Схема 1. Отдельно стоящие плоские сплошные конструкции

Вертикальные и отклоняющиеся от вертикальных не более чем на 15° поверхности.

Схема 2. Здания с двускатными покрытиями

Рис. П3. Схемы ветровых нагрузок и аэродинамические коэффициенты С_aer

Таблица П5

 

 

 

 

 

 

Коэффициент	, град	Значения Сe 1, Сe 2 при h 1 /l, равном:
	0,5		2
Се 1			-0,6	-0,7	-0,8
	+0,2	-0,4	-0,7	-0,8
	+0,4	+0,3	-0,2	-0,4
	+0,8	+0,8	+0,8	+0,8
Сe 2	60	-0,4	-0,4	-0,5	-0,8
b/l	Значения Се 3 при h 1 /L, равном:
0,5		2
1	-0,4	-0,5	-0,6
2	-0,5	-0,6	-0,6

Примечание. При ветре, перпендикулярном торцу здания, для всего покрытия С_е= – 0,7.

 

3. Коэффициентвысоты сооружения C_h определяется по табл. П6 для зданий и сооружений, старший период собственных колебаний которых не привышает 0,25 сек, и по табл. П7 для всех других зданий и сооружений.

 

Таблица П6 (Дополнения и изменения к ДБН)

Z (м)	Ch для типа местности
I	II	III	IV
≤ 5	0,9	0,7	0,40	0,20
	1,20	0,90	0,60	0,40
	1,35	1,15	0,85	0,65
	1,60	1,45	1,15	1,00
	1,75	1,65	1,35	1,10
	1,90	1,75	1,50	1,20
	1,95	1,85	1,60	1,25
	2,15	2,10	1,85	1,35
	2,3	2,20	2,05	1,45

 

Таблица П7 (Дополнения и изменения к ДБН)

Z (м)	Ch для типа местности
I	II	III	IV
≤ 5	1,40	1,20	0,90	0,60
	1,80	1,50	1,20	1,00
	1,95	1,85	1,55	1,40
	2,25	2,20	2,00	1,95
	2,45	2,45	2,25	2,25
	2,65	2,60	2,45	2,50
	2,70	2,70	2,60	2,70
	2,95	3,00	2,90	3,10
	3,10	3,15	3,20	3,40

 

Промежуточные значения коэффициента C_h следует определять линейной интерполяцией.

Типы местности, окружающей здание или сооружение, определяются для каждого расчетного направления ветра в отдельности:

I - открытые поверхности морей, озер, а также плоские равнины без препятствий, подвергающиеся действию ветра на участке длиной не менее 3 км;

II - сельская местность с оградами (заборами), небольшими сооружениями, домами и деревьями;

III - пригородные и промышленные зоны, протяженные лесные массивы;

IV - городские территории, на которых по крайней мере 15% поверхности заняты зданиями, имеющими среднюю высоту более 15 м.

При определении типа местности сооружение считается расположенным на местности данного типа для определенного расчетного направления ветра, если в рассматриваемом направлении такая местность имеется на расстоянии 30 Z при полной высоте сооружения Z<60 м или 2 км – при большей высоте.

В случае, если сооружение расположено на границе местностей различных типов либо имеются сомнения относительно выбора типа местности, следует принимать тип местности, доставляющий большие значения коэффициента С_h.

 

4. Коэффициент географической высоты С_аlt, учитывает высоту H ( в километрах) размещения строительного объекта над уровнем моря и определяется по формуле

 

C_alt = 4 H – 1 (H > 0,5 km); C_alt = 1 (H < 0,5 км). (П2)

 

Формула (П2) используется для объектов, расположенных в горной местности, и дает ориентировочное значение в запас надежности. При наличии результатов метеорологических наблюдений за ветром, проведенных в зоне строительной площадки, характеристическое значение ветровой нагрузки определяется путем статистической обработки результатов срочных замеров скоростей ветра и при этом принимается С_аlt =1.

5. Коэффициент рельефа С_rеl учитывает микрорельеф местности вблизи площадки, на которой расположен строительный объект, и принимается равным единице, за исключением случаев, когда объект строительства расположен на холме или склоне.

Коэффициент рельефа следует учитывать в том случае, когда сооружение расположено на холме или склоне на расстоянии от начала склона не менее, чем половина длины склона или полторы высоты холма.

 

6. Коэффициент направления C_dir учитывает неравномерность ветровой нагрузки по направлениям ветра и, как правило, принимается равным единице. Значение C_dir отличное от единицы, допускается учитывать при специальном обосновании только для открытой равнинной местности и при наличии достаточных статистических данных.

 

7. Коэффициент динамичности C_d учитывает влияние пульсационной составляющей ветровой нагрузки и пространственную корреляцию ветрового давления на сооружение.

Для основных типов зданий и сооружений значения C_d определяются по графикам на рис. П4-П6 [1]. Указанные на рисунках ширина и диаметр приняты в сечении, перпендикулярном ветровому потоку. Значения C_d следует принимать по левой кривой соответствующего графика.

Рисунок П4. Коэффициент C_d для каменных зданий и зданий с железобетонным каркасом

Рисунок П5. Коэффициент Cd для зданий со стальным каркасом

Рисунок П6. Коэффициент Cd для зданий со сталебетонным каркасом

В случаях, когда C_d > 1,2, необходимо выполнять специальный динамический расчет, с помощью которого определяется влияние пульсационной составляющей ветровой нагрузки.

Значения C_d < 1,0 учитывают малую вероятность одновременного возрастания пульсационного давления во всех точках сооружения.

Для проверки прочности ограждающих конструкций, подвергающихся непосредственному действию ветра и имеющих площадь менее 36 м², следует принимать C_d 1,0.

 

8. Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению ветровой нагрузки определяется по табл. П8 в зависимости от доли времени , на протяжении которой могут нарушаться условия второго предельного состояния.

 

Таблица П8

	0,002	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,1
	0,42	0,33	0,27	0,21	0,18	0,16	0,14	0,09

 

Промежуточные значения коэффициента следует определять линейной интерполяцией.

Значение принимается по нормам проектирования конструкций или устанавливается заданием на проектирование в зависимости от их назначения, ответственности и следствий выхода за предельное состояние. Для объектов массового строительства допускается принимать = 0,02.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ НАГРУЗОК И ВОЗДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ГОРОДОВ УКРАИНЫ (ДБН В.1.2-2:2006 «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ») [1]

w ₀ – ветровая нагрузка (в Паскалях)

S ₀ – снеговая нагрузка (в Паскалях)

В – толщина стенки гололеда (в мм)

W_B – ветровая нагрузка при гололеде (в Паскалях)

 

Таблица П9

Города	W0 (Па)	S0 (Па)	b (мм)	WB (Па)
Киев
Севастополь
Симферополь
Луцк
Винница
Днепропетровск
Донецк
Запорожье
Бердянск
Николаев
Одесса
Полтава
Ровно
Сумы
Тернополь
Харьков
Херсон
Хмельницкий
Черкассы
Черновцы
Чернигов

 

В необходимых случаях допускается определять значение снеговой нагрузки s₀ путем статистической обработки результатов снегомерных съемок.

В необходимых случаях w₀ допускается определять путем статистической обработки результатов срочных замеров скорости ветра.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. КРАНОВЫЕ НАГРУЗКИ (ДБН В.1.2-2:2006 «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ») [1]

1. Горизонтальные нагрузки от торможения моста и тележки крана и боковые силы считаются приложенными в местах контакта колес крана с рельсом.

 

2. Коэффициент надежности по предельному расчетному значению крановой нагрузки определяется в зависимости от заданного среднего периода повторяемости Т по
табл. П10.

 

Таблица П10

Т, лет				0,1
	1,1	1,07	1,02	0,97

Промежуточные значения коэффициента следует определять линейной интерполяцией.

 

3. Коэффициент надежности по эксплуатационному расчетному значению крановой нагрузки принят равным единице.

4. Коэффициент сочетаний для нагрузки от двух кранов определяется следующим образом:

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

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

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

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

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

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПРОГИБЫ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ (ДСТУ Б В.1.2.-3:2006) [3]

 

5.1 Вертикальные предельные прогибы элементов конструкций и нагрузки, от которых следует определять прогибы, приведены в табл. П11.

 

Таблица П11

Элементы конструкций	Предъявляемые требования	Вертикальные предельные прогибы fu	Нагрузки для определения вертикальных прогибов
1 Балки крановых путей под мостовые и подвесные краны, управляемые:
с пола, в том числе тельферы (тали)	Технологические	l /250	От одного крана
из кабины при группах режимов работы (по ГОСТ 25546):	Физиологические и технологические
1К-6К		l /400	»
7К		l /500	»
8К		l /600	»
2 Балки, фермы, ригели, прогоны, плиты, настилы (включая поперечные ребра плит и настилов):
а) покрытий и перекрытий, открытых для обзора, при пролете l, м:	Эстетико-психологические		Постоянные и переменные длительные
l 1		l /120
l = 3		l /150
l = 6		l /200
l = 24 (12)		l /250
l 36 (24)		l /300
б) покрытий и перекрытий, открытых для осмотра	Конструктивные	Принимаются в соответствии с 4.4	Приводящие к уменьшению зазора между несущими элементами конструкций и перегородками, расположенными под элементами
в) покрытий и перекрытий при наличии на них элементов, подверженных растрескиванию (стяжек, полов, перегородок)	Конструктивные	l /150	Действующие после устройства полов, стяжек, перегородок
г) покрытий и перекрытий при наличии тельферов (талей), подвесных кранов, управляемых:
с пола	Технологические	l /300 или а /150 (меньшее из двух)	Переменные с учетом нагрузки от одного крана или тельфера (талей) на одном пути
из кабины	Физиологические	l /400 или а /200 (меньшее из двух)	От одного крана или тельфера (талей) на одном пути
д) перекрытий, подверженных действию:	Физиологические и технологические
перемещаемых грузов, материалов, узлов и элементов оборудования и других подвижных нагрузок (в том числе при безрельсовом напольном транспорте)		l /350	0,7 характеристических значений переменных нагрузок или нагрузки от одного погрузчика (более неблагоприятное из двух)
нагрузок от рельсового транспорта:
узкоколейного		l /400	От одного состава вагонов (или одной напольной машины) на одном пути
ширококолейного		l /500	То же
3 Элементы лестниц (марши, площадки, косоуры), балконов, лоджий	Эстетико-психологические Физиологические	То же, что в поз.2,а Определяются в соответствии с 5.5
4 Плиты перекрытий, лестничные марши и площадки, прогибу которых не препятствуют смежные элементы	Физиологические	0,7 мм	Сосредоточенная нагрузка 1 кН (100 кгс) в середине пролета Приводящие к уменьшению зазора
5 Перемычки и навесные стеновые панели над оконными и дверными проемами (ригели и прогоны остекления)	Конструктивные	l /200	между несущими элементами и оконным или дверным заполнением, расположенным под элементами
Эстетико-психологические	То же, что в поз.2,а
Обозначения, принятые в табл. 1: l – расчетный пролет элемента конструкции; а – шаг балок или ферм, к которым крепятся подвесные крановые пути. Примечание 1. Для консоли вместо l следует принимать удвоенный ее вылет. Примечание 2. Для промежуточных значений l в поз. 2,а предельные прогибы следует определять линейной интерполяцией, учитывая требования 4.4. Примечание 3. В поз. 2,а цифры, указанные в скобках, следует принимать при высоте помещений до 6 м включительно. Примечание 4. Особенности вычисления прогибов по поз. 2,г указаны в 4.4. Примечание 5. При ограничении прогибов эстетико-психологическими требованиями допускается пролет l принимать равным расстоянию между внутренними поверхностями несущих стен (колонн).

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, 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).

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 8. КОЭФФИЦИЕНТЫ УСЛОВИЙ РАБОТЫ g_с (СНИП II-23-81* «СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ») [4]

Таблица П12

Элементы конструкций	Коэффициенты условий работы gс
1. Сплошные балки и сжатые элементы ферм перекрытий под залами театров, клубов, кинотеатров, под трибунами, под помещениями магазинов, книгохранилищ и архивов и т. п. при весе перекрытий, равном или большем временной нагрузки	0,9
2. Колонны общественных зданий и опор водонапорных башен	0,95
3. Сжатые основные элементы (кроме опорных) решетки составного таврового сечения из уголков сварных ферм покрытий и перекрытий (например, стропильных и аналогичных им ферм) при гибкости l ³ 60	0,8
4. Сплошные балки при расчетах на общую устойчивость при jb < 1,0	0,95
5. Затяжки, тяги, оттяжки, подвески, выполненные из прокатной стали	0,9
6. Элементы стержневых конструкций покрытий и перекрытий:
а) сжатые (за исключением замкнутых трубчатых сечений) при расчетах на устойчивость	0,95
б) растянутых в сварных конструкциях	0,95
в) растянутые, сжатые, а также стыковые накладки в болтовых конструкциях (кроме конструкций на высокопрочных болтах) из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см^2), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность	1,05
7. Сплошные составные балки, колонны, а также стыковые на­кладки из стали с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см^2), не­сущие статическую нагрузку и выполненные с помощью бол­товых соединений (кроме соединений на высокопрочных болтах), при расчетах на прочность	1,1
8. Сечения прокатных и сварных элементов, а также накладок из ста­ли с пределом текучести до 440 МПа (4500 кгс/см^2) в местах сты­ков, выполненных на болтах (кроме стыков на вы­со­ко­проч­ных болтах), несущих статическую нагрузку, при расчетах на прочность:
а) сплошных балок и колонн	1,1
б) стержневых конструкций и перекрытий	1,05
9. Сжатые элементы решетки пространственных решетчатых конструкций из одиночных равнополочных (прикрепляемых большей полкой) уголков:
а) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка:
раскосы по рис. 9*, а	0,9
распорки по рис. 9*, б, в	0,9
раскосы по рис. 9*, в, г, д	0,8
б) прикрепляемые непосредственно к поясам одной полкой, одним болтом (кроме указанных в поз. 9, в настоящей таблицы), а также прикрепляемые через фасонку независимо от вида соединения	0,75
в) при сложной перекрестной решетке с одноболтовыми соединениями по рис. 9*, е	0,7
10. Сжатые элементы из одиночных уголков, прикрепляемые одной полкой (для неравнополочных уголков только меньшей полкой), за исключением элементов конструкций, указанных в поз. 9 настоящей таблицы, раскосов по рис. 9*, б, прикрепляемых непосредственно к поясам сварными швами либо двумя болтами и более, поставленными вдоль уголка, и плоских ферм из одиночных уголков	0,75
11. Опорные плиты из стали с пределом текучести до 285 МПа (2900 кгс/см^2), несущие статическую нагрузку, толщиной, мм:
а) до 40	1,2
б) свыше 40 до 60	1,15
в) свыше 60 до 80	1,1
Примечания: 1. Коэффициенты условий работы gс < 1 при расчете одновременно учитывать не следует. 2. Коэффициенты условий работы, приведенные соответственно в поз. 1 и 6, в; 1 и 7; 1 и 8; 2 и 7; 2 и 8,а; 3 и 6, в, при расчете следует учитывать одновременно. 3. Коэффициенты условий работы, приведенные в поз. 3; 4; 6, а, в; 7; 8; 9 и 10, а также в поз. 5 и 6, б (кроме стыковых сварных соединений), при расчете соединений рассматриваемых элементов учитывать не следует. 4. В случаях, не оговоренных в настоящих нормах, в формулах следует принимать gс = 1.

 

 

Список литературы

 

1. ДБН В.1.2-2:2006. Навантаження і впливи. Норми проектування / Мінбудархітектури України. – К.: Сталь, 2006. – 59с.

2. ДБН В.1.2-14-2009. Загальні принципи забеспечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конструкцій та основ. / Мінрегіонбуд України. – К.: Сталь, 2009.

3. ДСТУ Б В.1.2.-3:2006 «Прогибы и перемещения. Требования проектирования» / Минстрой Украины. – К.: Сталь, 2006.

4. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991. – 96 с.

5. Металеві конструкції: Підручник / Пермяков В.О., Нілов О.О., Шимановський О.В. и др. / Под ред. Пермякова В.О. та Шимановського О.В. – К.:Видавництво «Сталь», 2008. – 812с.

6. Пичугин С.Ф. «Надежность стальных конструкций производственных зданий»: монография. – Полтава: ООО «АСМИ», 2009. – 452 с.

7. Мущанов В. Ф., Касимов В.Р., Руднева И.Н. Электронный конспект лекций по курсу Основные положения расчета строительных конструкций по методу предельных состояний. – ДонНАСА, Макеевка, 2009.

 

 

 

Учебное издание

 

Учебно-методическое пособие

по самостоятельной работе по курсу

«Основные положения расчета строительных конструкций методом предельных состояний»

(для студентов специальности ПГС)

 

Составители:

 

 

Мущанов Владимир Филиппович

Касимов Вадим Равильевич

РУДНЕВА Ирина Николаевна