При проектировании высоких сооружений, относительные размеры которых удовлетворяют условию h/d > 10, необходимо дополнительно производить поверочный расчет на вихревое возбуждение (ветровой резонанс); здесь h - высота сооружения, d - минимальный размер поперечного сечения, расположенного на уровне 2/3h.

6.2. Ветровую нагрузку следует определять как сумму средней и пульсационной составляющих.

При определении внутреннего давления , а также при расчете многоэтажных зданий высотой до 40 м и одноэтажных производственных зданий высотой до 36 м при отношении высоты к пролету менее 1,5, размещаемых в местностях типов А и В (см. п. 6.5), пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается не учитывать.

6.3. Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле

где - нормативное значение ветрового давления (см.п. 6.4);

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (см.п. 6.5);

c - аэродинамический коэффициент (см.п. 6.6).

6.4. Нормативное значение ветрового давления следует принимать в зависимости от ветрового района СССР по данным табл. 5.

Для горных и малоизученных районов, обозначенных на карте 3, нормативное значение ветрового давления допускается устанавливать на основе данных метеостанций Госкомгидромета, а также результатов обследования районов строительства с учетом опыта эксплуатации сооружений. При этом нормативное значение ветрового давления , Па, следует определять по формуле

где - численно равно скорости ветра, м/с, на уровне 10 м над поверхностью земли для местности типа А, соответствующей 10-минутному интервалу осреднения и превышаемой в среднем раз в 5 лет (если техническими условиями, утвержденными в установленном порядке, не регламентированы другие периоды повторяемости скоростей ветра).

6.5. Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z, определяется по табл. 6 в зависимости от типа местности. Принимаются следующие типы местности:

А - открытые побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тундра;

В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;

С - городские районы с застройкой зданиями высотой более 25 м.

┌───────────────────────────────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
│Ветровые районы СССР (принимаю-│    │    │    │    │    │    │    │    │
│тся  по  карте 3  обязательного│ Iа │  I │ II │ III│ IV │  V │ VI │ VII│
│приложения 5)                  │    │    │    │    │    │    │    │    │
├───────────────────────────────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤
│       w_0, кПа (кгс/м2)       │0,17│0,23│0,30│0,38│0,48│0,60│0,73│0,85│
│                               │(17)│(23)│(30)│(38)│(48)│(60)│(73)│(85)│
└───────────────────────────────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30h - при высоте сооружения h до 60 м и 2 км - при большей высоте.

┌─────────────────────────────┬─────────────────────────────────────────┐
 │                             │    Коэффициент k для типов местности    │
│         Высота z, м         ├─────────────┬─────────────┬─────────────┤
│                             │      А      │      В      │      С      │
├─────────────────────────────┼─────────────┼─────────────┼─────────────┤
│            <= 5             │     0,75    │     0,5     │     0,4     │
│              10             │     1,0     │     0,65    │     0,4     │
│              20             │     1,25    │     0,85    │     0,55    │
│              40             │     1,5     │     1,1     │     0,8     │
│              60             │     1,7     │     1,3     │     1,0     │
│              80             │     1,85    │     1,45    │     1,15    │
│             100             │     2,0     │     1,6     │     1,25    │
│             150             │     2,25    │     1,9     │     1,55    │
│             200             │     2,45    │     2,1     │     1,8     │
│             250             │     2,65    │     2,3     │     2,0     │
│             300             │     2,75    │     2,5     │     2,2     │
│             350             │     2,75    │     2,75    │     2,35    │
│          >= 480             │     2,75    │     2,75    │     2,75    │
│                                                                       │
│     Примечание. При определении ветровой нагрузки типы местности могут│
│быть различными для разных расчетных направлений ветра.                │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

6.6. При определении компонентов ветровой нагрузки , , , , следует использовать соответствующие значения аэродинамических коэффициентов: внешнего давления , трения , внутреннего давления и лобового сопротивления или , принимаемых по обязательному приложению 4, где стрелками показано направление ветра. Знак "плюс" у коэффициентов или соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак "минус" - от поверхности. Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией.

При расчете креплений элементов ограждения к несущим конструкциям в углах здания и по внешнему контуру покрытия следует учитывать местное отрицательное давление ветра с аэродинамическим коэффициентом , распределенное вдоль поверхностей на ширине 1,5 м (черт.1).

В случаях, не предусмотренных обязательным приложением 4 (иные формы сооружений, учет при надлежащем обосновании других направлений ветрового потока или составляющих общего сопротивления тела по другим направлениям и т.п.), аэродинамические коэффициенты допускается принимать по справочным и экспериментальным данным или на основе результатов продувок моделей конструкций в аэродинамических трубах.

Примечание. При определении ветровой нагрузки на поверхности внутренних стен и перегородок при отсутствии наружного ограждения (на стадии монтажа здания) следует использовать аэродинамические коэффициенты внешнего давления или лобового сопротивления .

757 × 632 пикс.     Открыть в новом окне

6.7. Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки на высоте z следует определять:

а) для сооружений (и их конструктивных элементов), у которых первая частота собственных колебаний , Гц, больше предельного значения собственной частоты (см. п. 6.8), - по формуле

где - определяется в соответствии с п. 6.3;

- коэффициент пульсаций давления ветра на уровне z, принимаемый по табл. 7;

- коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра (см.п. 6.9);

┌──────────────────────────┬────────────────────────────────────────────┐
│        Высота z, м       │ Коэффициент пульсации давления ветра дзета │
│                          │            для типов местности             │
│                          ├──────────────┬────────────┬────────────────┤
│                          │       А      │      В     │       С        │
├──────────────────────────┼──────────────┼────────────┼────────────────┤
│      <= 5                │     0,85     │    1,22    │     1,78       │
│        10                │     0,76     │    1,06    │     1,78       │
│        20                │     0,69     │    0,92    │     1,50       │
│        40                │     0,62     │    0,80    │     1,26       │
│        60                │     0,58     │    0,74    │     1,14       │
│        80                │     0,56     │    0,70    │     1,06       │
│       100                │     0,54     │    0,67    │     1,00       │
│       150                │     0,51     │    0,62    │     0,90       │
│       200                │     0,49     │    0,58    │     0,84       │
│       250                │     0,47     │    0,56    │     0,80       │
│       300                │     0,46     │    0,54    │     0,76       │
│       350                │     0,46     │    0,52    │     0,73       │
│    >= 480                │     0,46     │    0,50    │     0,68       │
└──────────────────────────┴──────────────┴────────────┴────────────────┘

б) для сооружений (и их конструктивных элементов), которые можно рассматривать как систему с одной степенью свободы (поперечные рамы одноэтажных производственных зданий, водонапорные башни и т.д.), при - по формуле

где - коэффициент динамичности, определяемый по черт. 2 в зависимости от параметра и логарифмического декремента колебаний (см.п. 6.8);

- коэффициент надежности по нагрузке (см.п. 6.11);

- нормативное значение ветрового давления, Па (см.п. 6.4);

1467 × 713 пикс.     Открыть в новом окне

в) для зданий, симметричных в плане, у которых , а также для всех сооружений, у которых (где - вторая частота собственных колебаний сооружения), - по формуле

где m - масса сооружения на уровне z, отнесенная к площади поверхности, к которой приложена ветровая нагрузка;

- коэффициент динамичности (см.п. 6.7, б);

y - горизонтальное перемещение сооружения на уровне z по первой форме собственных колебаний (для симметричных в плане зданий постоянной высоты в качестве у допускается принимать перемещение от равномерно распределенной горизонтально приложенной статической нагрузки);

- коэффициент, определяемый посредством разделения сооружения на r участков, в пределах которых ветровая нагрузка принимается постоянной, по формуле

где - масса k-го участка сооружения;

- горизонтальное перемещение центра k-го участка;

- равнодействующая пульсационной составляющей ветровой нагрузки, определяемой по формуле (8), на k-й участок сооружения.