Маркина Юлия Дмитриевна, кандидат технических наук, доцент кафедры «Теория сооружений и технической механики»
603000, г. Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65
AuthorID (РИНЦ): 1229730
Markina Yuliya Dmitriyevna, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Theory of Structures and Technical Mechanics Department
Il’inskaya St., 65, Nizhny Novgorod, 603000
AuthorID (RSCI): 1229730
В статье представлена методика поэлементного расчёта ветровой нагрузки на рабочие площадки антенно-мачтовых сооружений, рассматривающая ограждение как пространственную решётчатую конструкцию с индивидуальными аэродинамическими характеристиками элементов.
Актуальность исследования обусловлена высокой чувствительностью антенно-мачтовых сооружений к ветровым воздействиям и отсутствием формализованных методов расчёта нагрузок на вспомогательные элементы, вследствие чего в инженерной практике широко применяются упрощённые подходы, приводящие к существенным погрешностям. Цель работы состоит в повышении точности определения нормативной ветровой нагрузки на рабочие площадки и создании алгоритма, пригодного для интеграции в цифровые системы поддержки жизненного цикла сооружений.
Предложен алгоритм, реализованный в среде Microsoft Excel, включающий расчёт индивидуальных проекционных площадей, аэродинамических коэффициентов, коэффициента заполнения и поправочного коэффициента проницаемости. Выполнена апробация на реальной башне высотой 70 м и проведено сравнение с упрощённым методом эквивалентной площади. Показано, что упрощённый подход приводит к завышению нагрузки на 5–28 % и недооценке до –63 %.
Полученные результаты подтверждают научную и практическую значимость разработки и её перспективность для внедрения в комплексные отечественные системы автоматизации инженерных расчётов антенно-мачтовых сооружений.
The paper presents a computational approach for evaluating wind loads acting on working platforms of antenna-mast structures within the context of modern digitalized engineering workflows. The proposed method treats platform guardrails as spatial lattice systems and accounts for the individual aerodynamic behavior of each structural element.
The relevance of the research is proved by the high sensitivity of antenna-mast structures to wind and by the absence of standardized procedures for calculating loads on auxiliary components, which often forces engineers to rely on simplified estimations with limited accuracy. The aim is to improve the reliability of wind load assessment for working platforms and to develop an algorithm suitable for integration into digital lifecycle support systems. The method involves elementwise calculation of projected areas, aerodynamic drag coefficients, filling ratio, and porosity-related correction factors.
The algorithm is implemented in Microsoft Excel to ensure transparency, reproducibility, and seamless adoption in engineering practice. An approbation was performed on a real tower with a height of 70 m and a comparison was made with a simplified method of equivalent area. As a result, the simplified approach leads to an overestimation of the load by 5–28% and an underestimation up to –63%.
Therefore, the results highlight the scientific and practical significance of the development and its prospects for implementation in complex domestic automation systems for engineering calculations of antenna-mast structures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.