Меню

Ветровой район нормативное значение ветрового давления

Ветровой район нормативное значение ветрового давления

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

Методика определения ветровых нагрузок на ограждающие конструкции

Buildings and constructions. Method for determining wind loads on the building envelope

Дата введения 2016-05-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего образования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» (Научно-исследовательским институтом механики Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (НИИ механики МГУ))

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации» . Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт уточняет и дополняет требования СП 20.13330.2011 по назначению внешних ветровых нагрузок, учитываемых при расчетах зданий и сооружений по предельным состояниям первой и второй групп, в соответствии с положениями ГОСТ 27751 и распространяется на ограждающие конструкции высотных зданий и сооружений.

Дополнительными являются следующие положения:

1.1 Введено понятие «нормативный (эталонный) ветер», как схематизированная модель приземного пограничного слоя (ППС), и дана его математическая формулировка для использования при постановке задач аэрофизического и компьютерного моделирования ветровых нагрузок.

1.2 Выделен естественный характерный масштаб нормативного ветра, на этом основании конкретизировано понятие «высокое здание» и определен параметр аэродинамического подобия — «коэффициент высоты».

1.3 Определен универсальный критерий нормативного ветрового воздействия — «базовый (основной) аэродинамический коэффициент» внешних ветровых нагрузок и указана его связь с соответствующими частными определениями аэродинамических коэффициентов по СП 20.13330.2011.

1.4 Установлена методика (правила) определения базового аэродинамического коэффициента на основе экспериментального (аэрофизического) и компьютерного (численного) моделирования.

Примечание — В настоящем стандарте регламентированы способы определения только стационарной составляющей ветровой нагрузки. Вопросы определения пульсационных составляющих ветровой нагрузки необходимо решать через установление отдельного стандарта на характеристики турбулентности и нестационарных порывов для нормативного ветра. Приближенные методики оценки пульсационной составляющей ветровой нагрузки приведены в СП 20.13330.2011.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты и документы:

ГОСТ 27751 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 4401 Атмосфера стандартная. Параметры

СП 20.13330.2011 СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

Читайте также:  Какое давление выдерживает радиатор печки ваз

Сведения о действии ссылочного свода правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

3 Термины, определения, обозначения и единицы измерения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 приземный пограничный слой, ППС: Прилегающий к поверхности земли слой атмосферного воздуха толщиной до 500 м.

3.1.2 типы (шероховатости) местности: Принятая в строительной отрасли Российской Федерации классификация (А, В, С) характерных уровней шероховатости земной поверхности, влияющей на распределение по высоте скорости ветра в ППС, определяют по классификатору, приведенному в СП 20.13330.2011.

3.1.3 ветровые районы: Территории (la, I, II, III, IV, V, VI, VII) Российской Федерации, отличающиеся по величине нормативного значения ветрового давления, определяют по карте 3 приложения Ж, приведенного в СП 20.13330.2011.

3.1.4 нормативное значение ветрового давления: Характерный скоростной напор нормативного ветра для каждого ветрового района, определяют по классификатору, приведенному в СП 20.13330.2011.

3.1.5 нормативный (эталонный) ветер: Схематизированная модель ППС, задаваемая для определения нормативной ветровой нагрузки на проектируемые сооружения.

Примечание — Представляет собой однонаправленное горизонтальное перемещение воздуха с заданным изменением среднего скоростного напора по высоте ППС (изменение атмосферного давления, плотности и вязкости воздуха по высоте в ППС не учитывается).

3.1.6 линейный масштаб нормативного ветра: Высота над уровнем земли, на которой скоростной напор нормативного ветра для данного типа местности равен нормативному значению ветрового давления для данного ветрового района.

3.1.7 высокое здание: Сооружение, высота которого превышает линейный масштаб нормативного ветра.

Примечание — Относительное понятие, зависящее от типа шероховатости местности и азимута настилающего ветра.

3.1.8 коэффициент высоты: Отношение геометрической высоты проектируемого здания к линейному масштабу нормативного ветра.

3.1.9 нормативная ветровая нагрузка: Результирующее распределение избыточного давления на ограждающих конструкциях проектируемого сооружения в условиях обтекания нормативным ветром с учетом интерференции от аэродинамически значимых соседних объектов.

3.1.10 аэродинамическая интерференция: Эффект взаимного влияния соседних сооружений и их элементов на обтекание и распределение ветровых нагрузок на ограждающих конструкциях объекта.

3.1.11 аэродинамически значимый объект: Здание, сооружение или иной объект, высота которого превышает уровень высоты шероховатости для данного типа местности.

3.1.12 нормативное значение средней ветровой нагрузки: Стационарная составляющая нормативной ветровой нагрузки.

3.1.13 аэродинамический коэффициент: Безразмерная величина, устанавливающая пропорциональность между скоростным напором настилающего ветра и результирующим избыточным давлением на ограждающих конструкциях сооружения.

3.1.14 настилающий ветер: Перемещение воздушных масс в ППС, не возмущенном рассматриваемым сооружением.

3.1.15 экспериментальное (аэрофизическое) моделирование: Реализация в аэродинамической трубе обтекания макета проектируемого сооружения и объектов окружающей застройки неравномерным воздушным потоком, имитирующим нормативный ветер.

3.1.16 -фактор: Отношение скоростных напоров неравномерного потока воздуха на уровне высоты макета здания и на уровне половины этой высоты при аэрофизическом моделировании.

Примечание — Используется для контроля соответствия фактической неравномерности потока в аэродинамической трубе нормативному ветру.

Читайте также:  Последствия повышенного глазного давления

3.1.17 автомодельность по числу Рейнольдса: Для безразмерных аэродинамических коэффициентов свойство независимости от критерия «число Рейнольдса», начиная с некоторого достаточно большого значения этого критерия.

3.1.18 CFD (от англ, computational fluid dynamics): Семейство компьютерных вычислительных технологий решения систем уравнений механики сплошной среды, описывающих процесс обтекания тел (в данном случае — низкоскоростным воздушным потоком).

3.1.19 компьютерное (численное) моделирование: Численное воспроизведение методами CFD-технологий обтекания проектируемого сооружения и аэродинамически значимых элементов окружающей застройки нормативным ветром.

3.1.20 виртуальная аэродинамическая труба: Реализация в рамках CFD-технологий условий аэрофизического эксперимента в аэродинамической трубе с учетом масштаба моделирования объекта и нормативного ветра.

3.2 Обозначения и единицы измерения

Обозначения и единицы измерения количественных параметров и функций, применяемых при определении основного коэффициента внешних ветровых нагрузок, использованные в настоящем стандарте, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Источник

Снеговые и ветровые районы России

При строительстве зданий и сооружений необходимо учитывать факторы воздействия окружающей среды на строительный объект, так как они оказывают существенное влияние на прочность и долговечность конструкций при эксплуатации.

Точную нагрузку от веса снегового покрова можно установить по картам СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», вложенным в этот Свод Правил.

Снеговая нагрузка

Величину снеговой нагрузки на покрытие ангаров из металлической конструкции можно вычислить по формуле: s = so?, где so – определенное значение веса снегового покрова на один квадратный метр горизонтальной поверхности земли, ? – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие ангаров.

При проектировании неутепленных ангаров или промышленных сооружений с повышенными тепловыделениями при уклонах кровли свыше 3% и обеспечении надлежащего отвода талой воды, коэффициенты ? следует снижать на 20%.

Карта снеговых районов

Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка на ангары — это совокупность нормального давления We , оказывающего влияние на наружную поверхность ангара, сил трения Wf, направленных по касательной к внешней поверхности и отнесенных к площади ее горизонтальной или вертикальной проекции и нормального давления Wi , направленного к внутренним поверхностям ангара с проницаемыми ограждениями или открытыми проемами.

Или же как обычное давление Wx, Wy , обусловленное общим сопротивлением ангара в направлении осей x и y и условно приложенное к проекции сооружения на плоскость, перпендикулярную соответствующей оси.

Карта ветровых районов

Расчетное значение усредненной составляющей ветровой нагрузки на сооружения w на высоте z над поверхностью земли нужно вычислять по формуле: w = wgk(z)c, где wg — расчетное значение ветрового давления, k(z) — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z, с — аэродинамический коэффициент.

Источник

Ветровые нагрузки и ветровые районы по городам России

Снеговые и ветровые нагрузки просто необходимо учитываться при строительстве ангаров и других промышленных и сельскохозяйственных сооружений, дабы избежать непредвиденных обстоятельств с обрушением здания и потерей урожая или порчи товаров, хранимых на складах. В отличие от снеговой нагрузки, расчет ветровой нагрузки намного сложнее и требует от исполнителя специальных знаний.

Мы работаем по всей России. Оставьте заявку на расчет стоимости ангара на нашем сайте, сравните сметы разных компаний и выберите лучшее предложение.

НАЙТИ ПОДРЯДЧИКА

—>

Расчет стоимости строительства ангара
НАЙТИ ЗАКАЗЧИКА

Для расчета ветровой нагрузки необходимо учитывать несколько параметров воздействия ветра на конструкцию:

  • основной тип ветровой нагрузки;
  • пиковые значения ветровой нагрузки, действующие на конструктивные элементы ограждения и элементы их крепления;
  • резонансное вихревое возбуждение;
  • аэродинамические неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и флаттера.

Но последние два пункта (резонансное вихревое возбуждение и аэродинамические неустойчивые колебания) можно не рассчитывать для одноэтажных зданий и сооружений, у которых высота в 10 и более раз больше характерного поперечного размера, а значит для расчета ветровой нагрузки на ангары, они не актуальны.

Чтобы не утруждать себя сложными расчётами, большинство подрядчиков опираются на таблицу ветровых районов для определения ветровой нагрузки на возводимые сооружения. Что вполне приемлемо при строительстве небольших объектов. А при строительстве огромных зданий и ангаров, требующих прохождения экспертизы пользуются услугами проектных бюро, где все расчеты будут произведены специалистами и закреплены в проектной документации.

Значительно упрощают работу и специализированные программы для проектирования зданий и сооружений, которые в автоматическом режиме просчитывают воздействие ветровой и снеговой нагрузки на отдельные узлы и конструкции здания.

Ветровые районы по городам России

Под ветровой нагрузкой подразумевается длительное воздействие ветра на конструкции здания, в том числе ангара. Силу потоков ветра, в том числе его пиковых значений при порывистом ветре, оказываемых на стены и крышу здания, необходимо учитывать при проектировании.

ГОСТ Р 56728—2015 предусматривает 8 ветровых районов на территории России по которым рассчитано нормативное значение ветрового давления. Чтобы определить ветровую нагрузку в вашем регионе воспользуйтесь таблицей ветровых нагрузок. В форме ниже найдите свой город и определите ветровой район, а по таблице нормативное значение ветрового давления места строительства. При этом необходимо учитывать тип местности для определения шероховатости земной поверхности с наветренной стороны строительной площадки.

Определить ветровой район своего города и рассчитать ветровую нагрузку вы можете воспользовавшись формой ниже. Выберите свой город и нажмите на кнопку «Рассчитать«.

Если вы не нашли своего города в списке, то ориентируйтесь на ветровую нагрузку ближайшего крупного города.

Таблица 1 — Нормативное значение ветрового давления в зависимости от ветрового района России

Ветровые районы России Ia I II III IV V VI VII
w0, кг/м2 17 23 30 38 48 60 73 85

Методика определения ветровых нагрузок на ограждающие конструкции (ГОСТ Р 56728-2015)

Расчет ветровой нагрузки при строительстве ангаров и других зданий осуществляется по методике Федерального Агенства по техническому регулированию и метрологии в соответствии ГОСТ Р 56728-2015.

Формула расчета основной средней ветровой нагрузки учитывает нормативное значение основной средней ветровой нагрузки, нормативное значение ветрового давления, коэффициент влияния высоты на давление ветра и аэродинамический коэффициент.

Нормативное значение ветрового давления определяется проще всего, для этого необходимо воспользоваться таблицей 1 (выше по тексту). Из таблицы берется значение соответствующее нашему ветровому району.

Коэффициент, учитывающий влияния высоты зависит от типа местности:

А – открытые местности (степи, лесостепи, побережье морей, озер, пустыни, тундра, сельские местности с высотой построек до 10 м);
В – городские территории, лесные массивы и другие территории с высотой построек более 10м;
С – городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25м.

Сам коэффициент определяется по таблице:

Аэродинамический коэффициент может быть как положительным, так и отрицательным, и зависит от формы ангара или здания и направления ветра.

С подробным алгоритмом расчета с формулами и пояснениями вы можете ознакомиться в официальном документе ЗДЕСЬ.

Источник

Adblock
detector