---

Якщо критична швидкість вихрового резонансу і критична швидкість галопування знаходяться у співвідношенні (В.30), то має місце ефект взаємодії між вихровим резонансом і галопуванням. У цьому випадку потрібно звертатися за порадою до спеціалістів

(В.30)

Таблиця В.3 - Значення критерію a_g для перерізів прямокутної форми

В.3.3 Дивергенція і флатер

Аеропружна нестійкість типу дивергенції і флатера можлива для гнучких плоских конструкцій на ділянках азимуту вітру, де виконується умова (В.31) аеропружної нестійкості в зміні аеродинамічного крутного моменту

(В.31)

Ця умова відповідає збільшенню крутного моменту при закручуванні конструкції відносно вертикальної осі із стану рівноваги. Величина похідної визначається в аеродинамічному експерименті або за довідковими даними.

Для уникнення явища дивергенції для тіл плоскої форми повинна виконуватися умова

(В.32)

де - критична швидкість дивергенції;

- жорсткість на крутіння поперечного перерізу споруди;

d - розмір перерізу в напрямку вітру;

V_mах (z_l) - середня швидкість вітру на заданій ділянці висот l.

Для призматичних тіл аеродинамічна умова виникнення явища дивергенції має вигляд

(В.33)

За виконання умови (В.33) можливе виникнення крутних коливань на одній із власних частот за аналогією з галопуванням внаслідок зміни знака сумарного демпфірувального крутного моменту.

Для уникнення явища дивергенції для призматичних тіл повинно бути гарантовано виконання умови

(В.34)

де критична швидкість дивергенції визначається виразом

(В.35)

де - власна частота крутних коливань конструкції;

г - радіус інерції поперечного перерізу відносно центра інерції;

m - погонна маса.

За наявності умов виникнення аеропружних коливань вживають заходів щодо змін в конструкції будинку, застосування гасників коливань і аеродинамічних пристроїв для зменшення амплітуди коливань будинку. Якщо неможливо уникнути умов резонансу, проводяться розрахунки інерційних сил, що діють на конструкцію будинку при його коливаннях, максимальних амплітуд коливань і кількості циклів змінних навантажень в умовах вихрового резонансу за період експлуатації будинку для перевірки конструкції на витривалість.

В.4 Спеціальні аеродинамічні випробування

До спеціальних аеродинамічних випробувань належать дослідження, не пов'язані з визначенням вітрових навантажень, але обумовлені іншими факторами вітрового впливу, які є значимими в сфері будівництва.

В.4.1 У дослідженнях аеродинамічного впливу вітру на умови роботи вентиляційних систем визначаються відносні значення перепадів повітряного тиску в і-х місцях виходу систем на покрівлю по відношенню до атмосферного тиску в залежності від азимуту вітру. Із порівняльного аналізу тиску всередині приміщення і на виході вентиляційної системи можна зробити висновок щодо напрямку природного руху повітря у вентиляційній системі і визначити перепад тиску в системі в залежності від напрямку і швидкості вітру. Якщо прийняти, що тиск всередині приміщення дорівнює атмосферному тиску, то від'ємні значення , свідчать про потрібний напрямок роботи вентиляційної системи під дією аеродинамічного впливу вітру. Перепад тиску у вентиляційній системі визначається виразом

(B.36)

де W₀ - розрахункове значення вітрового тиску.

Враховуючи, що великі будівлі створюють локальні зони повітряного тиску, які охоплюють прилеглі будинки і впливають на тиск всередині приміщення, проводяться більш ґрунтовні дослідження перепадів тиску на виході вентиляційної системи і тиску на стіні будинку в місцях розташування вікон, кватирок або тиску всередині приміщення. У цьому випадку від'ємні значення перепадів тиску також свідчать про потрібний напрямок роботи вентиляційної системи, хоча перепад тиску у порівнянні з атмосферним може мати додатне значення.

В.4.2 Аеродинамічні випробування динамічно подібних моделей будинків і споруд проводяться для визначення частотних характеристик їх власних коливань і величини критичної швидкості повітряного потоку.

В.4.3 В аеродинамічних випробуваннях визначаються частотні характеристики аеродинамічної сили, яку спричиняє нестаціонарна вихрова структура, що утворюється на поверхні моделі будинку, споруди або її елемента в умовах відривного обтікання повітряним потоком, частотні характеристики вихрового сліду за моделлю і його вплив на будівлі, що потрапляють у цей слід, тобто визначаються частотні характеристики аеродинамічної сили як причини вимушених коливань.

В.4.4 В аеродинамічному експерименті досліджуються умови аерації простору між будівлями на рівні перших поверхів, стан комфортності вітрової обстановки для пішоходів і мешканців будинку, розподіл концентрацій викидів шкідливих речовин методами візуалізації і вимірювання місцевих тисків і швидкостей повітряного потоку.

Конкретні завдання, що є предметом дослідження в трубному експерименті, визначаються в завданні на експериментальні дослідження.

ДОДАТОК Г

(довідковий)

ВИЗНАЧЕННЯ СЕЙСМІЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ

Г.1 Прямий динамічний метод розрахунку висотних будівель необхідно виконувати на вплив розрахункових акселерограм, згенерованих на основі інструментальних записів, що зареєстровані безпосередньо на будівельному майданчику або в умовах, близьких до умов майданчика будівлі. Розрахункові акселерограми повинні бути підготовлені спеціалізованими організаціями.

Г.2 У разі відсутності розрахункових акселерограм майданчика будівництва дозволяється застосовувати пакет трикомпонентних синтезованих акселерограм, що наведені в таблиці Г.1, і які були побудовані на основі записів коливань ґрунтів, зареєстрованих у різних регіонах України за допомогою цифрових сейсмостанцій і рекомендованих до застосування ДБН В.1.1-12.

Амплітуди синтезованих акселерограм у залежності від сейсмічності майданчика 5 або 6 балів необхідно множити у всіх випадках при виконанні прямих динамічних розрахунків будівель на масштабний коефіцієнт К відповідно 0,25 і 0,5. Набір акселерограм додається до ДБН В.1.1-12 на електронному носії.

Г.3 У разі роздільного використання у розрахунках будівель на дію горизонтальних і вертикальних компонент акселерограм належить приймати найбільш небезпечні напрямки сейсмічних дій.

Таблиця Г.1 - Рекомендовані трикомпонентні довгоперіодні синтезовані акселерограми

Г.4 Прямі динамічні розрахунки висотних будівель із системами сейсмоізоляції, з адаптивними системами сейсмозахисту (з в'язями, що включаються і виключаються), динамічними гасниками коливань, демпферними пристроями та іншими сейсмозахисними елементами слід виконувати при науковому супроводі та за участю організацій, які мають ліцензію на виконання такого виду робіт.

Г.5 Оцінюючи сейсмостійкість та розраховуючи кріплення обладнання і апаратури, що встановлені на перекриттях будівлі, а також визначаючи сейсмічні навантаження на сталеві конструкції верхніх технічних поверхів, необхідно виконувати розрахунок поповерхових акселерограм і попо-верхових спектрів відгуку.

У випадку відсутності інструментальних записів прискорень грунту на майданчику будівництва вказані розрахунки допускається проводити з використанням синтезованих акселерограм, перелік яких наведено в таблиці Г.1.

Г.6 Розрахунок спектрів відгуку осциляторів належить виконувати за частотою з кроком, наведеним у таблиці Г.2. У якості розрахункового значення спектра відгуку осцилятора належить приймати максимальне значення його прискорення з усього часового інтервалу дії поповерхової акселерограми.

Таблиця Г.2 - Значення кроку за частотою в частотних діапазонах при розрахунку спектрів

відгуку осциляторів

Г.7 При прямих динамічних розрахунках системи "основа - фундамент - висотна будівля" рекомендується приймати експериментальні значення логарифмічних декрементів коливань ґрунту і конструкцій. У випадку відсутності дослідних даних допускається приймати наступні значення декрементів коливань:

• залізобетонні конструкції - = 0,2;

• сталеві конструкції - = 0,1.

Коефіцієнти жорсткості та демпфування основи допускається визначати за методикою СНиП 2.02.05 "Фундаменты машин с динамическими нагрузками". При цьому відносне демпфування основи належить приймати не більше 10 % від критичного затухання коливань (логарифмічний декремент коливань 0,6).

ДОДАТОК Д

(довідковий)

ЗАГАЛЬНА МЕТОДИКА РОЗРАХУНКІВ ВИСОТНИХ БУДИНКІВ

ЯК СИСТЕМИ "ОСНОВА - ФУНДАМЕНТ - СПОРУДА"

Д.1 Загальні вказівки

Д.1.1 Рекомендації даного додатка поширюються на проектування різних конструктивних систем будинків, у яких усі основні несучі конструкції (колони, пілони, стіни, перекриття, покриття, фундаменти) виконуються з монолітного залізобетону із жорсткими й піддатливими сполученнями між ними.

Д.1.2 Розрахунок і конструювання будинків при сейсмічних впливах слід виконувати згідно з ДБН В.1.1-12. Вогнестійкість конструкцій і вогнезбереження будинків повинні відповідати вимогам ДБНВ.1.1-7.

Д.1.3 Значення граничних деформацій основи будинків регламентуються СНиП 2.02.01-83*. Граничні прогини, переміщення конструкцій і перекоси вертикальних і горизонтальних гнізд будинків не повинні перевищувати допустимих значень, наведених у ДСТУ Б.В.1.2-3.

Д.1.4 При проектуванні залізобетонних конструкцій їх надійність повинна бути встановлена розрахунком за граничними станами першої й другої груп шляхом використання розрахункових значень навантажень, характеристик матеріалів, які визначаються за допомогою відповідних коефіцієнтів надійності з урахуванням ступеня відповідальності будинків.

Значення характеристичних навантажень, коефіцієнтів сполучень навантажень і коефіцієнтів надійності відповідальності конструкцій, а також розподіл навантажень на постійні й тимчасові (тривалі й короткочасні) слід приймати згідно з ДБН В.1.2-2.

Порядок прикладення постійних і тривало діючих навантажень повинен визначатися графіком провадження робіт або за фактом.

Д.2 Розрахунок несучих конструктивних систем

Д.2.1 Розрахункова схема

Д.2.1.1 Розрахункова схема будинку включає дані про навантаження та фізичну модель.

Д.2.1.2 Фізична модель будинку являє собою тривимірну систему з колон, стін, плит, балок і їх сполучень, а також дані про фізико-механічні властивості матеріалів і навантаження.

Д.2.1.3 Розподіл зусиль у просторових системах у значній мірі обумовлюється характеристиками жорсткості елементів і їх сполученнями, які залежать як від матеріалу і його напруженого стану, так і від якості виготовлення й монтажу, наявності дефектів, передісторії навантаження, типу конструкції, вологості матеріалу, ступеня пошкодження (зношення), температури й інших факторів.

Д.2.1.4 Розрахунки напружено-деформованого стану залізобетонних стержневих, пластинчастих і об'ємних елементів і їх сполучень розроблені в існуючих нормативних документах тільки для нормальних перерізів при простих впливах.

Для довільних перерізів стержневих і пластинчастих елементів при складних впливах (випадки практично характерні для всіх елементів просторової схеми висотного будинку) рекомендується використовувати апробовані комп'ютерні програми, що реалізують алгоритми, засновані на фундаментальних положеннях деформаційної теорії залізобетону (закон плоских перерізів, нелінійна залежність між напруженнями й деформаціями, обмеження на значення лінійних деформацій тощо) і загальних вимогах відповідних нормативів.

Д.2.1.5 Складні просторові геометричні схеми спрощують шляхом заміни реальної конструкції умовною схемою. Колони й балки апроксимують стержнями, приведеними до осі, а плити й стіни - пластинами, приведеними до серединної площини.