"НАГРУЗКА ВЕТРОВАЯ НОРМЫ И МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ГОСТ 1451-77" (утв. Постановлением Госстандарта СССР от 24.03.77 N 719)



Приложения


ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

Приложение 1. КОЭФФИЦИЕНТЫ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ И РАСЧЕТНЫЕ ПЛОЩАДИ
1. Отдельные стержни

1.1. Коэффициент лобового сопротивления с_х, то есть коэффициент аэродинамической силы, направленной по скорости ветра, при поперечном обтекании круглого стержня диаметром d определяется по табл. 1 в зависимости от параметра qkd2.

Таблица 1

Параметр qkd2, H c_х
До 5 1,2
Св. 5 до 8 1,0
-"- 8 -"- 15 0,7
-"- 15 -"- 25 0,5
-"- 25 -"- 100 0,6
-"- 100 -"- 1000 0,7

1.2. Расчетная площадь круглого стержня (см. черт. 1) определяется по формуле

A = ld, (1)

где l - длина стержня;

d - диаметр стержня.

Черт. 1

1.3. Для стержня с круглым переменным сечением значение диаметра d заменяется на его среднее значение по формуле

d_ср = (d_1 + d_2) / 2, (2)

где d_1, d_2 - диаметры концов стержня.

1.4. Некруглый (эллиптический, овальный и т.п.) цилиндрический стержень рассматривается как круглый, причем за величину d принимают поперечный размер стержня в плоскости, перпендикулярной направлению скорости ветра.

1.5. Для стержня прокатного или комбинированного профиля коэффициенты с_п и с_t аэродинамических сил, нормальных к граням стержня, при различных направлениях скорости ветра в плоскости, перпендикулярной продольной оси стержня, определяются по табл. 2.

1.6. Для стержня прокатного или комбинированного профиля расчетная площадь определяется по формуле

A = lj, (3)

где l - длина стержня;

j - расчетный поперечный размер стержня.

1.7. Для балок и стержней сложного составного поперечного сечения (кроме приведенных в табл. 2), составленных из труб с прокатными профилями и пр. (см. черт. 2а) принимают значение коэффициента лобового сопротивления с_x = 1,4.

Черт. 2

Таблица 2

Направление скорости ветра Поперечное сечение стержня
с_n с_t с_n с_t С_n с_t с_n с_t
0° 1,9 0,95 1,8 1,8 1,75 0,10 1,60 0
45° 1,8 0,80 2,1 1,8 0,85 0,85 1,50 -0,10
90° 2,0 1,70 -1,9 1,0 0,10 1,75 -0,95 0,70
135° -1,8 -0,10 -2,0 0,3 -0,75 0,75 -0,50 1,05
180° -2,0 0,10 -1,4 -1,4 -1,75 -0,10 -1,50 0
Направление скорости ветра Поперечное сечение стержня
с_n с_t с_n с_t С_n с_t с_n с_t
0° 2,0 0 2,05 0 1,4 0 2,05 0
45° 1,2 0,90 1,85 0,6 1,2 1,6 1,95 0,6
90° -1,6 2,15 0 0,6 0 2,2 0 0,9
135° -1,1 2,40 -1,60 0,4
180° -1,7 0 -1,80 0
Направление скорости ветра Поперечное сечение стержня
с_n c_t с_n c_t с_n c_t с_n c_t
0° 1,6 0 2,0 0 2,1 0 2,0 0
45° 1,5 1,5 1,8 0,1 1,4 0,70 1,55 1,55
90° 0 1,9 0 0,1 0 0,75 0 2,0
2. Канаты и кабели

2.1. Для каната или кабеля расчетную площадь определяют то формуле (1), причем за величину l принимают их длину; коэффициент лобового сопротивления принимают c_x = 1,2.

3. Фермы

3.1. Плоские фермы

3.1.1. За расчетную площадь А плоской фермы принимают теневую площадь - площадь проекций всех элементов фермы на ее плоскость.

3.1.2. Коэффициент лобового сопротивления c_x при направлении скорости ветра, перпендикулярном к плоскости фермы, в зависимости от коэффициента заполнения фермы , определяется по табл. 3.

Таблица 3

c_x в зависимости от элементов, образующих фермы
Стержни круглого сечения Стержни некруглого сечения
0,1 1,2 1,9
0,2 1,2 1,8
0,3 1,2 1,7
0,4 1,1 1,7
0,5 1,1 1,6

3.1.2.1. Коэффициент заполнения фермы j определяется по формуле

= A /A_н, (4)

где A_н - площадь, ограниченная наружным контуром фермы.

3.1.3. Коэффициент лобового сопротивления плоской комбинированной фермы, составленной из стержней круглого и некруглого сечения, допускается определять по формуле

с_х = (с_х1А_1 + с_х2А_2) / (А_1 + А_2), (5)

где c_x1, c_x2 - коэффициенты лобового сопротивления условных ферм, имеющих одинаковые геометрические размеры с рассматриваемой, но составленных соответственно из стержней только некруглого или круглого сечения;

А_1, А_2 - суммарные расчетные (теневые) площади стержней соответственно некруглого и круглого сечений.

3.2. Пространственные фермы

3.2.1. За расчетную площадь А пространственной фермы принимают расчетную (теневую) площадь наветренной грани фермы.

3.2.2. Коэффициент лобового сопротивления c_x пространственной фермы из стержней некруглого сечения при направлении скорости ветра, перпендикулярном продольной оси фермы, определяется по табл. 4 с учетом коэффициента заполнения _b, грани с шириной b.

Таблица 4

Поперечное сечение фермы с_x при _b:
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
а / b:
2,00 3,56 3,32 3,08 2,85 2,62
1,50 3,55 3,24 2,96 2,71 2,49
1,00 3,53 3,13 2,78 2,47 2,24
0,67 3,50 3,05 2,54 2,24 2,00
0,50 3,45 2,84 2,34 2,02 1,80
дельта:
30° 2,37 2,11 1,85 1,60 1,35
60 2,65 2,49 2,33 2,21 2,10
90 2,93 2,87 2,80 2,80 2,80
дельта:
30-90° 2,65 2,49 2,33 2,21 2,10

3.2.3. Коэффициент лобового сопротивления пространственной фермы, составленной из стержней круглого сечения при направлении скорости ветра, перпендикулярном к продольной оси фермы, определяется по формуле

(6)

где m - поправочный коэффициент; для ферм треугольного сечения с углом дельта = 30° при набегании ветра на основание или боковую сторону сечения следует принимать m = 1, а для всех других случаев определять по табл. 5;

c_x - принимают по табл. 6, в зависимости от коэффициента заполнения _b грани с шириной b.

Таблица 5

Параметр qkd2, H До 3 Свыше 3 до 6 Свыше 6 до 9 Свыше 9
m 1,0 0,93 0,80 0,75

Примечание. Диаметр d - меньший из диаметров поясов фермы, м.

Таблица 6

Поперечное сечение фермы с_x при _b:
0,10,20,30,40,5
а/b:
2,00 2,34 1,94 1,77 1,66 1,60
1,50 2,22 1,90 1,74 1,64 1,58
1,00 2,13 1,82 1,68 1,56 1,50
0,67 2,05 1,76 1,60 1,50 1,44
0,50 2,00 1,68 1,54 1,44 1,38
дельта:
30° 1,52 1,32 1,13 0,98 0,86
60 1,76 1,54 1,40 1,36 1,36
90 2,00 1,76 1,67 1,65 1,65
дельта:
30-90° 1,76 1,54 1,40 1,36 1,36

3.2.4. Коэффициент лобового сопротивления cx пространственной комбинированной фермы, составленной из стержней круглого и некруглого сечения, допускается определять по формуле (5), причем значения c_x1 и c_x2 следует принимать как для пространственных ферм, имеющих одинаковые геометрические размеры с рассматриваемой, и составленных соответственно из стержней только некруглого или круглого сечения.

4. Пролетные балки (мосты)

4.1. Расчетную площадь пролетной балки А (см. черт. 2) определяют по формуле

A = lh, (7)

где l - длина балки;

h - габаритная высота балки.

Примечания:

1. Высоту подтележечного рельса включают в общую высоту h балки.

2. Площадь сквозных вырезов в стенках вычитают из габаритной (по контуру).

3. Площадки, ограждения, лестницы и пр., затеняющиеся балкой, учету не подлежат.

4.2. Коэффициент лобового сопротивления c_x коробчатых балок (см. черт. 2б) определяется по табл. 7.

Таблица 7

h/a2 1 0,5 0,25
c_x 1,85 1,65 1,25 0,9

Примечание. Для трапециевидных сечений (см. черт. 2б) расчетная ширина а определяется по формуле

а = (а_b + а_н) / 2. (8)
5. Прочие конструкции

5.1. За расчетную площадь совмещенных участков телескопических ферм (башен, колонн и стрел) принимается расчетная площадь наружной фермы. При этом коэффициент лобового сопротивления следует определять по формуле

с_х = (с_хнА_н + 0,75с_хвА_в) / А_н, (9)

где c_xн, c_xв - коэффициенты лобового сопротивления соответственно наружной и внутренней фермы;

А_н, А_в - расчетные (теневые) площади этих ферм, рассматриваемых раздельно.

5.2. Расчетная площадь дополнительных элементов: ограждений, лестниц, площадок, настилов и т.п. определяется по табл. 1 и 2 настоящего приложения и учитывается полностью; при расположении внутри габарита ферм учитывается половина их площади. Коэффициент лобового сопротивления принимается без учета взаимовлияния дополнительных элементов.

5.3. Расчетная площадь грузовых и ходовых тележек, лебедок, аппаратных шкафов, балластных плит противовесов, грузовых подвесок, кабин управления и т.п. определяется как проекция наружного контура на плоскость, перпендикулярную направлению скорости ветра. Коэффициент лобового сопротивления принимается равным 1,2.

6. Влияние затенения

6.1. В случае, если две или более одинаковых конструкций расположены одна за другой на равном расстоянии друг от друга, то за расчетную площадь принимается площадь одной конструкции, а суммарный коэффициент лобового сопротивления , определяется с учетом коэффициента затенения по формуле

(10)

где c_x - коэффициент лобового сопротивления одной конструкции (фермы, балки);

h - коэффициент, учитывающий аэродинамическое затенение конструкции впереди стоящей конструкцией, принимают по табл. 8 в зависимости от относительного расстояния между конструкциями s / h. Для плоских конструкций расстояние s принимают по вертикальным осям (см. черт. 3а), для объемных - в свету между ними (см. черт. 3б);

h - габаритная высота конструкции;

i - число одинаковых конструкций.

Черт. 3

Таблица 8

s / h
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 и выше
1/2 0,93 0,75 0,56 0,38 0,19 0
1 0,99 0,81 0,65 0,48 0,32 0,15
2 1,00 0,87 0,73 0,59 0,44 0,30
4 1,00 0,90 0,78 0,65 0,52 0,40
6 1,00 0,93 0,83 0,72 0,61 0,50
7. Наклонные элементы крановых конструкций

7.1. Фермы (см. черт. 4)

Черт. 4

7.1.1. Коэффициент аэродинамической силы, нормальной к продольной оси фермы, определяется по формуле

(11)

Коэффициент лобового сопротивления (направленного по скорости ветра) определяется по формуле

(12)

где тета - угол между направлениями скорости ветра и продольной осью фермы длиной l;

A_p / A - относительная доля расчетной площади стержней решетки (раскосов, стоек и пр.) в расчетной площади наветренной грани фермы;

тета - отношение значения коэффициента лобового сопротивления фермы при ее продольном обтекании к значению того же коэффициента при поперечном обтекании; для четырехгранной фермы определяется по формуле

(13)

здесь - значение фермы с квадратным поперечным сечением, принимаемое по табл. 9;

ламбда - отношение размеров сторон поперечного сечения фермы (ламбда > = 1);

c_x - коэффициент лобового сопротивления рассматриваемой фермы при ее поперечном обтекании, определяемый по табл. 3-6 настоящего приложения, при этом параметр qkd2 заменяется на qkd2sin2тета;

c_xкв - значение cx для фермы с квадратным поперечным сечением.

Таблица 9

A_p / A 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50
0,03 0,08 0,13 0,19 0,24 0,29

Формула (13) применима к трехгранной ферме с поперечным сечением в виде равностороннего треугольника и к плоской ферме. В случае равностороннего треугольника множитель (1 + ламбда) / 2 следует заменить на 0,75, а плоской фермы - на 0,25.

7.2. Сплошностенчатые элементы (см. черт. 4)

7.2.1. Коэффициент нормальной силы определяется по формуле

(14)

7.2.2. Коэффициент лобового сопротивления определяется по формуле

(15)

но должен быть не менее 0,1 с_x.

Примечание. Коэффициент аэродинамической силы, направленной перпендикулярно скорости ветра, определяется по формуле

(16)
8. Краны внутри ограждения

8.1. Для кранов, установленных в сплошных ограждениях (корпуса градирен и пр.) учитывается верхняя часть затененной конструкции высотой h = 0,5s (см. черт. 5)

Черт. 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

Приложение 2. РАСЧЕТНАЯ ПЛОЩАДЬ ГРУЗА АГ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО НОМИНАЛЬНОЙ МАССЫ m

m, т А_г, м2 m, т А_г, м2
0,05 0,5 4,0 6,3
0,10 0,8 5,0 7,1
0,20 1,0 6,3 8,0
0,25 1,4 8,0 9,0
0,32 1,6 10,0 10,0
0,40 1,8 12,5 12,0
0,50 2,0 16,0 14,0
0,63 2,2 20,0 16,0
0,80 2,5 25,0 18,0
1,00 2,8 32,0 20,0
1,25 3,2 40,0 22,0
1,60 3,6 50,0 25,0
2,00 4,0 63,0 28,0
2,50 5,0 80,0 32,0
3,20 5,6 100,0 36,0

Примечание. Ветровую нагрузку на груз принимают не менее 500 Н.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

Приложение 3. КАРТА РАЙОНИРОВАНИЯ СССР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДИНАМИЧЕСКОГО ВЕТРА