6.1 При расчете строительных конструкций на особые сочетания нагрузок в соответствии с требованиями СП 20.13330 необходимо учитывать следующие проектные климатические особые воздействия:
- расчетные экстремальные снеговые, гололедные нагрузки и температурные климатические воздействия, приведенные в 6.5, 6.7 и 6.8 соответственно;
- особые воздействия, связанные со сползанием снега, приведенные в 6.5.2;
- ветровые воздействия, которые могут возбуждать аэродинамически неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и различных видов флаттера, приведенные в 6.6.
6.2 Для учета экстремальных снеговых, гололедных и температурных климатических воздействий, расчетные значения которых для отдельных населенных пунктов значительно превышают соответствующие расчетные значения, установленные в СП 20.13330, вводят дополнительный коэффициент надежности для экстремальных воздействий , принимаемый согласно 6.5, 6.7 и 6.8 соответственно.
6.3 Экстремальные климатические воздействия следует учитывать для площадок строительства, расположенных в местности с аналогичными топологическими и метеорологическими условиями в радиусе не более 50 км от населенных пунктов, указанных в таблицах А.1, А.2 приложения А для снеговых и гололедных нагрузок и в радиусе не более 50 км от населенных пунктов, указанных в таблицах А.3, А.4 приложения А для температурных климатических воздействий.
Для пунктов территории Российской Федерации, не указанных в таблицах А.1-А.4, экстремальные климатические воздействия допускается не учитывать.
6.4 Расчетные значения экстремальных снеговых, гололедных и температурных климатических нагрузок и воздействий, а также перечень населенных пунктов, для которых требуется учет экстремальных климатических воздействий, допускается назначать в установленном порядке, по данным Росгидромета на основе анализа соответствующих климатических данных для места строительства за период наблюдений не менее 50 лет.
6.5 Экстремальные снеговые нагрузки
6.5.1 Расчетное значение экстремальной снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия для аварийной расчетной ситуации следует определять по формуле
, (6.1)
где - дополнительный коэффициент надежности по экстремальной снеговой нагрузке, принимаемый по таблице А.1 приложения А;
- расчетное значение снеговой нагрузки, принимаемое в соответствии с СП 20.13330.
6.5.2 Для покрытий зданий или иных конструктивных элементов (карнизов, балконов и т.п.), примыкающих к более высоким зданиям и сооружениям или их частям с уклоном покрытия более 20°, при отсутствии парапетов или ограждений, следует учитывать особую снеговую нагрузку от падения снега.
В том случае, если между покрытиями имеется значительный перепад высот (более 3 м), следует учитывать динамическое действие падающего снега.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.6 Экстремальные воздействия ветра
6.6.1 К проектным особым воздействиям ветра относятся воздействия, которые могут привести к возбуждению аэродинамически неустойчивых колебаний типа галопирования, дивергенции и различных видов флаттера.
Возбуждение подобных колебаний не допускается, поскольку они могут вызвать разрушение несущих конструкций сооружения.
6.6.2 Аэродинамически неустойчивые колебания типа галопирования могут возникнуть в протяженных сплошностенчатых сооружениях при выполнении трех условий:
1) относительное удлинение 20, где определяется в соответствии с указаниями СП 20.13330;
2) коэффициент удовлетворяет условию
; (6.2)
3) критическая скорость не превышает максимально возможной скорости ветра для места строительства на высоте , т.е.
, (6.3а)
, (6.3б)
, (6.3в)
где - число Скратона;
- частота колебаний по -й изгибной собственной форме, Гц;
- характерный поперечный размер, м;
- эквивалентная погонная масса, кг/м;
- плотность воздуха; 1,25 кг/м;
- коэффициент надежности; 1,25;
- логарифмический декремент при поперечных колебаниях сооружения;
и - аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления и боковой силы соответственно в поточной системе координат.
Параметры , и определяются в соответствии с указаниями СП 20.13330.
Коэффициент в (6.2) и (6.3а) зависит от формы поперечного сечения сооружения, его аэродинамических свойств и определяется на основе результатов модельных испытаний сооружений в аэродинамических трубах. В качестве максимального значения допускается принимать 10.
6.6.3 Крутильные неустойчивые колебания типа дивергенции могут возникнуть в протяженных сплошностенчатых сооружениях с прямолинейной осью при условии, что их относительное удлинение 20, где определяется в соответствии с указаниями СП 20.13330.
Критическую скорость ветра, при которой они возникают, определяют по формуле
, (6.4)
где - жесткость сооружения на кручение;
- характерный поперечный размер сооружения, м;
- плотность воздуха; 1,25 кг/м;
- аэродинамический коэффициент момента сил относительно прямолинейной оси сооружения;
- градиент измерения коэффициента в зависимости от угла атаки .
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.6.4 Критерии возбуждения различных типов флаттера (классического, срывного, панельного, с одной степенью свободы и др.) устанавливаются в нормативных документах на проектирование конструкций или задании на проектирование на основе результатов модельных испытаний сооружений в аэродинамических трубах.
6.6.5 Любые типы аэродинамически неустойчивых колебаний типа галопирования, дивергенции или флаттера недопустимы. Для предотвращения возбуждения подобных колебаний необходимо использовать следующие мероприятия (по отдельности или в сочетаниях):
- изменение геометрической формы сооружения;
- повышение демпфирования сооружения;
- перфорация верхней части сооружения, в том числе установка ограждающих панелей с зазором (щелевидная перфорация);
- установка спиралевидных ребер;
- установка гасителей колебаний.
6.7 Экстремальные гололедные нагрузки
Расчетное значение линейной экстремальной гололедной нагрузки для элементов кругового сечения диаметром до 70 мм включительно (проводов, тросов, оттяжек, мачт, вант и др.) , Н/м, при аварийной расчетной ситуации следует определять по формуле
. (6.5)
Расчетное значение поверхностной экстремальной гололедной нагрузки , Па, для остальных элементов конструкций, подверженных обледенению, следует определять по формуле
, (6.6)
где - дополнительный коэффициент надежности для экстремальной гололедной нагрузки, принимаемый по таблице А.2 приложения А;
- расчетное значение линейной гололедной нагрузки для элементов кругового сечения диаметром до 70 мм включительно, принимаемое согласно СП 20.13330;
- расчетное значение линейной гололедной нагрузки для остальных элементов конструкций, принимаемое согласно СП 20.13330.
6.8 Экстремальные температурные климатические воздействия
6.8.1 Расчет строительных конструкций на температурные климатические воздействия при особых сочетаниях нагрузок следует выполнять согласно СП 20.13330. При этом средние суточные температуры наружного воздуха в теплое и холодное время года для надземной части сооружений принимают согласно 6.8.2.
6.8.2 Средние суточные температуры наружного воздуха в теплое и холодное время года для надземной части сооружений при аварийной расчетной ситуации следует определять по формулам:
, (6.7)
, (6.8)
где - значения дополнительного коэффициента надежности для экстремальных температурных воздействий, принимаемые для максимальных значений температуры воздуха по таблице А.3, для минимальных значений температуры воздуха - по таблице А.4;
, - нормативные значения минимальной и максимальной температур воздуха соответственно, принимаемые согласно СП 20.13330;
, - средние суточные амплитуды температуры воздуха наиболее холодного и наиболее теплого месяцев соответственно, принимаемые согласно СП 131.13330.