ГОЛОЛЕДНО-ВЕТРОВЫЕ НАГРУЗКИ

10.1 Гололедно-ветровые нагрузки следует учитывать при проектировании воздушных линий связи, контактных сетей электрифицированного транспорта, антенно-мачтовых устройств и других подобных сооружений.

10.2 Гололедно-ветровые нагрузки следует учитывать как совокупность веса гололедных отложений и нормального давления ветра на покрытые гололедом элементы.

10.3 Гололедно-ветровые нагрузки являются эпизодическими, для каждой составляющей которых (гололедных отложений и ветра) установлены предельные расчетные значения.

10.4 Предельное расчетное значение веса гололедных отложений определяется по формуле

, (10.1)

где – коэффициент надежности по предельному значению веса гололедных отложений, определяемый в соответствии с 10.10;

Ge – характеристическое значение веса гололедных отложений, определяемое по 10.5 для линейной гололедной нагрузки и по 10.6 для поверхностной гололедной нагрузки.

10.5 Характеристическое значение распределенной по длине гололедной нагрузки (Н/м) для элементов кругового сечения диаметром до 70 мм включительно (проводов, тросов, оттяжек мачт, вант и др.) следует определять по формуле

(10.2)

где b – толщина стенки гололеда, мм, определяемая по табл. 10.1 с учетом требований 10.7;

k – коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки гололеда по высоте h и

принимаемый по табл. 10.2;

d – диаметр провода, троса, мм;

– коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки гололеда в зависимости от диаметра элементов кругового сечения d и определяемый по табл. 10.3;

– плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см3;

g – ускорение свободного падения, м/с2.

Таблица 10.1

Высота над поверхностью земли h, м Толщина стенки гололеда b, мм
1 – 3 гололедные районы 4 – 6 гололедные районы и горные местности
Принимается на основании специальных обследований
Принимается на основании специальных обследований
Принимается на основании специальных обследований

Таблица 10.2

Высота над поверхностью земли h, м
Коэффициент k 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0

Таблица 10.3

Диаметр провода, троса или каната d, мм 5
Коэффициент 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6

Примечания(к табл. 10.1 – 10.3):

Примечание 1.Промежуточные значения величин следует определять линейной интерполяцией.

Примечание 2.Толщину стенки гололеда на подвешенных горизонтальных элементах кругового сечения (тросах, проводах, канатах) допускается принимать на высоте расположения их приведенного центра тяжести.

Примечание 3.Толщину стенки гололеда на проводе диаметром до 10 мм следует принимать, как на проводе диаметром 10 мм.

Примечание 4.Для определения гололедной нагрузки на горизонтальные элементы круговой цилиндрической формы диаметром до 70 мм толщину стенки гололеда, приведенную в табл. 10.1, следует уменьшать на 10 %.

10.6Предельное расчетное значение поверхностной гололедной нагрузки (Па) на плоскостные элементы следует определять по формуле

, (10.3)

где – отношение площади поверхности элемента, подверженной обледенению, к полной площади поверхности элемента. При отсутствии данных наблюдений допускается принимать равным 0,6.

Остальные обозначения такие же, как и в формуле (10.2).

10.7Характеристическое значение толщины стенки гололеда b (мм), превышаемое в среднем один раз в 50 лет, на элементах кругового сечения диаметром 10 мм, расположенных на высоте 10 м над поверхностью земли, определяется в зависимости от гололедного района по карте (рис. 10.1) или по приложению Ж.

Толщина стенки гололеда b (мм) на высоте 200 м и более принимается по табл. 10.1.

Для горных районов Карпат и Крыма, а также в сильнопересеченных местностях (на вершинах гор и холмов, на перевалах, на высоких насыпях, в закрытых горных долинах, котловинах, глубоких выемках и т.п.) данные о толщине стенки гололеда необходимо принимать на основании специальных наблюдений.

10.8Предельное расчетное значение нормального давления ветра на покрытые гололедом элементы определяется по формуле

, (10.5)

где – коэффициент надежности по предельному значению нормального давления ветра на покрытые гололедом элементы, определяемый в соответствии с 10.11.


Рисунок 10.1. Карта районирования территории Украины по характеристическому значению толщины стенки гололеда

Рисунок 10.2. Карта районирования территории Украины по характеристическим значениям ветрового давления при гололеде


10.9Характеристическое значение нормального давления ветра на покрытые гололедом элементы на высоте 10 м над поверхностью земли, превышаемое один раз в 50 лет (WB), принимается в зависимости от ветрового района при гололеде по карте (рис. 10.2) или по приложению Ж.

Для горных районов Карпат и Крыма данные о ветровом давлении при гололеде необходимо принимать на основании специальных наблюдений.

Давление ветра на покрытые гололедом элементы определяют по формулам (9.1) и (9.3) с заменой W0 на WB и принимая при этом Crel= 1, Cdir= 1 и Cd= 1.

10.10Коэффициент надежности по предельному значению веса гололедных отложений определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости Т по табл. 10.4.

Таблица 10.4

Т, лет
0,46 0,63 0,72 0,84 0,95 1,00 1,08 1,16 1,25 1,32 1,42 1,53

Промежуточные значения коэффициента следует определять линейной интерполяцией.

10.11Коэффициент надежности по предельному значению нормального давления ветра на покрытые гололедом элементы определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости Т по табл. 10.5.

Таблица 10.5

Т, лет
0,45 0,61 0,71 0,83 0,95 1,00 1,08 1,16 1,26 1,33 1,43 1,55

Средний период повторяемости T определяется по 10.12.

Промежуточные значения коэффициента следует определять линейной интерполяцией.

10.12Для объектов массового строительства допускается средний период повторяемости Т принимать равным установленному сроку эксплуатации конструкции Tef.

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

Т = ТеfКр, (10.6)

где Кр – коэффициент, определяемый по табл. 10.6 в зависимости от вероятности Р.

Таблица 10.6

Р 0,37 0,5 0,6 0,8 0,85 0,9 0,95 0,99
Kp 1,00 1,44 1,95 4,48 6,15 9,50 19,50 99,50

Промежуточные значения коэффициента Кр следует определять линейной интерполяцией.

10.13При определении ветровых нагрузок на элементы сооружений, расположенных на высоте более 100 м над поверхностью земли, диаметр обледенелых проводов и тросов, установленный с учетом толщины стенки гололеда, приведенной в табл. 10.1, для гололедно- ветровых районов 1 – 3 по рис. 10.1 и приложению Е необходимо умножать на коэффициент, равный 1,5.

10.14Температуру воздуха при гололеде независимо от высоты сооружений следует принимать в горных районах с высотой: более 1000 м – минус 10 °С; для остальных территорий для сооружений высотой до 100 м – минус 5 °С, более 100 м – минус 10 °С.