ГОСТ Р 56728— 2015
5 Методы определения нормативной ветровой нагрузки
5.1 Общие положения
Воздействие нормативного ветра приводит к формированию на ограждающих конструкциях
здания результирующего распределения избыточного давления w. Осредненная по времени состав
ляющая IV,?) этого распределения (нормативная средняя ветровая нагрузка) является важнейшей ха
рактеристикой. используемой для определения сил и моментов ветрового воздействия на проекти
руемые сооружения и элементы их конструкции при проведении оценочных прочностных расчетов на
действие ветра. Величина wm является также составной частью различных аналитических соотноше
ний СП 20.13330.2011 для оценки пульсационных составляющих ветрового давления, пиковых ветро
вых нагрузок и др.
5.2 Аналитические методики
5.2.1 Среднюю ветровую нагрузку
w<r.
традиционно определяют по формуле
wm= w0
k(z)
с,(3)
где wo — значение нормативного ветрового давления для данного ветрового района;
с — аэродинамический коэффициент;
к
— коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте
г
для нормативного
типа местности в районе застройки. Величина
к
соответствует среднему скоростному напору в нор
мативном ветре
k(z) -
q(z)/wo.
Согласно модифицированному определению в СП 20.13330.2011 нормативную среднюю ветро
вую нагрузку
wm
определяют из усложненной по сравнению с формулой (3) формулы
w.n, = Wo
k(za)
с.(4)
в которой аргумент
z0
второго сомножителя задан таблицей 5 как функция координаты
z
и па
раметров /).
d
(высоты и характерного поперечного размера здания):
z0 - f(z. h. d).
П р и м е ч а н и е — При одном и том же значении аэродинамического коэффициента с формулы (3) и (4)
дают разные значения ветровой нагрузки vvmв нижней и верхней частях здания, тем самым формула (4) до неко
торой степени учитывает концевые эффекты при пространственном обтекании удлиненных тел.
Т а б л и ц а б — Функция д =
f(z, h, d)
— «эквивалентная высота»
При
h>2d
При
d
<
h <2d
При
h <d
К 2>h-d\
-% (*) = <
zr
d <ж
<h -d;
I
d,
0
<
z
<d
z
(
z
)
—
<
[d
h
,
t z
Q
>
<:
k
x <
- i
h
;
-4
z. = h
5.2.2Для практического использования формул (3), (4) необходимо априорно задавать аэроди
намический коэффициент с. В СП 20.13330.2011 приведены числовые значения этого коэффициента
для отдельно стоящих сооружений простейшей формы и малой этажности, а для остальных случаев
рекомендовано проводить специальные экспериментальные исследования.
П р и м е ч а н и е — Однако объективно не существует независимых от формул (3). (4) способов опреде
ления коэффициента с. В самом деле, при моделировании обтекания зданий и сооружений в аэродинамической
трубе или с помощью компьютерных вычислительных технологий определяют (измеряют) непосредственно рас
пределения ветрового давления
wm
= Лр (см. 5.4). после чего для вычисления коэффициента с возможно
только воспользоваться формулами (3). (4) с заданными функциями
k{z). k{z.).
Поэтому требование эксперимен
тально определять аэродинамический коэффициент сдля подстановки в формулы (3). (4) контрпродуктивно.
5.3 Базовый (основной) аэродинамический коэффициент
Ст
5.3.1Для высоких зданий и сооружений
(Н>
1. см. 4.2.2) нормативную ветровую нагрузку следу
ет определять на основании модельных исследований в специализированных аэродинамических
трубах (см. 5.4) и,’или с помощью специализированных компьютерных (вычислительных) технологий
(см. 5.5). В том и другом случае осуществляется моделирование обтекания нормативным ветром
проектируемого строительного сооружения с учетом интерференции от аэродинамически значимых
объектов окружающей застройки. В ходе такого моделирования непосредственно измеряют (вычис
ляют) распределения ветрового давления (в том числе средней ветровой нагрузки wm) в контрольных
точках на внешних поверхностях макета сооружения.
6