DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2023.7(38).1.77-85
Methods of Determining Climatic Loads According to the Data of the Regional Network of Weather Stations
About the Authors
Victor Pashynskyi, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: pva.kntu@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-5474-6399
Mykola Pashynskyi, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-2669-523X
Abstract
The work is devoted to the adaptation of the planar approximation method to determine the characteristic values of snow cover weight and wind pressure at a given design point based on the data of a local network of weather stations. Important elements of the research are the provision of specified reserves for the determination of characteristic values, as well as the analysis of the possibility of using a single equation for the entire territory of each of the administrative regions of Ukraine.
The initial data are characteristic values of snow cover weight and maximum wind pressure with a recurrence period of 50 years at 171 plain weather stations of Ukraine. According to the data of the weather stations of the region, the equation of the Euclidean plane is established by the method of least squares, which generally reflects the trend of territorial changes in the characteristic value of the load. Calculations for three project points from different geographical regions of Ukraine showed that the equations of the approximating Euclidean plane should be made taking into account the data of the local network of weather stations located within a radius of 100...150 km from the project point. Based on the obtained equation and the geographical coordinates of the design point, the desired characteristic value of the load is calculated. The necessary reserves in determining the characteristic values of the loads are provided taking into account the statistical distribution of the data of individual weather stations relative to the obtained Euclidean plane. In order to substantiate the possibility of describing the trends of territorial changes in the characteristic values of snow and wind loads within the entire territory of the administrative region with a single equation of the Euclidean plane, calculations were made for five regions of Ukraine. The deviations obtained by this equation of the characteristic values of the loads from the actual data of individual weather stations are basically close to the similar deviations of the territorial zoning maps of the current DBN B.1.2-2:2006 "Loads and influences".
The results of the study confirmed the possibility of determining the characteristic values of climatic loads at a given geographic (design) point with a given level of security according to the equation of the Euclidean plane, which was established by the method of least squares based on the data of the local network of weather stations in the region. In most cases, this equation can be the same for the entire territory of the administrative region. The division of the territory of the region into parts with significantly different climatic conditions contributes to the reduction of probable errors in determining the characteristic values of loads.
Keywords
climatic loads, meteorological data, territorial changes
Full Text:
PDF
References
1. Fatemeh Shahriar, Majid Montazeri, Mehdi Momeni & Alireza Freidooni (2015). Regionalization of the climatic areas of Qazvin Province using multivariate statistical methods . Modern Applied Science, Vol. 9, No 2, P. 123-138. Retrieved from: http://www.ccsenet.org/journal/index.php/mas/article/view/44144 [in English].
2. Željko Kos, Viktor Pashynskyi, Yevhenii Klymenko & Mykola Pashynskyi (2020). Analysis of Methods for Determining Climate Loads at a Specified Territory Point by Meteorological Data . Tehnički glasnik (Technical Journal), Vol. 14, No. 2, June 2020. Р. 206-211. Retrieved from https://doi.org/10.31803/tg-20191125075805
3. Pashynskyi, V.A., Pashynskyi, M.V. & Grynyova, I.I. (2021). Zoning of characteristic values of climatic loads by the territory of Ukraine. International Itinerant Exhibition “RESEARCH IN BUILDING ENGINEERING EXCO’21”. Pp. 195-196 [English].
4. Pashynskyi, М. & Pashynskyi, V. (2022). Do vyboru sposobu terytorialʹnoho rayonuvannya klimatychnykh navantazhenʹ na budivelʹni konstruktsiyi [Choosing a method of territorial zoning of climatic loads on building structures] . Complex composite structures of buildings and structures under martial law (CSCS-2022) : XIV Mizhnar. nauk.-tekhn. konf.( 20-22 chervnia 2022 r.) – XIV International Scientific and Technical Conference (Pp. 90–92). Poltava: NUPP. Retrieved from https://nupp.edu.ua/uploads/files/0/events/conf/2022/mtk-cscs/zbirnik_tez_konf_XIV_CSCS-2022.pdf [in Ukrainian].
5. Pashynskyi, М. (2016). Tochnistʹ vyznachennya klimatychnykh navantazhenʹ v zadaniy tochtsi terytoriyi metodom interpolyatsiyi za danymy sumizhnykh meteostantsiy [The accuracy of determining climatic loads at a given point in the territory by the method of interpolation based on the data of adjacent weather stations]. Visnyk ODABA – Bulletin of the OSACA, Issue 61, 303-308 [in Ukrainian].
6. Pashynskyi, V. (2018). Metodyka vyznachennya klimatychnykh navantazhenʹ v zadaniy heohrafichniy tochtsi [The method of determining climatic loads at a given geographical point] . Visnyk ODABA – Bulletin of the OSACA, Issue 71, 68-72 [in Ukrainian].
7. Semko, V., Pashynskyi, V., Dzhyrma, S. & Pashynskyi, M. (2019). Temperaturnyy rezhym ekspluatatsiyi budivelʹ na terytoriyi Kirovohradsʹkoyi oblasti [Temperature mode of operation of buildings in the territory of the Kirovohrad region] . Tsentral'noukrains'kyj naukovyj visnyk. Tekhnichni nauky – Central Ukrainian scientific bulletin. Technical sciences. Vol. 1 (32), 235-243 [in Ukrainian].
8. Pashynskyi, V, Filimonikhin, G. & Pashynskyi, М. (2018). Rayonuvannya kharakterystychnykh znachenʹ klimatychnykh navantazhenʹ na terytoriyi Ukrayiny [Zoning of characteristic values of climatic loads on the territory of Ukraine]. Zbirnyk naukovykh prats' Ukrains'koho instytutu stalevykh konstruktsij imeni V. M. Shymanovs'koho – Collection of scientific works of the Ukrainian Institute of Steel Structures named after V. M. Shymanovsky, Issue 19, 88-100 [in Ukrainian].
9. Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv, shkidlyvykh ekspluatatsiynykh vplyviv, vid pozhezhi. Budivelʹna klimatolohiya [Protection against dangerous geological processes, harmful operational influences, and against fire. Building climatology]. (2010). DSTU-N B V.1.1–27:2010. Кyiv : Minrehionbud Ukrainy , 101 p. [in Ukrainian].
10. Systema nadiynosti ta bezpeky v budivnytstvi. Navantazhennya i vplyvy [System of reliability and safety in construction. Loads and influences]. (2006). DBN V.1.2-2:2006. Kyiv: Minbud Ukrayine, 59 p. [in Ukrainian].
11. Pashynskyi, М. (2017). Zapasy terytorialʹnoho rayonuvannya klimatychnykh navantazhenʹ v DBN V.1.2-2:2006 [Reserves of territorial zoning of climatic loads in DBN B.1.2-2:2006]. Suchasni tekhnolohii ta metody rozrakhunkiv u budivnytstvi: zb. nauk. prats' – Modern technologies and calculation methods in construction: Collection of scientific works. Issue 8, 202–209 [in Ukrainian].
Citations
- Regionalization of the climatic areas of Qazvin Province using multivariate statistical methods / Fatemeh Shahriar, Majid Montazeri, Mehdi Momeni, Alireza Freidooni . Modern Applied Science . 2015. Vol. 9, No 2. P. 123-138. URL : http://www.ccsenet.org/journal/index.php/mas/article/view/44144 (дата звернення: 07.03.2023)
- Analysis of Methods for Determining Climate Loads at a Specified Territory Point by Meteorological Data / Željko Kos*, Viktor Pashynskyi, Yevhenii Klymenko, Mykola Pashynskyi . Tehnički glasnik (Technical Journal). Vol. 14, No. 2, June 2020. Р. 206-211. https://doi.org/10.31803/tg-20191125075805
- Pashynskyi V.A., Pashynskyi M.V., Grynyova I.I. Zoning of characteristic values of climatic loads by the territory of Ukraine. International Itinerant Exhibition “RESEARCH IN BUILDING ENGINEERING EXCO’21”. Pp. 195-196
- Пашинський М., Пашинський В. До вибору способу територіального районування кліматичних навантажень на будівельні конструкції . Комплексні композитні конструкції будівель та споруд в умовах воєнного стану (CSCS-2022) : зб. наук. пр. за матеріалами XIV Міжнар. наук.-техн. конф. Полтава: НУПП ім. Юрія Кондратюка, 2022. С. 90–92. URL : https://nupp.edu.ua/uploads/files/0/ events/conf/2022/mtk-cscs/zbirnik_tez_konf_XIV_CSCS-2022.pdf (дата звернення: 12.03.2023)
- Пашинський М.В. Точність визначення кліматичних навантажень в заданій точці території методом інтерполяції за даними суміжних метеостанцій . Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури (ОДАБА). 2016. Вип. 61. С. 303-308.
- Пашинський В.А., Карпушин С.О., Пашинський М.В. Методика визначення кліматичних навантажень в заданій географічній точці . Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури (ОДАБА). 2018. Вип. № 71. С. 68-72.
- Семко В.О., Пашинський В.А., Джирма С.О., Пашинський М.В. Температурний режим експлуатації будівель на території Кіровоградської області . Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2019. Вип. 1(32). С. 235-243.
- Пашинський В.А, Філімоніхін Г.Б., Пашинський М.В. Районування характеристичних значень кліматичних навантажень на території України. Збірник наукових праць Українського інституту сталевих конструкцій імені В. М. Шимановського. 2018. Вип. 19. С. 88-100.
- ДСТУ-Н Б В.1.1–27:2010 Захист від небезпечних геологічних процесів, шкідливих експлуатаційних впливів, від пожежі. Будівельна кліматологія. К. : Мінрегіонбуд України, 2011. 101 с.
- ДБН В.1.2-2:2006. Система надійності та безпеки в будівництві. Навантаження і впливи. Київ: Мінбуд України, 2006. 59 с.
- Пашинський М. В. Запаси територіального районування кліматичних навантажень в ДБН В.1.2-2:2006. Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві: зб. наук. праць. 2017. Вип. 8. С. 202–209.
Copyright (c) 2023 Victor Pashynskyi, Mykola Pashynskyi
Methods of Determining Climatic Loads According to the Data of the Regional Network of Weather Stations
About the Authors
Victor Pashynskyi, Professor, Doctor in Technics (Doctor of Technic Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: pva.kntu@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-5474-6399
Mykola Pashynskyi, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukraіnian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, ORCID ID: 0000-0002-2669-523X
Abstract
Keywords
Full Text:
PDFReferences
1. Fatemeh Shahriar, Majid Montazeri, Mehdi Momeni & Alireza Freidooni (2015). Regionalization of the climatic areas of Qazvin Province using multivariate statistical methods . Modern Applied Science, Vol. 9, No 2, P. 123-138. Retrieved from: http://www.ccsenet.org/journal/index.php/mas/article/view/44144 [in English].
2. Željko Kos, Viktor Pashynskyi, Yevhenii Klymenko & Mykola Pashynskyi (2020). Analysis of Methods for Determining Climate Loads at a Specified Territory Point by Meteorological Data . Tehnički glasnik (Technical Journal), Vol. 14, No. 2, June 2020. Р. 206-211. Retrieved from https://doi.org/10.31803/tg-20191125075805
3. Pashynskyi, V.A., Pashynskyi, M.V. & Grynyova, I.I. (2021). Zoning of characteristic values of climatic loads by the territory of Ukraine. International Itinerant Exhibition “RESEARCH IN BUILDING ENGINEERING EXCO’21”. Pp. 195-196 [English].
4. Pashynskyi, М. & Pashynskyi, V. (2022). Do vyboru sposobu terytorialʹnoho rayonuvannya klimatychnykh navantazhenʹ na budivelʹni konstruktsiyi [Choosing a method of territorial zoning of climatic loads on building structures] . Complex composite structures of buildings and structures under martial law (CSCS-2022) : XIV Mizhnar. nauk.-tekhn. konf.( 20-22 chervnia 2022 r.) – XIV International Scientific and Technical Conference (Pp. 90–92). Poltava: NUPP. Retrieved from https://nupp.edu.ua/uploads/files/0/events/conf/2022/mtk-cscs/zbirnik_tez_konf_XIV_CSCS-2022.pdf [in Ukrainian].
5. Pashynskyi, М. (2016). Tochnistʹ vyznachennya klimatychnykh navantazhenʹ v zadaniy tochtsi terytoriyi metodom interpolyatsiyi za danymy sumizhnykh meteostantsiy [The accuracy of determining climatic loads at a given point in the territory by the method of interpolation based on the data of adjacent weather stations]. Visnyk ODABA – Bulletin of the OSACA, Issue 61, 303-308 [in Ukrainian].
6. Pashynskyi, V. (2018). Metodyka vyznachennya klimatychnykh navantazhenʹ v zadaniy heohrafichniy tochtsi [The method of determining climatic loads at a given geographical point] . Visnyk ODABA – Bulletin of the OSACA, Issue 71, 68-72 [in Ukrainian].
7. Semko, V., Pashynskyi, V., Dzhyrma, S. & Pashynskyi, M. (2019). Temperaturnyy rezhym ekspluatatsiyi budivelʹ na terytoriyi Kirovohradsʹkoyi oblasti [Temperature mode of operation of buildings in the territory of the Kirovohrad region] . Tsentral'noukrains'kyj naukovyj visnyk. Tekhnichni nauky – Central Ukrainian scientific bulletin. Technical sciences. Vol. 1 (32), 235-243 [in Ukrainian].
8. Pashynskyi, V, Filimonikhin, G. & Pashynskyi, М. (2018). Rayonuvannya kharakterystychnykh znachenʹ klimatychnykh navantazhenʹ na terytoriyi Ukrayiny [Zoning of characteristic values of climatic loads on the territory of Ukraine]. Zbirnyk naukovykh prats' Ukrains'koho instytutu stalevykh konstruktsij imeni V. M. Shymanovs'koho – Collection of scientific works of the Ukrainian Institute of Steel Structures named after V. M. Shymanovsky, Issue 19, 88-100 [in Ukrainian].
9. Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv, shkidlyvykh ekspluatatsiynykh vplyviv, vid pozhezhi. Budivelʹna klimatolohiya [Protection against dangerous geological processes, harmful operational influences, and against fire. Building climatology]. (2010). DSTU-N B V.1.1–27:2010. Кyiv : Minrehionbud Ukrainy , 101 p. [in Ukrainian].
10. Systema nadiynosti ta bezpeky v budivnytstvi. Navantazhennya i vplyvy [System of reliability and safety in construction. Loads and influences]. (2006). DBN V.1.2-2:2006. Kyiv: Minbud Ukrayine, 59 p. [in Ukrainian].
11. Pashynskyi, М. (2017). Zapasy terytorialʹnoho rayonuvannya klimatychnykh navantazhenʹ v DBN V.1.2-2:2006 [Reserves of territorial zoning of climatic loads in DBN B.1.2-2:2006]. Suchasni tekhnolohii ta metody rozrakhunkiv u budivnytstvi: zb. nauk. prats' – Modern technologies and calculation methods in construction: Collection of scientific works. Issue 8, 202–209 [in Ukrainian].
Citations
- Regionalization of the climatic areas of Qazvin Province using multivariate statistical methods / Fatemeh Shahriar, Majid Montazeri, Mehdi Momeni, Alireza Freidooni . Modern Applied Science . 2015. Vol. 9, No 2. P. 123-138. URL : http://www.ccsenet.org/journal/index.php/mas/article/view/44144 (дата звернення: 07.03.2023)
- Analysis of Methods for Determining Climate Loads at a Specified Territory Point by Meteorological Data / Željko Kos*, Viktor Pashynskyi, Yevhenii Klymenko, Mykola Pashynskyi . Tehnički glasnik (Technical Journal). Vol. 14, No. 2, June 2020. Р. 206-211. https://doi.org/10.31803/tg-20191125075805
- Pashynskyi V.A., Pashynskyi M.V., Grynyova I.I. Zoning of characteristic values of climatic loads by the territory of Ukraine. International Itinerant Exhibition “RESEARCH IN BUILDING ENGINEERING EXCO’21”. Pp. 195-196
- Пашинський М., Пашинський В. До вибору способу територіального районування кліматичних навантажень на будівельні конструкції . Комплексні композитні конструкції будівель та споруд в умовах воєнного стану (CSCS-2022) : зб. наук. пр. за матеріалами XIV Міжнар. наук.-техн. конф. Полтава: НУПП ім. Юрія Кондратюка, 2022. С. 90–92. URL : https://nupp.edu.ua/uploads/files/0/ events/conf/2022/mtk-cscs/zbirnik_tez_konf_XIV_CSCS-2022.pdf (дата звернення: 12.03.2023)
- Пашинський М.В. Точність визначення кліматичних навантажень в заданій точці території методом інтерполяції за даними суміжних метеостанцій . Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури (ОДАБА). 2016. Вип. 61. С. 303-308.
- Пашинський В.А., Карпушин С.О., Пашинський М.В. Методика визначення кліматичних навантажень в заданій географічній точці . Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури (ОДАБА). 2018. Вип. № 71. С. 68-72.
- Семко В.О., Пашинський В.А., Джирма С.О., Пашинський М.В. Температурний режим експлуатації будівель на території Кіровоградської області . Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2019. Вип. 1(32). С. 235-243.
- Пашинський В.А, Філімоніхін Г.Б., Пашинський М.В. Районування характеристичних значень кліматичних навантажень на території України. Збірник наукових праць Українського інституту сталевих конструкцій імені В. М. Шимановського. 2018. Вип. 19. С. 88-100.
- ДСТУ-Н Б В.1.1–27:2010 Захист від небезпечних геологічних процесів, шкідливих експлуатаційних впливів, від пожежі. Будівельна кліматологія. К. : Мінрегіонбуд України, 2011. 101 с.
- ДБН В.1.2-2:2006. Система надійності та безпеки в будівництві. Навантаження і впливи. Київ: Мінбуд України, 2006. 59 с.
- Пашинський М. В. Запаси територіального районування кліматичних навантажень в ДБН В.1.2-2:2006. Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві: зб. наук. праць. 2017. Вип. 8. С. 202–209.