Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра

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 2 (рис.2, а) или длиной 2 (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

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

Проницаемостью ограждения , %, 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 5%. При 0 здание герметически закрыто. Жилые и гражданские здания практически являются закрытыми зданиями; частично открытые с ограждениями, имеющими среднюю проницаемость 5%30%; открытые со средней проницаемостью ограждения 30%. 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 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 и поперечном силы , 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 при определении вертикальной составляющей общего сопротивления тела. Последняя относится к площади проекции тела на горизонтальную плоскость;

в) при направлении ветра под углом к наветренной стороне конструкции - как коэффициенты и , 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.