156x
005856
2024-11-05

E2.2 Metoda współczynnika szczytowego

Metoda współczynnika szczytowego, opracowana przez Davenporta, to zaawansowane podejście do oceny obciążeń wiatrem, zwłaszcza gdy obciążenie jest bardziej pod wpływem turbulencji niż wartości średniej. Metoda ta uwzględnia zarówno średnie współczynniki ciśnienia, jak i ich odchylenia standardowe, aby skonstruować charakterystyczne współczynniki szczytowego ciśnienia. Te charakterystyczne współczynniki są następnie określane na podstawie założenia współczynnika szczytowego kp, pochodzącego ze statystyki wartości ekstremalnych w sposób następujący:

gdzie
c ˇp : współczynnik szczytowego ciśnienia dla minimalnej wartości
c ˆp : współczynnik szczytowego ciśnienia dla maksymalnej wartości
σc_p: odchylenie standardowe współczynnika ciśnienia

Jedną z zalet tej metody jest uwzględnienie dwóch ekstremalnych składników obciążenia, co jest szczególnie istotne w projektowaniu, gdy związane są z różnymi znakami. Współczynnik szczytowy można także dostosować do uwzględnienia efektów zmniejszających obciążenie wynikających z właściwości korelacji. Jednak współczynniki szczytowe różnią się w zależności od pozycji na konstrukcji, co w praktyce jest często upraszczane przez użycie jednolitych współczynników. Początkowo proponowano wartości kp między 3 a 5, jednak testy w tunelach aerodynamicznych wykazały, że lokalnie mogą występować znacznie wyższe wartości (do 10 lub więcej), szczególnie przy przeszyciach budynków i narożnikach ścian.
Metoda ta została pierwotnie opracowana do oceny obciążeń wiatrowych na budynkach i jest szczegółowo opisana w Eurokodzie do analizy efektów sił wywołanych przez podmuchy w kierunku wiatru. Jednak jest mniej odpowiednia dla elementów małej skali, takich jak narożniki, krawędzie i pojedyncze komponenty, ponieważ współczynniki szczytowe mogą się znacznie różnić w tych miejscach. Głównym wyzwaniem jest odpowiedni wybór współczynników szczytowych, co może wpływać na dokładność metody.

Rozdział nadrzędny