Резонансное вихревое возбуждение
11.3.1 Для зданий и сооружений, удовлетворяющих условию h/d > 10, необходимо проводить их поверочный расчет на резонансное вихревое возбуждение; здесь h - высота сооружения, d - его характерный поперечный размер в направлении, перпендикулярном средней скорости ветра.
11.3.2 Критические скорости ветра Vcr,i, при которых происходит резонансное вихревое возбуждение по i-й собственной форме колебаний, определяются по формуле
Vcr,i = fi d/St, м/с, (11.11)
где fi, Гц, - собственная частота колебаний по i-й изгибной собственной форме;
d, м, - поперечный размер сооружения;
St - число Струхаля поперечного сечения, определяемое экспериментально или по справочным данным; для круглых поперечных сечений St = 0,2; для сечений с острыми кромками (в т.ч. и прямоугольных) - St = 0,11.
11.3.3 Резонансное вихревое возбуждение не возникает в том случае, если
Vcr,I > Vmax(zэк), (11.12)
где Vmax(zэк) - максимальная скорость ветра на уровне zэк,определяемая по формуле
(11.13)
где w0, Па, и k(ze)определяются в соответствии с указаниями 11.1.4 и 11.1.6.
Для зданий и башенных сооружений с плавно изменяющейся формой поперечного сечения, а также труб и мачт без оттяжек zэк = 0,8h.
11.3.4 Ветровые нагрузки, возникающие при резонансном вихревом возбуждении, допускается определять в соответствии с указаниями Д.2 приложения Д.
Динамическая комфортность
При оценке комфортности пребывания людей в зданиях (динамическая комфортность) расчетные значения ветровой нагрузки wc принимаются равными
wc = 0,7wp, (11.14)
где wp - нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки (11.1.8).
При этом максимальное ускорение этажа здания не должно превышать величины
ac,max = 0,08 м/с2. (11.15)
Гололедные нагрузки
12.1 Гололедные нагрузки необходимо учитывать для воздушных линий электропередачи и связи, контактных сетей электрифицированного транспорта, антенно-мачтовых устройств, шпилей, вентилируемых фасадов зданий, для решетчатых ограждений балконов, стен и покрытий высотных зданий, расположенных на высоте 150 м и более, и подобных сооружений.
12.2 Нормативное значение линейной гололедной нагрузки для элементов кругового сечения диаметром до 70 мм включительно (проводов, тросов, оттяжек, мачт, вант и др.) i, Н/м, следует определять по формуле
i = pbkm1(d + bkm1)rg10-3. (12.1)
Нормативное значение поверхностной гололедной нагрузки i', Па, для вентилируемых фасадов зданий и других элементов следует определять по формуле
i' = bkm2rg. (12.2)
В (12.1) и (12.2):
b - толщина стенки гололеда, мм (превышаемая один раз в 5 лет), на элементах кругового сечения диаметром 10 мм, расположенных на высоте 10 м над поверхностью земли, принимаемая по таблице 12.1, а на высоте 200 м и более - по таблице 12.2. Для других периодов повторяемости или при наличии метеорологических данных для района строительства толщину стенки гололеда следует принимать по специальным техническим условиям, утвержденным в установленном порядке;
k - коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки гололеда по высоте и принимаемый по таблице 12.3;
d, мм, - диаметр провода, троса;
m1 - коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки гололеда в зависимости от диаметра элементов кругового сечения и определяемый по таблице 12.4;
m2 - коэффициент, учитывающий отношение площади поверхности элемента, подверженной обледенению, к полной площади поверхности элемента и принимаемый равным 0,6;
r - плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см3;
g, м/с2, - ускорение свободного падения.
Таблица 12.1
| Гололедные районы (принимаются по карте 4 приложения Ж) | I | II | III | IV | V |
| Толщина стенки гололеда b, мм | Не менее 3 | Не менее 20 |
Таблица 12.2
| Высота над поверхностью земли, м | Толщина стенки гололеда b, мм, для разных районов | |||
| 1 района гололедности азиатской части | V района гололедности и горных местностей | северной части европейской территории | остальных | |
| Принимается на основании специальных обследований | Принимается по карте 4, г приложения Ж | |||
| То же | То же, по карте 4. д | |||
| » | » по карте 4, е |
Таблица 12.3
| Высота над поверхностью земли, м | |||||||
| Коэффициент k | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 |
Таблица 12.4
| Диаметр провода, троса или каната, мм | ||||||
| Коэффициент m1 | 1,1 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
| Примечания (к таблицам 12.1- 12.4) 1 В V районе, горных и малоизученных районах, обозначенных на карте 4 приложения Ж, а также в сильнопересеченных местностях (на вершинах гор и холмов, на перевалах, на высоких насыпях, в закрытых горных долинах, котловинах, глубоких выемках и т.п.) толщину стенки гололеда необходимо определять на основании данных специальных обследований и наблюдений. 2 Промежуточные значения величин следует определять линейной интерполяцией. 3 Толщину стенки гололеда на подвешенных горизонтальных элементах кругового сечения (тросах, проводах, канатах) допускается принимать на высоте расположения их приведенного центра тяжести. |
Для определения гололедной нагрузки на горизонтальные элементы круговой цилиндрической формы диаметром до 70 мм толщину стенки гололеда, приведенную в таблице 12.2, следует снижать на 10 %.
12.3 Нормативное значение ветровой нагрузки на покрытые гололедом элементы следует принимать равным 25 % нагрузки w, определяемой согласно 11.1.
Примечания
1 В отдельных районах, где наблюдаются сочетания значительных скоростей ветра с большими размерами гололедно-изморозевых отложений, толщину стенки гололеда и его плотность, а также давление ветра следует принимать в соответствии с фактическими данными.
2 При определении ветровых нагрузок на элементы сооружений, расположенных на высоте более 100 м над поверхностью земли, диаметр обледенелых проводов и тросов, установленный с учетом толщины стенки гололеда, приведенной в таблице 12.2, необходимо умножать на коэффициент, равный 1,5.
12.4 Температуру воздуха при гололеде независимо от высоты сооружений следует принимать в горных районах с отметкой: более 2000 м - минус 15 °С, от 1000 до 2000 м - минус 10 °С; для остальной территории для сооружений высотой до 100 м - минус 5 °С, более 100 м - минус 10 °С.
Примечание - В районах, где при гололеде наблюдается температура ниже минус 15 °С, ее следует принимать по фактическим данным.
12.5 Коэффициент надежности по нагрузке gf для гололедной нагрузки следует принимать равным 1,3, за исключением случаев, оговоренных в других нормативных документах.