СН 2.01.05-2019. Строительные нормыреспублики беларусьсн 01. 052019Издание официальное

• Название: Строительные нормыреспублики беларусьсн 01. 052019Издание официальное
• Дата: 17.12.2022
• Размер: 2.42 Mb.
• Имя файла: СН 2.01.05-2019.pdf
• Тип: Документы; #848890
• страница: 4 из 15

Ветровая нагрузка, действующая на здания и инженерно-технические
сооружения
Конструкционный коэффициент: c
s
c
d
Раздел 6
Ветровая нагрузка F
w
, рассчитанная по аэродинамическим коэффициентам усилия
5.3(2)
Ветровая нагрузка F
w
, рассчитанная по аэродинамическим коэффициентам давления
5.3(3)
5.2
Ветровое давление на поверхности
(1) Ветровое давление w
е
, действующее на внешние поверхности конструкций здания, следует определять по формуле
(
)
e
p
e
pe
w
q z
c
=
⋅
,
(5.1) где q
p
(z
e
)— пиковое значение скоростного напора ветра;
z
e
— базовая высота для внешнего давления по разделу 7;
с
ре
— аэродинамический коэффициент внешнего давления по разделу 7.
Примечание — Значение q
p
(z
) определено в 4.5.
(2) Ветровое давление w
i
, действующее на внутренние поверхности конструкций здания, следует определять по формуле
( )
i
p
i
pi
w
q z
c
=
⋅
,
(5.2)
где q
p
(z
i
)— пиковое значение скоростного напора ветра;
z
i
— базовая высота для внутреннего давления по разделу 7;
с
рi
— аэродинамический коэффициент внутреннего давления по разделу 7.
Примечание — Значение q
p
(z
) определено в 4.5.

СН 2.01.05-2019
13
(3) Ветровое давление нетто на стену, кровлю или их элементы является результатом внешнего и внутреннего давления. Примеры показаны на рисунке 5.1.
Примечание — Давление на поверхность считается положительным.
Рисунок 5.1 — Давление на поверхности
5.3
Ветровые усилия
(1) Ветровые усилия для всей конструкции и конструктивных элементов следует определять:
— по расчетным усилиям с использованием коэффициентов усилий (см. (2)) или
— по расчетным усилиям через поверхностные давления (см. (3)).
(2) Ветровое усилие F
w
, действующее на конструкцию или конструктивный элемент, может быть определено непосредственно с использованием формулы
0
(
)
w
s
d
f
p
ref
F
c c
c
q z
A
=
⋅ ⋅
⋅
(5.3) или векторным сложением (суммированием) ветровых усилий, действующих на отдельные кон- структивные элементы, с использованием формулы
,
элементы
(
)
,
w j
s
d
f
p
e
ref
F
c c
c
q z
A
=
⋅
⋅
⋅
∑
(5.4) где c
s
c
d
— конструкционный коэффициент по разделу 6;
c
f
— аэродинамический коэффициент усилия для конструкции или конструктивного элемента
(
по разделу 7 или 8);
q
p
(z
e
)— пиковое значение скоростного напора ветра (по 4.5) на базовой высоте z
e
(по разделу 7 или 8);
A
ref
— базовая площадь конструкции или конструктивного элемента (по разделу 7 или 8).
Примечание — В разделе 7 значения коэффициента с
f
указаны для таких конструкций или конструктивных элементов, как решетчатые, призматические, цилиндрические конструкции, кровли (покрытия), рекламные щиты и флаги. В разделе 8 значения с
f
указаны для мостов. Значения с
f
включают в себя влияние трения.
(3) Ветровое усилие F
w
, действующее на конструкцию или конструктивный элемент, может быть определено векторным сложением сил F
w,e
, F
w,I
и F
fr
.
Силы F
w,e
и F
w,I
рассчитывают из наружных и внутренних давлений, используя формулы (5.5) и (5.6). Силы трения, действующие параллельно наружной поверхности конструкций, рассчитывают по формуле (5.7).
Усилие F
w,e
, действующее на внешнюю (наружную) поверхность здания, равно
,
поверхность
w e
s
d
e
ref
F
c c
w A
=
⋅
∑
(5.5)
Положительное внутреннее давление
Отрицательное внутреннее давление отр отр отр отр отр отр отр отр пол пол пол пол

СН 2.01.05-2019
14
Усилие F
w,i
, действующее на внутреннюю поверхность здания, равно
,
поверхность
w i
i
ref
F
w
A
=
⋅
∑
(5.6)
Сила трения F
fr
определяется по формуле
,
,
(
)
fr i
fr i
p
e i
ref
F
c
q z
A
=
⋅
⋅
,
(5.7) где c
s
c
d
— конструкционный коэффициент по разделу 6;
w
e
— внешнее (наружное) ветровое давление на отдельную поверхность на высоте z
e
, определяемое по формуле (5.1);
w
i
— внутреннее ветровое давление на отдельную поверхность на высоте z
i
, определяемое по формуле (5.2);
A
ref
— базовая площадь отдельной поверхности конструкции или конструктивного элемента;
c
fr
— коэффициент трения, получаемый согласно 7.5;
A
fr
— площадь наружной поверхности, параллельной направлению действия ветра, получаемая согласно 7.5.
Примечание 1 — Для элементов (например, стен, покрытий) ветровое усилие принимается равным разнице
(разности) между наружными и внутренними результирующими усилиями.
Примечание 2 — Силы трения F
fr
действуют в направлении ветровой составляющей, параллельной наруж- ной поверхности.
(4) Эффектами трения на поверхности конструкции или конструктивного элемента можно прене- бречь, если общая площадь всех параллельных направлению действия ветра поверхностей (и площади с незначительным угловым отклонением от параллельности) равна или менее четырех- кратной величины всех площадей, перпендикулярных направлению ветра (наветренная и подвет- ренная сторона).
(5) При сложении ветровых усилий, действующих на сооружение, допускается учитывать отсут- ствие корреляции давления ветра с наветренной и подветренной сторон.
Примечание — В разделе «Национальные требования и национально установленные параметры» может быть допущено, что отсутствие корреляции может быть применено в общем или ограничено для стен, как это применяется в 7.2.2(3). Рекомендуется рассматривать отсутствие корреляции только для стен (см.
7.2.2(3)).
6
Конструкционный коэффициент c
s
c
d
6.1
Общие положения
Конструкционный коэффициент c
s
c
d
учитывает возможность неодновременного возникновения пиковых значений скоростного напора ветра по всей поверхности (составляющая c
s
), а также влияние резонансных колебаний сооружения вследствие турбулентности ветра (составляющая c
d
).
Примечание — В соответствии с требованиями 6.3 конструкционный коэффициент можно подразделить на масштабный (размерный) коэффициент с
s
и динамический коэффициент с
d
.
Информация о том, допустимо ли разделение конструкционного коэффициента, может быть дана в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры».
6.2
Определение c
s
c
d
(1) Значение коэффициента c
s
c
d
допускается определять следующим образом: а) для здания высотой h < 15 м допускается принимать c
s
c
d
= 1; b) для фасадов и элементов покрытия, имеющих собственную частоту колебаний более 5 Гц, до- пускается принимать c
s
c
d
= 1; с) для каркасных зданий, которые имеют несущие стены и высота которых менее 100 м и не пре- вышает четырехкратного размера здания по нормали к направлению действия ветра, допускается принимать c
s
c
d
= 1; d) для дымовых труб с круглым поперечным сечением и высотой h < 60 м или h < 6,5 ⋅ d (где d — диаметр), допускается принимать c
s
c
d
= 1; е) в случаях а–d значения c
s
c
d
допускается определять в соответствии с 6.3.1;

СН 2.01.05-2019
15 f) для инженерных сооружений (за исключением мостов, рассматриваемых в разделе 8) дымовых труб и сооружений, на которые не распространяется с) и d), коэффициент c
s
c
d
определяют по 6.3.
Примечание 1 — Собственные частоты колебаний фасадов и элементов покрытий могут быть рассчитаны по приложению F (остекленные поверхности с пролетом менее 3 м имеют обычно собственную частоту, превышающую 5 Гц).
Примечание 2 — На рисунках в приложении D представлены ориентировочные значения с
s
с
d
для различных типов конструкций. На рисунках даны огибающие безопасных значений, рассчитанных с применением мо- делей с учетом требований 6.3.1.
6.3
Подробный метод
6.3.1 Конструкционный коэффициент c
s
c
d
(1) Подробная процедура для конструкционного коэффициента c
s
c
d
дается в выражении (6.1).
Условием применения является соблюдение условий 6.3.1(2).
2 2
1 2
(
)
1 7 (
)
p v
s
s
d
v
s
k l z
B
R
c c
l z
+
⋅
+
=
+
,
(6.1) где z
s
— базовая высота для определения конструкционного коэффициента, см. рисунок 6.1. Для сооружений, к которым рисунок 6.1 не применим, применяют z
s
= h
, где h — высота сооружения;
k
p
— пиковый коэффициент как отношение максимального значения пульсационной составляю- щей реакции сооружения к его стандартному отклонению;
l
v
— интенсивность турбулентности по 4.4;
В
2
— фоновая составляющая реакции, учитывающая отсутствие полной корреляции давления на поверхность конструкции;
R
2
— резонансная составляющая реакции, учитывающая резонансные колебания с учетом фор- мы колебаний вследствие турбулентности.
Примечание 1 — Масштабный (размерный) коэффициент с
s
учитывает снижение эффекта от ветрового воздействия в результате неодновременного появления пиковых значений скоростного напора ветра на по- верхности и может рассчитываться следующим образом:
2 1 7 (
)
1 7 (
)
v
e
s
v
e
l z
B
c
l z
+
⋅
=
+
(6.2)
Примечание 2 — Динамический коэффициент с
d
учитывает влияние резонансных колебаний сооружения вследствие турбулентности ветра и может рассчитываться следующим образом:
2 2
2 1 2
(
)
1 7 (
)
p v
e
d
v
e
k l z
B
R
c
l z
B
+
⋅
+
=
+
⋅
(6.3)
Примечание 3 — Метод определения k
p
, B и R может быть указан в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры». Рекомендуемый метод указан в приложении В. Альтернативный метод приведен в приложении С. В сравнении с приложением В, при определении с
s
с
d
с использованием приложения С получают значения, превышающие первоначальные не более чем на 5 %.
(2)Р Подробная процедура по выражению (6.1) применяется при выполнении следующих условий:
— конструкция здания соответствует одной из форм, показанных на рисунке 6.1;
— основная форма изгибных колебаний в направлении действия ветра является определяющей и приводит к перемещениям только в одном направлении при отсутствии изменения знака.
Примечание — Второй и последующими формами изгибных колебаний в направлении действия ветра мож- но пренебречь.

СН 2.01.05-2019
16 а) вертикальные сооружения, такие как здания и т. п. b) горизонтальные конструкции типа балок и т. п. с) отдельно стоящие сооружения типа рекламных щитов и т. п. min
0,6
e
z
h
z
=
⋅ ≥
1
min
2
e
z
h
h
z
=
+
≥
1
min
2
e
z
h
h
z
=
+
≥
Примечание — Ограничения применения см. также в 1.1(2).
Рисунок 6.1 — Общие формы конструкций, на которые распространяется расчетная процедура.
Также показаны применяемые конструктивные размеры и базовая высота
6.3.2 Оценка эксплуатационной пригодности
(1) Для оценки эксплуатационной пригодности следует использовать максимальное перемеще- ние по направлению ветра и стандартное отклонение характеристического ускорения, рассчитанные на высоте z сооружения. Для определения максимального перемещения в направлении действия ветра следует использовать эквивалентное статическое ветровое усилие, определяемое по 5.3.
Примечание — Метод определения перемещения и стандартного отклонения ускорения в направлении дей- ствия ветра может указываться в разделе «Национальные требования и национально установленные пара- метры». Рекомендуемый метод приведен в приложении В. Альтернативный метод приведен в приложении С.
6.3.3 Бафтинг в спутной струе
(1) Для гибких сооружений (h/d > 4) и дымовых труб (h/d > 6,5) с рядовой или групповой застрой- кой следует учитывать влияние повышенной турбулентности вследствие инерционной турбулентно- сти близлежащих сооружений (бафтинг в спутной струе).
(2)
Влияние бафтинга в спутной струе можно не учитывать, если выполнено одно из следующих условий:
— расстояние между двумя зданиями или дымовыми трубами больше 25-кратного значения раз- мера, определенного в сечении, нормальном к направлению действия ветра, здания или дымовой трубы, расположенных с наветренной стороны;
— собственная частота изгибных колебаний зданий, расположенных с подветренной стороны, превышает 1 Гц.
Примечание — Для случаев за пределами распространения действия 6.3.3(2) рекомендуются специальные исследования.
7
Аэродинамические коэффициенты давления и усилий
7.1
Общие положения
(1) Данный раздел следует применять для определения соответствующих аэродинамических ко- эффициентов конструкций. В зависимости от формы сооружения аэродинамические коэффициенты подразделяются на:
— коэффициенты внутреннего и наружного давления, см. 7.1.1(1);
— коэффициенты давления нетто, см. 7.1.1(2);
— коэффициенты трения, см. 7.1.1(3);
— коэффициенты усилия, см. 7.1.1(4).
7.1.1 Определение аэродинамических коэффициентов
(1) Коэффициенты давления следует устанавливать для:
— конструкций зданий — в виде коэффициентов внутреннего и наружного давления, используя указания 7.2;
— круговых цилиндров — в виде коэффициентов внутреннего давления, определенных в соот- ветствии с 7.2.9, и коэффициентов наружного давления в соответствии с 7.9.1.
Примечание 1 — Коэффициенты наружного давления учитывают ветровое воздействие на наружные поверх- ности здания, а коэффициенты внутреннего давления — ветровое воздействие на внутренние поверхности. ветер ветер ветер

СН 2.01.05-2019
17
Примечание 2 — Коэффициенты наружного давления подразделяют на общие и локальные коэффициенты давления. Локальные коэффициенты учитывают воздействие ветра на поверхности, площадь которых не пре- вышает 1 м
2
и могут применяться для проектирования малых элементов конструкций и их анкерных крепле- ний. Общие коэффициенты давления учитывают воздействие ветра на поверхности площадью 10 м
2 и более.
(2) Коэффициенты давления нетто следует определять для:
— отдельно стоящих навесов в соответствии с 7.3;
— отдельно (свободно) стоящих стен, парапетов и ограждений в соответствии с 7.4.
Примечание — Коэффициенты давления нетто дают результирующий эффект от воздействия ветра на кон- струкцию, конструктивный элемент или компонента на единицу площади.
(3)
Коэффициенты трения следует назначать для стен и поверхностей, определенных в 5.3(3) и (4), учитывая требования 7.5.
(4) Коэффициенты трения следует назначать для:
— рекламных щитов в соответствии с 7.4.3;
— элементов конструкций с прямоугольным поперечным сечением в соответствии с 7.6;
— элементов конструкции с острыми кромками в поперечном сечении в соответствии с 7.7;
— элементов конструкции с поперечным сечением в виде правильного многоугольника в соот- ветствии с 7.8;
— круговых цилиндров в соответствии с 7.9.2 и 7.9.3;
— куполов в соответствии с 7.10;
— решетчатых конструкций и лесов в соответствии с 7.11;
— флагов в соответствии с 7.12.
Понижающий коэффициент, зависящий от эффективной гибкости конструкции, может быть при- менен в соответствии с 7.13.
Примечание — Коэффициенты усилия описывают результирующую силу ветра, действующую на конструк- ции или конструктивные элементы, включая силу трения, если ее специально не исключают.