Obciążenie wiatrem

Plan dokumentu

Ze względu na symetrię konstrukcji rozpatruje się tylko dwa kierunki działania wiatru:

  • prostopadle do ściany bocznej – 4 schematy,
  • prostopadle do ściany szczytowej – 1 schemat.

W każdym z 5 przypadków uwzględniono ciśnienie wewnętrzne.

Wartość szczytowa ciśnienia

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).

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

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 – nachylenie terenu mniejszego niż \(3^\circ\) (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).

\(q_p(z)=[1+7 \cdot I_v(z)] \cdot \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v^2_m\) \(q_p(z)=[1+7 \cdot 0,289] \cdot \frac{1}{2} \cdot 1,25 \cdot 23.7^2=1061Pa=1,06kPa\)

Kierunek wiatru prostopadły do ściany bocznej

Strefy obciążenia wyznaczono zgodnie z PN-EN 1991-1-4, p 7.

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

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

Współczynniki ciśnienia zewnętrznego

Ściany boczne i szczytowe

Strefy obciążenia wyznaczono zgodnie z PN-EN 1991-1-4, rys. 7.5, natomiast wartości współczynników ciśnienia odczytano z tablicy 7.1.

Podział ścian bocznych i ściany szczytowej na strefy obciążenia wiatrem z kierunku prostopadłego

Ciśnienie zewnętrzne wiatru na ściany hali.

Pole Rodzaj \(c_{pe}\) \(w_{e}=q_{p} \cdot c_{pe}\)
A ssanie -1,2 -1,28
B ssanie -0,8 -0,85
D parcie 0,75 0,80
E ssanie -0,41 -0,43
Połacie dachowe

Strefy obciążenia wyznaczono zgodnie z PN-EN 1991-1-4, rys. 7.8a, natomiast wartości współczynników ciśnienia odczytano z tablicy 7.4a dla dachu o pochyleniu 10,62°.

Podział dachu na strefy obciążenia wiatrem działającego z kierunku prostopadłego do ścian bocznych hali

Ciśnienie zewnętrzne wiatru na dach hali.

Pole Rodzaj \(c_{pe}\) \(w_{e}=q_{p} \cdot c_{pe}\)
F ssanie -1,25 -1,33
parcie 0,11 0,12
G ssanie -0,98 -1,04
parcie 0,11 0,12
H ssanie -0,43 -0,46
parcie 0,11 0,12
I ssanie -0,49 -0,52
parcie 0,0 0,0
J ssanie -0,82 -0,87
parcie 0,09 0,10

 

Analizowane schematy obciążenia:

Schemat I

Pole Rodzaj Wartość obciążenia \([kN/m^2]\)
A ssanie -1,28
B ssanie -0,85
D parcie 0,80
E ssanie -0,43
F ssanie -1,33
G ssanie -1,04
H ssanie -0,46
I ssanie -0,52
J ssanie -0,87

Schemat II

Pole Rodzaj Wartość obciążenia \([kN/m^2]\)
A ssanie -1,28
B ssanie -0,85
D parcie 0,80
E ssanie -0,43
F ssanie -1,33
G ssanie -1,04
H ssanie -0,46
I parcie 0,0
J parcie 0,10

Schemat III

Pole Rodzaj Wartość obciążenia \([kN/m^2]\)
A ssanie -1,28
B ssanie -0,85
D parcie 0,80
E ssanie -0,43
F parcie 0,12
G parcie 0,12
H parcie 0,12
I ssanie -0,52
J ssanie -0,87

Schemat IV

Pole Rodzaj Wartość obciążenia \([kN/m^2]\)
A ssanie -1,28
B ssanie -0,85
D parcie 1,01
E ssanie -0,22
F parcie 0,12
G parcie 0,12
H parcie 0,12
I parcie 0,0
J parcie 0,10

Współczynniki ciśnienia wewnętrznego

Wartość przyjęto zgodnie z PN-EN 1991-1-4, rys. 7.13 dla stosunku otworów w hali \(u=0,8\) -> \(C_{pi}=-0,20\) (podciśnienie). Sumaryczna wartość ciśnienia wynosi \(w_{i}=q_p \cdot C_{pi} = 1.06 \cdot (-0,20) =0.21 kN/m^2\)

Kierunek wiatru prostopadły do ściany szczytowej

Współczynniki ciśnienia zewnętrznego

Ściany boczne i szczytowe

Strefy obciążenia wyznaczono zgodnie z PN-EN 1991-1-4, rys. 7.5, natomiast wartości współczynników ciśnienia odczytano z tablicy 7.1.

 

Podział ścian bocznych i ściany szczytowej na strefy obciążenia wiatrem z kierunku prostopadłego do ściany szczytowej

Ciśnienie zewnętrzne wiatru na ściany hali.

Pole Rodzaj \(c_{pe}\) \(w_{e}=q_{p} \cdot c_{pe}\)
A ssanie -1,2 -1,28
B ssanie -0,8 -0,85
C ssanie -0,5 -0,53
D parcie 0,71 1,01
E ssanie -0,39 -0,22
Połacie dachowe

Strefy obciążenia wyznaczono zgodnie z PN-EN 1991-1-4, rys. 7.8b, natomiast wartości współczynników ciśnienia odczytano z tablicy 7.4b dla dachu o pochyleniu 10,62°.

Podział dachu na strefy obciążenia wiatrem działającego z kierunku prostopadłego do ściany szczytowej hali, e=16m

Ciśnienie zewnętrzne wiatru na dach hali.

Pole

Rodzaj

\(c_{pe}\) \(w_{e}=q_{p} \cdot c_{pe}\)

F

ssanie

-1,43

-1,52

G

ssanie

-1,3

-1,38

H

ssanie

-0,64

-0,68

I

ssanie

-0,54

-0.57

Współczynniki ciśnienia wewnętrznego

Wartość przyjęto zgodnie z PN-EN 1991-1-4, rys. 7.13 dla stosunku otworów w hali \(u=0,8\) -> \(C_{pi}=-0,20\) (podciśnienie). Sumaryczna wartość ciśnienia wynosi \(\)w_{i}=q_p \cdot C_{pi} = 1.06 \cdot (-0,20) =0.21 kN/m^2[/latex

CLOSE
CLOSE