Przykład obliczeniowy: Zestawienie obciąŝeń działających na powierzchnię budynku

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Przykład obliczeniowy: Zestawienie obciąŝeń działających na powierzchnię budynku"

Przybysław Karpiński
5 lat temu
Przeglądów:

1 Dokument Ref: SX016a-PL-EU Str. 1 z 8 Dot. Eurocodu EN , Wykonał Matthias Oppe Data June 005 Sprawdził Christian Müller Data June 005 Przykład obliczeniowy: Zestawienie obciąŝeń działających Ten przykład obliczeniowy przedstawia procedurę zestawienia obciąŝeń działających na budynek halowy. Pod uwagę zostały wzięte dwa rodzaje obciąŝeń: obciąŝenie wiatrem i obciąŝenie śniegiem. α 5,988 7,30 7,0 7,00 30,00 [m] Dane Długość całkowita budynku : b = 7,00 m Rozstaw ram: s = 7,0 m Rozpiętość ramy : d = 30,00 m Maksymalna wysokość ramy: h = 7,30 m Kąt pochylenia rygla ramy: α = 5,0 Wysokość nad poziomem terenu: h = 7,30 m α = 5 co daje: h = 7,30 15 tan 5 = 5,988 m

2 Dokument Ref: SX016a-PL-EU Str. z 8 1 ObciąŜenie wiatrem Dot. Eurocodu EN , Wykonał Matthias Oppe Data June 005 Sprawdził Christian Müller Data June 005 Dane Wyznaczenie podstawowej prędkości wiatru: v b = c dir c season v b,0 gdzie: v b bazowa prędkość wiatru c dir c season v b,0 współczynnik kierunkowy współczynnik pory roku wartość podstawowej bazowej prędkości wiatru 4. Wartość podstawowa bazowej prędkości wiatru (patrz mapa wiatrowa Europy): v b,0 = 6 m/s (Aachen - Germany) Teren kategorii II z 0 = 0,05 m z > z 4.3. Tab. 4.1 v b = c dir c season v b,0 = 6 m/s Dla uproszczenia współczynnik kierunkowy c dir i współczynnik pory roku c season przyjęto równe 1,0. Bazowe ciśnienie prędkości wiatru 1 q b = ρ air v b gdzie: ρ air = 1, 5 kg/m³ (gęstość powietrza) 4.5 wzór q b = 1,5 6 = 4, 5 N/m²

3 Dokument Ref: SX016a-PL-EU Str. 3 z 8 Dot. Eurocodu EN , Wykonał Matthias Oppe Data June 005 Sprawdził Christian Müller Data June 005 Szczytowe ciśnienie prędkości wiatru 1 q p (z) = v ρ [ 1+ 7l (z)] v (z) Wyznaczenie średniej prędkości wiatru v m (z) v m (z) średnia prędkość wiatru m 4.5, wzór 4.8 Gdzie: c o (z) v m (z) = c r (z) c o (z) v b c r (z) c (z) = k r c (z) = c (z r współczynnik orografii współczynnik chropowatości terenu r r ln ) z z 0 dla z dla z z z z max Gdzie: z 0 wymiar chropowatości k r współczynnik terenu zaleŝny od wymiaru chropowatości z 0 wyznaczany według wzoru z z max z k r = 0, 19 z 0 0,II 0,07 Gdzie: z 0,II = 0,05 (teren kategorii II) wysokość imalna wysokość maksymalna, przyjęto 00 m 4.3. Tab. 4.1

4 Dokument Ref: SX016a-PL-EU Str. 4 z 8 Dot. Eurocodu EN , Wykonał Matthias Oppe Data June 005 Sprawdził Christian Müller Data June 005 Wyznaczenie I v (z) I v (z) intensywność turbulencji I I v v k I = c (z) ln(z / z ) = I v o (z ) 0 dla z dla z < z z z Gdzie: k I współczynnik turbulencji, zaleca się przyjmować k I = 1,0 z = 7,30 m więc: z < z < z max 7k 1 ( ) q I p (z) = 1 + v b k r ln(z / z 0 ) co (z) ln(z / z 0 ) ρ profilwiatru cis.predk..w. squared gust factor max wzór. 4.7 Corrigendum 7 1 qp (7, 30) = ln( ),, /, 0, , 0, 05 0, 07 ln(7, 30/0,05) 7 = 1 + 4,5 0, ln( ), /, 3 = 0,911 kn/m² Parcie wiatru na powierzchnię (współczynnik parcia wiatru na ramę wewnętrzną) W przypadku parcia, przyjęto wartość dodatnią obciąŝenia wiatrem, w przypadku ssania wartość ujemną. 7.

5 Dokument Ref: SX016a-PL-EU Str. 5 z 8 Dot. Eurocodu EN , Wykonał Matthias Oppe Data June 005 Sprawdził Christian Müller Data June 005 Współczynnik ciśnienia zewnętrznego Oddziaływanie wiatru na powierzchnie zewnętrzne w e, wyznacza się według wzoru: gdzie: w e = q p (z e ) c pe z e c pe a) ściany pionowe h 7,30 dla = = 0,4 0, 5 d 30,00 D: c pe = 0,7 E: c pe = - 0,3 wysokość odniesienia dla ciśnienia zewnętrznego współczynnik ciśnienia zewnętrznego zaleŝny od wielkości obciąŝanej powierzchni A. = c pe,10 poniewaŝ pole obciąŝanej powierzchni A jest większe niŝ 10 m² 5. eq Tab. 7.1

6 Dokument Ref: SX016a-PL-EU Str. 6 z 8 Dot. Eurocodu EN , Wykonał Matthias Oppe Data June 005 Sprawdził Christian Müller Data June 005 b) połać dachu α = 5,0, θ = 0 (kierunek wiatru) e = (b; h) = (7,00; 14,60) = 14,60 m 7. Tab. 7.4a G: c pe = - 1, H: c pe = - 0,6 I: c pe = - 0,6 J: c pe = 0, / - 0,6 c pe = - 0,6 (patrz Tab 7.4a, Adnotacja 1) 1) połać nawietrzna ) połać zawietrzna Współczynnik ciśnienia zewnętrznego c pe (dla strefy D, E, G, H, I i J): G: cpe = -1, H: c pe = -0,6 J: c pe = -0,6 I: cpe= -0,6 D: cpe = 0,7 E: cpe= -0,3 Współczynnik ciśnienia wewnętrznego Oddziaływanie wiatru na powierzchnie wewnętrzne w ei, wyznacza się według wzoru: 5. wzór 5. w i = q p (z i ) c pi gdzie: z i wysokość odniesienia dla ciśnienia wewnętrznego c pi współczynnik ciśnienia dla ciśnienia wewnętrznego

7 Dokument Ref: SX016a-PL-EU Str. 7 z 8 Dot. Eurocodu EN , Wykonał Matthias Oppe Data June 005 Sprawdził Christian Müller Data June 005 Współczynnik ciśnienia wewnętrznego zaleŝy od rozmiaru i rozmieszczenia otworów w ścianach budynku. W ramach prezentowanego przykładu nie jest moŝliwe wyznaczenie współczynnika przenikalności budynku. Więc wartość współczynnika c pi powinna być przyjęta jako bardziej niekorzystna: +0, albo -0,3. W rozpatrywanym przypadku wartość współczynnika c pi jest bardziej niekorzystna gdy przyjmie się ją równą +0,. ObciąŜenie wiatrem ObciąŜenie wiatrem na jednostkę długości w (w kn/m) na pojedynczą ramę wewnętrzną, wyznaczone przy rozstawie ram wynoszącym s = 7,0 m: w = (c pe + c pi ) q p s Przyjmuje się, Ŝe ciśnienia wewnętrzne i zewnętrzne działają jednocześnie. Najbardziej niekorzystna kombinacja ciśnienia wewnętrznego i zewnętrznego jest brana pod uwagę dla kaŝdej kombinacji moŝliwych otworów i ścieŝek przenikania wiatru (6) 7..9 Wartości charakterystyczne obciąŝenia wiatrem w [kn/m] dla ramy wewnętrznej: - strefy D, E, G, H, I i J G: w = 9,18 H: w = 5,5 J: w = 5,5 I: w = 5,5 D: w = 4,59 E: w = 3,8 7,30 e/10 = 1,46 1,46 30,00 [m]

8 Dokument Ref: SX016a-PL-EU Str. 8 z 8 ObciąŜenie śniegiem Dot. Eurocodu EN , Wykonał Matthias Oppe Data June 005 Sprawdził Christian Müller Data June 005 Ogólnie ObciąŜenie śniegiem dachu określa się według wzoru: s = µ i c e c z s k gdzie: µ i współczynnik kształtu dachu c e współczynnik ekspozycji, zazwyczaj przyjmuje się 1,0 c t współczynnik termiczny, przyjmowany jako 1,0 w przypadku sytuacji normalnych s k Współczynnik kształtu dachu wartość charakterystyczna obciąŝenia śniegiem gruntu w rozpatrywanym miejscu Współczynnik kształtu jest potrzebny do przejścia od obciąŝenia śniegiem gruntu do obciąŝenia dachu biorąc pod uwagę efekty zsuwaniem i gromadzeniem się śniegu. Współczynnik kształtu dachu zaleŝy od kąta pochylenia połaci dachu. 0 α 30 µ 1 = 0,8 ObciąŜenie śniegiem gruntu Wartość charakterystyczna obciąŝenia śniegiem gruntu zaleŝy od strefy klimatycznej. W rozpatrywanym przypadku: Aachen (Niemcy) : Gdzie: z A A s k = ( 0,64 z 0,00) 1 + kn/ m² 56 numer strefy (zaleŝy od obciąŝenia śniegiem na poziomie morza), w tym przypadku: z = jest wysokością nad poziomem morza, w tym przypadku A = 175 m EN wzór 5.1 EN Tab. 5.1 EN Annex C Tab. C1 175 s k = ( 0,64 0,00) 1 + = 0, 77 kn/m² 56

9 Dokument Ref: SX016a-PL-EU Str. 9 z 8 Dot. Eurocodu EN , Wykonał Matthias Oppe Data June 005 Sprawdził Christian Müller Data June 005 ObciąŜenie śniegiem dachu s = 0,8 1,0 1,0 0,77 = 0,618 kn/m² rozstaw = 7,0 m dla ramy wewnętrznej: s = 0,618 7,0 = 4,45 kn/m s = 4,45 kn/m α 7,30 30,00 [m]

10 SX016a-PL-EU Protokół jakości TYTYŁ ZASOBU Odniesienie(a) ORYGINAŁ DOKUMENTU na powierzchnię budynku Nazwisko Instytucja Data Stworzony przez Matthias Oppe RWTH 3/06/05 Zawartość techniczna sprawdzona przez Zawartość redakcyjna sprawdzona przez Techniczna zawartość zaaprobowana przez następujących partnerów STALE: Christian Müller RWTH 9/06/05 1. UK G W Owens SCI 11/1/06. France A Bureau CTICM 11/1/06 3. Germany A Olsson SBI 11/1/06 4. Sweden C Müller RWTH 11/1/06 5. Spain J Chica Labein 11/1/06 Zasób zatwierdzony przez technicznego koordynatora DOKUMENT TŁUMACZONY Tłumaczenie wykonane przez: Przetłumaczony zasób zatwierdzony przez: G W Owens SCI 11/07/06 A. Wojnar, PRz A. Kozłowski, PRz

11 SX016a-PL-EU Informacje ramowe * Seria Opis* Ten przykład obliczeniowy przedstawia procedurę zestawienia obciąŝeń działających na budynek halowy. Pod uwagę zostały wzięte dwa rodzaje obciąŝeń: obciąŝenie wiatrem i obciąŝenie śniegiem. Poziom dostępu* Ekspertyza Identyfikatory* Nazwa pliku Format Praktyka C:\Documents and Settings\awojnar\Moje dokumenty\009\acces Steel\ \SX016\SX016a-PL-EU-corr.doc Microsoft Office Word; 10 Pages; 306kb; Kategoria* zasobu Punkt widzenia Przykład obliczeniowy InŜynier Przedmiot* Obszar zastosowania Budynki przemysłowe Daty Data utworzenia 0/0/006 Data ostatniej modyfikacji Data sprawdzenia 07/11/005 WaŜny od WaŜny do Język(i)* Kontakt Autor Sprawdzony przez Zatwierdzony przez Redaktor Polski Matthias Oppe, RWTH Christian Müller, RWTH Słowa kluczowe* Zobacz teŝ Ostatnio modyfikowany przez ObciąŜenie wiatrem, obciąŝenie śniegiem Odniesienie do Eurokodu Przykład(y) obliczeniowy Komentarz Dyskusja Inne Omówienie Narodowa przydatność EU Szczególne instrukcje

Podobne dokumenty

Informacje uzupełniające: Modelowanie ram portalowych - analiza spręŝysta. Spis treści

Informacje uzupełniające: Modelowanie ram portalowych - analiza spręŝysta Ten dokument przedstawia informacje na temat modelowania i obliczania ram portalowych. W dokumencie nie zawarto informacji na temat