Аэродинамический коэффициент ветровой нагрузки

Автор: , инженер-строитель

Аэродинамический коэффициент c — безразмерный множитель в формуле ветровой нагрузки w = w0·k(z)·c, отражающий распределение давления по поверхности здания. Принимается по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» Приложение В в зависимости от формы сооружения и угла набегания ветра. Для плоских поверхностей: на наветренной стене ce1 = +0,8 (давление), на подветренной — ce3 = −0,5 (отсос).

Состав ветровой нагрузки

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки:

wm = w0 · k(ze) · c

где w0 — нормативное ветровое давление по карте районов СП 20.13330.2016 приложение Ж (от 0,17 кПа для I района до 0,85 кПа для VII), k(ze) — коэффициент изменения давления по высоте по табл. 11.2 СП 20.13330.2016, c — аэродинамический коэффициент. Расчётное значение получается умножением на γf = 1,4 (п. 11.1.12 СП 20.13330.2016).

Типовые значения

Поверхность c
Наветренная стена (фасад под ветром) +0,8
Подветренная стена (за зданием) −0,5
Боковые стены (параллельно ветру) −0,7
Плоская кровля (центр) −0,7…−1,0
Плоская кровля (карнизная зона) −1,2…−1,8
Двускатная кровля, наветренный скат α < 15° −0,8…+0,2
Двускатная кровля, наветренный скат α = 30° +0,3…+0,6
Двускатная кровля, подветренный скат −0,4…−0,5
Внутреннее давление при проницаемых ограждениях ±0,2

Знак «+» — давление (ветер прижимает к поверхности), знак «−» — отсос (отрывает). Для наклонных скатов значения зависят от угла наклона и относительных пропорций здания — точные таблицы приведены в Приложении В СП 20.13330.2016 для типовых форм.

Карнизные и угловые зоны

В угловых и карнизных зонах кровли возникают локальные пики отсоса до c = −2,5. Эти зоны рассчитываются отдельно, как правило для проверки крепления кровельных материалов и парапетов. Размер зоны: e = min(b; 2h), где b — поперечный размер здания, h — высота. Зона делится на A (угол), B (карниз), C (середина).

Полное и местное давление

Различают:

  • Внешнее давление ce — действует на наружные поверхности.
  • Внутреннее давление ci — для проницаемых конструкций (с дверями, окнами, проёмами); ±0,2 при µ = 0,3 (степень проницаемости).
  • Суммарное c = ce − ci для расчёта отдельных элементов ограждения.

Формы из Приложения В

СП 20.13330.2016 даёт коэффициенты для:

  • прямоугольных в плане зданий с плоской и скатной кровлей;
  • зданий с фонарями;
  • цилиндрических и конических сооружений (силосы, резервуары, дымовые трубы);
  • сферических куполов;
  • решётчатых конструкций (фермы, башни, ограждения);
  • отдельно стоящих стен и парапетов;
  • навесов и козырьков.

Для зданий нестандартной формы или при значимом влиянии соседней застройки коэффициенты определяют продувкой в аэродинамической трубе по СП 296.1325800.2017.

Динамическая составляющая

При высоте здания более 40 м или периоде первой формы колебаний более 0,25 с по п. 11.1.5 СП 20.13330.2016 учитывают пульсационную составляющую: wp = wm·ζ·ν, где ζ — коэффициент пульсаций (по табл. 11.4), ν — коэффициент пространственной корреляции.

Частые ошибки

  • Применяют c = +0,8 для всего здания — наветренная и подветренная стороны нагружаются по-разному.
  • Игнорируют отсос на кровле и боковых стенах — неверно для покрытий с лёгкими ограждениями.
  • Не учитывают локальные зоны (углы, карнизы) при расчёте крепежа кровли — отрыв панелей в эксплуатации.
  • Не считают пульсационную составляющую для гибких высоких сооружений.
  • Берут карту ветровых районов из СНиП 2.01.07-85 — карта обновлена в СП 20.13330.2016 и СП 131.13330.2020.

Нормативные документы

  • СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» — раздел 11, Приложение В
  • СП 131.13330.2020 «Строительная климатология»
  • СП 296.1325800.2017 «Здания и сооружения. Особые воздействия» — продувка в трубе
  • ГОСТ Р 56728-2015 «Аэродинамические характеристики зданий и сооружений»

Смежные материалы: доля длительности снеговой нагрузки, снеговые и ветровые нагрузки СП 20, полезная нагрузка на перекрытие.

Статья актуальна на 2026 год. При смене редакции СП 20.13330 коэффициенты сверять с действующей версией.

Михаил Безгодов
Инженер-строитель, 15+ лет опыта

Образование: Промышленное и гражданское строительство, магистратура - Подземное и городское строительство.

Подробнее об авторе →

Я тоже могу ошибаться — напишите, и вместе сделаем материал лучше.