10619x
001586
21.8.2019

Síla vlivem tření větru

Pokud jsou plochy konstrukce obtékány větrem, mohou na těchto plochách vznikat třecí síly. Tyto síly mohou být významné především u rozsáhlých staveb.

Norma v případě účinků tření větru rozlišuje mezi volně stojící stěnou, přístřeškem a protáhlou uzavřenou budovou [1].

Podíl třecí síly od větru na výsledné síle větru působící na celou konstrukci se stanoví pomocí následující rovnice:

[1] (5.7)

kde
cfr = součinitel tření
qp(ze) = maximální dynamický tlak v referenční výšce ze
Afr = plocha obtékaná větrem

Složka síly větru, která vzniká vlivem tření, se má vektorově sečíst s ostatními silami Fw,e (vnější tlak) a Fw,i (vnitřní tlak). Výsledné třecí síly působí výhradně ve směru sil větru rovnoběžných s vnějším povrchem.

Účinky tření větru na povrchu lze zanedbat, jestliže celková plocha všech povrchů rovnoběžných se směrem větru (nebo odkloněných o malý úhel od tohoto směru) je rovna nebo menší než čtyřnásobek celkové plochy všech vnějších povrchů kolmých k větru (návětrných a závětrných), viz [1], čl. 5.3 (4).

  • Pro hladký povrch jako ocel nebo hladký beton je součinitel tření cfr 0,01.
  • Pro hrubý povrch, například drsný beton nebo asfaltový šindel, platí součinitel tření cfr 0,02.
  • V případě velmi hrubého povrchu, tj. vlnovek, žeber a drážek je třeba uvažovat součinitel tření cfr 0,04.

Referenční výška ze se má u stěn rovnat výšce h jejich horní hrany a u přístřešků výšce střechy.

Příklad vlnité stěny

Oblast větru 2
Kategorie terénu 2

cfr = 0,04
Délka d = 20 m
Referenční výška ze = 2,5 m

Příklad přístřešku s žebrovaným povrchem

Oblast větru 2
Kategorie terénu 2

cfr = 0,04
Délka d = 7 m
Šířka b = 4 m
Referenční výška ze = 3 m

Příklad haly s žebrovaným povrchem

Oblast větru 2
Kategorie terénu 2

cfr = 0,04
Délka d = 30 m
Šířka b = 10 m
Referenční výška ze = 5,5 m
Celková plocha všech povrchů rovnoběžných se směrem větru Atotal = 2 ⋅ 30 m ⋅ 4 m + 2 ⋅ 30 m ⋅ 5,22 m = 553,2 m²

Jako vzdálenost y od návětrných okapů nebo nároží se má uvažovat menší z obou hodnot 2 ⋅ b nebo 4 ⋅ h.


Autor

Ing. Baumgärtel zajišťuje technickou podporu zákazníkům společnosti Dlubal Software.

Odkazy
Reference
  1. Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen, Windlasten; DIN 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