17761x
001451
13.6.2017

Přenos zatížení podle EN 1991-1-4 a spolehlivost proti klopení u kruhových válců

V tomto článku se budeme zabývat výpočtem součinitele síly pro zatížení větrem a výpočtem součinitele stability polohy proti klopení.

Součinitel spolehlivosti proti převrácení U konstrukčního prvku existuje nebezpečí převrácení.
Součinitel spolehlivosti proti převrácení = 1: Stabilitní moment a moment při klopení jsou stejné. Model je nestabilní a nelze vyloučit, že se převrátí.
Součinitel spolehlivosti proti převrácení 1: Modelu nehrozí převrácení.

Příklad použití

Jako příklad můžeme uvést kruhový válec o průměru 2,5 m a výšce 6 m. Nachází se v oblasti zatížení větrem 2 s kategorií terénu 3.

Základní hodnota základní rychlosti:
vb0 = 25,0 m/s

Součinitel směru:
cdir = 1

Sezónní součinitel:
csezóna = 1

Hustota vzduchu za atmosférického tlaku 1 013 hPa a T = 10 ° C:
ρ = 1,25 kg/m³

Kinematická viskozita vzduchu:
ν = 15 ∙ 10-6 m 2/s  

Základní rychlost:
vb = cdir ∙ csezóna ∙ vb0 = 25,0 m/s

Základní dynamický tlak:
qb = 1/2 ∙ ρ ∙ vb 2 = 0,391 kN/m²

Maximální dynamický tlak:
qp = 1,5 ∙ qb = 0,586 kN/m²

Špičková rychlost:

Ekvivalentní drsnost povrchu:
k = 0,2 mm (pozinkovaná ocel)

Poměr drsnosti a šířky ekvivalentní plochy:
k/b = 8 ∙ 10 -5

Reynoldsovo číslo:

Součinitel síly válců bez volného proudění:

Účinná štíhlost:
λ = l/b = 2,4

Faktor koncových účinků:
ψλ = 0,65

Součinitel konstrukce:
cs cd = 1

Referenční plocha:
Aref = l ∙ b = 15 m²

Součinitel síly:
cf = cf0 ∙ ψλ = 0,498

Síla větru:
Fw = cs cd ∙ cf ∙ qp ∙ Aref = 4,377 kN

Plošné zatížení větrem:
Fw = Fw/Aref = 0,29 kN/m²

Součinitel stability v důsledku převrácení

Výška kruhového válce:
h = 6 m

Vzdálenost mezi podporami:
a = 1,35 m

Vlastní tíha
FG = 18,495 kN

Moment klopení:
MK = Fw ∙ h/2 = 13,13 kNm

Stabilitní moment:
MSS = FG ∙ a/2 = 12,48 kNm

Součinitel spolehlivosti proti převrácení:
η = MS/MK = 0,95

Pokud pro výpočet použijeme program RFEM, lze z polohy výslednic rozpoznat, že se nacházejí v oblasti, v níž leží výslednice, a za klopnou hranou kruhového válce. Model by tak byl nestabilní, pokud by podpory nebyly dodatečně zajištěny proti vytažení.


Autor

Ing. Baumgärtel zajišťuje technickou podporu zákazníkům společnosti Dlubal Software.

Odkazy
Reference
  1. Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-4: Obecné účinky, Zatížení větrem; BS EN 1991-1-4:2010-12
  2. Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen - Windlasten; DIN EN 1991-1-4/NA:2010-12
Stahování