Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

4. ИЗМЕНЕНИЕ СКОРОСТНЫХ НАПОРОВ ВЕТРА ПО ВЫСОТЕ

4.1. Для определения скоростного напора 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 (A, Б, В), учитывающих изменение скоростного напора в зависимости от высоты и типа местности, определяются по табл.2.

Таблица 2

Тип местности

Коэффициент  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 допускается определять линейной интерполяцией данных табл.2. В пределах отдельных зон зданий и сооружений при высоте каждой зоны не более 10 м величину коэффициентов 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 ;

при ,                                          (3)


где .


Параметр относится к местности, расположенной выше по потоку, принимается по табл.2. Показатели степени и относятся к местностям, расположенным соответственно выше и ниже по потоку.

Глубина внутреннего пограничного слоя , зависящая от расстояния от границы до точки, для которой строится переходной профиль, принимается по табл.3.

Таблица 3

Граница местностей типа

Глубина пограничного слоя при расстоянии , 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 0,3 высота сооружения определяется от его основания.

При уклонах 0,32 и 2 условный уровень , от которого отсчитывается высота сооружения, определяется по рис.1.