67092x
001542
2018-10-31

Определение ветровых нагрузок на конструкции навесов по норме EN 1991-1-4

При расчете навесов, например кровли топливозаправочной станции, необходимо определить нагрузки с учетом требований главы 7.3 нормы EN 1991-1-4. В данной статье показан пример расчета V-образной кровли с небольшим уклоном.

Определение коэффициентов

При определении нагрузки всегда необходимо применить коэффициент силы c f и общий коэффициент давления cp,net согласно таблицам 7.6 и 7.8. В случае заполнения конструкции, например складскими материалами, находящимися под или непосредственно рядом с навесом, необходимо определить с помощью интерполяции в таблицах также степень заполнения и ее значение в интервале от ϕ = 0 (открытый навес) до ϕ = 1 (заполненный навес).

Для определения результирующего общего коэффициента давления выполняется также, как и у закрытых зданий, классификация поверхностей. Однако это применимо только для расчета покрытия кровли и его крепежных элементов.

Положение и форма результирующей силы ветра

Для расчета несущей конструкции необходимо на расстоянии d/4 от наветренного края приложить результирующую силу ветра. d - размер поверхности кровли в направлении ветра На рисунке 7.17 затем показано шесть возможных положений нагрузки в зависимости от знака коэффициента силы.

Поскольку ветровая нагрузка является поверхностной, а не узловой, и действует на покрытие кровли, а ее центр тяжести располагается в 1/4 длины кровли, требуется подобрать такой случай нагружения, который будет все это учитывать. Однако это внецентренное расположение нагрузки обусловливает более сложный расчет устойчивости у возможных центральных опор. Потому, одним из возможных решений является расположение поверхностной нагрузки в форме квадратичной параболы, так как ее центр тяжести будет находиться в 1/4 длины кровли.

Пример V-образной кровли

Длина = 15 м
Ширина = 12 м
Высота разжелобка = 6 м
Наклон кровли = -5 °
Ветровая нагрузка = 0,5 кН/м²
Открытый навес → ϕ = 0
cf = +0,3 максимум всех ϕ
cf = -0,5 минимум, ϕ = 0

Результирующая сила ветра

Программы RFEM и RSTAB содержат в себе генераторы нагрузок для закрытых зданий, прямоугольных в плане. К тому же, в них можно задать нагружение, которое действуюет, только на стены или на кровлю, а также на все здание.

Однако с помощью генераторов нельзя автоматически рассчитать несущие конструкции навесов. Тем не менее, после расчета коэффициентов можно генератор нагрузки применить к отдельным уровням навеса.

Согласно пункту 7.5., силы трения в нашем примере не учитываются.

Наибольшие ординаты параболической нагрузки

Во внимание принимается только положение нагрузок 2 и 5, так как благодаря симметрии нет необходимости учитывать положение нагрузок 3 и 6.

На основе данных ординат нагрузок потом можно с помощью квадратичного уравнения вычислить, например в программе Excel, переменные значения нагрузки в положении x, а затем экспортировать их в программу RFEM или RSTAB.


Автор

Г-н Фрёлих оказывает техническую поддержку нашим заказчикам и отвечает за разработки железобетонных конструкций.

Ссылки
Ссылки
  1. EN 1991-1-4: Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen - Windlasten. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010.
Скачивания


;