Obciążenie wiatrem. Gdańsk PDF

Preview

Summary

Obliczenia obciążenia wiatrem na terenie Gdańska...

Description

Przykład obliczeniowy – www.kbiz.pl Paweł Piekarski, wersja z dnia 23.10.2015

OBCIĄŻENIE WIATREM Dane projektowe •

Lokalizacja

Poznań

•

Rozstaw ram

a = 4,0 m

•

Kąt pochylenia połaci

α = 5°

Rys. Schemat hali

Podział Polski na strefy obciążenia wiatrem

Rys. Podział Polski na strefy obciążenia wiatrem

Przykład obliczeniowy – www.kbiz.pl Paweł Piekarski, wersja z dnia 23.10.2015

Obciążenie wiatrem Ciśnienie wiatru działające na powierzchnie zewnętrzne w =q (z ) ∙ c

q z

c

– wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru – wysokość odniesienia – współczynnik ciśnienia zewnętrznego

Ciśnienie wiatru działające na powierzchnie wewnętrzne w =q (z) ∙ c q z

c

– wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru – wysokość odniesienia Rys. Ciśnienie wywierane na powierzchnie

– współczynnik ciśnienia wewnętrznego

Szczytowe ciśnienie prędkości wiatru q (z) = 1 + 7 ∙ I (z) ∙ I (z) ρ

1

∙ ρ ∙ v(z) =c (z) ∙ q! 2 – intensywność turbulencji "#

– gęstość powietrza (wartość zalecana: ρ=1,25

v (z) – średnia prędkość wiatru

c (z) q!

$

)

– współczynnik ekspozycji – wartość bazowa ciśnienia prędkości wiatru Tab. Współczynnik chropowatości i współczynnik ekspozycji

Przykład obliczeniowy – www.kbiz.pl Paweł Piekarski, wersja z dnia 23.10.2015 Intensywność turbulencji I (z) = k&

c' (z)

z

k&

z c' (z) ∙ ln ( z ) '

– współczynnik turbulencji (wartość zalecana: k & =1,0)

– współczynnik rzeźby terenu (wartość zalecana: c' (z) =1,0) – wysokość najwyższego punktu nad poziomem gruntu

z'

– wysokość chropowatości Tab. Kategorie i parametry terenu

Średnia prędkość wiatru v (z) =c* (z) ∙ c' (z) ∙ v! c* (z) v!

– współczynnik chropowatości – bazowa prędkość wiatru

Wartość bazowa ciśnienia prędkości wiatru q! = v!

1 ∙ ρ ∙ v! 2 – bazowa prędkość wiatru

Bazowa prędkość wiatru v! =c+*∙ c,-,./∙ v!,'

c+*

– współczynnik kierunkowy (wartość zalecana: c+* =1,0)

v!,'

– podstawowa bazowa prędkość wiatru

c,-,./ – współczynnik sezonowy (wartość zalecana: c,-,./ =1,0)

Tab. Wartości strefowe podstawowej wartości bazowej prędkości i ciśnienia prędkości wiatru a - wysokość nad poziomem morza

Przykład obliczeniowy – www.kbiz.pl Paweł Piekarski, wersja z dnia 23.10.2015

Przykład (Obciążenie wiatrem dla dachu dwuspadowego) Wyznaczenie wartości szczytowej ciśnienia prędkości wiatru •

Wysokość najwyższego punktu nad poziomem gruntu z = H + 5,75 ∙ tg5 = 9,2 + 0,5 = 9,7 m

Rys. Schemat hali

•

Intensywność turbulencji Przyjęto I kategorie terenu. I (z) =

•

k&

1,0 =0,15 z = c' (z) ∙ ln ( ) 1,0 ∙ ln ( 9,7 ) z' 0,01

Bazowa prędkość wiatru Poznań należy do I strefy wiatrowej. Przyjęto wysokość nad poziomem morza a < 300 6. m v! =c+*∙ c,-,./∙ v!,' = 1,0 ∙ 1,0 ∙ 22,0 = 22,0 s

•

Średnia prędkość wiatru c* (z) =1,18 ∙ (

z ',9: 9,7 ',9: ) =1,16 ) =1,18 ∙ ( 10 10

v (z) =c* (z) ∙ c' (z) ∙ v! = 1,16 ∙ 1,0 ∙ 22,0 = 25,52 •

m s

Szczytowe ciśnienie prędkości wiatru q (z) = 1 + 7 ∙ I (z) ∙

1

2

∙ ρ ∙ v(z) = 1 + 7 ∙ 0,15 ∙

kN 1 ∙ 1,25 ∙ 25,52 = 0,83 2 m

Przykład obliczeniowy – www.kbiz.pl Paweł Piekarski, wersja z dnia 23.10.2015

•

Wyznaczenie zewnętrznego współczynnika ciśnienia wiatru =>?,@A dla ścian pionowych Ściany pionowe dla kierunku θ =0° i θ =180° h = z = 9,7 m

d=S + h, = 11,5 + 0,8 = 12,3 m (pominięto obudowę) F +

•

=

G,H

9 ,:

=0,79→ c,9' przyjęto jak dla 1,0

Ściany pionowe dla kierunku θ =90° i θ =270° h = z = 9,7 m

d=L + b, = 16,0 + 0,4 = 16,40 m (pominięto obudowę)

F +

=

G,H

9Q,R

= 0,59 → c,9' przyjęto jak dla 1,0

Tab. Zalecane wartości współczynnika ciśnienia zewnętrznego dla ścian pionowych budynków na rzucie prostokąta

•

Wyznaczenie zewnętrznego współczynnika ciśnieniawiatru =>?,@A dla połaci dachowych Połacie dachowe dla kierunku θ =0° i θ =180°

Tab. Współczynniki ciśnienia zewnętrznego dla dachów dwuspadowych (θ =0° i θ =180°)

•

Połacie dachowe dla kierunku θ =90° i θ =270°

Tab. Współczynniki ciśnienia zewnętrznego dla dachów dwuspadowych (θ =90° i θ =270°)

•

Wyznaczenie wewnętrznego współczynnika ciśnienia wiatru =>S

Dla ścian pionowych i dachu przyjęto na podstawie PN-EN 1991-1-4:2008, pkt. 7.2.9 (6)

Przykład obliczeniowy – www.kbiz.pl Paweł Piekarski, wersja z dnia 23.10.2015

Wyznaczenie obszarów dla wiatru prostopadłego do połaci dachowej (T = A° S T = @UA °) e=min W

b = 16,4 m => e = 16,4 mY 2h = 2 ∙ 9,7 = 19,4 m

e 16,4 e 16,4 = = 4,10 m ; = = 1,64 m 4 4 10 10

Rys. Ciśnienie wiatru dla danych obszarów (θ=0°)

Wyznaczenie obszarów dla wiatru równoległego do połaci dachowej(T = \A ° ST = ]^A °) e=min W

b = 12,3 m => e = 12,3 mY ?,@A dla ścian pionowych Ściany pionowe dla kierunku θ =0° i θ =180° h = z = 10,2 m

d=S + h, = 11,5 + 0,8 = 12,3 m (uproszczenie) F +

•

=

9',

9 ,:

=0,83→ c,9' przyjęto jak dla 1,0

Ściany pionowe dla kierunku θ =90° i θ =270° h = z = 10,2 m

d=L + b, = 16,0 + 0,4 = 16,4 m (uproszczenie) F +

=

9',

9Q,R'

= 0,62 → c,9' przyjęto jak dla 1,0

Tab. Zalecane wartości współczynnika ciśnienia zewnętrznego dla ścian pionowych budynków na rzucie prostokąta

•

Wyznaczenie zewnętrznego współczynnika ciśnienia wiatru =>?,@A dla połaci dachowych Połacie dachowe dla kierunku θ =0° i θ =180° Wysokość attyki: h = 1,0 m ;

Fa F

=

9,'

9',

=0,1

Tab. Współczynniki ciśnienia zewnętrznego dla dachów płaskich (θ =0° i θ =180°)

•

Połacie dachowe dla kierunku θ =90° i θ =270°

Tab. Współczynniki ciśnienia zewnętrznego dla dachów jednospadowych (θ =90° i θ =270°)

•

Wyznaczenie wewnętrznego współczynnika ciśnienia wiatru =>S

Dla ścian pionowych i dachu przyjęto na podstawie PN-EN 1991-1-4:2008, pkt. 7.2.9 (6)

Przykład obliczeniowy – www.kbiz.pl Paweł Piekarski, wersja z dnia 23.10.2015

Wyznaczenie obszarów dla wiatru prostopadłego do połaci dachowej ( T = A °) e=min W

b = 16,4 m => e = 16,40 mY 2h = 2 ∙ 10,2 = 20,4 m

e 16,4 e 16,4 e 16,4 = = 4,10 m ; = = 1,64 m ; = = 8,20 m 4 4 10 10 2 2

Rys. Ciśnienie wiatru dla danych obszarów (θ=0°)

Wyznaczenie obszarów dla wiatru prostopadłego do połaci dachowej(T = @UA°) e=min W

b = 16,4 m => e = 16,4 mY 2h = 2 ∙ 10,20 = 20,4 m

e 16,4 e 16,4 = 1,64 m = = 4,10 m ; = 10 4 4 10

Rys. Ciśnienie wiatru dla danych obszarów (θ=180°)

Przykład obliczeniowy – www.kbiz.pl Paweł Piekarski, wersja z dnia 23.10.2015

Wyznaczenie obszarów dla wiatru równoległego do połaci dachowej(T = \A ° ST = ]^A °) e=min W

b = 12,3 m => e = 12,3 mY...