121x
005621
8.8.2024

Profil rychlosti větru

Zatížení větrem jsou klimatická zatížení na budovy, která představují proměnné účinky. Vyplývají z rozložení tlaku okolo budovy, který je vystaven proudění větru. Zatížení větrem se obecně uvažují jako plošná zatížení, která působí kolmo na plochy a vykazují účinky tlaku a sání.

Zatížení větrem se řídí příslušnými normami, jako jsou EN 1991-1-4 [1], ASCE/SEI 7-16 [2] nebo NBC 2015 [3]. V Eurokódu je oblast použití stanovena pro budovy s výškou do 200 m. U profilů větru platných například podle "Německé národní přílohy" může být tato mezní hodnota zvýšena na 300 m.

V normách se zatížení větrem převádí na charakteristické hodnoty, aby bylo možné stanovit únosnost budov. Vzhledem k tomu, že tato zatížení představují účinky, které se mění v čase a geometrii, zohledňují se jejich stochastické charakteristiky.

Pro návrhové hodnoty je rozhodující jak poloha budovy s místním větrným klimatem, tak okolní topografie. Větrné klima se v normách zaznamenává pomocí map větrných oblastí. Například v EN 1991-1-4 [1] jsou uvedeny výchozí základní rychlosti větru. Představují průměrné hodnoty stanovené v průběhu doby působení větru. Pro podrobné informace o větrných oblastech podle správních hranic je možné použít Dlubal Geo-Zone Tool (Nástroj pro stanovení oblastí zatížení), a pohodlně tak získat hodnoty základní rychlosti větru vb,0 a dynamického tlaku qb.

V tomto příspěvku Databáze znalostí je podrobně popsáno, jak zohlednit zatížení větrem na pultové a sedlové střechy podle EN 1991-1-4 [1] v Německu. V dalším článku Databáze znalostí najdete příklad působení větru na svislé stěny.

Normy poskytují informace o tom, jak aplikovat zatížení větrem na budovy s převážně obdélníkovým tvarem. RWIND je však schopen stanovit povrchový tlak a rychlosti větru pro budovy s libovolným tvarem. Základní (neboli střední) rychlost větru se používá pro stanovení měrných zatížení budovy - s nebo bez interakce s jinými budovami - pomocí numerické simulace ve větrném tunelu. Pokud je rychlost větru definována individuálně pro každou výšku podlaží modelu, lze simulaci provést také pro jiné normy než EN 1991-1-4 [1] nebo nezávisle na normách.

Profily větru popsané v EN 1991-1-4 [1] zohledňují také drsnost terénu. S charakterem terénu souvisí specifické účinky turbulence v blízkosti země, a tím i redukované rychlosti. EN 1991-1-4 [1], tabulka 4.1, uvádí příslušné kategorie terénu. Tyto účinky turbulence se liší od turbulencí v důsledku tvaru budovy. Budeme se jim věnovat v následující kapitole.


Reference
  1. EN 1991-1-4: Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen - Windlasten. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010.
  2. ASCE/SEI 7-16, Minimální návrhová zatížení a související kritéria pro budovy a jiné konstrukce.
  3. National Research Council of Canada. (2015). National Building Code of Canada 2015 , NBC 2015. Ottawa: NRC.
Nadřazená kapitola