Приложение Д
(обязательное)
Д.1 Аэродинамические коэффициенты
Д.1.1 Отдельностоящие плоские сплошные конструкции
Отдельностоящие плоские сплошные конструкции на земле (стены, заборы и т.д.)
Для различных участков конструкций (рисунок Д.1) коэффициент 
определяется по таблице Д.1;
.
Рисунок Д.1
Таблица Д.1
Участки плоских сплошных конструкций на земле (см. рисунок Д.1) | |||
А |
В |
С |
D |
2,1 |
1,8 |
1,4 |
1,2 |
Рекламные щиты
Для рекламных щитов, поднятых над землей на высоту не менее 
(рисунок Д.2): 
, где 
- определено в Д.1.15.
Рисунок Д.2
Равнодействующую нагрузку, направленную по нормали к плоскости щита, следует прикладывать на высоте его геометрического центра с эксцентриситетом в горизонтальном направлении 
.
.
Д.1.2 Прямоугольные в плане здания с двускатными покрытиями
Вертикальные стены прямоугольных в плане зданий
Таблица Д.2
Боковые стены |
Наветренная стена |
Подветренная стена |
||
Участки |
||||
А |
В |
С |
D |
Е |
-1,0 |
-0,8 |
-0,5 |
0,8 |
-0,5 |
Для наветренных, подветренных и различных участков боковых стен (рисунок Д.3) аэродинамические коэффициенты 
приведены в таблице Д.2.
Рисунок Д.3
Для боковых стен с выступающими лоджиями аэродинамический коэффициент трения 
0,1.
Двускатные покрытия
Для различных участков покрытия (рисунок Д.4) коэффициент определяется по таблицам Д.3, а и Д.3, б в зависимости от направления средней скорости ветра.
Для углов 15°
30° при 
0° необходимо рассмотреть два варианта распределения расчетной ветровой нагрузки.
Для протяженных гладких покрытий при 90° (рисунок Д.4, б) аэродинамические коэффициенты трения 0,02.
Рисунок Д.4
Таблица Д.3а
0°
Уклон |
|
|
|
|
|
15° |
-0,9 |
-0,8 |
-0,3 |
-0,4 |
-1,0 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
|||
30° |
-0,5 |
-0,5 |
-0,2 |
-0,4 |
-0,5 |
0,7 |
0,7 |
0,4 |
|||
45° |
0,7 |
0,7 |
0,6 |
-0,2 |
-0,3 |
60° |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
-0,2 |
-0,3 |
75° |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
-0,2 |
-0,3 |
Таблица Д.3б
90°
Уклон |
|
|
|
|
0° |
-1,8 |
-1,3 |
-0,7 |
-0,5 |
15° |
-1,3 |
-1,3 |
-0,6 |
-0,5 |
30° |
-1,1 |
-1,4 |
-0,8 |
-0,5 |
45° |
-1,1 |
-1,4 |
-0,9 |
-0,5 |
60° |
-1,1 |
-1,2 |
-0,8 |
-0,5 |
75° |
-1,1 |
-1,2 |
-0,8 |
-0,5 |
Д.1.3 Прямоугольные в плане здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями
Рисунок Д.5
Примечание - При 0,2
0,3 и 
0,5 необходимо учитывать два значения коэффициента 
.
Распределение аэродинамических коэффициентов по поверхности покрытия приведено на рисунке Д.5.
Аэродинамические коэффициенты для стен принимаются в соответствии с таблицей Д.2.
При определении эквивалентной высоты (11.1.5) и коэффициента 
в соответствии с 11.1.1: 
.
Д.1.4 Круглые в плане здания с купольными покрытиями
Значения коэффициентов в точках 
и 
, а также в сечении 
приведены на рисунке Д.6. Для промежуточных сечений коэффициенты определяются линейной интерполяцией.
Рисунок Д.6
При определении эквивалентной высоты (11.1.5) и коэффициента в соответствии с 11.1.1: 
.
Д.1.5 Здания с продольными фонарями
Рисунок Д.7
Для участков А и В (рисунок Д.7) коэффициенты следует определять в соответствии с таблицами Д.3, а и Д.3, б.
Для фонарей участка при 
2 
0,2; при 2
8 для каждого фонаря 
; при 
8 0,8, здесь 
.
Для остальных участков покрытия 
-0,5.
Для вертикальных поверхностей и стен зданий коэффициенты следует определять в соответствии с таблицей Д.2.
При определении эквивалентной высоты 
(11.1.5) и коэффициента (11.1.1) 
.
Д.1.6 Здания с зенитными фонарями
Рисунок Д.8
Для наветренного фонаря коэффициент следует определять в соответствии с таблицами Д.3, а и Д.3, б.
Для остальных фонарей коэффициенты 
определяются так же, как и для участка (раздел Д.1.5).
Для остальной части покрытия -0,5.
Для вертикальных поверхностей и стен зданий коэффициенты следует определять в соответствии с таблицей Д.2.
При определении эквивалентной высоты (11.1.5) и коэффициента (11.1.1) 
.
Д.1.7 Здания с шедовыми покрытиями
Рисунок Д.9
Для участка коэффициент следует определять в соответствии с таблицами Д.3, а и Д.3, б.
Для остальной части покрытия -0,5.
Для вертикальных поверхностей и стен зданий коэффициенты следует определять в соответствии с таблицей Д.2.
При определении эквивалентной высоты (11.1.5) и коэффициента (11.1.1) 
.
Д.1.8 Здания с уступами
Рисунок Д.10
Для участка коэффициент 0,8.
Для участка коэффициент следует принимать в соответствии с таблицей Д.2.
Для участка 
коэффициент следует определять линейной интерполяцией.
Для остальных вертикальных поверхностей коэффициент необходимо определять в соответствии с таблицей Д.2.
Для покрытия зданий коэффициенты определяются в соответствии с таблицами Д.3, а и Д.3, б.
Д.1.9 Здания, постоянно открытые с одной стороны
Рисунок Д.11
При проницаемости ограждения 
5% 
±0,2. Для каждой стены здания знак "плюс" или "минус" следует выбирать из условия реализации наиболее неблагоприятного варианта нагружения.
При 
30% 
-0,5; 
0,8.
Коэффициент на внешней поверхности следует принимать в соответствии с таблицей Д.2.
Примечание - Проницаемость ограждения 
следует определять как отношение суммарной площади имеющихся в нем проемов к полной площади ограждения.
Д.1.10 Навесы
Аэродинамические коэффициенты для четырех типов навесов (рисунок Д.12) без сплошностенчатых вертикальных ограждающих конструкций определяются по таблице Д.4.
Рисунок Д.12
Таблица Д.4
Тип схемы |
|
Значения коэффициентов |
|||
|
|
|
|
||
I |
10 |
0,5 |
-1,3 |
-1,1 |
0 |
20 |
1,1 |
0 |
0 |
-0,4 |
|
30 |
2,1 |
0,9 |
0,6 |
0 |
|
II |
10 |
0 |
-1,1 |
-1,5 |
0 |
20 |
1,5 |
0,5 |
0 |
0 |
|
30 |
2 |
0,8 |
0,4 |
0,4 |
|
III |
10 |
1,4 |
0,4 |
- |
- |
20 |
1,8 |
0,5 |
- |
- |
|
30 |
2,2 |
0,6 |
- |
- |
|
IV |
10 |
1,3 |
0,2 |
- |
- |
20 |
1,4 |
0,3 |
- |
- |
|
30 |
1,6 |
0,4 |
- |
- |
|
Примечания | |||||
Д.1.11 Сфера
Рисунок Д.13
Аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления сферы при 
(рисунок Д.13) приведены на рисунке Д.14 в зависимости от числа Рейнольдса 
и относительной шероховатости 
, где 
, м, - шероховатость поверхности (см. Д.1.15). При 
коэффициент следует увеличить в 1,6 раза.
Рисунок Д.14
Коэффициент подъемной силы сферы 
принимается равным:
при 
;
при 
.
Эквивалентная высота (11.1.5) 
.
При определении коэффициента в соответствии с 11.1.11 следует принимать
.
Число Рейнольдса определяется по формуле
,
где 
, м, - диаметр сферы;
, Па, - определяется в соответствии с 11.1.4;, м, - эквивалентная высота;
- определяется в соответствии с 11.1.6;
- коэффициент надежности по нагрузке (11.1.12).
Д.1.12 Сооружения и конструктивные элементы с круговой цилиндрической поверхностью
Аэродинамический коэффициент внешнего давления определяется по формуле
,
где 
1 при 
0; для 
- 
, определено в Д.1.15.
Распределение коэффициентов 
по поверхности цилиндра при 
(см. Д.1.16) приведено на рисунке Д.16 для различных чисел Рейнольдса . Значение указанных на этом рисунке углов 
и 
, а также соответствующее им значение коэффициентов 
и 
приведены в таблице Д.5.
Рисунок Д.15
Рисунок Д.16
Таблица Д.5
|
|
|
|
|
5·10 |
85 |
-2,2 |
135 |
-0,4 |
2·10 |
80 |
-1,9 |
120 |
-0,7 |
10 |
75 |
-1,5 |
105 |
-0,8 |
Значения аэродинамических коэффициентов давления 
и 
(рисунок Д.14) приведены в таблице Д.6. Коэффициент следует учитывать для опущенного покрытия ("плавающая кровля"), а также при отсутствии покрытия.
Таблица Д.6
|
1/6 |
1/4 |
1/2 |
1 |
2 |
|
|
-0,5 |
-0,55 |
-0,7 |
-0,8 |
-0,9 |
-1,05 |
Аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления определяются по формуле
,
где - определено в Д.1 в зависимости от относительного удлинения сооружения (см. Д.1.15). Значения коэффициентов 
приведены на рисунке Д.17 в зависимости от числа Рейнольдса и относительной шероховатости 
(см. Д.1.16).
Рисунок Д.17
Для проводов и тросов (в том числе покрытых гололедом) 1,2.
Аэродинамические коэффициенты наклонных элементов (рисунок Д.18) определяются по формуле
,
где - определяется в соответствии с данными рисунка Д.17;
ось 
параллельна скорости ветра 
;
ось 
направлена вертикально вверх;
- угол между проекцией элемента на плоскость 
и осью ;
- угол между осью элемента и осью .
Рисунок Д.18
При определении коэффициента в соответствии с 11.1.1:
; 
.
Число Рейнольдса определяется по формуле, приведенной в Д.1.11, где 
для вертикально расположенных сооружений; равно расстоянию от поверхности земли до оси горизонтально расположенного сооружения.
Д.1.13 Призматические сооружения
Аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления призматических сооружений определяются по формуле
,
где определено в Д.1.15 в зависимости от относительного удлинения сооружения 
.
Значения коэффициента для прямоугольных сечений приведены на рисунке Д.19, а для 
-угольных сечений и конструктивных элементов (профилей) - в таблице Д.7.
Рисунок Д.19
Таблица Д.7
Эскизы сечений и направлений ветра |
|
|
|
|
Правильный многоугольник
|
Произвольный |
5 |
1,8 |
6-8 |
1,5 |
||
10 |
1,2 |
||
12 |
1,0 |
Д.1.14 Решетчатые конструкции
Аэродинамические коэффициенты решетчатых конструкций отнесены к площади граней пространственных ферм или площади контура плоских ферм.
Направление оси для плоских ферм совпадает с направлением ветра и перпендикулярно плоскости конструкции; для пространственных ферм расчетные направления ветра показаны в таблице Д.8.
Таблица Д.8
|
|
||||
1/2 |
1 |
2 |
4 |
6 |
|
0,1 |
0,93 |
0,99 |
1 |
1 |
1 |
0,2 |
0,75 |
0,81 |
0,87 |
0,9 |
0,93 |
0,3 |
0,56 |
0,65 |
0,73 |
0,78 |
0,83 |
0,4 |
0,38 |
0,48 |
0,59 |
0,65 |
0,72 |
0,5 |
0,19 |
0,32 |
0,44 |
0,52 |
0,61 |
0,6 |
0 |
0,15 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
Аэродинамические коэффициенты отдельностоящих плоских решетчатых конструкций определяются по формуле
,
где 
- аэродинамический коэффициент 
-го элемента конструкций, определяемый в соответствии с указаниями Д.1.13 для профилей и Д.1.12, в* для трубчатых элементов; при этом 
1;
_______________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
- площадь проекции -го элемента конструкции;
- площадь, ограниченная контуром конструкции.
Рисунок Д.20
Ряд плоских параллельно расположенных решетчатых конструкций
Рисунок Д.21
Для наветренной конструкции коэффициент 
определяется так же, как и для отдельностоящей фермы.
Для второй и последующих конструкций 
.
Для ферм из профилей из труб при 
4·10
коэффициент 
определяется по таблице Д.8 в зависимости от относительного расстояния между фермами 
(рисунок Д.19) и коэффициента проницаемости ферм 
.
Для ферм из труб при 
4·10
0,95.
Примечание - Число Рейнольдса следует определять по формуле в подразделе Д.1.11, где - средний диаметр трубчатых элементов.
Решетчатые башни и пространственные фермы
Рисунок Д.22
Аэродинамические коэффициенты 
решетчатых башен и пространственных ферм определяются по формуле
,
где - определяется так же, как и для отдельностоящей фермы; - определяется так же, как и для ряда плоских ферм.
Значения коэффициента 
приведены в таблице Д.9.
Таблица Д.9
Форма контура поперечного сечения и направление ветра |
|
|
|
1 |
|
|
0,9 |
|
|
1,2 |
Д.1.15 Учет относительного удлинения
Значения коэффициента в зависимости от относительного удлинения элемента или сооружения приведены на рисунке Д.23. Относительное удлинение зависит от параметра 
и определяется по таблице Д.10; степень проницаемости 
.
Рисунок Д.23
Таблица Д.10
|
|
|
|
|
|
|
Примечание - | ||
Д.1.16 Учет шероховатости внешней поверхности
Значения коэффициента , характеризующего шероховатость поверхностей конструкций, в зависимости от их обработки и материала, из которого они изготовлены, приведены в таблице Д.11.
Таблица Д.11
Тип поверхности |
Относительная шероховатость |
Стекло |
0,0015 |
Полированный металл |
0,002 |
Тонкомолотая масляная краска |
0,006 |
Распыленная краска |
0,02 |
Литейный чугун |
0,2 |
Оцинкованная сталь |
0,2 |
Шлифованный бетон |
0,2 |
Шероховатый бетон |
1,0 |
Ржавчина |
2,0 |
Каменная кладка |
3,0 |
Д.1.17 Пиковые значения аэродинамических коэффициентов для прямоугольных в плане зданий
а) Для стен прямоугольных в плане зданий пиковое положительное значение аэродинамического коэффициента 
1,2.
б) Пиковые значения отрицательного аэродинамического коэффициента 
для стен и плоских покрытий (рисунок Д.24) приведены в таблице Д.12.
Рисунок Д.24
Таблица Д.12
Участок |
А |
В |
С |
D |
Е |
|
-2,2 |
-1,2 |
-3,4 |
-2,4 |
-1,5 |
Д.2 Резонансное вихревое возбуждение
Д.2.1 Для однопролетных сооружений и конструктивных элементов интенсивность воздействия 
, действующего при резонансном вихревом возбуждении по -й собственной форме в направлении, перпендикулярном средней скорости ветра, определяется по формуле
, Н/м, (Д.2.1)
где , м, - размер сооружения или конструктивного элемента в направлении, перпендикулярном средней скорости ветра;
, м/с, - см. 11.3.2;
- аэродинамический коэффициент поперечной силы при резонансном вихревом возбуждении;
- логарифмический декремент колебаний, принимаемый равным:
0,05 - для металлических сооружений; 0,1 - для железобетонных сооружений; - координата, изменяющаяся вдоль оси сооружения;
- -я форма собственных колебаний в поперечном направлении, удовлетворяющая условию
. (Д.2.2)
Примечание - Воздействие при резонансном вихревом возбуждении (в первую очередь высотных зданий) рекомендуется уточнить на основе данных модельных аэродинамических испытаний.
Д.2.2 Аэродинамические коэффициенты 
поперечной силы определяются следующим образом:
а) Для круглых поперечных сечений 
0,3.
б) Для прямоугольных поперечных сечений при 
0,5:
1,1 для 
;
0,6 для 
,
здесь 
- размер сооружения в направлении средней скорости ветра.
При 
0,5 расчет на резонансное вихревое возбуждение допускается не проводить.
Д.2.3 При расчете сооружения на резонансное вихревое возбуждение наряду с воздействием (Д.2.1) необходимо учитывать также действие ветровой нагрузки, параллельной средней скорости ветра. Средняя 
и пульсационная 
составляющие этого воздействия определяются по формулам:
; 
, (Д.2.3)
где 
- расчетная скорость ветра на высоте 
, на которой происходит резонансное вихревое возбуждение, определяемое по формуле (11.13);
и 
- расчетные значения средней и пульсационной составляющих ветровой нагрузки, определяемые в соответствии с указаниями 11.1.
Д.2.4 Критические скорости могут иметь достаточно большую повторяемость в течение расчетного срока эксплуатации сооружения и, в связи с этим, резонансное вихревое возбуждение может привести к накоплению усталостных повреждений.
Для предотвращения резонансного вихревого возбуждения могут быть использованы различные конструктивные мероприятия: установка вертикальных и спиралевидных ребер, перфорация ограждения и установка соответствующим образом настроенных гасителей колебаний.
, град.
5 
4·10
,