркаса крыши также сравниваются с возможностями RTWC, чтобы обеспечить точку отсчета для соотнесения настоящих результатов с обычно наблюдаемыми режимами отказа при хорошо установленных скоростях ветра (т. е. DOD-6). Допущение надлежащей конструкции в анализе позволяет выявить пробелы в текущем проекте, если будет обнаружено, что отказ будет вероятным.В противном случае выводы подтвердят неправильное строительство в домах с наблюдаемыми дефектами.

Анализ спроса и мощности ферменных и каркасных секций крыши

Чтобы понять возможность отказа элемента или соединения в каркасе вальмовой крыши, необходимо определить влияние нагрузки из-за подъема ветра на элементы каркаса и сравнить их со способностью элементов противостоять этим воздействиям. Точный анализ деревянных конструкций должен учитывать анизотропные свойства древесины, сложное поведение соединений и многочисленные возможные режимы отказа.Опубликованная литература содержит подробную информацию о моделировании нелинейного поведения и установлении критериев отказа для определенных компонентов крыши, но имеется ограниченная информация о других элементах и ​​конструкциях из стержневой рамы. Чтобы получить сопоставимые результаты и использовать согласованные методы для различных типов конструкций, анализ всех конструкций для настоящего исследования ограничен линейным диапазоном поведения материала. Элементы, которые могут выйти из строя первыми, идентифицируются на основе относительных линейных отношений D/C.Этого достаточно, чтобы проверить гипотезу о частичных отказах каркаса, хотя для построения кривых хрупкости потребуется дальнейший анализ.

Для наблюдения за влиянием линейной нагрузки на элементы и соединения системы крыши силы элементов рассчитываются с помощью моделирования методом конечных элементов с использованием SAP2000. Отдельные фермы и компоненты каркасных крыш моделируются в условиях равномерного отрицательного внешнего давления, а результирующие осевые силы и моменты используются для оценки требований к каждому элементу.Как уже упоминалось, дополнительные сведения о методе проверки и анализа модели предоставлены Stevenson (2017).

Конструкции вальмовой крыши, использованные в анализе

В деревянном каркасном строительстве в Канаде и США используются аналогичные подходы, в которых преобладают предписывающие или традиционные конструкции (Канадская ипотечная и жилищная корпорация, 2014). Для конструкции крыши эти подходы состоят из следующих документов, таких как Международный жилищный кодекс или часть 9 Национального строительного кодекса Канады, для определения размера элемента, расстояния и требований к крепежу.В Канаде эти требования взяты из табличных значений, основанных на расчетных снеговых нагрузках.

Директивный дизайн включает в себя как каркасные, так и ферменные крыши, хотя сами фермы должны быть спроектированы и поставляться с инструкциями по уходу, обращению и установке на месте. Фермы, соединенные металлическими пластинами (MPC), проектируются на основе распределения дополнительной нагрузки компаниями, специализирующимися на их производстве. Они становятся преобладающей формой строительства новых жилых крыш, по крайней мере, в Канаде (Canada Mortgage and Housing Corporation, 2014).Тем не менее, стержневой каркас все еще используется, и большая часть стареющего жилищного фонда состоит из стержневого каркаса. В настоящем исследовании необходимо рассмотреть как ферменные, так и каркасные конструкции, поскольку по имеющимся данным обследования оба типа крыш не выдерживают испытаний.

Двумерный анализ D/C в этой работе использует одну ферму MPC, основанную на фермах, используемых в полномасштабной вальмовой крыше, испытанной Henderson et al. (2013). На рис. 7 показана конструкция фермы. показана только половина фермы из-за симметрии.После анализа фермы была спроектирована вальмовая крыша с каркасом из стержней, чтобы соответствовать профилю и геометрии плана ферменной крыши из Henderson et al. (2013), чтобы обеспечить точку сравнения.

Рисунок 7 . Половина смоделированной фермы с помеченными узлами и элементами.

Для каркасной крыши раздел 9.23 NBCC (Канадская комиссия по строительным и противопожарным нормам, 2010 г.) используется для определения соответствующего размещения элементов и требований к размерам, в дополнение к минимальному количеству и направлению гвоздей в каждом стыке.Полученная конструкция показана на рис. 8 с размерами элементов и расстоянием между ними. Расположение элементов каркасных крыш приводит к распределению нагрузки между поверхностями и отдельными элементами крыши. Вальмовое стропило передает нагрузки между элементами на соседних поверхностях крыши, а обшивка играет роль в воздействии системы между элементами на одной поверхности. Из-за такой компоновки невозможно извлечь двумерное поперечное сечение крыши для анализа, как это было эффективно сделано для ферменной крыши.Вместо этого настоящий анализ крыши с каркасом из стержней упрощается путем изучения одного типичного нарожного стропила. После осмотра стропила, ближайшие к центру крыши, считаются наиболее востребованными в условиях давления крыши из-за самых длинных неподдерживаемых пролетов. Ожидается, что центральные нарожные стропила будут испытывать самые высокие моменты и сдвигающие внутренние силы, а их соединения должны будут выдерживать самые большие опорные реакции. Поверхности крыши идентичны, поэтому выбранное нарожное стропило, показанное на рис. 9, представляет собой четыре различных нарожных стропила на крыше.

Рисунок 8 . Вид сверху проектируемой вальмовой крыши из стержневого каркаса.

Рисунок 9 . Иллюстрация нарожного стропила, выбранного для анализа стержневой рамы.

Численное моделирование деревянных каркасных вальмовых крыш

Стратегия разработки модели в этом исследовании заключается в том, чтобы оценить, можно ли использовать в комбинации более одного аналога упрощенной модели, чтобы получить максимально возможное воздействие нагрузки на каждый элемент фермы. Этот подход был сочтен подходящим для настоящих целей, потому что, сравнивая мощность каждого элемента с его наихудшим возможным сценарием нагрузки, можно определить все уязвимые элементы, не тратя вычислительных или экспериментальных ресурсов на получение достаточного количества данных, чтобы сделать возможным нелинейное моделирование.Еще одним преимуществом использования максимальных сил является то, что он может выявить критические условия, которые возможны, но не учитывались ранее.

Максимальный спрос на каркас фермы достигается при комбинации двух аналогов модели. В одной из моделей используются все шарнирные соединения, а в другой — все жесткие соединения. Геометрический аналог моделируется таким образом, что элементы пояса фермы воздействуют на их нижние грани, а элементы стенки моделируются вдоль их центроидов.Для случая фермы результаты стержней и совместных усилий извлекаются из обеих моделей и обрабатываются, чтобы обеспечить максимальные значения требований к элементам фермы. Максимальный спрос на стропила с каркасной рамой также получен из двух моделей; один с шарнирными опорами, а другой с жесткими опорами. В случае стержневой рамы анализ одиночного стропила можно легко выполнить с помощью ручных расчетов. Тем не менее, SAP2000 используется для того, чтобы можно было смоделировать выбранное стропило с шарнирным и жестким соединением на опорах, и можно было получить результаты максимальной силы в обоих случаях, аналогично методу, используемому при расчете фермы.

Анализ D/C выполняется с использованием результатов спроса, следующих за моделями фермы при равномерном поднятии 3,25 фунта/дюйма (0,57 Н/мм). Подъемная сила ветра моделируется как отрицательное внешнее давление, действующее перпендикулярно поверхности крыши, а вес конструкции учитывается как статическая нагрузка. Эта нагрузка рассчитывается на основе процедуры определения направления из ASCE 7-10 (Институт проектирования конструкций, 2010 г.) с использованием базовой скорости ветра 71,5 миль в час (115 км/ч). В результате предварительного моделирования было установлено, что эта скорость ветра соответствует точке, в которой отношение D/C для RTWC равно 1.Считается, что это представляет подъемную силу, при которой ожидается разрушение первого элемента фермы. Для случая стержневой рамы давление, соответствующее скорости 71,5 миль в час, умножается на площадь притока, поддерживаемую стропилами, в результате чего получается равномерно распределенная нагрузка 2,17 фунта / дюйм (0,38 Н / мм).

Важно отметить, что базовая скорость ветра 71,5 мили в час не представляет скорость ветра торнадо и требует корректировки для прямого сравнения с DOD-6 для жилых построек.Тем не менее, некоторые наблюдения могут быть сделаны из литературы, основанной на этом результате. Моррисон и Копп (2011) протестировали соединения пальцев ног при реальной ветровой нагрузке и аналогичным образом связали результаты прочности с основной системой сопротивления ветровой нагрузке, а также расчетными скоростями ветра компонентов и облицовки, используемыми в ACSE 7-05. Скорость ветра 71,5 миль в час согласуется с оценками, приведенными в таблице 5 Моррисона и Коппа, в которых не учитывается распределение нагрузки между соседними соединениями. При рассмотрении распределения нагрузки расчетная скорость ветра в Morrison and Kopp (2011) увеличивается.

Применяемая скорость ветра 71,5 миль в час намного ниже, чем скорость ветра при разрушении, оцененная Kopp et al. (2016) и Гавански и Копп (2017). Оба исследования рассматривали распределение нагрузки и обнаружили, что при средней вероятности отказа скорость ветра, вызывающая отказ RTWC в шатровой крыше, составляет почти 155 миль в час (250 км/ч). Помимо несоответствия из-за распределения нагрузки, различные предположения относительно внутреннего давления, формы крыши и направления ветра могут привести к значительным различиям в расчетных скоростях ветра.Важно напомнить, что настоящее двумерное исследование сосредоточено на относительных уязвимостях каркаса вальмовой крыши и не претендует на определение скорости ветра разрушения. Согласие между скорректированной скоростью ветра и оценками Моррисона и Коппа ASCE 7-05 подтверждает точность методологии.

Расчет мощности

Минимальные мощности каждого элемента в моделях рассчитываются для сравнения с максимальным потреблением в анализе D/C. Фермы в Henderson et al.В шатровой крыше (Henderson et al., 2013) использовались пиломатериалы SPF № 2, соединенные ферменными пластинами MiTek MII-20. Были получены листы данных прочности плиты, подготовленные производителем в соответствии с канадскими требованиями к испытаниям плиты фермы (Институт исследований в области строительства, 2009 г.), которые используются в расчетах несущей способности. По сравнению с оценкой потенциала участников, которая проводится на основе табличных значений в Канадском справочнике по проектированию древесины (Canadian Wood Council/Canadian Standards Association, 2010), совместные мощности требуют значительных усилий для точной оценки.В этом исследовании для расчетов пропускной способности соединений в этом исследовании используются спецификации Института ферменных плит Канады (2014 г. ) для ферм MPC в дополнение к уравнению, предложенному в Lewis et al. (2006) для мощности момента соединения.

Расчеты несущей способности соединения включают определение несущей способности стального листа, деревянного элемента и взаимодействия между ними в соответствующих направлениях (Институт анкерных плит, 2007 г.; Канадский институт анкерных плит, 2014 г.). В случае стержневой рамы возможности соединения гвоздями двух опорных элементов оцениваются на основе нефакторизованных расчетных значений и уравнений из Канадского справочника по проектированию древесины (Canadian Wood Council/Canadian Standards Association, 2010).В зависимости от направления нагрузки расчеты требуемой несущей способности включают сопротивление выдергиванию гвоздя и боковое сопротивление.

Уравнения пропускной способности кодов обычно включают коэффициенты сопротивления материала, которые не учитываются в этом анализе D/C. Уравнение из исследования Lewis et al. (2006) не включает коэффициенты устойчивости, но обсуждение и результаты испытаний в их исследовании показали, что предложенное уравнение было скорректировано, чтобы включить неотъемлемый коэффициент безопасности, равный 1. 5. Этот фактор безопасности удален в текущем анализе. Примеры расчетов пропускной способности и примечания, включая соответствующие кодовые уравнения и статьи, для всех требуемых режимов совместной пропускной способности предоставлены Stevenson (2017). Для справки, на рис. 7 показаны узлы и элементы фермы, маркированные в соответствии с соглашением, использованным при анализе, а на рис. 9 — для смоделированного нарожного стропила.

Результаты спроса и мощности

Отдельные таблицы результатов максимального спроса и минимальной мощности представлены Stevenson (2017).В настоящей статье крайние отношения D/C для каждого элемента моделей ферм и стропил показаны в таблицах 3 и 4 соответственно. «Уязвимые» элементы — те, у которых отношение D/C ближе всего к 1, — выделены полужирным шрифтом. Соединения со значениями D/C «Н/Д» либо испытывают сжатие в результатах моделирования, либо содержат элементы, которые являются непрерывными и, следовательно, передают нагрузку через элемент, а не через соединение. Результаты из таблицы 3 также схематично показаны на рисунке 10. Как видно, отношения D/C для элементов и соединений сильно различаются по всей ферме.

Таблица 3 . Отношение потребности к мощности (D / C) и определяющий режим отказа для смоделированной фермы с подъемом 3,25 фунта / дюйм (0,57 Н / мм).

Таблица 4 . Отношения стержня и совместной нагрузки к грузоподъемности (D/C) для смоделированной секции стержневой рамы с подъемной силой 2,17 фунта/дюйм (0,38 Н/мм).

Рисунок 10 . Схема расположения отказов в ферме, основанная на результатах анализа зависимости от мощности (D/C).

Предварительные результаты, полученные при анализе фермы вальмовой крыши, показывают, что RTWC с гвоздями имеет наименьшую относительную прочность с разницей в 40% при соотношении D/C, равном 0.981 по сравнению со следующим по величине коэффициентом 0,695 в элементе верхнего пояса в стыке 3. Возможные изменения пути нагрузки, грузоподъемности элементов, геометрии фермы и допусков могут привести к сдвигам в любом из соотношений D/C; однако, поскольку анализ основан на экстремальных значениях спроса на элементы каркаса, маловероятно, что отклонения в двух самых низких соотношениях D/C приведут к изменениям настоящего вывода. Ожидается, что RTWC с гвоздями почти всегда будут выходить из строя первыми в случае плоской фермы.Однако этот вывод неверен в случае, когда на RTWC используются ураганные лямки. В этом случае отношение D/C для ураганного пояса RTWC составляет 0,470, что снова сравнивается с 0,695 D/C в верхнем поясе. Применение даже самого простого ремня для защиты от урагана может привести к отказу компонентов каркаса фермы.

При том же ветровом подъеме, что и ферма, результаты показывают, что нарожное стропило также наиболее уязвимо в RTWC с гвоздями. Анализ стержневой рамы не включает грузоподъемность RTWC с ураганными ремнями.Однако ожидается, что введение ремней в RTWC приведет к отказу в стыке 1, поскольку в этом месте относительно высокое отношение D/C. Следующее самое слабое соединение, в стыке 2, состоит из семи гвоздей, соединяющих стропила с потолочной балкой. Он имеет гораздо более высокую мощность около 5000 Н.

Результаты стержневой рамы аналогичны результатам анализа фермы по двум причинам. Во-первых, они подтверждают распространенное мнение о том, что RTWC с гвоздями, вероятно, будет наиболее уязвимым элементом вальмовой крыши на этом скате.Результаты стержневой рамы также указывают на то, что соединение на коньке крыши является следующим наиболее уязвимым элементом. В обоих случаях различия в поведении крыши и параметрах соединения делают возможным возникновение других отказов. Это особенно правдоподобно, если принять во внимание ошибки строительства, ухудшающие характеристики элементов и устаревшие стандарты проектирования, в соответствии с которыми были построены старые каркасные дома.

Ограничения

Настоящий статистический анализ и анализ D/C успешно подтверждают гипотезу о том, что разрушения каркаса вальмовых крыш возможны (и распространены), и предлагают некоторые условия, которые могут влиять на режим, при котором деревянная каркасная вальмовая крыша может разрушиться.Помимо этого вывода, важно отметить ограничения метода двумерного моделирования. Чтобы детально понять проблему отказов каркаса, необходимо разработать трехмерные модели, учитывающие распределение нагрузки и влияние обшивки. Из-за отсутствия данных и опубликованной информации, которая могла бы помочь в моделировании соединений металлических пластин и каркасных конструкций, было сочтено экономически нецелесообразным использовать подробные трехмерные модели в текущем исследовании.

Дополнительная работа должна также оценить возможные различия, существующие в компонентах спроса и мощности текущих результатов.На уровне элемента существует множество параметров, которые могут привести к значительному изменению поведения конструкции крыши. Эти параметры связаны с конфигурацией соединений и допусками, изменчивостью свойств древесных материалов и различиями в крепежных элементах, предоставляемых разными производителями. В более широком масштабе методы проектирования различаются в зависимости от региона, компании и даже отдельных инженеров, а строительство домов обычно не подлежит тщательному контролю качества. Вероятность строительных ошибок и различий в конструкции может быть высокой.Эти изменения могут значительно изменить возможные результаты. Понимание отказов каркаса, помимо того, что они считаются теоретически возможными, является важным следующим шагом в улучшении строительных норм и правил, а также шкалы EF.

Дополнительное обсуждение наблюдаемых отказов стержневой рамы

Разрушения каркаса вальмовой крыши, представленные в этом документе, описывают несколько различных случаев и факторов, которые могут привести к уязвимости каркаса. Результаты анализа D/C подтверждают, что возможна потеря элементов или поверхностей вальмовой крыши с каркасом из стержней; однако прогресс разрушения больших секций кровли четко не определен.При повторном просмотре данных обследования повреждений и отчета о торнадо в Муре, штат Оклахома, (Graettinger et al., 2014) был отмечен дополнительный вид отказа, связанный со случаем стержневой рамы. Этот режим может указывать на неправильную конструкцию внешнего каркаса крыши или на потенциальное влияние каскадных отказов, вызванных распределением нагрузки в конструкциях из стержневого каркаса.

На рис. 11 видно, что произошло частичное разрушение каркаса и удаление больших участков крыши. Однако при ближайшем рассмотрении становится очевидным, что потолочные балки и потолок под ними целы.Были сняты или повреждены только внешние стропила и прикрепленная к ним обшивка. Основываясь на результатах D/C-анализа для случая стержневой рамы, этот тип отказа маловероятен из-за относительно прочного соединения между стропилами и потолочной балкой. RTWC и соединение вдоль конька крыши при анализе кажутся гораздо более уязвимыми по сравнению с ранее упомянутым соединением с семью гвоздями. Изображенные поломки могли произойти из-за неправильного или отсутствующего крепежа между стропилами и балкой на верхней плите стены или быть инициированы разрушением верхнего стыка стропил.Кроме того, системные эффекты могли привести к прогрессирующему, каскадному разрушению смежных соединений, что привело к удалению всех лицевых поверхностей крыши после начала разрушения в одной точке.

Рисунок 11 . Примеры частичного обрушения стержневой рамы, обрушения вальмовой крыши с неповрежденными потолочными балками. (A) Полное удаление внешнего каркаса крыши. (B) Частичное удаление нескольких поверхностей крыши (источник изображения: доктор Дэвид Преватт).

Как уже упоминалось, D/C-анализ для случая стержневой рамы не предсказал, что соединение стропила со стеной будет уязвимым из-за его относительно прочного соединения с потолочной балкой.Согласно расчетам несущей способности стропил, соединение стропила с верхней пластиной должно иметь нагрузку 5000 Н, в результате чего отношение D/C равно 0,2. При ближайшем рассмотрении фотографий можно предположить, что на концах неповрежденных балок были прибиты гвозди; однако не похоже, чтобы было больше нескольких гвоздей. Принимая во внимание, что эти дома не были спроектированы в соответствии с теми же кодами, что и гипотетическая крыша в настоящем исследовании, необходимо изучить региональные нормативные требования к проектированию в США, чтобы определить, предназначены ли эти соединения для включения большего количества гвоздей.

Отказы, показанные на рис. 11, и многие другие подобные отказы интересны тем, что они объективно классифицируются как DOD-6 для жилых крыш; однако это может быть неточным предположением. Это важный момент для дальнейшего изучения, поскольку он может повлиять на уточнения шкалы EF для различных методов проектирования жилых домов или даже предложить новый DOD для каркасных конструкций.

Заключение

Наблюдения за обследованием повреждений и статистические оценки, представленные здесь, расширяют существующее понимание обрушения крыш жилых домов и вводят ранее неизученный вид разрушения, характеризующийся повреждением компонентов каркаса крыши.Статистика наблюдаемых повреждений в выборочных районах из Мура, штат Оклахома, и Джоплина, штат Мичиган, показала, что отказы каркаса могут происходить так же часто, как хорошо изученные режимы разрушения RTWC и обшивки при скоростях ветра EF1 и EF2. В то время как обычно считается, что дома с шатровой крышей более устойчивы к ветровым повреждениям, чем дома с двускатной крышей, наблюдения за частичными разрушениями каркаса показывают, что шатровая крыша может быть более уязвимой, чем предполагалось ранее.

Разработан метод численного моделирования и анализа для дальнейшего изучения поведения обычных компонентов каркаса вальмовой крыши.Оцениваются как фермы, так и каркасные конструкции, чтобы обеспечить сравнительное исследование двух методов строительства. Результаты двумерного D/C-анализа для случаев с фермами и каркасной рамой использовались для понимания вероятных мест уязвимости в конструкции каркаса и проверки гипотезы о разрушении крыши, происходящем внутри конструкции каркаса. Упрощенный метод моделирования с огибающей нагрузки и анализ D/C продемонстрировали возможность определения мест уязвимости как в ферменных, так и в стержневых секциях крыши при воздействии ветра.Наблюдательные и численные исследования дали следующие основные выводы:

• В районах, изученных с использованием фотографий повреждений с географической привязкой, до 56% домов в диапазоне повреждений EF1–EF3 пострадали от частичного обрушения каркаса крыши.

• Тип конструкции может иметь важное значение для типа обрушения крыши дома. В районах, в которых 56% повреждений крыш жилых домов произошло из-за частичного обрушения каркаса крыши, дома оказались более новой, каркасной конструкции с большой площадью основания и крутыми крышами.В другом районе, где было 33% частичных разрушений, были дома, которые казались более старыми, с пологими крышами и каменными стенами. Также отмечается, что некоторые из частичных отказов, наблюдаемых в этом регионе, могли быть связаны с ударами обломков.

• В наблюдаемых крышах с крутым уклоном следует отметить, что многие из наблюдаемых разрушений произошли асимметричным образом, т. е. одна из больших граней крыши рухнула, а противоположная осталась неповрежденной. В отличие от смоделированной кровли, которая в настоящем анализе подвергается равномерному подъемному давлению, крыши с более крутыми скатами, скорее всего, будут испытывать дисбаланс ветровых нагрузок на наветренную и подветренную стороны.Влияние изменения наклона крыши, формы плана и направления ветровой нагрузки будет дополнительно изучено, в дополнение к изменчивости прочности и жесткости материала, на более поздних этапах этого исследования.

• Выявлен дополнительный вид отказа, связанный с полным или частичным удалением всей внешней оболочки каркасных крыш. Эти неисправности предполагают, что стропила, составляющие наклонную часть крыш с каркасной решеткой, могут не иметь надлежащего крепления на коньке крыши или к потолочным балкам и стенам под ними.Потеря внешней оболочки крыши из-за этого вида отказа при осмотре будет классифицироваться как повреждение DOD-6; однако на самом деле это может произойти при более низких скоростях ветра, чем те, которые необходимы для отказа RTWC, как показано в текущем анализе D/C. Этот вид отказа требует дальнейшего изучения, и дополнительная статистика его возникновения будет включена в будущую работу.

• Когда используются RTWC с гвоздями, фермы MPC при равномерном подъеме, скорее всего, не выдержат RTWC, что приведет к потере всей конструкции каркаса и потолка.При поставке ураганных лямок начало разрушения может сместиться на элементы фермы и соединения (или на обшивку). Было обнаружено, что критические режимы отказа в конструкции фермы связаны с моментами элементов и соединений при подъеме. А именно, стыки верхнего пояса (соединение 3) и элемент горизонтального верхнего пояса (TC2) в смоделированной ферме оказались относительно уязвимыми, с отношением D/C 0,70 и 0,66 соответственно, в то время как отношение D/C с гвоздями RTWC был равен 1. Требование, связанное с моментом в элементах верхнего пояса, усиливается растягивающими осевыми силами, наведенными на эти элементы в результате типичного поведения фермы.

• В случае анализа стержневой рамы также было обнаружено, что RTWC с когтями на пальцах ног являются наиболее уязвимым компонентом в двумерном анализе. Соотношение D/C для RTWC со стержневой рамой составляет 1,129 при том же подъеме, что и для фермы. Тем не менее, верхний стропильный стык также имеет относительно высокое отношение D/C, равное 0,66. Изучение фотографий с обзором повреждений показало, что разрушенные каркасные крыши могли иметь менее прочные соединения, чем это требовалось в проекте.

• Сравнение двухмерных расчетов для ферм и стержневых каркасов показывает, что стержневые крыши содержат более уязвимые элементы.При эквивалентной ветровой нагрузке отношение D/C RTWC фермы составляет 0,98, а RTWC нарожного стропила — 1,12. Это ожидаемо; однако эффект распределения нагрузки является важным фактором, особенно для случая стержневой рамы, который не рассматривается в данном исследовании.

Вклад авторов

SS является доктором философии. студентка под совместным руководством Г.К. и А.А. Это исследование является частью работы, выполненной для магистерской диссертации SS. Гипотеза и подход к работе были разработаны совместно авторами.SS выполнил все анализы, интерпретировал данные, а также подготовил, оценил и подготовил рукопись для представления под непосредственным руководством GK и AA. GK и AA посоветовали дизайн анализа, интерпретацию результатов и оценку рукописи для публикации. Авторы соглашаются нести ответственность за все аспекты работы, обеспечивая надлежащее расследование и решение вопросов, связанных с точностью или достоверностью любой части работы.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Эта работа финансировалась Канадским советом по естественным наукам и инженерным исследованиям в рамках программы совместных исследований и разработок в сотрудничестве с Chaucer Syndicates Ltd. и Институтом снижения катастрофических потерь (ICLR). Постоянная поддержка со стороны г-на Геро Мишеля (Чосер) и г-на Пола Ковача (ICLR) выражается с благодарностью. Авторы также признательны Drs. Дэвиду Преватту (Университет Флориды) и Дэвиду Руэшу (Университет Оберн) за предоставление данных обследования повреждений, ценных предложений и соответствующей литературы, а также Национальному научному фонду (NSF) за финансовую поддержку полевых исследований, приведших к возникновению их повреждений. данные опроса.Вышеупомянутые исследования повреждений были поддержаны исследовательским грантом NSF 1150975 и программой грантов NSF RAPID.

Ссылки

Амини, М. О., и ван де Линдт, Дж. В. (2014). Количественное понимание рациональных расчетных скоростей ветра торнадо для жилых деревянных каркасных конструкций с использованием подхода хрупкости. Дж. Структура. англ. 140. doi: 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000914

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Канадская ипотечная и жилищная корпорация.(2014). Строительство деревянных каркасных домов в Канаде , 3-е изд. Канада: Правительство Канады.

Академия Google

Канадская комиссия по строительным и противопожарным нормам. (2010). Национальный строительный кодекс Канады , 13-е изд. Оттава: Национальный исследовательский совет Канады.

Академия Google

Канадский совет по древесине/Канадская ассоциация стандартов. (2010). Руководство по проектированию деревянных конструкций: полный справочник по проектированию деревянных конструкций в Канаде . Оттава, Онтарио: Канадский совет по дереву.

Академия Google

Гавански, Э., и Копп, Г.А. (2017). Оценка хрупкости отказов соединения крыши со стеной деревянных каркасных домов при сильном ветре. J. Риск неопределенности Eng. Сист. 3. doi:10.1061/AJRUA6.0000916

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Graettinger, A.J., Ramseyer, C.C., Freyne, S., Prevatt, D.O., Myers, L., Dao, T., et al. (2014). Оценка ущерба от торнадо после торнадо Мур, штат Оклахома, 20 мая 2013 г. .Таскалуса, Алабама: Университет Алабамы.

Академия Google

Хендерсон, Д. Дж., Моррисон, М. Дж., и Копп, Г. А. (2013). Реакция узловых соединений крыши к стене на экстремальные ветровые нагрузки в полномасштабной деревянно-каркасной вальмовой крыше. англ. Структура 56, 1474–1483. doi:10.1016/j.engstruct.2013.07.001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Институт исследований в области строительства. (2009). Оценочный лист CCMC 11996-L: MT-20 и MII-20 . Оттава, Онтарио: Национальный исследовательский совет Канады.

Академия Google

Копп, Г. А., Хонг, Э., Гавански, Э., Стедман, Д., и Силлс, Д. М. (2016). Оценка скорости ветра на основе наблюдений за ущербом от торнадо Ангус (Онтарио) 17 июня 2014 г. Can. Дж. Гражданский инж. 44, 37–47. doi:10.1139/cjce-2016-0232

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Копп, Г. А., Моррисон, М. Дж., и Хендерсон, Д. Дж. (2012). Натурные испытания малоэтажных жилых домов с реалистичными ветровыми нагрузками. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 104–106, 25–39. doi:10.1016/j.jweia.2012.01.004

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Льюис С.Л., Мейсон Н.Р., Крамер С.М., Верт Д.К., О’Реган П.Дж., Петров Г. и др. (2006). «Проектирование соединений деревянных ферм с металлическими пластинами на момент», в 9-й Всемирной конференции по деревообработке (Портленд, Орегон). Доступно по адресу: http://support.sbcindustry. com/Archive/2006/aug/Paper_322.pdf

Академия Google

Мичем, Д.(1992). Улучшение характеристик вальмовых крыш при сильном ветре – тематическое исследование. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 43, 1717–1726 гг. дои: 10.1016/0167-6105(92)-V

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мичем, Д., Сарри, Д., и Давенпорт, А. Г. (1991). Величина и распределение ветровой нагрузки на вальмовые и двускатные крыши. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 38, 257–272. дои: 10.1016/0167-6105(91)

-Y

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мехта, К.С. (2013). Разработка шкалы EF для интенсивности торнадо. Дж. Бедствие Res. 8, 1034–1041. doi:10.20965/jdr.2013.p1034

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Моррисон, М.Дж., и Копп, Г.А. (2011). Эффективность соединений пальцев ног при реалистичной ветровой нагрузке. англ. Структура 33, 69–76. doi:10.1016/j.engstruct. 2010.09.019

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Преватт, Д. О., Колборн, В., Греттингер, А. Дж., Пей, С., Гупта Р. и Грау Д. (2013). Джоплин, Миссури, Торнадо от 22 мая 2011 г .: Исследование структурных повреждений и аргументы в пользу строительных норм и правил , устойчивых к торнадо. Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей.

Академия Google

Преватт, Д. О., ван де Линдт, Дж. В., Греттингер, А. Дж., Колборн, В., Гупта, Р., Пей, С., и соавт. (2011). Исследование повреждений и будущее направление проектирования конструкций после торнадо в Таскалузе в 2011 году . Гейнсвилл, Флорида: Университет Флориды.

Академия Google

Рамсейер, К., Флойд, Р., Холлидей, Л., и Росвурм, С. (2014). «Влияние систем поперечной нагрузки на повреждения и живучесть жилых построек, пострадавших от торнадо Мур, Оклахома, 20 мая 2013 г.», в материалах Proceedings of the Structures Congress 2014 (Бостон, Массачусетс: ASCE), 1484–1507.

Академия Google

Симмонс, К.М., Ковач, П., и Копп, Г.А. (2015). Уменьшение ущерба от торнадо: анализ выгод и затрат на усовершенствованные строительные нормы и правила в Оклахоме. Климат погоды. соц. 7, 169–178. doi: 10.1175/WCAS-D-14-00032.1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Спаркс, П.Р., Шифф, С.Д., и Рейнхольд, Т.А. (1994). Ветровое повреждение ограждающих конструкций домов и вытекающие из этого страховые убытки. Дж. Ветер Инж. Инд. Аэродин. 5, 145–155. дои: 10.1016/0167-6105(94)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Стандохар-Альфано, К.Д., и ван де Линдт, Дж.В. (2016). Анализ риска торнадо для повреждения крыш жилых домов с деревянным каркасом в Соединенных Штатах. Дж. Структура. англ. 142. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001353

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Стивенсон, С.А. (2017). Анализ разрушения каркаса деревянных каркасных жилых крыш под действием ветровой нагрузки . Дипломная работа. Лондон, Онтарио: Университет Западного Онтарио.

Академия Google

Инженерно-строительный институт. (2010). ASCE 7-10 Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других сооружений . Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей.

Академия Google

Институт ферменных плит. (2007). Национальный стандарт проектирования деревянных ферм, соединенных металлическими пластинами . Александрия, Вирджиния: Американский национальный институт стандартов (ANSI).

Академия Google

Институт анкерных плит Канады. (2014). Процедуры проектирования ферм и технические условия для деревянных ферм, соединенных легкими металлическими пластинами . Брэдфорд, Онтарио: TPIC.

Академия Google

Ван де Линдт, Дж. В., Пей, С., Dao, T., Graettinger, A., Prevatt, D.O., Gupta, R., et al. (2013). Философия проектирования торнадо на основе двух целей. Дж. Структура. англ. 139, 251–263. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000622

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ветротехнический научно-технический центр. (2006). Рекомендация для усовершенствованных весов Fujita . Лаббок, Техас: Техасский технический университет.

Академия Google

Ветровые соединения с простым каркасом

  • Участник

    БЕСПЛАТНО
  • Не член

    10 долларов.00

Диск, Роберт О. (1964). «Ветровые соединения с простым каркасом», Engineering Journal , Американский институт стальных конструкций, Vol. 1, стр. 101-103.

ЕСЛИ МНОГОЭТАЖНОЕ здание спроектировано с простым каркасом (Тип 2, Спецификация AISC, Раздел1.2), рама должна быть раскреплена, чтобы выдерживать горизонтальные ветровые нагрузки. Это крепление может быть обеспечено X-образными связями, стенками сдвига или «ветровыми соединениями». Ветровые соединения обычно проектируются так, чтобы воспринимать только моменты, вызванные ветром, без учета дополнительных моментов, вызванных гравитационной нагрузкой балок. Это предположение о том, что связь «разумна» и «знает», какие моменты нести, а какие нет, может показаться парадоксальным. Однако правомерность такого соединения для обеспечения ветровой жесткости простой рамы может быть оправдана. Характеристика момента вращения типичного заклепочного или болтового моментного соединения показана на рис. 1. Форма кривой зависит от жесткости соединения и может быть определена только путем испытаний. Например, соединения тройник-врезка обычно имеют более крутой наклон, чем типичное соединение с моментным моментом типа «крышка и угол седла». Однако фактическая форма кривой не влияет на характеристики соединения как «ветрового соединения» в сочетании с простым каркасом.

  • Опубликовано: 1964 г., 3 квартал

Автор(ы)

Роберт О. Диск

Ветроустойчивый тротуарный знак | 2-сторонний держатель плаката с магнитной подкладкой

Отзывы

Просмотрите отзывы покупателей, которые уже приобрели этот продукт.

Комбинезон 4.6 из 5 | 10 оценок


1 / 5
Антибликовая линза из ПВХ – замена не требуется

По МБ 31 марта 2021 г. Подтвержденная покупка

Пока мне нравится тротуарный знак (OWS3040B), всего через 2 года одна линза треснула и раскололась.Не продавать замену – паршивое обслуживание клиентов. Вывески стоили почти 200 долларов за штуку, мы некоммерческий профессиональный театр, живущий на веревочке, мы не можем позволить себе покупать новые вывески.


5 / 5
Что такое А-образная рама?

Брайс П.4 декабря 2020 г. Подтвержденная покупка

Мы собирались приобрести А-образную раму для местной рекламы, но знали, что каждые пару минут из-за ветра из-за ее падения будут возникать неприятные звуки. Как только мы нашли это, мы были проданы! Он пришел в разумные сроки и был легко установлен за 10 минут. Это отличный дизайн, и я очень рекомендую его!


5 / 5
Отличный продукт

Дэйв Трипп 15 марта 2019 г. Подтвержденная покупка

Мы были очень впечатлены качеством этой рамы.Настройка проста, на объективе есть магнитные полоски для очень надежной фиксации. Очень прочный и отлично выглядит. Мы получили его через 2 дня, что тоже было приятно. Спасибо!


5 / 5
Идеальный наружный знак

Ариана Дж. 12 ноября 2020 г. Подтвержденная покупка

прочный, легко вставляется и вынимается, двусторонний плакат. Отлично работает для рекламы за пределами нашего c-store


5 / 5
Великий Знак

Деб 7 марта 2017 г. Подтвержденная покупка

У нас есть уменьшенная версия этого знака, и она нам очень нравится! Они действительно водонепроницаемы, если вы правильно установите носитель.Я только хотел бы, чтобы на линзе знака был УФ / блокатор. Напечатанные вещи довольно быстро выцветают.


Просмотреть все 10 оценок для OWS3040B

Ущерб, нанесенный ветром деревянному каркасному жилому зданию

Повреждение зданий ветром

Ветер является одной из основных причин разрушения зданий во всем мире. Сильный ветер может разрушить здания и серьезно повредить дома. Ураганы и торнадо происходят в США все чаще, что приводит к обширному и дорогостоящему ущербу.Данные 1,2 , опубликованные Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), демонстрируют тенденции к увеличению ежегодного числа торнадо, ураганов и тропических штормов в США с 1950 года. Многие страховые случаи возникают из-за ущерба, нанесенного ветром. Среди этих заявлений значительная часть приходится на повреждение ветром компонентов крыши и даже элементов каркаса.

Деревянный каркас в жилищном строительстве

В США типичное жилищное строительство включает в себя элементы деревянного каркаса для крыши и стен. Судя по всему, такая строительная практика существовала очень давно, по крайней мере, с начала 20 -го -го века. Хотя внешний фасад некоторых построек может быть выполнен из кирпича, камня или любого другого материала, наиболее популярным выбором каркасной подложки было дерево из-за его портативности, доступности, доступности и простоты строительства. Небольшой вес деревянных элементов облегчает процесс возведения. В районах с высокой сейсмической активностью такое качество деревянного каркаса превосходно выделяется, поскольку оно очень эффективно противостоит сейсмическим боковым силам, не добавляя при этом большой сейсмической массы.Тем не менее, легкая древесина не так устойчива к сильному ветру, если не построена должным образом. Как правило, в зоне сильного ветра, чем тяжелее здание и его компоненты, тем лучше здание будет сопротивляться силам ветра. Помните детскую сказку «Три поросенка»? Когда волк попытался взорвать последний дом из кирпичей, он не смог этого сделать.

Несмотря на то, что деревянное строительство существует уже несколько десятилетий, после множества проб, ошибок и исправлений при разработке строительных норм и правил, а также лучшего понимания взаимосвязи между ветром и зданиями, требования норм для деревянного каркасного строительства изменились и значительно эволюционировали за последнее время. годы.Как профессиональный инженер, когда меня вызывают для осмотра старых деревянных каркасных зданий, я часто обнаруживаю, что в этих зданиях отсутствуют надлежащие соединения, необходимые для сопротивления ветровой нагрузке.

Компоненты каркаса здания

Каркасы зданий состоят из нескольких компонентов. Для сопротивления поднятию ветром в одноэтажном жилом доме нам необходимо рассмотреть все компоненты, которые уложены друг на друга, начиная с фундамента, каркаса пола, каркаса стен и, наконец, каркаса потолка и/или крыши.Для многоэтажного здания разделение каркаса может быть еще больше. На каждом уровне этажа элементы каркаса стены разделены каркасом пола посередине. Все эти различные слои каркаса необходимо учитывать при обеспечении подъемных соединений между компонентами по всей высоте здания. Наилучшей практикой при проектировании подъемных соединений для нового строительства или ремонта поврежденных зданий является создание непрерывного пути нагрузки от начальной точки подъема на уровне крыши до фундамента. Этого можно достичь, используя различные типы металлических соединителей (зажимы, ремни и крепежные детали) либо в основании каждого этажа, либо в фундаменте, в зависимости от условий.

Повреждение ветром старых зданий

Для старых зданий без подъемных соединений, когда они получают повреждения из-за сильных ветров, мы часто наблюдаем отрыв каркаса крыши от верхних плит стены из-за ветрового подъема. Наибольшее кровельное давление часто возникает вдоль карнизных свесов и углов крыши (см. рис. 1 и 2).

Рисунок 1 – Рисунок 30.6-2 Компоненты и облицовка ASCE 7-16

На рисунке 2 зона 2 – это краевая зона, а зона 3 – это угловая зона.

Рисунок 2 – Рисунок 30.3-2A ASCE 7-16

Как указывалось ранее, подъемные соединители должны создавать непрерывный путь нагрузки от каркаса крыши до фундамента. В старых зданиях различные слои каркаса (например, крыша к стене и стена к полу) обычно соединяются друг с другом с помощью гвоздей на ногах. Однако ногтевые соединения часто устанавливаются неправильно и/или непоследовательно. Даже правильно установленные ногтевые соединения могут оказаться неподходящими для сопротивления подъему из-за сильного ветра. Например, обычное ногтевое соединение обеспечивает менее 40 фунтов сопротивления при подъемном соединении. Если предположить, что на точку соединения приходится два ногтя, общая мощность такого соединения составляет менее 80 фунтов. Хотя этого может быть достаточно для определенных конфигураций в зонах со слабым ветром, в зоне с сильным ветром потребность в этом соединении может быть во много раз выше, что приводит к сбою в соединении.Когда это происходит, первая точка отказа возникает в соединении между каркасом крыши и верхними пластинами стены, потому что это соединение является первым звеном среди серии подобных слабых соединений.

Ремонт структурных повреждений от ветровой волны

Если структурное повреждение, нанесенное зданию, меньше, чем «существенное структурное повреждение» (согласно определению в Международном строительном кодексе 2018 г. ), поврежденные элементы могут быть восстановлены до их состояния до повреждения для размеров компонентов.Однако детали соединения (т. е. крепежные детали и подъемные соединители) между поврежденными элементами должны соответствовать требованиям действующих норм.

Необходимо правильное суждение при определении того, в какой степени необходимо предоставить новые подъемные соединители. Чем ниже один из них обеспечивает подъемные соединители, тем большую собственную нагрузку (вес) крыша может ухватить, сопротивляясь ветровому подъему. В зонах с сильным ветром, если во время ремонта не будут надлежащим образом предусмотрены подъемные соединители, в будущем возникнут повторяющиеся повреждения.При ремонте/замене поврежденных элементов каркаса крыши или стены стоимость добавления подъемных соединителей не будет существенной по сравнению со стоимостью обработки и разрешения повторяющихся аналогичных будущих претензий. Если подъемный соединитель добавляется только между элементами каркаса крыши и верхними пластинами стены, следующее слабое звено будет между верхними пластинами и нижними стойками стены. В зависимости от уровня ветровой нагрузки, характерной для данной площадки, может потребоваться добавление дополнительных подъемных соединителей в местах, расположенных ниже по направлению к фундаменту.На рис. 3 показан пример детали, показывающей простой, но непрерывный путь нагрузки к фундаменту.

Рис. 3. Детали удержания

Чем может помочь VERTEX?

В

VERTEX работает команда профессиональных инженеров, которые могут помочь определить наилучшие варианты ремонта повреждений, вызванных подъемом ветра.

Чтобы узнать больше об услугах судебной экспертизы VERTEX или поговорить с инженером-экспертом, позвоните по телефону 888.298.5162 или отправьте запрос.

Артикул
  1. Национальные центры экологической информации NOAA, State of the Climate: Tornados for Annual 2017, опубликовано онлайн в январе 2018 г.
  2. Национальные центры экологической информации NOAA, State of the Climate: Hurricanes and Tropical Storms for Annual 2018, опубликовано онлайн в январе 2019 г.

Рамка солнечного ветра из СТЕРЕО/ПЛАСТИКА: Вклад рамки де-Гоффмана-Теллера

Аннотация

Изучение функций распределения по скоростям (ФРС) протонов и ионов в солнечном ветре (СВ) было интересным и сложным занятием на протяжении многих десятилетий и до сих пор предлагает множество загадок, требующих решения.Тем не менее, до недавнего времени Parker Solar Probe и Solar Orbiter трехмерные наблюдения SW VDF были редкостью. Наблюдения на гелиосе показали, что VDF быстрого СВ-протона может быть аппроксимирован бимаксвелловским ядром и распределением пучка, ориентированным на вектор локального магнитного поля.

Для VDF других видов ионов наблюдался дифференциальный поток к ядру протонов с дифференциальными скоростями, составляющими доли альфвеновской скорости, выровненными вдоль локального магнитного поля.Таким образом, магнитное поле можно рассматривать как параметр упорядочения в УВ. Для изучения его наблюдаемых кинематических свойств следует использовать скорость его распространения: скорость де-Гоффмана-Теллера. Это скорость системы отсчета, где движущееся электрическое поле исчезает [de Hoffmann & Teller, 1950]. Используя возможности STEREO/PLASTIC для измерения углов падения падающих ионов и в сочетании с наблюдениями магнитного поля с помощью STEREO/MAG, мы определили скорость де-Гоффмана-Теллера на основе подхода Немечека и др.др. (2020). Мы обсуждаем ограничения ПЛАСТИКОВОГО инструмента относительно определение трехмерных скоростей ионов и какие ионы лучше всего подходят для определения скорости де-Гоффмана-Теллера. Кроме того, представлены методы проверки работоспособности вычисленных скоростей по сравнению с обычными физическими моделями. Результаты этого исследования применимы не только к исследованиям, в которых наблюдается дифференциальное течение в солнечном ветре, но также и к, например, межпланетные ударные волны, механизмы ускорения и ФРД пикап-иона.Ссылки: де Хоффманн, Ф., и Теллер, Э. 1950, PhRv, 80, 692 Немечек, З., Журовцова, Т., Шафранкова, Дж., Немец, Ф., Маттейни, Л., Стэнсби, Д. , Яницек, Н., Бергер, Л., и Виммер-Швайнгрубер, РФ (2020). Что такое система отсчета солнечного ветра? ApJ, 889(2):163.

RFWS2436 – Знак ветра в рамке для недвижимости, 24×36

RFWS2436 – Знак ветра в рамке для недвижимости, 24×36 – Wensco Sign Supply

Знак ветра 48 x 26 дюймов Вмещает две заготовки 36 x 24 дюйма


  • Рамка для вывески из формованного полиэтилена высокой плотности
  • Вмещает 2 цельные пластмассовые или алюминиевые заготовки для вывесок размером 36 дюймов (высота x 24 дюйма)
  • Пластиковое основание имеет два встроенных колеса и может быть заполнено сухим песком (есть воронка)
  • Пружины соединяют раму с основанием, что позволяет противостоять встречному ветру со скоростью до 80 км/ч
  • «Quick-Change», таблички легко вставляются и выдвигаются, используйте таблички Coroplast или другой материал (3/16) дюйма или меньше
  • Фиксаторы обеспечивают надежную фиксацию вывески
  • Заготовки для знаков не включены
    Поставляется в двух упаковках.

Технические характеристики изделия

  • Бренд

    Пластикад

  • Высота (в)

    24

  • Тип

    Рамки для недвижимости

Единица измерения: ЕА

Доступно в Гранд-Рапидс, Мичиган

Показать все местоположения


Есть вопросы?
Задайте вопрос нашим специалистам: .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.