Współczynnik bezpieczeństwa przed wywróceniem Element konstrukcyjny jest zagrożony przewróceniem się.
Współczynnik bezpieczeństwa przed wywróceniem = 1: Moment stabilizujący i moment wywracający są sobie równe. Model jest niestabilny i nie można wykluczyć, że się przewróci.
Współczynnik bezpieczeństwa przed wywróceniem 1: Model nie jest zagrożony przewróceniem się.
Przykład
Przykładem może być okrągły walec o średnicy 2,5 m i wysokości 6 m. Znajduje się w strefie obciążenia wiatrem 2 o kategorii terenu 3.
Wartość podstawowa prędkości podstawowej:
vb0 = 25,0 m/s
Współczynnik kierunkowości:
cdir = 1
Współczynnik sezonu:
csezon = 1
Gęstość powietrza przy ciśnieniu atmosferycznym 1,013 hPa i T = 10°C:
ρ = 1,25 kg/m³
Lepkość kinematyczna powietrza:
ν = 15 ∙ 10 -6 m 2/s
Prędkość podstawowa:
vb = cdir ∙ csezon ∙ vb0 = 25,0 m/s
Podstawowe ciśnienie prędkości:
qb = 1/2 ∙ ρ ∙ vb 2 = 0,391 kN/m²
Szczytowe ciśnienie prędkości:
qp = 1,5 ∙ qb = 0,586 kN/m²
Prędkość szczytowa:
Zastępcza chropowatość powierzchni:
k = 0,2 mm (stal ocynkowana)
Stosunek zastępczej chropowatości powierzchni i szerokości:
k/b = 8 ∙ 10 -5
Liczba Reynoldsa:
Współczynnik siły dla cylindrów bez swobodnego przepływu:
Smukłość efektywna:
λ = l/b = 2,4
Współczynnik efektu końcowego:
ψλ = 0,65
Współczynnik konstrukcji:
cs cd = 1
Powierzchnia odniesienia:
Aref = l ∙ b = 15 m²
Współczynnik siły:
cf = cf0 ∙ ψλ = 0,498
Siła wiatru:
Fw = cs cd cf ∙ qp ∙ Aref = 4,377 kN
Obciążenie powierzchniowe od wiatru:
Fw = Fw/Aref = 0,29 kN/m²
Współczynnik stateczności przy wywróceniu
Wysokość walca okrągłego:
h = 6 m
Odległość między podporami:
a = 1,35 m
Ciężar własny:
FG = 18,495 kN
Moment wywracający:
MK = Fw ∙ h/2 = 13,13 kNm
Moment stateczności:
MS = FG ∙ a/2 = 12,48 kNm
Współczynnik bezpieczeństwa przed wywróceniem się:
η = MS/MK = 0,95
Jeżeli do obliczeń zostanie użyty program RFEM, po położeniu wypadkowych można rozpoznać, że znajdują się one w jego przedłużeniu za wywiniętą krawędzią walca kołowego. Model byłby niestabilny, gdyby podpory nie były dodatkowo zabezpieczone przed wyrwaniem.
.jpg?mw=350&hash=8f312d6c75a747d88bf9d0f5b1038595900b96c1)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)