СН 2.01.05-2019. Строительные нормыреспублики беларусьсн 01. 052019Издание официальное
 Скачать 2.42 Mb.
|
|
7.13 Эффективная гибкость λ и коэффициент, учитывающий концевые эффекты ψ λ (1) В уместных случаях следует определять коэффициент, учитывающий концевые эффекты в зависимости от эффективной гибкости λ. Примечание — Коэффициенты усилия c f,0 в 7.12 основываются на исследованиях конструкций без обтека- ния свободных концов, удаленных от земли (основания). Коэффициент, учитывающий пониженное сопро- тивление конструкции вследствие обтекания ветра вокруг конца (концевой эффект). Рисунок 7.36 и табли- ца 7.16 основываются на измерениях при слабых турбулентных течениях. Значения, учитывающие влияние турбулентности, могут указываться в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры». (2) Эффективная гибкость λ зависит от размеров конструктивного элемента и его положения. Примечание — В разделе «Национальные требования и национально установленные параметры» могут быть установлены значения эффективной гибкости λ и ψ λ . Рекомендуемые значения λ указаны в таблице 7.16. Ориентировочные значения ψ λ для различных коэффициентов проемности ϕ приведены на рисунке 7.36. СН 2.01.05-2019 55 Таблица 7.16 — Значения эффективной гибкости λ для цилиндров, многоугольных и прямоугольных поперечных сечений, конструктивных элементов с острыми кромками и решетчатых конструкций Номер Положение конструкции при направлении набегающего потока по нормали к плоскости чертежа Эффективная гибкость λ 1 Для многоугольных, прямоугольных поперечных сечений и поперечных сечений с острыми кромками, а также для решетчатых конструкций: при l ≥ 50 м, λ = 1,4l/b или λ = 70 определяющим является меньшее значение при l < 15 м, λ = 2l/b или λ = 70 определяющим является меньшее значение Для круговых цилиндров: при l ≥ 50 м, λ = 0,7l/b или λ = 70 определяющим является меньшее значение при l < 15 м, λ = l/b или λ = 70 определяющим является меньшее значение Промежуточные значения принимают- ся линейной интерполяцией. 2 3 4 при l ≥ 50 м, λ = 0,7l/b или λ = 70 опре- деляющим является большее значение при l < 15 м, λ = l/b или λ = 70 опреде- ляющим является большее значение Промежуточные значения принимают- ся линейной интерполяцией Рисунок 7.36 — Коэффициент ψ λ в зависимости от эффективной гибкости λ и для разных коэффициентов проемности ϕ СН 2.01.05-2019 56 (3) Коэффициент проемности ϕ следует определять следующим образом (см. рисунок 7.37): с А A ϕ = , (7.28) где А — сумма проецируемых площадей отдельных конструктивных элементов; А с — площадь ограждения, А с = lb. Рисунок 7.37 — Определение коэффициентов проемности ϕ 8 Ветровые воздействия на мосты 8.1 Общие положения (1) Данный раздел распространяется только на однопролетные и многопролетные мосты с по- стоянной высотой сооружения и одинарной пролетной конструкцией с поперечными сечениями по рисунку 8.1. Примечание 1 — Ветровые воздействиядля других типов мостов (арочных, вантовых, крытых, подвижных мостов и мостов с несколькими или несколько изогнутыми пролетными конструкциями) могут указываться в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры». Примечание 2 — Угол уклона направления действия набегающего потока по отношению к пролетной кон- струкции и в горизонтальной плоскости может указываться в разделе «Национальные требования и нацио- нально установленные параметры». (2) Ветровые нагрузки на пролетные конструкции рассматриваются в 8.2 и 8.3, нагрузки на опоры моста — в 8.4. Ветровые нагрузки на различные элементы моста следует учитывать как действующие одновременно, в случаях неблагоприятного влияния. (3) Воздействия ветра на конструкции мостов вызывают силы в направлениях х, y и z в соответ- ствии с рисунком 8.2. В этом случае: направление х — в направлении, параллельном направлению транспортных путей, по нор- мали к пролету; направление y — в направлении, продольном оси пролета; направление z — по нормали к направлению транспортных путей. СН 2.01.05-2019 57 offen oder geschlossen Открытые или замкнутые Fachwerk oder Vollwand Фермы или пластины Рисунок 8.1 — Примеры поперечных сечений стандартных пролетных конструкций моста СН 2.01.05-2019 58 Силы в направлениях х и y вызываются воздействиями ветра в различных направлениях и обыч- но не возникают одновременно. Силы в направлении z могут возникать в различных направлениях, их следует учитывать как одновременно действующие с силами других направлений, в случае неблаго- приятности их действия. Примечание — Система обозначений, применяемая для мостов, отличается от установленной в 1.7. Для конструкций мостов применяют следующие обозначения (рисунок 8.2): L — длина в направлении y; b — ширина в направлении х; d — высота в направлении z. Наименования геометрических параметров L, b и d, указанных на рисунке 8.2, при необходимости, уточня- ются в различных разделах в соответствии с их применением. При ссылках на разделы 5–7 наименования для b и d необходимо соответственно корректировать. Размеры L, b и d, представленные на рисунке 8.2, более точно определены в последующих разде- лах. При ссылках на разделы 5–7 обозначения b и d необходимо соответственно корректировать. (4) При необходимости одновременного учета воздействия ветра и дорожного движения (см. EN 1990, приложение А, А.2.2.1 и А.2.2.2) сопутствующее воздействие ψ с F wk от ветра и транс- портных средств на мост ограничивают значением F′ w , заменяя основное значения базовой скорости v b,0 значением v ′ b,0 Примечание — Значение v ′ b,0 может устанавливаться в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры». Рекомендуемое значение равно 23 м/с. Wind Ветер Рисунок 8.2 — Направления воздействий ветра на пролетные конструкции моста (5) При необходимости одновременного учета воздействия ветра и железнодорожного движения (см. EN 1990, приложение А, А.2.2.1 и А.2.2.2) сопутствующее воздействие ψ с F wk от ветра и поездов на мост ограничивают значением F′′ w , заменяя основное значение исходной скорости v b,0 значением v′′ b,0 Примечание — Значение v′′ b,0 может устанавливаться в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры». Рекомендуемое значение равно 25 м/с. 8.2 Выбор методов расчета системы (1) Необходимо проверить необходимость расчета динамических реакций системы для конструк- ции моста или достаточность применения квазистатических проектных нагрузок. Примечание 1 — Критерии и методы расчета могут указываться в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры». Примечание 2 — Если динамический расчет не требуется, можно применять значение c s c d = 1,0. Примечание 3 — Для обычных дорожных и железнодорожных пролетных конструкций моста с шириной про- лета менее 40 м учет динамических реакций системы, как правило, не требуется. Под обычными пролетны- ми конструкциями могут пониматься конструкции из стали, бетона, алюминия или дерева, а также комбини- рованные конструкции, поперечное сечение которых соответствует формам на рисунке 8.1. 8.3 Коэффициенты усилия (1) Коэффициенты усилия для парапетов и ограждений мостов необходимо учитывать, если они относятся к порядку величин, которыми нельзя пренебречь. СН 2.01.05-2019 59 Примечание — Коэффициенты усилия для парапетов и щитов мостов могут указываться в разделе «Нацио- нальные требования и национально установленные параметры». Рекомендуется применять 7.4. 8.3.1 Коэффициенты усилия в направлении х (общий метод) (1) Коэффициенты усилия воздействий ветра на пролетные конструкции моста в направлении х равны c f,x = c fx,0 , (8.1) где c fx,0 — аэродинамический коэффициент для конструкций без обтекания свободных концов (см. 7.13). Примечание 1 — Пролетные конструкции мостов, как правило, не содержат свободно обтекаемых элемен- тов, так как при обтекании отклонение вызывается только двумя сторонами (верхней стороной и нижней стороной пролетной конструкции). Примечание 2 — Для обычных мостов допускается применять c fx,0 = 1,3. Альтернативно допускается приме- нять значение c fx,0 по рисунку 8.3 , где приведены некоторые типичные случаи определения А ref,x (согласно 8.3.1(4)) и d tot Примечание 3 — Если угол уклона набегающего потока превышает 10°, то могут потребоваться специаль- ные исследования для аэродинамического коэффициента. Такой угол уклона может сводиться к уклону мест- ности с наветренной стороны моста. Примечание 4 — Если в одной плоскости находятся две практически идентичные пролетные конструкции и они разделены только в поперечном направлении зазором, не превышающим или незначительно превы- шающим 1 м, то силу ветра с наветренной стороны допускается рассчитывать как для составной конструк- ции. В других случаях целесообразны специальные исследования, касающиеся взаимодействий между кон- струкциями моста. Тип моста Рисунок 8.3 — Коэффициенты усилия c fx,0 для мостов СН 2.01.05-2019 60 (2) Если поверхность воздействия ветра по рисунку 8.4 имеет уклон к вертикали, то коэффициент усилия c fx,0 уменьшают относительно вертикали на 0,5 % на каждый градус угла наклона α, но не бо- лее чем на 30 %. Примечание — Это снижение не применимо к величине F w , как определено в 8.3.3, за исключением случаев, когда в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры» установлены спе- циальные правила. Рисунок 8.4 — Мосты с наклонной поверхностью в направлении действия ветра (3) Если мостовое полотно имеет уклон в поперечном направлении, то c fx,0 увеличивают на 3 % на каждый градус уклона, но не более чем на 25 %. (4) Базовые площади А ref,x для сочетаний нагрузок без транспортной составляющей определяют с учетом соответствующего значения d tot согласно рисунку 8.5 и таблице 8.1: а) для пролетной конструкции в виде плоской балочной системы — сумму: 1) видимой площади лицевой стороны главной балки; 2) видимой площади выступающих над ней элементов других главных балок; 3) видимой площади элементов карнизов, пешеходных дорожек или балластных путей, вы- ступающей над лицевой стороной главной балки; 4) видимой площади сплошных ограждений или шумозащитных стен, которые выступают над зо- ной 3), или, при отсутствии таких элементов, 0,3 м для каждого открытого парапета или ограждения; b) для пролетной конструкции в виде решетчатой фермы — сумму: 1) видимой площади элементов карнизов, пешеходных дорожек или балластных путей; 2) сплошных элементов решетчатой конструкции, расположенных по нормали к направле- нию обтекания и выступающих над или под зоной 1); 3) видимой площади сплошных ограждений или шумозащитных стен, которые выступают над зоной 1), или, при отсутствии таких элементов, 0,3 м для каждого открытого парапета или ограждения. Однако суммарная базовая площадь не должна превышать площадь рассматриваемой плоской балочной системы с такой же высотой и со всеми перечисленными выше зонами; с) для пролетной конструкции в виде нескольких плоских балочных систем для этапа производства строительных работ до монтажа дорожного покрытия применяют видимую поверхность двух главных балок. offenes Gelander Открытый парапет mm мм Schutzeinrichtung (offen) Открытое защитное ограждение Massive Brustung, Larmschutzwand oder Schutz- wand Сплошной парапет, шумозащитная стена или защитное ограждение Рисунок 8.5 — Применяемые высоты поперечного сечения для А ref,x СН 2.01.05-2019 61 Таблица 8.1 — Значения высоты d tot , используемые для определения А ref,x Защитная система проезжей части С одной стороны С обеих сторон Открытый парапет или открытое защитное ограждение d + 0,3 м d + 0,6 м Закрытый парапет или закрытое защитное ограждение d + d 1 d + 2d 1 Открытый парапет и открытое защитное ограждение d + 0,6 м d + 1,2 м (5) Базовую площадь А ref,x , при учете сочетания нагрузок дорожного движения, рассчитывают как базовую площадь в (4), применяя вместо площадей, указанных в а) 3) и 4) и b) 3), следующие площа- ди, если они превышают первоначальные: а) для автодорожных мостов дорожное полотно высотой 2 м над проезжей частью при самой неблагоприятной длине независимо от положения воспринимаемой вертикальной транс- портной нагрузки; b) для железнодорожных мостов дорожное полотно высотой 4 м над рельсами по всей длине моста. (6) За базовую высоту z e принимают расстояние от самой низкой точки местности под мостом до середины пролетной конструкции моста. Другие элементы моста (например, парапеты) не учитывают. (7) Воздействия ветрового давления вследствие движения транспортных средств не входят в область применения настоящих строительных норм. Воздействия ветрового давления вследствие движения поездов — см. EN 1991-2. 8.3.2 Усилия в направлении х — упрощенный метод (1) В случаях, когда динамический расчет реакции конструкции моста не требуется, силу ветра в направлении х рассчитывают по следующей формуле 2 , 1 2 w b ref x F v CA = ⋅ ρ , (8.2) где v b — базовое значение скорости ветра (см. 4.2 (2)); С — коэффициент ветровой нагрузки, С = с е с f,x ( с е — коэффициент экспозиции по 4.5, а с f,x — по 8.3.1(1)); A ref,x — базовая площадь по 8.3.1; ρ — плотность воздуха (см. 4.5). Примечание — Значения С могут устанавливаться в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры». Рекомендуемые значения указаны в таблице 8.2. Таблица 8.2 — Коэффициенты усилия С для мостов b/d tot z e ≤ 20 м z e = 50 м ≤0,5 5,7 7,1 ≥4,0 3,1 3,8 Примечание — Значения, приведенные в данной таблице, основаны на следующих допущениях: — тип местности II в соответствии с таблицей 4.1; — коэффициент усилия с f,x в соответствии с 8.3.1(1); — с о = 1,0; — k i = 1,0. Промежуточные значения b/d tot и z e допускается определять линейной интерполяцией. 8.3.3 Ветровые усилия на пролетные конструкции моста в направлении z (1) Коэффициенты усилий с f,x ветра в направлении z устанавливают как направленные вверх, так и вниз (коэффициент подъемной силы). Значение с f,z нельзя применять для расчета вертикальных колебаний пролетных конструкций. Примечание 1 — Значение с f,z может указываться в разделе «Национальные требования и национально установленные параметры». Если не проводятся исследования с использованием аэродинамической трубы, то рекомендуется применять значение с f,z = ± 0,9. Это значение учитывает возможный поперечный уклон СН 2.01.05-2019 62 пролетной конструкции, возможный уклон местности и влияние угла уклона набегающего потока на основа- нии турбулентностии. Альтернативно с f,z можно применять по рисунку 8.6. При этом необходимо учитывать следующее: — высота d tot должна ограничиваться высотой пролетной конструкции, при этом дорожное движение и оснастку моста можно не учитывать; — для плоской горизонтальной местности в качестве угла уклона набегающего потока относительно горизон- тали применяют угол α ± 5° как следствие турбулентности набегающего потока. Данное условие распростра- няется также на холмистую местность, если высота пролетной конструкции не менее 30 м над уровнем земли. Примечание 2 — Вертикальная сила имеет значение только в случае, когда она относится к величине такого же порядка, что и нагрузка от собственного веса. (2) Базовая площадь А ref,z соответствует площади вертикальной проекции (см. рисунок 8.2): А ref,z = bL. (8.3) (3) Влияние гибкости не учитывают. Uberhohung Превышение Winkel der Anstromung mit Horizontalen Угол уклона набегающего потока относительно горизонталей Рисунок 8.6 — Коэффициенты усилия для мостов с поперечным уклоном и угловым направлением набегающего потока (4) Базовая высота такая же, как при определении c f,x (см. 8.3.1(6)). (5) В качестве эксцентриситета силы в направлении х применяют е = b/4. |