Для получения более точных данных о параметрах ветра необходимо проводить непосредственные измерения на опытных объектах и обрабатывать информацию при помощи методов математической статистики на ЭВМ. Однако, строительные нормы не регламентируют ветровое воздействие на большинство сооружений, за исключением уникальных высотных объектов. Кроме того, согласно СНиП 2.01.01—82 коэффициент пульсации скоростного напора ветра для заданной высоты над поверхностью земли считается одинаковым на всей территории России, хотя в действительности имеются различия величин ветрового воздействия и его образующихся порывов.
Ветровое воздействие на сооружения с учетом его пульсации для зданий гражданского и производственного назначения строительные нормы вообще не регламентируют, за исключением уникальных высотных сооружений: дымовых труб, башен, мачт.
Согласно СНиП 2.01.01—82 коэффициент пульсации скоростного напора ветра р, а следовательно и коэффициент его порывистости kn считаются для заданной высоты над поверхностью земли одинаковыми на всей территории России. В действительности величины ветрового воздействия и его образующие, как показали наши исследования [3, 11], а также работы других авторов, значительно отличаются.
Доктор географических наук М. М. Борисенко [25] разработал методику расчета ветрового воздействия на объекты с учетом его пульсации по скорости. На основе этой методики составлен алгоритм и программа обработки данных натурных измерений скорости ветра на ЭВМ с целью уточнения пульсационного его воздействия на крыши. При расчетах использовались следующие понятия и формулировки:
максимальный порыв ветра ом.акс и средняя его скорость ун; отклонение максимального порыва от его средней скорости АУмакс или его предельная составляющая
Дмакс = Омакс — вн. (5.4)
При вычислении величины максимального порыва ветра исходят из данных о стандартных (среднеквадратичных) пульсациях ветра. Переход от среднеквадратичных пульсаций к максимальным порывам основан на предположении о том, что пульсации продольной составляющей скорости ветра подчинены нормальному закону распределения или закону Гаусса.
Отклонение максимального порыва вычисляют по формулам где М —переводной коэффициент, характеризующий вероятность результатов выборки в генеральной совокупности и на этой основе позволяющий осуществить переход от стандартных пульсаций скорости ветра к максимальной в зависимости от интервала усреднения; сти — стандартная величина относительной пульсации ветра:
ffB = (fenDAl; (5.7)
Ост – стандартное отклонение средней скорости ветра.
Значения переводного коэффициента М, по данным М. М. Борисенко [25], приведены в табл. 5.3.
Коэффициенты порывистости ветра k„ при различных классах закрытости местности, высотах объекта и интервалах усреднения скорости ветра можно определять по табл. 5.4, составленной по данным М. М. Борисенко [25].
Основываясь на изложенном выше, мы предложили методику обработки опытных данных и алгоритм расчета, заключающиеся в следующем.
1. Исходя из экспериментальных величин интервала усреднения средней скорости ветра т, класса закрытости местности А и высоты объекта или крыши Н, по табл. 5.4 определяют значение коэффициента порывистости kn.
2. Исходя из экспериментальных величин интервала усреднения скорости ветра т и максимального порыва Ат, по табл. 5.2 находят коэффициент М для перехода от среднеквадратичной пульсации скорости ветра к максимальной.
3. По найденным значениям k„ и М вычисляют стандартную величину пульсации ветра аи по (5.7).
4. Стандартное отклонение средней скорости ветра сгст определяют по (5.8).
5. Величину отклонения максимального порыва АиМакс вычисляют по (5.6).