Новости

Журнал Висотні будівлі: огляд, архітектура і проектування, управління, будівництво, експлуатація висотних будівель, хмарочосів, висоток

Головна Будівництво

Особливості визначення розрахункових параметрів вітрового навантаження на висотні будівлі і комплекси Особливості визначення розрахункових параметрів вітрового навантаження на висотні будівлі і комплекси

Фахівці компанії ТОВ «Алютерра СК» і ПКБ «Епсілон» (науковий супровід проектів) накопичили великий практичний досвід проектування і зведення фасадних навісних систем. У цій статті описуються особливості визначення розрахункових параметрів вітрового навантаження на висотні будівлі і комплекси.

загальні положення
При проектуванні, будівництві і експлуатації висотних будівель і комплексів часто доводиться стикатися з тим, що діючі будівельні норми і правила (БНіП) не містять рекомендацій по призначенню аеродинамічних коефіцієнтів для оригінальних за формою і великогабаритних споруд, в тому числі, і для більшості висотних будівель. Відзначимо, що вітчизняні норми 40-х років минулого століття встановлювали єдину вітрове навантаження на всій території СРСР, яка дорівнює 40 кг / м2 (за винятком прибережних і гірських районів).

Нині діюча методика визначення вітрового навантаження була розроблена на початку 70-х років в ЦНДІБК ім. В. А. Кучеренко, засновниками якої були роботи Давенпорта (1962-1967), і реалізована в СНиП 2.01.07-85 * «Навантаження і впливи». У 1978 році випущено «Інструкції з розрахунку будівель і споруд на дію вітру» підготовлене М. Ф. Барштейна. У 1984 році видано довідник «Динамічний розрахунок будівель і споруд» під загальною редакцією Б. Г. Коренєва. При випуску СНиП 2.01.07-85 * «Навантаження і впливи» вирази, що описують динамічну реакцію споруд при дії вітру, були приведені до системи коефіцієнтів, що сильно спростило визначення реальної взаємодії будівлі з вітровим потоком.

У новій редакції СП 20.13330.2011 методика розрахунку вітрових навантажень істотних змін не зазнала. Незважаючи на включення в нього ряду схем і положень Eurocode, принципових відмінностей від «старого» СНиП документ не містить. Необхідно відзначити, що нові будівельні норми України перероблені докорінно, що призвело до помітного збільшення розрахункових навантажень.

Крім наближеності застосовуваних динамічних підходів, потрібно відзначити, що ні СНиП, ні регіональні нормативні документи не розглядають варіанти розташування висотного будинку в забудові та його інтерференцію. Збільшення швидкості вітру за рахунок впливу сусідніх будівель і рельєфу місцевості не враховується. (А ось норми ASCE 7-05, діючі в США, враховують цей фактор підвищують коефіцієнтами 1,8 - 2,0).

Потребує уточнення і саме розподіл аеродинамічних навантажень, за СНіП (СП). Аеродинамічний коефіцієнт на навітряного поверхні окремо стоїть висотного споруди визначається як постійна по висоті величина, яка не залежить від характеристик жорсткості будівлі. Спектр тисків, запропонований Давенпортом, добре описує тільки навантаження для навітряного боку будівлі.

Турбулентність вітрового потоку по висоті, яка спостерігається практично при всіх натурних вимірах, не враховується. Особливості навантаження дахів і покриття з парапетами і козирками не визначаються. Також потрібне уточнення положення і розмірів зон з підвищеними місцевими тисками вітру. Сформовані підходи були придатні для будівель малої і середньої висоти в розрідженій забудові.

Для висотних споруд (а, тим більше, їх порівняно компактних комплексів у відносно щільній забудові) необхідні більш точні методики. У приземному шарі на відмітках вище 200 м були виявлені шари повітря товщиною 100 - 300 м, які можуть розташовуватися на різній висоті від поверхні землі і мати підвищену швидкість. На жаль, дослідження подібних метеорологічних явищ не носить регулярного характеру і не має в своєму розпорядженні необхідної для практичного застосування статистикою.

В СНиП (СП) відсутній (або приведена не в повному обсязі) методика нормування пікових (максимальних по інтенсивності) значень вітрових навантажень, які необхідно враховувати при проектуванні огороджувальних конструкцій і елементів їх кріплень.

Повну версію статті Ви можете завантажити тут Повну версію статті Ви можете завантажити   тут

Текст ВІКТОР РАЗУВАЄВ, керівник ПКБ ТОВ «Алютерра СК»,   АНТОН Сутягіна, технічний директор ПКБ «Епсілон» Текст ВІКТОР РАЗУВАЄВ, керівник ПКБ ТОВ «Алютерра СК»,
АНТОН Сутягіна, технічний директор ПКБ «Епсілон»