как рассчитать площадь башни (4 видео)

Содержание

Конструкции башен
Водонапорные башни и их альтернативы. Расчет объема бака
Ветровая нагрузка на башню: определение, сбор и приложение
Предпосылки к расчету
Алгоритм сбора ветровой нагрузки на башню или ствол мачты
💥 Видео

Видео:Как правильно рассчитать площадь дома, зданияСкачать

Конструкции башен

«Ствол башни с отметки 0м до отметки 155м представляет собой четырехгранную решетчатую пирамиду с базой в основании 20х20м с переломом поясов на отметках 32м и 64м, с отметки 155м до отметки 180м ствол представляет собой четырехгранную решетчатую призму с базой 1.75х1.75м…» — это выдержка из описания типовой 180 — метровой башни. Такие башни достаточно часто встречаются в составе радиотелевизионных передающих центров России (галерея 1). И хотя большинство этих башен было построено в 50-70гг XX века, их большой запас по несущей способности до сих пор позволяет в некоторых случаях устанавливать дополнительное оборудование.

В настоящее время отрасль связи не предъявляет таких требований к высоте башен. Большинство производителей ограничивает ассортимент башен высотой 70м (максимум 120м).

Башня – это свободностоящая опора консольного типа. Это значит, что устойчивость

башни обеспечивается только элементами конструкции ствола, закрепленного в основании. Как у любой консольно-закрепленной конструкции, к которой приложена нагрузка (например, в самом верху), изгибающий момент увеличивается к основанию и достигает своего максимального значения. Именно поэтому башни имеют пирамидальную форму, благодаря чему момент сопротивления изгибу ствола также увеличивается к основанию. Верхняя часть ствола башни, как правило, имеет форму призмы (рис.2). В местах стыковки пирамидальной и призматической части образуется перелом поясов. Башни в основном бывают четырехгранные и трехгранные, за исключением специальных проектов. Башня состоит из секций, имеющих решетчатую структуру, основными элементами

которой являются пояса, распорки, раскосы и диафрагмы (рис.2, 3). Такая структура заимствована у фермы, которой, по сути, и является башня. Пояс – это продольный элемент конструкции, воспринимающий на себя основную часть нагрузки. Распорка – горизонтальный элемент решетки, а раскос – наклонный элемент. В плоскости перпендикулярной оси башни ставятся диафрагмы – элементы обеспечивающие жесткость граней по отношению друг к другу. Часто между поясами и раскосами ставятся дополнительные элементы – шпренгели, назначение которых — уменьшить расчетную длину отдельно взятого раскоса или пояса. Чем меньше расчетная длина отдельно взятого элемента, тем выше его устойчивость. Секции пирамидальной части отличаются друг от друга, в то время как секции призматической части делают одинаковыми в целях унификации.

Башни изготавливаются из труб или из уголков. Башни из труб имеют более высокие аэродинамические характеристики, чем из профилей, но более сложны и дороги в изготовлении.

Соединение секций между собой осуществляется при помощи фланцев на болтах, а элементы секций соединяются между собой при помощи фасонок (рис.4, 5). Чем ближе секция к основанию, тем соответственно мощнее фланец и болты.

В башнях небольшой высоты из уголков могут применяться накладки на болтах для соединения секций между собой – это более простой вариант (рис.6).

Башни имеют в своем составе лестницу для подъема с корзиной ограждения, кабельную лестницу, площадки для отдыха, расположенные с определенным интервалом по высоте, площадки обслуживания антенн. Для предотвращения несанкционированного доступа к оборудованию на башне площадки снабжаются откидными люками.

Для размещения антенн в конструкции башни могут быть изначально запроектированы трубостойки. Монтаж трубостоек после введения башни в эксплуатацию допустим только на хомутах, сварка исключается.

Видео:Как рассчитать площадь будущего дома.Скачать

Водонапорные башни и их альтернативы. Расчет объема бака

Напорно-регулирующие емкости, к которым относятся водонапорные башни, водонапорные колонны, напорные резервуары и пневматические емкости (гидробаки), служат для поддержания стабильного напора в режиме оптимальной работы насосных агрегатов.

Потребление водопроводной воды в течение суток отличается крайней неравномерностью. Не то чтобы водоразбор нельзя было в какой-то мере спрогнозировать (все-таки определенные закономерности, безусловно, присутствуют), но при таком рваном режиме работы насосы быстро придут в негодность. К тому же, водоснабжение будет недостаточно комфортным из-за задержки подачи воды, связанной с ненулевой протяженностью трубопроводов. Гораздо удобнее иметь некоторую постоянно заполненную емкость, создающую в сети более или менее стабильный напор. Достигается это двумя путями. Открытые баки устанавливаются на возвышенности, и напор образуется естественным образом вследствие давления водного столба. В закрытых емкостях напор поддерживается с помощью воздушной камеры с избыточным давлением.

Водонапорные емкости — изобретение довольно древнее. По сходному принципу функционировал, например, водопровод в Древнем Риме. Вблизи расположенного на возвышенности источника сооружался водоем, в котором вода накапливалась и по акведукам подавалась в городской водопровод. Существовали и индивидуальные системы водоснабжения, где вырытое озерцо обслуживало лишь одно здание. Для перекачивания воды применялись и ручные помпы.

Проведенные на территории бывшего Советского Союза археологические

раскопки обнаружили остатки водопроводов на Кавказе и в Средней Азии, в России и на Украине. В XVII веке появился первый напорный водопровод в московском Кремле. Вода из Москвы-реки забиралась механизмом на лошадиной тяге и под напором подавалась в бак на башне, а оттуда по трубам поступала в здание.

Для изучения режимов расходования воды и выявления факторов, влияющих на характер водопотребления, широко используются статистические данные и поправочные коэффициенты

С того времени, конечно, многое изменилось. Изготовление прочных емкостей с заранее заданным объемом и использование электрических насосов с предсказуемыми характеристиками позволило упорядочить стихийный природный процесс, задав дополнительные возможности управления наполнением.

Современные водонапорные башни весьма разнообразны по внешнему виду, но имеют сходную конструкцию. Основными элементами являются резервуар и опора. Их габариты (объем, высота) надлежит определить в процессе расчета системы водоснабжения. Бак имеет, как правило, круглую форму в плане и плоское либо вогнутое днище. Его емкость может колебаться в широких пределах от пары сотен литров (индивидуальная водонапорная конструкция на личном приусадебном участке) до нескольких сотен кубометров (водоснабжение города, предприятия).

Нередко бак окружается шатром, призванным предохранить воду от замерзания и засорения. Помогает он, правда, лишь при правильной эксплуатации башни. Главным условием, при котором вода в резервуаре останется в жидком состоянии даже зимой, является обеспечение регулярного ее обновления, расходования и перемешивания. Полное опорожнение, как и переполнение емкости, могут серьезно нарушать нормальное функционирование всей водопроводной системы. Несмотря на широкое распространение простейших поплавковых сигнализаторов уровня воды, в настоящее время все еще нередки случаи визуального слежения и ручного включения насосов в соответствии с практическим опытом персонала башни.

Нерегулярный водообмен в баке приводит к образованию застойных участков, где в летнее время вода протухает, а в зимнее — замерзает. Переполнение вызывает затопление близлежащих территорий, размывание фундамента башни, обмерзание снаружи в зимнее время. При длительном отсутствии воды в емкости (и во всей водопроводной системе) стенки бака и водопроводных труб могут начать ржаветь. Наличие шатра тоже не в полной мере предотвращает загрязнение: через вентиляционные отверстия в подшатровое пространство могут проникать птицы и насекомые, при сильном ветре — листья, песок. Такие загрязнения должны регулярно удаляться.

Водонапорные башни оборудуются системой труб: подводящей, отводящей, переливной, ревизионной для слива воды. Соединение бака и труб для подачи и отвода воды возможно по одной из схем, приведенных на рис. 1. По простейшей схеме (рис. 1а) резервуар оснащается двумя трубами: подающей и отводящей. При этом вся подаваемая насосами вода проходит через емкость, это обеспечивает хорошее перемешивание воды, но требует мощного насоса с напором, равным наивысшему положению уровня воды в баке.

На рис. 1б приведен вариант с общей подводяще-отводящей трубой, рассчитанной на подачу (в бак или из бака) воды в количестве, равном разности объема, подаваемого насосами и расходуемого потребителями. При этом напор подающего насоса всегда будет минимальным, как и расход материала на трубы, но вода в баке плохо перемешивается, что при значительной разнице между регулирующим и общим объемом резервуара может привести к образованию застойных зон. Рис. 1в в данном случае демонстрирует компромиссный вариант, предусматривающий единую подводяще/отводящую трубу с разделением ее у днища бака. В башнях также желательна установка системы автоматического слежения за уровнем воды, включающей и отключающей насосы.

Расчет показывает, что использование даже простейшего графика ступенчатой работы насосов позволяет значительно уменьшить регулирующий объем бака

Для аварийного сброса излишков воды в дренаж предусмотрена переливная труба. Ее диаметр должен обеспечивать проток, равный объему наибольшего поступления, т.е. при работе всех насосов на полной мощности. Это, к сожалению, далеко не всегда так. Иначе не встречались бы столь часто башни, обросшие зимой ледяной шубой. Также весьма распространенным в провинции способом очистки емкости от загрязнений является включение в ручном режиме всех насосов, что в период малого потребления вызывает переполнение, и плавающий мусор вымывается за пределы башни. Это говорит не только о безалаберности сотрудников, но и о несоответствии диаметра переливной трубы производительности насосов. Трубы перелива и опорожнения на выходе из бака, как правило, объединяются в одну с целью экономии труб.

Опора водонапорной башни служит для поддержания емкости на требуемой высоте, в ней может располагаться лестница, подсобные помещения, а также противопожарный запас воды. Вариант, когда весь объем башни до самой земли заполнен водой, носит название водонапорной колонны. Если на местности есть естественная возвышенность, ее можно использовать для размещения бака на нем. Тогда опора не требуется, а конструкция называется напорным резервуаром. Пневмобаки же можно устанавливать в любом месте, даже под землей.

Основы расчета напорно-регулирующей емкости

Вне зависимости от конструкции, все напорно-регулирующие емкости выполняют одинаковую функцию компенсации несовпадения режимов потребления и подачи воды в разные часы. Когда насос подает количество воды Q_под, а обслуживаемый объект потребляет в это время меньшее количество воды Q_потр.min, разность (Q_под – Q_min) поступает в бак. Этот объем подается на объект в часы, когда потребление превышает подачу насоса.

Основным фактором, определяющим объем водонапорной емкости и высоту ее расположения, является график расходования воды потребителями, которых эта система должна обслуживать. В большинстве случаев определить точные данные невозможно из-за разнообразия и неполноты входной информации.

Чаще всего просчеты связаны с недооценкой потребностей населения и его количества. Сюда относятся и незапланированные траты (оставленный открытым кран, грандиозная стирка, долговременная засуха), и неучтенные сантехнические приборы (джакузи или ванна вместо душа, автоматическая поливальная установка), и незарегистрированные жильцы (сдаваемая квартира, самовольно возведенные жилые строения на участке), и банальное совершенно официальное освоение новых территорий (строительство новых домов, раздача земли под садовые участки). Неучтенная поправка на человеческий фактор при возведении водонапорного сооружения довольно быстро приводит к дефициту регулирующего объема. Здесь можно, в первую очередь, рекомендовать при расчетах учитывать абсолютно все варианты расхода с учетом перспективного плана развития местности. Если проблемы обнаружились уже после обустройства водонапорной установки, необходимо выполнить корректирующие расчеты по описанной ниже методике. Результат позволит увидеть проблемные участки и скомпенсировать их установкой дополнительного бака или заменой насоса на более мощный.

Для изучения режимов расходования воды и выявления факторов, влияющих на характер водопотребления, используются также статистические данные об аналогичных объектах, уже оборудованных водопроводной системой, и поправочные коэффициенты.

Пожарный объем воды в баке водонапорной башни должен обеспечивать десятиминутную продолжительность тушения одного внутреннего пожара при одновременном наибольшем расходе на другие нужды

Отбор воды из сети меняется ежеминутно, но столь точные расчеты практического интереса не представляют в силу случайного характера колебаний. Поэтому, при отсутствии особых обстоятельств, при расчете систем водоснабжения часовой расход принимают постоянным.

Почасовые потребности объекта заносят в таблицу, на основании которой впоследствии будут вычислены регулирующий объем резервуара и периоды активации насосов. Противопожарный объем, гидравлические потери системы, а также необходимые коэффициенты берутся из нормативной документации и карт местности.

Расчет объема напорной емкости

Рассмотрим пример расчета (табл. 1) водонапорной башни для небольшого населенного пункта в сельской местности площадью 10 га (100 000 м 2 ). Территория представляет собой преимущественно частные подворья, примерно половина территории поселка используется как сельскохозяйственные угодья, но достоверных данных не имеется. Преобладает одно- и двухэтажная застройка, количество жителей N_ж = 500 человек. Промышленные предприятия на обслуживаемой территории отсутствуют.

Вначале по СНиП 2.04.02-84* [1] определим исходные данные и коэффициенты, на которые будем опираться при расчетах. Среднесуточное удельное хозяйственно-питьевое водопотребление на одного жителя q_ж, согласно [1], составляет 125-160 л/сут., примем 150 л/ сут., тогда расчетный средний за год суточный расход воды по формуле,

приведенной в п 2.2 [1] равен 75 м 3 /сут.:

Примем a_max = 1,4 (п. 2.2), b_max = 2,5 (из [1]) и определим максимальный коэффициент часовой неравномерности водопотребления К_ч:

Вычисляем расход воды на поливку посадок на приусадебных участках (табл. 1, вар. 2) из расчета 10 л/м 2 [1]:

Q_сут.x = 100 000 м 2 × 0,5 × 10 л/(м 2 ·сут) = 500 000 л/сут. = 500 м 3 /сут.

Поскольку достоверно неизвестно, какова площадь сельскохозяйственных посадок, СНиП [1] предлагает удельное среднесуточное за поливочный сезон потребление воды на поливку в расчете на одного жителя принимать 50-90 л/сут. (табл. 1, вар. 1):

90 л/сут. х 500 человек = 45 000 л/сут. = = 45 м 3 /сут.

В общем-то, цифры получились примерно одинаковыми. В табл. 1 приведены расчеты для обоих вариантов, в статье опишем вариант 1.

Суммарный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения составит:

Q_cут.max = Q_cут.mK_cут + Q_cут.x = 75 х 1,2 + 45 = 135 м 3 /сут.,

где К_сут — коэффициент суточной неравномерности водопотребления, принимаемый 1,1—1,3 по [1]. Определяем расчетный часовой расход воды, м 3 /ч:

Расчет высоты, на которой должна располагаться нижняя точка бака, выполняется после определения всех гидравлических потерь на пути от емкости до диктующей точки

Теперь воспользуемся таблицей расходов населенного пункта (табл. 2). Существует два способа занесения данных — в процентном от суточного расхода и в абсолютном виде. Процентный способ удобнее при проведении теоретических, идеальных вычислений, абсолютные же значения дают моментальное наглядное представление о происходящем в водопроводной сети, сюда можно занести реальные цифры из каталогов производителя подающего насоса, башни и т.д.

В первых двух колонках приведена статистическая информация о потребностях населения в воде. Мы видим двапика, приходящиеся на утренние и вечерние часы, соответствующие, по-видимому, времени поливки. Предположим, что насосная станция имеет равномерный режим подачи воды, подавая за час 4,17 % суточного расхода, что в нашем случае составляет 7,083 м 3 /ч. Эта информация занесена в колонку 3. Колонки 4 и 5 показывают, как в этой ситуации будет происходить наполнение и опорожнение системы. Они вычисляются вычитанием, соответственно, потребления системы из подачи насоса и наоборот.

Колонка 6 получается путем прибавлением данных о поступлении воды в башню (колонка 4) к предыдущему значению остатка за прошлый час. Для этого теоретически надо выбрать час, когда содержание воды в баке предполагается наименьшим, и отсчитывать от него. Наибольшая цифра в колонке 6 дает нам требуемый минимальный регулирующий объем бака.

С первого раза бывает довольно трудно угадать этот час, тем более, что при замене данных о насосе экстремумы смещаются (сравните табл. 2 и 3). Поэтому на практике за ноль обычно принимают последний час. В этом случае некоторые значения в таблице принимают отрицательные значения. Регулирующий объем тогда вычисляется сложением модулей наибольшего положительного и отрицательного чисел (часы 5-6 и 21-22):

V_per = | 25,68 | + | -5,83 | = 31,51 м 3 .

Если вычисления производились как %, то необходимо полученное число V_рег умножить на суммарный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения Q_сут.max:

V_per = 135 х 23,34 % = 31,51 м 3 .

Теперь рассмотрим неравномерный, т.н. «ступенчатый» режим работы башни с несколькими насосами. Возьмем, предположим, три агрегата, каждый из которых обеспечивает 2 % от суточного объема подачи или 0,68 м 3 /ч. Рассчитаем периоды активации в соответствии максимальным приближением графика насосов к гистограмме потребления. Наиболее наглядно разница между одним и несколькими насосами видна на рис. 2. Результаты приведены в табл. 3. Расчетный регулирующий объем при эксплуатации системы в ступенчатом режиме составит (часы 4-5 и 9-10):

V_per2 = | 9,45 | + | -5,06 | = 14,51 м 3 /ч, что, как оказывается, вдвое меньше первоначального результата.

Расчет показывает, что использование даже простейшего графика ступенчатой работы насосов позволяет значительно уменьшить регулирующий объем бака.

Особенно увлекаться здесь все же не стоит, т.к. бесконечно уменьшить объем регулирующей емкости не получится. При сокращении регулируемого объема возрастает число включений насоса, которое ограничено по ГОСТ тремя включениями в час.

В башне всегда должен присутствовать неприкосновенный запас V^ на случай пожара. Пожарный объем воды в баке должен обеспечивать, согласно п. 2.16 [1], десятиминутную продолжительность тушения одного внутреннего пожара при одновременном наибольшем расходе на другие нужды. Если предположить, что пожар произойдет во время наибольшего водопотребления, то на этот период в напорно-регулирующей емкости должно находиться:

Таким образом, суммарный объем башни должен составлять:

V₁ = V_нз + V_per1 = 6,28 + 31,51 = 37,79 м 3 при равномерной подаче и V₂ = V_нз + V_per2 = 6,28 + 14,51 = 20,79 м 3 при ступенчатой подаче.

Аналогичные расчеты приведены для варианта, когда расход воды на поливку выбирается исходя из площади посадок на приусадебных участках (табл. 4 и 5).

Следует также упомянуть, что при отсутствии графиков поступления и отбора воды СНиП [1] дает возможность вычисления регулирующего объема воды W_p [м 3 ], в емкостях (резервуарах, баках водонапорных башен, контррезервуарах и др.) по формуле:

где Q_сут.max — расход воды в сутки максимального водопотребления, м 3 /сут.; К_н — отношение максимальной часовой подачи воды в регулирующую емкость при станциях водоподготовки, насосных станциях или в сеть водопровода с регулирующей емкостью к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления; К_ч — коэффициент часовой неравномерности отбора воды из регулирующей емкости или сети водопровода с регулирующей емкостью, определяемый как отношение максимального часового отбора к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления.

Расчет высоты опоры

Какая бы разновидность напорно-регулирующей емкости ни была выбрана, расчет высоты, на которой должна располагаться нижняя точка бака, одинаков и выполняется после определения всех гидравлических потерь на пути от емкости до диктующей точки — водоразборного крана, расположенного в наиболее неблагоприятных условиях как в отношении геодезических отметок (высокие геодезические отметки), так и в отношении удаленности от источника.

Для определения высоты башни используется формула:

где К_мс — коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления; h_сети — максимальные потери напора в водопроводной сети при работе в обычном режиме [м], вычисляются в соответствии с длиной и диаметром трубопроводов; Н_св — свободный (минимально допустимый) напор в диктующей точке [м], определяется как:

при нашей двухэтажной застройке (п = 2) свободный напор равен 14 м; Z_дт и Z₆ — отметки высот в диктующей точке и в месте установки башни, м.

Проблеме определения диктующей точки и потерь напора будет посвящена одна из наших следующих статей, здесь же приведем лишь конечный результат (табл. 1). Итак, расчетная высота колонны в башне получается:

Подбор подходящей башни

И объем резервуара, и высота опоры у нас получились не слишком впечатляющими, поэтому воспользуемся типовым проектом. Предположим, что по экономическим соображениям было принято решение в пользу именно водонапорной башни. В качестве быстрого и недорого решения могут послужить унифицированные стальные водонапорные башни системы Рожновского с емкостью баков 15, 25, 50 м 3 и цилиндрическими опорами высотой 9, 12, 15, 18 м, заполняемыми дополнительными запасами воды.

В соответствии с выполненными нами выше расчетами требуемый объем V₂ составляет 20,79 м, требуемая высота — 8,84 м. Под эти данные подходит вариант ВБР-15-9 (табл. 6). Регулирующий объем будет располагаться в баке, а противопожарный — в дополнительном пространстве опоры. В заключении отметим, что расчеты не обязательно выполнять вручную. Их можно автоматизировать, используя программное обеспечение.

Видео:🆗 КАК РАССЧИТАТЬ | ПЛОЩАДЬ СТЕН❓Скачать

Ветровая нагрузка на башню: определение, сбор и приложение

В ходе расчета и конструирования высотных решетчатых стальных сооружений, таких как башни и мачты связи, инженер-проектировщик неизбежно сталкивается с интересным и очень ответственным этапом построения расчетной схемы сооружения, а именно — ветровая нагрузка на башню, ее сбор и приложение.

Видео:Как рассчитать площадь земельного участкаСкачать

Предпосылки к расчету

Специфика назначения ветровой нагрузки для выше обозначенных конструкций заключается в том, что башни и мачты не являются сплошностенчатыми, что влечет за собой особый порядок действий по определению усилий, возникаемых от ветра. Стоит отметить, что именно усилия от ветровой нагрузки являются основополагающими при назначении необходимых размеров сечения отдельных стержней разрабатываемой конструкции — ее влияние достигает 70-80%.

Как и в любом другом проекте, вся работа начинается с получения технического задания от заказчика, который передает проектирующей организации наиважнейшие данные для проектирования: район строительства, высота башенного сооружения, масса и парусность дополнительного оборудования. Как только вся необходимая информация, прошедшая двухстороннее согласование, находится в наличии у инженера, начинается этап расчета.

При определении и назначении ветровых нагрузок следует пользоваться рекомендациями, изложенными в СП 20.13330.2016 п.11 и прил. Д.1.14. А сам процесс расчета в общем случае выполняется методом последовательного приближения.

Видео:Площадь в Автокаде как посчитать, измерить площадь фигур и штриховокСкачать

Алгоритм сбора ветровой нагрузки на башню или ствол мачты

В первую очередь следует выполнить предварительное, исходя из опыта проектирования, назначение сечений элементам расчетной схемы, соблюдая при этом универсальность элементах в переделах одного — двух поясов башенной конструкции.

Чтобы подсчитать общую парусность назначенных элементов инженеру придется столкнуться с проблемой отсутствия универсального программного обеспечения, которое способно автоматически собирать и суммировать площадь поверхностей элементов секции, автоматически проставляя аэродинамические коэффициенты Cx в зависимости от вида используемого сечения: есть большая разница между уголковым профилем и трубами в связи с их разной формой обтекания и способностью к завихрению от ветрового потока.

В СП 20.13330.2016 приведен алгоритм действия по подсчету ветровых нагрузок, но это не реализовано ни в одном современном САПР, поддерживающем российские стандарты. Инженеру приходится решать данную проблему, создавая вручную таблицу в программе Microsoft Excel, занося все данные и формулы вручную, получая сухую информацию, в которой достаточно легко ошибиться при дальнейшей корректировке расчетов.

Упуская детали подсчета, в общих словах, алгоритм сбора ветровой нагрузки на секцию башенной конструкции можно сформулировать следующим образом:

Выделить плоскую стержневую ферму, расположенную во фронтальной плоскости, перпендикулярной оси действия ветровой нагрузки.
Разделить плоскую ферму на j-ое количество участков (секций) по высоте.
Вычислить площади контуров выделенных секций Aki и площади проекций элементов, входящих в состав j-ой секции, т.е. сумму Aij.

Вычислить коэффициент проницаемости секции:

Определить коэффициенты снижения аэродинамических коэффициентов на последующие сквозные фермы (определение значения по табл. В.8 [2]):

Вычислить аэродинамический коэффициент для каждой j-ой секции рассматриваемой башни (мачты) Cj:

Вычислить аэродинамические коэффициенты каждой пространственной j-ой секции:

Определить среднюю статическую ветровую нагрузку на каждую j-ую секцию башни или мачты:

Полученное значение средней статической ветровой нагрузки требуется привести к узлам рассматриваемой трапеции (очертания секции):

Где aj — относительная координата центра тяжести трапеции j-ой секции.

Рассматривать влияние ветра на четырехгранную башенную конструкцию следует в 2 опасных направлениях воздействия: при его действии на ребро и грань секции. Так при направлении ветра на грань в работе участвуют только 2 параллельные ветру грани. При направлении ветра на диагональ будут работать все грани, но с меньшими усилиями. При этом усилия в поясах от составляющих ветровой нагрузки будут суммироваться. Таким образом, опасным направлением ветра для поясов является направление на диагональ, для решетки – на грань. Ветровая нагрузка на башню чаще всего становится определяющей при расчете конструкции на внутренние силовые факторы.

При построении расчетной схемы в САПР на основе внесенных значений статического ветра будет рассчитываться пульсационная составляющая для создания расчетных сочетаний нагрузок по таблице 1.

В зарубежных САПР, например, Robot Structural Analysis, удобно реализовано трехмерное проектирование с автоматическим сбором ветровых нагрузок на трех- и четырехгранные башенных конструкций, однако, по американским и французским нормам.