Для зданий и сооружений необходимо учитывать следующие воздействия ветра:
а) основной тип ветровой нагрузки (в дальнейшем - "основная ветровая нагрузка", см. раздел 11.1.);
б) пиковые значения ветровой нагрузки, действующие на конструктивные элементы ограждения и элементы их крепления (в дальнейшем - "пиковая ветровая нагрузка", см. раздел 11.2);
в) резонансное вихревое возбуждение (см. раздел 11.3 и приложение В.2.);
г) аэродинамически неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и флаттера.
Основной тип ветровой нагрузки и пиковые ветровые нагрузки связаны с непосредственным действием на здания и сооружения максимальных для места строительства ураганных ветров и должны учитываться при проектировании всех сооружений.
Резонансное вихревое возбуждение и аэродинамические неустойчивые колебания необходимо учитывать для зданий, сплошностенчатых сооружений или их отдельных участков, имеющих прямолинейную (или близкую к прямолинейной) центральную ось, а также неизменяющиеся или плавно изменяющиеся формы и размеры поперечного сечения, для которых >20, где определено в В.1.15. Критерии возможности возбуждения аэродинамически неустойчивых колебаний устанавливаются в нормах проектирования. При проектировании сооружений должны использоваться такие архитектурные и конструктивные решения, которые исключают возбуждение аэродинамически неустойчивых колебаний.
Коэффициент надежности по нагрузке для основной и пиковой ветровых нагрузок следует принимать равным 1,4; при расчете на резонансное вихревое возбуждение коэффициент надежности по нагрузке принимается равным 1,0.
При разработке архитектурно-планировочных решений городских кварталов, а также при планировании возведения зданий внутри существующих городских кварталов необходимо провести оценку комфортности пешеходных зон.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
11.1.1 Нормативное значение основной ветровой нагрузки w следует задавать в одном из двух вариантов. В первом случае нагрузка w представляет собой совокупность:
а) нормального давления w, приложенного к внешней поверхности сооружения или элемента;
б) сил трения w, направленных по касательной к внешней поверхности и отнесенных к площади ее горизонтальной (для шедовых или волнистых покрытий, покрытий с фонарями) или вертикальной проекции (для стен с лоджиями и подобных конструкций);
в) нормального давления w, приложенного к внутренним поверхностям сооружений с проницаемыми ограждениями, открывающимися или постоянно открытыми проемами.
Во втором случае нагрузка w рассматривается как совокупность:
а) проекций w и w, внешних сил, обусловленных общим сопротивлением сооружения в направлении осей х и у;
б) крутящего момента w относительно оси z.
11.1.2 Во всех случаях нормативное значение основной ветровой нагрузки следует определять как сумму средней и пульсационной составляющих
. (11.1)
При определении внутреннего давления w пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается не учитывать.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
11.1.3 Нормативное значение средней составляющей основной ветровой нагрузки w в зависимости от эквивалентной высоты z над поверхностью земли следует определять по формуле
, (11.2)
где w - нормативное значение ветрового давления (см. 11.1.4);
k(z) - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты z (см. 11.1.5 и 11.1.6);
с - аэродинамический коэффициент (см. 11.1.7).
11.1.4 Нормативное значение ветрового давления w принимается в зависимости от ветрового района по таблице 11.1. Нормативное значение ветрового давления допускается уточнять в установленном порядке на основе данных местных метеостанций (см. 4.4). В этом случае w, Па, следует определять по формуле
, (11.3)
где v - 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 с периодом повторяемости 50 лет, т.е. превышаемая в среднем один раз в 50 лет.
Таблица 11.1
Ветровые районы (принимаются по карте 2 приложения Е) |
Iа |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
w, кПа |
0,17 |
0,23 |
0,30 |
0,38 |
0,48 |
0,60 |
0,73 |
0,85 |
11.1.5 Эквивалентная высота z определяется следующим образом.
1 Для башенных сооружений, мачт, труб, решетчатых конструкций и т.п. сооружений z=z.
2 Для зданий:
а) при ;
б) при :
для ;
для ;
в) при :
для ;
для ;
для .
Здесь z - высота от поверхности земли;
d - размер здания (без учета его стилобатной части) в направлении, перпендикулярном расчетному направлению ветра (поперечный размер);
h - высота здания.
11.1.6 Коэффициент k(z) для высот z300 м определяется по таблице 11.2 или по формуле (11.4), в которых принимаются следующие типы местности:
А - открытые побережья морей, озер и водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра;
В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;
С - городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м.
Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30h - при высоте сооружения h<60 м и на расстоянии 2 км - при h>60 м.
Примечания
1 Для высот z>300 м коэффициент k(z), a также коэффициент пульсации давления ветра (см. 11.1.8) определяются в рекомендациях, разработанных в рамках научно-технического сопровождения.
2 Типы местности могут быть различными для разных расчетных направлений ветра.
3 Для высот 5 м коэффициент , а также коэффициент пульсации давления ветра (см. 11.1.8) определяются по таблицам 11.2 и 11.4 соответственно.
Таблица 11.2
Высота |
Коэффициент k для типов местности |
||
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 |