164x
005621
2024-08-08

Profil prędkości wiatru

Obciążenia wiatrem to obciążenia klimatyczne na budynki, stanowiące oddziaływania zmienne. Wynikają one z rozkładu ciśnienia wokół budynku poddanego przepływowi wiatru. Generalnie, obciążenia wiatrem są stosowane jako obciążenia powierzchniowe działające prostopadle na powierzchnie, z uwzględnieniem efektu ściskania i ssania.

Obciążenia wiatrem są regulowane w określonych normach, takich jak EN 1991‑1‑4 [1], ASCE/SEI 7‑16 [2], i NBC 2015 [3]. W Eurokodzie obszar zastosowania jest określony dla budynków o wysokości do 200 m. Wartość graniczna może zostać zwiększona np. do 300 m dla profili wiatru ważnych zgodnie z „Niemieckim załącznikiem krajowym”.

W normach obciążenia wiatrem są przekształcane na wartości charakterystyczne, aby można było określić nośność budynków. Ponieważ obciążenia te reprezentują oddziaływania o zmiennej geometrii i w czasie, wartości te uwzględniają ich odrębne charakterystyki stochastyczne.

Dla wartości projektowych decydujące znaczenie ma zarówno lokalizacja budynku, jego lokalny klimat, jak i topografia otoczenia. Klimat wiatru jest odnotowywany w normach za pomocą map stref obciążenia wiatrem. Na przykład w normie EN 1991‑1‑4 [1] podane są podstawowe prędkości wiatru. Stanowią one średnie wartości wyznaczone w czasie, gdy działa wiatr. Szczegółowe informacje na temat stref wiatrowych według granic administracyjnych można znaleźć na stronie internetowej Dlubal Geo-Zone Tool, aby w prosty sposób uzyskać wartości bazowej prędkości wiatru vb,0 oraz ciśnienia prędkości qb.

W tym Baza informacji artykule szczegółowo opisano, w jaki sposób należy uwzględniać obciążenia wiatrem dachów jedno- i dwuspadowych, EN 1991‑1‑4 [1] w Niemczech. W innym artykule Baza informacji można znaleźć przykład zastosowania wiatru na pionowe ściany.

W normach opisano sposób przykładania obciążeń wiatrem na budynki o głównie prostokątnych kształtach. RWIND jest jednak w stanie określić ciśnienie powierzchniowe i prędkość wiatru w budynkach o dowolnym kształcie. Bazowa (lub średnia) prędkość wiatru jest stosowana w celu określenia określonych obciążeń budynku - z interakcją z innymi budynkami lub bez - za pomocą numerycznej symulacji tunelu aerodynamicznego. Jeżeli prędkość wiatru zostanie zdefiniowana indywidualnie dla każdej wysokości poziomu modelu, symulację można przeprowadzić również dla norm innych niż EN 1991‑1‑4 [1] lub niezależnie od dowolnej normy.

Profile wiatru opisane w EN 1991‑1‑4 [1] również uwzględniają chropowatość podłoża. Z charakterem terenu związane są określone efekty turbulencji w pobliżu poziomu gruntu, a tym samym zredukowane prędkości. W normie EN 1991‑1‑4 [1], Tabela 4.1, podane są odpowiednie kategorie terenu. Te efekty turbulencji różnią się od turbulencji ze względu na kształt budynku. Kombinacje te są opisane w kolejnym rozdziale.


Odniesienia
  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, Minimalne obciążenia obliczeniowe i związane z nimi kryteria dla budynków i innych konstrukcji.
  3. National Research Council of Canada. (2015). Kanadyjskie przepisy budowlane 2015 , NBC 2015. Ottawa: NRC.
Rozdział nadrzędny