Сосредоточенные нагрузки и нагрузки на перила

6.10Несущие элементы перекрытий, покрытий, лестниц и балконов (лоджий) должны быть проверены на сосредоточенную вертикальную нагрузку, приложенную к элементу, в неблагоприятном положении на квадратной площадке со стороной не более 100 мм (при отсутствии других временных нагрузок). Если в строительном задании на основании технологических решений не предусмотрены более высокие характеристические значения сосредоточенных нагрузок, их следует принимать равными:

а) для перекрытий и лестниц – 1,5 кН (150 кгс);

б) для чердачных перекрытий, покрытий, террас и балконов – 1,0 кН (100 кгс);

в) для покрытий, по которым можно передвигаться только с помощью трапов и мостиков, – 0,5 кН (50 кгс).

Элементы, рассчитанные на возможные при возведении и эксплуатации местные нагрузки от оборудования и транспортных средств, допускается не проверять на указанную сосредоточенную нагрузку.

6.11Характеристические значения горизонтальных нагрузок на поручни перил лестниц и балконов следует принимать равными:

а) для жилых зданий, дошкольных учреждений, домов отдыха, санаториев, больниц и других лечебных учреждений – 0,3 кН/м (30 кгс/м);

б) для трибун и спортивных залов – 1,5 кН/м (150 кгс/м);

в) для других зданий и помещений при отсутствии специальных требований – 0,8 кН/м (80 кгс/м).

Для обслужных площадок, мостиков, ограждений крыш, предназначенных для непродолжительного пребывания людей, характеристическое значение горизонтальной сосредоточенной нагрузки на поручни перил следует принимать 0,3 кН (30 кгс) (в любом месте по длине поручня), если по строительному заданию на основании технологических решений не требуется большее значение нагрузки.

Для нагрузок, указанных в 6.10 и 6.11, следует принимать коэффициент надежности по нагрузке =l,2 при определении предельных значений и коэффициент надежности по нагрузке =1,0при определении эксплуатационных значений.

КРАНОВЫЕ НАГРУЗКИ

7.1Нагрузки от мостовых и подвесных кранов следует определять в зависимости от групп режимов их работы, устанавливаемых ГОСТ 25546, от вида привода и от способа подвеса груза. Примерный перечень мостовых и подвесных кранов разных групп режимов работы приведен в приложении Г.

7.2Нагрузки от мостовых и подвесных кранов – это переменные нагрузки, для которых установлены четыре вида расчетных значений:

- предельные расчетные значения:

для вертикальной нагрузки мостовых и подвесных кранов,

; (7.1)

для горизонтальной нагрузки мостовых и подвесных кранов, направленной вдоль кранового пути,

(7.2)

для горизонтальной нагрузки четырехколесных мостовых кранов, направленной поперек кранового пути,

; (7.3)

для горизонтальной нагрузки других мостовых кранов, направленной поперек кранового пути,

(7.4)

для горизонтальной нагрузки подвесных кранов, направленной поперек кранового пути,

(7.5)

- эксплуатационные расчетные значения:

; ; ; ;(7.6)

- циклические расчетные значения:

; (7.7)

- квазипостоянные расчетные значения:

; (7.8)

где , , , – коэффициенты надежности по крановой нагрузке, принятые по 7.9 – 7.11;

f₀₁, f₀ – характеристические значения вертикальной нагрузки соответственно от одного или двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов, принятые по 7.3;

p₀ – характеристическое значение горизонтальной нагрузки от одного крана, направленной вдоль кранового пути, принятое по 7.4;

h₀₁ – характеристическое значение боковой силы от одного крана, наиболее неблагоприятного по воздействию из кранов, расположенных на одном крановом пути или в одном створе, определенное по 7.5, 7.6;

h₀ – характеристическое значение боковой силы от двух наиболее неблагоприятных по

воздействию кранов, расположенных на одном крановом пути или на разных путях в одном створе, определенное по 7.6;

r₀₁, r₀ – характеристические значения поперечных горизонтальных нагрузок соответственно от одного или двух наиболее неблагоприятных по воздействию подвесных кранов, принятые по 7.7;

– коэффициент сочетаний крановых нагрузок, принимаемый по 7.22.

7.3Характеристические значения вертикальных нагрузок f₀₁, f₀, передаваемых колесами кранов на балки кранового пути, и другие необходимые для расчета данные следует принимать в соответствии с требованиями государственных стандартов на краны, а для нестандартных кранов – в соответствии с данными, указанными в паспортах заводов-изготовителей.

Примечание.Под крановым путем понимаются обе балки, несущие один мостовой кран, и все балки, несущие один подвесной кран (две балки – при однопролетном, три – при двухпролетном подвесном
кране и т.п.).

7.4Характеристическое значение горизонтальной нагрузки р₀₁, направленной вдоль кранового пути и вызываемой торможением моста электрического крана, следует принимать равным 0,1 от характеристического значения вертикальной нагрузки на тормозные колеса рассматриваемой стороны крана.

7.5Характеристическое значение горизонтальной нагрузки четырехколесных мостовых кранов, направленной поперек кранового пути и вызываемой перекосами мостовых электрических кранов и непараллельностью крановых путей (боковую силу), для колеса крана следует определять по формуле:

(7.9)

где Fⁿ_max, Fⁿ_min – характеристическое значение вертикального давления на колесо, соответственно на более или на менее нагруженной стороне крана;

В, L – соответственно база и пролет крана;

– коэффициент, принимаемый равным 0,03 при центральном приводе механизма передвижения моста и 0,01 – при раздельном приводе.

Боковые силы Hⁿ_k , вычисленные по формуле (7.9), могут быть приложены:

- к колесам одной стороны крана и направлены в разные стороны (рис. 7.1,а);

- к колесам по диагонали крана и направлены в разные стороны (рис. 7.1,б).

Рисунок 7.1. Варианты приложения боковых сил для четырехколесных кранов

При этом к остальным колесам прикладываются силы, равные Нⁿ_c= 0,lFⁿ_max или

Нⁿ_c= 0,lFⁿ_min (принимается невыгодный вариант), каждая из которых может быть направлена как наружу, так и внутрь пролета.

7.6Характеристическое значение боковой силы, приложенной к колесу многоколесных (восемь колес и более) кранов с гибким подвесом Нⁿ_k принимается равным 0,1 от вертикальной нагрузки на колесо, подсчитанной при расположении тележки с грузом, равным паспортной грузоподъемности крана, посередине моста. Характеристическое значение Hⁿ_k для многоколесных (восемь колес и более) кранов с жестким подвесом принимается равным 0,1 от максимальной вертикальной нагрузки на колесо. При этом принимается, что боковые силы всех колес каждой из сторон крана имеют одно направление – внутрь или наружу рассматриваемого пролета здания
(рис. 7.2, а, б).

Рисунок 7.2. Варианты приложения боковых сил для многоколесных кранов

При определении характеристических значений нагрузок Hⁿ_k следует учитывать, что боковые силы многоколесных кранов передаются на обе стороны кранового пути. На каждой стороне крана боковые силы имеют одно направление – наружу или внутрь пролета, на разных путях они направлены в противоположные стороны (обе внутрь пролета либо обе наружу). На одном из путей принимается полная боковая сила, на другом пути принимается половина от боковой силы.

7.7Характеристическое значение горизонтальной нагрузки, вызываемой торможением тележки подвесных кранов и направленной поперек кранового пути, следует принимать равным 0,5 суммы грузоподъемности крана и веса тележки.

При определении характеристических значений нагрузок Т₀₁, Т₀принимается, что тормозная сила передается на одну сторону (балку) кранового пути, распределяется поровну между всеми опирающимися на нее колесами подвесного крана и может быть направлена как внутрь, так и наружу рассматриваемого пролета.

7.8Горизонтальные нагрузки от торможения моста и тележки крана и боковые силы считаются приложенными в местах контакта колес крана с рельсом.

7.9 Коэффициент надежности по предельному расчетному значению крановой нагрузки определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости Т по
табл. 7.1.

Таблица 7.1

Т, лет				0,1
	1,1	1,07	1,02	0,97

Промежуточные значения коэффициента следует определять линейной интерполяцией.

7.10Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению крановой нагрузки принят равным единице.

7.11Коэффициенты надежности по циклическому расчетному значению крановой нагрузки определяются в зависимости от грузовой характеристики g=G/G_k
(G – грузоподъемность крана, G_k – вес тележки и моста крана) по формулам

=0,75-0,24g; =0,34-0,24g. (7.10)

Число циклов загружения (в сутки) необходимо принимать равным:

- п_с = 270 – для мостовых кранов режимов 4К – 6К;

- п_с = 420 – для мостовых кранов режима 7К;

- n_с = 820 – для мостовых кранов режима 8К.

Указанное число циклов загружения следует учитывать при проверке выносливости подкрановых конструкций в целом. При проверке выносливости верхней зоны стенки подкрановых балок эти значения необходимо умножать на число колес с одной стороны крана.

7.12Коэффициенты надежности по квазипостоянному расчетному значению крановой нагрузки следует определять по формуле

, (7.11)

где – характеристическое значение вертикальной нагрузки от одного крана без груза.

7.13Характеристическое значение горизонтальной нагрузки, вызываемой ударом крана о тупиковый упор и направленной вдоль кранового пути, следует определять в соответствии с указаниями, приведенными в приложении Д. Эту нагрузку необходимо учитывать только при расчете упоров и их креплений к балкам кранового пути.

7.14При учете местного и динамического действия сосредоточенной вертикальной нагрузки от одного колеса крана характеристическое значение этой нагрузки следует умножать при расчете прочности балок крановых путей на дополнительный коэффициент , равный:

1,6 – для группы режима работы кранов 8К с жестким подвесом груза; 1,4 – для группы режима работы кранов 8К с гибким подвесом груза; 1,3 – для группы режима работы кранов 7К;

1,1 - для остальных групп режимов работы кранов.

При проверке местной устойчивости стенок балок значение дополнительного коэффициента следует принимать равным 1,1.

7.15При расчете прочности и устойчивости балок кранового пути и их креплений к несущим конструкциям предельные расчетные значения вертикальных крановых нагрузок следует умножать на коэффициент динамичности, равный:

при шаге колонн не более 12 м:

1,2 - для группы режима работы мостовых кранов 8К;

1,1 – для групп режимов работы мостовых кранов 6К и 7К;

1,1 – для всех групп режимов работы подвесных кранов;

при шаге колонн свыше 12 м – 1,1 для группы режима работы мостовых кранов 8К.

Предельные расчетные значения горизонтальных нагрузок от мостовых кранов группы режима работы 8К следует учитывать с коэффициентом динамичности, равным 1,1.

При расчете конструкций на выносливость, проверке прогибов балок крановых путей и смещений колонн, а также при учете местного действия сосредоточенной вертикальной нагрузки от одного колеса крана коэффициент динамичности учитывать не следует.

7.16Вертикальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости балок крановых путей следует учитывать не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию мостовых или подвесных кранов.

7.17Вертикальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости рам, колонн, фундаментов, а также оснований в зданиях с мостовыми кранами в нескольких пролетах (в каждом пролете на одном ярусе) следует принимать на каждом пути не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов, а при учете совмещения в одном створе кранов разных пролетов – не более чем от четырех наиболее неблагоприятных по воздействию кранов.

7.18Вертикальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости рам, колонн, стропильных и подстропильных конструкций, фундаментов, а также оснований зданий с подвесными кранами на одном или нескольких путях следует принимать на каждом пути не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов. При учете совмещения в одном створе подвесных кранов, работающих на разных путях, вертикальные нагрузки следует принимать:

не более чем от двух кранов – для колонн, подстропильных конструкций, фундаментов и оснований крайнего ряда при двух крановых путях в пролете;

не более чем от четырех кранов:

для колонн, подстропильных конструкций, фундаментов и оснований среднего ряда;

для колонн, подстропильных конструкций, фундаментов и оснований крайнего ряда при трех крановых путях в пролете;

для стропильных конструкций при двух или трех крановых путях в пролете.

7.19Горизонтальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости балок крановых путей, колонн, рам, стропильных и подстропильных конструкций, фундаментов, а также оснований следует учитывать не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов, расположенных на одном крановом пути или на разных путях в одном створе. При этом для каждого крана необходимо учитывать только одну горизонтальную нагрузку (поперечную или продольную).

7.20Число кранов, учитываемое в расчетах прочности и устойчивости при определении вертикальных и горизонтальных нагрузок от мостовых кранов на двух или трех ярусах в пролете, при одновременном (совместном) размещении в пролете как подвесных, так и мостовых кранов, а также при эксплуатации подвесных кранов, предназначенных для передачи груза с одного крана на другой с помощью перекидных мостиков, следует принимать по строительному заданию на основании технологических решений.

7.21При наличии на крановом пути одного крана и при условии, что второй кран не будет установлен во время эксплуатации сооружения, нагрузки на этом пути должны быть учтены только от одного крана.

7.22Коэффициент сочетаний , учитываемый в формулах (7.1) и (7.5) для нагрузки от двух кранов определяется следующим образом:

= 0,85 – для групп режимов работы кранов 1К-6К;

= 0,95 – для групп режимов работы кранов 7К, 8К.

При учете четырех кранов нагрузки от них необходимо умножать на коэффициент сочетаний:

= 0,7 – для групп режимов работы кранов 1К-6К;

= 0,8 – для групп режимов работы кранов 7К, 8К.

7.23 При определении крановых нагрузок допускается учитывать фактическое размещение зон обслуживания крана и фактическое приближение тележки к ряду колонн, если размещение и габариты постоянно установленного в здании оборудования таковы, что нарушение этих ограничений физически невозможно, или же в соответствующих местах установлены ограничители перемещений кранов по путям и тележек по мосту крана (упоры).

Если фактическое приближение тележек мостовых кранов к рассматриваемому ряду колонн, y_min=y₀+pL, превышает паспортное значение у₀, то вертикальная крановая нагрузка на конструкции рассматриваемого ряда может быть скорректирована умножением на коэффициент К_у, вычисляемый по формуле:

(7.12)

где т_с, т_b – масса тележки и моста соответственно;

т_q – грузоподъемность крана;

L – пролет крана;

p – относительная часть пролета крана.

7.24При расчете на выносливость балок крановых путей под электрические мостовые краны и креплений этих балок к несущим конструкциям следует учитывать циклические расчетные значения нагрузок в соответствии с 7.2. При этом для проверки выносливости стенок балок в зоне действия сосредоточенной вертикальной нагрузки от одного колеса крана циклические расчетные значения вертикального усилия колеса следует умножать на коэффициент, учитываемый при расчете прочности балок крановых путей в соответствии с 7.14. Группы режимов работы кранов, при которых следует производить расчет на выносливость, устанавливаются нормами проектирования конструкций.

7.25 Для проектируемых и реконструируемых зданий с определенным или установившимся технологическим процессом допускается учитывать конкретные особенности и параметры режимов работы и зон обслуживания кранов.

СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ

8.1Снеговая нагрузка является переменной, для которой установлены три расчетных значения:

- предельное расчетное значение;

- эксплуатационное расчетное значение;

- квазипостоянное расчетное значение.

8.2Предельное расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия (конструкции) вычисляется по формуле

, (8.1)

где – коэффициент надежности по предельному значению снеговой нагрузки, определяемый в соответствии о 8.11;

S₀ – характеристическое значение снеговой нагрузки (в Па), определяемое в соответствии с 8.5;

С – коэффициент, определяемый по указаниям 8.6.

8.3Эксплуатационное расчетное значение вычисляется по формуле

, (8.2)

где – коэффициент надежности по эксплуатационному значению снеговой нагрузки, определяемый в соответствии с 8.12; S₀, С – то же, что и в формуле (8.1).

8.4Квазипостоянное расчетное значение вычисляется по формуле

, (8.3)

где =160 Па;

S₀, С – то же, что и в формуле (8.1).

8.5Характеристическое значение снеговой нагрузки S₀ (в Па) равняется весу снегового покрова на 1 квадратный метр поверхности грунта, которое может быть превышено в среднем один раз в 50 лет.

Характеристическое значение снеговой нагрузки S₀ определяется в зависимости от снегового района по карте (рис. 8.1) или по приложению Е.

В необходимых случаях допускается определять значение снеговой нагрузки s₀ путем статистической обработки результатов снегомерных съемок.

8.6Коэффициент С определяется по формуле

(8.4)

где – коэффициент перехода от веса снегового покрова на поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие, определяемый по 8.7, 8.8;

C_e – коэффициент, учитывающий режим эксплуатации кровли, определяемый по 8.9;

C_alt – коэффициент географической высоты, определяемый по 8.10.

8.7Коэффициент определяется по приложению Ж в зависимости от формы кровли и схемы распределения снеговой нагрузки, при этом промежуточные значения коэффициента следует определять линейной интерполяцией.

В тех случаях, когда более неблагоприятные условия работы элементов конструкций возникают при частичном загружении, следует рассматривать схемы со снеговой нагрузкой, действующей на половине или четверти пролета (для покрытий с фонарями – на участках шириной b). В необходимых случаях снеговые нагрузки следует определять с учетом предусмотренного дальнейшего расширения здания.

Рисунок 8.1. Карта районирования территории Украины по характеристическим значениям веса снегового покрова

8.8Варианты с повышенными местными снеговыми нагрузками, приведенные в приложении Ж, необходимо учитывать при расчете плит, настилов и прогонов покрытий, а также при расчете тех элементов несущих конструкций (ферм, балок, колонн и т.п.), для которых указанные варианты определяют размеры сечений.

При расчетах конструкций допускается применение упрощенных схем снеговых нагрузок, эквивалентных по воздействию схемам нагрузок, приведенным в приложении Ж. При расчете рам и колонн производственных зданий допускается учет только равномерно распределенной снеговой нагрузки, за исключением мест перепада покрытий, где необходимо учитывать повышенную снеговую нагрузку.

8.9Коэффициент С_е учитывает влияние режима эксплуатации на накопления снега на кровле (очистку, таяние и т.п.) и устанавливается заданием на проектирование.

При определении снеговых нагрузок для неутепленных покрытий цехов с повышенным тепловыделением при уклонах кровли свыше 3% и обеспечении надлежащего отвода талой воды следует принимать С_е =0,8.

При отсутствии данных о режиме эксплуатации кровли коэффициент С_е допускается принимать равным единице.

8.10Коэффициент С_аlt учитывает высоту H (в километрах) размещения строительного объекта над уровнем моря и определяется по формуле

C_alt = 1,4Н + 0,3 (при H 0,5 km); C_alt = 1 (при H<0,5 км). (8.5)

Формула (8.5) используется для объектов, расположенных в горной местности, и дает ориентировочное значение в запас надежности. При наличии результатов снегомерных съемок, проведенных в зоне строительной площадки, характеристическое значение снеговой нагрузки определяется путем статистической обработки результатов снегомерных съемок и при этом принимается С_аlt =1.

8.11Коэффициент надежности по предельному расчетному значению снеговой нагрузки определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости Т по табл. 8.1.

Таблица 8.1

Т, лет
	0,24	0,55	0,69	0,83	0,96	1,00	1,04	1,10	1,14	1,22	1,26	1,34	1,44

Промежуточные значения коэффициента следует определять линейной интерполяцией.

Для объектов массового строительства допускается средний период повторяемости Т принимать равным установленному сроку эксплуатации конструкции T_ef.

Для объектов повышенного уровня ответственности, для которых техническим заданием установлена вероятность Р непревышения (обеспеченность) предельного расчетного значения снеговой нагрузки на протяжении установленного срока службы, средний период повторяемости предельного расчетного значения снеговой нагрузки вычисляется по формуле

T = T_efK_p, (8.6)

где К_р – коэффициент, определяемый по табл. 8.2 в зависимости от вероятности Р.

Таблица 8.2

Промежуточные значения коэффициента К_р следует определять линейной интерполяцией.

8.12Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению снеговой нагрузки определяется по табл. 8.3 в зависимости от доли времени , на протяжении которой могут нарушаться условия второго предельного состояния.

Таблица 8.3

	0,002	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,1
	0,88	0,74	0,62	0,49	0,40	0,34	0,28	0,10

Промежуточные значения коэффициента следует определять линейной интерполяцией.

Значение принимается по нормам проектирования конструкций или устанавливается заданием на проектирование в зависимости от их назначения, ответственности и следствий выхода за предельное состояние. Для объектов массового строительства допускается принимать = 0,02.

ВЕТРОВЫЕ НАГРУЗКИ

9.1Требования раздела 9 распространяются на здания и сооружения простой геометрической формы, высота которых не превышает 200 метров.

При определении ветровой нагрузки для зданий и сооружений сложной конструктивной или геометрической формы (содержащих вантовые и висячие покрытия, оболочки, антенные полотна), стальных решетчатых мачт и башен и др., а также для зданий и сооружений высотой более 200 метров следует выполнять специальные динамические расчеты для определения влияния пульсационной составляющей нагрузки, а в необходимых случаях – обдувку моделей в аэродинамической трубе.

9.2Ветровая нагрузка является переменной нагрузкой, для которой установлены два расчетных значения:

— предельное расчетное значение;

— эксплуатационное расчетное значение.

9.3Ветровую нагрузку на сооружение следует рассматривать как совокупность:

а) нормального давления, приложенного к внешней поверхности сооружения или элемента;

б) сил трения, направленных по касательной к внешней поверхности и отнесенных к площади ее горизонтальной (для шедовых или волнистых покрытий, покрытий с фонарями) или вертикальной (для стен с лоджиями и подобных конструкций) проекции;

в) нормального давления, приложенного ко внутренним поверхностям зданий с воздухопроницаемыми ограждениями, с открывающимися или постоянно открытыми проемами.

Совокупность указанных сил может быть представлена в форме нормального давления, обусловленного общим сопротивлением сооружения в направлении осей х и у, и условно приложенного к проекции сооружения на плоскость, перпендикулярную соответствующей оси.

9.4Предельное расчетное значение ветровой нагрузки определяется по формуле

, (9.1)

где – коэффициент надежности по предельному значению ветровой нагрузки, определяемый по 9.14;

w₀ – характеристическое значение ветрового давления по 9.6;

С – коэффициент, определяемый по 9.7.

9.5Эксплуатационное расчетное значение ветровой нагрузки определяется по формуле

, (9.2)

где – коэффициент надежности по эксплуатационному значению ветровой нагрузки, определяемый по 9.15.

9.6Характеристическое значение ветрового давления W₀равно средней (статической) составляющей давления ветра на высоте 10 м над поверхностью земли, которое может быть превышен в среднем один раз в 50 лет.

Характеристическое значение ветрового давления w₀определяется в зависимости от ветрового района по карте (рис. 9.1) или по приложению Е.

В необходимых случаях w₀ допускается определять путем статистической обработки результатов срочных замеров скорости ветра.

9.7Коэффициент С определяется по формуле

С ⁼ C_aer C_h C_alt C_rel C_d, (9.3)

где C_aer – аэродинамический коэффициент, определяемый по 9.8;

C_h - коэффициент высоты сооружения, определяемый по 9.9;

C_alt - коэффициент географической высоты, определяемый по 9.10;

C_rel - коэффициент рельефа, определяемый по 9.11;

C_dir - коэффициент направления, определяемый по 9.12;

C_d - коэффициент динамичности, определяемый по 9.13.

Рисунок 9.1. Карта районирования территории Украины по характеристическим значениям ветрового давления

9.8Аэродинамические коэффициенты С_аеr определяются по приложению И в зависимости от формы сооружения или конструктивного элемента и могут иметь вид:

- коэффициентов С_е, которые следует учитывать при определении ветрового давления, приложенного нормально к внешним поверхностям сооружения или элемента и отнесенных к единице площади этой поверхности;

- коэффициентов трения С_f, которые следует учитывать при определении сил трения, направленных по касательной к внешней поверхности здания или сооружения и отнесенных к площади ее горизонтальной или вертикальной проекции;

- коэффициентов С_i, которые следует учитывать при определении ветрового давления, приложенного нормально к внутренним поверхностям зданий с проницаемыми ограждениями, с открывающимися или постоянно открытыми проемами;

- коэффициентов лобового сопротивления С_х, которые следует учитывать для отдельных элементов и конструкций при определении составляющей общего сопротивления тела, действующей по направлению ветрового потока и относящейся к площади проекции тела на плоскость, перпендикулярную потоку;

- коэффициентов поперечной силы С_у, которые следует учитывать для отдельных элементов и конструкций при определении составляющей общего сопротивления тела, действующей в направлении, перпендикулярном ветровому потоку и относящейся к площади проекции тела на плоскость потока.

Аэродинамические коэффициенты С_аеr приведены в приложении И, где стрелками указано направление ветра. Знак «плюс» у коэффициентов соответствует направлению давления ветра на поверхность, знак «минус» – от поверхности. Промежуточные значения коэффициентов следует определять линейной интерполяцией.

В случаях, не предусмотренных приложением И (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.

9.9Коэффициент высоты сооружения С_h учитывает увеличение ветровой нагрузки в зависимости от высоты конструкции или рассматриваемой ее части над поверхностью земли (Z), типа окружающей местности и определяется по рис. 9.2.

Рисунок 9.2. Коэффициент высоты сооружения С_h

Типы местности, окружающей здание или сооружение, определяются для каждого расчетного направления ветра в отдельности:

I - открытые поверхности морей, озер, а также плоские равнины без препятствий, подвергающиеся действию ветра на участке длиной не менее 3 км;

II - сельская местность с оградами (заборами), небольшими сооружениями, домами и деревьями;

III - пригородные и промышленные зоны, протяженные лесные массивы;

IV - городские территории, на которых по крайней мере 15% поверхности заняты зданиями, имеющими среднюю высоту более 15 м.

При определении типа местности сооружение считается расположенным на местности данного типа для определенного расчетного направления ветра, если в рассматриваемом направлении такая местность имеется на расстоянии 30Z при полной высоте сооружения Z<60 м или 2 км – при большей высоте.

В случае, если сооружение расположено на границе местностей различных типов либо имеются сомнения относительно выбора типа местности, следует принимать тип местности, доставляющий большие значения коэффициента С_h.

9.10Коэффициент географической высоты С_аlt, учитывает высоту H (в километрах) размещения строительного объекта над уровнем моря и определяется по формуле

C_alt = 4H – 1 (H > 0,5 km); C_alt = 1 (H < 0,5 км). (9.4)

Формула (9.4) используется для объектов, расположенных в горной местности, и дает ориентировочное значение в запас надежности. При наличии результатов метеорологических наблюдений за ветром, проведенных в зоне строительной площадки, характеристическое значение ветровой нагрузки определяется путем статистической обработки результатов срочных замеров скоростей ветра и при этом принимается С_аlt=1.

9.11Коэффициент рельефа С_rеl учитывает микрорельеф местности вблизи площадки, на которой расположен строительный объект, и принимается равным единице, за исключением случаев, когда объект строительства расположен на холме или склоне.

Коэффициент рельефа следует учитывать в том случае, когда сооружение расположено на холме или склоне на расстоянии от начала склона не менее, чем половина длины склона или полторы высоты холма.

Коэффициент рельефа С_rеl определяется по формулам

;

;

. (9.5)

В формулах (9.5) обозначено:

– уклон с заветренной стороны;

S – коэффициент, определяемый по рис. 9.3 для склонов и по рис. 9.4 для холмов.

Рисунок 9.3. Коэффициент S для склонов

Рисунок 9.4. Коэффициент S для холмов

На рис. 9.3 и 9.4 обозначено:

- уклон H/L с заветренной стороны;

L_u - проекция длины подветренного склона на горизонталь;

L_d - проекция длины заветренного склона на горизонталь;

Н - высота холма или склона;

X - расстояние по горизонтали от сооружения до вершины;

Z - расстояние по вертикали от поверхности земли до сооружения;

L_e - эффективная длина подветренного склона (L_e=L при 0,05< <0,3; L_e=3,3H при >0,3).

9.12Коэффициент направления C_dir учитывает неравномерность ветровой нагрузки по направлениям ветра и, как правило, принимается равным единице. Значение C_dir отличное от единицы, допускается учитывать при специальном обосновании только для открытой равнинной местности и при наличии достаточных статистических данных.

9.13Коэффициент динамичности C_d учитывает влияние пульсационной составляющей ветровой нагрузки и пространственную корреляцию ветрового давления на сооружение.

Для основных типов зданий и сооружений значения C_d определяются по графикам на рис. 9.5-9.10. Указанные на рисунках ширина и диаметр приняты в сечении, перпендикулярном ветровому потоку. Значения C_d следует принимать по левой кривой соответствующего графика.

Рисунок 9.5 Коэффициент C_d для каменных зданий и зданий с железобетонным каркасом

Рисунок 9.6. Коэффициент Cd для зданий со стальным каркасом

Рисунок 9.7. Коэффициент Cd для зданий со сталебетонным каркасом

Рисунок 9.8. Коэффициент Cd для стальных труб и аппаратов колонного типа без футеровки

Рисунок 9.9. Коэффициент Cd для стальных труб и аппаратов колонного типа с футеровкой

Рисунок 9.10. Коэффициент Cd для железобетонных труб

В случаях, когда C_d > 1,2, необходимо выполнять специальный динамический расчет, с помощью которого определяется влияние пульсационной составляющей ветровой нагрузки.

Значения C_d < 1,0 учитывают малую вероятность одновременного возрастания пульсационного давления во всех точках сооружения.

Для проверки прочности ограждающих конструкций, подвергающихся непосредственному действию ветра и имеющих площадь менее 36 м², следует принимать C_d1,0.

9.14 Коэффициент надежности по предельному расчетному значению ветровой нагрузки определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости T по табл. 9.1.

Таблица 9.1

Т, лет	5
	0,55	0,69	0,77	0,87	0,96	1,00	1,07	1,14	1,22	1,28	1,35	1,45

Промежуточные значения коэффициента следует определять линейной интерполяцией.

Для объектов массового строительства допускается средний период повторяемости Т принимать равным установленному сроку эксплуатации конструкции T_ef.

Для объектов повышенного уровня ответственности, для которых техническим заданием установлена вероятность Р непревышения (обеспеченность) предельного расчетного значения ветровой нагрузки на протяжении установленного срока службы, средний период повторяемости предельного расчетного значения ветровой нагрузки вычисляется по формуле

Т = Т_еf К_р, (9.6)

где К_р – коэффициент, определяемый по табл. 9.2 в зависимости от вероятности Р.

Таблица 9.2

Промежуточные значения коэффициента К_р следует определять линейной интерполяцией.

9.15Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению ветровой нагрузки определяется по табл. 9.3 в зависимости от доли времени , на протяжении которой могут нарушаться условия второго предельного состояния.

Таблица 9.3

	0,002	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,1
	0,42	0,33	0,27	0,21	0,18	0,16	0,14	0,09

Промежуточные значения коэффициента следует определять линейной интерполяцией.

Значение принимается по нормам проектирования конструкций или устанавливается заданием на проектирование в зависимости от их назначения, ответственности и следствий выхода за предельное состояние. Для объектов массового строительства допускается принимать = 0,02.

9.16При расчете креплений элементов ограждения к несущим конструкциям в углах здания и по внешнему контуру покрытия следует учитывать местное отрицательное давление ветра с аэродинамическим коэффициентом С_аеr = –2, распределенное вдоль поверхностей на ширине 1,5 м (рис. 9.11).

Рисунок 9.11. Участки с повышенным отрицательным давлением ветра

9.17 При проектировании высоких сооружений, относительные размеры которых удовлетворяют условию h/d >7, необходимо дополнительно производить поверочный расчет на вихревое возбуждение (ветровой резонанс); здесь h – высота сооружения, d – минимальный размер поперечного сечения, расположенного на уровне 2/3h.

• ⇐ Назад
• 1
• 2
• 345
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• Далее ⇒