Užitné zatížení Činnost lidí Je nahrazeno plošným a bodovým zatížením. Referenční hodnota 1rok s pravděpodobností překročení 0,98 Zatížení stropů Velikost zatížení je dána v závislosti na druhu stavby podle kategorii. Při návrhu svislých kcí a základů zatížených několika stropy se může užitné zatížení,pokud je dominantním zatížením, 2 + ( n 2) ψ 0 redukovat zmenšujícím součinitelem α n =, kde n je počet podlaží. ψ 0 je redukční n součinitel pro běžné stavby 0,7. Plošné (kn/m 2 ) bodové (kn) Kat. A byty 1,5 1,5 Schodiště 3,0 3,0 Balkony 4,0 2,0 B kancelářské plochy 2,0 2,0 C 1 školy, kavárny 3,0 3,0 2 divadla, kina, zasedací místnosti 3 muzea, veřejné prostory 4 tělocvičny.. 5 koncertní sály D obchodní prostory E sklady.. F garáže s lehkými vozidly do 30kN 2,0 10 G garáže se středními vozidly 5,0 45 Náprava vozidla Q 1,8m Q 0,20,2
Zatížení schodiště Zatížení střech Nepřístupné pouze pro údržbu Plošné bodové Se sklonem do 20st. 0,75 1,5 Se sklonem nad 40st. 0,0 1,5 Přístupné podle kategorii A-G Při návrhu stropních kcí se rozmístí tak, aby vyvolalo co největší odezvu. Příčinkové čáry nahodilé stálé 3 6 m 4 nahodilé stálé 3 6 m 4 Vodorovné zatížení stěn a zábradlí Ve výšce 1,2m liniové zatížení Kat A 0,5 Kat B-C1 1,0 Kat C2-D 1,5
Zatížení sněhem ČSN P EN 1991-2-3 Nezahrnuje dynamické zatížení od padajícího sněhu, zatížení vznikající při ucpání odtoků (rompouchy), zatížení námrazou, sníh se silným deštěm. Nahodilé krátkodobé zatížení působící na průmět do vodorovné roviny. Rovnoměrné zatížení od sněhu za bezvětří, γ = 2-4kN/m 3 (ulehlý až mokrý sníh) S = C e C t µ i s k C e součinitel epozice sfoukávání sněhu (1) C t součinitel tepla odtávání sněhu (1) s k charakteristická hodnota zatížení sněhem roční maima pro dobu návratu 1 za 50let viz mapa sněhových oblastí Oblast I II III IV V s k (kn/m 2 ) 0,75 1,05 1,5 2,25 2,25 µ i je tvarový součinitel Závisí na sklonu střechy.. pokud je sklon větší než 60 je µ 1 = 0 Pultová střecha α µ 1 ( 0,8 0 pro úhel 60 ) 0,5µ 1 Sedlová střecha µ 1,α µ 1,β µ 1,α µ 1,β 0,5µ 1,α µ µ 2,(α+β)/2 ( 0,8-1,6 ) 1,β µ 1,α 0,5µ µ 1,α 1,β µ 1,β α β β α β α
0,8 Kruhová střecha µ 1,β µ 3 (0,2 2) β α=60
Nerovnoměrné zatížení způsobené návějí µ 2 µ 2 µ 1 µ 1 Zatížení převisem S = k µ i 2 s k 2 /γ (kn/m) k součinitel 0-2,5 γ objemová tíha sněhu 3kN/m 3 S
Zatížení větrem ČSN P EN 1991-2-4 Kvazistatické zatížení Vysoké budovy nutné dynamické posouzení. Nahodilé krátkodobé zatížení. Tlak větru působící kolmo na plochu w e = q ref. c e (z e ). c pe q ref referenční střední tlak větru (N/m 2 ) c e (z e ) součinitel epozice vliv terénu a výšky nad terénem c pe součinitel aerodynamického tlaku q ref referenční střední tlak větru roční maima pro dobu návratu 1 za 50let zvláštní směrnice 2 q ref = 0,5 ρ. v ref v ref rychlost větru (m/s) 24, 26 do 700metrů nad mořem, viz mapa větrových oblastí ρ = 1,25 kg/m 3 je měrná hmotnost vzduchu v(,t) Střední hodnota v (časově nezávislá) Fluktuační složka v v v t c e (z e ) součinitel epozice Závislost na výšce a typu terénu Dle terénu I Jezera a plochá krajina bez překážek II Zemědělská půda s ojedinělými překážkami III Předměstské stavby, průmyslové oblasti, a malé zemědělské stavby IV Městské oblasti ve kterých je méně než 15% nezastavěné plochy
120 ENV vítr výška (m) 100 80 60 40 20 I II III IV 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Ce w=((0,7 až 0,8) nebo (-0,7až -0,3).0,42.Ce Půdorys věžáku Sever Pankrác věžák 10 m 40 m 120 Vítr V-Z 120 Vítr S-J 100 100 80 80 výška (m) 60 40 Výška (m) 60 40 20 20 0 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 w (kn/m2) 0 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 w (kn/m2) Stat. ČSN Dyn. ČSN Stat. Měř. Z Stat. ČSN Dyn. ČSN Stat. Měř. S Stat. Měř. V Dyn. Měř. Z Dyn. Měř. V Stat. Měř. J Dyn. Měř. S Dyn. Měř. J
b kolmý rozměr objektu na směr větru h výška objektu z e = h z e = h-b h<b z e = h z e = z z e = h z e = b z e = b c pe aerodynamický součinitel Závislost na tvaru překážky 1,8 c pe v h b/d=2,4 1,4 b/d=1 d 1,0 b/d=0,4 kruh v b 0,6 2 3 4 5 10 20 30 40 rozložení po půdoryse 2h/b Vítr kolmo na hřeben Zdi Případ d > e d A B C h Směr větru e D E b Případ d < e A B h A B C e.. je menší z hodnot ( b, 2h ) e/5 e
Střecha F Směr větru G H J I b e/4 F e/10 e/10 c pe f w h l d c pe velikost závisí na poměru h/d a f/d při referenční výšce h+f
Příklad Vypočtěte zatížení větrem na budovu, jejíž rozměry jsou vykresleny v obrázku. Bude postavena v Praze. Řez 10 20 α=30 α=40 66m 60m q ref = 0,5 ρ. v ref 2 = 0,5.1,25.24 2 = 360 N/m 2 Řez Vítr kolmo na hřeben b=20m 0,37 až 0 2,6.(-0,5až 0,7).0,36 = 0,66 až -0,47 2,6.0,8.0, 36 = 0,75 0,66 z e = 66 2,3.0,8.0,36 = 0,64 0,58 z e = 46 z e = z 1,6.0,8.0,36 = 0,46 0,4 z e = 20 Vítr rovnoběžně s hřebenem b=10m 1,13 0,84 0,75 0,7 0,66 0,6 z e = 66 z e = 56 z e = z z e = 10 Pozn. Neuvažujeme síly působící na rovnoběžné stěny se směrem větru.
Galloping Tvorba vírů von Karman impuls násobení Zábrany proti vírům Tacoma bridge galloping + fluttering
Zatížení zeminou Zemní tlak v klidu σ = 0 Zemní tlak aktivní zemina tlačí do konstrukce σ > 0 Opěrná zeď z σ aktivní Zemní tlak pasivní konstrukce tlačí do zenimy σ < 0 σ pasivní Rankinova teorie Sypké zeminy Aktivní zemní tlak σ σ k, k = tan = z a a 2 (45 ϕ / 2) Pasivní zemní tlak 2 σ σ k, k = tan (45 + ϕ / 2) = z p p σ z = γ.z + σ 0 z σ V h σ Soudržné zeminy Aktivní zemní tlak σ = σ z k a 2c ka, ka = tan 2 (45 ϕ / 2) Pasivní zemní tlak 2 σ = σ z k p + 2c k p, k p = tan (45 + ϕ / 2) σ z = γ.z + σ 0 z σ V h Vlastnosti zeminy ϕ úhel vnitřního tření 10-30 c součinitel koheze γ vlastní tíha σ
Zatížení teplotou ČSN P EN 1991-2-5 Nejčastější příčina poruch. Panelové objekty i zděné objekty - staticky neurčitá konstrukce. Rovnoměrná složka teploty T u Lineárně proměnná složka teploty ve směru osy z T Mz Lineárně proměnná složka teploty ve směru osy y T My y z T u T mz T my Teplotní změny u pozemních staveb T u =T - T 0 T 0 je teplota při výrobě objeku T je průměr z Tint a Tout Léto Tout = Tma + T3(v.s.), T4(s), T5(t) s.světlý povrch, t.. tmavý povrch Severových T3 = 0, T4 = 2, T5= 4 Jihozápad T3 = 18, T4 = 30, T5= 42 Zima Tout = Tmin Roční maima ve stínu minimum -24 C maimum 37 C Ve většině případů rovnoměrné rozdělení. Rozdělení teploty po půdoryse není stanoveno.
Průběh denních maim a minim 35 30 25 20 15 teplota 10 5 0-5 0 50 100 150 200 250 300 350-10 -15 den Tma 1990 Tmin 1990 35 30 25 20 15 teplota 10 5 0-5 0 50 100 150 200 250 300 350-10 -15 den Tma 1993 Tmin 1993