SR EN 1991-1-4 Acțiuni asupra structurilor. [301896]

SR EN 1991-1-4 „Acțiuni asupra structurilor.

[anonimizat]”

PREZENTAREA NORMATIVULUI

Încărcările datorită acțiunii vântului se stabilesc conform următoarelor acte normative:

SR EN 1991-1-4, „Acțiuni asupra structurilor. [anonimizat]”;

SR EN 1991-1-4/NB, „Acțiuni asupra structurilor. [anonimizat]” Anexa națională;

Standardul stabilește modul de determinare a acțiunii naturale a vântului pentru proiectarea structurilor clădirilor amplasate pe teren și a componentelor acestora. [anonimizat], disponibilitatea înregistrărilor meteo etc.

Anexa A [anonimizat], influența clădirilor învecinate etc.

Anexele B și C stabilesc metode alternative pentru calculul factorului structural „cs cd”.

Anexa D indică factorii „cs cd” pentru diferite tipuri de structuri.

Anexa E stabilește reguli pentru răspunsul indus de vârtejuri și pentru alte efecte aeroelastice.

Anexa F indică caracteristicile dinamice ale structurilor cu comportare liniară.

Această documentație este extras din SR EN 1991-1-4 și SR EN 1991-1-4/NB (Anexa națională) [anonimizat], [anonimizat] (P+E+M) și amplasamente diferite.

ACȚIUNEA VÂNTULUI

Acțiunea vântului pe structură și elemente structurale se determină ținând seama de presiunile externă și internă.

[anonimizat], se stabilește cu relația:

we = qp(ze) × cpe (1)

în care: qp(ze) este presiunea dinamică de vârf pentru înălțimea de referință ze;

cpe este coeficientul de presiune pentru presiunea exterioară.

[anonimizat], [anonimizat], A.

Coeficienții de presiune exterioară sunt indicați pentru arii expuse, A = 1 m2, sub notația cpe,1 și A = 10 m2 și peste 10 m2, sub notația cpe,10, [anonimizat]. 1.

Fig. 1 – Formă generală a structurii care cuprinde dimensiunile în plan și înălțimea de referință. zs = 0,6 . h ≥ zmin

Valorile cpe,1 sunt folosite la proiectarea elementelor de dimensiuni reduse și ale prinderilor cu o arie pe element de cel mult 1 m2 – de exemplu elemente de fațadă sau de acoperiș.

Valorile cpe,10 sunt folosite la proiectarea structurilor de rezistență ale clădirilor. Aceste valori sunt considerate pentru direcțiile ortogonale ale vântului de 0ș, 90ș și 180ș, [anonimizat] θ = ± 45ș.

Pentru suprafețele expuse acțiunii vântului cuprinse între 1 și 10 m2, 1 m2 < A < 10 m2, cpe se determină cu relația:

(2)

Pentru e = min (b, 2h), unde b este dimensiunea laturii perpendiculară pe direcția vântului iar h [anonimizat], conform fig. 2.

Dacă d este latura clădirii paralelă cu direcția de acțiune a vântului (perpendiculară pe b), atunci valorile pentru coeficientul de presiune exterioară pentru pereții verticali sunt date în tabelul 1, în funcție de raportul „h/d”. Pentru valori intermediare ale raportului „h/d” se face interpolare liniară.

Fig. 2 – Notații pentru pereții verticali.

Valorile din tabelul 1 se aplică și pereților clădirilor cu acoperișuri înclinate, cu una sau două pante.

Tabel 1 – Valori recomandate ale cpe,10 pentru pereții verticali

ai clădirilor cu formă dreptunghiulară

În cazul acoperișurilor cu pante pe una sau două direcții, suprafețele de acoperiș se divizează în zone de acțiune a vântului, conform fig. 3 – acoperișuri cu o pantă, fig. 4 – acoperișuri cu două pante și fig. 5 – acoperișuri cu patru pante.

Înălțimea de referință, ze se consideră ca fiind h.

Fig. 3 – Notații pentru acoperișurile cu o pantă.

Fig. 4 – Notații pentru acoperișurile cu două pante.

Fig. 5 – Notații pentru acoperișurile cu patru pante.

Valorile coeficienților de presiune exterioară pentru acoperișuri sunt în funcție de direcția de acțiune a vântului, unghiul θ, și unghiul de pantă al acoperișului, α și sunt trecute în:

– tabelele 2 și 3 – pentru acoperișuri cu o singură pantă;

Tabel 2 – Valorile cpe,10 și cpe,1 pentru acoperișuri cu o pantă

Tabel 3 – Valorile cpe,10 și cpe,1 pentru acoperișuri cu o pantă.

– tabelele 4 și 5 – pentru acoperișuri cu două pante;

Tabel 4 – Valorile cpe,10 și cpe,1 pentru acoperișuri cu două pante.

Tabel 5 – Valorile cpe,10 și cpe,1 pentru acoperișuri cu două pante.

– tabel 6 și 6* – pentru acoperișuri cu patru pante.

Tabel 6 – Valorile cpe,10 pentru acoperișuri cu patru pante

Tabel 6* – Valorile cpe,1 pentru acoperișuri cu patru pante

Note referitoare la tabelele 6 și 6*:

Nota 1: La θ = 0ș presiunea variază rapid între valorile pozitive și valorile negative pe panta expusă vântului pentru un unghi de pantă ascuțit, α, de la +5ș până la +45ș; deci valorile pozitive și negative sunt indicate. Pentru aceste acoperișuri sunt considerate două cazuri: unul – cu toate valorile pozitive și unul – cu toate valorile negative. Nu se admite folosirea simultană a valorilor negative și pozitive pentru aceeași față.

Nota 2: Pentru unghiurile ascuțite intermediare se poate interpola liniar între valorile de același semn. Valorile egale cu 0,0 sunt indicate din motive de interpolare.

Nota 3: Unghiul ascuțit al pantei expusă vântului va domina coeficienții de presiune.

Pentru stabilirea presiunii dinamice de vârf, qp(ze), se determină înălțimea de referință, ze, pentru pereții verticali ai clădirilor rectangulare în plan, conform zonei D, fig. 2, care depinde de raportul „h/b” și sunt întotdeauna, înălțimile superioare ale diferitelor părți ale pereților, fig. 6.

Fig. 6 – Presiuni pe suprafețe.

În fig. 7 sunt prezentate următoarele trei cazuri:

h < b, clădirea are o singură zonă; qp(z) = qp(ze);

b < h < 2b, clădirea este alcătuită din două zone și anume:

zona inferioară, extinsă de la nivelul terenului până la o înălțime, b și

zona superioară extinsă pe înălțimea (h-b);

h > 2b, clădirea este alcătuită din mai multe zone și anume:

zona inferioară extinsă de la nivelul terenului până la înălțimea b;

zona superioară extinsă de la vârful clădirii în jos, pe o înălțime b;

zona mijlocie cuprinsă între primele două zone și divizată în benzi orizontale cu înălțime hstrip.

Fig. 7 – Înălțimea de referință, ze, în funcție de h și b și profilul corespunzător al presiunii vitezei vântului.

Valoarea de vârf a presiunii vitezei vântului, qp(z), la înălțimea z se determină cu relația:

qp(z) = ce(z)× qb (2)

unde: ce(z) – coeficientul de expunere, este prezentat în Graficul 1, în funcție de înălțimea de deasupra terenului, z și de categoria de teren;

Graficul 1 – Coeficientul de expunere ce(z) pentru c0 = 1, ki = 1

(3)

unde: ρ = 1,25, reprezintă densitatea aerului care variază în funcție de altitudine, temperatură și presiunea atmosferică, care sunt de așteptat în regiune în timpul furtunilor;

vb = cdir . cseason . vb,0 (4)

reprezintă viteza de referință a vântului definită în funcție de direcția vântului și de anotimp, la 10 m deasupra unui teren de categoria II;

cdir = 1, coeficient de direcție;

cseason = 1, factor de anotimp;

vb,0 reprezintă valoarea fundamentală a vitezei de referință a vântului care este viteza medie caracteristică a vântului pe o durată de 10 min., indiferent de direcția vântului și de anotimp, determinată la o înălțime de 10 m deasupra terenului, în câmp deschis, cu puțină vegetație ierboasă și obstacole izolate aflate la distanțe de cel puțin de 20 de ori înălțimea obstacolului; acest teren corespunde categoriei II din tabelul 7.

Tabel 7 – Categorii de teren și parametrii terenului

Valorile pentru vb,0 sunt date în fig. 8 – „Harta de zonare a valorii fundamentale a vitezei de referință a vântului, vb,0 „ și tabelul 8, extrase din Anexa națională.

Fig. 8 – Harta de zonare a valorii fundamentale a

vitezei de referință a vântului, vb,0

Tabel 8 – Valoarea fundamentală a vitezei de referință a vântului, vb,0, în principalele localități din România.