Ветровая нагрузка

Значения коэффициента Се3 Таблица 2
В/L	Значения се3 при
	h/L≤0,5	h/L=1	h/L≥2
≤ 1,0	-0,4	-0,5	-0,6
≥ 2	-0,5	-0,6	-0,6

Величина ветрового напора (давления) зависит от высоты здания, типа местности, направления ветра. Различают активное давление (наветренная сторона) и пассивное давление (подветренная сторона), зависящее от формы здания. По СНиП 2.01.07-85* различают три типа местности А, В, С, например: А – открытая местность, В–городская застройка. Изменение ветрового напора по высоте оценивается коэффициентом k_i.

Наветренное или подветренное значения давление ветра учитываются аэродинамическим коэффициентом с_е. Величины аэродинамических коэффициентов «с_е3» для зданий с плоскими или двускатными с углом наклона до 60⁰ покрытиями можно определить по таблице 2 или по /11/. На схеме (рис.4) и в таблице 2 приняты обозначения: h-высота здания, В-длина здания, L-ширина здания. Обычно, реальную схему давления ветра заменяют эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой (рис.5), которая определяется из равенства момента от реального значения k и момента в заделке колонны от равномерно распределенной нагрузки, с ординатой равной k_экв .

В приведенных формулах приняты обозначения: P^Н_о – нормативное значение давления ветра, зависящее от района и типа местности, определяется по /11/ СНиП 2.01.07-85*, «Нагрузки и воздействия»; (0,8-0,5) - аэродинамический коэффициент, устанавливается по СНиП или по таблице 2; k_экв –эквивалентное значение коэффициента k; γ_n – коэффициент надежности нагрузки γ_n =1,4; γ_f– коэффициент по назначению здания; В – шаг поперечных рам (грузовая ширина нагрузки на одну промежуточную поперечную раму).

Рис. 5. К определению эквивалентных ветровых нагрузок

Равномерно распределенную нагрузку выше уровня головы колонны при ручном счете удобно заменить сосредоточенной силой W, собранной с грузовой площади с размерами В(Н₁ – Н). Слева W₁=P_экв(Н₁-Н), справа W´₁= P´_экв(Н₁-Н).

Поскольку в статическом расчете жесткость ригеля в плоскости поперечной рамы задается бесконечной, то сосредоточенную силу можно переносить вдоль линии ее действия. Перемещая силу W₂ к силе W₁, получим общее значение сосредоточенной силы W, действующей на раму на уровне оголовка колонны (низа стропильной конструкции).

W = W₁ + W₂ = (P_экв+ PC_экв)(H₁ – H).

Снеговая нагрузка

Нормативная снеговая нагрузка на 1м² горизонтальной поверхности S_0n определяется в зависимости от района строительства по /11/. Коэффициент надежности по нагрузке γ_f = 1,4. Длительная часть снеговой нагрузки составляет половину от нормативной величины. В расчетах необходимо учитывать уменьшение снегового покрова за счет действия ветра. При покрытиях, наиболее часто встречающихся в практике, (пологие с уклоном < 12% или f/L < 0,05, без фонарей), следует снижать нагрузку умножением на коэффициент с_е1. Для зданий других форм и уклонов кровли снеговую нагрузку необходимо определять, руководствуясь СНиП.

Если скорость ветра «v» за три холодных месяца больше или равна 2 м/с

с_е1 =1,2 - 0,1v√k)(0,8+0,002b),

где k- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте на уровне покрытия, b – ширина покрытия, но не более 100м. Если в нормах задается сразу расчетная снеговая нагрузка S₀, то расчетное усилие, передаваемое на крайнюю колонну, определяемое по формуле.

N_сн= с_еs₀γ_nBL/2.

Усилие на среднюю колонну удваивается.