Zebranie obciążeń – działanie wiatru

Obciążenie wiatrem posiada bardzo skomplikowaną i rozbudowaną metodykę obliczania sił, którą mogą w rzeczywistości obciążać projektowaną konstrukcję. Oddziaływania wiatru wywołuje dwie różne sytuacje a mianowicie parcie lub ssanie.

Obciążenie wiatrem

Poradnik ten jest kontynuacją poprzedniego materiału o nazwie zebranie obciążeń hali stalowej – oddziaływania zewnętrzne, w którym poznaliśmy obciążenia stałe, użytkowe i po części zmienne. Ze zmiennych obliczyliśmy tylko oddziaływanie śniegiem, a tutaj kontynuujemy obliczenia oddziaływań jakie powstają od działania wiatru.

Obciążenie wiatrem może występować jako:

  • parcie wiatru, które uważane są za dodatnie, czyli obciążenie zewnętrznych spowodowane jest nadciśnieniem powietrza;
  • ssanie wiatru, ujemne, czyli obciążenie zewnętrzne spowodowane jest podciśnieniem powietrza.

Obliczana hala znajduje się w miejscowości Zgorzelec, której wysokość nad poziomem morza wynosi a = 207m.n.p.m. i która znajduje się w 3 strefie obciążenia wiatrem. Potrzebne wymiary hali:

  • Szerokość magazynu: b = 20,00m
  • Wysokość hali: h = hs + hd = 4,00m +1,48m = 5,48m
Strefy obciążenia wiatrem

Obciążenie wiatrem - strefy oddziaływania wiatru

Na podstawie powyższych danych musimy określić następujące wartości:

 – podstawowa wartość bazowa prędkości wiatru; v_{b,0}\; [m/s]
 – ciśnienie prędkości wiatru q_{b,0}\; [kN/m^{2}]

Bazowa prędkość wiatru
{v_b} = {C_{dir}}*{C_{season}}*{v_{b,0}}

 Cdir=1,00 – współczynnik kierunkowy
Cseason = 1,00 współczynnik sezonowy
vb,0 = 22m/s – wartość podstawowa bazowej prędkości wiatru

{v_b} = {C_{dir}}*{C_{season}}*{v_{b,0}} = 1.0*1.0*22 = 22\frac{m}{s}
Wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru
{q_p}\left( z \right) = \;{C_e}\left( z \right)*{q_b}

Ce(z) – współczynnik ekspozycji

{C_e}\left( z \right) = 1.47*{\left( {\frac{z}{{10}}} \right)^{0.3}} = 1.47*{\left( {\frac{{5.48}}{{10}}} \right)^{0.3}} = 1.23

qb – wartość bazowa ciśnienia prędkości wiatru

{q_b} = \frac{1}{2}*\rho *v_b^2 = \frac{1}{2}*1.25*{22^2} = 0.303\frac{{kN}}{{{m^2}}}

Znamy już wszystkie składowe, które są potrzebne do obliczenia wartości szczytowej ciśnienia prędkości wiatru. Obliczmy jego wartość.

{q_p}\left( z \right) = \;{C_e}\left( z \right)*{q_b} = 1.23*0.303 = 0.373\frac{{kN}}{{{m^2}}}

Wartość ciśnienia wiatru działającą na powierzchnie zewnętrzne

{w_e} = {q_p}\left( {{z_e}} \right)*{C_{pe}}

Cpe – współczynnik ciśnienia zewnętrznego

Parcie wiatru ściany

Obciążenie wiatrem - oddziaływanie na ściany

θ=0o – kierunek wiatru

e = {}_{min}^{}\left\{ {b;2h} \right\} = {}_{min}^{}\left\{ {b = 55m;2h = 2*5.48 } \right\}=10,98m

Pozostałe dane:

b = 55,00m
d = 20,00m
e = 10,98m
h/d= = 0,287m


Pole

Parcie +

Ssanie –

Cpe,10

We,i

Cpe,10

We,i

A

-1.2

-0.444

B

-0.8

-0.296

C

-0.5

-0.185

D

0.703

0.26

E

-0.306

-0.113

θ = 90o – kierunek wiatru
e = 10,98m < d = 55,00m

b = 20m;\\d = 55m;\\e = 10.98m;\\h = 5.48m;\\\frac{h}{d} = 0.10


Pole

Parcie +

Ssanie –

Cpe,10

We,i

Cpe,10

We,i

A

-1.2

-0.444

B

-0.8

-0.296

C

-0.5

-0.185

D

0.7

0.259

E

-0.3

-0.111

Parcie wiatru na dach

Parcie wiatru działające na dach dwuspadowy o spadku połaci dachu α = 8,500 = 15,00%

θ = 0o – działanie wiatru

Obciążenie wiatrem - kierunek wiatru od przodu

b = 55m;\;\;d = 20m;\;\;e = 10.96m;\;\;h = 5.48;\;\;\frac{h}{d} = 0.274


Pole

Parcie +

Ssanie –

Cpe,10

We,i

Cpe,10

We,i

F

0.07

0.026

-1.42

-0.53

G

0.07

0.026

-1.06

-0.392

H

0.07

0.026

-0.5

-0.19

I

-0.53

-0.196

J

0.13

0.048

-0.74

-0.274

θ = 900 działanie wiatru

Obciążenie wiatrem - kierunek wiatru od boku

b = 20m;\;\;d = 55m;\;\;e = 10.96m;\;\;h = 5.48;\;\;\frac{h}{d} = 0.10


Pole

Parcie +

Ssanie –

Cpe,10

We,i

Cpe,10

We,i

F

-1.5

-0.56

G

-1.3

-0.48

H

-0.67

-0.25

I

-0.57

-0.21

W tym momencie posiadamy wszystkie potrzebne współczynniki, które pozwolą nam na określenie wielkości sił oddziaływujących na konstrukcję dachu i ścian hali powstałych od wiatru. Należy pamiętać, że oddziaływania od wiatru, są jedna z wielu sił obciążającą konstrukcję hali, dlatego należy uwzględnić je wszystkie podczas obliczania statyki. W tym celu, aby zachować porządek w kursie Konstrukcje stalowe II, został stworzony jeszcze jeden, trzeci poradnik opisujący temat obciążeń hali, tym razem jest to ostatni materiał przez rozpoczęciem pełnoprawnego wymiarowania elementów kostrukcyjnyc hali i nazywa sie on Zebranie obciążeń na rame pośrednią, do którego już w tym momencie odsyłam.

  Strefa studenta

DOŁĄCZ DO RESZTY STUDENTÓW
W ZAMKNIĘTEJ GRUPIE FB

  HandelBud.pl

POTRZEBUJESZ KOREPETYCJI?
SPRAWDŹ OFERTĘ!

 

  Reklama

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *