Изменение № 5 к СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»
(утв. и введено в действие Приказом Минстроя России от 14.12.2023 № 918/пр)
Примечание
Документ введен в действие с 15.01.2024.
Утверждено и введено в действие Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 14 декабря 2023 г. № 918/пр
ИЗМЕНЕНИЕ № 5 К СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ»
Дата введения 15 января 2024 года
Дополнить наименованием приложения М в следующей редакции:
«Приложение М Методика определения пульсационной составляющей основной ветровой нагрузки ............................».
Дополнить шестым абзацем в следующей редакции:
«Изменение № 5 выполнено авторским коллективом АО „НИЦ „Строительство“ — ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (руководитель разработки — канд. техн. наук И.В. Лебедева, канд. техн. наук Л.М. Арутюнян, Д.С. Богачев) при участии РААСН (д-р техн. наук В.И. Травуш) и ФГБУ „Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова“ (канд. геогр. наук М.В. Клюева).».
Заменить ссылку: «СП 131.13330.2018 „СНиП 23-01-99* Строительная климатология“ на »СП 131.13330.2020 «СНиП 23-01-99* Строительная климатология» (с изменениями № 1, № 2)».
Дополнить нормативными ссылками в следующей редакции:
«СП 14.13330.2018 „СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах“ (с изменениями № 2, № 3)»;
«СП 296.1325800.2017 Здания и сооружения. Особые воздействия (с изменениями № 1, № 2)»;
«СП 385.1325800.2018 Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения (с изменениями № 1, № 2, № 3).».
Первый абзац. Изложить в новой редакции:
«В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 27751, а также следующие термины с соответствующими определениями:».
Пункт 4.1. Второй абзац. Изложить в новой редакции:
«При необходимости учета длительности нагрузок, в том числе влияния реологических или нелинейных свойств материалов, при проверке на выносливость, усталостную прочность и в других случаях, оговоренных в действующих документах по стандартизации в области проектирования конструкций и оснований, устанавливаются пониженные нормативные значения нагрузок от оборудования, людей, животных и транспортных средств на перекрытия жилых и общественных зданий, зданий сельскохозяйственного назначения, от мостовых и подвесных кранов, снеговых, температурных климатических воздействий.».
Пункт 4.2. Перечисление а). Заменить слова: «в соответствии с 7.2 — 7.4,» на «в соответствии с 7.2, 7.3,».
Дополнить перечислением в) в следующей редакции:
«в) при расчете по особым предельным состояниям — принимают равными единице, если в действующих документах по стандартизации в области проектирования конструкций и оснований не установлены другие значения.».
Пункт 4.3. Изложить в новой редакции:
«4.3 Расчетные значения особых проектных нагрузок (экстремальных климатических, ударных, взрывных, нагрузок от пожарных автомобилей на стилобатные и подземные части зданий) устанавливают в соответствии с СП 296.1325800 или заданием на проектирование, особых аварийных нагрузок — в соответствии с СП 385.1325800 или заданием на проектирование, сейсмических — в соответствии с СП 14.13330.».
Пункт 4.7. Дополнить пунктом 4.8 в следующей редакции:
«4.8 Пониженные нормативные значения равномерно распределенных кратковременных нагрузок устанавливают в соответствии с 8.2.3; равномерно распределенных нагрузок от транспортных средств — в соответствии с 8.4.4; крановых нагрузок — в соответствии с 9.19 и 9.20; снеговых нагрузок — в соответствии с 10.11; температурных климатических воздействий — в соответствии с 13.7.».
Пункт 5.4. Перечисление б). Дополнить слова: «и изоляцией,» словами: «воздуховодов, кабельных коммуникаций,».
Перечисление и). Изложить в новой редакции:
«и) кратковременные нагрузки с пониженным нормативным значением (см. 4.1, 4.8).».
Примечание. Исключить.
8 Нагрузки от оборудования, людей, животных, складируемых материалов и изделий, транспортных средств
8.1 Определение нагрузок от оборудования, складируемых материалов и изделий
Пункт 8.1.1. Первый абзац. Дополнить слова: «трубопроводов,» словами: «воздуховодов, кабельных коммуникаций,».
Пункт 8.1.2. Первый абзац. Дополнить слова: «трубопроводов,» словами: «воздуховодов, кабельных коммуникаций,».
8.2 Равномерно распределенные нагрузки
Пункт 8.2.3. Изложить в новой редакции:
«8.2.3 Пониженные нормативные значения равномерно распределенных кратковременных нагрузок, указанных в таблице 8.3, устанавливают в зависимости от рассматриваемой расчетной ситуации:»
- при определении вертикальных предельных прогибов элементов конструкций на основе физиологических и эстетико-психологических требований — по таблице Д.1 приложения Д.2;
- при определении вертикальных предельных прогибов элементов конструкций, ограничиваемых исходя из технологических и конструктивных требований — по таблице Л.1 приложения Л.
В других случаях пониженные нормативные значения равномерно распределенных кратковременных нагрузок устанавливают с понижающим коэффициентом, принимаемым в действующих документах по стандартизации в области проектирования строительных конструкций и оснований, но не менее 0,35.».
8.4 Нагрузки от транспортных средств
Пункт 8.4.4. Изложить в новой редакции:
«8.4.4 Пониженные нормативные значения равномерно распределенных нагрузок от транспортных средств устанавливают с понижающим коэффициентом, принимаемым в действующих документах по стандартизации в области проектирования или в задании на проектирование в зависимости от рассматриваемой расчетной ситуации, но не менее 0,35.».
9 Нагрузки от мостовых и подвесных кранов
Пункт 9.19. Дополнить слово: «конструкциям» словами: «пониженные нормативные».
Пункт 10.2. Третий абзац. Исключить слова: «, указанные в таблице 10.1,».
Пункт 10.4. Второй абзац. Изложить в новой редакции:
«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 \mu устанавливают на основе опыта нормирования снеговых нагрузок, результатов модельных испытаний в аэродинамических трубах (см. приложения Ж и И) с учетом 4.7 или имеющихся данных, с учетом оценки объемов снегопереноса и снегонакопления.».
Пункт 10.7. Таблица 10.2. Головка таблицы. Заменить ссылку: «СП 131.13330.2018» на «СП 131.13330.2020» (2 раза).
Пункт 10.11. Изложить в новой редакции:
«10.11 Для районов со средней температурой января минус 5 °C и ниже (по таблице 5.1 СП 131.13330.2020) пониженное нормативное значение снеговой нагрузки устанавливают в зависимости от рассматриваемой расчетной ситуации, но не ниже 0,5 от ее полного нормативного значения. При этом коэффициенты ce и ct принимают равными единице.»
Для районов со средней температурой января выше минус 5 °C пониженное значение снеговой нагрузки не учитывают.
Примечание - Положения настоящего пункта распространяются на все случаи применения пониженных нормативных значений снеговой нагрузки, в том числе приведенных в таблице Д.1 приложения Д, таблице Л.1 приложения Л.».
Пункт 10.13. Дополнить пунктом 10.14 в следующей редакции:
«10.14 Экстремальные значения снеговой нагрузки необходимо учитывать в соответствии с СП 296.1325800.2017 (таблица А.1 приложения А) в особых сочетаниях для населенных пунктов или в задании на проектирование.».
Исключить слова: «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.».
11.1 Основная ветровая нагрузка
Пункт 11.1.5. Подпункт 2. Заменить слова: «h — высота здания» на «h — высота здания от поверхности земли.».
Пункт 11.1.6. Примечание 3. Изложить в новой редакции:
«3 Для высот ze <= 10 м коэффициент k(ze), а также коэффициент \zeta(z_{e}) пульсации давления ветра (см. 11.1.8) определяются по таблицам 11.2 и 11.4 соответственно. Промежуточные значения определяются линейной интерполяцией.».
Пункт 11.1.7. Третий абзац. Заменить ссылку: «1, [статья 48.1, часть 2]» на «1, [статья 48.1, часть 2, перечисления 1 — 3]».
Пункт 11.1.8. Перечисление б). Формула (11.7). Экспликация. Обозначение \xi . Заменить номер формулы: «(11.8а)» на «(11.8)».
Формула (11.8а). Заменить номер формулы: «(11.8а)» на «(11.8)». Экспликация. Обозначение k(zэк). Заменить номер пункта: «(11.1.6)» на «(см. 11.1.6, при ze = zэк)». Обозначение \gamma_{f} . Заменить слова: «(см. преамбулу к разделу 11) на „(см. 11.4).“.»
Перечисление в). Изложить в новой редакции:
«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 fs < flim < fs+1.
При численной реализации используют уточненную методику, приведенную в приложении М.».
Примечания. Дополнить примечанием 3 в следующей редакции:
«3 Расчет зданий и сооружений на действие пульсационной составляющей основной ветровой нагрузки включает:»
- определение усилий и перемещений (суммарных и по формам колебаний);
- определение сил инерции по формам колебаний;
- определение предельных частот колебаний;
- оценку усталостной прочности и выносливости элементов сооружения согласно требованиям действующих документов по стандартизации в области проектирования.».
Пункт 11.1.10. Второй абзац. Перечисление а). Изложить в новой редакции:
«а) для железобетонных и каменных зданий и сооружений, а также для зданий со стальным или смешанным сталежелезобетонным каркасом при наличии сплошных наружных ограждающих конструкций \delta = 0,3 ;».
Перечисление в). Изложить в новой редакции:
«в) для конструкций из стекла, а также для смешанных сооружений, имеющих одновременно стальные и железобетонные несущие конструкции при отсутствии сплошных наружных ограждающих конструкций, \delta = 0,22 .».
11.2 Пиковая ветровая нагрузка
Первый абзац. Дополнить слова: «в частности,» словами: «конструкций фахверка,».
Дополнить раздел пунктами 11.4 и 11.5 в следующей редакции:
«11.4 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 принимают равным 1,0.
11.5 Экстремальные значения ветровой нагрузки, которые могут привести к возбуждению аэродинамически неустойчивых колебаний типа галопирования, дивергенции и различных видов флаттера, необходимо учитывать в соответствии с СП 296.1325800 в особых сочетаниях.».
Пункт 12.2. Третий абзац. Обозначение b. Изложить в новой редакции:
«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, на высоте от 100 до 200 м — 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).».
Обозначение k. Изложить в новой редакции:
«k — коэффициент, учитывающий изменение толщины стенки гололеда по высоте и принимаемый при высоте до 100 м по таблице 12.3; при высоте от 100 до 200 м по формуле: kh = e0,007h, где h — высота элемента над поверхностью земли, но не более значений k_{h}^{max} = \frac{b_{2}}{b} , где b2 указано в таблице 12.2 для высоты 200 м; при больших высотах — по формуле: k = 1 + 0,01(\frac{b_{2}}{b_{1}} - 1)(h - h_{1}) , где b2 и b1 соответствуют верхнему и нижнему значениям для смежных высот h2 и h1, которые приведены в таблице 12.2.».
Дополнить раздел пунктом 12.6 в следующей редакции:
«12.6 Экстремальные значения гололедной нагрузки необходимо учитывать в соответствии с СП 296.1325800.2017 (таблица А.2 приложения А) в особых сочетаниях для населенных пунктов или в задании на проектирование.».
13 Температурные климатические воздействия
Дополнить раздел пунктом 13.9 в следующей редакции:
«13.9 Экстремальные значения температурных климатических воздействий необходимо учитывать в соответствии с СП 296.1325800.2017 (таблица А.3 приложения А) в особых сочетаниях для населенных пунктов или в задании на проектирование.».
Приложение Б Схемы снеговых нагрузок и коэффициенты формы \mu
Б.3 Здания с продольными фонарями
Здания с продольными фонарями, закрытыми сверху
Первый абзац. Формула (Б.2). Экспликация. Изложить в новой редакции:
«но не более 4,0 и не более 3hl/S0; bl = hl, но не более b. При hl < f, где f — стрела подъема покрытия фонаря, следует принимать bl = hl + f/2.».
Перечисление е). Второе перечисление. Изложить в новой редакции:
« \mu_{1} = 1 - 2m_{2} для покрытий без парапетов при \mu \leq \frac{2h}{S_{0}} , где \mu принимается из перечисления б);».
Б.11 Здания с купольными круговыми и близкими к ним по очертанию покрытиями
Перечисление б). После первого абзаца дополнить абзацем в следующей редакции:
«Здесь B-B — линия сопряжения поверхностей различной кривизны; \alpha_{1} — уклон нижней поверхности; \alpha_{2} — уклон верхней поверхности; точка C соответствует уклону одной из поверхностей в 30° либо уклону в точке A, если он составляет не более 30°. Остальные обозначения показаны на рисунке Б.14а.».
Третий абзац. Изложить в новой редакции:
«Для вариантов 2 и 3 коэффициент \mu_{2} вычисляется согласно Б.11, перечисление а) по схеме варианта 2 на рисунке Б.14. Коэффициент \mu_{3} вычисляется по схеме варианта 2 на рисунке Б.14 для центральной части покрытия при r1 = l2/2.».
Дополнить пятым абзацем в следующей редакции:
«Для покрытий в виде сочетания двух сферических поверхностей различной кривизны на эллиптическом плане следует выполнить расчет коэффициентов \mu_{1} , \mu_{2} и \mu_{3} независимо для большего и меньшего диаметров эллипса, как указано выше, с интерполяцией полученных значений снеговой нагрузки для промежуточных направлений.».
Перечисление в). Дополнить предложением в следующей редакции:
«При этом коэффициент формы \mu принимают не более 3h/S0.».
Приложение В Ветровые нагрузки
В.1 Аэродинамические коэффициенты
В.1.12 Сооружения и конструктивные элементы с круговой цилиндрической поверхностью
Рисунок В.15. Изложить в новой редакции:
«.»Таблица В.6. Изложить в новой редакции:
| h1/d | 1/6 | 1/4 | 1/2 | 1 | 2 | >= 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ce2, ci | -0,5 | -0,55 | -0,7 | -0,8 | -0,9 | -1,05 |
Шестой абзац. Изложить в новой редакции:
«Для ферм из труб при Re < 4·105 и ферм из профилей коэффициент \eta определяется по таблице В.8 в зависимости от относительного расстояния между фермами b/h (рисунок В.19) и коэффициента заполнения ферм \varphi = \frac{1}{A_{k}} \sum A_{i} .».
Приложение Д Прогибы и перемещения
Д.1 Определение прогибов и перемещений
Пункт Д.1.7. Рисунок Д.1, а). Изложить в новой редакции:
Д.2.1 Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций
Таблица Д.1. Примечание 1. Изложить в новой редакции:
«1 За расчетный пролет l элемента конструкции принимается расстояние между точками опирания элемента, назначаемое при расчетах конструкций.»
Для консоли вместо l следует принимать удвоенный ее вылет.
Для безбалочного железобетонного перекрытия за пролет l следует принимать:
а) в монолитной конструкции — расстояние между осями колонн;
- для ригелей рам — расстояние между осями колонн;
- для квадратных в плане пролетных плит — размер диагонали плиты;
- для прямоугольных в плане пролетных плит с отношением сторон более 1,5:1 — размер большей стороны плиты.».
Пункт Д.2.4.6. Дополнить слова: «элементов витражей, стеклопакетов» словами: «, навесных фасадных систем».
КАРТЫ РАЙОНИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО КЛИМАТИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ (Издано отдельной брошюрой)
Примечания к карте 1. Дополнить примечанием 4 в следующей редакции:
«4 Высотный коэффициент kh для горных районов определяют по формуле»
k_{h} = \frac{S_{g}(h) - S_{g}(0)}{0,001 \times S_{g}(0) \times (h - h_{0})} , но не менее kh = 0.
Здесь: Sg(h) = Sg,50(h)/1,4, где Sg,50 — превышаемый в среднем один раз в 50 лет ежегодный максимум веса снегового покрова на высоте h проведения маршрутной снегосъемки в горном районе местности (см. 10.2);
Sg(0) — нормативное значение веса снегового покрова (ВСП) на начальной высоте, относительно которой вычисляется высотный коэффициент;
h — высота, м, на которой проводятся измерения ВСП в горном районе, принимаемая не менее 500 м;
h0 — начальная высота, м, для которой установлено нормативное значение ВСП.
Для других высот в данном районе местности используют полученное значение высотного коэффициента.».
Таблица Е.1. Заменить строку:
| Забайкальский край: | |||
|---|---|---|---|
| Каларский район, хр. Удокан | II | 500 | 0 |
| II | 1000 | 1,8 |
Дополнить картами районирования по климатическим характеристикам в следующей редакции:
Районирование территории Донецкой Народной Республики, Луганской Народной Республики, Запорожской области, Херсонской области по весу снегового покрова (дополнение к карте 1. Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова)
Районирование территории Донецкой Народной Республики, Луганской Народной Республики, Запорожской области и Херсонской области по давлению ветра (дополнение к карте
2. Районирование территории Российской Федерации по давлению ветра)
Районирование территории Донецкой Народной Республики, Луганской Народной Республики, Запорожской области и Херсонской области по толщине стенки гололеда (дополнение к карте 3. Районирование территории Российской Федерации по толщине стенки гололеда)
Районирование территории Донецкой Народной Республики, Луганской Народной Республики, Запорожской области и Херсонской области по нормативным значениям минимальной температуры воздуха, °C (дополнение к карте 3. Районирование территории Российской Федерации по нормативным значениям минимальной температуры воздуха, °C)
Районирование территории Донецкой Народной Республики, Луганской Народной Республики, Запорожской области и Херсонской области по нормативным значениям максимальной температуры воздуха, °C (дополнение к карте 3. Районирование территории Российской Федерации по нормативным значениям максимальной температуры воздуха, °C)
Приложение И Общая методика проведения модельных испытаний зданий и сооружений в аэродинамических трубах
И.2 Подобие по параметру шероховатости
Второй абзац. Исключить слова: «, как правило,» (два раза).
Приложение К Нормативные значения веса снегового покрова для городов Российской Федерации
Таблица К.1. Дополнить позициями в следующей редакции:
Приложение Л Значения предельных прогибов и перемещений зданий и их отдельных элементов, ограничиваемые исходя из технологических и конструктивных требований
Л.1 Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций, ограничиваемые исходя из технологических и конструктивных требований
Таблица Л.1. Примечание 1. Изложить в новой редакции:
«1 За расчетный пролет l элемента конструкции принимается расстояние между точками опирания элемента.»
Для консоли за расчетный пролет l следует принимать удвоенный ее вылет.
Для безбалочного железобетонного перекрытия за расчетный пролет l следует принимать:
а) для монолитной конструкции — расстояние между осями колонн;
- для ригелей рам — расстояние между осями колонн;
- для квадратных в плане пролетных плит — размер диагонали плиты;
- для прямоугольных в плане пролетных плит с отношением сторон более 1,5:1 — размер большей стороны плиты.».
Л.3 Горизонтальные предельные перемещения и прогибы зданий, отдельных элементов конструкций и опор конвейерных галерей от ветровой нагрузки и крена фундаментов
Таблица Л.2. Пункт 1. Графа «Здания, стены и перегородки». Дополнить слова: «Многоэтажные здания» словами: «, многоэтажные этажерки промышленных зданий».
Пункт 3. Графа «Предельные перемещения fu». Изложить в новой редакции:
Дополнить свод правил приложением М в следующей редакции:
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПУЛЬСАЦИОННОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ОСНОВНОЙ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ
М.1 При проектировании и расчетах несущих конструкций сооружения, имеющего сложную пространственную расчетную схему, требуется учет совместных колебаний сооружения по различным собственным формам и их взаимной корреляции при действии пульсационной составляющей ветровой нагрузки.
М.2 Пульсационные ветровые нагрузки являются динамическими и имеют случайную природу, поэтому в расчетах сооружений они должны учитываться исходя из статистических характеристик скорости ветра и наиболее неблагоприятных возможных мест приложения ветровой нагрузки.
Расчетные значения усилий Qp и перемещений up в элементах конструкции от действия пульсационной ветровой нагрузки определяют по формулам:
Q_{p} = \sigma_{Q}\gamma_{g}, (М.1)
u_{p} = \sigma_{u}\gamma_{g}, (М.2)
где \sigma_{Q} и \sigma_{u} — стандарт усилий и перемещений, соответственно;
\gamma_{g} = 3,0 — коэффициент обеспеченности пульсационной составляющей ветровой нагрузки.
М.3 Статистические характеристики для определения пульсационной составляющей основной ветровой нагрузки
Стандарт перемещений \sigma_{u} и стандарт усилий \sigma_{Q} необходимо определять на основе численного расчета сооружения на действие пульсационной составляющей ветровой нагрузки, с применением методики решения линейной динамической задачи о вынужденных колебаниях сооружений при действии пульсационной составляющей ветровой нагрузки, приведенной в М.3 — М.7.
При этом используют метод разложения усилий и перемещений в ряды по ортонормированным собственным формам колебаний сооружения.
Стандарт перемещений определяют по формуле
\sigma_{u} = \sqrt{D_{u}} , (М.3)
где Du — дисперсия перемещений.
Дисперсию перемещений определяют как
D_{u} = \frac{\zeta_{10}^{2}}{(2\pi)^{4}} \sum_{k = 1}^{S} \frac{1}{f_{k}^{2}} \sum_{k_{1} = 1}^{S} \frac{1}{f_{k_{1}}^{2}} \overline{\varphi_{k}}(x)\overline{\varphi_{k_{1}}}(x)G_{kk_{1}}, (М.4)
где x = (x1, x2, x3) — координаты, описывающие геометрию сооружения;
\zeta_{10} — расчетное значение коэффициента пульсации давления ветра на высоте 10 м, определяемое по таблице 11.3;
s — количество учитываемых собственных форм, определяемое согласно 11.1.8;
fk — k-я собственная частота, Гц;
\overline{\varphi_{k}}(x) — вектор k-й собственной формы в точке x;
G_{kk_{1}} — обобщенное воздействие, учитывающее совместные колебания сооружения по k-й и k1-й формам.
Принимая, что усилие Q или другой внутренний силовой фактор связаны с перемещением линейной зависимостью
где L(u) — линейная функция, матрица или оператор (интегральный, дифференциальный, смешанный), стандарт усилий определяют по формуле
\sigma_{Q} = \sqrt{D_{Q}} , (М.6)
где DQ — дисперсия усилий, определяемая как
D_{Q} = \frac{\zeta_{10}^{2}}{(2\pi)^{4}} \sum_{k = 1}^{S} \frac{1}{f_{k}^{2}} \sum_{k_{1} = 1}^{S} \frac{1}{f_{k_{1}}^{2}} L(\overline{\varphi_{k}}(x))L(\overline{\varphi_{k_{1}}}(x))G_{kk_{1}}. (М.7)
М.4 Обобщенное динамическое воздействие G_{kk_{1}}
Обобщенное динамическое воздействие G_{kk_{1}} , Н2/м2, определяют как
G_{kk_{1}} = \int_{A} \int_{A} g_{k}^{(v)}(x^{(1)})g_{k_{(1)}}^{v}(x^{(2)})\xi_{kk_{1}}^{2}(x^{(1)},x^{(2)})dx^{(1)}dx^{(2)}, (М.8)
g_{k}^{(v)}(x) = \overline{\varphi_{k}}(x) \cdot \overline{w}(x) \cdot \zeta(z), (М.9)
\xi_{kk_{1}}^{2}(x^{(1)},x^{(2)}) = \int_{0}^{\infty} \frac{S_{p,0}(f;x^{(1)},x^{(2)})}{\Delta k(f)\Delta k_{1}(f)} df, (М.10)
\Delta_{k}^{2}(f) = [1 - (f/f_{k})^{2}]^{2} + \gamma_{k}(f/f_{k})^{2}, (М.11)
S_{p}(f;x^{(1)},x^{(2)}) \equiv \sigma_{o}^{2}S_{p,o} = \sigma_{o}^{2}S_{v,o}(f)r_{v}(f;x^{(1)},x^{(2)}), (М.12)
где \overline{w}(x) — вектор средней составляющей ветровой нагрузки в точке x, Н/м2;
A — поверхность сооружения, на которую действует пульсационная ветровая нагрузка;
\zeta(z) — коэффициент пульсаций давления ветра;
z — высота над поверхностью земли в точке с координатами x, м;
\zeta_{kk_{1}} — локальный коэффициент динамичности, учитывающий совместную реакцию сооружения по k-й и k1-й формам;
Sv,o(f) — нормированный энергетический спектр продольной компоненты скорости вектора;
rv(f; x(1), x(2)) — коэффициент корреляции пульсаций скорости ветра в точках x^{(1)} = (x_{1}^{(1)},x_{2}^{(1)},x_{3}^{(1)})\text{и }x^{(2)} = (x_{1}^{(2)},x_{2}^{(2)},x_{3}^{(2)});
\sigma_{\text{о}} — стандарт спектра скорости ветра.
Коэффициент пульсаций \zeta(z) давления ветра на высоте z определяется по формуле (11.6) в соответствии с 11.1.8.
М.5 Нормированный энергетический спектр пульсационной составляющей скорости ветра Sv,o(f) описывают соотношением
S_{v,o}(f) = \frac{4}{3} \frac{\lambda^{2}}{f(1 + \lambda^{2})^{4/3}} , (М.13)
\lambda = fL_{x}/V_{0}, (М.14)
где \lambda — безразмерная частота;
f — частота для каждой из учитываемых форм колебаний, Гц;
Lx = 1200 м — интегральный продольный масштаб турбулентности;
V0 = 0,84v50 — скорость ветра на высоте 10 м для места строительства.
М.6 Коэффициент корреляции rv(f; x(1), x(2)) пульсаций скорости ветра в точках x^{(1)} = (x_{1}^{(1)},x_{2}^{(1)},x_{3}^{(1)}) и x^{(2)} = (x_{1}^{(2)},x_{2}^{(2)},x_{3}^{(2)}) определяют по формуле
{}_{v}^{r(f;x^{(1)},x^{(2)}) = exp}{_{v}^{- fT(x^{(1)},x^{(2)})}}^{,} (М.15)
T_{v}(x^{(1)},x^{(2)}) = \frac{\Delta l_{v}(x^{(1)},x^{(2)})}{V_{0}} , (М.16)
\Delta l_{v}^{2} = \sum_{i}^{3} {}_{= 1}b_{i}^{2}\Delta x_{i}^{2}; \Delta x_{i} = |x_{i}^{(1)} - x_{i}^{(2)}|, (М.17)
где Tv(x(1), x(2)) — период корреляции порывов в точках x(1) и x(2);
V0 — скорость ветра на высоте 10 м;
\Delta x_{i}(i = 1,2,3) — проекции расстояния между точками x(1) и x(2) на оси правой системы координат, в которой ось Ox1 ориентирована по направлению средней скорости ветра, а ось Ox3 направлена вертикально вверх;
bi(i = 1, 2, 3) — эмпирические константы, принимаемые b1 = 20; b2 = b3 = 8.
М.7 Предельную частоту колебаний flim и соответствующее число s учитываемых форм колебаний определяют из условия
\xi_{s}^{2} \leq (1 + \epsilon_{\text{д}})v_{0}^{2}, (М.18)
где \xi_{s} — коэффициент динамичности для формы колебаний s, который может быть получен на основе приближенного подхода при k = k1 = s из уравнения
\xi_{kk_{1}}^{2} = \int_{0}^{\infty} \frac{s_{v,0}(f)}{\Delta k(f)\Delta k_{1}(f_{1})} r_{m}(f)df, (М.19)
где \xi_{kk_{1}} — общий для всего сооружения коэффициент динамичности;
v0 — квазистатическая составляющая скорости ветра, определяемая из уравнения
v_{0}^{2} = \int_{0}^{\infty} S_{v,o}(f)r_{m}(f)df. (М.20)
где Tv,m — единый (осредненный для всего сооружения) период корреляции;
\epsilon_{\text{д}} \leq 0,01 — точность динамического расчета.
Коэффициент динамичности для формы s с точностью до величины \epsilon_{\text{д}} равен единице.
М.8 Для каждого варианта нагружения расчетные значения перемещений и внутренних усилий в элементах конструкции от действия пульсационной составляющей ветровой нагрузки при проведении расчетов необходимо учесть совместно с перемещениями и внутренними усилиями от средней составляющей ветровой нагрузки соответствующего направления.».
| УДК 69:006 | ОКС 91.040.01 |
| Ключевые слова: нагрузка; воздействие; сочетание нагрузок; постоянная, длительная, кратковременная, особая нагрузка; прогиб, перемещение | |