МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СВОД ПРАВИЛ	СП 20.13330.2016

НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

Актуализированная редакция
СНиП 2.01.07-85^*

 
Москва
Стандартинформ
2018

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» при участии ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 3 декабря 2016 г. № 891/пр и введен в действие с 4 июня 2017 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85^* Нагрузки и воздействия»

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2018 г.

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

СОДЕРЖАНИЕ

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в федеральных законах от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», и содержит общие технические требования по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний при строительстве новых, расширении, реконструкции и перевооружении действующих предприятий, зданий и сооружений.

Свод правил разработан авторским коллективом ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» (кандидаты техн. наук Н.А. Попов, И.В. Лебедева, д-р техн. наук И.И. Ведяков) при участии РААСН (д-р техн. наук В.И. Травуш) и ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова» (д-р геогр. наук Н.В. Кобышева).

Изменение № 1 выполнено авторским коллективом АО «НИЦ «Строительство» - ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (руководитель разработки - канд. техн. наук Н.А. Попов, исполнители - канд. техн. наук И.В. Лебедева, д-р техн. наук И.И. Ведяков) при участии РААСН (д-р техн. наук В.И. Травуш) и ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова» (д-р геогр. наук Н.В. Кобышева).

Свод правил разработан авторским коллективом АО «НИЦ «Строительство» - ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (канд. техн. наук Н.А. Попов, канд. техн. наук И.В. Лебедева, д-р техн. наук И.И. Ведяков) при участии РААСН (д-р техн. наук В.И. Травуш), ЗАО «Научно-исследовательский центр СтаДиО» (д-р техн. наук А.М. Белостоцкий, д-р техн. наук П.А. Акимов, канд. техн. наук И.Н. Афанасьева) и ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова» (д-р геогр. наук Н.В. Кобышева).

(Измененная редакция. Изм. № 1, № 2)

СВОД ПРАВИЛ

Дата введения 2017-06-04

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования по назначению нагрузок, воздействий и их сочетаний, учитываемых при расчетах зданий и сооружений по предельным состояниям первой и второй групп, в соответствии с положениями ГОСТ 27751.

Примечание - Далее по тексту, где это возможно, термин «воздействие» опущен и заменен термином «нагрузка», а слова «здания и сооружения» заменены словом «сооружения».

1.2 При проектировании следует учитывать нагрузки, возникающие при возведении и эксплуатации сооружений, а также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01-99^* Строительная климатология» (с изменением № 2)

СН 2.2.4/2.1.8.566 Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий

СП 296.1325800.2017 Здания и сооружения. Особые воздействия.

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации 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 документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 воздействия: Нагрузки, изменения температуры, влияния на строительный объект окружающей среды, действие ветра, осадка оснований, смещение опор, деградация свойств материалов во времени и другие эффекты, вызывающие изменения напряженно-деформированного состояния строительных конструкций. При проведении расчетов воздействия допускается задавать как эквивалентные нагрузки;

3.2 коэффициент надежности по нагрузке: Коэффициент, учитывающий в условиях нормальной эксплуатации сооружений возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от нормативных значений;

3.3 коэффициент сочетаний нагрузок: Коэффициент, учитывающий уменьшения вероятности одновременного достижения несколькими нагрузками их расчетных значений;

3.4 нагрузки: Внешние механические силы (вес конструкций, оборудования, снегоотложений, людей и т.п.), действующие на строительные объекты;

3.5 нагрузки длительные: Нагрузки, изменения расчетных значений которых в течение расчетного срока службы строительного объекта пренебрежимо малы по сравнению с их средними значениями;

3.6 нагрузки кратковременные: Нагрузки, длительность действия расчетных значений которых существенно меньше срока службы сооружения;

3.7 нормативное (базовое) значение нагрузок: Основная базовая характеристика, устанавливаемая соответствующими нормами проектирования, техническими условиями или заданием на проектирование;

3.8 особые нагрузки: Нагрузки и воздействия (например, взрыв, столкновение транспортных средств с частями сооружений, авария оборудования, пожар, землетрясение, некоторые климатические нагрузки, отказ работы несущего элемента конструкций), создающие аварийные ситуации с возможными катастрофическими последствиями;

(Измененная редакция. Изм. № 1)

3.9 расчетное значение нагрузки: Предельное (максимальное или минимальное) значение нагрузки в течение срока эксплуатации объекта;

3.10 расчетные сочетания нагрузок: Все возможные неблагоприятные комбинации нагрузок, которые необходимо учитывать при проектировании объекта.

4 Общие положения

4.1 Основными характеристиками нагрузок, установленных в настоящих нормах, являются их нормативные (базовые) значения.

При необходимости учета влияния длительности нагрузок, при проверке на выносливость, усталостной прочности и в других случаях, оговоренных в нормах проектирования конструкций и оснований, устанавливаются пониженные нормативные значения нагрузок от оборудования, людей, животных и транспортных средств на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий.

4.2 Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γ_f, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию. Минимальные значения коэффициента надежности γ_f в основных и особых сочетаниях нагрузок определяются следующим образом:

а) при расчете по предельным состояниям 1-й группы - в соответствии с 7.2 - 7.4, 8.1.4, 8.2.7, 8.3.5, 8.4.5, 9.8, 10.12, разделом 11, 12.5 и 13.8;

б) при расчете по предельным состояниям 2-й группы - принимаются равными единице, если в нормах проектирования конструкций и оснований не установлены другие значения.

(Измененная редакция. Изм. № 1, № 2)

4.3 Расчетные значения особых нагрузок устанавливаются в соответствующих нормативных документах или в задании на проектирование.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

4.4 Расчетные значения климатических нагрузок и воздействий (снеговые и гололедные нагрузки, воздействия ветра, температуры и др.) допускается назначать в установленном порядке на основе анализа соответствующих климатических данных для места строительства.

4.5 При расчете конструкций и оснований для условий возведения зданий и сооружений расчетные значения снеговых, ветровых, гололедных нагрузок и температурных климатических воздействий разрешается снижать на 20 %.

4.6 Дополнительные требования по назначению нормативных и расчетных значений нагрузок, а также коэффициентов надежности по нагрузкам и коэффициентов сочетаний допускается устанавливать в нормативных документах на отдельные виды сооружений, строительных конструкций и оснований.

4.7 Для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности, а также во всех случаях, не указанных в настоящем своде правил, дополнительные требования к нагрузкам и воздействиям на строительные конструкции и основания необходимо устанавливать в нормативных документах на отдельные виды сооружений, строительных конструкций и оснований, а также в заданиях на проектирование с учетом рекомендаций, разработанных в рамках научно-технического сопровождения проектирования.

5 Классификация нагрузок

5.1 В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные P_d и временные (длительные Р_l, кратковременные P_t, особые P_s) нагрузки.

5.2 Нагрузки, возникающие при изготовлении, хранении и перевозке конструкций, а также при возведении сооружений, следует учитывать в расчетах как кратковременные.

Нагрузки, возникающие на стадии эксплуатации сооружений, следует учитывать в соответствии с указаниями 5.3 - 5.6.

5.3 К постоянным P_d нагрузкам следует относить:

а) вес частей сооружений, в том числе несущих и ограждающих строительных конструкций;

б) вес и давление грунтов (насыпей, засыпок), горное давление;

в) гидростатическое давление.

Сохраняющиеся в конструкции или основании усилия от предварительного напряжения следует учитывать в расчетах как усилия от постоянных нагрузок.

5.4 К длительным Р_l нагрузкам следует относить:

а) вес временных перегородок, подливок и подбетонок под оборудование;

б) вес стационарного оборудования: станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и изоляцией, ленточных конвейеров, постоянных подъемных машин с их канатами и направляющими, а также вес жидкостей и твердых тел, заполняющих оборудование;

в) давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, избыточное давление и разрежение воздуха, возникающее при вентиляции шахт;

г) нагрузки на перекрытия от складируемых материалов и стеллажного оборудования в складских помещениях, холодильниках, зернохранилищах, книгохранилищах, архивах и подобных помещениях;

д) температурные технологические воздействия от стационарного оборудования;

е) вес слоя воды на плоских водонаполненных покрытиях;

ж) вес отложений производственной пыли, если не предусмотрены соответствующие мероприятия по ее удалению;

и) пониженные нагрузки от оборудования, людей, животных и транспортных средств на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий (см. также 4.1);

к) воздействия, обусловленные деформациями основания, не сопровождающимися коренным изменением структуры грунта, а также оттаиванием вечномерзлых грунтов;

л) воздействия, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов.

5.5 К кратковременным нагрузкам P_t следует относить:

а) нагрузки от оборудования, возникающие в пускоостановочном, переходном и испытательном режимах, а также при его перестановке или замене;

б) вес людей, ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования;

в) нагрузки от людей, животных, оборудования на перекрытия жилых, общественных и сельскохозяйственных зданий с полными нормативными значениями, кроме нагрузок, указанных в 5.4, а, б, г, д;

г) нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования (погрузчиков, электрокаров, кранов-штабелеров, тельферов, а также от мостовых и подвесных кранов с полным нормативным значением), включая вес транспортируемых грузов;

д) нагрузки от транспортных средств;

е) климатические (снеговые, ветровые, температурные и гололедные), указанные в разделах 10 - 13.

5.6 К особым P_s нагрузкам следует относить:

а) сейсмические;

б) взрывные;

в) ударные, в том числе нагрузки от столкновений транспортных средств с частями сооружения;

г) нагрузки, вызываемые резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования;

д) воздействия, обусловленные деформациями основания, сопровождающимися коренным изменением структуры грунта (например, при замачивании просадочных грунтов) или оседанием его в районах горных выработок и в карстовых районах;

е) нагрузки, обусловленные пожаром;

ж) климатические (снеговые, ветровые, температурные и гололедные) нагрузки, действие которых может привести к аварийной расчетной ситуации.

Другие типы особых воздействий устанавливаются в нормах проектирования конструкций и оснований.

(Новая редакция. Изм. № 1)

6 Сочетания нагрузок

6.1 Расчет конструкций и оснований по предельным состояниям 1-й и 2-й групп следует выполнять с учетом неблагоприятных сочетаний нагрузок или соответствующих им усилий.

Эти сочетания устанавливаются из анализа реальных вариантов одновременного действия различных нагрузок для рассматриваемой стадии работы конструкции или основания.

6.2 В зависимости от учитываемого состава нагрузок следует различать:

а) основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных

Сm = Pd + (ψl1Pl1 + ψl2Pl2 + ψl3Рl3 + ...) + (ψt1Pt1 + ψt2Pt2 + ψt3Pt3 + ...);

(6.1)

б) особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.

Cs = Cm + Ps,

(6.2)

где С_m - нагрузка для основного сочетания;

C_s - нагрузка для особого сочетания;

ψ_li (i = 1, 2, 3, ...,) - коэффициенты сочетаний для длительных нагрузок;

ψ_ti (i = 1, 2, 3, ...,) - коэффициенты сочетаний для кратковременных нагрузок.

6.3 Для основных и особых сочетаний нагрузок, за исключением случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений в сейсмических районах и в нормах проектирования конструкций и оснований, коэффициент сочетаний длительных нагрузок ψ_l определяется следующим образом:

ψl1 = 1,0; ψl2 = ψl3 = ... = 0,95,

(6.3)

где ψ_l1 - коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния длительной нагрузке;

ψ_l2, ψ_l3 - коэффициенты сочетаний для остальных длительных нагрузок.

6.4 Для основных сочетаний необходимо использовать следующие значения коэффициентов сочетаний кратковременных нагрузок

ψt1 = 1,0; ψt2 = ψt3 = ψt4 = ... = 0,7,

(6.4)

где ψ_t1 - коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния кратковременной нагрузке;

ψ_t2 - коэффициент сочетаний, соответствующий второй кратковременной нагрузке;

ψ_t3, ψ_t4 - коэффициенты сочетаний для остальных кратковременных нагрузок.

Для крановых нагрузок коэффициенты сочетаний устанавливаются в соответствии с 9.18.

6.5 Для особых сочетаний, определяемых формулой (6.2), необходимо использовать следующие значения коэффициентов сочетаний кратковременных нагрузок:

где ψ_t1 - коэффициент сочетаний, соответствующий первой кратковременной нагрузке;

ψ_t2, ψ_t3 - коэффициенты сочетаний для остальных кратковременных нагрузок.

Другие значения коэффициентов сочетаний кратковременных нагрузок допускается устанавливать в нормативных документах на проектирование конструкций и оснований.

(Новая редакция. Изм. № 1)

6.6 При учете сочетаний нагрузок в соответствии с 6.3 - 6.5 за одну временную нагрузку следует принимать:

а) нагрузку одного вида от одного источника (давление или разрежение в емкости, снеговую, ветровую, гололедную нагрузки, температурные климатические воздействия, нагрузку от одного погрузчика, электрокара, мостового или подвесного крана);

б) нагрузки от нескольких источников, принимаемые со своими расчетными значениями, если они действуют совместно (нагрузки от оборудования, людей и складируемых материалов на одно или несколько перекрытий с учетом коэффициентов φ₁ - φ₄, приведенных в 6.7 и 6.8; нагрузки от нескольких мостовых или подвесных кранов с учетом коэффициента ψ_t, приведенного в 9.18; гололедно-ветровую нагрузку, определяемую в соответствии с 12.3).

(Измененная редакция. Изм. № 2)

6.7 При расчете балок, ригелей, плит, стен, колонн и фундаментов, воспринимающих нагрузки от одного перекрытия, нормативные значения нагрузок, указанные в таблице 8.3, допускается снижать в зависимости от грузовой площади А, м², с которой передаются нагрузки на рассчитываемый элемент, умножением на коэффициент φ₁ или φ₂, равный:

а) для позиций 1, 2, 12,а (при А > А₁ = 9 м²)

б) для позиций 4, 11, 12,б (при А > А₂ = 36 м²)

(Введен дополнительно. Изм. № 2)

6.8 При определении усилий для расчета колонн, стен и фундаментов, воспринимающих нагрузки от двух перекрытий и более, полные нормативные значения нагрузок, указанные в позициях 1, 2, 4, 11, 12,а и 12,б таблицы 8.3, допускается снижать умножением на коэффициенты сочетания φ₃ или φ₄:

а) для позиций 1, 2, 12,а

б) для позиций 4, 11, 12,б

где φ₁, φ₂ - определяются в соответствии с 6.7;

n - общее число перекрытий, нагрузки от которых учитываются при расчете рассматриваемого сечения колонны, стены, фундамента.

(Введен дополнительно. Изм. № 2)

7 Вес конструкций и грунтов

7.1 Нормативное значение веса конструкций заводского изготовления следует определять на основании стандартов, рабочих чертежей или паспортных данных заводов-изготовителей, для других строительных конструкций и грунтов - по проектным размерам и удельному весу материалов и грунтов с учетом их влажности в условиях возведения и эксплуатации сооружений.

7.2 Коэффициенты надежности по нагрузке γ_f для веса строительных конструкций и грунтов приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1

7.3 При проверке конструкций на устойчивость положения против опрокидывания, а также в других случаях, когда уменьшение веса конструкций и грунтов может ухудшить условия работы конструкций, следует произвести расчет, принимая для веса конструкции или ее части коэффициент надежности по нагрузке γ_f = 0,9, если иное значение не указано в нормах проектирования этих конструкций.

При этом следует учесть также случай пониженных значений кратковременных нагрузок.

8 Нагрузки от оборудования, людей, животных, складируемых материалов и изделий, транспортных средств

Правила настоящего раздела распространяются на нагрузки от людей, животных, оборудования, изделий, материалов, временных перегородок, транспортных средств, действующие на перекрытия, покрытия, лестницы зданий и сооружений и полы на грунтах.

Варианты загружения перекрытий этими нагрузками следует принимать в соответствии с предусмотренными условиями возведения и эксплуатации зданий, в наиболее неблагоприятном расчетном положении.

Если на стадии проектирования данные об этих условиях недостаточны, при расчете конструкций и оснований необходимо рассмотреть следующие варианты загружения отдельных перекрытий:

сплошное загружение принятой нагрузкой;

неблагоприятное частичное загружение при расчете конструкций и оснований, чувствительных к такой схеме загружения;

отсутствие временной нагрузки.

8.1 Определение нагрузок от оборудования, складируемых материалов и изделий

8.1.1 Нагрузки от оборудования (в том числе трубопроводов, транспортных средств), складируемых материалов и изделий устанавливаются в задании на проектирование на основании технологических решений, в которых должны быть приведены:

а) возможные на каждом перекрытии и полах на грунте места расположения и габариты опор оборудования, размеры участков складирования и хранения материалов и изделий, места возможного перемещения оборудования в процессе эксплуатации или перепланировки;

б) нормативные значения нагрузок и коэффициенты надежности по нагрузке, принимаемые в соответствии с указаниями настоящих норм, для машин с динамическими нагрузками - нормативные значения инерционных сил и коэффициенты надежности по нагрузке для инерционных сил, а также другие необходимые характеристики.

Фактические нагрузки на перекрытия допускается заменять эквивалентными равномерно распределенными нагрузками, рассчитанные значения которых должны обеспечивать несущую способность и жесткость элементов конструкций и их узлов, требуемые по условиям их загружения фактическими нагрузками.

8.1.2 Нормативное значение веса оборудования, в том числе трубопроводов, следует определять на основании стандартов, а для нестандартного оборудования - на основании паспортных данных заводов-изготовителей или рабочих чертежей.

Нагрузки от веса оборудования включают в себя: собственный вес установки или машины (в том числе привода, постоянных приспособлений, опорных устройств, подливок и подбетонок), вес изоляции, заполнителей оборудования, наиболее тяжелой обрабатываемой детали, вес транспортируемого груза, соответствующий номинальной грузоподъемности, и т.п.

При этом следует предусматривать мероприятия, исключающие необходимость усиления несущих конструкций, связанного с перемещением технологического оборудования во время монтажа или эксплуатации здания.

Число учитываемых одновременно погрузчиков или электрокаров и их размещение на перекрытии при расчете различных элементов следует принимать по заданию на проектирование на основании технологических решений.

Динамическое воздействие вертикальных нагрузок от погрузчиков и электрокаров допускается учитывать путем умножения нормативных значений статических нагрузок на коэффициент динамичности, равный 1,2.

8.1.3 При задании нормативных значений нагрузок в складских помещениях необходимо учитывать эквивалентную равномерно распределенную нагрузку на перекрытия, покрытия и полы на грунтах, а также вертикальную и, при необходимости, горизонтальную сосредоточенные нагрузки, прикладываемые для учета возможного неблагоприятного влияния местных нагрузок и воздействий.

Эти нагрузки следует определять по заданию на проектирование на основании технологических решений, с учетом удельного веса складируемых материалов и изделий, возможного их размещения по площади помещений и максимальных значений высоты складирования и принимать не менее нормативных значений, приведенных в таблице 8.1.

Таблица 8.1

(Новая редакция. Изм. № 1)

8.1.4 Коэффициент надежности по нагрузке γ_f для веса оборудования и материалов приведен в таблице 8.2.

Таблица 8.2

(Измененная редакция. Изм. № 1)

8.2 Равномерно распределенные нагрузки

8.2.1 Нормативные значения равномерно распределенных кратковременных нагрузок на плиты перекрытий, лестницы и полы на грунтах приведены в таблице 8.3.

8.2.2 Нормативные значения нагрузок на ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок следует принимать в зависимости от их конструкции, расположения и характера опирания на перекрытия и стены. Указанные нагрузки допускается учитывать как равномерно распределенные добавочные нагрузки, принимая их нормативные значения на основании расчета для предполагаемых схем размещения перегородок, но не менее 0,5 кПа.

Таблица 8.3

(Измененная редакция. Изм. № 1, № 2)

8.2.3 Пониженные нормативные значения равномерно распределенных кратковременных нагрузок, указанных в позициях 1 - 4, 6, 7, 9, а, б, 10, 12 - 14 таблицы 8.3, определяются умножением их нормативных значений на коэффициент 0,35. Для нагрузок, указанных в позициях 8, 9, в и 11, пониженные значения устанавливаются равными их нормативным значениям.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

8.2.4 (Исключен. Изм. № 2)

8.2.5 (Исключен. Изм. № 2)

8.2.6 Нормативные значения горизонтальных нагрузок на поручни перил лестниц и балконов следует принимать:

а) для жилых зданий, дошкольных организаций, домов отдыха, санаториев, больниц и других лечебных учреждений - 0,5 кН/м;

б) для трибун и спортивных залов - 1,5 кН/м;

в) для других зданий и помещений - 0,8 кН/м или по заданию на проектирование;

г) для обслуживающих площадок, мостиков, ограждений крыш, предназначенных для непродолжительного пребывания людей, нормативное значение горизонтальной нагрузки на поручни перил следует принимать 0,3 кН/м, если по заданию на проектирование на основании технологических решений не требуется большее значение нагрузки.

(Введен дополнительно. Изм. № 2)

8.2.7 Коэффициенты надежности по нагрузке γ_f для равномерно распределенных нагрузок, указанных в 8.2.2, следует принимать:

1,3 - при полном нормативном значении менее 2,0 кПа;

1,2 - при полном нормативном значении 2,0 кПа и более.

Коэффициент надежности по нагрузке от веса временных перегородок следует принимать в соответствии с 7.2.

Для нагрузок, указанных в 8.2.6, следует принимать коэффициент надежности по нагрузке γ_f = 1,2.

(Введен дополнительно. Изм. № 2)

8.3 Сосредоточенные нагрузки

(Измененная редакция. Изм. № 2)

8.3.1 Несущие элементы перекрытий, покрытий, лестниц и балконов (лоджий) должны быть проверены на сосредоточенную вертикальную нагрузку, приложенную к элементу, в неблагоприятном положении на квадратной площадке со сторонами не более 10 см.

Если в задании на проектирование на основании технологических решений не предусмотрены более высокие нормативные значения сосредоточенных нагрузок, их следует принимать:

а) для перекрытий и лестниц - 1,5 кН;

б) для чердачных перекрытий, покрытий, террас и балконов - 1,0 кН;

в) для покрытий, по которым можно передвигаться только с помощью трапов и мостиков, - 0,5 кН.

Элементы, рассчитанные на возможные при возведении и эксплуатации местные нагрузки от оборудования и транспортных средств, допускается не проверять на указанную сосредоточенную нагрузку.

8.3.2 (Исключен. Изм. № 2)

8.3.3 (Исключен. Изм. № 2)

8.3.4 Для нагрузок, указанных в 8.3.1, 8.3.2 и 8.3.3, следует принимать коэффициент надежности по нагрузке γ_f = 1,2.

8.3.5 Для сосредоточенных нагрузок, указанных в 8.3.1, следует принимать коэффициент надежности по нагрузке γ_f = 1,2.

(Введен дополнительно. Изм. № 2)

8.4 Нагрузки от транспортных средств

8.4.1 Настоящий раздел регламентирует значения вертикальных строительных нагрузок на перекрытия, покрытия и полы на грунтах от колесных транспортных средств, движущихся как свободно, так и по рельсовым путям.

Расчетные значения таких нагрузок включают собственный вес транспортных средств и полезные нагрузки, определяемые их техническими параметрами в соответствии с паспортной документацией заводов-изготовителей.

В случаях, оговоренных в нормах на проектирование конструкций, необходим также учет горизонтальных нагрузок, передаваемых на элементы несущих конструкций зданий и сооружений.

Вертикальные и горизонтальные нагрузки, способы их приложения и расположение должны определяться в каждом конкретном случае заданием на проектирование.

Нормативные значения эквивалентных вертикальных равномерно распределенных и местных сосредоточенных нагрузок на перекрытия, покрытия и полы на грунтах автостоянок следует определять по таблице 8.4.

Таблица 8.4

8.4.2 При расчете плит перекрытий на продавливание и в других случаях учета местных воздействий следует учитывать сосредоточенные нагрузки величиной 0,5Q_t, приложенные на две квадратные площадки стороной 100 мм для позиций 1, а и 1, б таблицы 8.4 и 200 мм для позиций 2, а и 2, б, расположенные на расстоянии 1,8 м друг от друга, в наиболее неблагоприятном возможном положении. Указанные нагрузки не следует рассматривать одновременно с равномерно распределенной нагрузкой P_t.

8.4.3 Расчетные значения нагрузок, указанные в таблице 8.4, допускается уточнять в соответствии с техническими данными автотранспортных средств, с учетом заданной схемы их размещения и коэффициента динамичности, принимаемого не менее 1,4.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

8.4.4 Пониженные значения равномерно распределенных нагрузок от транспортных средств следует устанавливать умножением их нормативных значений на коэффициент 0,35.

8.4.5 Для нагрузок, указанных в 8.4.1, следует принимать коэффициент надежности по нагрузке γ_f = 1,2.

9 Нагрузки от мостовых и подвесных кранов

9.1 Нагрузки от мостовых и подвесных кранов следует определять в зависимости от групп режимов их работы, устанавливаемых в таблице А.1 приложения А и других нормативных документах, от вида привода и способа подвеса груза.

9.2 Нормативные значения вертикальных нагрузок, передаваемых колесами кранов на балки кранового пути, и другие необходимые для расчета данные следует принимать в соответствии с требованиями государственных стандартов на краны, а для нестандартных кранов - в соответствии с данными, указанными в паспортах заводов-изготовителей.

Примечание - Под крановым путем понимаются обе балки, несущие один мостовой кран, и все балки, несущие один подвесной кран (две балки - при однопролетном, три - при двухпролетном подвесном кране и т.п.).

9.3 Нормативное значение горизонтальной нагрузки, направленной вдоль кранового пути и вызываемой торможением моста крана, следует принимать равным 0,1 полного нормативного значения вертикальной нагрузки на тормозные колеса рассматриваемой стороны крана.

При отсутствии данных допускается принимать, что половина колес крана являются тормозными.

9.4 Нормативное значение горизонтальной нагрузки, направленной поперек кранового пути и вызываемой торможением электрической тележки, следует принимать равным:

- для кранов с гибким подвесом груза - 0,05 суммы подъемной силы крана и веса тележки;

- для кранов с жестким подвесом груза - 0,1 суммы подъемной силы крана и веса тележки.

Эту нагрузку следует учитывать при расчете поперечных рам зданий и балок крановых путей. При этом принимается, что нагрузка передается на одну сторону (балку) кранового пути, распределяется поровну между всеми опирающимися на нее колесами крана и может быть направлена как внутрь, так и наружу рассматриваемого пролета.

9.5 Нормативное значение горизонтальной нагрузки, направленной поперек кранового пути и вызываемой перекосами мостовых кранов и непараллельностью крановых путей (боковой силой), для каждого ходового колеса крана следует принимать равным 0,2 полного нормативного значения вертикальной нагрузки на колесо.

Эту нагрузку необходимо учитывать только при расчете прочности и устойчивости балок крановых путей и их креплений к колоннам в зданиях с кранами групп режимов работы 7К, 8К. При этом принимается, что нагрузка передается на балку кранового пути от всех колес одной стороны крана и может быть направлена как внутрь, так и наружу рассматриваемого пролета здания. Нагрузку, указанную в 9.4, не следует учитывать совместно с боковой силой.

9.6 Горизонтальные нагрузки от торможения моста и тележки крана и боковые силы считаются приложенными в месте контакта ходовых колес крана с рельсом.

9.7 Нормативное значение горизонтальной нагрузки, направленной вдоль кранового пути и вызываемой ударом крана о тупиковый упор, следует определять в соответствии с указаниями, приведенными в А.2 приложения А. Эту нагрузку необходимо учитывать только при расчете упоров и их креплений к балкам кранового пути.

9.8 Коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок, в том числе при проверке местной устойчивости стенок балок, следует принимать равным γ_f = 1,2 для всех режимов работы.

9.9 При учете местного и динамического действия сосредоточенной вертикальной нагрузки от одного колеса крана полное нормативное значение этой нагрузки следует умножать при расчете прочности балок крановых путей на дополнительный коэффициент, равный:

1,8 - для группы режима работы кранов 8К с жестким подвесом груза;

1,7 - для группы режима работы кранов 8К с гибким подвесом груза;

1,6 - для группы режима работы кранов 7К;

1,4 - для группы режима работы кранов 6К;

1,2 - для остальных групп режимов работы кранов.

9.10 При расчете прочности и устойчивости балок кранового пути и их креплений к несущим конструкциям расчетные значения вертикальных крановых нагрузок следует умножать на коэффициент динамичности, равный 1,2, независимо от шага колонн.

При расчете конструкций на выносливость, проверке прогибов балок крановых путей и смещений колонн, а также при учете местного действия сосредоточенной вертикальной нагрузки от одного колеса крана коэффициент динамичности учитывать не следует.

9.11 Вертикальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости балок крановых путей следует учитывать не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию мостовых или подвесных кранов.

9.12 Вертикальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости рам, колонн, фундаментов, а также оснований в зданиях с мостовыми кранами в нескольких пролетах (в каждом пролете на одном ярусе) следует принимать на каждом пути не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов, а при учете совмещения в одном створе кранов разных пролетов - не более чем от четырех наиболее неблагоприятных по воздействию кранов.

9.13 Вертикальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости рам, колонн, стропильных и подстропильных конструкций, фундаментов, а также оснований зданий с подвесными кранами на одном или нескольких путях следует принимать на каждом пути не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов. При учете совмещения в одном створе подвесных кранов, работающих на разных путях, вертикальные нагрузки следует принимать:

не более чем от двух кранов:

- для колонн, подстропильных конструкций, фундаментов и оснований крайнего ряда при двух крановых путях в пролете;

не более чем от четырех кранов:

- для колонн, подстропильных конструкций, фундаментов и оснований среднего ряда;

- для колонн, подстропильных конструкций, фундаментов и оснований крайнего ряда при трех крановых путях в пролете;

- для стропильных конструкций при двух или трех крановых путях в пролете.

9.14 Горизонтальные нагрузки при расчете прочности и устойчивости балок крановых путей, колонн, рам, стропильных и подстропильных конструкций, фундаментов, а также оснований следует учитывать не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов, расположенных на одном крановом пути или на разных путях в одном створе. При этом для каждого крана необходимо учитывать только одну горизонтальную нагрузку (поперечную или продольную).

9.15 Число кранов, учитываемое в расчетах прочности и устойчивости при определении вертикальных и горизонтальных нагрузок от мостовых кранов на двух или трех ярусах в пролете, при одновременном размещении в пролете как подвесных, так и мостовых кранов, а также при эксплуатации подвесных кранов, предназначенных для передачи груза с одного крана на другой с помощью перекидных мостиков, следует принимать по заданию на проектирование на основании технологических решений.

9.16 При определении вертикальных и горизонтальных прогибов балок крановых путей, а также горизонтальных смещений колонн нагрузку следует учитывать от одного наиболее неблагоприятного по воздействию крана.

9.17 При наличии на крановом пути одного крана и при условии, что второй кран не будет установлен во время эксплуатации сооружения, нагрузки на этом пути должны быть учтены только от одного крана.

9.18 При учете двух кранов нагрузки от них необходимо умножать на коэффициент сочетаний:

ψ_t = 0,85 - для групп режимов работы кранов 1К - 6К;

ψ_t = 0,95 - для групп режимов работы кранов 7К, 8К.

При учете четырех кранов нагрузки от них необходимо умножать на коэффициент сочетаний:

ψ_t = 0,7 - для групп режимов работы кранов 1К - 6К;

ψ_t = 0,8 - для групп режимов работы кранов 7К, 8К.

При учете одного крана вертикальные и горизонтальные нагрузки от него необходимо принимать без снижения.

9.19 Пониженные значения крановых нагрузок определяются умножением нормативного значения вертикальной нагрузки от одного крана (см. 9.2) в каждом пролете здания на коэффициент: 0,4 - для групп режимов работы кранов 1К - 3К; 0,5 - для групп режимов работы кранов 4К - 6К; 0,6 - для группы режима работы кранов 7К; 0,7 - для группы режима работы кранов 8К.

9.20 При расчете на выносливость балок крановых путей под электрические мостовые краны и креплений этих балок к несущим конструкциям следует учитывать пониженные значения нагрузок в соответствии с 9.19 и при этом для проверки выносливости стенок балок в зоне действия сосредоточенной вертикальной нагрузки от одного колеса крана пониженные значения вертикального усилия колеса следует умножать на коэффициент, учитываемый при расчете прочности балок крановых путей в соответствии с 9.9. Группы режимов работы кранов, при которых следует производить расчет на выносливость, устанавливаются нормами на проектирование конструкций.

10 Снеговые нагрузки

10.1 Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле

S0 = cectμSg,

(10.1)

где с_е - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с 10.5 - 10.9;

c_t - термический коэффициент, принимаемый в соответствии с 10.10;

μ - коэффициент формы, учитывающий переход от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10.4;

S_g - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемое в соответствии с 10.2.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

10.2 Нормативное значение веса снегового покрова S_g на 1 м² горизонтальной поверхности земли для отдельных населенных пунктов Российской Федерации принимают в соответствии с приложением К.

Для остальной территории Российской Федерации нормативное значение веса снегового покрова S_g на 1 м² горизонтальной поверхности земли следует принимать в зависимости от снегового района по данным таблицы 10.1.

Таблица 10.1

Значения S_g, указанные в таблице 10.1, допускается уточнять в установленном порядке на основе данных организаций по гидрометеорологии для места строительства. В этом случае значение S_g следует вычислять по формуле S_g = S_g,50/1,4, где S_g,50 - превышаемый в среднем один раз в 50 лет ежегодный максимум веса снегового покрова, определяемый на основе данных многолетних маршрутных снегосъемок о запасах воды в снеговом покрове на защищенных от прямого воздействия ветра участках местности.

Нормативное значение веса снегового покрова необходимо определять по формуле, приведенной в примечании 1 к карте 1 приложения Е, с учетом высотного коэффициента, принимаемого по таблице Е.1, или устанавливать на основе данных организаций по гидрометеорологии в следующих случаях:

- для пунктов, расположенных в горных и малоизученных районах, обозначенных на карте 1 приложения Е;

- в местах со сложным изменением рельефа и высотой над уровнем моря более 500 м.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

10.3 В расчетах необходимо рассматривать схемы равномерно распределенных и неравномерно распределенных снеговых нагрузок на покрытия в их наиболее неблагоприятных расчетных сочетаниях.

10.4 Схемы распределения снеговой нагрузки и значения коэффициента формы μ для покрытий следует принимать в соответствии с приложением Б.

Для зданий и сооружений, имеющих габаритные размеры покрытия, превышающие 100 м в обоих направлениях, за исключением покрытий, указанных на схемах Б.1 и Б.5 приложения Б, а также во всех случаях, не предусмотренных приложением Б (при иных формах покрытий, при необходимости учета различных направлений переноса снега по покрытию, близко расположенных зданий и сооружений окружающей застройки и т.п.), схемы распределения снеговой нагрузки по покрытиям и значения коэффициента μ устанавливаются в рекомендациях, разработанных на основе результатов модельных испытаний в аэродинамических трубах (см. приложения Ж и И) с учетом 4.7 или имеющихся данных.

Значения коэффициента формы μ необходимо устанавливать с учетом наиболее неблагоприятных направлений снегопереноса, средней температуры воздуха в зимний период, влажности, закономерностей изменения плотности и структуры снегоотложений во времени для места строительства.

В тех случаях, когда более неблагоприятные условия работы элементов конструкций возникают при частичном загружении покрытия, следует рассматривать схемы со снеговой нагрузкой, действующей на половине или четверти его площади (для покрытий с фонарями - на участках шириной b).

Примечания

1 В необходимых случаях снеговые нагрузки следует определять с учетом предусмотренного дальнейшего расширения здания.

2 В приложении Б следует учитывать нормативное значение снеговой нагрузки S₀ = S_g.

3 При расчетах конструкций допускается применение упрощенных схем снеговых нагрузок, эквивалентных по воздействию схемам нагрузок, приведенным в приложении Б.

4 При расчете прогонов покрытий следует учесть локальную неравномерность снегоотложений введением дополнительного коэффициента μ = 1,1 к нормативным значениям снеговой равномерно распределенной нагрузки.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

10.5 Коэффициент с_е, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, устанавливается в зависимости от типа местности (см. 11.1.6), формы покрытия и степени его защищенности от прямого воздействия ветра согласно 10.6 - 10.9.

10.6 Для покрытий зданий, защищенных от прямого воздействия ветра, в том числе: соседними более высокими зданиями, удаленными менее чем на 10h₁, где h₁ - разность высот соседнего и проектируемого зданий; сплошными элементами конструкций, возвышающимися над покрытием с двух и более сторон; более высоким лесным массивом; для покрытий, расположенных ниже окружающей местности, проектируемых на местности типа С (см. 11.1.6), а также во всех случаях, не предусмотренных в 10.7 и 10.8, следует принимать с_е = 1,0.

10.7 Для пологих (с уклонами до 12 % или с f/l ≤ 0,05) покрытий однопролетных и многопролетных зданий, проектируемых на местности типов А или В и имеющих характерный размер в плане l_с не более 100 м (см. схемы Б.1, Б.2, Б.5 и Б.6 приложения Б), а также для покрытий высотных зданий допускается учитывать коэффициент сноса снега, принимаемый по формуле (10.2), но не менее 0,5:

где k - принимается по таблице 11.2 для типов местности А или В (см. 11.1.6);

 - характерный размер покрытия, принимаемый не более 100 м;

b - наименьший размер покрытия в плане;

l - наибольший размер покрытия в плане.

Для покрытий с уклонами от 12 до 20 % однопролетных и многопролетных зданий без фонарей, проектируемых на местности типов А или В (см. схемы Б.1 и Б.5 приложения Б) с_е = 0,85.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

10.8 Для купольных сферических и конических покрытий зданий на круглом плане, регламентируемых схемами Б.13, Б.14 приложения Б, при задании равномерно распределенной снеговой нагрузки значения коэффициента с_е следует устанавливать в зависимости от диаметра d основания купола:

се = 0,85 при d ≤ 60 м;	(10.3)
се = 1,0 при d > 100 м;
се = 0,85 + 0,00375(d - 60) - в промежуточных случаях.

10.9 Снижение снеговой нагрузки, предусматриваемое 10.7, 10.8, не распространяется:

а) на покрытия зданий в районах со среднемесячной температурой воздуха в январе выше минус 5 °С (см. таблицу 5.1 СП 131.13330);

б) на участки покрытий длиной b, b₁ и b₂, у перепадов высот зданий и парапетов (см. схемы Б.8 - Б.11 приложения Б).

10.10 Термический коэффициент c_t следует применять для учета снижения снеговых нагрузок на покрытия с высоким коэффициентом теплопередачи (> 1 Вт/(м²·°С) вследствие таяния, вызванного потерей тепла.

При определении снеговых нагрузок для неутепленных покрытий зданий с повышенными тепловыделениями, приводящими к таянию снега, при уклонах кровли свыше 3 % и обеспечении надлежащего отвода талой воды следует вводить термический коэффициент c_t = 0,8. В остальных случаях c_t = 1,0.

Примечание - Значения коэффициента c_t допускается устанавливать в специальных рекомендациях с учетом термоизоляционных свойств материалов и формы конструктивных элементов.

10.11 Для районов со средней температурой января минус 5 °С и ниже (по таблице 5.1 СП 131.13330) пониженное нормативное значение снеговой нагрузки (см. 4.1) определяется умножением ее нормативного значения на коэффициент 0,5. При этом коэффициенты с_е и c_t принимаются равными единице.

Для районов со средней температурой января выше минус 5 °С пониженное значение снеговой нагрузки не учитывается.

Пониженное нормативное значение следует учитывать при расчете прогибов покрытий или их участков, оборудованных системами снеготаяния, а также в других случаях, установленных в нормах проектирования строительных конструкций.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

10.12 Коэффициент надежности по нагрузке γ_f для снеговой нагрузки следует принимать равным 1,4.

10.13 Горизонтальные и вертикальные нагрузки от сползания снега, действующие на нижележащие конструкции покрытия, выступающие над кровлей элементы ограждающих конструкций, фасадных систем, инженерное оборудование и снегозадерживающие устройства, устанавливаются в рекомендациях, разрабатываемых в соответствии с заданием на проектирование с учетом 4.7. В необходимых случаях следует учитывать динамическое действие нагрузок от сползания снега.

(Введен дополнительно. Изм. № 2)

11 Воздействия ветра

Для зданий и сооружений необходимо учитывать следующие воздействия ветра:

а) основной тип ветровой нагрузки (в дальнейшем - «основная ветровая нагрузка», см. раздел 11.1);

б) пиковые значения ветровой нагрузки, действующие на конструктивные элементы ограждения и элементы их крепления (в дальнейшем - «пиковая ветровая нагрузка», см. раздел 11.2);

в) резонансное вихревое возбуждение (см. раздел 11.3 и приложение В.2.);

г) аэродинамически неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и флаттера.

Основной тип ветровой нагрузки и пиковые ветровые нагрузки связаны с непосредственным действием на здания и сооружения максимальных для места строительства ураганных ветров и должны учитываться при проектировании всех сооружений.

Резонансное вихревое возбуждение и аэродинамические неустойчивые колебания необходимо учитывать для зданий, сплошностенчатых сооружений или их отдельных участков, имеющих прямолинейную (или близкую к прямолинейной) центральную ось, а также неизменяющиеся или плавно изменяющиеся формы и размеры поперечного сечения, для которых λ_е > 20, где λ_е определено в В.1.15. Критерии возможности возбуждения аэродинамически неустойчивых колебаний устанавливаются в нормах проектирования. При проектировании сооружений должны использоваться такие архитектурные и конструктивные решения, которые исключают возбуждение аэродинамически неустойчивых колебаний.

(Новая редакция. Изм. № 1)

Коэффициент надежности по нагрузке для основной и пиковой ветровых нагрузок следует принимать равным 1,4; при расчете на резонансное вихревое возбуждение коэффициент надежности по нагрузке принимается равным 1,0.

При разработке архитектурно-планировочных решений городских кварталов, а также при планировании возведения зданий внутри существующих городских кварталов необходимо провести оценку комфортности пешеходных зон.

11.1 Основная ветровая нагрузка

11.1.1 Нормативное значение основной ветровой нагрузки w следует задавать в одном из двух вариантов. В первом случае нагрузка w представляет собой совокупность:

а) нормального давления w_e, приложенного к внешней поверхности сооружения или элемента;

б) сил трения w_f, направленных по касательной к внешней поверхности и отнесенных к площади ее горизонтальной (для шедовых или волнистых покрытий, покрытий с фонарями) или вертикальной проекции (для стен с лоджиями и подобных конструкций);

в) нормального давления w_i, приложенного к внутренним поверхностям сооружений с проницаемыми ограждениями, открывающимися или постоянно открытыми проемами.

Во втором случае нагрузка w рассматривается как совокупность:

а) проекций w_x и w_y, внешних сил, обусловленных общим сопротивлением сооружения в направлении осей х и у;

б) крутящего момента w_Mz относительно оси z.

11.1.2 Во всех случаях нормативное значение основной ветровой нагрузки w следует определять как сумму средней w_m и пульсационной w_g составляющих

w = wm + wg.

(11.1)

При определении внутреннего давления w_i пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается не учитывать.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

11.1.3 Нормативное значение средней составляющей основной ветровой нагрузки w_m в зависимости от эквивалентной высоты z_e над поверхностью земли следует определять по формуле

wm = w0k(ze)c,

(11.2)

где w₀ - нормативное значение ветрового давления (см. 11.1.4);

k(z_e) - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты z_e (см. 11.1.5 и 11.1.6);

с - аэродинамический коэффициент (см. 11.1.7).

11.1.4 Нормативное значение ветрового давления w₀ принимается в зависимости от ветрового района по таблице 11.1. Нормативное значение ветрового давления допускается уточнять в установленном порядке на основе данных местных метеостанций (см. 4.4). В этом случае w₀, Па, следует определять по формуле

w0 = 0,43v502,

(11.3)

где v₅₀ - скорость ветра, м/с, на уровне 10 м над поверхностью земли для местности типа А (11.1.6), определяемая с 10-минутным интервалом осреднения и с периодом повторяемости 50 лет, т.е. превышаемая в среднем один раз в 50 лет.

Таблица 11.1

11.1.5 Эквивалентная высота z_e определяется следующим образом.

1 Для башенных сооружений, мачт, труб, решетчатых конструкций и т.п. сооружений z_e = z.

2 Для зданий:

а) при h ≤ d → z_e = h;

б) при d < h ≤ 2d:

для z ≥ h - d → z_e = h;

для 0 < z < h - d → z_e = d;

в) при h > 2d:

для z ≥ h - d → z_e = h;

для d < z < h - d → z_e = z;

для 0 < z ≤ d → z_e = d.

Здесь z - высота от поверхности земли;

d - размер здания (без учета его стилобатной части) в направлении, перпендикулярном расчетному направлению ветра (поперечный размер);

h - высота здания.

11.1.6 Коэффициент k(z_e) для высот z_e ≤ 300 м определяется по таблице 11.2 или по формуле (11.4), в которых принимаются следующие типы местности:

А - открытые побережья морей, озер и водохранилищ, сельские местности, в том числе с постройками высотой менее 10 м, пустыни, степи, лесостепи, тундра;

В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м;

С - городские районы с плотной застройкой зданиями высотой более 25 м.

Сооружение считается расположенным в местности данного типа, если эта местность сохраняется с наветренной стороны сооружения на расстоянии 30h - при высоте сооружения h < 60 м и на расстоянии 2 км - при h > 60 м.

Примечания

1 Для высот z_e > 300 м коэффициент k(z_e), а также коэффициент ζ(z_e) пульсации давления ветра (см. 11.1.8) определяются в рекомендациях, разработанных в рамках научно-технического сопровождения.

2 Типы местности могут быть различными для разных расчетных направлений ветра.

3 Для высот z_e ≤ 5 м коэффициент k(z_e), а также коэффициент ζ(z_e) пульсации давления ветра (см. 11.1.8) определяются по таблицам 11.2 и 11.4 соответственно.

Таблица 11.2

 

k(ze) = k10(ze/10)2α при 10 ≤ ze ≤ 300 м.

(11.4)

Примечание - Для высот z_e < 10 м коэффициент k(z_e) определяется по таблице 11.2.

Значения параметров k₁₀ и α для различных типов местностей приведены в таблице 11.3.

Таблица 11.3

(Измененная редакция. Изм. № 2)

11.1.7 При определении компонентов ветровой нагрузки w_e, w_f, w_i, w_x, w_y и w_Mz следует использовать соответствующие значения аэродинамических коэффициентов: внешнего давления с_е, трения c_f, внутреннего давления с_i и лобового сопротивления с_х, поперечной силы с_у, крутящего момента c_Mz, принимаемых по приложению В.1, где стрелками показано направление ветра. Знак «плюс» у коэффициентов с_е или _ci соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность (активное давление), знак «минус» - от поверхности (отсос). Промежуточные значения нагрузок следует определять линейной интерполяцией.

При определении ветровой нагрузки на поверхности внутренних стен и перегородок при отсутствии наружного ограждения (на стадии монтажа) следует использовать аэродинамические коэффициенты внешнего давления с_е или лобового сопротивления с_х.

Для сооружений повышенного уровня ответственности, которые указаны в [1, статья 48.1, часть 2] или в примечании 2, а также во всех случаях, не предусмотренных В.1 (иные формы сооружений, учет при надлежащем обосновании других направлений ветрового потока или составляющих общего сопротивления тела по другим направлениям, необходимость учета влияния близстоящих зданий и сооружений, рельефа местности и аналогичные случаи), аэродинамические коэффициенты устанавливаются в рекомендациях, разработанных с учетом 4.7 на основе результатов:

1) физического (экспериментального) моделирования - испытаний в аэродинамических трубах (см. приложения Ж и И);

2) математического (численного) моделирования ветровой аэродинамики на основе численных схем решения трехмерных уравнений движения жидкости и газа с адекватными моделями турбулентности, реализованных в современных верифицированных лицензионных программных комплексах вычислительной гидрогазодинамики.

Примечания

1 При назначении коэффициентов с_х, с_у и c_z необходимо указать размеры сооружения, к которым они отнесены.

2 Для градирен, наружных кабельных эстакад, эстакад под технологические трубопроводы, наружных этажерок с оборудованием или с защитными экранами, козырьков с вылетом более 7 м, групп сооружений с круговой цилиндрической поверхностью, расстояние между которыми менее 3d, а также горизонтальных цилиндрических сооружений, расположенных вблизи плоской поверхности на высоте менее 1,5d, аэродинамические коэффициенты необходимо устанавливать в специальных рекомендациях (здесь d - максимальный диаметр цилиндрических сооружений).

3 Значения аэродинамических коэффициентов, указанных в В.1 приложения В, допускается уточнять на основе данных модельных аэродинамических испытаний сооружений.

4 Для зданий и сплошностенчатых сооружений аэродинамические коэффициенты полного давления с_р определяются как алгебраическая сумма коэффициентов внешнего с_е и внутреннего с_i давлений.

(Измененная редакция. Изм. № 1, № 2)

11.1.8 Нормативное значение пульсационной составляющей основной ветровой нагрузки w_g на эквивалентной высоте z_e необходимо определять следующим образом:

а) для сооружений (и их конструктивных элементов), у которых первая частота собственных колебаний f₁, Гц, больше предельного значения собственной частоты f_lim, (см. 11.1.10), - по формуле

wg = wmζ(ze)v,

(11.5)

где w_m - определяется в соответствии с 11.1.3;

ζ(z_e) - коэффициент пульсации давления ветра, принимаемый по таблице 11.4 или формуле (11.6) для эквивалентной высоты z_e (см. 11.1.5);

v - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра (см. 11.1.11).

Таблица 11.4

 

ζ(ze) = ζ10(ze/10)-α при 10 ≤ ze ≤ 300 м.

(11.6)

Примечание - Для высот z_e < 10 м коэффициент ζ(z_e) определяется по таблице 11.4.

Значение параметров ζ₁₀ и α для различных типов местностей приведены в таблице 11.3;

б) для всех сооружений (и их конструктивных элементов), у которых f₁ < f_lim < f₂ - по формуле

wg = wmξζ(ze)v,

(11.7)

где f₂ - вторая собственная частота;

ξ - коэффициент динамичности, определяемый по рисунку 11.1 в зависимости от суммарного логарифмического декремента колебаний δ (см. 11.1.10) и безразмерного периода T_g,1, который определяется по формуле (11.8 а) для первой собственной частоты f₁;

Здесь w₀ (Па) - нормативное значение давления ветра (см. 11.1.4);

k(z_эк) - коэффициент, учитывающий изменение давления ветра для высоты z_эк (11.1.6);

γ_f - коэффициент надежности по нагрузке (см. 11.1.12).

Для конструктивных элементов, а также конструкций, расположенных горизонтально или с малым уклоном (например, переходных или транспортных галерей) z_эк - высота z, на которой они расположены; для зданий и сооружений z_эк = 0,8h, где h - высота сооружений.

Примечание - Суммарный логарифмический декремент колебаний δ определяется как сумма логарифмического декремента конструкционного демпфирования δ_s и аэродинамического логарифмического декремента δ_а. При использовании различных демпфирующих устройств (например, гасителей колебаний различного типа) дополнительно необходимо учитывать соответствующий логарифмический декремент δ_d. В этих случаях значения суммарного логарифмического декремента δ и безразмерного периода Т_g,1 определяются в рамках научно-технического сопровождения или в задании на проектирование.

Рисунок 11.1 - Коэффициенты динамичности

в) для сооружений, у которых вторая собственная частота меньше предельной, необходимо производить динамический расчет с учетом s первых форм собственных колебаний. Число s следует определять из условия f_s < f_lim < f_{s + 1};

г) при расчете зданий допускается учитывать динамическую реакцию по трем низшим собственным формам колебаний (двум изгибных и одной крутильной или смешанным крутильно-изгибным).

Примечания

1 При расчете многоэтажных железобетонных зданий высотой до 40 м и одноэтажных железобетонных производственных зданий высотой до 36 м при отношении высоты к пролету менее 1,5, размещаемых в местностях типа А и В (см. 11.1.6), пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается определять по формуле (11.5).

2 Собственные частоты допускается определять при действии нормативных значений нагрузок (постоянных, длительных, кратковременных), учитываемых для рассматриваемой расчетной ситуации.

(Измененная редакция. Изм. № 1, № 2)

11.1.9 Усилия и перемещения при учете динамической реакции по s собственным формам определяются по формуле

(11.9)

где Х - суммарные усилия или перемещения;

X_s - усилия или перемещения по s-й форме колебаний.

11.1.10 Предельное значение частоты собственных колебаний f_lim, Гц, следует определять в зависимости от предельного безразмерного периода T_g,lim:

где значение параметра T_g,lim приведено в таблице 11.5 для трех значений суммарного логарифмического декремента колебании δ.

Таблица 11.5

Значение суммарного логарифмического декремента колебаний δ следует принимать:

а) для железобетонных и каменных сооружений, а также для зданий со стальным каркасом при наличии ограждающих конструкций δ = 0,3;

б) для стальных сооружений, футерованных дымовых труб, аппаратов колонного типа, в том числе на железобетонных постаментах, δ = 0,15;

в) для стекла, а также смешанных сооружений, имеющих одновременно стальные и железобетонные несущие конструкции, δ = 0,22.

Примечание - В тех случаях, когда используются различные типы демпфирующих устройств (гасители колебаний), значение суммарного логарифмического декремента колебаний δ устанавливается в рамках научно-технического сопровождения проектирования.

(Новая редакция. Изм. № 1)

11.1.11 Коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления v следует определять для расчетной поверхности сооружения или отдельной конструкции, для которой учитывается корреляция пульсаций.

Расчетная поверхность включает в себя те части наветренных и подветренных поверхностей, боковых стен, кровли и подобных конструкций, с которых давление ветра передается на рассчитываемый элемент сооружения.

Если расчетная поверхность близка к прямоугольнику, ориентированному так, что его стороны параллельны основным осям (рисунок 11.2), то коэффициент v следует определять по таблице 11.6 в зависимости от параметров ρ и χ, принимаемых по таблице 11.7.

Рисунок 11.2 - Основная система координат при определении коэффициента корреляции v

Таблица 11.6

При расчете сооружения в целом размеры расчетной поверхности следует определять с учетом указаний В.1 приложения В, при этом для решетчатых сооружений в качестве расчетной поверхности необходимо принимать размеры поверхности по его внешнему контуру.

Таблица 11.7

(Измененная редакция. Изм. № 2)

11.2 Пиковая ветровая нагрузка

Для элементов ограждения и узлов их креплений (в частности, навесных фасадных систем и светопрозрачных конструкций фасадов и покрытий) необходимо учитывать пиковые положительные w₊ и отрицательные w_- воздействия ветровой нагрузки, нормативные значения которых определяются по формуле

w+(-) = w0k(ze)[1 + ζ(ze)]cp,+(-)v+(-),

(11.10)

где w₀ - нормативное значение давления ветра (см. 11.1.4);

z_e - эквивалентная высота (см. 11.1.5);

k(z_e) и ζ(z_e) - коэффициенты, учитывающие, соответственно, изменение давления и пульсаций давления ветра на высоте z_e (см. 11.1.6 и 11.1.8);

c_p,+(-) - пиковые значения аэродинамических коэффициентов положительного давления (+) или отсоса (-);

v_+(-) - коэффициенты корреляции ветровой нагрузки, соответствующие положительному давлению (+) и отсосу (-); значения этих коэффициентов приведены в таблице 11.8 в зависимости от площади ограждения А, с которой собирается ветровая нагрузка.

Таблица 11.8

Аэродинамические коэффициенты с_р,+ и с_р,- определяются на основе результатов модельных испытаний сооружений в аэродинамических трубах, численного моделирования или с учетом данных, опубликованных в технической литературе. Для отдельно стоящих прямоугольных в плане зданий значения этих коэффициентов приведены в В.1.17.

Примечание - При определении пиковой ветровой нагрузки по формуле (11.10) принято, что конструктивные элементы ограждения и узлы их крепления к зданию являются достаточно жесткими и в них не возникает заметных динамических усилий и перемещений. В случае если собственные частоты системы «элементы ограждения - их несущие конструкции - элементы их крепления» менее их предельных значений, определяемых в соответствии с указаниями 11.1.10, расчетные значения пиковой ветровой нагрузки должны быть уточнены на основе результатов динамического расчета указанной системы конструктивных элементов.

(Измененная редакция. Изм. № 1, № 2)

11.3 Резонансное вихревое возбуждение

11.3.1 Для зданий и сооружений, сплошностенчатых сооружений или их отдельных участков с неизменяющимися или плавно изменяющимися формой и размерами поперечного сечения, удовлетворяющих условию λ_е > 20, необходимо проводить их поверочный расчет на резонансное вихревое возбуждение; здесь λ_е определено в В.1.15.

(Новая редакция. Изм. № 1)

11.3.2 Критические скорости ветра V_cr,i, при которых происходит резонансное вихревое возбуждение по i-й собственной форме колебаний, определяются по формуле

Vcr,i = kvfid/St, м/с,

(11.11)

где f_i, 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 том числе и прямоугольных) - St = 0,11.

Значение коэффициента k_v, учитывающего эффект захвата собственной частоты колебаний, выбирается из диапазона 0,9 < k_v < 1,1 из условия реализации наихудшего варианта нагружения.

11.3.3 Резонансное вихревое возбуждение не возникает в том случае, если

Vcr,i > Vmax(zэк),

(11.12)

где V_max(z_эк) - максимальная скорость ветра на уровне z_эк, определяемая по формуле

(11.13)

где w₀, Па и k(z_эк) определяются в соответствии с 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 z_эк = 0,8h.

11.3.4 Ветровые нагрузки, возникающие при резонансном вихревом возбуждении, допускается определять в соответствии с указаниями раздела В.2 приложения В.

12 Гололедные нагрузки

12.1 Гололедные нагрузки необходимо учитывать для воздушных линий электропередачи и связи, контактных сетей электрифицированного транспорта, антенно-мачтовых устройств, канатов, решетчатых конструкций, шпилей и подобных сооружений, а также для вентилируемых фасадов зданий, металлических ограждений балконов, элементов стен и покрытий высотных зданий, расположенных на высоте более 100 м.

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 = πbkμ1(d + bkμ1)ρg10-3.

(12.1)

Нормативное значение поверхностной гололедной нагрузки i′, Па, для остальных элементов конструкций следует определять по формуле

i′ = bkμ2ρg.

(12.2)

В (12.1) и (12.2):

b - нормативное значение толщины стенки гололеда, мм (превышаемое в среднем один раз в 5 лет), на элементах кругового сечения диаметром 10 мм, расположенных на высоте 10 м над поверхностью земли, принимаемое по таблице 12.1, а на высоте 200 м и более - по таблице 12.2. Нормативное значение толщины стенки гололеда допускается уточнять в установленном порядке на основе метеорологических данных для места строительства (см. 4.4);

k - коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки гололеда по высоте и принимаемый при высоте до 100 м по таблице 12.3; при больших высотах - по интерполяции значений, приведенных в таблице 12.2 или по формуле: k_h = e^0,007h, где h - высота элемента над поверхностью земли;

d, мм - диаметр провода, троса;

μ₁ -коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки гололеда в зависимости от диаметра элементов кругового сечения и определяемый по таблице 12.4;

μ₂ - коэффициент, учитывающий отношение площади поверхности элемента, подверженной обледенению, к полной площади поверхности элемента и принимаемый для объектов с малыми размерами поперечного сечения равным 0,6, для других объектов - по данным специально проведенных исследований;

ρ - плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см³;

g, м/с² - ускорение свободного падения.

Таблица 12.1

Таблица 12.2

Таблица 12.3

Таблица 12.4

12.3 Нормативное значение ветровой нагрузки на покрытые гололедом элементы при использовании формулы (12.1) следует принимать равным 25 % нагрузки w, определяемой согласно 11.1; при использовании формулы (12.2) - 60 % 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 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 γ_f для гололедной нагрузки следует принимать 1,8.

13 Температурные климатические воздействия

13.1 Для конструкций, не защищенных от суточных и сезонных изменений температуры, следует учитывать изменение во времени Δt средней температуры и перепад температуры ϑ по сечению элемента, за исключением случаев, предусмотренных нормами проектирования конструкций. Для конструкций, защищенных от суточных и сезонных изменений температуры, температурные климатические воздействия учитывать не требуется.

13.2 Нормативные значения изменений средних температур по сечению элемента в теплое Δt_w и холодное Δt_c время года соответственно следует определять по формулам:

Δtw = tw - t0c,	(13.1)
Δtc = tc - t0w,	(13.2)

где t_w, t_c - нормативные значения средних температур по сечению элемента в теплое и холодное время года, принимаемые в соответствии с 13.3;

t_0w, t_0c - начальные температуры в теплое и холодное время года, принимаемые в соответствии с 13.6.

13.3 Нормативные значения средних температур t_w и t_c и перепадов температур по сечению элемента в теплое ϑ_w и холодное ϑ_с время года для однослойных конструкций следует определять по таблице 13.1.

Примечание - Для многослойных конструкций t_w, t_c, ϑ_w, ϑ_c определяются расчетом. Конструкции, изготовленные из нескольких материалов, близких по теплофизическим параметрам, допускается рассматривать как однослойные.

Таблица 13.1

Таблица 13.2

13.4 Средние суточные температуры наружного воздуха в теплое t_ew и холодное t_ec время года для надземной части сооружений следует определять по формулам:

tес = tmin + 0,5AI;	(13.3)
tew = tmax - 0,5AVII,	(13.4)

где t_min, t_max - нормативные значения минимальной и максимальной температуры воздуха, соответственно, принимаемые по картам 4 и 5 приложения Е;

A_I, A_VII - средние суточные амплитуды температуры воздуха наиболее холодного и наиболее теплого месяца, соответственно, принимаемые по таблицам 3.1 и 4.1 СП 131.13330.

Нормативное значение минимальной и максимальной температуры воздуха допускается уточнять в установленном порядке на основе данных Росгидромета для места строительства (см. 4.4). В этом случае значения t_min и t_max следует вычислять по формулам t_min = 0,9t_min,50, t_max = 0,9t_max,50, где t_min,50 и t_max,50 - минимальная и максимальная температуры воздуха, абсолютные значения которых превышаются один раз в 50 лет.

Средние суточные температуры наружного воздуха в теплое t_ew и холодное t_ec время года для подземной части сооружений следует определять по формулам:

tес = tmin(h);	(13.5)
tew = tmax(h),	(13.6)

где и t_max(h) - средняя минимальная и максимальная температура почвы на глубинах (по вытяжным термометрам), принимаемые согласно приложению Г в зависимости от глубины h заложения подземной части сооружения или по данным Росгидромета.

При расчетах подземной части сооружений следует принимать θ₁ = θ₂ = θ₃ = θ₄= θ₅ = 0.

При глубинах более 5 м суточные и сезонные изменения температуры почвы допускается не учитывать.

Примечания

1 При отсутствии данных для места строительства значения A_I, A_VII, t_min(h) и t_max(h) следует принимать по данным Росгидромета или по данным для ближайшего указанного в таблицах населенного пункта.

2 Промежуточные значения для глубины h определяются интерполяцией.

13.5 Приращения θ₄ и θ₅ °С, следует определять по формулам:

θ4 = 0,05ρSmaxk;	(13.7)
θ5 = 0,05ρSmax(1 - k),	(13.8)

где ρ - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности конструкции, принимаемый по таблице 13.3;

S_max - максимальное значение суммарной (прямой, рассеянной и отраженной) солнечной радиации, Вт·ч/м², принимаемое для горизонтальных поверхностей - по таблице 13.4, для вертикальных поверхностей различной ориентации - по таблице 13.5;

k - коэффициент, принимаемый по таблице 13.6.

Таблица 13.3 - Коэффициенты поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждающей конструкции

Таблица 13.4 - Суммарная солнечная радиация (прямая и рассеянная) в июле месяце на горизонтальную поверхность при безоблачном небе, Вт·ч/м² (максимальная часовая сумма)

Таблица 13.5 - Суммарная солнечная радиация (прямая, рассеянная и отраженная), поступающая в июле месяце на вертикальную поверхность при безоблачном небе, Вт·ч/м² (максимальная часовая сумма)

Таблица 13.6

13.6 Начальную температуру, соответствующую замыканию конструкции или ее части в законченную систему, в теплое t_0w и холодное t_0c время года следует определять по формулам:

t0w = 0,8tVII + 0,2tI;	(13.9)
t0c = 0,2tVII + 0,8tI,	(13.10)

где t_I, t_VII - многолетние средние месячные температуры воздуха в январе и июле, принимаемые для надземной части сооружений по таблице 5.1 СП 131.13330.

Для подземной части сооружений t_VII = t_max(h); t_I = t_min(h).

Примечания

1 При наличии данных о календарном сроке замыкания конструкции, порядке производства работ и других начальную температуру допускается уточнять в соответствии с этими данными.

2 При отсутствии данных для места строительства значения t_I, t_VII принимаются по данным Росгидромета или по данным для ближайшего указанного в таблице населенного пункта.

13.7 Температурные климатические воздействия с пониженными нормативными значениями необходимо устанавливать в соответствии с указаниями 13.2 - 13.6 при условии: θ₁ = θ₂ = θ₃ = θ₄ = θ₅ = 0; t_ew = t_VII, t_ec = t_I.

13.8 Коэффициент надежности по нагрузке γ_f для температурных климатических воздействий Δt и ϑ следует принимать равным 1,1.

14 Прочие нагрузки

Нагрузки и воздействия, не включенные в настоящий свод правил (специальные технологические нагрузки, вибрационные нагрузки от всех видов транспорта, влажностные и усадочные воздействия, нагрузки от отложения производственной пыли, от вулканического пепла, песка в пустынных районах), устанавливаются в иных нормах проектирования строительных конструкций, задании на проектирование или в рекомендациях, разработанных в рамках научно-технического сопровождения.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

15 Прогибы и перемещения

Нормы настоящего раздела устанавливают предельные прогибы и перемещения несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе предельных состояний независимо от применяемых строительных материалов.

Положения настоящего раздела не распространяются на сооружения гидротехнические, транспорта, атомных электростанций, а также опор воздушных линий электропередачи, открытых распределительных устройств и антенных сооружений связи.

15.1 Общие указания

15.1.1 При расчете строительных конструкций должно быть выполнено условие

f ≤ fu,

(15.1)

где f - прогиб (выгиб) и перемещение элемента конструкции (или конструкции в целом), определяемые с учетом факторов, влияющих на их значения, в соответствии с приложением Д;

f_u - предельный прогиб (выгиб) или перемещение, устанавливаемые настоящими нормами.

Расчет необходимо производить исходя из следующих требований:

а) технологических (обеспечение условий нормальной эксплуатации технологического и подъемно-транспортного оборудования, контрольно-измерительных приборов и т.д.);

б) конструктивных (обеспечение целостности примыкающих друг к другу элементов конструкций и их стыков, обеспечение заданных уклонов);

в) физиологических (предотвращение вредных воздействий и ощущений дискомфорта при колебаниях);

г) эстетико-психологических (обеспечение благоприятных впечатлений от внешнего вида конструкций, предотвращение ощущения опасности).

Каждое из указанных требований должно быть выполнено при расчете независимо от других.

Ограничения колебаний конструкций следует устанавливать в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.566.

15.1.2 Расчетные ситуации, для которых следует определять прогибы и перемещения, соответствующие им нагрузки, а также требования, касающиеся строительного подъема, приведены в Д.1.5 приложения Д.

15.1.3 Прогибы элементов конструкций не ограничиваются исходя из эстетико-психологических требований, если не ухудшают внешний вид конструкций (например, мембранные покрытия, наклонные козырьки, конструкции с провисающим или приподнятым нижним поясом) или если элементы конструкций скрыты от обзора. Прогибы не ограничиваются также и для конструкций перекрытий и покрытий над помещениями с непродолжительным пребыванием людей (например, трансформаторных подстанций, чердаков).

Примечание - Для всех типов покрытий целостность кровельного ковра следует обеспечивать конструктивными мероприятиями (например, использованием компенсаторов, созданием неразрезности элементов покрытия), а не повышением жесткости несущих элементов.

15.1.4 Прогибы элементов покрытий должны быть такими, чтобы, несмотря на их наличие, был обеспечен уклон кровли не менее 1/200 в одном из направлений (кроме случаев, оговоренных в других нормативных документах).

15.1.5 Коэффициент динамичности для нагрузок от погрузчиков, электрокаров, мостовых и подвесных кранов следует принимать равным единице.

15.2 Предельные прогибы

15.2.1 Предельные прогибы элементов конструкций покрытий и перекрытий, ограничиваемые исходя из технологических, конструктивных и физиологических требований, следует отсчитывать от изогнутой оси, соответствующей состоянию элемента в момент приложения нагрузки, от которой вычисляется прогиб, а ограничиваемые исходя из эстетико-психологических требований - от прямой, соединяющей опоры этих элементов (см. также Д.1.7 приложения Д).

15.2.2 Расстояние (зазор) от верхней точки тележки мостового крана до нижней точки прогнутых несущих конструкций покрытий (или предметов, прикрепленных к ним) должно быть не менее 100 мм.

15.2.3 Предельные прогибы для различных расчетных ситуаций приведены в Д.2.2 приложения Д.

Для элементов конструкций зданий и сооружений, предельные прогибы и перемещения которых

не оговорены настоящим и другими нормативными документами, вертикальные и горизонтальные прогибы и перемещения от постоянных, длительных и кратковременных нагрузок не должны превышать 1/150 пролета или 1/75 вылета консоли.

Приложение А

Мостовые и подвесные краны

А.1 Мостовые и подвесные краны

Таблица А.1 - Мостовые и подвесные краны различных групп режимов работы (перечень)

А.2 Нагрузка от удара крана о тупиковой упор

Нормативное значение горизонтальной нагрузки F, кН, направленной вдоль кранового пути и вызываемой ударом крана о тупиковый упор, следует определять по формуле

(A.1)

где v - скорость передвижения крана в момент удара, принимаемая равной половине номинальной, м/с;

f - возможная наибольшая осадка буфера, принимаемая равной 0,1 м для кранов с гибким подвесом груза грузоподъемностью не более 50 т групп режимов работы 1К - 7К и 0,2 м - в остальных случаях;

m - приведенная масса крана, определяемая по формуле

(A.2)

здесь m_b - масса моста крана, т;

m_c - масса тележки, т;

m_q - грузоподъемность крана, т;

k - коэффициент; k = 0 - для кранов с гибким подвесом; k = 1 - для кранов с жестким подвесом груза;

l - пролет крана, м;

l₁ - приближение тележки, м.

Расчетное значение рассматриваемой нагрузки с учетом коэффициента надежности по нагрузке γ_f (см. 9.8) принимается не более предельных значений, приведенных в таблице А.2.

Таблица А.2

Приложение Б

Схемы снеговых нагрузок и коэффициенты формы μ

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Б.1 Здания с односкатными и двускатными покрытиями

а) Для зданий с односкатными и двускатными покрытиями (рисунок Б.1) коэффициент μ определяется по таблице Б.1. Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией.

Рисунок Б.1

Таблица Б.1

б) Варианты 2 и 3 следует учитывать для зданий с двускатными покрытиями (профиль б), при этом вариант 2 - при 15° ≤ α ≤ 40°; вариант 3 - при 10° ≤ α ≤ 30° только при наличии ходовых мостиков или аэрационных устройств по коньку покрытия.

Примечания

1 Для конструктивных схем покрытий, чувствительных к локальной неравномерности распределения снеговой нагрузки, необходимо рассмотреть дополнительную схему с коэффициентами μ = 0,9 и μ = 1,1 на двух скатах в поперечном направлении (см. вариант 2, рисунок Б.1) или в смежных пролетах покрытия по длине здания.

2 Для покрытий, имеющих габаритные размеры, превышающие 100 м в обоих направлениях, помимо равномерно распределенной снеговой нагрузки необходимо учитывать случай неравномерно распределенной снеговой нагрузки согласно вариантам 2 или 3 для двускатных покрытий или примечанию 1 для односкатных независимо от их уклона.

Б.2 Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями

Здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями

Для зданий со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями (рисунок Б.2) следует принимать

μ1 = cos(1,5α); μ2 = 2sin(3α),

(Б.1)

где α - уклон покрытия, град; при этом значения μ₁ вычисляются в каждой точке покрытия.

Для сводчатых поверхностей кругового очертания значения μ₂ вычисляются в точках с уклоном α = 30°, α = 60° и в крайнем сечении покрытия (точки А, В и С на рисунке Б.2). Промежуточные значения μ₂ определяются линейной интерполяцией. Для сводчатых покрытий некругового очертания значения μ₂ вычисляются по формуле (Б.1) в каждой точке. При α ≥ 60° μ₁ = 0 и μ₂ = 0.

Рисунок Б.2

Покрытия в виде стрельчатых арок

Для покрытий в виде стрельчатых арок (рисунок Б.3) при β ≥ 15° необходимо использовать схему Б.1 - рисунок Б.1, б, принимая l = l′, при β < 15° схему Б.2 - рисунок Б.2.

Рисунок Б.3

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Б.3 Здания с продольными фонарями

Здания с продольными фонарями, закрытыми сверху

Для зданий с продольными фонарями (независимо от их расположения на покрытии), закрытыми сверху (рисунок Б.4), для двух схем снеговой нагрузки (рисунок Б.5) коэффициенты μ следует определять как:

(Б.2)

но не более 4,0 и не более 2h_l/S₀; b_l = h_l, но не более b.

При определении нагрузки у торца фонаря для зоны В значение коэффициента μ в обоих вариантах следует принимать равным 1,0.

Рисунок Б.4

Рисунок Б.5

Примечания

1 Схемы вариантов 1, 2 (рисунок Б.5) следует также применять для двускатных и сводчатых покрытий двух- или многопролетных зданий с фонарями в середине зданий.

2 Влияние ветроотбойных щитов на распределение снеговой нагрузки возле фонарей не учитывать.

3 Для плоских скатов при b > 24 м следует учитывать местную повышенную нагрузку у фонаря, как у перепадов (см. рисунки Б.11, а, б).

Здания с продольными фонарями, открытыми сверху

Для зданий с продольными фонарями, открытыми сверху (рисунок Б.6):

	(Б.3)
	(Б.4)

Значения b (b₁, b₂) и m следует определять в соответствии с указаниями к схеме Б.8; пролет l принимается равным расстоянию между верхними кромками фонарей.

Рисунок Б.6

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Здания с зенитными фонарями

Для зданий с зенитными фонарями, имеющими диагональ не более 15 м, следует применять схемы по Б.11, имеющими диагональ более 15 м - наиболее неблагоприятные схемы снеговых нагрузок по Б.3 и Б.8.

(Введено дополнительно. Изм. № 1)

Б.4 Шедовые покрытия

Схемы рисунка Б.7 следует применять для шедовых покрытий, в том числе с наклонным остеклением и сводчатым очертанием кровли.

Рисунок Б.7

Б.5 Двух- и многопролетные здания с двускатными покрытиями

Для двух- и многопролетных зданий с двускатными покрытиями (см. рисунок Б.8) вариант 1 следует учитывать во всех случаях, вариант 2 - для двухпролетных зданий при α ≥ 15°, вариант 3 - для многопролетных зданий при α ≥ 15°. Для двух- и многопролетных зданий при α ≥ 30° следует учитывать также схему варианта 2 на рисунке Б.9. Для покрытий, имеющих габаритные размеры, превышающие 100 м в обоих направлениях, при α < 15° необходимо учитывать случай неравномерно распределенной снеговой нагрузки с коэффициентами μ = 0,9 и μ = 1,1 в смежных пролетах.

Рисунок Б.8

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Б.6 Двух- и многопролетные здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями

Для двух- и многопролетных зданий со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями (рисунок Б.9) вариант 2 следует учитывать при .

Рисунок Б.9

Б.7 Двух- и многопролетные здания с двускатными и сводчатыми покрытиями с продольным фонарем

а) Для пролетов с фонарем двух- и многопролетных зданий с двускатными и сводчатыми покрытиями (рисунок Б.10) коэффициент μ следует принимать в соответствии с вариантами 1 и 2 (рисунок Б.5), для пролетов без фонаря - с вариантами 1 и 2 (рисунки Б.8, Б.9).

б) Для плоских двускатных (α < 15°) и сводчатых  < 0,1 покрытий при l′ > 48 м следует учитывать местную повышенную нагрузку, как у перепадов высоты (рисунок Б.11, а).

Рисунок Б.10

Б.8 Здания с перепадом высоты

а) Для зданий с перепадом высоты снеговую нагрузку на верхнее покрытие следует принимать в соответствии со схемами Б.1 - Б.7, а на нижнее - в двух вариантах: по схемам Б.1 - Б.7 и схеме Б.8 (для зданий - профили а, б (рисунки Б.11, а, Б.11, б), для навесов - профиль в (рисунок Б.11, в).

Рисунок Б.11

б) Коэффициент μ следует принимать равным

(Б.5)

где h - высота перепада, м, отсчитываемая от верхней точки конструкций более высокой части здания у перепада высот до кровли нижнего покрытия. При h боле 8 м при определении μ принимается h = 8 м;

l₁′; l₂′ - длины участков верхнего (l₁′) и нижнего (l₂′) покрытия, с которых переносится снег в зону перепада высоты, м, их следует принимать:

для покрытия без продольных фонарей или с поперечными фонарями

для покрытия с продольными фонарями или ступенчатыми перепадами высот

При этом l₁′ и l₂′ следует принимать не менее 0;

m₁, m₂ - доли снега, переносимого ветром к перепаду высоты; их значения для верхнего m₁ и нижнего m₂ покрытий следует принимать в зависимости от их профиля:

0,4 - для плоского покрытия с α ≤ 20°, сводчатого с f/l ≤ 1/8;

0,3 - для плоского покрытия с α > 20°, сводчатого с f/l > 1/8 и покрытий с поперечными фонарями.

Длину l′₂ участка переноса по нижнему покрытию, не имеющему парапетов, следует принимать не более утроенной его ширины.

в) для пониженных покрытий шириной a < 21 м (см. рисунок Б.11, б) значение m₂ следует принимать:

m₂ = 0,5k₁k₂k₃, но не менее 0,1, где =  (при обратном уклоне, показанном на чертеже пунктиром, k₂ = 1); , но не менее 0,3 (а - в м; β, φ - в град).

г) Длину зоны повышенных снегоотложений b следует принимать равной:

при , но не более 16 м;

при

(Б.6)

но не более 5h и не более 16 м, где μ принимается из пункта б).

д) Коэффициенты μ, принимаемые для расчетов (показанные на схемах для трех вариантов), не должны превышать:

 (где h - в м; S₀ - в кПа);

4 - если нижнее покрытие является покрытием здания, а l₁′ и l₂′ ≤ 48 мм;

6 - если нижнее покрытие является навесом или покрытием здания l₁′ или l₂′ > 72 м. Промежуточные значения определяются интерполяцией для наибольшего значения из l₁′ или l₂′.

е) Коэффициент μ₁ следует принимать:

μ₁ = 1 - 2m₂ для покрытий с парапетами и без парапетов при b ≥ l₂′;

μ₁ = 1 - 2m₂ для покрытий без парапетов при ;

 при l₂′ > b и  - для покрытий с парапетами, где μ принимается из пункта б);

 - в остальных случаях, где μ принимается из пункта д), но не менее 0,2.

ж) При наличии между нижерасположенным покрытием и стенкой перепада высот разрыва шириной не более 1,5 м местную повышенную снеговую нагрузку на покрытие в зоне перепада следует определять также, как для покрытий без разрыва. При этом для нижерасположенного покрытия принимается только приходящаяся на него часть трапециевидной эпюры коэффициента μ.

Примечания

1 При d₁ (d₂) > 12 м значение μ для участка перепада длиной d₁ (d₂) (рисунок Б.11, а) следует определять без учета влияния фонарей на повышенном (пониженном) покрытии.

2 Если пролеты верхнего (нижнего) покрытия имеют различный профиль, то при определении μ необходимо принимать соответствующее значение m₁ (m₂) для каждого пролета в пределах l₁′ (l₂′).

3 Местную нагрузку у перепада не следует учитывать, если высота перепада, м, между двумя смежными покрытиями менее  (где S₀ - в кПа).

4 При наличии возле перепада на верхнем покрытии сплошного парапета высотой h более 0,5S₀, кПа и более 1,2 м допускается принимать m₁ = 0.

(Измененная редакция. Изм. № 1, № 2)

Б.9 Здания с двумя перепадами высоты

Для зданий с двумя перепадами высоты снеговую нагрузку на верхние и нижние покрытия следует принимать по схеме, приведенной на рисунке Б.12. Значения μ₁, b₁, μ₂, b₂ следует определять для каждого перепада независимо, принимая: m₁ и m₂ по схеме Б.9 (при определении нагрузок возле перепадов h₁ и h₂) соответствующими m₁ в схеме Б.8 и m₃ (доля снега, переносимого ветром по пониженному покрытию) соответствующим m₂ в схеме Б.8.

При наложении зон повышенных снегоотложений (см. вариант 2 на рисунке Б.12):

b3 = b1 + b2 - l3;	(Б.7)
	(Б.8)
	(Б.9)

Если b₃ > b₁ и/или b₃ > b₂, то принимается огибающая полученных эпюр μ₁ и μ₂.

Рисунок Б.12

Б.10 Висячие покрытия цилиндрической формы

Для висячих покрытий цилиндрической формы (рисунок Б.13) следует принимать:

Рисунок Б.13

Б.11 Здания с купольными круговыми и близкими к ним по очертанию покрытиями

а) Для зданий с купольными круговыми и близкими к ним по очертанию покрытиями (рисунок Б.14) коэффициент μ₁ определяется по таблице Б.2. Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией. При максимальном уклоне α < 30° принимается r₁ = d/2.

Рисунок Б.14

Таблица Б.2

Для пологих куполов с отношением f/d ≤ 0,05 следует учитывать только вариант 1.

Для куполов с отношением f/d > 0,05 следует учитывать варианты 1, 2 и 3 при уклонах α < 60°.

Для варианта 2 на рисунке Б.14 следует принимать при z ≤ r₁

μ2 = Сr1(z/r1)2sinβ,

(Б.10)

где;

при z > r₁ μ₃ = 1,5sinβ при α = 45°; μ₃ = 0 при α > 60°.

Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией.

Для варианта 3 следует принимать

(Б.11)

Вариант 3 следует учитывать для куполов с f/d > 0,05 при сильно шероховатой поверхности покрытия, наличии на нем возвышающихся надстроек, фонарей или снегозадерживающих преград, а также для покрытий, защищенных от ветра соседними более высокими зданиями или объектами окружающей застройки.

б) Для покрытий в виде сочетания двух сферических поверхностей различной кривизны на круглом плане следует учитывать снеговые нагрузки, как показано на рисунке Б.14, а.

Для варианта 1 на участке А - В шириной l₁ μ₁ = cos(1,5α₁); на участке В - В шириной l₂ μ₁ = cos(1,5α₂). При α₁ ≤ 7° и l₁ < d/8 следует учитывать только вариант 1.

Для вариантов 2 и 3 коэффициент μ₂ вычисляется по схеме 2 на рисунке Б.14. При этом r₁ принимается, как показано на рисунке Б.14, а. Коэффициент μ₃ вычисляется по схеме 2 на рисунке Б.14 для центральной части покрытия при r₁ = l₁/2, a z отсчитывается от центра проекции сферы.

При 7° < α₂ ≤ 15° следует учитывать варианты 1 и 2; при 15° < α₂ ≤ 30° следует учитывать варианты 1 и 3. При α₂ > 30° следует учитывать схемы по перечислению а) Б.11 без учета изменения геометрии поверхности.

Рисунок Б.14а

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Б.12 Здания с коническими круговыми покрытиями и покрытиями в виде сочетания сферической и конической поверхностей

а) Для зданий с коническими круговыми покрытиями (см. рисунок Б.15) коэффициент μ₁ определяется по таблице Б.3. Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией.

Таблица Б.3

Для пологих куполов при α ≤ 7° следует учитывать только вариант 1.

Для менее пологих куполов при 7° < α ≤ 30° для варианта 2 следует принимать

μ2 = Cr2(z/r)sinβ,

(Б.12)

где .

При 30° < α < 60° для варианта 2 следует принимать:

где α - в градусах.

Рисунок Б.15

б) Для зданий с круговыми покрытиями в виде сочетания сферической и конической поверхностей (см. рисунок Б.15, а) коэффициент μ₁ определяется по таблице Б.3.

Коэффициент μ₂ для варианта 2 (см. рисунок Б.15, а) определяется следующим образом:

- на участке 1 - по формуле (Б.10) в зависимости от уклона α₁ при z, принимаемом как радиус круга, расположенный между D и Е;

- на участке 2 - 0,5μ_2,max, где μ_2,max вычисляется по формуле (Б.10) при β = 90°;

- на участках 3 и 4 - по формулам (Б.12) или (Б.13) в зависимости от уклона α₂;

- на участке 5 - μ₂ = 0,8μ₁ при 7° < α₁ ≤ 15°; 0,5μ₂ при 15° < α₁ ≤ 30° и μ₂ = 0 при α₁ > 30°;

- на участке 6 - 0,5μ₂, где μ₂ вычисляется по формуле (Б.10) в зависимости от уклона α₁.

Для пологих куполов при α₁ ≤ 10° и α₂ ≤ 7° следует учитывать только вариант 1.

Рисунок Б.15а

Для покрытий, рассматриваемых в перечислении б), должно соблюдаться условие α₁ > α₂.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Б.13 Покрытие с парапетами

а) Снеговую нагрузку на покрытие возле парапетов следует принимать по схеме, приведенной на рисунке Б.16.

Рисунок Б.16

б) Схему на рисунке Б.16 для покрытий с парапетами следует применять при  (h - в м; S₀ - в кПа);

в) Для плоских (α < 15°) и сводчатых  покрытий при длине зоны переноса снега l > 24 м, а также при высоте парапета более 1,2 м следует учитывать местную повышенную нагрузку, как у перепадов высоты (см. рисунок Б.11), в том случае, если эта схема более неблагоприятна, чем показанная на рисунке Б.16.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Б.14 Участки покрытий, примыкающие к возвышающимся над кровлей вентиляционным шахтам и другим надстройкам

а) Схема на рисунке Б.17 относится к участкам с надстройками с диагональю основания не более 15 м.

б) В зависимости от рассчитываемой конструкции (плит покрытия, подстропильных и стропильных конструкций) необходимо учитывать самое неблагоприятное положение зоны повышенной нагрузки (при произвольном угле β).

в) Коэффициент μ для участков покрытий, примыкающих к возвышающимся над кровлей вентиляционным, лестничным шахтам, зенитным фонарям и другим надстройкам (рисунок Б.17), постоянный в пределах указанной зоны, следует принимать равным:

но не менее 1,0 и не более:

b₁ = 2h, но не более 2d.

Наличие зенитных фонарей и надстроек с диагональю не более 5 м, возвышающихся над кровлей не более чем на 0,4 м, допускается не учитывать.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Рисунок Б.17

Приложение В

Ветровые нагрузки

В.1 Аэродинамические коэффициенты

В.1.1 Отдельно стоящие плоские сплошные конструкции (стены, заборы и т.д.)

Для различных участков конструкций (рисунок В.1) коэффициент с_х определяется по таблице В.1;

Рисунок В.1

Таблица В.1

Рекламные щиты

Для рекламных щитов, поднятых над землей на высоту не менее d/4 (рисунок В.2): с_х = 2,5k_λ, где k_λ - определено в В.1.15.

Рисунок В.2

Равнодействующую нагрузку, направленную по нормали к плоскости щита, следует прикладывать на высоте его геометрического центра с эксцентриситетом в горизонтальном направлении е = ±0,25b.

В.1.2 Прямоугольные в плане здания с двускатными покрытиями

Вертикальные стены прямоугольных в плане зданий

Таблица В.2

Для наветренных, подветренных и различных участков боковых стен (рисунок В.3) аэродинамические коэффициенты с_е приведены в таблице В.2. Для стен с отрицательным уклоном при 45° < θ < 90° (см. рисунок В.3) аэродинамические коэффициенты определяются также, как и для вертикальных стен.

Для боковых стен с выступающими лоджиями аэродинамический коэффициент трения c_f = 0,1.

Рисунок В.3

Двускатные покрытия

Для различных участков покрытия (рисунок В.4) коэффициент с_е определяется по таблицам В.3, а и В.3, б в зависимости от направления средней скорости ветра.

Для углов 15° ≤ β ≤ 30° при α = 0° необходимо рассмотреть два варианта распределения расчетной ветровой нагрузки.

Для протяженных гладких покрытий при α = 90° (рисунок В.4, б) аэродинамический коэффициент трения c_f = 0,02.

Рисунок В.4

Таблица В.3 а

α = 0°

Таблица В.3 б

α = 90°

(Измененная редакция. Изм. № 2)

В.1.3 Прямоугольные в плане здания со сводчатыми и близкими к ним по очертанию покрытиями

Примечание - При 0,2 ≤ f/l ≤ 0,3 и h₁/l ≥ 0,5 необходимо учитывать два значения коэффициента с_е1.

Рисунок В.5

Распределение аэродинамических коэффициентов с_е по поверхности покрытия приведено на рисунке В.5.

Аэродинамические коэффициенты с_е для стен принимаются в соответствии с таблицей В.2.

При определении эквивалентной высоты z_e (cм. 11.1.5) и коэффициента v в соответствии с 11.1.11: h = h₁ + 0,7f.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

В.1.4 Круглые в плане сооружения с купольными и коническими покрытиями

а) Для купольных покрытий значения коэффициентов с_е в точках A и С, а также в сечении В - В приведены на рисунке В.6,а. Для промежуточных сечений коэффициенты с_е определяются линейной интерполяцией.

б) Для конических покрытий значения аэродинамических коэффициентов внешнего давления с_е при 15° < α < 30° определяются (см. рисунок В.6,б) следующим образом:

- для участка А коэффициент с_е = -1,5;

- для участка В коэффициент с_е = -1,0;

- для участка С коэффициент с_е = -1,1;

- для участка D коэффициент с_е = -2,0;

- для участка Е коэффициент с_е = -0,7;

- для купольных и конических покрытий при определении эквивалентной высоты z_e в соответствии с 11.1.5 и коэффициента v в соответствии с 11.1.11 h = h₁ + 0,7f.

Рисунок В.6

(Измененная редакция. Изм. № 2)

В.1.5 Здания с продольными фонарями и здания переменной высоты

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Рисунок В.7

Для участков А и В (рисунок В.7) коэффициенты с_е следует определять в соответствии с таблицами В.3, а и В.3, б.

Для фонарей участка С при λ ≤ 2с_х = 0,2; при 2 ≤ λ ≤ 8 для каждого фонаря с_х = 0,1λ; при λ > 8с_х = 0,8, здесь λ = а/h_ф.

Для остальных участков покрытия с_е = -0,5.

Для вертикальных поверхностей и стен зданий коэффициенты с_е следует определять в соответствии с таблицей В.2.

При определении эквивалентной высоты z_e (см. 11.1.5) и коэффициента v в соответствии с 11.1.11: h = h₁.

В.1.6 Здания с зенитными фонарями

Рисунок В.8

Для наветренного фонаря коэффициент с_е следует определять в соответствии с таблицами В.3, а и В.3, б. Для остальных фонарей коэффициенты с_х определяются также, как и для участка С (раздел В.1.5).

Для остальной части покрытия с_е = -0,5.

Для вертикальных поверхностей и стен зданий коэффициенты с_е следует определять в соответствии с таблицей В.2.

При определении эквивалентной высоты z_e (см. 11.1.5) и коэффициента v в соответствии с 11.1.11 h = h₁.

В.1.7 Здания с шедовыми покрытиями

Рисунок В.9

Для участка А коэффициент с_е следует определять в соответствии с таблицами В.3, а и В.3, б. Для остальной части покрытия с_е = -0,5.

Для вертикальных поверхностей и стен зданий коэффициенты с_е следует определять в соответствии с таблицей В.2.

При определении эквивалентной высоты z_e (11.1.5) и коэффициента v (11.1.11) h = h₁.

Для шедовых покрытий аэродинамический коэффициент трения c_f = 0,04.

В.1.8 Здания с уступами

Рисунок В.10

Для участка М коэффициент с_е = 0,8.

Для участка K коэффициент с_е следует принимать в соответствии с таблицей В.2.

Для участка L коэффициент с_е следует определять линейной интерполяцией.

Для остальных вертикальных поверхностей коэффициент с_е необходимо определять таблицей В.2.

Для покрытия зданий коэффициенты с_е определяются в соответствии с таблицами В.3, а и В.3, б.

В.1.9 Здания с открывающимися и постоянно открытыми проемами

Рисунок В.11

При проницаемости ограждения μ ≤ 5 % с_i1 = c_i2 = ±0,2. Для каждой стены здания знак «плюс» или «минус» следует выбирать из условия реализации наиболее неблагоприятного варианта нагружения.

При μ ≥ 30 % с_i1 = -0,5; c_i2 = 0,8.

Аэродинамические коэффициенты для внешней поверхности следует принимать в соответствии с В.1.2 - В.1.7.

Примечание - Проницаемость ограждения μ следует определять как отношение суммарной площади имеющихся в нем проемов к полной площади ограждения.

В.1.10 Навесы

Аэродинамические коэффициенты с_р для четырех типов навесов (рисунок В.12) без сплошностенчатых вертикальных ограждающих конструкций определяются по таблице В.4.

Рисунок В.12

Таблица В.4

В.1.11 Сфера

Рисунок В.13

Аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления с_х сферы при z_g > d/2 (рисунок В.13) приведены на рисунке В.14 в зависимости от числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости δ = Δ/d, где Δ, м, - шероховатость поверхности (см. В.1.16). При z_g < d/2 коэффициент с_х следует увеличить в 1,6 раза.

Коэффициент подъемной силы сферы c_z принимается равным:

при z_g > d/2 - c_z = 0;

при z_g < d/2 - c_z = 0,6.

Эквивалентная высота (см. 11.1.5) z_e = z_g + d/2.

При определении коэффициента v в соответствии с 11.1.11 следует принимать

Число Рейнольдса Re определяется по формуле

(В.1)

где d, м - диаметр сферы;

w₀, Па - определяется в соответствии с 11.1.4;

z_e, м - эквивалентная высота;

k(z_e) - определяется в соответствии с 11.1.6;

γ_f - коэффициент надежности по нагрузке, см. 11.1.12.

Рисунок В.14

В.1.12 Сооружения и конструктивные элементы с круговой цилиндрической поверхностью

Аэродинамический коэффициент с_е1 внешнего давления определяется по формуле

се1 = kλ1cβ,

(В.2)

где k_λ1 = 1 при c_β > 0; для c_β < 0 - k_λ1 = k_λ1, определено в В.1.15.

Распределение коэффициентов c_β по поверхности цилиндра при δ = Δ/d < 5·10^-4 (см. В.1.16) приведено на рисунке В.16 для различных чисел Рейнольдса Re. Значения указанных на этом рисунке углов β_min и β_b, а также соответствующие им значения коэффициентов c_min и с_b приведены в таблице В.5.

Значения аэродинамических коэффициентов давления с_е2 и с_i (рисунок В.15) приведены в таблице В.6. Коэффициент с_i следует учитывать для опущенного покрытия («плавающая кровля»), а также при отсутствии покрытия.

Аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления с_х определяются по формуле

cx = kλcx∞,

(В.3)

где k_λ - определено в В.1 в зависимости от относительного удлинения сооружения (см. В.1.15). Значения коэффициентов c_x∞ приведены на рисунке В.17 в зависимости от числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости δ = Δ/d (см. В.1.16); для цилиндрических сооружений с ребрами Δ - высота ребра.

Рисунок В.15

Рисунок В.16

Таблица В.5

Таблица В.6

Рисунок В.17

Для проводов и тросов (в том числе покрытых гололедом) с_х = 1,2.

Аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления наклонных элементов (рисунок В.18) определяются по формуле

схβ = cxsin2β,

(В.4)

где с_х - определяется в соответствии сданными В.1.12, В.1.13 и В.1.14;

β - угол между осью элемента и скоростью ветра V, направленной вдоль оси х.

Рисунок В.18

При определении коэффициента v в соответствии с 11.1.11:

Число Рейнольдса Re определяется по формуле, приведенной в В.1.11,

где z_e = 0,8h для вертикально расположенных сооружений;

z_e равно расстоянию от поверхности земли до оси горизонтально расположенного сооружения.

В.1.13 Призматические сооружения и конструктивные элементы

Аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления для призматических сооружений определяются по формуле

сх = kλcx∞,

(В.5)

где k_λ определено в В.1.15 в зависимости от относительного удлинения сооружения λ_е.

Значения коэффициента c_x∞ для прямоугольных сечений приведены на рисунке В.19, а для n-угольных сечений и конструктивных элементов (профилей) - в таблице В.7.

Аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления для конструкционных профилей принимаются равными 1,4 (с_х = 1,4).

Таблица В.7

Рисунок В.19

(Измененная редакция. Изм. № 2)

В.1.14 Решетчатые конструкции

Аэродинамические коэффициенты для решетчатых конструкций отнесены к площади граней пространственных ферм или площади контура плоских ферм.

Направление оси х для плоских ферм совпадает с направлением ветра и перпендикулярно плоскости конструкции; для пространственных ферм расчетные направления ветра показаны в таблице В.8.

Аэродинамические коэффициенты с_х для отдельно стоящих плоских решетчатых конструкций определяются по формуле

(В.6)

где c_xi - аэродинамический коэффициент i-го элемента конструкции, принимаемый равным 1,4 (c_xi = 1,4) для профилей и определяемый в соответствии с указаниями В.1.12 и В.1.13 для элементов с круглым и прямоугольным поперечными сечениями соответственно; при этом k_λ = 1;

А_i - площадь проекции i-го элемента конструкции;

А_k - площадь, ограниченная контуром конструкции.

Рисунок В.20

Ряд плоских параллельно расположенных решетчатых конструкций

Рисунок В.21

Для наветренной конструкции коэффициент с_х1 определяется также, как и для отдельно стоящей фермы.

Для второй и последующих конструкций с_х2 = сх₁η.

Для ферм из профилей из труб при Re < 4·10⁵ коэффициент η определяется по таблице В.8 в зависимости от относительного расстояния между фермами b/h (рисунок В.19) и коэффициента заполнения ферм .

Таблица В.8

Для ферм из труб при Re ≥ 4·10⁵η = 0,95.

Примечание - Число Рейнольдса Re следует определять по формуле в В.1.11, где d - средний диаметр трубчатых элементов.

Решетчатые башни и пространственные фермы

Рисунок В.22

Аэродинамические коэффициенты c_t решетчатых башен и пространственных ферм определяются по формуле

ct = сх(1 + η)k1,

(В.7)

где с_х - определяется также, как и для отдельно стоящей фермы;

η - определяется так же, как и для ряда плоских ферм.

Значения коэффициента k₁ приведены в таблице В.9.

Таблица В.9

В.1.15 Учет относительного удлинения

Значения коэффициента k_λ в зависимости от относительного удлинения λ_е элемента или сооружения приведены на рисунке В.23. Относительное удлинение λ_е зависит от параметра λ = l/b и определяется по таблице В.10; степень заполнения .

Рисунок В.23

Таблица В.10

В.1.16 Учет шероховатости внешней поверхности

Шероховатость Δ поверхностей конструкций в зависимости от их обработки и материала, из которого они изготовлены, приведена в таблице В.11.

Таблица В.11

В.1.17 Пиковые значения аэродинамических коэффициентов для прямоугольных в плане зданий

а) Для стен прямоугольных в плане зданий пиковое положительное значение аэродинамического коэффициента с_р,+ = 1,2.

б) Пиковые значения отрицательного аэродинамического коэффициента с_р,- для стен и плоских покрытий (рисунок В.24) приведены в таблице В.12.

Таблица В.12

Рисунок В.24

В.2 Резонансное вихревое возбуждение

В.2.1 Для однопролетных сооружений и конструктивных элементов интенсивность воздействия F(z), действующего при резонансном вихревом возбуждении по i-й собственной форме в направлении, перпендикулярном средней скорости ветра, определяется по формуле

где d м, - размер сооружения или конструктивного элемента в направлении, перпендикулярном средней скорости ветра;

V_cr,i, м/с, - см. 11.3.2;

с_у,cr - аэродинамический коэффициент поперечной силы при резонансном вихревом возбуждении;

δ_s - логарифмический декремент конструкционного демпфирования принимаемый равным:

δ_s = 0,05 - для металлических сооружений; δ_s = 0,1 - для железобетонных сооружений;

z - координата, изменяющаяся вдоль оси сооружения;

φ_i(z) - i-я форма собственных колебаний в поперечном направлении, удовлетворяющая условию

Примечание - В тех случаях, когда используются различные типы демпфирующих устройств (гасители колебаний), значение суммарного логарифмического декремента конструкционного демпфирования δ_s устанавливается в рамках научно-технического сопровождения проектирования.

Для высотных зданий воздействие, возникающее при резонансном вихревом возбуждении, необходимо устанавливать на основе данных их модельных испытаний в аэродинамических трубах.

(Новая редакция. Изм. № 1)

В.2.2 Аэродинамические коэффициенты с_у поперечной силы определяются следующим образом:

а) Для круглых поперечных сечений с_у = 0,3.

б) Для прямоугольных поперечных сечений при b/d > 0,5:

здесь b - размер сооружения в направлении средней скорости ветра.

При b/d ≤ 0,5 расчет на резонансное вихревое возбуждение допускается не проводить.

В.2.3 При расчете сооружения на резонансное вихревое возбуждение наряду с воздействием (В.2.1) необходимо учитывать также действие ветровой нагрузки, параллельной средней скорости ветра. Средняя w_m,cr и пульсационная w_g,cr, составляющие этого воздействия, определяются по формулам:

wm,cr = (Vcr/Vmax)2wm; wg,cr = (Vcr/Vmax)2wg,

(В.10)

где V_max - расчетная скорость ветра на высоте z_эк, на которой происходит резонансное вихревое возбуждение, определяемое по формуле (11.13);

w_m и w_g - расчетные значения средней и пульсационной составляющих ветровой нагрузки, определяемые в соответствии с указаниями 11.1.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

В.2.4 Критические скорости V_cr,i 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.

В.3 Динамическая комфортность

При оценке комфортности пребывания людей в зданиях (динамическая комфортность) расчетные значения ветровой нагрузки w_c принимаются равными

wc = 0,7wg,

(В.11)

где w_g - нормативное значение пульсационной составляющей основной ветровой нагрузки (см. 11.1.8).

При этом максимальное ускорение этажа здания не должно превышать величины

аc,max = 0,08 м/c2.

(В.12)

Примечание - Для общественных и административных зданий методику оценки динамической комфортности допускается уточнять при надлежащем обосновании.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Приложение Г

Средняя многолетняя температура почвы на глубинах (по вытяжным термометрам), °С

Таблица Г.1

Приложение Д

Прогибы и перемещения

Д.1 Определение прогибов и перемещений

Д.1.1 При определении прогибов и перемещений следует учитывать все основные факторы, влияющие на их значения (неупругие деформации материалов, образование трещин, учет деформированной схемы, учет смежных элементов, податливость узлов сопряжения и оснований). При достаточном обосновании отдельные факторы можно не учитывать или учитывать приближенным способом.

Д.1.2 Для конструкций из материалов, обладающих ползучестью, необходимо учитывать увеличение прогибов во времени. При ограничении прогибов исходя из физиологических требований следует учитывать только кратковременную ползучесть, проявляемую сразу после приложения нагрузки, а исходя из технологических и конструктивных (за исключением расчета с учетом ветровой нагрузки) и эстетико-психологических требований - полную ползучесть.

Д.1.3 При определении прогибов колонн одноэтажных зданий и эстакад от горизонтальных крановых нагрузок расчетную схему колонн следует принимать с учетом условий их закрепления, считая, что колонна:

а) в зданиях и крытых эстакадах не имеет горизонтального смещения на уровне верхней опоры (если покрытие не создает жесткого в горизонтальной плоскости диска, следует учитывать горизонтальную податливость этой опоры);

б) в открытых эстакадах рассматривается как консоль.

Д.1.4 При колебаниях строительных конструкций зданий и сооружений классификацию вибраций, нормируемые параметры, их предельно допустимые значения в жилых, общественных и производственных зданиях необходимо устанавливать согласно требованиям соответствующих действующих нормативных документов.

При наличии высокоточного оборудования и приборов, чувствительных к колебаниям конструкций, на которых они установлены, предельные значения виброперемещений, виброскорости, виброускорения следует определять в соответствии с заданием на проектирование.

Д.1.5 Расчетные ситуации, для которых необходимо определять прогибы и перемещения и соответствующие им нагрузки, следует принимать в зависимости от того, исходя из каких требований производится расчет.

Расчетная ситуация характеризуется расчетной схемой конструкции, видами нагрузок, значениями коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, перечнем предельных состояний, которые следует рассматривать в данной ситуации.

Если расчет производится исходя из технологических требований, расчетная ситуация должна соответствовать действию нагрузок, влияющих на работу технологического оборудования.

Если расчет производится исходя из конструктивных требований, расчетная ситуация должна соответствовать действию нагрузок, которые могут привести к повреждению смежных элементов в результате значительных прогибов и перемещений.

Если расчет производится исходя из физиологических требований, расчетная ситуация должна соответствовать состоянию, связанному с колебаниями конструкций, и при этом необходимо учитывать нагрузки, влияющие на колебания конструкций, ограничиваемые требованиями настоящего свода правил.

Если расчет производится исходя из эстетико-психологических требований, расчетная ситуация должна соответствовать действию постоянных и длительных нагрузок.

Для конструкций покрытий и перекрытий, проектируемых со строительным подъемом при ограничении прогиба эстетико-психологическими требованиями, определяемый вертикальный прогиб следует уменьшать на размер строительного подъема.

Д.1.6 Прогиб элементов покрытий и перекрытий, ограниченный исходя из конструктивных требований, не должен превышать расстояния (зазора) между нижней поверхностью этих элементов и верхом перегородок, витражей, оконных и дверных коробок и других конструктивных элементов, расположенных под несущими элементами.

Зазор между нижней поверхностью элементов покрытий и перекрытий и верхом перегородок, расположенных под элементами, как правило, не должен превышать 40 мм. В тех случаях, когда выполнение указанных требований связано с увеличением жесткости покрытий и перекрытий, необходимо конструктивными мероприятиями избегать этого увеличения (например, размещением перегородок не под изгибаемыми балками, а рядом с ними).

Д.1.7 При наличии между стенами капитальных перегородок (практически такой же высоты, как и стены) значения l в поз. 2, а таблицы Д.1 следует принимать равными расстояниям между внутренними поверхностями несущих стен (или колонн) и этими перегородками (или между внутренними поверхностями перегородок, рисунок Д.1).

а) - одной в пролете; б) - двух в пролете; 1 - несущие стены (или колонны); 2 - капитальные перегородки;
3 - перекрытие (покрытие) до приложения нагрузки; 4 - перекрытие (покрытие) после приложения
нагрузки; 5 - линии отсчета прогибов; 6 - зазор

Рисунок Д.1 - Схемы для определения значений l (l₁, l₂, l₃) при наличии между стенами
капитальных перегородок

Д.1.8 Прогибы стропильных конструкций при наличии подвесных крановых путей (см. таблицу Д.1, позиция 2, г) следует принимать как разность между прогибами f₁ и f₂ смежных стропильных конструкций (рисунок Д.2).

Д.1.9 Горизонтальные перемещения каркаса следует определять в плоскости стен и перегородок, целостность которых должна быть обеспечена.

При связевых каркасах многоэтажных зданий высотой более 40 м перекос этажных ячеек, примыкающих к диафрагмам жесткости, равный f₁/h_s + f₂/l (рисунок Д.3), не должен превышать (см. таблицу Д.4): 1/300 для позиции 2, 1/500 - для позиции 2, а и 1/700 - для позиции 2, б.

1 - стропильные конструкции; 2 - балка подвесного кранового пути; 3 - подвесной кран; 4 - исходное
положение стропильных конструкций; f₁ - прогиб наиболее нагруженной стропильной
конструкции; f₂ - прогибы смежных с наиболее нагруженной стропильных конструкций

Рисунок Д.2 - Схема для определения прогибов стропильных конструкций при наличии
подвесных крановых путей

Рисунок Д.3 - Схема перекоса этажных ячеек 2, примыкающих к диафрагмам
жесткости 1 в зданиях со связевым каркасом (пунктиром показана исходная схема
каркаса до приложения нагрузки)

Д.2 Предельные прогибы

Д.2.1 Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций

Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций и нагрузки, от которых следует определять прогибы, приведены в таблице Д.1. Требования к зазорам между смежными элементами приведены в Д.1.6 приложения Д.1.

Таблица Д.1

Д.2.2 Физиологические требования

(Новая редакция. Изм. № 1)

Предельные прогибы элементов перекрытий (балок, ригелей, плит), лестниц, балконов, лоджий, помещений жилых и общественных зданий, а также бытовых помещений производственных зданий, исходя из физиологических требований (от людей, возбуждающих колебания), следует определять по формуле

(Д.1)

где g - ускорение свободного падения;

р - нормативное значение нагрузки от людей, возбуждающих колебания, принимаемое по таблице Д.2;

р₁ - пониженное нормативное значение нагрузки на перекрытия, принимаемое по таблице Д.2;

q - нормативное значение нагрузки от веса рассчитываемого элемента и опирающихся на него конструкций;

n - частота приложения нагрузки при ходьбе человека, принимаемая по таблице Д.2;

b - коэффициент, принимаемый по таблице Д.2.

Таблица Д.2

Прогибы следует определять от суммы нагрузок φ₁р + р₁ + q, где φ₁ - коэффициент, определяемый по формуле (8.1).

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Д.2.3 Горизонтальные предельные прогибы колонн и тормозных конструкций от крановых нагрузок

Д.2.3.1 Горизонтальные предельные прогибы колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, крановых эстакад, а также балок крановых путей и тормозных конструкций (балок или ферм), следует принимать по таблице Д.3, но не менее 6 мм.

Прогибы следует проверять на отметке головки крановых рельсов от сил торможения тележки одного крана, направленных поперек кранового пути, без учета крена фундаментов.

Таблица Д.3

Д.2.3.2 Горизонтальные предельные сближения крановых путей открытых эстакад от горизонтальных и внецентренно приложенных вертикальных нагрузок от одного крана (без учета крена фундаментов), ограничиваемые исходя из технологических требований, следует принимать равными 20 мм.

Д.2.4 Горизонтальные предельные перемещения и прогибы зданий, отдельных элементов конструкций и опор конвейерных галерей от ветровой нагрузки, крена фундаментов и температурных климатических воздействий

Д.2.4.1 Горизонтальные предельные перемещения зданий, ограничиваемые исходя из конструктивных требований (обеспечение целостности заполнения каркаса стенами, перегородками, оконными и дверными элементами), приведены в таблице Д.4. Указания по определению перемещений приведены в Д.1.9 приложения Д.

Горизонтальные перемещения зданий следует определять с учетом крена (неравномерных осадок) фундаментов. При этом нагрузки от веса оборудования, мебели, людей, складируемых материалов и изделий следует учитывать только при сплошном равномерном загружении всех перекрытий многоэтажных зданий этими нагрузками (с учетом их снижения в зависимости от числа этажей), за исключением случаев, при которых по условиям нормальной эксплуатации предусматривается иное загружение.

Для зданий высотой до 40 м (и опор конвейерных галерей любой высоты), расположенных в ветровых районах I - IV, крен фундаментов, вызываемый ветровой нагрузкой, допускается не учитывать.

Таблица Д.4

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Д.2.4.2 Для 2-го предельного состояния горизонтальные перемещения бескаркасных зданий от ветровых нагрузок не ограничиваются.

Д.2.4.3 Горизонтальные предельные прогибы стоек и ригелей фахверка, а также навесных стеновых панелей от ветровой нагрузки, ограничиваемые исходя из конструктивных требований, следует принимать равными l/200, где l - расчетный пролет стоек или панелей.

Д.2.4.4 Горизонтальные предельные прогибы опор конвейерных галерей от ветровых нагрузок, ограничиваемые исходя из технологических требований, следует принимать равными h/250, где h - высота опор от верха фундамента до низа ферм или балок.

Д.2.4.5 Горизонтальные предельные прогибы колонн (стоек) каркасных зданий от температурных климатических и усадочных воздействий следует принимать равными:

h_s/150 - при стенах и перегородках из кирпича, гипсобетона, железобетона и навесных панелей;

h_s/200 - при стенах, облицованных естественным камнем, из керамических блоков, из стекла (витражи), где h_s - высота этажа, а для одноэтажных зданий с мостовыми кранами - высота от верха фундамента до низа балок кранового пути.

При этом температурные воздействия следует принимать без учета суточных колебаний температур наружного воздуха и перепада температур от солнечной радиации.

При определении горизонтальных прогибов от температурных климатических и усадочных воздействий их значения не следует суммировать с прогибами от ветровых нагрузок и от крена фундаментов.

Д.2.4.6 Горизонтальные предельные прогибы конструктивных элементов витражей, стеклопакетов и т.п. конструкций устанавливаются нормативными документами по их проектированию.

(Введено дополнительно. Изм. № 1)

Д.2.5 Предельные выгибы элементов междуэтажных перекрытий от усилий предварительного обжатия

Предельные выгибы f_u элементов междуэтажных перекрытий, ограничиваемые исходя из конструктивных требований, следует принимать равными 15 мм при l ≤ 3 м и 40 мм - при l ≥ 12 м (для промежуточных значений l предельные выгибы следует определять линейной интерполяцией).

Выгибы f следует определять от усилий предварительного обжатия, собственного веса элементов перекрытий и веса пола.

Приложение Е

Карты районирования территории Российской Федерации
по климатическим характеристикам

(См. вкладки)

Таблица Е.1 - Высотный коэффициент k_h для пунктов, расположенных в горных районах, обозначенных на карте 1 приложения Е, а также в местах со сложным изменением рельефа и высотой над уровнем моря более 500 м

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Приложение Ж

Основные требования к проведению модельных испытаний зданий и сооружений в аэродинамических трубах

(Приложение Ж введено дополнительно. Изм. № 2)

Ж.1 Целью проведения модельных испытаний зданий и сооружений в аэродинамических трубах является определение одного или нескольких из следующих параметров, необходимых для нормирования ветровых воздействий:

а) аэродинамические коэффициенты внутреннего (с_i) и внешнего (с_е) давлений;

б) аэродинамические коэффициенты лобового сопротивления (с_х), поперечной силы (с_у) и крутящего момента (c_mz);

в) пиковые (положительные (с_р+) и отрицательные (с_р-) значения аэродинамических коэффициентов;

г) числа Струхаля St;

д) плотность вероятности φ_g(g) функции порывов ветра g(t), которая используется при оценке комфортности пешеходных зон;

е) динамическая реакция сооружений или ее спектральные характеристики (энергетический спектр, авто- и взаимные корреляционные функции) при действии основного типа ветровой нагрузки, а также реакция, связанная с появлением аэродинамически неустойчивых колебаний (галопирование, различные виды флаттера) или с резонансным вихревым возбуждением.

Ж.2 При проведении модельных испытаний должны быть установлены основные закономерности снегопереноса по покрытиям сооружений, на основе которых определяются коэффициенты формы μ используемые при нормировании снеговых нагрузок.

Ж.3 При проведении модельных аэродинамических испытаний должны быть выполнены определенные условия (критерии) подобия, которые обеспечивают получение наиболее достоверной информации о действующих на здание ветровых нагрузках. Основными и наиболее существенными критериями являются следующие:

- геометрическое подобие, включая степень шероховатости внешних поверхностей моделей;

- подобие структуры потока в аэродинамической трубе реальным ветровым режимам в месте строительства.

Примечание - В тех случаях, когда модельные испытания проводятся в аэродинамических трубах с гладким полом или приземный слой атмосферы моделируется за счет применения турбулизирующих решеток, использование полученных результатов для проектирования сооружений должно быть дополнительно обосновано;

- подобие по числу Рейнольдса Re или выполнение более слабого требования о необходимости реализации автомодельного режима обтекания модели эквивалентного режиму обтекания сооружения;

- подобие основных динамических характеристик модели и здания (при экспериментальном определении динамической реакции сооружения).

Ж.4 При изготовлении моделей линейный масштаб моделирования М_l выбирается таким образом, чтобы площадь  ее миделева сечения, перпендикулярного направлению потока, удовлетворяла условию

где S_a - площадь рабочей части аэродинамической трубы в месте установки модели;

ψ - степень заполнения рабочей части;

ψ_пр - предельное значение ψ, зависящее от типа аэродинамической установки.

В тех случаях, когда условие (Ж.1) не выполняется, результаты эксперимента нуждаются в корректировке. Ее методика, а также значение ψ_пр для каждой аэродинамической установки определяются экспериментально.

Ж.5 Во избежание искажений результатов испытаний скорость потока в рабочей части аэродинамической трубы не должна превышать 60 м/с.

Ж.6 Перед проведением экспериментальных исследований необходимо измерить скорость и уровень турбулентных пульсаций скорости потока (степень турбулентности) по высоте пограничного слоя на всей области размещения модели в рабочей части аэродинамической трубы.

Ж.7 Аэродинамическая установка, используемое оборудование, приборы и инструменты должны быть аттестованы в соответствии с требованиями по их эксплуатации и использованию.

Ж.8 При определении пиковых аэродинамических коэффициентов с_р+ и с_р- интервал сглаживания экспериментальных данных должен соответствовать 1 - 3-секундному давлению ветра для реального сооружения.

Ж.9 При оформлении результатов модельных аэродинамических испытаний в отчетных документах должны быть приведены следующие данные:

а) линейный масштаб моделирования;

б) состояние поверхности модели (гладкая, с искусственно нанесенной шероховатостью и др.) и ее соответствие поверхности реального сооружения;

в) место расположения модели в рабочей части аэродинамической трубы и степень заполнения ее поперечного сечения;

г) схема дренирования модели (при измерении средних и пиковых значений аэродинамических коэффициентов);

д) основные характеристики набегающего потока, в том числе:

- способ моделирования приземного слоя атмосферы (генераторы вихрей и расположение элементов шероховатости на нижней стенке аэродинамической трубы, используемых для турбулизации потока);

- распределение средней скорости и интенсивности турбулентности потока по высоте сечения трубы в месте расположения модели с оценкой параметров их степенной или логарифмической аппроксимации.

Примечание - При использовании турбулизирующих решеток для моделирования приземного слоя атмосферы, кроме того, необходимо указать интегральные масштабы турбулентности и энергетический спектр набегающего потока;

е) числа Рейнольдса, при которых проводились испытания, и обоснование реализации автомодельного режима обтекания модели, соответствующего режиму обтекания реального сооружения;

ж) скорость или давление потока, по отношению к которым нормировались аэродинамические коэффициенты давления, сил и моментов, а также числа Струхаля и энергетические спектры (при проведении соответствующих экспериментальных исследований).

Примечание - Для аэродинамических коэффициентов сил и моментов необходимо дополнительно указать оси, в направлении которых эти коэффициенты определялись, а также площади сечений, использованных при их определении;

и) границы достоверности диапазона частот (при измерении энергетических спектров, пиковых аэродинамических коэффициентов, динамической реакции модели и других подобных явлений) с учетом собственных частот приемной и регистрирующей аппаратуры;

к) числа Струхаля St и основные безразмерные частоты срыва вихрей (при исследовании явлений срыва вихрей с боковых поверхностей сооружений).

Приложение И

Общая методика проведения модельных испытаний зданий и сооружений в аэродинамических трубах

(Приложение И введено дополнительно. Изм. № 2)

Критерии подобия, указанные в приложении Ж, должны выполняться при проведении всех модельных испытаний зданий и сооружений в аэродинамических трубах.

Примечание - При решении некоторых специальных задач строительной аэродинамики, кроме того, может потребоваться выполнение других критериев подобия: по числам Ричардсона (Ri), Россби (Ro), Фруда (Fr) и др.

И.1 Геометрическое подобие

Следствием геометрического подобия модели и сооружения является равенство безразмерных координат соответствующих точек моделей и сооружения

где  и х_i - координаты точек модели и сооружения соответственно в направлении i-й координатной оси (i = 1, 2, 3);

 и l_i - соответствующие линейные размеры модели и сооружения соответственно в направлении i-й координатной оси (i = 1, 2, 3).

Линейный масштаб М_l моделирования определяется соотношениями

При изготовлении модели линейный масштаб моделирования М_l выбирается таким образом, чтобы степень заполнения ψ поперечного сечения аэродинамической трубы удовлетворяла условию (Ж.1).

В тех случаях, когда это условие не выполняется, результаты эксперимента нуждаются в корректировке. Ее методика для каждой аэродинамической установки определяется экспериментально.

При модельных испытаниях зданий и сооружений М_l ~ 10^-2 - 10^-3; для элементов решетчатых конструкций М_l принимают порядка единицы.

И.2 Подобие по параметру шероховатости

Подобие по параметру шероховатости Δ - частный случай геометрического подобия элементов шероховатости.

Учитывая, что в большинстве случаев М_l - величина порядка 10^-2 - 10^-3, при изготовлении моделей точно удовлетворить этому равенству, как правило, не удается. Для оценки влияния этого параметра на аэродинамические коэффициенты при проведении испытаний шероховатость модели обычно искусственно увеличивается. Для использования результатов продувок подобных моделей для назначения ветровых нагрузок, действующих на проектируемые сооружения, как правило, необходимы дополнительные обоснования.

И.3 Моделирование по числу Рейнольдса

Число Рейнольдса Re определяется соотношением

где V₀ -характерная средняя скорость ветра или потока в аэродинамической трубе ();

l_y - размер сооружения или модели в направлении, перпендикулярном направлению скорости V₀;

v ≈ 1,45·10^-5 м²/с - кинематическая вязкость воздуха.

Так как v имеет примерно одно и то же значение для потоков в аэродинамических трубах и в естественных условиях, а

то отношение чисел Рейнольдса, соответствующих модели и натурному сооружению, пропорционально линейному масштабу M_l моделирования:

Учитывая, что при модельных испытаниях реальных сооружений M_l  1, то даже приближенно выполнить моделирование по числу Re не удается; обычно при проведении испытаний пользуются более слабым требованием: числа Рейнольдса сооружения Re и его модели  должны находиться в одной и той же области автомодельного режима обтекания.

С практической точки зрения основной особенностью зоны автомодельности является то, что в ней аэродинамические коэффициенты слабо зависят от числа Рейнольдса. Это обстоятельство позволяет с достаточной степенью надежности использовать результаты модельных испытаний при назначении ветровых нагрузок, действующих на реальные сооружения.

Границы области автомодельности зависят от степени шероховатости Δ поверхности модели, ее относительных размеров и свойств набегающего потока.

Для сооружений с острыми кромками (поперечное сечение которых имеет угловые точки) нижняя граница зоны автомодельности Re₁ ≈ 10² - 10³; и при аэродинамических испытаниях их моделей можно считать, что условие автомодельности всегда выполняется.

Для сооружений с гладкой формой поперечного сечения нижняя граница зоны автомодельности, соответствующей его закризисному обтеканию, и числа Рейнольдса , реализованные при его модельных испытаниях, часто имеют близкие значения порядка 10⁵ - 10⁶.

Выполнение условия автомодельности обтекания модели при проведении каждого эксперимента должно устанавливаться непосредственно на основе анализа полученных результатов.

Примечание - Выполнение условий геометрического подобия модели (с учетом степени шероховатости ее поверхности) и автомодельности ее обтекания в аэродинамической трубе обеспечивает выполнение критерия подобия по числу Струхаля при проведении экспериментальных исследований.

И.4 Для моделирования структуры погранслоя атмосферы при проведении модельных испытаний рекомендуется использовать аэродинамические трубы метеорологического или геофизического типа, длина рабочей части которых превышает шесть высот их поперечного сечения и имеющих прямоугольную форму.

Учитывая, что образование приземного слоя атмосферы при сильных ветрах и в трубах с длинной рабочей частью происходит единообразно, за счет взаимодействия потоков с соответствующими подстилающими поверхностями, в обоих этих случаях их структура - профиль средней составляющей скорости и энергетические спектры пульсационной составляющей - оказываются подобными.

Основным параметром, характеризующим свойства реальных ветровых режимов и потоков, реализуемых в аэродинамических трубах с длинной рабочей частью, является параметр шероховатости z₀ подстилающей поверхности.

За счет использования различных элементов шероховатости (турбулизаторов) и различных способов их размещения на полу аэродинамической трубы значение  при испытаниях может изменяться в достаточно широких пределах. Кроме того,  изменяется вдоль рабочей части трубы. Эти два обстоятельства позволяют выбрать условия испытаний, соответствующие реальным условиям.

Для использования результатов модельных испытаний в трубах с длинной рабочей частью вполне достаточно знать параметр шероховатости ; детальное описание энергетического спектра скорости потока при этом необязательно в силу его подобия спектру продольной составляющей скорости ветра.

Примечание - Иногда при испытаниях в трубах с короткой рабочей частью для турбулизации потока на выходе из сопла устанавливаются турбулизирующие решетки. Поскольку турбулентная структура подобных потоков существенно отличается от структуры погранслоя атмосферы, то для практического использования результаты, полученные при экспериментах с «решетчатой» турбулентностью, нуждаются в дополнительных обоснованиях.

И.5 Энергетические спектры скорости потока или давления, определяемые по результатам модельных испытаний в аэродинамических трубах, могут быть использованы на практике только для частот f₁ ≤ f ≤ f₂; здесь f₁ и f₂ являются соответственно нижней и верхней границами достоверного частотного диапазона и зависят от длины Δ записи пульсаций давлений при эксперименте и интервала выборки (квантования) Δ данных при статистической обработке этих записей. На практике допускается принять

 

где М_l и M_v определены в И.1 и И.3 соответственно.

Приложение К

Нормативные значения веса снегового покрова для городов Российской Федерации

(Приложение К введено дополнительно. Изм. № 2)

Таблица К.1 - Нормативные веса снегового покрова

Окончание таблицы К.1

Библиография

[1] Федеральный закон от 29 декабря 2004 г. № 190-ФЗ «Градостроительный кодекс Российской Федерации»