888x
002570
2024-01-16

Profil prędkości

Obciążenia wiatrem to obciążenia klimatyczne oddziałujące na budynki, reprezentujące oddziaływania zmienne. Wynikają one z rozkładu ciśnienia wokół budynku poddanego działaniu wiatru. Ogólnie rzecz biorąc, obciążenia wiatrem są przykładane jako obciążenia powierzchniowe, działające prostopadle na powierzchnie, z uwzględnieniem efektu ściskania i ssania.

Obciążenia wiatrem są regulowane w określonych normach, takich jak EN 1991-1-4 [1], ASCE/SEI 7-16 [2], i NBC 2015 [3]. W Eurokodzie obszar zastosowania jest określony dla budynków o wysokości do 200 m. Limit ten może zostać zwiększony na przykład do 300 m dla profili wiatru obowiązujących zgodnie z „Niemieckim załącznikiem krajowym”.

W normach obciążenia wiatrem są przekształcane na wartości charakterystyczne, aby można było określić nośność budynków. Ponieważ obciążenia te reprezentują oddziaływania, które zmieniają się w czasie i zmieniają geometrię, ich różne charakterystyki stochastyczne są uwzględniane w tych wartościach.

Dla wartości projektowych istotne znaczenie ma zarówno lokalizacja budynku, jak i jego lokalny klimat wietrzny. Klimat wiatru jest rejestrowany w normach za pomocą map stref wiatrowych. Na przykład w normie EN 1991-1-4 [1] podane są podstawowe prędkości wiatru. Reprezentują one średnie wartości określone w czasie, gdy działa wiatr. Szczegółowe informacje na temat stref wiatrowych według granic administracyjnych można znaleźć na stronie internetowej Dlubal Geo-Zone Tool, aby w wygodny sposób uzyskać wartości bazowej prędkości wiatru vb,0 oraz ciśnienia prędkości qb.

W tym artykule Knowledge Base szczegółowo opisano, w jaki sposób należy uwzględniać obciążenia wiatrem dachów jedno- i dwuspadowych. EN 1991-1-4 [1] w Niemczech. W innym artykule Knowledge Base można znaleźć przykład zastosowania wiatru na pionowe ściany.

Normy zawierają informacje na temat przykładania obciążenia wiatrem do budynków o głównie prostokątnych kształtach. RWIND jest jednak w stanie określić ciśnienie powierzchniowe i prędkość wiatru dla budynków o dowolnym kształcie. Podstawowa (lub średnia) prędkość wiatru jest wykorzystywana do określenia określonych obciążeń budynku – z interakcją z innymi budynkami lub bez – za pomocą numerycznej symulacji w tunelu aerodynamicznym. Jeżeli prędkość wiatru jest definiowana indywidualnie dla każdego poziomu modelu, symulację można przeprowadzić również dla norm innych niż EN 1991‑1‑4 [1] lub niezależnie od dowolnej normy .

Profile wiatru opisane w EN 1991-1-4 [1] uwzględniają również chropowatość podłoża. Charakter terenu wiąże się ze specyficznymi efektami turbulencji w pobliżu poziomu gruntu, a tym samym ze zmniejszonymi prędkościami. Odpowiednie kategorie terenu podano w normie EN 1991-1-4 [1], Tabela 4.1. Te efekty turbulencji różnią się od turbulencji ze względu na kształt budynku. Kombinacje te są opisane w kolejnym rozdziale.

Nadrzędny przekrój