4. Zatížení větrem Přílad haly Zatížení stavebních onstrucí Přílad atížení ocelové haly Zadání Určete atížení a maximální možné vnitřní síly na prostřední rám halového jednolodního objetu (vi obráe). Celová déla budovy je 48,0 m a příčná vdálenost rámů s F 4,8 m. S odvoláním na národní mapy sněhu a větru vyplývají polohy budovy tyto údaje: atížení sněhem: s 1,5 N m 2 (III. sněhová oblast) atížení větrem: v b,0 24 m s 1 terén ategorie III Z předběžného návrhu vycháejí tyto hodnoty charateristicých stálých atížení: vlastní tíha rámu: g,1 0,7 N m 1 střešní rytina: g,2 0,55 N m 2 4500 3000 4800 4800 4800 4800 25000 Schéma onstruce halového objetu Výpočet 1 Navržený postup Nejdříve budou spočteny charateristicé hodnoty účinů atížení a ty budeme následně ombinovat na nejnepřínivější účiny atížení. 2 Stálá atížení Zatížení od vlastní tíhy: g g,1 s F g,2 vlastní tíha onstruce a střešních prvů g 13,5 vlastní tíha svislých onstručních prvů G 1
4. Zatížení větrem Přílad haly Zatížení stavebních onstrucí Zatěžovací stav od stálého atížení: Zatěžovací stav St1 3 Proměnná atížení 3.1 Užitná atížení Střecha spadá do ategorie H (nepřístupná s výjimou běžné údržby a oprav) q Zatížení na rám: q Pon.: Součinitel ψ 0 0,0; užitná atížení střech nepůsobí současně jiným proměnným atížením!!! Zatěžovací stavy od užitného atížení: Zatěžovací stav U1 Zatěžovací stav U2 Zatěžovací stav U3 2
4. Zatížení větrem Přílad haly Zatížení stavebních onstrucí 3.2 Zatížení sněhem Tvarový součinitel: slon střechy 13,5 µ 1 Součinitel expoice: typ rajiny normální C e Tepelný součinitel: střecha s tepelnou prostupností menší než 1,0 Wm 2 K 1 C t Zatížení nenavátým sněhem na rám: s,1 Zatížení navátým sněhem na rám: s,2 Zatěžovací stavy od atížení sněhem: Zatěžovací stav Sn1 Zatěžovací stav Sn2 Zatěžovací stav Sn3 3.3 Zatížení větrem Rychlost a tla větru Záladní rychlost větru v b c dir c pro běžné případy a tedy season v b,0 c dir 1,0, c season 1,0 v b Referenční výša uvažujeme vítr působící ve směru i olmo vyšetřovanému rámu onstantní průběh atížení větrem e i 3
4. Zatížení větrem Přílad haly Zatížení stavebních onstrucí Součinitel drsnosti c ( ) r r ln terén ategorie III 0 0 dále e i součinitel terénu je potom roven min a tedy r 0, 19 c ( ) r 0 0,II 0,07 Součinitel orografie c ( ) 0 a onečně charateristicá střední rychlost větru je rovna v ( ) cr ( ) c0( vb m ) Dále stanovíme maximální charateristicý tla dle vtahu 1 qp ( ) ρ ) q 2 2 [ 1 7 Iv( ) ] vm ce ( b při uvažování intenity turbulence I v( ) c obdržíme q ( ) p 0 I ( ) ln 0 Tla větru na onstruci Výsledný tla větru na rám: (vetorový součet) e e ) i qp( cp cpi sf Při definování součinitelů vnitřního i vnějšího tlau je nutno respetovat působení větru na onstruci v obou směrech. 4
4. Zatížení větrem Přílad haly Zatížení stavebních onstrucí Součinitele vnějšího tlau vítr působí V ROVINĚ středního rámu stěnová plocha vystavená působení větru > 10,0 m 2 c pe,10 uplatní se stěnová oblast D a E (vi schéma); součinitele stanovíme tabuly v ávislosti na poměru h/d h d a tedy D c pe,10 E c pe,10 střešní plocha vystavená působení větru > 10,0 m 2 c pe,10 meilehlá hodnota, součinitele stanovíme interpolací uplatní se střešní oblasti G, H, J a I (vi schéma); součinitele stanovíme tabuly pro příčný vítr v ávislosti slonu střešní roviny. G G H I J H I J Součinitele vnějšího tlau vítr působí KOLMO K ROVINĚ středního rámu stěnová plocha vystavená působení větru > 10,0 m 2 c pe,10 uplatní se stěnová oblast C (vi schéma); součinitele stanovíme opět tabuly v ávislosti na poměru h/d h d a tedy C c pe,10 střešní plocha vystavená působení větru > 10,0 m 2 c pe,10 uplatní se střešní oblast I (vi schéma); součinitele stanovíme tabuly pro podélný vítr v ávislosti slonu střešní roviny I c pe,10 Součinitele vnitřního tlau Budeme předpoládat, že nele jednonačně určit součinitel µ pro stanovení součinitele vnitřního tlau a tedy c c 2 0,3 0, Pon.: V případě, že by vyšetřovaný rám (resp. část onstruce, terou přenáší) asahoval současně do více oblastí, je nutno tuto sutečnost ohlednit. To le provést napřílad váženým průměrem. 5
4. Zatížení větrem Přílad haly Zatížení stavebních onstrucí Výsledné tlay větru na vyšetřovaný rám: vítr působí v rovině středního rámu, c 2 : 0, D E G G H H J J I I vítr působí v rovině středního rámu, c 3 : 0, D E G G H H J J I I vítr působí olmo rovině středního rámu, c 2 : 0, C I vítr působí olmo rovině středního rámu, c 3 : 0, C I 6
4. Zatížení větrem Přílad haly Zatížení stavebních onstrucí Zatěžovací stavy od atížení větrem: U těchto typů střech ombinujeme vždy () hodnotu na jedné straně střechy s () hodnotou na druhé straně. V jedné střešní rovině nele vša ombinovat a součinitele. Konrétně nastanou tyto atěžovací stavy: vítr působí v rovině středního rámu, c 2 : 0, Zatěžovací stav V1 Zatěžovací stav V2 Zatěžovací stav V3 Zatěžovací stav V4 vítr působí v rovině středního rámu, c 3 : 0, Zatěžovací stav V5 Zatěžovací stav V6 Zatěžovací stav V7 Zatěžovací stav V8 vítr působí olmo rovině středního rámu, c 2 a c 3 Zatěžovací stav V9 0, 0, Zatěžovací stav V10 7
4. Zatížení větrem Přílad haly Zatížení stavebních onstrucí 4 Vnitřní síly 4.1 Stálé atížení Zatěovací stav St1 N V M 33.4-8.4 8.4-161.0-161.0 10.7 10.7-161.0-161.0-44.8-42.9-42.9-44.8-35.8-33.4 35.8 4.2 Užitné atížení N V M Zatěovací stav U1 35.0-8.8 8.8-168.8-168.8 11.2 11.2-168.8-168.8-47.0-47.0-35.0-45.0-45.0-37.5 37.5 Zatěovací stav U2 28.4-6.6-20.9-15.3 34.5-26.1-33.8-11.3-18.8 18.8 Zatěovací stav U3-6.6 28.4-20.9-26.1-15.3 34.5-11.3-33.8-18.8 18.8 4.3 Zatížení sněhem N V M Zatěovací stav Sn1 56.0-14.0 14.0-270.0-270.0 18.0 18.0-270.0-270.0-75.1-75.1-56.0-72.0-72.0-60.0 60.0 Zatěovací stav Sn2 50.8-19.3 1.8 34.0 0.6-58.5-54.3-33.3-63.0-45.0-45.0 45.0 Zatěovací stav Sn3 1.8-19.3 50.8 0.6 34.0-54.3-58.5-33.3-45.0-63.0-45.0 45.0 8
4. Zatížení větrem Přílad haly Zatížení stavebních onstrucí 4.4 Zatížení větrem vítr působí v rovině středního rámu, c 2 : 0, Zatěovací stav V1 N 15.4 V M 16.6-13.5 1.4-6.3-12.3 11.5 68.9 68.9-0.9-9.2 44.6 44.6 17.0 14.8 17.7 Zatěovací stav V2 8.8 9.6 3.8-0.6 4.7 37.4-7.1-0.4 26.3-11.1-8.2 37.4 26.3 12.8 6.8 10.7 Zatěovací stav V3 7.8 10.9-4.2-8.7-5.5 9.1 53.9 53.9-19.8 14.0 14.0 6.6 10.7 14.3 Zatěovací stav V4 3.1 2.0 0.0-10.8-3.0 2.3 22.5-1.7-1.4 22.5-5.3 2.4 2.7 7.4 3.3 vítr působí v rovině středního rámu, c 3 : 0, Zatěovací stav V5 2.4 1.2-3.7-2.9 1.7 27.7 27.7-3.7 3.5 3.5 4.2 2.0 10.8-0.8 Zatěovací stav V6-4.6-1.2 0.4-5.6 2.8-4.0-4.7 6.4-14.9-14.9-5.4-5.1 3.5-0.1-6.1 3.8 3.3 Zatěovací stav V7-3.2-6.3 5.6-1.8-5.3-7.6 13.6 28.1-27.1-27.1-6.2-2.1 7.5 6.0 Zatěovací stav V8-11.1-12.2 8.1-8.9 0.4-5.1-7.5-18.9-18.9 12.9 0.2-45.5-45.5-10.5-10.2 0.5 10.1 0.1 9
4. Zatížení větrem Přílad haly Zatížení stavebních onstrucí vítr působí olmo rovině středního rámu, c 2 a c 3 0, 0, Zatěovací stav V9 19.8 19.8 16.1 4.8-4.8-16.1 13.8 57.8-7.9-7.9 57.8-13.8 57.8 57.8 18.0 18.0 Zatěovací stav V10 5.6 5.6 4.6-3.9 1.4-1.4-4.6 3.9 16.5 16.5-2.2-2.2 16.5 16.5 5.1 5.1 10