ROZDZIAŁ V OBLICZE IE OBCIĄŻEŃ KLIMATYCZ YCH ODDZIAŁUJĄCYCH A BUDY EK

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ROZDZIAŁ V OBLICZE IE OBCIĄŻEŃ KLIMATYCZ YCH ODDZIAŁUJĄCYCH A BUDY EK"

Dawid Skiba
6 lat temu
Przeglądów:

1 ROZDZIAŁ V OBLICZE IE OBCIĄŻEŃ KLIMATYCZ YCH ODDZIAŁUJĄCYCH A BUDY EK V.1. Obciążenie śniegiem dachu Pawilon wystawienniczy Lokalizacja: Bielsko-Biała A 375 m n.p.m. III strefa obciążeniem śniegiem P -E B.1 Rzut poziomy dachu Przekrój A-A Rys. 1. Rzut poziomy i przekrój pionowy budynku 33

2 V.1.1. Obciążenie śniegiem gruntu Wartość charakterystyczna s k obciążenia śniegiem gruntu [4]: s k =0,006 A 0,6 [kn /m 2 ] s k =0, ,6=1,65 kn /m 2 P -E Tab. B.1 V.1.2. Obciążenie śniegiem dachu Obciążenia działają pionowo i odnoszą się do rzutu poziomego powierzchni dachu. Trwałe (warunki normalnego użytkowania)/przejściowe (tymczasowe warunki użytkowania) sytuacje obliczeniowe: s=µ C e C t s k gdzie: µ i jest współczynnikiem kształtu dachu C e jest współczynnikiem ekspozycji, C e = 1,0 C t jest współczynnikiem termicznym, C t = 1,0 S k jest wartością charakterystyczną obciążenia śniegiem gruntu E (1) E (3) a) E (3) 5.2(7) 5.2(8) Rys. 2. Współczynnik kształtu dachu E , Rysunek

3 Rys. 3. Współczynnik kształtu dachu dla dachów wielopołaciowych E , Rysunek 5.4 Dach wielopołaciowy Kąt nachylenia dachu 2 o : 0 α 30 Trwałe/przejściowe sytuacje obliczeniowe Przypadek (1): rozkład obciążenia śniegiem nienaniesionym µ 1 (α=2 o )=0,8 s 1 =µ 1 C e C t s k [kn /m 2 ] s 1 =0, ,65=1,32 kn /m 2 Przypadek (2): rozkład obciążenia śniegiem naniesionym E Rysunek Rys. 5.1 Tab. 5.2 α= =2o µ 2 (α)=0,9 s 2 =0, ,65=1,49 kn /m 2 35

4 Rys. 4. Równomierne obciążenie dachu śniegiem Rys. 5. Nierównomierne obciążenie dachu śniegiem V.2. Oddziaływanie wiatru na budynek Budynek wystawienniczy Lokalizacja: Bielsko-Biała A 375 m n.p.m. III strefa obciążeniem oddziaływania wiatrem P - A.1 36

5 Rys. 6. Rzut aksonometryczny budynku V.2.1. Określenie szczytowego ciśnienia prędkości wiatru Wartość podstawowa bazowej prędkości wiatru [4]: V b,0 =22[ (A 300)] [m/s] V b,0 =22[ ( )]=22,99 23 m/s Bazowa prędkość wiatru dla III strefy Dla współczynników c dir i c season zalecane są następujące wartości: c dir = 1,0 c season = 1,0 V b =C dr C season V b,0 [m/s] V b =1,0 1,0 23=23 m/s współczynnik kierunkowy współczynnik pory roku Bazowe ciśnienie prędkości wiatru dla III strefy q b,0 =0,30 [1+0,0006( A 300)] 2 [ A A ] [kn /m2 ] q b,0 =0,30 [1+0,0006( )] 2 [ ]=0,315 kn /m P -E Tab. A.1 P -E Tab. A.2 4.2(2) P -E Tab. A.1 Wysokość odniesienia h=7m < b =18,57 (lub 24,37m) z e =7 m Współczynnik ekspozycji c e ( z)=1,9 ( z 10 ) 0,26 teren III kategorii P -E Tab. A.3 37

6 c e ( z)=1,9 ( 7 10 ) 0,26 =1,732 Szczytowe ciśnienie prędkości wiatru q p (z)=c ez q b [kn /m 2 ] 4.5(1) q p (z)=1,732 0,315=0,546 kn /m 2 V.2.2. Podział budynku na strefy i wyznaczenie wartości współczynników ciśnienia zewnętrznego C pe10 Dla ścian Napór wiatru na ścianę krótszy bok h = 7 m b = 18,57 wymiar poprzeczny do kierunku wiatru h < b, więc z e = wysokość odniesienia = h = 7 m d = 24,37 m h/d = 7/24,37 = 0,29 (h/d >0,25) 2h = 14 m e = 14 m e < d e/5 = 2,8 m (1) Rysunek (2) Tabela (1) Rysunek 7.5 4/5 e = 11,2 m d e = 10,37 m 7.2.2(2) Tabela (1) Rys. 7. Współczynniki c p10 dla stref A, B, C, oraz D przy naporze wiatru na ścianę, krótszy bok Rysunek

Napór wiatru na ścianę dłuższy bok h = 7 m b = 24,37 m wymiar poprzeczny do kierunku wiatru h < b, więc z e = wysokość odniesienia = h = 7m d = 18,57 m h/d = 7/18,57 = 0,38 (h/d >0,25) 2h = 14 m e =

7 Napór wiatru na ścianę dłuższy bok h = 7 m b = 24,37 m wymiar poprzeczny do kierunku wiatru h < b, więc z e = wysokość odniesienia = h = 7m d = 18,57 m h/d = 7/18,57 = 0,38 (h/d >0,25) 2h = 14 m e = 14 m e < d (1) Rysunek (2) Tabela 7.1 e/5 = 2,8 m 4/5 e = 11,2 m d e = 4,57 m 7.2.2(1) Rysunek 7.5 Rys. 8. Współczynniki c p10 dla stref A, B, C, oraz D przy naporze wiatru na ścianę, dłuższy bok 39

8 Dla dachu Napór wiatru na dach, krótszy bok h = 7 m b = 18,57 wymiar poprzeczny do kierunku wiatru 7.2.3(1) h < b, więc z e = wysokość odniesienia = h = 7 m Rysunek 7.6 d = 24,37 m 2h = 14 m e = 14 m e/4 = 3,5 m e/10 = 1,4 m e/2 = 7 m 7.2.3(1) Tab. 7.2 Rys. 9. Współczynniki c p10 dla stref F, G, H, oraz I przy naporze wiatru na dach, krótszy bok 40

9 1. Napór wiatru na dach dłuższy bok h = 7 m b = 24,37 wymiar poprzeczny do kierunku wiatru h < b, więc z e = wysokość odniesienia = h = 7 m d = 18,57 m 7.2.3(1) Rysunek 7.6 2h = 14 m e = 14 m e/4 = 3,5 m e/10 = 1,4 m e/2 = 7 m 7.2.3(1) Tab. 7.2 Rys. 10. Współczynniki c p10 dla stref F, G, H, oraz I przy naporze wiatru na dach, dłuższy bok V.2.3. Wyznaczenie wartości współczynników ciśnienia wewnętrznego c pi Trwała lub przejściowa sytuacja obliczeniowa Drzwi nie są dominujące w ścianie. Zakłada się, że podczas silnych wichur drzwi będą zamknięte: 7.2.9(6) c pi = + 0,2 oraz c pi = -0, (7) Z wysokością odniesienia dla ciśnienia wewnętrznego: z i = z e = h = 7 m 41

10 V.2.4. Wyznaczenie sił tarcia Napór wiatru na ścianę krótszy bok Pole powierzchni zewnętrznych równoległych do kierunku wiatru: 24,37 7, ,37 18,57=793,73m 2 Pole powierzchni zewnętrznych prostopadłych do kierunku wiatru wynosi: 18,57 7 2=259,98m ,98=1039,92m 2 793,73m 2 <1039,92m 2 Pole powierzchni zewnętrznych równoległych do kierunku wiatru jest mniejsze niż 4 pole powierzchni zewnętrznych prostopadłych do kierunku wiatru: 5.3(4) nie należy uwzględniać sił tarcia Napór wiatru na ścianę północno-wschodnią dłuższy bok Pole powierzchni zewnętrznych równoległych do kierunku wiatru jest obliczane następująco: 18,57 7, ,37 18,57=712,53m 2 Pole powierzchni zewnętrznych prostopadłych do kierunku wiatru wynosi: 24,37 7 2=341,18m ,18=1364,72m 2 712,53m 2 <1364,72m 2 Pole powierzchni zewnętrznych równoległych do kierunku wiatru jest mniejsze niż 4 pole powierzchni zewnętrznych prostopadłych do kierunku wiatru: nie należy uwzględniać sił tarcia 42

m q p (z e ) = q p (z i ) = 0,55kN/m2 Na poniższych rysunkach przedstawiono siły wiatru wywierane 5.3(3) 6.

11 V.2.5. Wyznaczenie sił wiatru wywieranych na powierzchnie budynku F / A ref =c s c d q p (z e ) c pe q p (z i ) c pi c s c d = 1 wysokość < 15 m q p (z e ) = q p (z i ) = 0,55kN/m2 Na poniższych rysunkach przedstawiono siły wiatru wywierane 5.3(3) 6.2(1)b na powierzchnie jednostkowe: F / A ref =0,55(c pe c pi ) [w kn /m 2 ] Rys. 11. Napór wiatru na ścianę i dach krótszy bok c pi = +0,2 [kn/m 2 ] Rys. 12. Napór wiatru na ścianę i dach krótszy bok c pi = -0,3 [kn/m 2 ] Rys. 13. Napór wiatru na ścianę i dach dłuższy bok c pi = +0,2 [kn/m 2 ] 43

12 Rys. 14. Napór wiatru na ścianę i dach dłuższy bok c pi = -0,3 [kn/m 2 ] V.2.6. Zestawienie obciążeń klimatycznych oddziałujących na budynek Tabela 2. Obciążenie śniegiem dachu Lp. Obciążenie śniegiem dachu Obciążenie Współczynnik Obciążenie charakterystyczne bezpieczeństwa obliczeniowe [kn/m 2 ] γ f [kn/m 2 ] 1 Równomierne s 1 1,32 1,5 1,98 2 Nierównomierne s 2 1,49 1,5 2,24 Tabela 3. Napór wiatru na ścianę i dach c pi = +0,2 Lp. Obciążenie wiatrem ścian Obciążenie Współczynnik Obciążenie i dachu w strefie: charakterystyczne bezpieczeństwa obliczeniowe [kn/m 2 ] γ f [kn/m 2 ] 1 A -0,77 1,5-1,16 2 B -0,55 1,5-0,83 2 C -0,39 1,5-0,59 3 D 0,33 1,5 0,5 4 E -0,39 1,5-0,59 5 F -1,1 1,5-1,65 6 G -0,77 1,5-1,16 7 H -0,50 1,5-0,75 8 I 0,00 1,5 0 9 I -0,22 1,5-0,33 44

13 Tabela 4. Napór wiatru na ścianę i dach c pi = - 0,3 Lp. Obciążenie wiatrem ścian Obciążenie Współczynnik Obciążenie i dachu w strefie: charakterystyczne bezpieczeństwa obliczeniowe [kn/m 2 ] γ f [kn/m 2 ] 1 A -0,5 1,5-0,75 2 B -0,28 1,5-0,42 2 C -0,11 1,5-0,17 3 D 0,61 1,5 0,92 4 E -0,11 1,5-0,17 5 F -0,83 1,5-1,25 6 G -0,50 1,5-0,75 7 H -0,22 1,5-0,33 8 I 0,28 1,5 0,42 9 I 0,06 1,5 0,09 45

Podobne dokumenty

PRZYKŁAD ZESTAWIENIA OBCIĄŻEŃ ZMIENNYCH KLIMATYCZNYCH Opracował: dr inż. Dariusz Czepiżak

PRZYKŁAD ZESTAWIENIA OBCIĄŻEŃ ZMIENNYCH KLIMATYCZNYCH Opracował: dr inż. Dariusz Czepiżak PRZYKŁAD ZESTAWENA OBCĄŻEŃ ZMENNYCH KLMATYCZNYCH Założenia: 1) Lokalizacja: Wrocław 2) Hala jednonawowa. Wymiary zewnętrzne hali: szerokość 20m, długość 100m, wysokość 8m. 3) Dach dwuspadowy, nachylenie