Коэффициенты внешнего давления для стен и крыши зданий с прямоугольным планом

Приложение H Подробная И МЕСТНЫЕ аэродинамические коэффициенты
H.1 Введение
Это приложение предоставляет значения для безразмерных коэффициентов , необходимых для преобразования давления скорость ветра ( п. 3.2 ) в местных и / или подробные аэродинамических воздействиях на зданиях ( как регулярных, так и нерегулярных по форме ) и навесов .
Эти значения могут быть использованы для количественного локальное давление на небольшие структурные и неструктурные компоненты ограниченной площади поверхности , например, для оценки действия ветра на отдельных членов , облицовки или их креплений .
Кроме того, только для зданий , они могут быть использованы в качестве альтернативы значений, приведенных в Приложении G , когда , с использованием уравнений , приведенных в п. 3.3 , поле давление должно быть описано в основных деталей ; в частности, значения, приведенные в Приложении G получаются из тех, которые указаны в Приложении H с целью обеспечения упрощенного и вообще консервативной определение силы или поля давления .
Значения, приведенные далее см. номинальных встречных направлениях ветра  перпендикулярно основным граням структуры. эти направления обозначены в каждом случае по  = 0 ° ,  = 90 ° и  = 270 ° . На практике они представляют собой наиболее неблагоприятные значения, полученные в диапазоне от направления ветра   = ± 45 ° по обе стороны от соответствующего ортогональном направлении .
В следующих разделах приведены аэродинамические коэффициенты для :
• здания с прямоугольным планом и одинаковой высоты ( пункт Н.2 );
• здания с непрямоугольным планом или неравномерной высотой ( пункт H.3 );
• навесы с прямоугольным планом ( пункт H.4 ) .
Для коэффициентов внутреннего давления , следует обратиться к Приложению G.4 . Для структурных типов и геометрии не считаются здесь , должна быть сделана ссылка на технические публикации и / или испытания в аэродинамической трубе ( Приложение Q).

Н.2 Здания с прямоугольным планом и одинаковой высоты

Н.2.1 Общие
Этот раздел дает коэффициенты внешнего давления для стен и крыши зданий с прямоугольным планом и одинаковой высотой .
В дополнение к форме здания и к встречным направлениям ветра , коэффициенты внешнего давления зависят от размера загруженной области. В следующих разделах приведены коэффициенты давления для нагруженных областей 1 м2 и 10 м2 ; соответствующие значения приведены в качестве CPE , 1 и CPE , 10 . Коэффициенты внешнего давления для различных эталонных участков могут быть рассчитаны с помощью уравнений , приведенных в таблице HI




Таблица HI - коэффициенты давления в зависимости от размера загруженной области А. Площадь внешнего коэффициента давления
Поверхность Внешний коэффициент давления
A≤1m^2
1m^2<A<10m^2
A≥10m^2
cpe = cpe,1
cpe = cpe,1 – (cpe,1 – cpe,10) • log10(A)
cpe = cpe,10

используется во всех случаях, когда менее подробным представлением поля давления на структуру можно, например, при оценке общих действий на больших площадях зданий или полученных силах ветра на основных структурных компонентах.
Для выступающие карнизы следующий критерий применяется (рис. H.1):
• коэффициент давления на нижней поверхности карниза равна коэффициенту давления на вертикальной стене под карнизом;
• коэффициент давления на верхней поверхности карниза равна коэффициенту давления на соседней области крыши.


Рисунок Н.1 - Давления при свесе крыши
Н.2.2 . Стены

Боковые стенки зданий с прямоугольным планом (рис. Н.2 ) разделены на зоны однородного коэффициента давления , как показано на рисунках Н.3 и H.4 . Коэффициенты внешнего давления для каждой зоны приведены в таблице H.II как функция h/d , где h- высота здания и d-размер плана вдоль ветра . При промежуточных значениях h /d, может быть использована линейная интерполяция .
Для очень тонких зданий , чей h /d коэффициент превышает 5, должна быть сделана ссылка на положения п. G.10 ( тонкие структуры и удлиненных конструктивных элементов ) . В этом случае , в отличие от требований, указанных в настоящем пункте , действия ветра выражаются в виде силы на единицу длины .
Значение геометрического параметра е , показанное на рисунке H.4 равно либо b или 2 • h , в зависимости от того , что меньше

e=min{█(b@2*h)┤ (H.1)
Где b-стоящий размер через ветер(рисунок H.2).
Контрольная высота рассчитывается в следующих пунктах G.2.2.1 и G.2.2.2 .
Где общие силы на здание рассчитаны как сумма сил, действующих на наветренную и подветренную поверхности , эффект отсутствия полной корреляции между двумя действиями могут быть учтены путем уменьшения значения обоих коэффициентов давления с использованием умножения на коэффициент ψ из :

Относящиеся к скручиванию возникшие действия, когда ветер не дует вдоль оси симметрии,из-за колебаний давления на лицевой стороне или из-за с частичной корреляции на наветренное лицо, могут быть приняты во внимание, применяя критерий, указанный в пункте G. 2.2.3.

Рисунок Н.2 - Размеры зданий с прямоугольным планом.

Рисунок H.3 - Стены зданий с прямоугольным планом: области однородного коэффициента давления (проекция).

Рисунок Н.4 - Стены зданий с прямоугольным планом: области с однородным коэффициентом давления (высоты).
Таблица H.II - коэффициенты давления для вертикальных стен зданий с прямоугольным планом.
Зона А В С D E
h/d сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1
5 –1,2 –1,4 –0,8 –1,1 –0,5 +0,8 +1,0 –0,7
1 –1,2 –1,4 –0,8 –1,1 –0,5 +0,8 +1,0 –0,5
0,25 –1,2 –1,4 –0,8 –1,1 –0,5 +0,7 +1,0 –0,5

Н.2.3 Крыши
H.2.3.1 Плоские крыши
Плоские покрытия — это покрытия, имеющие уклон менее 5.
Крыша разделена на области единого коэффициента давления, как показано на рисунках Н.5 и H.6. Внешние коэффициенты давления для каждой зоны приведены в таблице H.III.
Значение геометрического параметра е, показанного на рисунке Н.5 равно либо b или 2 • h, в зависимости от того что меньше:
e=min{█(b@2*h)┤ (H.3)
Справочная высота для плоских крыш (рис. д.6) равна максимальной высоте h крыши
над землей. Для кровель с парапетами, справочная высота равна z = h +hp, где hp-
высота парапетов; ветер действующий на парапет рассчитывается в соответствии с положениями
Предложение G.5.

Рисунок H.5 - Плоские крыши зданий с прямоугольным планом: области однородного коэффициента давления.

Рисунок H.6 - Справочная высота для плоских крыш с парапетами или изогнутыми или мансардными карнизами.
Таблица H.III – коэффициенты внешнего давления для плоских крыш.
Тип покрытия (крыши) Зона
F G H I
сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1
Свес крыши с острыми углами –1,8 –2,5 –1,2 –2,0 –0,7 –1,2 +0,2
–0,2
С парапетом hp/h = 0,025 –1,6 –2,2 –1,1 –1,8 –0,7 –1,2 +0,2
–0,2
hp/h = 0,05 –1,4 –2,0 –0,9 –1,6 –0,7 –1,2 +0,2
–0,2
hp/h = 0,10 –1,2 –1,8 –0,8 –1,4 –0,7 –1,2 +0,2
–0,2
Свес крыши со скругленны-ми углами r/h = 0,05 –1,0 –1,5 –1,2 –1,8 –0,4 +0,2
–0,2
r/h = 0,10 –0,7 –1,2 –0,8 –1,4 –0,3 +0,2
–0,2
r/h=0,20 –0,5 –0,8 –0,5 –0,8 –0,3 +0,2
–0,2
Мансардный свес крыши  = 30 –1,0 –1,5 –1,0 –1,5 –0,3 +0,2
–0,2
 = 45 –1,2 –1,8 –1,3 –1,9 –0,4 +0,2
–0,2
 = 60 –1,3 –1,9 –1,3 –1,9 –0,5 +0,2
–0,2
Примечание 1 — Для зон покрытия с парапетом или со свесом крыши со скругленными углами для промежуточных значений hp/h и r/h допускается линейная интерполяция.
Примечание 2 — Для зон мансардного свеса крыши для промежуточных значений  между  = 30, 45 и 60 допускается линейная интерполяция. Для  > 60 допускается линейная интерполяция между значениями для  = 60 и значениями для плоских покрытий с зоной свеса крыши с острыми углами.
Примечание 3 — В зоне I, для которой указываются положительные и отрицательные значения, необходимо учитывать оба значения.
Примечание 4 — Коэффициенты внешнего давления для мансардного свеса крыши указываются в таблице 7.4а «Коэффициенты внешнего давления для двухскатных покрытий» с направлением набегающего потока  = 0, зона F и G, в зависимости от угла уклона крыши мансардного типа.
Примечание 5 — Для свеса крыши со скругленными углами коэффициенты внешнего давления определяются линейной интерполяцией по кривой между значениями вертикальной стены и покрытия.

Н.2.3.2 Односкатные крыши

Односкатные крыши ( рис. Н.7 ) делятся в области однородного коэффициента давления , как показано на рисунке H.8 . Внешние коэффициенты давления для каждой зоны приведены в таблицах H.IVa и H.IVb .
Значение геометрического параметра е , показанной на рисунке H.8 равно либо b или 2 •h , в зависимости от того меньше:
e=min{█(b@2*h)┤ (H.4)
Справочная высота для наклонных односкатных крыш ( рис. Н.7 ) равна максимальной высоте крыши над землей zh.
Для склонов -5 ° ≤   ≤ 5 ° , ссылка должна быть сделана на п. H.2.3.1 .
Для 5 ° ≤   ≤ 45 ° , давление может колебаться от отрицательных значений к положительным , поэтому коэффициенты давления с обоими знаками .

Рисунок Н.7 - распределение давления для односкатных крыш


Рисунок H.8 - односкатные крыши зданий с прямоугольным планом: области однородного коэффициента давления.
Таблица H.IVa – коэффициенты внешнего давления для односкатных крыш ( = 0 ° и  = 180 °).

Угол уклона  Зона для направления
набегающего потока  = 0 Зона для направления
набегающего потока  = 180
F G H F G H
сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1
5 –1,7 –2,5 –1,2 –2,0 –0,6 –1,2 –2,3 –2,5 –1,3 –2,0 –0,8 –1,2
+0,0 +0,0 +0,0
15 –0,9 –2,0 –0,8 –1,5 –0,3 –2,5 –2,8 –1,3 –2,0 –0,9 –1,2
+0,2 +0,2 +0,2
30 –0,5 –1,5 –0,5 –1,5 –0,2 –1,1 –2,3 –0,8 –1,5 –0,8
+0,7 +0,7 +0,4
45 –0,0 –0,0 –0,0 –0,6 –1,3 –0,5 –0,7
+0,7 +0,7 +0,6
60 +0,7 +0,7 +0,7 –0,5 –1,0 –0,5 –0,5
75 +0,8 +0,8 +0,8 –0,5 –1,0 –0,5 –0,5

Таблица H.IVb - коэффициенты внешнего давления для односкатных крыш ( = 90 °).
Угол уклона  Зона направления набегающего потока  = 90
Fhoch Ftief G H I
сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1
5 –2,1 –2,6 –2,1 –2,4 –1,8 –2,0 –0,6 –1,2 –0,5
15 –2,4 –2,9 –1,6 –2,4 –1,9 –2,5 –0,8 –1,2 –0,7 –1,2
30 –2,1 –2,9 –1,3 –2,0 –1,5 –2,0 –1,0 –1,3 –0,8 –1,2
45 –1,5 –2,4 –1,3 –2,0 –1,4 –2,0 –1,0 –1,3 –0,9 –1,2
60 –1,2 –2,0 –1,2 –2,0 –1,2 –2,0 –1,0 –1,3 –0,7 –1,2
75 –1,2 –2,0 –1,2 –2,0 –1,2 –2,0 –1,0 –1,3 –0,5
Примечание 1 — Для направления набегающего потока  = 0 (см. таблицу 7.3а) и для углов уклона от  = +5 до  = +45 происходит быстрое изменение давления от положительных к отрицательным значениям, поэтому указываются как положительные, так и отрицательные значения. Для таких покрытий оба случая необходимо учитывать отдельно: 1) только положительные значения и 2) только отрицательные значения. Сочетание положительных и отрицательных значений для одной и той же поверхности покрытия не допускается.
Примечание 2 — Для уклона крыши между указанными значениями допускается линейная интерполяция,
в случае если знак коэффициента давления не меняется. Значение, равное нулю, указано в целях интерполяции.




H.2.3.3 Двускатные крыши

Двускатные крыши (рис. H.9)разделены на области однородного коэффициента давления, как показано на рисунках H.10a и H.10b. Внешние коэффициенты давления для каждой зоны приведены в таблицах H.Va и H.Vb.
Значение геометрического параметра е, показанный на рисунке H.9 равно либо b или 2 • h, в зависимости от того меньше:
e=min{█(b@2*h)┤ (H.5)
Справочная высота для наклонных двускатных крыш (рис. H.9) равна максимальной высоте
крыши над землей, ze h.
Для склонов -5 ° ≤   ≤ +5 ° должно быть указано в п. H.2.3.1.
В зоне 5 ° ≤   ≤ 45 °, давление может колебаться от отрицательного значения к положительному, поэтому коэффициенты давления с обоими знаками предоставляются.

Рисунок H.9 - распределение ветрового давления для двухскатных крыш



Рисунок H.10a - двускатные крыши зданий с прямоугольным планом: области однородного коэффициента давления для перпендикуляра направления ветра к хребту.
Таблица H.Va - Коэффициенты для внешнего давления для двухскатных крыш
Угол уклона  Зона для направления набегающего потока  = 0
F G H I J
сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1
–45 –0,6 –0,6 –0,8 –0,7 –1,0 –1,5
–30 –1,1 –2,0 –0,8 –1,5 –0,8 –0,6 –0,8 –1,4
–15 –2,5 –2,8 –1,3 –2,0 –0,9 –1,2 –0,5 -0,7 –1,2
–5 –2,3 –2,5 –1,2 –2,0 –0,8 –1,2 +0,2 +0,2
–0,6 –0,6
5 –1,7 –2,5 –1,2 –2,0 –0,6 –1,2 –0,6 +0,2
+0,0 +0,0 +0,0 –0,6
15 –0,9 –2,0 –0,8 –1,5 –0,3 –0,4 –1,0 –1,5
+0,2 +0,2 +0,2 +0,0 +0,0 +0,0
30 –0,5 –1,5 –0,5 –1,5 –0,2 –0,4 –0,5
+0,7 +0,7 +0,7 +0,0 +0,0
45 –0,0 –0,0 –0,0 –0,2 –0,3
+0,7 +0,7 +0,6 +0,0 +0,0
60 +0,7 +0,7 +0,7 –0,2 –0,3
75 +0,8 +0,8 +0,8 –0,2 –0,3
Примечание 1 — Для направления набегающего потока  = 0 (см. таблицу 7.3а) и для углов уклона от
 = +5 до  = +45 происходит быстрое изменение давления от положительных к отрицательным значениям, поэтому указываются как положительные, так и отрицательные значения. Для таких покрытий необходимо учитывать четыре случая, при которых комбинируются соответственно наименьшие или наибольшие значения для зон F, G и H с наименьшим или наибольшим значениями зон I и J. Сочетание положительных и отрицательных значений на одной и той же поверхности покрытия не допускается.
Примечание 2 — Для уклонов крыши между указанными значениями допускается линейная интерполяция, в случае если знак коэффициента давления не меняется. (Между значениями  = +5 и  = –5 интерполяция не допускается, вместо этого необходимо использовать значения для плоских покрытий по 7.2.3). Значение «нуль» указано в целях интерполяции.

Рисунок H.10b - двускатные крыши зданий с прямоугольным планом: области однородного коэффициента давления для направления ветра параллельно хребту.
Таблица H.Vb- Коэффициенты давления для двускатных крыш параллельно хребту
Угол уклона  Зона для направления набегающего потока  = 90
F G H I
сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1 сре,10 сре,1
–45 –1,4 –2,0 –1,2 –2,0 –1,0 –1,3 –0,9 –1,2
–30 –1,5 –2,1 –1,2 –2,0 –1,0 –1,3 –0,9 –1,2
–15 –1,9 –2,5 –1,2 –2,0 –0,8 –1,2 –0,8 –1,2
–50 –1,8 –2,5 –1,2 –2,0 –0,7 –1,2 –0,6 –1,2
5 –1,6 –2,2 –1,3 –2,0 –0,7 –1,2 –0,6
15 –1,3 –2,0 –1,3 –2,0 –0,6 –1,2 –0,5
30 –1,1 –1,5 –1,4 –2,0 –0,8 –1,2 –0,5
45 –1,1 –1,5 –1,4 –2,0 –0,9 –1,2 –0,5
60 –1,1 –1,5 –1,2 –2,0 –0,8 –1,0 –0,5
75 –1,1 –1,5 –1,2 –2,0 –0,8 –1,0 –0,5

Для направления ветра  = 0 ° , когда 5 ° ≤   ≤ 45 ° даны два значения для коэффициента давления. Наибольшие значения для областей F , G и Н в сочетании с крупнейшими значениями для областей I и J , самые маленькие с наименьшим ; положительный и отрицательный коэффициент давления не должен быть объединен .
Для направления ветра  = 0 ° и для промежуточных значений угла  , коэффициенты давления могут быть получены линейной интерполяцией между значениями одного и того же знака.

H.2.3.4 Шатровые крыши
Шатровые крыши делятся на области однородного коэффициента давления , как показано на рисунке H.11 и H.12 . Внешние коэффициенты давления для каждой зоны приведены в таблице H.VI.
Значение геометрического параметра е показано на рисунках H.11 и H.12 равно либо b или 2 • h , в зависимости от того что меньше:
e=min{█(b@2*h)┤ (H.6)
Справочная высота для шатровых крыш ( рис. H.11 и H.12 ) равна максимальной высоте
крыши над основным ze  h.
На склонах -5 ° ≤   ≤ 5 ° , ссылка должна быть сделана в п. H.2.3.1 .
В зоне 5 ° ≤   ≤ 45 ° , давление может колебаться от отрицательных значений к положительным , поэтому коэффициенты давления обоих знаков предоставляются .

Рисунок H.11. - Шатровые крыши зданий с прямоугольным планом: области однородного коэффициента давления ( = 90 °).

Рисунок H.12. - Шатровые крыши зданий с прямоугольным планом: области однородного коэффициента давления ( = 0 °).
Таблица H.VI — Коэффициенты внешнего давления для вальмовых крыш
Угол уклона 0 для
 = 0,
90 для
 = 90 Зона направления набегающего потока  = 0 и  = 90
F G H I J K L M N
cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1
5 –1,7 –2,5 –1,2 –2,0 –0,6 –1,2 –0,3 –0,6 –0,6 –1,2 –2,0 –0,6 –1,2 –0,4
+0,0 +0,0 +0,0
15 –0,9 –2,0 –0,8 –1,5 –0,3 –0,5 –1,0 –1,5 –1,2 –2,0 –1,4 –2,0 –0,6 –1,2 –0,3
+0,2 +0,2 +0,2
30 –0,5 –1,5 –0,5 –1,5 –0,2 –0,4 –0,7 –1,2 –0,5 –1,4 –2,0 -0,8 –1,2 –0,2
+0,5 +0,7 +0,4
45 –0,0 –0,0 –0,0 –0,3 –0,6 –0,3 –1,3 –2,0 –0,8 –1,2 –0,2
+0,7 +0,7 +0,6
60 +0,7 +0,7 +0,7 –0,3 –0,6 –0,3 –1,2 –2,0 –0,4 –0,2
75 +0,8 +0,8 +0,8 –0,3 –0,6 –0,3 –1,2 –2,0 –0,4 –0,2
Примечание 1 — Для направления набегающего потока  = 0 и для угла уклона от  = +5 до  = +45 давление с наветренной стороны происходит быстрое изменение давления от положительных к отрицательным значениям, поэтому указываются как положительные, так и отрицательные значения. Для таких покрытий должны отдельно учитываться два случая: 1) только положительные значения и 2) только отрицательные значения Сочетание положительных и отрицательных значений на одной и той же поверхности покрытия не допускается.
Примечание 2 — Для уклонов крыши между указанными значениями допускается линейная интерполяция, в случае если не меняется знак коэффициента давления. Значение «нуль» указано в целях интерполяции.
Примечание 3 — Уклон крыши с наветренной стороны является определяющим для коэффициентов давления.

H.3 Здания с непрямоугольным планом или неравномерной высотой

Распределение внешнего давления на зданиях существенно зависит от их геометрии. Таким образом, для зданий, с прямоугольным планом и одинаковой высотой (пункты G.2 и Н.2 ), внимание должно быть уделено к выбору внешних коэффициентов внешнего давления.
Для зданий со сложной геометрией плана, как и для тех которые с не равномерной высотой , коэффициенты давления не могут быть количественно определены простым способом ; в этих случаях , их оценка может потребовать испытания в аэродинамической трубе .

Этот пункт позволяет работать с двумя отдельными видами неправильного здания. Пункт Н.3.1 относится к зданиям одинаковой высоты , но с планом местности, который представляет собой сочетание прямоугольных элементов . Пункт H.3.2 относится к зданиям , имеющих прямоугольную форму , но сделанным из элементов различной высоты (п. H.3.2.1 ) или встраиваемые органов ( пункт H.3.2.2 ) . Для этих случаев знание образца потока и доступных экспериментальных данные позволяют сделать вывод общих критериев для выбора коэффициентов давления от значений, указанных в пунктах Н.2.2 ( стен зданий с прямоугольным планом местности и регулярным возвышением ) и H.2.3.1 ( плоские крыши ) .

В общем, реентрантны углы и встраиваемые бухты могут создавать локальные изменения потока , порождающих в районы, где давление сильно отличается от того, которое произошло бы в отсутствии таких возможностей.
Со ссылкой на здание , показанное на рис. Н.2 , геометрический параметр е вводится , равный либо b или 2 • h, в зависимости от того что меньше:
e=min{█(b@2*h)┤ (H.7)
Re - участник углы и встраиваемые бухты меньше, чем e/20 вообще можно пренебречь при оценке распределения давления вокруг здания .
С другой стороны , для реентрантны углах и встраиваемых заливов , больших чем e/20 , и при отсутствии более точных данных , можно сослаться с критериями, приведенными в следующих пунктах .

Н.3.1 Здания с непрямоугольным планом

Для зданий, которые могут быть включены в один из случаев, показанных на рисунке H.13 , коэффициенты давления для вертикальных стенок можно оценить , принимая критерии, приведенные ниже.

Если план здания содержит корпус с прямоугольным планом (как правило, больших размеров ) , от которого высовываются другие части с прямоугольным планом выступают ( как правило, меньших размеров , как в случаях a,b и c на рис H.13 ) , применяются следующее правила. С наветренной стороны здания , поток отделяет ,на 45 °, линии проведенные по отношению к направлению набегающего потока . Поверхности внутри сектора , определенные этими линиями могут быть разбиты на две зоны : первая , обозначается как X, принадлежит телу А ( с параметрами bA и dA) , из которых были проведены линии ; вторая , обозначается как Y, принадлежит к остальной части здания (корпус B , с геометрическими параметрами Bb и dB).

В зонах X , коэффициент давление совпадает так же, как это было бы при отсутствии тела B.
В зонах Y , обе следующие ситуации рассматриваются :
1) коэффициент давления является таким же, как в X зонах тела А ( и, следовательно, обычно отрицательный) ;
2) коэффициент давления такой же, как тот, который будет действовать на тело B в отсутствие тела А ( поэтому в целом положительной ).

Во всех других областях тела В , коэффициенты давления такие же, как они были бы в отсутствие тела А.
Коэффициенты давления на всех подветренных сторонах тела B ( по ветру относительно тела А ) равны коэффициенту давления на подветренной части прямоугольного здания по размерам равным с телом B.
Если план местности здания имеет встроенное заливы (как в случае если d на рис H.13 ) , геометрический параметр е , равен либо b2 или 2 • h, в зависимости от того меньше:
e=min{█(b@2*h)┤ (H.8)
Если размеры разрыва ( b1 и d1 ) не превышают значение e/10 :
- На сторонах выемки бухты ( обозначенной как X ) , коэффициент давления равен той же смежной части крыши;
- На других сторонах здания, коэффициент давления так же, как это было бы в отсутствие выемки.

Если размеры выемки более e/10 , должна быть сделана ссылка на конкретные данные или испытания в аэродинамической трубе .

Рисунок H.13 - схемы для зданий с нерегулярным планом .
H.3.2 Здания неравномерной высоты
H.3.2.1 Здания с нерегулярными или лицевыми вставками
Критерии, установленные внизу применяется к зданиям с прямоугольным планом , имея стены с угловыми вырезами в высоте , как в случаях , показанных на рис. д.14 и H.15 .
Если нижняя часть здания находится с подветренной ( вырез по ветру ) , боковые грани здания делятся на зоны однородного коэффициента давления (рис. д.14 ) в соответствии с геометрическим параметром е определяется как:
e=min{█(b@2*h)┤ (H.9)
где б ширина здания ( по - ветру размер) и h- максимальная высота .
Коэффициенты давления на наветренной поверхности по большей части такие же, как они были бы в отсутствие нижней части . Коэффициенты давления на подветренной грани повыше тела и нижней части тела должны быть рассчитаны в отношении максимальной высоты h к продольному измерению d части здания , после пункта Н. 2 .

Рисунок д.14 - Здания с прямоугольным планом и части различных высотах
(вырез по ветру)).

Если нижняя часть здания находится с наветренной стороны (вырез против ветра), боковые грани здания делятся на зоны однородного коэффициента давления (рис. H.15) в соответствии с геометрическими параметрами e1 и e2 дается как:

где b1 и b2 соответственно ширина воздействия ветра из верхней и нижней частей здания. Опорные высоты для каждой из двух зон являются высотами h1 и h2 каждой части здания.
Давление на наветренной поверхности нижней части здания рассчитывается как если бы выше часть не присутствовала. Давление на наветренной и подветренной граней более высокого тела части рассчитывается так ,как если бы нижняя часть тела отсутствует.

Рисунок H.15 - Здания с прямоугольным планом и частями различных высот
(вырез против ветра).



H.3.2.2 Здания с ярусной вставкой этажей

Для зданий с вставкой этажей по отношению к нижним этажам , в случаях, показанных на рисунке H.16 , можно использовать следующие критерии , в которых геометрические параметры e1 и e2 определяются как :

Для края лицевой вставки от края нижнего этажа , при условии, что против ветра край стены вставлен на расстоянии по крайней мере, 0,2 • e1 ( Рисунок H.16a ) , распределения давления на той части здания совпадает прямоугольным видом здании одинаковой высоты (товарная H.2 ) с основой , расположенной на уровне крыши нижней части здания. Справочная высота - общая высота здания.

Где наветренный край нижнего этажа находится на одном уровне , или вставка , на расстоянии менее 0,2 • e1 (рис. H.16a ) , или выравнивается вдоль наветренной стороны (рис. H.16b ) , то же самое разделение на однородные зоны используется также для предыдущей точки , хотя в этом случае вставляя зону, обозначенную Е на рис H.16b , в котором используется коэффициент давления CPE = -2,0 ; эта зона проходит от уровня крыши базового тела для высоты эквивалентной e2 / 3.

Рисунок H.16 - Разделение на зоны однородного коэффициента давления боковых стен зданий с краем лицевой вставки или на одном уровне с краем нижнего этажа .

Коэффициенты давления на крыше нижней части здания такие же, как они были бы в отсутствие вставок этажей, на площади ширины E1 / 2 , обозначенной пунктирной линией на рисунке H.17 , вокруг периметра вставки этажей. В этой области, коэффициенты давления такие же, как те, которые действуют на соседние вертикальные стенки верхних этажей.

Рисунок H.17 - Распределение давления на крыше здания с вставкой этажа ( вид сверху ) .
Н.4 Навесы
В этом заголовке даются чистые коэффициенты давления , которые будут использоваться для оценки местных действий по элементам или частям навесов , состоящих из одного слоя кровли . Оценка местных давлений на верхнюю и нижнюю поверхности навесов с двойным слоем крыши требуется конкретной оценки и, при необходимости , испытаний в аэродинамической трубе .
Чистые Коэффициенты давления c(pn) приведены ниже и являются функциями блокировки , вытекающих из наличия сооружений или препятствий расположенных под навесом ; блокировка υ является отношением между труднодоступной области под навесом , и общей площадью под навесом , как показано в главе G.6 .
Положительные чистые коэффициенты давления связаны с понижательным давлением , отрицательные коэффициентами давления с повышательным давлением .
Ни в коем случае коэффициенты чистого давления не должны использоваться для оценки глобальных действий , оказываемых ветром на навес .
H.4.1 односкатные навесы
Местные чистые коэффициенты давления на односкатных навесах приведены в таблице H.VII , для районов равномерного давления , показанных на рисунке H.18 .
В Таблице H.VII приведены значения чистых коэффициентов давления в зависимости от отношения блокировки υ и наклона α навеса (рис. H.19 ) . Линейная интерполяция допускается для промежуточных значений α ; для промежуточных значений υ , линейная интерполяция допускается между значениями υ = 0 и υ = 1.
Контрольная высота равна максимальной высоте над землей навеса , ( Рисунок H.19 ) .

Рисунок H.18-односкатные навесы: районы однородных коэффициентов равномерного давления.
Таблица H.VII - Чистые коэффициенты давления для односкатных навесов.
Угол уклона  Степень заграждения  Коэффициент усилия сf Коэффициенты давления нетто сp,net
План


Зона А Зона В Зона С
20 Максимум все  +0,8 +1,7 +2,9 +2,1
Минимум  = 0 –1,3 –2,2 –2,8 –2,9
Минимум  = 1 –1,4 –1,6 –2,9 –3,0
25 Максимум все  +1,0 +2,0 +3,1 +2,3
Минимум  = 0 –1,6 –2,6 –3,2 –3,2
Минимум  = 1 –1,4 –1,5 –2,5 –2,8
30 Максимум все  +1,2 +2,2 +3,2 +2,4
Минимум  = 0 –1,8 –3,0 –3,8 –3,6
Минимум  = 1 –1,4 –1,5 –2,2 –2,7
Примечание — Положительные значения означают результирующую ветровую нагрузку, направленную вниз.
Отрицательные значения означают результирующую ветровую нагрузку, направленную вверх.


Рисунок H.19 - Ключ для односкатных навесов.
H.4.2 Двускатные навесы
Местные чистые коэффициенты давления на двускатных навесах приведены в таблицах H.VIIIa и H.VIIIb, для области UF равномерное давление, показанное на рис H.20.
Таблицы H.VIIIa и H.VIIIb дают значения чистых коэффициентов давления как функция
коэффициента блокирования υ и наклона α навеса (рис. H.21). Линейная интерполяция допускается для Промежуточных значений α; для промежуточных значений υ, линейная интерполяция допускается между значениями υ = 0 и υ = 1.
Контрольная высота равна максимальной высоте над землей навеса(рис. H.19).


Рисунок H.20-Двускатные области навесов однородных коэффициентов равномерного давления.


Рисунок H.21 - Ключ для двускатных навесов.
Таблица 7.7 — Значения сp,net и сf для отдельно стоящих двухскатных навесов и навесов корытного сечения

Угол
уклона
 Степень
заграждения
 Коэффициент усилия
сf Коэффициенты давления нетто сp,net
План


Зона А Зона В Зона С Зона D
–20 Максимум все  +0,7 +0,8 +1,6 +0,6 +1,7
Минимум  = 0 –0,7 –0,9 –1,3 –1,6 –0,6
Минимум  = 1 –1,3 –1,5 –2,4 –2,4 –0,6
–15 Максимум все  +0,5 +0,6 +1,5 +0,7 +1,4
Минимум  = 0 –0,6 –0,8 –1,3 –1,6 –0,6
Минимум  = 1 –1,4 –1,6 –2,7 –2,6 –0,6
–10 Максимум все  +0,4 +0,6 +1,4 +0,8 +1,1
Минимум  = 0 –0,6 –0,8 –1,3 –1,5 –0,6
Минимум  = 1 –1,4 –1,6 –2,7 –2,6 –0,6
–5 Максимум все  +0,3 +0,5 +1,5 +0,8 +0,8
Минимум  = 0 –0,5 –0,7 –1,3 –1,6 –0,6
Минимум  = 1 –1,3 –1,5 –2,4 –2,4 –0,6
+5 Максимум все  +0,3 +0,6 +1,8 +1,3 +0,4
Минимум  = 0 –0,6 –0,6 –1,4 –1,4 –1,1
Минимум  = 1 –1,3 –1,3 –2,0 –1,8 –1,5
+10 Максимум все  +0,4 +0,7 +1,8 +1,4 +0,4
Минимум  = 0 –0,7 –0,7 –1,5 –1,4 –1,4
Минимум  = 1 –1,3 –1,3 –2,0 –1,8 –1,8
+15 Максимум все  +0,4 +0,9 +1,9 +1,4 +0,4
Минимум  = 0 –0,8 –0,9 –1,7 –1,4 –1,8
Минимум  = 1 –1,3 –1,3 –2,2 –1,6 –2,1
+20 Максимум все  +0,6 +1,1 +1,9 +1,5 +0,4
Минимум  = 0 –0,9 –1,2 –1,8 –1,4 –2,0
Минимум  = 1 –1,3 –1,4 –2,2 –1,6 –2,1


H.4.3 Multibay навесы
В первом приближении, чистые коэффициенты давления на каждой секции Multibay навесов (все с тем же углом наклона) можно считать такими же, как для изолированного двускатного навеса (H.4.2).
Только в случае ветра перпендикулярного направления хребтов, и только для конфигураций, показанных на рисунке G.30, коэффициенты чистого давления, определенные в пункте H.4.2 можно умножить на коэффициент сокращения, приведенные в таблице G.XIV, в соответствии со схемой на рис G.30.
Приложение I динамические свойства СТРУКТУР
I.1 Введение
Настоящее Приложение применяется к структурам с участием линейного упругого поведения и классические способы колебаний . Динамические свойства структуры , следовательно :
 собственные частоты ,
 формы способа ,
 обобщенные и эквивалентные массы ,
 обобщенные моменты инерции ,
 критические коэффициенты затухания .

Следующие заголовки дают оценки этих параметров и определяют их применимость .
I.2 Собственные частоты
I.2.1 Природные частоты для консольных структур с массой, сосредоточенной на свободном конце.
Приближенное уравнение для первого собственной частоты массы поддержанной консолью равномерной массы и жесткости (рис. I.1 ) определяется формулой . I.1 :

где:
Н -представляет собой высоту структуры ;
E -модуль упругости материала ;
Jf -является моментом инерции поперечного сечения консоли ;
Ms- является эквивалентной массой , приблизительно равна , где М представляет собой концентрированную массу и m-масса на единицу длины консоли ,
Когда структурные размеры выражаются в m , модуля упругости в Н/м2 и массы в кг , то в уравнении . ( I.1 ) частота n1 находится в Гц.

Рисунок I.1 - Вибрация консоли единого сечения с массой сосредоточенной на свободном конце .
I.2.2 Сгибающие собственные частоты для тонких структур

i- изгиб собственной частоты тонкой структуры (структура подобная лучу т.п.) постоянного поперечного сечения определяется формулой . I.2 :
( I.2 )
где:
I- длина структуры ;
E -модуль упругости материала ;
Jf - является моментом инерции поперечного сечения структуры ;
m-масса на единицу длины ;
i- это коэффициент, зависящий от граничных условий (табл. II) .
Таблица И.И. i коэффициенты

Когда структурные размеры выражаются в м , модуль упругости в Н/м2 и масса в кг , то в уравнение . ( I.2 ) частота Ni находится в Гц.
I.2.3 Скручивающие собственные частоты для тонких структур
i-th крутильная собственная частота тонкой структуры (структура подобная лучу) постоянного сечения определяется формулой . I.3 :

где:
G -модуль сдвига материала ;
Jt- является крутящим моментом инерции поперечного сечения структуры ; для круглых сечений , это равно полярному моменту инерции Jp ; в общем Jt < Jp ;
Ip -полярный момент инерции на единицу длины вокруг оси кручения ; он может быть рассчитан как полярный момент инерции массы на единицу длины относительно центра масс , т-масса на единицу длины и D является расстоянием от центра масс до центра кручения ;
l- длина структуры ;
 Мi- это коэффициент, зависящий от граничных условий ; в частности, для консольных конструкций
Когда структурные размеры выражаются в м , модуль сдвига в Н/м2 и полярный момент инерции на единицу длины в кг  м2 / м , то в уравнение. ( I.3 ) частота n M i в Гц.
I.2.4 Естественные частоты для многоэтажных зданий

В данную часть относятся только здания , имеющие не двойное влияние и относящиеся к скручивающимся способам . Например, имеет место здание , имеющее две плоскости симметрии .
Первое влияние собственной частоты n1 уменьшается с увеличением высоты Н здания и может быть аппроксимировано в виде :


где h в м и N1 в Гц.
Бывшие оценки (чем больше значение частоты) применяются к малым амплитудам колебаний и , таким образом, подходит для оценок abitability ( Приложение N) ; последние оценки ( меньшего значения частоты) распространяются на большие амплитуды колебаний и поэтому подходят для предельных состояний , чтобы быть в любом случае выполненными в упругой области .

Только для стальных зданий , частоты высоких способов могут быть приняты , пропорционально первой собственной частоте , применяя уравнения I.6:

Частота первого скручивающего способа для железобетона, композитных и стальных зданий может быть оценена по формуле . I.7 :

Уравнения I.4 через I.7 интерполируют обширную коллекцию полномасштабных экспериментальных измерений в существующих зданиях . Динамические численные исследования (например, FEM анализ ) должны выполняться должным образом внося вклад неструктурных элементов .

I.2.5 Фундаментальная частота изгиба для труб(дымоходов)

Основная частота изгиба трубы может быть рассчитана с помощью формулы . I.8 :

где:
b- это главный диаметр дымохода ;
Heff- является эффективной высотой дымовой трубы (см. рисунок I.2 );
WS- является весом всех структурных частей , то есть тех, которые также вносят вклад в жесткость трубы ;
WT- является общей массой трубы , рассчитывается путем добавления к WS веса всех не структурных частей ;
 1 = 1000 м / с , для стальных труб ;
 1 = 700 м / с, для бетонных и кирпичных дымоходов.
Когда структурные размеры в м , частота n1 получается в Гц .


Рисунок I.2 - Геометрические параметры для дымовых труб ( h3 = h1 / 3) .
I.2.6 Ovalling частота для цилиндрических оболочек
Основная частота ovalling для неукрепленной цилиндрической оболочки определяется формулой . I.10 :

где:
t- является толщиной корпуса ;
b -диаметр оболочки ;
E -модуль упругости материала ;
 с- является плотностью материала конструкции.

Когда структурные размеры в м , модуль упругости в Н/м2 и плотности в кг/м3 , частота Не получается в Гц .
Для стальных оболочек (при условии, E = Н/м2 ,  с = 7,850 кг/м3 ) , уравнение ( I.10 ) становится :

где , выражая t и b - в м , частота Не получается в Гц .
I.2.7 Основная частота изгиба для мостовых балок

Фундаментальная частота вертикальной развертки изгиба для мостовых балок , имеющих достаточную жесткость на кручение (например коробчатых балок ) , даже если с неравномерным сечением , можно приблизить по формуле . I.12 :

где:
L- является длиной основного пролета ;
E -модуль упругости материала ;
Jf- является моментом инерции поперечного сечения ( оцениваемый в середине пролета для переменного сечения );
m-масса на единицу длины общего сечения настила моста в середине пролета ( в том числе погибших и живых нагрузок) ;


dreifeldrige Brucke Трехпролетный мост
zweifeldrige Brucke Двухпролетный мост


К — безразмерный коэффициент, который зависит от распределения пролета, как определено ниже:
а) для однопролетных мостов:
К = , если опоры шарнирные;
К = 3,9, если с заделанными концами с одной стороны и с опорой на шарнирах с другой;
К = 4,7, если с заделанными концами с двух сторон;
b) для двухпролетных неразрезных мостов:
К получают из рисунка F.2, с использованием кривой для мостов с двумя пролетами,
где L1 — длина крайнего пролета и L > L1;
с) для трехпролетных неразрезных мостов:
К получают из рисунка F.2, с использованием соответствующей кривой для мостов
с тремя пролетами,
где L1 — длина наибольшего крайнего пролета;
L1 — длина другого крайнего пролета и L > L1 > L2.
Данное условие распространяется также на мосты с тремя пролетами, у которых основной пролет подвешен.
Если L1 > L, то К может определяться по кривой для мостов с двумя пролетами, без учета самого короткого крайнего пролета и применяя самый длинный крайний пролет в качестве основного пролета, эквивалентного двухпролетному мосту;
d) для симметричных четырехпролетных неразрезных мостов (например, мосты, симметричные относительно средней опоры).
Значение К может определяться по кривой для мостов с двумя пролетами по рисунку F.2, рассматривая каждую половину моста как эквивалентный мост с двумя пролетами;
е) для несимметричных четырехпролетных неразрезных мостов и неразрезных мостов
с количеством пролетов свыше четырех.
К можно получить из рисунка F.2 с использованием кривой для мостов с тремя пролетами и считая основной пролет наибольшим пролетом.
Примечание 1 — Если значение на опоре более чем в 2 раза превышает значение в центре пролета или составляет менее 80 % значения в центре пролета, то формула (F.6) не применяется, за исключением, если приемлемы очень грубые оценки.
Примечание 2 — Для определения n1,B в циклах в секунду следует выбирать согласующиеся исходные величины.
(6) Собственная частота кручения балочных мостов идентична основной собственной изгибной частоте, рассчитываемой по формуле (F.6), если средняя инерция продольного изгиба на единицу ширины не менее 100-кратной средней инерции поперечного изгиба на единицу длины.
(7) Собственная частота кручения мостов коробчатого сечения может приближенно определяться по формуле (F.7)
, (F.7)
С применением:
, (F.8)
, (F.9)
, (F.10)
где n1,B — основная частота изгиба, Гц;
b — общая ширина моста;
m — масса на единицу длины, определяемая в F.2(5);
v — коэффициент Пуассона материала опоры;
rj — расстояние от центра тяжести коробчатого сечения до центра тяжести поперечного сечения моста;
lj — статический момент инерции единичного коробчатого сечения в центре пролета для вертикального изгиба, отнесенный к единице длины, включая эффективную ширина работающей совместно пролетной части;
lp — статический момент инерции поперечного сечения в центре пролета, отнесенный
к единице длины. Он рассчитывается по формуле (F.11)
, (F.11)
здесь md — масса на единицу длины пролетной конструкции в центре пролета;
lpj — статический момент инерции единичного коробчатого сечения в центре пролета;
mj — масса единичного коробчатого сечения на единицу длины в центре пролета, без учета работающей совместно пролетной части;
Jj — постоянная кручения единичного коробчатого сечения в центре пролета. Определение проводят по формуле (F.12)
, (F.12)
Аj — включенная площадь полости коробчатого сечения в центре пролета;
— интеграл отношения ширины стенки коробчатого сечения к толщине стенки коробчатого сечения по его периметру в центре пролета.
Примечание — Потеря точности очень незначительна, если предлагаемая формула (F.12) применяется для многоячеистых мостов коробчатого сечения, для которых отношение длины пролета к его ширине не превышает значения 6.

I.2.9 частоты колебаний для тугих кабелей

В данный пункт входят разделы относящиеся к кабелям , подвергнутых мертвым грузкам и чьи подвески на той же высоте (рис. I.4 ) . Кроме того, условие, выражается уравнением . I.17:

где:
d- кабель перекоса ;
L -расстояние между концами кабеля.

Рисунок I.4 - Кабель с перекосом d .
Кабель может иметь колебания в плоскости и вне плоскости. Собственная частота в i-ом выходе из плоскости режима, определяется формулой . I.18 :

где:
S - натяжение кабеля ;
m- масса кабеля на единицу длины ;
L -расстояние между концами кабеля.
Когда натяжение кабеля находится в N, длина кабеля в метрах , а масса кабеля , кг / м , частота получается в Гц .
В плоскости колебания могут быть разделены на анти- симметричные способы и симметричные способы . Анти- симметричные способы характеризуются вертикальными и продольными компонентами смещения кабельных участков , которые соответственно анти -симметричны и симметричны относительно середины пролета секции кабеля . Для этих режимов , длина кабеля не меняется, поэтому никакое увеличение напряжения не связано с ними.
Собственная частота анти- симметричного способа в плоскости задается формулой . I.19 :

Симметричные моды характеризуются вертикальными и продольными компонентами смещений , которые симметричны и анти- симметричны по отношению к центральной точке кабеля , соответственно. Когда вибрирует в симметричном режиме кабель подвергается изменяющейся во времени режиму натяжения. Предполагая это как постоянная вдоль кабеля , собственная частота симметричной моды i-th задается формулой . I.20 :

 i будучи безразмерным коэффициентом , указанным в таблице I.II, в зависимости от параметра  2:

Где :

где:
Е-модуль упругости кабеля;
A -Является поперечным сечением кабеля;
g- является ускорением силы тяжести.

Для промежуточных значений 2   линейной интерполяции допускается.
Таблица I.II - безразмерный коэффициент я   как функция 2  .

I.3 Формы колебаний

I.3.1 Основная форма консольных конструкций

Фундаментальная форма  1 (г) отдельно стоящих вертикальных конструкций, например здания, башни и трубы, можно приблизить по формуле. I.23 (рис. I.5):

где:
z- является вертикальной координатой;
h - является общей высотой конструкции;
 это параметр, который определяет форму . Следующие значения предлагаются:
 = 0,6 для тонких каркасных структур без сдвига стен;
 = 1,0 для каркасных зданий с центральным ядром или креплением ветра;
 = 1,5 для тонких зданий с консольными поведением и зданий с емкостно-резистивным ядром RC;
 = 2,0 для башен и труб;
 = 2,5 для стальных башен решетки.
В связи с отсутствием более точных оценок, первая относящаяся к скручиванию форма  1 (г) для зданий также может быть приблизительно определена из уравнения (I.23), с  = 1,0.

Рисунок I.5 - Первая боковая форма способа для зданий, башен и дымоходов.
I.3.2 Первый изгибающая форма балок
Первый изгиб формы  (1), одно-балок, приведен в таблице I.III для различных условий поддержки.
Таблица I.III - Первый изгиб формы для одного-балок.

I.3.3 Вторая форма консольных конструкций

Вторая форма  2 (г) консольных конструкций, например башни и трубы, можно приблизить по формуле. I.24 (рис. I.6):

где:
z - является вертикальной координатой;
h- является общей высотой конструкции.

Уравнение (I.24) происходит от данных, полученных из большого количества существующих металлических труб с основным способом колебаний ,характеризуемыми уравнением (I.23), с  в диапазоне от 1,6 до 2,2. Форма описывается уравнением (I.24) и имеет максимальное смещение на кончике структуры (рис. I.6).

Рисунок I.6 - Второй режим формы башен и труб