Свод Правил СП 20.13330.2011

«СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»

Изменение № 1

{ Разработан: Кандидаты технических наук: Попов Н.А., Лебедева И.В., (ОАО "НИЦ "Строительство"

,

ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко) Доктор технических наук, профессор Ведяков И.И.

доктор технических наук, профессор Травуш В.И. (РААСН), доктор геогр. наук, проф. Кобышева Н.В. (ГГО им. Воейкова) Введен в действие с 20 мая 2011 г.

СП 20.13330.2011 «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ» 1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

 Настоящий своди правил устанавливает требования по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний, учитываемых при расчетах зданий и сооружений по предельным состояниям первой и второй групп, в соответствии с положениями ГОСТ Р 54257 .

 Дополнительные требования по назначению расчетных нагрузок допускается устанавливать в нормативных документах на отдельные виды сооружений, строительных конструкций и оснований.

 Для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности дополнительные требования к нагрузкам и воздействиям на строительные конструкции и основания необходимо устанавливать в соответствующих нормативных документах, специальных технических условиях (СТУ), технических заданиях на проектирование с учетом рекомендаций, разработанных в рамках научно-технического сопровождения проектирования.

4 ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

• Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные (базовые) значения...

Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке  f , соответствующий рассматриваемому предельному состоянию. … • В СНиП устанавливаются минимальные значения  f.

• В особых сочетаниях коэффициент надежности по нагрузке постоянных, длительных и кратковременных нагрузок следует принимать равным единице , за исключением случаев, оговоренных в других нормативных документах.

для • 4.4 Расчетные значения климатических нагрузок и воздействий (снеговые и гололедные нагрузки, воздействия ветра, температуры и др.) допускается назначать в установленном порядке на основе анализа соответствующих климатических данных для места строительства.

5 КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК 5.1 В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные

Р d

и временные (длительные

Р l

, кратковременные

Р t

, особые

Р s

) нагрузки.

Пункт 5.5 предлагается дополнить перечислениями   «ж) особые климатические воздействия; и) иные особые воздействия, устанавливаемые в нормах проектирования конструкций и оснований, специальных технических условиях или в задании на проектирование».

ОСОБЫЕ СОЧЕТАНИЯ НАГРУЗОК

6.5. «Для особых сочетаний коэффициенты сочетаний для всех кратковременных нагрузок конструкций и оснований.» принимаются равными

0,8

, за исключением случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений в сейсмических районах и в нормах проектирования Второй абзац предложено изложить в новой редакции: «В особых сочетаниях нагрузок, включающих взрывные воздействия, нагрузки, вызываемые пожаром, столкновением транспортных средств с частями сооружений нагрузок ».

или иные аварийные воздействия, следует учитывать пониженные значения кратковременных Текст в действующей редакции: «В особых сочетаниях нагрузок, включающих взрывные воздействия, нагрузки, вызываемые пожаром, столкновением транспортных средств с частями сооружений или иные аварийные воздействия, кратковременные нагрузки допускается не учитывать.»

№ п.п.

1 2 3 4 5 8.4 НАГРУЗКИ ОТ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Помещения зданий и сооружений Нормативные значения равномерно распределенных нагрузок

P t

, кПа Таблица 8.4

Нормативные значения сосредоточенных нагрузок

Q t

, кН Автостоянки в зданиях для автомашин общим весом до 3 тс включительно: площади парковки пандусы и подъездные пути Автостоянки в зданиях для автомашин общим весом от 3 до 16 тс: площади парковки пандусы и подъездные пути Автостоянки для автомашин общим весом свыше 16 тс 3,5 5,0 20,0 25,0 Не менее 5,0 Не менее 7,0 Не менее 90,0 Не менее 100,0 По строительному заданию Примечания 1 Общий вес – совокупность собственного веса автомобиля и максимальной полезной нагрузки.

2 Нормативные значения нагрузок для зданий и помещений, указанных в 3, 4, следует принимать по строительному заданию на основании технологических решений.

3 Если внутригаражные проезды доступны для проезда автотранспорта, не размещаемого на автостоянке, то их следует относить к подъездным путям.

10. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ (изм. №1) 10.1 Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия

S

0

= c

e

c

t



S

g

(10.1), где с

e с t



– коэффициент сноса снега с покрытий; – термический коэффициент; – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие;

S g

– нормативное значение веса снегового покрова на 1 м горизонтальной поверхности земли.

2 СП до Изм. №1: 10.1 Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия

S g S 0 = 0,7 c e c t



S g

– вес снегового покрова на 1 м 2

(10.1)

, горизонтальной поверхности земли.

(ежегодный максимум ВСП, превышаемый в среднем 1 раз в 25 лет)

10. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ (изм. №1)

10.2 Нормативное значение веса снегового покрова S g на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли принимается в зависимости от снегового района Российской Федерации по данным таблицы 10.1.

Таблица 10.1

Снеговые районы (принимаются по карте 1 Приложения Ж ) S g , кПа I

0,6

II

0,9

III

1,3

IV

1,8

V

2,3

VI

2,8

VII

3,4

VIII

4,0

СП до Изм. №1:  10.2 Вес снегового покрова S g на 1 м 2 горизонтальной поверхности земли принимается в зависимости от снегового района Российской Федерации по данным таблицы 10.1.

Таблица 10.1

Снеговые районы (принимаются по карте 1 Приложения Ж )

S g , кПа Расчетные значения с Изм. №1 S g × 1,4

I II

0,8 1,2 0,84 1,26

III

1,8 1,82

IV

2,4 2,52

V

3,2 3,22

VI

4,0 3,92

VII VIII

4,8 4,76 5,6 5,6

10. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ (изм. №1)

В горных и малоизученных районах, обозначенных на карте 1 приложения Ж, в местах со сложным рельефом, а также в случае определения нормативного значения веса снегового покрова по данным местных метеостанций (см. 4.4), значение S g вычисляется по формуле S g = 0,7S g,25 , где S g,25 превышаемый в среднем один раз в 25 лет ежегодный максимум веса снегового покрова, определяемый в установленном порядке период не менее 20 лет». на основе данных маршрутных снегосъемок о запасах воды на защищенных от прямого воздействия ветра участках (в лесу под кронами деревьев или на лесных полянах) за Для пунктов, расположенных на местности с локальным изменением рельефа на высоту более чем 500 м, значение веса снегового покрова необходимо корректировать в зависимости от высоты».

10. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ (изм. №1)

10.3 В расчетах необходимо рассматривать схемы как равномерно распределенных, так и неравномерно распределенных снеговых нагрузок, образуемых на покрытиях вследствие перемещения снега под действием ветра или других факторов, в их наиболее неблагоприятных расчетных сочетаниях.

Примечание Для конструктивных схем покрытий, чувствительных к локальной неравномерности распределения снеговой нагрузки (см., например, схемы Г.1, Г.2, Г.5 и Г.6 приложения Г ), рекомендуется рассматривать дополнительные схемы распределения снеговой нагрузки, в которых значения коэффициентов μ увеличиваются и уменьшаются на 10% в смежных пролетах.

10.4 Схемы распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента  для покрытий, имеющих наименьший характерный размер в плане не более 100 м, следует принимать в соответствии с приложением Г , при этом промежуточные значения коэффициента  определяются линейной интерполяцией.

В тех случаях, когда более неблагоприятные условия работы элементов конструкций возникают при частичном загружении покрытия, следует рассматривать схемы со снеговой нагрузкой, действующей на половине или четверти его площади (для покрытий с фонарями – на участках шириной b).

Примечания

10. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ (изм. №1)

1 В необходимых случаях снеговые нагрузки следует определять с учетом предусмотренного дальнейшего расширения здания.

2 Для покрытий, для которых имеющих наименьший в приложении Г не приводятся схемы распределения снеговой нагрузки, например, для пространственных покрытий сложной геометрической формы, а также для покрытий, характерный размер в плане более 100 м, эти схемы, как правило, рекомендациях необходимо устанавливать на основе аэродинамических трубах.

результатов в специально разработанных модельных испытаний в 3 В приложении Г принимать нормативное значение снеговой нагрузки S при коэффициентах приведенным в приложении Г .

с e

,

с t

и  , равных единице .

0 следует 4 При расчетах конструкций допускается применение упрощенных схем снеговых нагрузок, эквивалентных по воздействию схемам нагрузок, 5. При расчете прогонов покрытий учесть локальную неравномерность снегоотложений введением дополнительного коэффициента μ = 1,1 к расчетным значениям равномерно распределенной снеговой нагрузки.

10. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ (изм. №1)

10.5 Для пологих (с уклонами до 12 % или с f/l  0,05) покрытий однопролетных и многопролетных зданий без фонарей, проектируемых в районах со средней скоростью ветра за три наиболее холодных месяца V  м/с (см. схемы Г.1, Г.2, Г.5 и Г.6 приложения Г ) и расположенных на открытой местности , следует установить коэффициент сноса снега, принимаемый по формуле (10.2), но не менее 0,5 и не более 1,0 4 где k – принимается по таблице 11.2

для типов местности А или В (см. 11.1.6); b – характерный размер покрытия в рассматриваемом направлении снегопереноса, принимаемый не более 100 м.

10.7 Для покрытий высотных зданий высотой свыше 75 м с уклонами до 20 % (см. схемы Г.1, Г.2, Г.5 и Г.6 приложения Г ) допускается принимать c

e

= 0,7.

10. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ (изм. №1)

10.8 Для купольных сферических и конических покрытий зданий на круглом плане, регламентируемых схемами Г.13, Г.14

приложения Г , при задании равномерно

распределенной снеговой нагрузки значения коэффициента c

e

следует устанавливать в зависимости от диаметра d основания купола:

c e

= 0,85 при d

≤

60 м;

c e

= 1,0 при d > 100 м;

c e

= 0,85 + 0,00375(d – 60) – в промежуточных случаях.

10.9 Снижение снеговой нагрузки, предусматриваемое пунктами 10.5–10.8, не распространяется: а) на покрытия зданий в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше минус 5  С (см. карту 5 приложения Ж); б) на покрытия зданий, защищенные от прямого воздействия ветра, в том числе: соседними более высокими зданиями, удаленными менее чем на 10 h 1 , где h 1 - разность высот соседнего и проектируемого зданий; сплошными элементами конструкций, возвышающимися над покрытием с двух и более сторон; более высоким лесным массивом; а также на покрытия, расположенные ниже окружающей местности; ; в) на участки покрытий длиной b, b 1 и b 2 , у перепадов высот зданий и парапетов (см. схемы Г.8–Г.11 приложения Г ); В остальных случаях, не указанных 10.5–10.8, следует принимать c

e

= 1,0.

10. СНЕГОВЫЕ НАГРУЗКИ (изм. №1)

10.10 Термический коэффициент C

t

следует применять для учета понижения снеговых нагрузок на покрытия с высоким коэффициентом теплопередачи (>1 Вт/(м 2  С) вследствие таяния, вызванного потерей тепла.

При определении снеговых нагрузок для не утепленных покрытий зданий с повышенными тепловыделениями, приводящими к таянию снега, при уклонах кровли свыше 3 % и обеспечении надлежащего отвода талой воды следует вводить термический коэффициент

c t

= 0,8. (10.5) Примечание–Допускаемые пониженные значения C

t

, основанные на термоизоляционных свойствах материалов и форме конструктивных элементов, могут быть заданы в специальных рекомендациях.

В остальных случаях

c t

= 1,0. (10.6) 10.11 Для районов со средней температурой января минус 5  С и ниже (по карте 5 приложения Ж ) пониженное нормативное значение снеговой нагрузки (см. 4.1) определяется умножением ее нормативного значения на коэффициент 0,5 .

Для районов со средней температурой января выше минус 5  С пониженное значение снеговой нагрузки не учитывается.

10.12 Коэффициент надежности по снеговой нагрузке 

f

принимается равным 1,4.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г СХЕМЫ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК И КОЭФФИЦИЕНТЫ  Г.8 Здания с перепадом высоты (Изм. 1)

l

 ПРИЛОЖЕНИЕ Г СХЕМЫ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК И КОЭФФИЦИЕНТЫ 

Г.2 Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями Г.2.1 Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями

Приложение Г, пункт Г.2.1. Первый абзац записать в новой редакции:  =30°  =30°  =60°  =60° «Для зданий со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями (рисунок Г.2) следует принимать Вариант 1 Вариант 2 С В А

l/2

 2

l

 1 0.5

 2

l/2

А В С  1 = cos(1,5  );  2 = 2 sin(3  ), где   1 – уклон покрытия, град; значения вычисляются в каждой точке покрытия; значения  2 вычисляются в точках А, В и С покрытия. Промежуточные значения  2 определяются линейной интерполяцией. При  ≥60   1 =0 и  2 =0».

На рисунке Г.2 добавить обозначения точек А, В и С.

Рисунок Г.2

ПРИЛОЖЕНИЕ Г СХЕМЫ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК И КОЭФФИЦИЕНТЫ 

Г.2 Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями Г.2.2 Покрытия в виде стрельчатых арок

Для стрельчатых арок (рисунок Г.3) при покрытий   15 ° использовать схему в виде необходимо Г.1

– рисунок Г.1,б, принимая при  < 15 ° схему Г.2.1.

l

=

l

 ,

Рисунок Г.3

 1 

Г.3 Здания с продольными фонарями

Г.3.1 Здания с продольными фонарями, закрытыми сверху 0 , 8 ;  2  1  0 , 1

a b

; Приложение Г, пункт Г.3.1. В первом абзаце после формул, заменить слова: «но не более: 4,0 – для ферм и балок при нормативном значении веса покрытия 1,5 кПа и менее; 2,5 – для ферм и балок при нормативном значении веса покрытия свыше 1,5 кПа; для железобетонных плит пролетом свыше 6 м, для стального профилированного настила, а также для прогонов независимо от пролета; 2,0 – для железобетонных плит покрытий пролетом 6 м и менее;»  3  1 

a

0 , 5

b l

на слова: «но не более 4,0;»

ПРИЛОЖЕНИЕ Г СХЕМЫ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК И КОЭФФИЦИЕНТЫ 

Г.13 Здания с купольными круговыми и близкими к ним по очертанию покрытиями

ПРИЛОЖЕНИЕ Г СХЕМЫ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК И КОЭФФИЦИЕНТЫ  а) Для зданий с купольными круговыми и близкими к ним по очертанию покрытиями ( рисунок Г.16

) коэффициент  1 определяется по таблице Г.2 . Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией.

б) для пологих куполов с отношением f/d  0,05 следует учитывать только вариант 1.

в) для куполов с отношением f/d >0,05 следует учитывать варианты 1, 2 и 3, при уклонах  < 60  .

г) для варианта 2 на рисунок Г.16. следует принимать при z  r 1  2 = C r1 (z/r 1 ) 2 sin  , где

C r

1  2 , 55  exp( 0 , 8  14

f d

) ; при z>r 1  3 = 1,5 sin  , при  =45  ;  3 =0, при  >60  .

Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией.

д) для варианта 3 следует принимать  2  3 2

d f

sin( 3  ) sin  Вариант 3 следует учитывать для куполов с f/d >0,05 при сильно шероховатой поверхности покрытия, наличии на нём возвышающихся надстроек, фонарей или снегозадерживающих преград, а также для покрытий, защищенных от ветра соседними более высокими зданиями или объектами окружающей застройки.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г СХЕМЫ СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК И КОЭФФИЦИЕНТЫ  

z r

Г.14 Здания с коническими круговыми покрытиями

а) Для зданий с коническими круговыми покрытиями (рисунок Г.17.) коэффициент  1 определяется по таблице Г.3.

Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией.

d

Вариант 1  1 Вариант 2  2  2 б) Для пологих куполов при  7  следует учитывать только вариант 1. в) для менее пологих куполов при 7  <   30  варианта 2 следует принимать  2 = C r2 (z/r) sin  , где для

r

 2 ( , ) = 0

z

 г) при 30  <  <60 принимать  2 = C r2 (z/r) sin  , C r2 =1,7  30  /  .

 для варианта 2 следует

Примеры определения расчетных схем снеговых нагрузок по данным модельных аэродинамических испытаний

Модель ММДЦ «Москва Сити» – Центральное ядро в аэродинамической трубе Института Механики МГУ, г. Москва,

М 1:500

Модель комплекса «Лахта-центр» в г. Санкт-Петербурге в аэродинамической трубе компании «Уникон», г. Новосибирск, 2013 г.

Модель выполнена в масштабе

М 1:500

Испытания по назначению схем снеговых нагрузок в аэродинамической трубе

Проведение модельных аэродинамических испытаний при назначении расчетных снеговых и ветровых нагрузок

A18 A08 A01 D01 1 1 B01 C01 257000 1-1 Модель Центрального Стадиона в г. Сочи в аэродинамической трубе Института Механики МГУ, г. Москва,

М 1:500

69.30

35.80

9.00

0.00

Модель стадиона в г. Волгограде в аэродинамической трубе компании «УНИКОН», г. Новосибирск, 2013 г.,

М 1:500 Назначение схем снеговой нагрузки

Центральный стадион Динамо в г. Москве Модель в аэродинамической трубе компании «УНИКОН», г. Новосибирск, 2013 г.,

М 1:500 Схемы снеговой нагрузки

11. ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЕТРА

Расчетные ситуации Для зданий и сооружений необходимо учитывать следующие воздействия ветра: а) расчетную ветровую нагрузку , определяемую как сумму средней пульсационной

w р

составляющих

w=w m +w p

; б) пиковые значения расчетной ветровой нагрузки , действующие на

w m

и конструктивные элементы ограждения и элементы их крепления; в) резонансное вихревое возбуждение ; г) аэродинамические неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и флаттера.

Резонансное вихревое возбуждение и аэродинамические неустойчивые колебания типа галопирования необходимо учитывать для зданий и сплошностенчатых сооружений, у которых

λ

е > 5, где (с Изм.1)

λ

е определено в Д.1.15.

11. ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЕТРА

w p

= w o

Средняя

k(z)  v c

Компоненты

Пульсационная

+

w g

(t,x, u) -

Метеорологические параметры

  нормативное (w o ) и расчетное (w o  v ) давления - коэффициент надежности (  v )  - изменение нагрузки по высоте  - повторяемость по направлениям расчет на прочность, расчет на деформации, расчет ограждений

Расчетные ситуации:

(остекление, вентилируемые фасады,…) оценка выносливости, оценка динамической комфортности зданий, оценка комфортности пешеходных зон     

Пульсации нагрузки и динамика сооружений

- пульсации скорости ветра - корреляция пульсаций - динамическая реакция (коэффициенты динамичности) - резонансное вихревое возбуждение - неустойчивые колебания    

Аэродинамика

лобовое сопротивление распределение давления пульсации давления критерии появления неустойчивых колебаний

Виды ветровых пульсационных нагрузок

Резонансное вихревое возбуждение

Регулярный срыв вихрей с боковых поверхностей сооружений с частотой, близкой к одной собственных частот сооружения

Бафтинг

Срыв вихрей с боковых поверхностей сооружений, расположенных выше рассматриваемого по потоку ветра

Аэродинамически неустойчивые колебания:

галопирование (неустойчивые поперечные колебания) , дивергенция (неустойчивые колебания, зависящие от жесткости зданий на кручение и аэродинамических коэффициентов момента сил) , различные виды флаттера

Внутренний и параметрический резонанс

Связные колебания различных элементов сооружения, имеющих близкие или кратные собственные частоты

Совместное действие дождя и ветра Смерчи, торнадо

u

Карта районирования – для расчетных нагрузок Возможность уточнения на основе данных местных метеостанций 10 минутное осреднение скорости ветра.

Повторяемость в среднем один раз в 50 лет Укрупненное районирование Новая карта районирования территории России по ветровой нагрузке к СНиП «Нагрузки и воздействия» (Приложение Е)

11. ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЕТРА. Изменение №1

Раздел 11. Последний абзац изложить в новой редакции: «Резонансное вихревое возбуждение и аэродинамические неустойчивые колебания типа галопирования необходимо учитывать для зданий и сплошностенчатых сооружений, у которых λ

е

> 5, где λ

е

определено в Д.1.15.» Пункт 11.1.4. Абзац после формулы (11.3) изложить в новой редакции: «где

v

50 – скорость ветра, м/с, на уровне 10 м над поверхностью земли для местности типа А (11.1.6), определяемая с 10-минутным интервалом осреднения и превышаемая в среднем один раз в 50 лет.» Пункт 11.1.6, первый абзац изложить в новой редакции: «Коэффициент

k

(

z e

) определяется по таблице 11.2 (для высот

z e

≤ 300 м) или по формуле (11.4), в которых принимаются следующие типы местности:» Таблицы 11.2, 11.4 изложить в новой редакции, ограничив их область применения высотой сооружений до 300 м.

Пункт 11.1.7. Примечание 1 изложить в новой редакции: «При назначении коэффициентов

с х

,

с у

и

с z

необходимо указать размеры сооружения, к которым они отнесены.» Предельное значение частоты собственных колебаний

f lim

, Гц – везде по тексту

11.1 Расчетная ветровая нагрузка

11.1.7 При определении компонентов ветровой нагрузки w

e

, w

f

, w

i

, w

x

,

w y

и w z следует использовать соответствующие значения аэродинамических коэффициентов: внешнего давления с

e

, трения с

f

, внутреннего давления с

i

и лобового сопротивления с

x

, поперечной силы с

y

, крутящего момента с

z

, принимаемых по приложению Д.1

, где стрелками показано направление ветра. … При определении ветровой нагрузки на поверхности внутренних стен и перегородок при отсутствии наружного ограждения (на стадии монтажа) следует использовать аэродинамические коэффициенты внешнего давления с

е

или лобового сопротивления с

х

.

Для сооружений повышенного уровня ответственности, а также во всех случаях, не предусмотренных разделом Д.1 приложения Д направлений ветрового потока или составляющих общего (иные формы сооружений, учет при надлежащем обосновании других сопротивления тела по другим направлениям, необходимость учета влияния близ стоящих зданий и сооружений и т.п. случаях), аэродинамические коэффициенты, как правило, необходимо устанавливать в специально разработанных рекомендациях на основе результатов модельных испытаний в аэродинамических трубах.

Модельные аэродинамические испытания

 За исключением одиночно стоящих зданий, схемы которых приведены в приложении В к СНиП , аэродинамические коэффициенты сил, моментов, внутреннего и внешнего давлений, а также числа Струхаля (при оценке резонансного вихревого возбуждения) должны определяться на основе данных модельных испытаний , проводимых в специализированных аэродинамических трубах .

 При проведении модельных аэродинамических испытаний необходимо моделировать турбулентную структуру погранслоя атмосферы, включая вертикальный градиент средней скорости ветра и энергетический спектр его пульсационной составляющей. Как правило, подобные экспериментальные исследования проводятся в аэродинамических трубах метеорологического типа с длинной рабочей частью , в которых структура потока соответствует так называемой «пристеночной» турбулентности и формируется за счет тех же механизмов, что и в натурных условиях.

Модель высотного здания в специализированной аэродинамической трубе Метеорологического типа (фирма «УНИКОН», г. Новосибирск)

Аэродинамические испытания

   

Аэродинамика

лобовое сопротивление распределение давления пиковые давления критерии появления неустойчивых колебаний Изменение средней скорости потока 25.00

20.00

15.00

10.00

5.00

0.00

0 200 400 600 800 высота z,мм 1000 1200 1400 1600 Моделирование реальных ветровых режимов при аэродинамических испытаниях

Стадион Динамо, г. Москва. Схемы для определения ветровой нагрузки Север

α

V

Схема расположения участков на покрытии стадиона

Север

α

V

Схема расположения участков на вертикальных поверхностях стадиона ниже

15 м

14 13 15 54 55 53 12 16 52 51 50 49 48 11 47 46 45 44 43 42 41 17 10 18 40 39 38 37 36 35 9 19 34 33 32 31 30 29 8 20 28 27 26 25 24 23 7 21 20 18 17 22 21 19 16 6 22 15 14 13 12 11 10 9 5 23 8 7 3 6 1 5 4 4 3 25 24 2 2 1 26

11.2 ПИКОВАЯ ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА

Ветровая нагрузка при расчете элементов ограждения Для элементов ограждения и узлов их крепления необходимо учитывать пиковые положительные w

+

и отрицательные w

-

воздействия ветровой нагрузки, характеристические (нормативные) значения которых определяются по формуле: (11.10) где w

0

- расчетное значение давления ветра (п. 11.1.4);

z e

- эквивалентная высота (п. 11.1.5);

k(z e

) - коэффициент, учитывающий изменение давления ветра на высоте z

e

(п. 11.1.6);

c p,+(-)

-

пиковые значения аэродинамических коэффициентов положительного давления (+) или отсоса (-); 

+(-)

- коэффициенты корреляции ветровой нагрузки, соответствующие положительному давлению (+) и отсосу (-) Табл. 11.8 Значения коэффициента корреляции  А , м 2 

+



-

<2 1.00

1.00

5 0.9

0.85

10 0.8

0.75

>20 0.75

0.65

Аэродинамические коэффициенты

с р,+

и

с

результатов модельных

р,-

правило, определяются на основе испытаний сооружений в аэродинамических трубах. , как

11.3 РЕЗОНАНСНОЕ ВИХРЕВОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ (см. также Приложение Д2) 11.3.1 Для зданий и сооружений, удовлетворяющих условию

λ е

необходимо проводить их поверочный расчет на резонансное вихревое возбуждение; здесь

λ е

определено в Д.1.15. (Изм.1)

> 5,

11.3.2 Критические скорости ветра V

cr,i

резонансное вихревое возбуждение по i-ой собственной форме колебаний, определяются по формуле: , при которых происходит

V cr,i =ƒ i

d/St, м/сек , (11.11) где ƒ

i

(Гц) - собственная частота колебаний по i-ой изгибной собственной форме; d (м) - поперечный размер сооружения; St - число Струхаля поперечного сечения, определяемое экспериментально или по справочным данным; для круглых поперечных сечений St = 0,2; для сечений с острыми кромками (в т.ч. и прямоугольных) - St = 0,12.

11.3 РЕЗОНАНСНОЕ ВИХРЕВОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ

Резонансное вихревое возбуждение возникает

на частотах, близких к собственным частотам сооружения

V cr = f d/St < V max (z)

11.3.3 Резонансное вихревое возбуждение не возникает в том случае, если

V cr,i > V max (z эк )

, (11.12) где

V max (z эк )

максимальная скорость ветра на уровне

z эк

определяемая по формуле: ,

V

max (

z эк

)  1 , 5

w

0

k

(

z эк

) (11.13) где

w 0

(в Па) 11.1.4 и 11.1.6.

и K(z е )

определяются в соответствии с указаниями Для зданий и башенных сооружений с плавно изменяющейся формой поперечного сечения, а также труб и мачт без оттяжек

z эк =

0,8

h

.

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Рисунок Д.5. На правом верхнем рисунке для обозначения пролета свода заменить букву «

l

» на букву «

d

» , удалить знаки равенства между участками, добавить указание по определению размеров участков как 0.7

f

, как показано на рисунке ниже: Рисунок Д.5. По правой оси графиков заменить выражение «

f/l

» на f

/d

» Пункт Д.1.3. Прямоугольные в плане здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями. в Примечании заменить выражение «

h

1 /

l

 0,5» на «

h

1 /

d

 0,5» . Первый абзац : «Распределение аэродинамических коэффициентов

c e

поверхности покрытия приведено на рисунке Д.5.» Третий абзац : «При определении эквивалентной высоты (11.1.5) и коэффициента  в соответствии с 11.1.11:

h

=

h

1 + 0,7

f

.» по Пункт Д.1.4. Круглые в плане здания с купольными покрытиями Второй абзац : «При определении эквивалентной высоты (11.1.5) и коэффициента  в соответствии с 11.1.11:

h

=

h

1 + 0,7

f

.»

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Рисунок Д.6. На правом верхнем рисунке удалить знак «+»,

Д.1.8 Здания с уступами

Рисунок Д.10. Заменить обозначение «

A

» на «

K

», «

B

» на «

L

» и «

C

» на «

M

», как показано на рисунке : Пункт Д.1.7. Здания с шедовыми покрытиями Первые три абзаца : «Для участка

M

коэффициент

c e

= 0,8.

Для участка

K

коэффициенты

с е

следует принимать в соответствии с таблицей Д.2.

Для участка

L

коэффициент

c e

интерполяцией.» следует определять линейной

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Пункт Д.1.9, в заглавии заменить слова: «

Здания, постоянно открытые с одной стороны

» на «

Учёт внутреннего давления

».

Третий абзац изложить в виде: «Аэродинамические коэффициенты для внешней поверхности следует принимать в соответствии с таблицей Д.2.» Перенести стрелки направления ветра с верхней части рисунка на среднюю часть, добавить на правый верхний рисунок обозначения «

с e

2 » и «

с e

1 » Рисунок Д.11

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Д.1.10 Навесы Таблица Д.4. Дополнить Примечания к таблице примечанием 4: «4 Для горизонтально расположенных навесов необходимо рассмотреть два варианта нагружения, соответствующих схемам III и IV при α=10°» Д.1.11 Сфера Рисунок Д.13. Заменить обозначение «

b

» на «

d

» Пункт Д.1.11. Первый абзац изложить в новой редакции: «Аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления

с х z g

>

d/

Рейнольдса

Re

и относительной шероховатости  =  /d , где  сферы при 2 (рисунок Д.13) приведены на рисунке Д.14 в зависимости от числа , м, – шероховатость поверхности (см. Д.1.16). При

z g

следует увеличить в 1,6 раза.» <

d/

2 коэффициент

c x

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Д.1.12. Сооружения и конструктивные элементы с круговой цилиндрической поверхностью Третий абзац изложить в новой редакции: «Значения аэродинамических коэффициентов давления

с e

2 и

c i

(рисунок Д.15) приведены в таблице Д.6. Коэффициент

с i

следует учитывать для опущенного покрытия («плавающая кровля»), а также при отсутствии покрытия.» Приложение Д. Пункт Д.1.12. Первый абзац после второй формулы изложить в новой редакции: «где

k

λ – определено в Д.1 в зависимости от относительного удлинения сооружения (см. Д.1.15). Значения коэффициентов

с х∞

приведены на рисунке Д.17 в зависимости от числа Рейнольдса

Re

и относительной шероховатости  =  /

d

(см. Д.1.16).» Рисунок Д.15. Заменить направление стрелок

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Д.1.12. Сооружения и конструктивные элементы с круговой цилиндрической поверхностью Рисунок Д.16. Удалить обозначения «

c p

0,

h

» и «

c p

0

min

» вместе с линиями выносок, удалить пропуск в линиях сетки, заменить обозначение « 

A

» на « 

b

»

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Д.1.12. Сооружения и конструктивные элементы с круговой цилиндрической поверхностью Шестой абзац и рисунок Д.18 изложить в следующей редакции: «Аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления наклонных элементов (рисунок Д.18) определяются по формуле

c xβ = c x sin 2 β

где c

x

– определяется в соответствии с данными рисунка Д.17; Рисунок Д.18

β – угол между осью элемента и скоростью ветра V, направленной вдоль

оси x.» Седьмой абзац изложить в новой редакции: «При определении коэффициента  в соответствии с 11.1.11:

b = 0,7d; h = h

1

+

0,7

f.»

Д.1.13.

Призматические сооружения

Второй абзац изложить в новой редакции: «Значения коэффициента для прямоугольных сечений приведены на рисунке Д.19, а для

n

угольных сечений – в таблице Д.7.»

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Д.1.12. Сооружения и конструктивные элементы с круговой цилиндрической поверхностью Рисунок Д.19. Уточнить подписи для шкал снизу и слева и обозначения в правом верхнем углу

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Пункт Д.1.14 Решетчатые конструкции Аэродинамические коэффициенты с х конструкций определяются по формуле отдельно стоящих плоских решетчатых

с х

 1

А к



с хi A i

« где

с xi

– аэродинамический коэффициент

i

–го элемента конструкции, принимаемый равным 1,4 (

с xi

= 1,4) для профилей и определяемый в соответствии с указаниями Д.1.12 и Д.1.13 для элементов с круглым и прямоугольным поперечными сечениями, соответственно; при этом

k

λ =1;». Шестой абзац изложить в новой редакции: «Для ферм из профилей из труб при между фермами

b/h Re

< 4 .

10 5 коэффициент

η

определяется по таблице Д.8 в зависимости от относительного расстояния (рисунок Д.19) и коэффициента заполнения ферм

»

проницаемости   1

A k



A i

вместо

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Д.1.14 Решетчатые конструкции

Таблица Д.8

Д.1.15 Учет относительного удлинения

Рисунок Д.23

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Д.1.15 Учет относительного удлинения

Первый абзац : «Значения коэффициента

k

λ в зависимости от относительного удлинения λ

е

элемента или сооружения приведены на рисунке Д.23. Относительное удлинение λ

е

зависит от параметра λ

= l/b

и определяется по таблице Д.10; степень заполнения   1

A k



A i

Таблица Д.10



e =

 /2 

e =

 

e =

2  

e

= ∞

П р и м е ч а н и е –

l

,

b

– соответственно максимальный и минимальный размеры сооружения или его элемента в плоскости, перпендикулярной направлению ветра.

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Д.1.16 Учет шероховатости внешней поверхности

Шероховатость  поверхностей конструкций, в зависимости от их обработки и материала, из которого они изготовлены, приведены в таблице Д.11.

Таблица Д.11

Тип поверхности Шероховатость



, Относительная шероховатость



, мм

0,0015

Тип поверхности Шероховатость



, Относительная шероховатость



, мм 0,2 Стекло Полированный металл Тонкомолотая масляная краска Распыленная краска

0,002 0,006 0,02 Оцинкованная сталь Шлифованный бетон Шероховатый бетон Ржавчина

Литейный чугун 0,2 Каменная кладка

Значения коэффициента Δ, характеризующего шероховатость поверхностей конструкций

0,2 1,0 2,0 3,0

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Изменение №1

Д.1.17 Пиковые значения аэродинамических коэффициентов

для прямоугольных в плане зданий

Рисунок Д.24. Заменить подписи к схеме «ПЛАН КРОВЛИ»,

13 Температурные климатические воздействия

13.4 Средние суточные температуры наружного воздуха в теплое

t ew

холодное

t ec

время года следует определять по формулам: и

t ew = t

VII

+

 VII ; (13.3)

t ec = t

I

-

 I , (13.4) где

t

I ,

t

VII – многолетние средние месячные температуры воздуха в январе и июле, принимаемые соответственно по картам 5 и 6 приложения Ж ;  I

,

 VII – отклонения средних суточных температур от средних месячных (  I принимается по карте 7 приложения Ж ,  VII

=

6  С).

Пункт 13.4. В формуле (13.4) заменить выражение «

t

I +  1 » на «

t

I  1 » .

Приложение Е.2 Предельные прогибы

Е.2.1 Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций

Приложение Е, таблица Е.1. Позицию 2,в) таблицы удалить; в первом столбце таблицы заменить обозначения последующих позиций «г)» на «в)» и «д)» на «г)». В примечании 4 к таблице Е.1 заменить слова: «по позиции 2,г» на «по позиции 2,в» В подпункте 2, д) таблицы Е.1 первый абзац правого столбца «Нагрузки для определения вертикальных прогибов» записать в новой формулировке: «Наиболее неблагоприятное из следующих двух значений: 0,7 полных нормативных значений временных нагрузок на перекрытие или нагрузки от одного транспортного средства».

Приложение Ж, карта 3. Районирование территории Российской Федерации по давлению ветра. Над г. Волочанка и р. Дудыпта на карте заменить цифру «VI» на цифру «IV».