Коэффициенты аэродинамического внешнего давления для прямоугольных зданий
Автор: Самойленко Михаил Евгеньевич, Бутова Алла Павловна
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статья в выпуске: 4 (102), 2022 года.
Бесплатный доступ
Объектом исследования являются прямоугольные гражданские здания, расположенные в условиях плотной городской застройки различной конфигурации. Цель работы - уточнение аэродинамических коэффициентов внешнего давления на поверхность фасадов здания в зависимости от типа городской застройки и направления ветрового потока. Метод представляет собой экспериментальное исследование ветрового обтекания моделей зданий в аэродинамической трубе рециркуляционного типа с имитацией пограничного слоя атмосферы. Эксперимент предусматривает изучение различных типов градостроительной застройки, наиболее часто встречающихся при проектировании микрорайонов. Полученные результаты. Распределение ветрового давления по плоскости фасадов весьма неоднородно и зависит от типа градостроительной застройки здания, направления ветрового потока, высоты заграждения и расстояния до них. Невозможно предложить простую универсальную модель определения аэродинамических коэффициентов, учитывающую все возможные варианты взаимодействия здания с ветровым потоком. Предлагаемые сегодня в строительных нормах простые схемы аэродинамических коэффициентов являются единственно приемлемым способом определения ветровых нагрузок. Нормативные аэродинамические коэффициенты для наветренного (се =0,8) и подветренного (се =-0,5) фасадов прямоугольных зданий обеспечивают сбор ветровой нагрузки «в запас» практически для любых типов городских территорий и высот заграждений. Экспериментальные данные для зон А, В и С главных фасадов существенно отличаются от указанных в СНиП СП 20.13330.2016. Пиковые значения аэродинамических коэффициентов ср, - для зоны А существенно меньше регламентируемых СП 20.13330.2016. Эти коэффициенты требуют уточнения.
Ветровая нагрузка, аэродинамический коэффициент, ветровой поток, аэродинамическая труба, тип здания, модель здания, градостроительная конструкция здания, городские территории
Короткий адрес: https://sciup.org/143179044
IDR: 143179044 | DOI: 10.4123/CUBS.102.1
Aerodynamic external pressure coefficients for rectangular buildings
The object of the research is rectangular civil buildings located in dense urban areas of various configurations. The purpose of the work is to clarify the aerodynamic coefficients of external pressure on the surface of the facades of the building, depending on the type of urban areas and the direction of the wind flow. Method is an experimental research of wind flow around building models in a wind tunnel of recirculation type with imitation of the atmospheric boundary layer. The experiment provides for the study of various types of urban construction of building that are most often encountered in the design of microdistricts. Results. The distribution of wind pressure along the plane of the facades is very heterogeneous and depends on the type of urban construction of building, the direction of the wind flow, the height of the obstruction and the distance to them. It is impossible to offer a simple universal model for determining aerodynamic coefficients that takes into account all possible options for the interaction of a building with a wind flow. The simple schemes of aerodynamic coefficients proposed today in building codes are the only acceptable way to determine wind loads. Regulatory aerodynamic coefficients for the windward ( ce =0.8) and leeward ( ce =-0.5) facades of rectangular buildings ensure the collection of the wind load «in reserve» for almost any type of urban areas and obstruction heights. The experimental data for zones A, B and C of the main facades differ significantly from those indicated in Russian building regulations SP 20.13330.2016. The peak values of the aerodynamic coefficients cp, - for zone A are significantly less than those regulated by SP 20.13330.2016. These coefficients require clarification.
Список литературы Коэффициенты аэродинамического внешнего давления для прямоугольных зданий
- DBN V.1.2-2:2006. Loads and actions. Design standards. Input from 01.01.2007 - K.: Ministry of Construction of Ukraine, 2006. - 60 p.
- SP 20.13330.2016. Loads and actions. Updated version of SNiP 2.01.07-85*. - M.: Ministry of Construction of Russia, 2016. - 105 p.
- Loads and impacts on buildings and structures / V. N. Gordeev [et al.]; under total ed. Perelmutera A. V. - Ed. 4th, revised. and additional - Moscow: Publishing House of SCAD SOFT [and others], 2014. - 588 p.
- Samoylenko M.E. Simonovich V.E. On the issue of normalization of climatic loads on the structures of electrical networks // VII Ukrainian Scientific and Technical Conference. "Metal structures: a look into the past and the future": a collection of reports (Kyiv, October 18-22, 2004). - Kyiv: publishing house "Stal", 2004. - part 2. - P.88-96.
- Retter, E.I. Architectural and construction aerodynamics / E.I. Retter. - M.: Stroyizdat, 1984. - 294 p.
