Wpływ wiatru na konstrukcje wywierane jest przez wiatr, który oddziałuje na ściany, a czasem oddziałuje na budynki, jeżeli istnieją otwory. Złożona architektura budynków oraz wymagania norm dotyczących wiatru sprawiają, że definiowanie obciążeń wiatrem jest jednym z głównych wyzwań dla inżynierów budownictwa.
Norma i obszar zastosowania
Harmonizacja norm w Europie sprawiła, że EC 1 jest obecnie normą w wielu krajach europejskich. Eurokod 1 określa zasady i metody obliczeń dla oddziaływania wiatru na budynki o wysokości poniżej 200 m. W normie EN 1991-1-4 wyszczególnione są również reguły dotyczące kominów, kratownic i mostów (mosty drogowe, kładki i kładki). W przeciwieństwie do innych Eurokodów, każdy kraj ma swój własny Załącznik krajowy do EC 1. Znajdują się tam między innymi strefy wiatrowe (mapa geograficzna) i inne współczynniki.
Współczynnik ciśnienia - Ogólne
Każda ściana budynku jest narażona na działanie wiatru z dwóch stron (strony wewnętrznej i zewnętrznej). Parcie wiatru na budynek jest tłumione lub wzmacniane w zależności od wielkości powierzchni, do której jest przyłożony wiatr, jego otworów oraz rodzaju oddziaływania na ściany (nadciśnienie lub podciśnienie). W przypadku każdej konstrukcji zalecamy określenie tych dwóch efektów: ciśnienie zewnętrzne i ciśnienie wewnętrzne.
Ponieważ zakłada się, że wiele budynków jest zamkniętych, wewnętrzne ciśnienie wiatru może być pomijalne.
Współczynnik ciśnienia wewnętrznego - Cpi
Współczynnik ciśnienia wewnętrznego cpi zależy od wielkości i rozmieszczenia otworów w budynku. Mówimy tu o stałych otworach (takich jak szczeliny, przewody kominowe itp.).
Jeżeli na co najmniej dwóch ścianach budynku (elewacja lub pokrycie dachowe) całkowita powierzchnia otworów stanowi co najmniej 30% całkowitej powierzchni ściany, to zastosowanie mają zasady określone w 7.3 i 7.4 normy EC 1 (izolowane dachy). ) musi zostać zastosowany.
Współczynnik ciśnienia wewnętrznego można określić w kilku krokach (patrz rysunek 01).
Praktyczny przypadek: Otwarty hangar przemysłowy
Wymiary panelu:
Otwory
Określanie procentu powierzchni otworów w każdej powierzchni
| Obszar twarzy | Powierzchnia otworów | Wartość procentowa | |
|---|---|---|---|
| Patelnia długa 0 ° | 80 m 2 | 24,00 m 2 | 30% |
| Patelnia długa 180 ° | 80 m 2 | 18,00 m 2 | 23% |
| Koło zębate-90 ° | 47,5 m 2 | 9,00 m 2 | 19% |
| Koło zębate + 90 ° | 47,5 m 2 | 3,75 m 2 | 7,9% |
| Nachylenie 0 ° | 104,4 m 2 | 0,00 m 2 | 0% |
| Nachylenie 180 ° | 104,4 m 2 | 0,00 m 2 | 0% |
Podczas badania obszarów otworów, żadna powierzchnia nie posiada więcej niż 30 % powierzchni otwartej. W ten sposób znajdujemy się w budynku bez dominującej ściany.
Obliczanie szerokości e
Wniosek: Dla e ≥ d (wysokość budynku d = 10 m) nie ma strefy C.
Obliczanie h/d
Strefy czytania
, gdzie cpe jest ujemne.
Protokół otwarcia
Współczynnik odczytu cpi
- Jeżeli cpi jest odczytywane na odpowiedniej krzywej dla każdej konfiguracji wiatru i rozwarcia.
- Jeżeli cpi uzyskuje się poprzez interpolację liniową pomiędzy dwiema krzywymi dla każdej konfiguracji.
Interpolacja do określania cpi
W przypadku budynków o powierzchni dominującej , czyli budynku, którego powierzchnia jest dwukrotnie większa niż w przypadku pozostałych powierzchni:
- cpi = 0,75 ⋅ cpe , jeżeli powierzchnie otworów w dominującej powierzchni są dwukrotnie większe niż pozostałe otwory
- cpi = 0,9 ⋅ cpe , jeżeli pola powierzchni otworów w dominującej powierzchni są trzykrotnie większe niż pozostałe otwory
W większości przypadków (w przypadku budynków typowych), bez dokładnej wiedzy na temat rozmieszczenia otworów, norma zaleca stosowanie wartości ekstremalnych cpi = +0,2 (nadciśnienie) icpi = 0,3 (podciśnienie).
Uwzględnienie współczynnika ciśnienia wewnętrznego w programie RFEM
W generatorach obciążenia wiatrem w programie RFEM wartość współczynnika ciśnienia wewnętrznego można wprowadzić po jego określeniu. Dane te są następnie uwzględniane podczas automatycznego tworzenia obciążeń.
