• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте



     
     Руководство содержит рекомендации по определению ветровой нагрузки на здания и сооружения и указания по динамическому расчету высоких сооружений на действие ветра. В приложениях приведено обоснование основных положений и метода динамического расчета и даны примеры расчета зданий и сооружений на действие ветра.
     
     Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных и научно-исследовательских институтов.
     
     

ПРЕДИСЛОВИЕ


     Руководство составлено к главе СНиП II-6-74* "Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования".
________________
     * На территории Российской Федерации действуют СНиП 2.01.07-85, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
     
     В Руководстве приведены основные положения по определению ветровой нагрузки на здания и сооружения, а также указания по динамическому расчету высоких сооружений башенного типа (башни, дымовые трубы и т.п.), высоких зданий, антенно-мачтовых систем, градирен и др.
     
     Рассмотрены вопросы аэродинамического возбуждения высоких сооружений и гибких призматических конструкций.
     
     В прил.1 приведены аэродинамические коэффициенты для зданий, сооружений и конструкций.
     
     Прил.2 содержит обоснование основных положений по определению статической составляющей ветровой нагрузки и метода динамического расчета высоких зданий и сооружений на действие турбулентного ветра.
     
     В прил.3 даны примеры расчета высоких зданий и сооружений на действие ветра.
     
     В Руководстве единицы физических величин приняты в системе СИ. Таблица соотношений между единицами этой системы и технической системы МКГСС дана в прил.4.
     
     Руководство разработано в отделении динамики сооружений Центрального научно-исследовательского института строительных конструкций им. В.А.Кучеренко канд. техн. наук М.Ф.Барштейном.
     
     

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство составлено к главе СНиП II-6-74 "Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования" и распространяется на проектирование промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений.
     

1.2. Здания и сооружения, проектируемые с учетом настоящего Руководства, должны удовлетворять требованиям главы СНиП II-6-74 "Нагрузки и воздействия", а также требованиям, предъявляемым действующими нормативными документами к аналогичным зданиям и сооружениям.
     

1.3. Ветровая нагрузка на здания и сооружения должна определяться как сумма статической и динамической составляющих.
     
     Статическая составляющая, соответствующая установившемуся скоростному напору, должна учитываться во всех случаях. Динамическая составляющая, вызываемая пульсациями скоростного напора, должна учитываться при расчете: сооружений с периодом собственных колебаний более 0,25 с (мачт, башен, дымовых труб, опор линий электропередачи, аппаратов колонного типа, транспортерных галерей, открытых этажерок и т.п.); многоэтажных зданий высотой более 40 м; поперечных рам одноэтажных однопролетных производственных зданий высотой более 36 м при отношении высоты к пролету более 1,5.
     

1.4. Для высоких сооружений круговой цилиндрической формы (дымовых труб, мачт и т.п.) необходимо также производить поверочный расчет на резонанс, возникающий при таких скоростях ветра, когда частота срыва вихрей совпадает с собственной частотой колебаний сооружений поперек потока.
     
     Примечание. В гибких призматических конструкциях при определенных скоростях ветра могут возникнуть колебания поперек потока, связанные с явлением аэродинамической неустойчивости таких тел. Указания по расчету и мероприятия по уменьшению колебаний таких конструкций устанавливаются на основании данных аэродинамических испытаний.
     

2. НОРМАТИВНОЕ ЗНАЧЕНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ. КОЭФФИЦИЕНТЫ ПЕРЕГРУЗКИ

2.1. Нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра должно определяться по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Па, (1)


где

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра;


Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - нормативный скоростной напор ветра на высоте 10 м над поверхностью земли, принимаемый по п.3.1; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - плотность воздуха, кг/мРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - скорость ветра на высоте 10 м над поверхностью земли, м/с; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте, принимаемый в соответствии с указаниями, изложенными в пп.4.1-4.4; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - аэродинамический коэффициент, принимаемый по табл.1, прил.1.
     

2.2. Коэффициент перегрузки для ветровой нагрузки на здания Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра должен приниматься равным 1,2; на высокие сооружения, где ветровая нагрузка имеет решающее значение, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра1,3, если в нормах проектирования этих сооружений не приводится другое значение этого коэффициента. Коэффициент перегрузки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра для дымовых труб высотой от 150 до 300 м рекомендуется принимать равным 1,4, выше 300 м - 1,5.
     
     

3. НОРМАТИВНЫЕ СКОРОСТНЫЕ НАПОРЫ

3.1. Нормативный скоростной напор ветра (Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра) для данного географического района устанавливается на основе статистического анализа климатологических данных по скоростям ветра в этом районе (районы СССР принимаются по карте, приведенной в главе СНиП II-6-74 "Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования").
     
     Скоростные напоры Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра в зависимости от района СССР должны приниматься по табл.1.
     

Таблица 1

Районы СССР

I

II

III

IV

V

VI

VII

Скоростной напор, Па

270

350

450

550

700

850

1000


     
     Для обозначенных на карте горных и мало изученных районов скоростной напор ветра допускается уточнять по данным Гидрометеорологической службы, а также по результатам обследования районов строительства с учетом опыта эксплуатации. При корректировке нормативный скоростной напор допускается определять по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Па, (2)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - скорость ветра (при двухминутном интервале осреднения), превышаемая в среднем один раз в пять лет, если техническими условиями, утвержденными в установленном порядке, не регламентированы другие периоды повторяемости скорости ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент к скоростям ветра, полученным из обработки наблюдений по флюгеру, принимаемый не более единицы; при использовании малоинерционных анемометров коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается равным единице.
     
     Указания по определению скорости ветра заданной обеспеченности (с заданным периодом повторяемости) даны в п.3, прил.2.
     

3.2. В случаях когда при расчете здания (сооружения) имеют значения ветры одного-двух румбов, допускается при наличии достоверных данных о скоростях ветра по различным направлениям учитывать направление ветра и определять его скорость заданной обеспеченности по указаниям п.3, прил.2.
     
     

4. ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТНЫХ НАПОРОВ ВЕТРА ПО ВЫСОТЕ

4.1. Для определения скоростного напора ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра по высоте сооружения используется степенной закон изменения нормативной скорости ветра с высотой в нижнем слое атмосферы. Показатель степени в этом законе зависит от шероховатости подстилающей поверхности и от самой скорости ветра (см. п.4, прил.2).
     
     В зависимости от шероховатости подстилающей поверхности земли различают местности типа А, Б и В. К типу А относятся открытые местности (степи, лесостепи, пустыни, открытые побережья морей, озер, водохранилищ). К типу Б относятся города, лесные массивы и тому подобные местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м. К типу В относятся районы крупных городов, имеющие не менее 50% зданий восьми и более этажей.
     
     В главе СНиП II-6-74 приняты два профиля для нормативных скоростных напоров: один для открытой местности (тип А), другой для городов и лесных массивов (тип Б).
     
     Жилые районы в крупных городах со зданиями повышенной этажности и высокими зданиями (25-30 этажей) при надлежащем обосновании могут быть отнесены к местности типа В.
     
     Вертикальные профили скоростных напоров для местности типа Б и В применяются в тех случаях, когда эти местности в направлении действия ветра имеют протяженность не менее 1,5-2 км, при этом в зависимости от шероховатости эти профили могут меняться для разных направлений.
     
     Для сооружений, возводимых в открытом море, скоростной напор определяется по скорости, записанной в районе расположения сооружения.
     
     Значения коэффициентов Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра (Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветраA, Б, В), учитывающих изменение скоростного напора в зависимости от высоты и типа местности, определяются по табл.2.
     
     

Таблица 2

Тип местности

Коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при высоте над поверхностью земли, м

до 10

20

30

40

60

100

200

350 и выше

А

1

1,25

1,4

1,55

1,75

2,1

2,6

3,1

Б

0,65

0,9

1,05

1,2

1,45

1,8

2,45

3,1

В

0,3

0,5

0,6

0,75

1

1,4

2,2

3,1

Открытое море

1

1,15

1,25

1,3

1,4

1,5

-

-


     Примечание. Для промежуточных высот значение Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра допускается определять линейной интерполяцией данных табл.2. В пределах отдельных зон зданий и сооружений при высоте каждой зоны не более 10 м величину коэффициентов Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра допускается принимать постоянной.
     
     

4.2. Вертикальные профили нормативных скоростных напоров на границе двух подстилающих поверхностей с различной степенью защищенности (см. п.4, прил.2) определяются по формулам:
     

при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра;

при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (3)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра.


     Параметр Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра относится к местности, расположенной выше по потоку, принимается по табл.2. Показатели степени Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра относятся к местностям, расположенным соответственно выше и ниже по потоку.
     
     Глубина внутреннего пограничного слоя Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, зависящая от расстояния Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра от границы до точки, для которой строится переходной профиль, принимается по табл.3.
     
     

Таблица 3

Граница местностей типа

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Глубина пограничного слоя Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при расстоянии Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, м

50

200

500

2000

А и Б

0,16

0,22

11

35

70

215

Б и В

0,22

0,33

19

55

110

340

Б и А

0,22

0,16

9

22

55

165

В и Б

0,33

0,22

13

42

90

260


     

4.3. Для зданий высотой до 5 м, расположенных на местности типа А, скоростной напор, определяемый по табл.1, допускается снижать на 25%.
     

4.4. Для зданий высотой до 40 м, расположенных в местности типа В, скоростной напор принимается как для местности типа Б.
     

4.5. Если поверхность земли вокруг здания не горизонтальна, то при уклоне Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,3 высота сооружения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра определяется от его основания.
     
     При уклонах 0,3Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра2 и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра2 условный уровень Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, от которого отсчитывается высота сооружения, определяется по рис.1.
     
     

Рис.1. Условные уровни от которых отсчитывается высота сооружения

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Рис.1. Условные уровни Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, от которых отсчитывается высота сооружения
а - в точке Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра: Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; на участке Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; за точкой Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. На участках Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра определяется линейной интерполяцией; б - на участках Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра: Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; за точкой Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

5. ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА НА ЗДАНИЯ, СООРУЖЕНИЯ И КОНСТРУКЦИИ. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

5.1. Ветровая нагрузка на здания (сооружения) зависит от их формы, положения в пространстве и проницаемости ограждений.
     
     Различают многоугольные (квадратные, прямоугольные и т.п.) и круглые в плане здания и сооружения, навесы, решетчатые сооружения, конструкции специальных форм.
     
     По своему положению в пространстве конструкции могут быть установлены на поверхности земли или примыкать к плоскостям больших размеров; аэродинамически изолированы в пространстве, если расстояние до земли или до соседней стены более их размера по вертикали или по нормали к стене; заключены между двумя параллельными плоскостями больших размеров.
     
     Конструкции, расположенные на поверхности земли и примыкающие к плоскости больших размеров (другое здание или стена), с аэродинамической точки зрения подобны конструкции высотой 2Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра (рис.2, а) или длиной 2Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра (рис.2, б). Конструкции расположенные на поверхности земли и заключенные между двумя параллельными плоскостями больших размеров, подобны конструкции с бесконечной длиной (рис.2, в).
     
     

Рис.2. Положение конструкции в пространстве

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Рис.2. Положение конструкции в пространстве

а, б - конструкция расположена на поверхности земли или примыкает к плоскости больших размеров; в - конструкция заключена между двумя параллельными плоскостями больших размеров


     
     Проницаемостью ограждения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, %, называется отношение суммарной площади проемов ограждения отдельной грани здания к ее общей площади.
     
     Различают здания закрытые, имеющие небольшие равномерно распределенные проемы со средней проницаемостью ограждений Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра5%. При Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0 здание герметически закрыто. Жилые и гражданские здания практически являются закрытыми зданиями; частично открытые с ограждениями, имеющими среднюю проницаемость 5%Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра30%; открытые со средней проницаемостью ограждения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра30%. Частично открытые и открытые здания имеют одну или несколько стен, открытых частично или полностью.
     
     Примечание. При проектировании зданий необходимо учитывать, что в ряде случаев давление ветра на здание в процессе монтажа (при отсутствии наружных стен) может быть больше, чем в законченном здании.
     
     

5.2. Схемы распределения ветровой нагрузки и значения аэродинамических коэффициентов Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра должны приниматься в соответствии с указаниями табл.1, прил.1; при этом промежуточные значения коэффициентов допускается определять линейной интерполяцией.
     
     Аэродинамические коэффициенты принимаются:
     

а) для отдельных поверхностей или точек зданий и сооружений - как коэффициенты давления, которые следует учитывать при определении ветровой нагрузки, нормальной к рассматриваемой поверхности и относящейся к единице площади этой поверхности.
     
     Положительным значениям коэффициента давления соответствует направление давления к поверхности сооружения, а отрицательным значениям - направление от поверхности сооружения.
     
     Поверхности, подверженные непосредственному воздействию потока ветра, называются наветренными, заветренные поверхности воспринимают воздействия отсоса (отрицательного давления). Коэффициенты давления изменяются от точки к точке поверхности. Для простоты при определении ветровом нагрузки принимаются их значения, осредненные по отдельным граням или зонам поверхности;
     

б) для отдельных элементов и конструкций - как коэффициенты лобового сопротивления Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и поперечном силы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, которые следует учитывать при определении составляющих общего сопротивления тела, действующих по направлению скорости потока и перпендикулярно ему и относящихся к площади проекции тела на плоскость, перпендикулярную потоку, и как коэффициент подъемной силы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при определении вертикальной составляющей общего сопротивления тела. Последняя относится к площади проекции тела на горизонтальную плоскость;
     

в) при направлении ветра под углом Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра к наветренной стороне конструкции - как коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, которые должны учитываться при определении составляющих общего сопротивления тела, действующих в направлении его осей и относящихся к площади наветренной грани.
     
     В случаях, не предусмотренных табл.1, прил.1 (иные формы здании и сооружений, учет при надлежащем обосновании других направлений ветрового потока или составляющих общего сопротивления тела по другим направлениям и т.п.), аэродинамические коэффициенты необходимо принимать по справочным и экспериментальным данным.
     
     

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ

5.3. Коэффициенты давления принимаются: для наветренных вертикальных поверхностей Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра+0,8, для заветренных Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-0,6.
     
     Для вертикальных и отклоняющихся от вертикальных не более чем на 15° поверхностей в зданиях с многорядным расположением фонарей и другим сложным профилем (если в табл.1, прил.1 нет соответствующих схем) коэффициенты давления принимаются для крайних и возвышающихся промежуточных поверхностей: наветренных Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра+0,7, заветренных Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-0,6; для промежуточных поверхностей (наветренных и заветренных) Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-0,5.
     
     Ветровая нагрузка на вертикальную стену равна разности нагрузок на наветренную и заветренную плоскости стены. Коэффициенты давления для этих плоскостей учитываются со своими знаками. Принимается, что плоский характер стен не нарушается выступами, балконами, лоджиями.
     
     

ЗАКОНЫ ПОДОБИЯ. СОСТАВЛЯЮЩИЕ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ

5.4. Ветровая нагрузка на тело заданной формы, обтекаемое установившимся потоком, определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (4)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - характеристические площадь и размер тела; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - скорость невозмущенного потока; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - плотность воздуха; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - его вязкость, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - угол, который определяет направление скорости; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - некоторый безразмерный параметр. Последний является функцией Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, здесь Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - кинематическая вязкость воздуха. Величина Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра называется числом Рейнольдса. Она характеризует зависимость сопротивления от вязкости воздуха.
     
     Из выражения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра можно установить, что течения одинакового типа с одинаковым числом Рейнольдса динамически подобны.
     
     Для неустановившегося движения воздуха пользуются критерием подобия Струхаля Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - частота срыва вихрей.
     
     Законы подобия играют важную роль в экспериментальной аэродинамике. Чтобы добиться соответствия между модельным испытанием и натурными условиями, модельный поток по интенсивности турбулентности и по профилю скорости должен соответствовать потоку ветра.
     

5.5. Нормативное значение равнодействующей ветрового давления на отдельные элементы и конструкции определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. (5)


     Для составляющих Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра в направлении скорости ветра (лобового сопротивления) Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и в перпендикулярном к ней направлении (поперечной силы) Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра аэродинамический коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра соответствует коэффициентам Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, для составляющих Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра в направлении осей конструкции - коэффициентам Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра (рис.3).
     
     

Рис.3. Составляющие равнодействующей ветрового давления в направлении ветра и перпендикулярно к нему и в направлении осей конструкции

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Рис.3. Составляющие равнодействующей ветрового давления в направлении ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и перпендикулярно к нему Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и в направлении осей конструкции Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


     Аэродинамические коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра совпадают с Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при ветре, нормальном к наветренной грани.
     
     

ОДНОЭТАЖНЫЕ ЗДАНИЯ

5.6. Для зданий (пп.1-7, табл.1, прил.1) с открывающимися проемами (окна, ворота, двери), равномерно распределенными по периметру здания, или проницаемыми стенами из асбестоцементных или других листов (независимо от наличия проемов) при расчете ограждений наружных стен, стоек и ригелей фахверка, импостов остекления значения аэродинамических коэффициентов для ограждения должны приниматься равными: Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра+1 - при расчете на положительное давление; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-0,8 - при расчете на отрицательное давление.
     

5.7. При расчете поперечных рам зданий с продольными фонарями или с зенитными (при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра) фонарями (пп.4, 5, 7, табл.1, прил.1) учитывается ветровая нагрузка, действующая на наветренные и заветренные стойки рамы, и горизонтальная составляющая ветровой нагрузки, действующая на фонари.
     
     Распределение ветровой нагрузки на здания с продольными фонарями, приведенное в пп.4, 5, табл.1, прил.1, принимается при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра схема ветровой нагрузки принимается по п.7 указанной таблицы.
     
     Для зданий с шедовыми покрытиями (п.6 той же таблицы) или с зенитными фонарями при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра вместо горизонтальных составляющих, действующих на второй (от наветренной стороны здания) и последующие фонари, должна быть учтена сила трения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, определяемая по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (6)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - угол наклона наветренной грани фонаря к горизонту, град; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент, принимаемый по табл.2, прил.1; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - площадь горизонтальной проекции покрытия здания (без площади первого фонаря); Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент перегрузки (п.2.2).
     
     

ВНУТРЕННЕЕ ДАВЛЕНИЕ В ЗДАНИЯХ

5.8. Внутреннее давление в помещениях одноэтажных и многоэтажных зданий равно давлению на внешнюю поверхность рассматриваемого помещения. В тех случаях когда на одном или нескольких фасадах имеются участки различной проницаемости, внутреннее давление для каждого помещения устанавливается соответственно его проницаемости и направлению ветра.
     
     В закрытых зданиях с проницаемостью ограждений Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра5 коэффициент внутреннего давления Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра во всех помещениях принимается равным ±0,2 (п.11а, табл.1, прил.1).
     
     В зданиях с одной открытой стеной, имеющей Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра30 (другие стены имеют проницаемость Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра5), коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимаются, если открыта сторона здания:
     
     наветренная - по п.11б;
     
     заветренная - по п.11в;
     
     параллельная ветру - по п.11г.
     
     В зданиях с двумя открытыми стенами, имеющими Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра30 (другие стены имеют проницаемость Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра5), коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимаются, если открыты стороны здания:
     
     наветренная и заветренная - по п.11д;
     
     параллельные ветру - по п.11е.
     
     Если здание имеет стены с проницаемостью 30Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра5, то коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра определяются линейной интерполяцией между их значениями для закрытого и открытого с одной стороны здания. Так, если наветренная стена здания имеет Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра15, а другие стены Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра5, то для наветренной грани Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-0,3, для других стен
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра.


     Ветровая нагрузка на конструктивные элементы ограждения определяется путем суммирования действующих на них внешнего и внутреннего давления.
     

5.9. В закрытых одноэтажных промышленных зданиях (пп.1-7, табл.1, прил.1) и в многоэтажных зданиях высотой до 30 м расчетная ветровая нагрузка на внутренние стены должна приниматься равной 0,4Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, на легкие перегородки (весом не более 100 даН/мРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра) - 0,2Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, но не менее 100 Па.
     
     При высоте зданий более 30 м расчетная ветровая нагрузка на внутренние стены и перегородки определяется с учетом коэффициента Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, принимаемого по табл.2 для местности типа Б.
     
     Расчетная ветровая нагрузка на внутренние стены и перегородки многоэтажного здания, монтируемые одновременно с его каркасом при отсутствии наружного стенового ограждения, принимается по эксплуатационному случаю с учетом того, что в период монтажа здания они могут быть дополнительно раскреплены.
     
     

ВЫСОКИЕ ЗДАНИЯ

5.10. Для прямоугольных и квадратных в плане зданий повышенной и большой этажности коэффициенты лобового сопротивления определяются по табл.4 в зависимости от Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - высота здания, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра- его ширина (размер в направлении потока), Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - длина наветренной грани здания.
     
     

Таблица 4

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

1

7

0,2

1,2

1,35

0,5

1,25

1,4

1-1,5

1,3

1,4

2

1,2

1,3

3

1,1

1,15


     
     Промежуточные значения коэффициентов допускается определять линейной интерполяцией между указанными в таблице значениями.
     
     В таком здании при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,2-0,5 давление ветра по его наветренной и заветренной граням распределяется неравномерно. Эксцентриситет равнодействующей этого давления относительно центра наветренной грани, возникающий при угле между направлениями потока ветра и нормалью к этой грани порядка 40-50°, может быть принят равным 0,15Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра.
     
     Аэродинамические коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра для этих углов атаки ветра, определяемые как разность коэффициентов давления на наветренную и заветренную грани, могут быть приняты равными 1,1 при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,5 и 1,3 - при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,2; коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,5.
     

5.11. Для здания с лоджиями в продольных стенах при ветре, нормальном к торцу, кроме ветровой нагрузки, определяемой в соответствии с пп.2.1 и 2.2, для каждой стены с лоджиями должна быть учтена сила трения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - площадь продольной стены.
     
     

СООРУЖЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ И СФЕРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

5.12. Высокие сооружения цилиндрической формы (дымовые трубы, мачты, градирни и т.п.) и элементы сквозных сооружений (трубчатые или из прокатных профилей) относятся к классу плохо обтекаемых тел.
     
     Вследствие наличия трения в воздухе, около такого тела (например, бесконечного цилиндра), обтекаемого воздушным потоком, образуется так называемый пограничный слой, в котором скорость потока быстро падает до нуля у поверхности тела. Толщина этого слоя зависит от вязкости среды.
     
     В начале движения, когда скорость мала, поток вокруг тела приближается к потенциальному. Пограничный слой служит своего рода прослойкой между потоком и цилиндром, и если в критических точках имеется повышенное давление, то оно передается телу через пограничный слой. Этим давлением пограничный слой как бы вытесняется к точкам В и Д, вследствие чего возникают течения от А к В и Д и от С к В и Д; с другой стороны, пограничную зону обтекает потенциальный поток. От этих противоположных токов за точками В и Д образуются симметричные парные вихри, которые смываются потоком. Такое расположение вихрей, однако, не является устойчивым, поэтому при дальнейшем увеличении скорости и соответственно числа Рейнольдса расположение вихрей становится асимметричным. Вихри отрываются попеременно с обеих сторон цилиндра, правильно чередуясь через определенные промежутки времени и образуя вихревую дорожку, которая называется дорожкой Бенара-Кармана (рис.4). Этот тип движения сохраняется в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Наконец, при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-2·10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра пограничный слой становится турбулентным и срывается с поверхности цилиндра.
     
      

Рис.4. Характер обтекания цилиндра потоком жидкости

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Рис.4. Характер обтекания цилиндра потоком жидкости

а - начало движения цилиндра; б - зарождение вихрей за цилиндром; в - неустойчивое состояние парных вихрей; г - периодический срыв вихрей за цилиндром


     
     Турбулизация пограничного слоя приводит к заметному смещению линии отрыва вихрей по направлению к концу тела, так что область вихреобразований - турбулентный след за телом сужается, что приводит к уменьшению силы сопротивления. Коэффициент лобового сопротивления падает в несколько раз в сравнительно узком интервале чисел Рейнольдса. Это явление называется кризисом сопротивления.
     
     На явление кризиса влияет степень турбулентности набегающего на тело потока. Чем она больше, тем ранее (при меньших Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра) наступает турбулизация пограничного слоя.
     
     Различают следующие области изменения коэффициента Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при увеличении Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра: докритическая при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра1,5·10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, критическая при 1,5·10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветраРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра8·10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, закритическая при 8·10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветраРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и транскритическая при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра.
     
     Периодический отрыв вихрей наблюдается при обтекании не только цилиндров, но также и других тел. Однако для призматического тела линии отрыва вихрей совпадают с угловыми точками поперечного сечения; коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра для таких тел от числа Рейнольдса практически не зависит.
     
     В пп.12-20, табл.1, прил.1 приведены схемы распределения ветровой нагрузки и аэродинамические коэффициенты (коэффициенты давления и лобового сопротивления) для сферы, сооружений с круговой цилиндрической поверхностью (резервуары, башни, дымовые трубы), эллиптического цилиндра, цилиндрических панелей кругового и эллиптического поперечных сечений, аппаратов колонного типа и конструкций, образуемых из сфер. Там же даны коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра для цилиндров с ребрами (выступами), для проводов и тросов.
     

5.13. Коэффициенты давления для оболочки градирни, наружная поверхность которой не имеет меридиональных ребер (умеренно шероховатая поверхность), принимаются по п.12, табл.1, прил.1 для Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра1. Коэффициенты давления для оболочки градирни с меридиональными ребрами, расположенными на расстоянии не более 1/50 длины окружности, и отношением высоты ребра к среднему диаметру оболочки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра3,5·10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра (с шероховатой наружной поверхностью) принимаются по п.14, табл.1, прил.1. Там же приведены коэффициенты разложения в ряд Фурье эпюры давления ветра по поверхности оболочки для умеренно шероховатых и шероховатых поверхностей.
     
     Кроме внешнего давления на оболочку должно учитываться также распределенное по ее поверхности внутреннее давление с коэффициентом Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-0,5.
     

5.14. Нормальное к хорде ванты или наклонного трубчатого элемента нормативное значение ветровой нагрузки определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (7)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - угол между вантой и направлением ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - угол наклона ванты к горизонту; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - угол между плоскостями действия ветра и ванты (см. п.21, табл.1, прил.1).
     
     Для элементов с Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра1,5·10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра аэродинамические коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимаются по табл.5.
     
     

Таблица 5

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра°

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0,05

0,1

0,2

0,35

0,6

0,8

1,03

1,16

1,2

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0,04

0,15

0,27

0,36

0,45

0,43

0,33

0,18

0


     
     Если плоскости действия ветра и ванты совпадают (Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0), то Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра.
     
     Приближенные значения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра могут быть вычислены по формулам, приведенным в упомянутом п.21.
     
     

РЕШЕТЧАТЫЕ КОНСТРУКЦИИ

5.15. Аэродинамические коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра для конструктивных элементов решетчатых конструкций из простых и составных профилей приведены в табл.2, прил.1. Они зависят от угла атаки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и от отношения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра высоты элемента к его характеристическому размеру.
     
     Нормативное значение ветровой нагрузки на такие элементы определяется по формулам
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра,


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - аэродинамические коэффициенты для элемента бесконечной длины; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент перехода от элемента бесконечной длины к элементу с отношением Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра.
     
     В главе СНиП II-6-74 коэффициент лобового сопротивления для элементов решетчатых конструкций принят равным 1,4 независимо от отношения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и направления ветра. Рекомендуемый коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра (п.22, табл.1, прил.1) соответствует Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра10-15 и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,65-0,70.
     
     Указания по определению коэффициентов лобового сопротивления для плоских и пространственных решетчатых конструкций даны в пп. 22-25, табл.1, прил.1.
     
     

ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА НА РАЗЛИЧНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

5.16. Давление ветра на уровне перекрытия открытой этажерки определяется путем суммирования давления на ее несущие конструкции (стойки, ригели, второстепенные балки и ребра настила) и на технологическое оборудование (аппараты и связанные с ними трубопроводы), установленное на перекрытие этажерки. Давление ветра на трубопроводы учитывается умножением давления ветра на оборудование на коэффициент 1,1.
     
     Давление ветра на ограждение площадок и лестниц аппаратов колонного типа определяется в соответствии с п.23, табл.1, прил.1, при этом коэффициент заполнения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается равным 0,3.
     

5.17. Ветровая нагрузка на конус с основанием в виде круга или на пирамиду с квадратным основанием (при Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - диаметр и сторона оснований конуса и пирамиды) определяется по формулам
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (8)


где коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимаются по п.32, табл.1, прил.1; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - средний скоростной напор ветра по высоте сооружения; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - площадь проекции сооружения на плоскость, перпендикулярную направлению ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - площадь основания конуса или пирамиды; коэффициенты давления Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра на участках, близких к вершине конуса, имеющего уклон 45°, могут принимать значения от -1,5 до -3,5.
     

5.18. Коэффициент лобового сопротивления для флагов Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра1,4. Для натянутого флага учитывается вся его площадь, подверженная действию ветра; для свободно висящего флага - Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра его площади.
     
     

МЕСТНОЕ ДАВЛЕНИЕ ВЕТРА

5.19. При расчете креплений элементов ограждения к несущим конструкциям в углах зданий и по внешнему контуру покрытий должно учитываться местное отрицательное давление ветра, распределенное вдоль ребер на ширине, равной одной десятой от соответствующего линейного размера (длина, ширина, высота) зданий, но не более 1,5 м (заштрихованные участки на рис.5). Значение коэффициента давления принимается равным Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-2.
     
     

Рис.5. Участки с повышенным отрицательным давлением для расчета креплений элементов

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Рис.5. Участки с повышенным отрицательным давлением для расчета креплений элементов


     
     При углах наклона ската кровли Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра40° местное давление не учитывается. Для сводчатого покрытия учитывается угол Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, образованный касательной в начале свода с горизонтом.
       

6. ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВЫСОКИХ СООРУЖЕНИЙ И ЗДАНИЙ НА ДЕЙСТВИЕ ВЕТРА

СООРУЖЕНИЯ БАШЕННОГО ТИПА

6.1. К сооружениям башенного типа относятся: дымовые трубы, башни, опоры линий электропередачи, аппараты колонного типа и тому подобные сооружения. В качестве расчетной схемы таких сооружений принимается защемленный в основание консольный стержень постоянного или переменного по высоте сечения.
     

6.2. Нормативное значение динамической составляющей ветровой нагрузки должно определяться для каждой формы колебаний сооружения в виде системы инерционных сил, приложенных к середине участков, на которые условно разбивается сооружение.
     
     Инерционная сила, кН, приложенная в середине участка с номером Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при колебаниях сооружения по Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-ой собственной форме должна определяться по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (9)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - масса Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го участка, т, сосредоточенная в его середине; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент динамичности, принимаемый в соответствии с п.6.3; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - приведенное ускорение, м/сРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, середины Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го участка, принимаемое в соответствии с п.6.4; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент, учитывающий пространственную корреляцию пульсации скорости ветра по высоте сооружения и принимаемый в соответствии с п.6.5.
     

6.3. Коэффициент динамичности Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра допускается определять по графикам рис.6 в зависимости от параметра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и от логарифмического декремента колебаний Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра (Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - период Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-й формы собственных колебаний, с; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - расчетная скорость ветра, м/с; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент перегрузки, принимаемый по п.2.2.
     

Рис.6. Коэффициент динамичности

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Рис.6. Коэффициент динамичности

1 - для железобетонных и каменных сооружений, а также для зданий со стальным каркасом при наличии ограждающих конструкций (Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,30); 2 - для стальных башен, мачт, футерованных дымовых труб, аппаратов колонного типа, в том числе на железобетонных постаментах (Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,15); 3 - для стальных сооружений и конструкций при совместном учете резонансных колебаний и динамической составляющей ветровой нагрузки в плоскости потока (Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,05)


     
     Коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра для значений Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,2 приведены в табл.6.
     
     

Таблица 6

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,05

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,15

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,3

0,25

4,96

2,93

2,13

0,3

5,17

3,04

2,2

0,4

5,44

3,18

2,28

0,45

5,52

3,21

2,3

0,5

5,57

3,23

2,3


     

6.4. Приведенное ускорение Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, м/сРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, допускается определять по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (10)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - масса Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го участка; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - относительные ординаты, соответствующие середине Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го участков при колебаниях сооружения по Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-ой форме; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - равнодействующая нормативной ветровой нагрузки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра на Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-й участок, определяемая в соответствии с пп.2.1 и 5.5; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - число участков, на которые разбито сооружение; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент пульсации скоростного напора для середины Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го участка.
     
     Значения коэффициентов Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра для различных типов подстилающей поверхности (А, Б, В) и для открытого моря приведены в табл.7.
     
     

Таблица 7

Местность типа

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при высоте над поверхностью земли, м

до 10

20

40

60

100

200

350 и выше

А

0,6

0,55

0,48

0,46

0,42

0,38

0,35

Б

0,88

0,75

0,65

0,6

0,54

0,46

0,4

В

1,75

1,4

1,1

0,97

0,82

0,65

0,54

Открытое море

0,4

0,37

0,34

0,33

0,32

-

-


     

6.5. Коэффициент пространственной корреляции Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра допускается принимать по данным табл.8; он учитывается только для первой формы собственных колебаний. При учете высших форм колебаний Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра1.
     


Таблица 8

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при высоте сооружения, м


30

45

60

120

150

300

450 и выше

0,01

0,7

0,65

0,6

0,55

0,55

0,45

0,4

0,05

0,75

0,7

0,65

0,6

0,55

0,45

0,4

0,1

0,85

0,8

0,75

0,65

0,6

0,5

0,4

0,2

0,9

0,85

0,85

0,75

0,7

0,6

0,5


     

6.6. При определении ветровой нагрузки на дымовые трубы, башни, аппараты колонного типа и открытые этажерки допускается учитывать только первую форму собственных колебаний. Необходимость учета высших форм колебаний для высоких сооружений консольного типа устанавливается в каждом случае в зависимости от принятой расчетной схемы и от распределения масс и жесткостей по высоте сооружения.
     

6.7. Нормативное значение динамической составляющей ветровой нагрузки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, кН, для сооружений с массой и ветровой нагрузкой, приведенными к его вершине (водонапорные башни, транспортерные галереи и т.п.), допускается определять по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (11)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - приведенная к вершине статическая составляющая ветровой нагрузки; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - то же, что в пп.6.3 и 6.5; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент пульсации скоростного напора для верха сооружения, принимаемый по данным табл.7.
     
     Для транспортерных галерей коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра определяется по табл.15.
     

6.8. Нормативное значение динамической составляющей ветровой нагрузки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Па, для сооружений с равномерно распределенной массой и постоянной по высоте жесткостью при учете только первой формы собственных колебаний допускается определять по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (12)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки на уровне верха сооружения, определяемой по п.2.1; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - то же, что и в п.6.7; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент, учитывающий форму собственных колебаний сооружения (парабола) и характер изменения коэффициента пульсации по высоте и принимаемый по табл.9 (Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - высота сооружения, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - расстояние от поверхности земли до рассматриваемого сечения).
     
     

Таблица 9

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0,04

0,12

0,23

0,36

0,52

0,69

0,88

1,09

1,32

1,56


     

6.9. Расчетные динамические перемещения высокого сооружения определяются по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (13)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - принимаются по пп.6.3-6.5; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-ая круговая частота собственных колебаний сооружения.
     

6.10. Усилия и перемещения сооружения при действии ветровой нагрузки должны определяться раздельно от статической составляющей и от динамической составляющей, соответствующей каждой Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-й форме колебаний.
     
     Суммарные усилия и перемещения допускается определять по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (14)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - изгибающий (крутящий момент), поперечная или продольная сила, перемещение; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - то же, от статической составляющей ветровой нагрузки; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - то же, от динамической составляющей ветровой нагрузки при колебаниях по Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-й форме; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - число учитываемых в расчете форм колебаний.
     

6.11. При расчете железобетонной дымовой трубы на ветровую нагрузку усилия в ее сечениях и перемещения определяются методом последовательных приближений.
     
     В качестве первого приближения принимаются изгибающие моменты в сечениях трубы, вычисленные без учета нормальных сил.
     
     Расчетные значения статической составляющей ветровой нагрузки для участков трубы определяются по пп.2.1, 2.2 и 5.5. Динамическое воздействие пульсации скоростного напора учитывается путем умножения статической составляющей на коэффициент, принимаемый равным 1,3 для нижних участков и 1,5 для верхних участков трубы.
     
     Далее для всех участков трубы вычисляются нормальные силы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра от собственного веса ствола, футеровки, площадок и т.п. По усилиям Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра вычисляются с учетом образования трещин кривизны и прогибы оси трубы на уровне середины участков [25]*.
________________
     * В квадратных скобках дается ссылка на литературу.
     
     
     Затем вычисляются дополнительные моменты от нормальных сил Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, при этом кроме прогибов Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра учитываются также прогибы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, вызванные креном фундамента. Во втором приближении определяются прогибы трубы по суммарным изгибающим моментам первого приближения
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


и вычисляются новые дополнительные изгибающие моменты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, суммируемые с моментами Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. Процесс практически сходится после двух-трех приближений.
     
     При расчете трубы по первому предельному состоянию (по несущей способности) прогибы трубы, вызванные солнечной радиацией, не учитываются.
     
     При расчете по второму предельному состоянию прогиб ствола трубы определяется от суммарного действия нормальных сил, нормативной ветровой нагрузки, крена фундамента и солнечной радиации. Рекомендуется прогиб верха трубы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра от действия солнечной радиации принимать равным 0,005Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - высота трубы.
     
     В качестве первого приближения для упругой линии трубы может быть принята парабола вида
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра.


     По суммарным изгибающим моментам Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го приближения вычисляются жесткости сечений трубы и ее прогибы. Принимая линию прогибов от расчетной ветровой нагрузки в качестве первого приближения методом последовательных приближений (см. п.7, прил. 2), определяются основной период и первая форма собственных колебаний трубы.
     
     Динамическая составляющая ветровой нагрузки определяется по пп.6.2-6.5.
     

ОТКРЫТЫЕ ЭТАЖЕРКИ И ОДНОЭТАЖНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ

6.12. Для открытых этажерок в качестве расчетной схемы принимается плоская стержневая система (рамная, решетчатая, комбинированная), жесткость которой равна суммарной жесткости плоских систем, составляющих этажерку. Масса Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, сосредоточенная в узлах Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го яруса системы, равна массе Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го перекрытия, включая в нее массы всего расположенного на перекрытии оборудования, а также полусумму масс стоек Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го этажа.
     
     Ветровая нагрузка на открытые и полуоткрытые (с закрытыми нижними этажами) этажерки с расположенным на них технологическим оборудованием определяется по пп.6.2-6.6 для двух направлений ветра, перпендикулярного продольной оси этажерки и совпадающего с ее продольной осью. Коэффициент пространственной корреляции Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается по табл.10.
     
     

Таблица 10

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при высоте здания, м



30

40

50

90

120

1

0,01

0,53

0,49

0,47

0,4

0,36

0,05 и более

0,47

0,42

0,4

0,33

0,3

2

0,01

0,47

0,43

0,41

0,33

0,3

0,05 и более

0,4

0,36

0,34

0,27

0,24

3

0,01

0,43

0,39

0,37

0,29

0,26

0,05 и более

0,36

0,32

0,3

0,24

0,21


     

6.13. Если массы этажей и жесткости стоек отличаются не более чем на 20%, то допускается ветровую нагрузку на этажерку определять по формуле (11), при этом Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается по табл.10, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - по табл.13.
     

6.14. Ветровая нагрузка на открытую этажерку, примыкающую к зданию, но не связанную с ним, определяется как для отдельно стоящей этажерки.
     
     Для связанной со зданием этажерки, высота которой меньше или равна высоте здания, ветровая нагрузка определяется по п.6.2, при этом коэффициент динамичности Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра в формуле (9) принимается равным единице, а для вычисления приведенного ускорения собственная форма колебаний может быть принята в виде прямой линии.
     
     Расчетная схема для этажерки, высота которой больше высоты здания, устанавливается в зависимости от высоты и конструктивной схемы здания. Если Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, то ветровая нагрузка определяется так же, как для отдельно стоящей этажерки.
     

6.15. Для одноэтажных производственных зданий в качестве расчетной схемы может быть принят защемленный в основание консольный стержень с массой покрытия Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, сосредоточенной в его вершине (центре тяжести покрытия) и распределенной по высоте здания массой стоек, ограждений, подкрановых балок, мостового крана и площадок, связанных со стойками, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра.
     
     Сосредоточенные на уровне подкранового пути массы подкрановых балок и мостового крана, а также сосредоточенные массы площадок, связанных со стойками зданий, приводятся к эквивалентной массе, распределенной по высоте стойки (см. п.7, прил. 2).
     
     В этом случае на массу покрытия Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра действует сосредоточенная динамическая составляющая ветровой нагрузки, определяемая по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (15)


а по высоте стержня - распределенная по треугольнику интенсивность динамической составляющей ветровой нагрузки, ордината которой на уровне расположения массы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра может быть определена по формуле (15) путем замены в числителе массы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра на массу Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра.

     Здесь Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - соответственно нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки и коэффициент пульсации скоростного напора на уровне верха здания, определяемые по п.2.1 и по табл.7. Коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается по табл.10.
       

ВЫСОКИЕ ЗДАНИЯ

6.16. Динамическая составляющая ветровой нагрузки определяется для трех типов зданий высотой более 40 м:
     

1. Прямоугольные и квадратные в плане здания башенного типа с центром жесткости, совпадающим с центром масс. Для такого здания допускается учитывать только первые формы собственных колебаний, соответствующие его поступательным движениям в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
     

2. Несимметричные в плане здания с центром жесткости, не совпадающим с центром масс. Для такого здания учитываются его три низшие собственные частоты, соответствующие поступательным движениям здания в двух взаимно перпендикулярных направлениях и вращательным колебаниям относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести здания.
     

3. Симметричные протяженные в плане здания типа пластин. Для такого здания учитываются его поперечные поступательные и вращательные колебания, возникающие вследствие неравномерного распределения давления ветра по наветренным и заветренным граням здания.
     

6.17. Для зданий первого типа нормативное значение динамической составляющей ветровой нагрузки определяется по п.6.2, коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, учитывающий пространственную корреляцию пульсации скорости ветра по высоте и фронту здания, принимается по табл.11.
     
     

Таблица 11

Отношение длины наветренной грани здания Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра к его высоте Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при высоте здания, м


30

40

50

90

120

0,2

0,01

-

-

0,57

0,51

0,48

0,05


0,53

0,44

0,4

0,1


0,59

0,48

0,42

0,5

0,01

0,57

0,54

0,52

0,46

0,42

0,05

0,53

0,48

0,46

0,38

0,35

0,1

0,59

0,53

0,5

0,39

0,35


     
     При отношении Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,2 учитывается только корреляция пульсации скорости по высоте. В этом случае коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается по табл.12.
     
     

Таблица 12

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при высоте здания, м


50

90

120

0,05

0,68

0,63

0,6

0,1

0,75

0,7

0,65

0,2

-

-

0,75


     Для значений 0,2Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,5 коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра определяются по табл.11.
     
     Нормативное значение динамической составляющей ветровой нагрузки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Па, для зданий первого типа с равномерно распределенной массой и постоянной по высоте жесткостью допускается определять по формуле (12). Коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается по табл.13.
     
     

Таблица 13

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0,34

0,52

0,66

0,79

0,9

1

1,1

1,19

1,28

1,36


     

6.18. Для несимметричных зданий (тип 2) расчетное значение перемещения на уровне Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра в направлении 2 (оси Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра) определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. (16)


     Здесь Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра,
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра,


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - ординаты составляющих пространственной собственной формы колебаний здания на уровне его верха, соответствующей Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-ой собственной частоте; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - аэродинамический эксцентриситет; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент пространственной корреляции, определяемый по табл.14.
     
     

Таблица 14

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при высоте здания, м




30

40

50

90

120

1

0,5

0,01

0,44

0,42

0,41

0,36

0,33

0,05

0,52

0,48

0,45

0,38

0,34

0,1

0,66

0,6

0,56

0,44

0,39

1

0,01

0,41

0,39

0,37

0,31

0,29

0,05

0,46

0,42

0,4

0,33

0,29

0,1

0,57

0,51

0,47

0,37

0,33

2

0,01

0,37

0,34

0,32

0,26

0,24

0,05

0,4

0,36

0,34

0,27

0,24

0,1

0,48

0,43

0,39

0,3

0,26

3

0,01

0,34

0,31

0,29

0,23

0,21

0,05

0,36

0,33

0,3

0,24

0,21

0,1

0,42

0,38

0,34

0,26

0,23

0,9

0,5

0,01

0,44

0,42

0,41

0,36

0,33

0,05

0,48

0,45

0,43

0,37

0,34

0,1

0,55

0,51

0,48

0,4

0,36

1

0,01

0,41

0,39

0,37

0,31

0,29

0,05

0,44

0,41

0,38

0,32

0,29

0,1

0,49

0,45

0,42

0,34

0,31

2

0,01

0,37

0,34

0,32

0,26

0,24

0,05

0,38

0,35

0,33

0,27

0,24

0,1

0,42

0,39

0,36

0,28

0,25

3

0,01-0,1

0,36

0,32

0,3

0,24

0,21

0,7-0,8

0,5

0,01-0,1

0,46

0,44

0,42

0,36

0,33

1

0,01-0,1

0,43

0,41

0,38

0,32

0,29

2

0,01-0,1

0,38

0,35

0,33

0,27

0,24

3

0,01-0,1

0,35

0,32

0,29

0,24

0,21


          
     Обобщенная масса здания Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; масса единицы высоты здания Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; момент инерции массы единицы высоты здания Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - квадрат Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-й круговой собственной частоты здания.
     
     Примечание. При определении перемещений и усилий в зданиях типа 2 и 3 ось Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра (1) направлена вдоль наветренной грани, ось Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра (2) нормальна к ней, а вертикальная ось Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра (3) проходит через центр тяжести здания (рис.7).
     
     

Рис.7. Направление осей здания и составляющих ветровой нагрузки при неравномерном распределении давления по наветренной грани здания

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Рис.7. Направление осей здания и составляющих ветровой нагрузки при неравномерном распределении давления по наветренной грани здания

6.19. Нормативное значение динамической составляющей ветровой нагрузки (интенсивности инерционной силы), кН/м, на уровне Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра в направлении 2 определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (17)


где
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. (18)


     Коэффициенты пространственной корреляции Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра в зависимости от соотношения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра приведены в табл.14.
     
     Нормативное значение возмущающего крутящего момента, кНм/м, приложенного на уровне Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. (19)


     Для Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра следует в Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра заменить индекс 2 на 3.
     

6.20. В протяженных высоких зданиях типа пластин (тип 3) расчетное перемещение крайней диафрагмы на уровне Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра в направлении 2
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. (20)


     Нормативное значение интенсивности инерционной силы (динамической составляющей ветровой нагрузки), действующей на крайнюю диафрагму
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. (21)


     Если в формулах (20) и (21) принять Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0, то получим перемещение Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и динамическую составляющую ветровой нагрузки при равномерном распределении давления ветра по наветренной и заветренной граням здания.
     
     Нормативное значение возмущающего крутящего момента, кНм/м, приложенного на уровне Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. (22)

6.21. Предельные ускорения колебаний и характеристики их воздействия на людей приведены на графиках рис.8. Пунктирная линия соответствует ускорению 1%Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра100 мм/сРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, которое рекомендуется в качестве предельно допустимого для высоких зданий.
     
     

Рис.8. Характеристики воздействия на людей низкочастотных гармонических колебаний

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Рис.8. Характеристики воздействия на людей низкочастотных гармонических колебаний

АНТЕННО-МАЧТОВЫЕ СООРУЖЕНИЯ

6.22. Расчет антенно-мачтового сооружения на действие ветра вдоль и поперек системы состоит из двух частей: расчет антенного полотна; расчет цепочки мачт.
     

6.23. Нормативное значение интенсивности нагрузки на горизонтальный элемент полотна и на горизонтальные ванты мачт при ветре, нормальном к плоскости полотна, определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (23)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент, принимаемый по табл.2; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - приведенный коэффициент лобового сопротивления горизонтального элемента; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент лобового сопротивления Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го участка элемента; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - характеристическая площадь участка; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - характеристическая площадь элемента; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - его длина; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - диаметр ванты; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - отметка расположения горизонтального элемента; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент пульсации скоростного напора, принимаемый по табл.7; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент пространственной корреляции пульсационной составляющей интенсивности ветровой нагрузки, принимаемый по табл.15.
     
     

Таблица 15

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

40

60

80

100

120

140

160

200

300

400

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0,7

0,65

0,61

0,58

0,55

0,53

0,51

0,48

0,42

0,38


     

6.24. Нормативное значение ветровой нагрузки, Па, распределенной по антенному полотну, при ветре, нормальном плоскости полотна, определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (24)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - нормативное давление ветра на уровне Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - соответственно коэффициенты лобового сопротивления и характеристические площади горизонтальных и вертикальных элементов полотна; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - площадь полотна; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - его горизонтальный размер; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - вертикальный; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент пульсации скоростного напора на уровне Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент пространственной корреляции пульсационной составляющей ветровой нагрузки на полотно, определяемый по табл.16.
     
     

Таблица 16

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при высоте здания Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, м


40

80

120

160

40

0,56

0,52

0,5

0,47

80

0,49

0,46

0,43

0,4

120

0,44

0,42

0,4

0,39

160

0,41

0,39

0,37

0,36


     

6.25. Нормативное значение интенсивности ветровой нагрузки, кН/м, на вертикальные элементы полотна при действии ветра в плоскости полотна определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (25)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - число вертикальных элементов.
     
     Значения коэффициента пространственной корреляции интенсивности ветровой нагрузки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра приведены в табл.17.
     
     

Таблица 17

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при числе вертикальных элементов

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра2

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра4

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра6

Высота полотна Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, м

40

80

120

160

40

80

120

160

40

80

120

160

40

1,33

1,23

1,16

1,11

2,6

2,41

2,28

2,17

3,88

3,61

3,4

3,24

80

1,27

1,18

1,12

1,06

2,43

2,27

2,15

2,05

3,61

3,38

3,2

3,05

120

1,23

1,14

1,08

1,03

2,31

2,17

2,05

1,96

3,42

3,21

3,04

2,91

160

1,2

1,12

1,05

1

2,22

2,08

1,97

1,89

3,27

3,07

2,92

2,79


     

6.26. Нормативное значение интенсивности ветровой нагрузки, кН/м, на вертикальные и горизонтальные элементы определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (26)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается по формуле (24). На эти нагрузки рассчитывается контурный леер и для них определяются расчетное тяжение в подвесках рей и нагрузки на мачту.
     
     Реакция полотна, приложенная к верху мачты, суммируется со статической ветровой нагрузкой, приложенной на данном уровне, и в динамическом расчете мачты не учитывается.
     

6.27. При действии ветра, нормальном к плоскости полотна, рассматривается одна мачта цепочки.
     
     Перемещения и усилия в стволе мачты и натяжение в ее вантах при статическом расчете определяются методами строительной механики с учетом пространственной работы мачты и геометрической нелинейности вант.
     
     Алгоритм статического расчета мачты, построенный на основе метода перемещений, приведен в п.5, прил.2.
     

6.28. Нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки на ствол мачты определяется по п.2.1.
     
     Нормативное значение суммарной интенсивности статической нагрузки, нормальной к Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-ой ванте Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-го яруса, определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (27)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - нормальная составляющая веса, гололеда или эквивалентной нагрузки на единицу длины ванты;
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра.


     Скоростной напор Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимаются по табл.1 и 2.
     

6.29. Для динамического расчета мачт рекомендуются две приближенные расчетные модели: А - линейная пространственная система; Б - упругий стержень на линейно-податливых опорах.
     
     Для мачт с трубчатым и решетчатым стволом, масса которого намного превышает массу вант, допустимо использование модели Б.
     
     Для мачт с решетчатым стволом и с тяжелыми вантами или большим числом вант в ярусе применение модели Б приводит к излишним запасам прочности в сооружении.
     
     Методика определения собственных частот и форм колебаний для указанных моделей приведена в п.7, прил.2.
     

6.30. При расчете модели Б допускается учитывать только ее первую форму собственных колебаний. Масса вант не учитывается.
     
     Динамическая составляющая ветровой нагрузки определяется по указаниям п.6.2.
     
     Сосредоточенные в узлах мачты горизонтальные реакции вант (при действии на них пульсации скоростного напора) допускается учитывать с коэффициентом пространственной корреляции пульсации скорости, равным: при трех вантах в плане - 0,5; при четырех вантах в плане - 0,4; при шести и более вантах в плане - 0,35.
     

6.31. Алгоритм расчета моделей А и Б с учетом взаимной корреляции между формами и пространственной корреляции продольной компоненты пульсации скорости ветра приведен в п.5, прил.2.
     
     Число собственных форм колебаний, учитываемых при определении динамических усилий и перемещений, зависит для модели А от жесткости ствола и от соотношения масс ствола и вант и устанавливается в каждом случае при реализации алгоритма расчета на ЭВМ, для модели Б может быть принято не более пяти.
     

6.32. Расчетные усилия в сечениях ствола мачты равны сумме динамических усилий и абсолютных значений усилий при действии статической составляющей ветровой нагрузки.
     
     Расчетные натяжения в вантах для модели Б определяются на основе статического расчета мачты как нелинейной системы при действии на нее статической и динамической составляющих ветровой нагрузки.
     

6.33. В качестве расчетной схемы для цепочки мачт принимается система упругих стержней, связанных между собой горизонтальными вантами. Указания по динамическому расчету такой системы приведены в п.5, прил.2.
     

6.34. Ветровую нагрузку на систему от вант рекомендуется определять в предположении статического действия пульсации скоростного напора на ванты.
     

6.35. Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки на систему от вант определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (28)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - нормативное значение интенсивности пульсационной составляющей ветровой нагрузки на ванту на уровне первого яруса мачты; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент пульсации скоростного напора на том же уровне; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент пространственной корреляции пульсационной составляющей ветровой нагрузки на систему. Формула для определения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра приведена в п.5, прил.2.
     
     Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки, действующей в каждом узле вант
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра,


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - число мачт цепочки; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - число ярусов мачты.
     
     Эта нагрузка суммируется со статической составляющей ветровой нагрузки, действующей на узел вант мачты,
     

ГРАДИРНИ

6.36. Статическая составляющая ветровой нагрузки на оболочку градирни определяется по п.2.1.
     
     Коэффициенты давления и коэффициенты разложения в ряд Фурье ветровой нагрузки, распределенной по поверхности оболочки, принимаются по пп.12 и 14, табл.1, прил.1.
     

6.37. Перемещения и усилия в оболочке градирни при действии статической составляющей ветровой нагрузки определяются методами теории тонких оболочек.
     
     Алгоритм динамического расчета градирен на действие ветра приведен в п.5, прил.2.


7. АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ВЫСОКИХ СООРУЖЕНИЙ И ГИБКИХ КОНСТРУКЦИЙ

Различают два явления аэродинамической неустойчивости высоких сооружений, возникающих при их взаимодействии с потоком ветра: вихревое возбуждение сооружений цилиндрической формы и галопирование гибких призматических конструкций.
     

ВИХРЕВОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ СООРУЖЕНИЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

7.1. При обтекании сооружений цилиндрической формы плоскопараллельным потоком ветра в области за сооружением образуется вихревая дорожка с шахматным расположением вихрей. Когда при определенных скоростях ветра частота срыва вихрей совпадает с собственной частотой сооружения, возникают резонансные колебания.
     
     Поэтому кроме динамического расчета такого сооружения на действие турбулентного ветра необходим также расчет на резонанс.
     

7.2. Проверка на резонанс сооружений круговой цилиндрической формы должна производиться в тех случаях, когда критическая скорость ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра находится в пределах Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра м/с.
     
     При Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра усилия в сооружении при резонансе всегда меньше усилий при расчете в направлении действия ветра; скорость 25 м/с принята в качестве верхней границы критической скорости для всех географических районов СССР.
     

7.3. Критическую скорость ветра, вызывающую резонансные колебания сооружения в направлении, перпендикулярном ветровому потоку, допускается определять по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (29)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - период собственных колебаний сооружения по Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-ой форме, с; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - число Струхаля поперечного сечения (для круга Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,2, для сечения с угловыми точками Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,15); Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - диаметр сооружения, м, для сооружений с малой коничностью (с уклоном не более 0,01) - диаметр его сечения на уровне 2/3 высоты.
     

7.4. При проверке на резонанс амплитуду интенсивности динамической силы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Н/м, на уровне Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра при колебаниях сооружения по Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-ой форме допускается определять по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (30)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - относительная ордината Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-ой формы собственных колебаний; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - амплитуда интенсивности на уровне свободного конца сооружения консольного типа или в середине пролета трубчатой мачты на вантах; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - скоростной напор, Па, соответствующий критической скорости Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент поперечной силы, принимаемый равным 0,25 - для сооружений круговой цилиндрической формы и 0,5 - для цилиндрических сооружений с поперечными сечениями, имеющими угловые точки.
     
     Для сооружения консольного типа допускается учитывать только первую форму собственных колебаний.
     

7.5. Резонансные усилия и перемещения сооружения в сечении с координатой z допускается определять по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (31)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - прогиб, изгибающий момент или поперечная сила от статически приложенной нагрузки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; для мачт на вантах в качестве расчетного значения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается наибольшее из значений, вычисленных для критических скоростей Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, при этом число учитываемых форм колебаний принимается не более четырех; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - логарифмический декремент колебаний, принимаемый равным: а) 0,30 - для железобетонных и каменных сооружений; б) 0,15 - для стальных аппаратов на железобетонных постаментах; в) 0,10 - для мачт и стальных футерованных дымовых труб; г) 0,05 - для стальных сооружений и конструкций.
     

7.6. Расчетную статическую составляющую ветровой нагрузки по направлению действия ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Па, соответствующую критическому скоростному напору Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, допускается принимать постоянной по высоте сооружения и равной
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (32)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент лобового сопротивления, принимаемый по п.13, табл.1, прил.1.
     
     Динамическая составляющая ветровой нагрузки Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, соответствующая Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, определяется в соответствии с указаниями, приведенными в пп.6.2-6.5, при этом коэффициент динамичности для сооружений, указанных в подпунктах "б" и "в" п.7.5, принимается по графику 2 рис.6.
     

7.7. При расчете на резонанс другие кратковременные нагрузки не учитываются.
     

7.8. Расчетные усилия и перемещения сооружения при резонансе допускается определять по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (33)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - перемещение, изгибающий момент или поперечная сила, определяемая по формуле (31); Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - то же, от нагрузок Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, определяемых по п.7.6.
     

7.9. Для сечений конической железобетонной дымовой трубы, расположенных ниже Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра ее высоты, расчетными будут усилия, возникающие в направлении действия ветра. Для верхней части трубы расчетными могут стать усилия при вихревом возбуждении, соответствующие второй форме собственных колебаний.
     
     Критическая скорость ветра определяется для сечения трубы диаметром Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, для которого величина Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра максимальна. Здесь Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - ордината 2-й собственной формы колебаний трубы, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - высота, для которой определяется критическая скорость
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (34)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - период, соответствующий 2-й собственной форме колебаний; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,22 - число Струхаля.
     

7.10. Расчетные перемещения и усилия в сечениях трубы определяются по формулам:
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (35)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициенты распределения амплитуд перемещений, изгибающих моментов и поперечных сил; расчетное значение обобщенной координаты, соответствующей 2-й собственной форме колебаний
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (36)


где обобщенная масса Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра2 - масштаб турбулентности (в диаметрах трубы); Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,16; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - наклон образующей трубы к вертикальной оси; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра1,29·10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра т/мРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - плотность воздуха; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,25 - коэффициент поперечной силы.
     

7.11. Для аппаратов колонного типа переменного сечения расчетный диаметр и высота принимаются по табл.18.
     
     

Таблица 18

Схема аппарата

Соотношения между

Расчетный диаметр Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Расчетная высота Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Любое

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

"

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра



Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Любое

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра




Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


     

7.12. Групповые аппараты, связанные между собой в горизонтальном направлении, и аппараты, примыкающие к зданию или открытой этажерке и имеющие с ними одинаковую высоту, на резонанс не проверяются.
     
     Если аппараты выше здания или открытой этажерки, то при проверке на резонанс аэродинамические силы следует принимать действующими только до отметки верха здания или этажерки.
     
     

ГАЛОПИРОВАНИЕ ГИБКИХ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

7.13. Интенсивность аэродинамической силы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, вызывающей поперечные колебания призматической конструкции типа галопирования, определяется ее лобовым сопротивлением и поперечной силой (рис.9). Составляющая интенсивности силы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра в направлении движения
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (37)


где

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра,


Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - скорость и относительная скорость ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - скорость поперечных колебаний конструкции; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - ширина ее наветренной грани; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - плотность воздуха; коэффициент
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. (38)


Здесь Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициенты лобового сопротивления и поперечной силы конструкции.
     
     

Рис.9. Составляющие аэродинамической силы

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Рис.9. Составляющие аэродинамической силы

1 - поперечная сила; 2 - лобовое сопротивление; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра- составляющая в направлении движения

7.14. Зависимость коэффициента поперечной силы от угла атаки допускается приближенно аппроксимировать степенным рядом вида
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (39)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-ый коэффициент разложения. Число учитываемых членов ряда зависит от формы поперечного сечения конструкции. Для призмы квадратного сечения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра1, 3, 5, 7. Если функция Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра асимметрична, то используются и четные показатели степени.
     

7.15. Для квазистационарной модели явления галопирования (приведенная скорость ветра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра10) критическая скорость ветра, соответствующая началу колебаний, определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (40)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент диссипации энергии колебаний конструкции; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - ее первая собственная круговая частота; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - масса единицы длины конструкции
     
     Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - первый коэффициент разложения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра в степенной ряд
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (41)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент, учитывающий изменение средней скорости по высоте конструкции; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - ее первая собственная форма колебаний.
     
     Значения коэффициента Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра для четырех собственных форм колебаний конструкций и двух значений показателя степени Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра приведены в табл.13, п.6, прил.2.
     
     Расчет конструкций, для которых квазистационарная модель не может быть использована, должен проводиться на основе данных испытаний моделей в аэродинамической трубе.
     

7.16. Если критическая скорость ветра больше, чем скорость в данном географическом районе с вероятностью превышения один раз в пять лет, то расчет конструкции на аэродинамические силы, возникающие при галопировании, может не производиться.
     

7.17. Стационарные амплитуды для одночастотного режима колебаний конструкции, обтекаемой установившимся потоком, определяются известными методами решения нелинейных задач динамики.
     
     Для прямоугольных призм безразмерные стационарные амплитуды колебаний Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра определяются из алгебраического уравнения
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (42)


где параметр массы Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, коэффициенты Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра для некоторых собственных форм колебаний квадратных призм принимаются по табл.14, п.6, прил.2.
          

8. БОЛЬШЕРАЗМЕРНЫЕ СТЕКЛА ВИТРИН

8.1. Нормативное значение статической составляющей ветровой нагрузки, действующей на витрину, определяется по п.2.1. Коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается по табл.3 для местности типа Б. Аэродинамический коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается равным 1. При расчете элементов витрин, примыкающих к углам здания, следует учитывать местное отрицательное давление с коэффициентом Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-2, распределенное на ширине 1,5 м.
     
     

Рис.10. Коэффициент динамичности

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра


Рис.10. Коэффициент динамичности


     

8.2. Расчетное значение ветровой нагрузки на витрину с учетом динамического действия пульсаций скоростного напора определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (43)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент пульсации скоростного напора для середины стекла, принимаемый по табл.19; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - коэффициент динамичности, принимаемый по графику на рис.7 в зависимости от безразмерного параметра Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - период основного тона собственных колебаний стеклянной пластины.
     
     Примечание. Период Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра допускается определять по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (44)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - размеры длинной и короткой (соответственно) сторон стекла; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - вес 1 мРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра стекла, кН/мРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - толщина стекла, м; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра25 кН/мРуководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - его объемный вес; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра6,5·10Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра МПа - модуль упругости; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,25 - коэффициент Пуассона; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - ускорение силы тяжести.
     
     

Таблица 19

Высота над поверхностью земли, м

До 10

30

60

100

Коэффициент Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0,7

0,56

0,48

0,43


     

8.3. Расчет стекла на действие расчетной ветровой нагрузки производится с учетом мембранных напряжений в пластине в предположении, что ее кромки шарнирно закреплены в неподвижной раме относительно поперечных смещений и могут свободно перемещаться в плоскости пластины.
     

8.4. Прогиб середины пластины Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра определяется по формуле
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (45)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - сжимающая сила в срединной плоскости от собственного веса стекла, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - цилиндрическая жесткость пластины; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - расчетная ветровая нагрузка, определяемая по п.8.2.
     

8.5. Расчетные напряжения в пластине определяются суммированием максимальных изгибных и мембранных напряжений одного направления
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (46)


где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - расчетное сопротивление стекла при растяжении.
     
     Максимальные напряжения в направлении длинной стороны пластины определяются по формулам:
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (47)


а в направлении короткой стороны - по формулам:
     

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра; Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, (48)

8.6. Предельные значения скоростного напора ветра, Па, для различных типоразмеров витринных стекол, расположенных на высоте до 10 м, приведены в табл.20. Они вычислены для расчетного сопротивления стекла при растяжении Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра10 МПа.
     
     

Таблица 20

Размеры стекла, м

Значения скоростного напора ветра, Па, при толщине стекла, мм

10

9,5

9

8,5

8

7,5

7

6,5

6

5,5

5

4,5

4,5x3,5

263

250

238

226

215

205

195

-

-

-

-

-

4x3

299

230

262

246

231

216

203

190

-

-

-

-

3,5x3

328

308

290

274

259

245

232

220

-

-

-

-

3,5x2,5

400

371

343

318

294

273

253

235

219

-

-

-

3,5x2

563

512

465

421

380

343

309

278

251

-

-

-

3x3

-

323

303

287

271

257

244

232

222

-

-

-

3x2,5

-

-

362

336

312

290

270

253

236

222

-

-

3x2

-

-

-

437

397

360

326

295

268

243

-

-

2,5x2,5

-

-

-

-

331

307

286

268

251

237

-

-

2,5x2

-

-

-

-

-

382

348

316

289

265

243

-

2,2x2

-

-

-

-

-

-

363

331

302

277

255

-

2x2

-

-

-

-

-

-

-

341

311

285

262

243


     

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Аэродинамические коэффициенты для зданий, сооружений и конструкций

ПРИЛОЖЕНИЕ 1


     
Таблица 1


Схемы ветровой нагрузки и указания по определению аэродинамических коэффициентов

Профиль здания, сооружения, элемента и схемы ветровой нагрузки

Указания по определению аэродинамических коэффициентов

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Схемы применяются для двускатных покрытий

Значения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Коэффициент

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра°

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра



0

0,5

1

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра2

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0

0

-0,6

-0,7

-0,8

20

+0,2

-0,4

-0,7

-0,8

40

+0,4

+0,3

-0,2

-0,4

60

+0,8

+0,8

+0,8

+0,8

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

-0,4

-0,4

-0,5

-0,8


Значения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра0,5

1

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра2

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра1

-0,4

-0,5

-0,6

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра2

-0,5

-0,6

-0,6

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Схема применяется для сводчатых и близких к ним по очертанию покрытий (например, по сегментным фермам).
     
Значения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Коэффи-
циент

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

0

+0,1

+0,2

+0,4

+0,6

+0 7

0,2

-0,2

-0,1

+0,2

+0,5

+0,7

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра1

-0,8

-0,7

-0,3

+0,3

+0,7

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

-0,8

-0,9

-1

-1,1

-1,2


Значение Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается в соответствии со схемой п.1

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Схемы применяются для зданий с продольными фонарями

Значения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимаются в соответствии со схемами п.1

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Значение коэффициента давления для торцов фонарей принимается равным минус 0,6

Значение коэффициента давления Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра-0,8 для наветренного участка фонаря принимается при углах наклона до 20°.

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Примечание. При расчете поперечных рам зданий с фонарем в соответствии со схемой п.3 и ветробойными щитами значение суммарного аэродинамического коэффициента на систему "фонарь-щиты" принимается равным 1,4.

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Схемы применяются для зданий с шедовыми покрытиями (п.6) и с зенитными фонарями (п.7)

Значения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимаются в соответствии со схемами п.1

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Сила трения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра учитывается как при направлении ветра, указанном на схемах, так и при направлении, перпендикулярном плоскости чертежа

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Схемы применяются для зданий, постоянно открытых с какой-либо одной стороны: полностью (при отсутствии стены на этой стороне); частично (при наличии постоянно открытых проемов площадью не менее 30% площади стены)

Значения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимаются по схеме п.1

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Схемы применяются для уступов зданий

Для горизонтальных и наклонных участков (Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра15°) покрытия значения коэффициентов давления на длине Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра и Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимаются такими же, как и на вертикальные участки. При Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра длина переходного участка к отрицательному давлению принимается равной Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. Значения коэффициентов давления на стороне входящего угла здания (на длине Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра), параллельной ветровому потоку, принимаются такими же, как и на наветренную сторону

При Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра длина переходного участка принимается равной Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Схемы применяются для навесов

N схемы

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра°

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

I

10

0,5

-1,3

-1,1

0

20

1,1

0

0

-0,4

30

2,1

0,9

0,6

0

II

10

0

-1,1

-1,5

0

20

1,5

0,5

0

0

30

2

0,8

0,4

0,4

III

10

1,4

0,4

20

1,8

0,5

30

2,2

0,6

IV

10

1,3

0,2

20

1,4

0,3

30

1,6

0,4


Значения коэффициентов Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра относятся к сумме давлений на верхнюю и нижнюю поверхности навесов. Для отрицательных значений Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра направление давления на схемах изменяется на противоположное
     
Для волнистых покрытий при направлении ветра вдоль навеса необходимо учесть силу трения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра, где Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра - площадь горизонтальной проекции покрытия

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Схемы применяются для определения внутреннего давления в зданиях закрытых и постоянно открытых полностью или частично с одной и двух сторон

Значения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра принимается в соответствии со схемой п.1

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Схемы применяются для сфер (а) и для сооружений с круговой цилиндрической боковой поверхностью (резервуары, градирни, башни, дымовые трубы) с покрытиями или без покрытий (б)

Схемы используются при расчете оболочки сооружения, а также во всех случаях, когда существенное значение имеет учет местного воздействия ветра


     
     
     
     
     
     
     
     
     
Значения Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра°

0

15

30

45

60

75

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

+ 1

+0,9

+0,5

-0,1

-0,7

-1,1

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу uwt@kodeks.ru

Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Название документа: Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

Вид документа: Информационный материал

Принявший орган: ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, филиал ОАО "НИЦ "Строительство"

Опубликован: М.: Стройиздат, 1978 год
Дата принятия: 01 января 1978

Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах