Oddziaływanie od wiatru według normy PN-EN 1991-1-4

Obciążenie wiatrem

Wartość podstawowa bazowej prędkości wiatru (PN-EN 1991-1-4, Tablica NA.1).

\(v_{b,0}=22 \cdot (1+0,0006 \cdot (900-300))=29,92m/s\)

Współczynnik kierunkowy (PN-EN 1991-1-4, punkt 4.2, Uwaga 2).Wartość szczytowa ciśnienia powietrza

\(C_{dir}=1,0\)

Współczynnik sezonowy (PN-EN 1991-1-4, punkt 4.2, Uwaga 3).

\(C_{season}=1,0\)

Bazowa prędkość wiatru (PN-EN 1991-1-4, wzór 4.1).

\(v_b=C_{dir} \cdot C_{season} \cdot v_{b,0}\)

Wysokość odniesienia (PN-EN 1991-1-4, punkt 7.2.9(7)).

\(z_e=z_i=9,5 m\)

Kategoria i parametr terenu: III (PN-EN 1991-1-4, punkt 4.3.2).

\(z_{min}=5 m<z_i=9,5m<z_{max}=400m\)

Współczynnik chropowatości (PN-EN 1991-1-4, Tablica NA.3).

\(C_r(z)=0,8 (\frac{z}{10})^{0,19}=0,8(\frac{9,5}{10})^{0,19}=0,792\)

Współczynnik rzeźby terenu dla nachylenie terenu jest mniejsze niż \(3^\circ=1 \sqrt{1}=0,4264\)(PN-EN 1991-1-4, punkt 4.3.1).

\(c_{0}(z_{e})=1,0\)

Średnia prędkość wiatru: (PN-EN 1991-1-4, wzór 4.3).

\(v_{m}(z_{e})=C_r(z) \cdot c_{0}(z_{e}) \cdot v_b\) \(v_{m}(z_{e})=0,792 \cdot 1,0 \cdot 29,92=23,7m/s\)

Intensywność turbulencji: (PN-EN 1991-1-4, wzór 4.7).

\(I_v(z)=\frac{1}{ln(\frac{h}{z_0})}=\frac{1}{ln(\frac{9,5}{0,3})}=0,289\)

Gęstość powietrza (PN-EN 1991-1-4, punkt 4.5, Uwaga 2).

\(\rho=1,25kg/m^3\)

Wartość szczytowa ciśnienia powietrza (PN-EN 1991-1-4, punkt 4.5, wzór 4.8).

\(q_p(z)=[1+7 \cdot I_v(z)] \cdot \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v^2_m\) \(q_p(z)=[1+7 \cdot 0,289] \cdot \frac{1}{2} \cdot 1,25 \cdot 23.7^2=1061Pa=1,1kPa\)

 

Podział dachu na strefy.

Wymiar \(e=min\{b;2h\}\)(PN-EN 1991-1-4,Rys. 7.8).

\(e=min\{30,0;2 \cdot 9,5=19,00\}=19,00 m\)

Dach – wariant I i II: Wiatr wieje z kierunku prostopadłego do ściany podłużnej \((0^{\circ})\).

Dach należy podzielić na pola F, G, H, I i J.

Współczynniki ciśnienia zewnętrznego

Dach – wariant I i II: Wiatr wieje z kierunku prostopadłego do ściany podłużnej (0°). Dach należy podzielić na pola F, G, H, J.

Podział dachu na strefy obciążenia wiatrem

Wartości  odczytane z tablicy 7.4a dla dachu o pochyleniu 12°.

Współczynniki ciśnienia zewnętrznego dla wariantu I i II

Pole Rodzaj \(c_{pe}\)
F ssanie -0,88
G ssanie -0,7
H ssanie -0,27
I ssanie -0,4
j ssanie -0,83

 

Wartości obciążenia wiatrem dla wariantu I i II

Wariant Pole Obliczenia
 

I i II

 

 

F \(w_{e}=1,11 \cdot (-0,88)\) -0,98
G \(w_{e}=1,11 \cdot (-0,7)\) -0,78
H \(w_{e}=1,11 \cdot (-0,27)\) -0,30
I \(w_{e}=1,11 \cdot (-0,4)\) -0,44
J \(w_{e}=1,11 \cdot (-0,83)\) -0,92

 

Współczynnik ciśnienia wewnętrznego

\(w_{i}=q_{p} \cdot (z_i) \cdot c_{pi}\)

Współczynnik ciśnienia wewnętrznego (PN-EN 1991-1-4, wzór 7.3, Uwaga 2).

gdy wartość  przyjęto:  \(C_{pi}=+0,2\)

gdy wartość  przyjęto: \(C_{pi}=-0,3\) \(z_i=9,50 m\)  \( z_i=z_e \)      (PN-EN 1991-1-4, punkt 7.2.9(7)).

\(q_{p}z_i=1,1 kN/m^2\)

– gdy wartość \(w_{i}=1,1 \cdot 0,2=0,222 kN/m^2\)

– gdy wartość \(w_{i}=1,1 \cdot (-0,3)=-0,333 kN/m^2\)