evaluarea incarcarilor climatice
TRANSCRIPT
Evaluarea incarcarilor climatice
Date de referinta ale cladirii:
- regimul de inaltime: P+4E+2M
- amplasamentul: Baia Mare
- inaltimea subsolului situate deasupra cotei terenului natural Hs = 0.70 m
- inaltimea nivelului curent: Hnivel = 2.80 m
- inaltimea sarpantei: Hsarpanta = 1.85 m
- dimensiunile in plan ale cladiri:
latime = 15.40 m
lungime = 45.80 m
- inaltimea cladirii: H= Hsubsol + Hparter + 4x Hetaj + 2xHmansarda + Hsarpanta =
0.70 + 2.80 + 4x 2.80 + 2x2.80 + 1.85 = 22.15 m
Evaluarea incarcarilor din zapada – CR 1-1-3-2005
Evaluarea incarcarilor caracteristice
Valoarea caracteristica a incarcari din zapada pe acoperis, sk [kN/m2 ] se determina
astfel:
sk = µi x Ce x Ct x s0,k [KN/m2 ]
Datorita acoperisului cu doua pante o sa avem 3 cazuri de incarcare din zapada
in functie de coeficientul µi. Distributia coeficientilor de forma µ1 si µ2 pe
acoperisurile cu 2 pante este data in figura de mai jos:
µi = coeficient de forma pentru incarcarea din zapada pe acoperis
Pentru α = 15° (respectiv 0° < 15° < 30°)
µ1 = 0.8
µ2 = 0.8 + 0.8 x (15/30) = 1.2
Ce = coeficient de expunere al amplasamentului constructiei
Ce = 1.0 (expunere partiala)
Ct = coeficient termic
Ct = 1.0 (acoperis cu termoizolatie uzuala)
s0,k = valoarea caracteristica a incarcari din zapada pe sol in
amplasamentul constructiei [KN/m2]
s0,k = 2.0 ( pentru Baia Mare)
µ1
µ2
0,5µ1
µ1
0,5µ1
µ2
In acest caz avem:
Sk1 = 0.8 x 1 x 1 x 2 = 1,6 KN/m2
Sk2 = 1.2 x 1 x 1 x 2 = 2.4 KN/m2
Evaluarea incarcarilor de calcul
Sd = γz x Sk
γz = coeficient partial de siguranta al incarcari din zapada
γz = 1.5
Sd1 = 2.4 KN/m2
Sd2 = 3.6 KN/m2
Evaluarea actiunilor din vant – NP-082-04
Evaluarea incarcarilor caracteristice
Incarcarea din vant pe acoperisul cu 4 pante
Presiunea vantului la inaltimea (z) deasupra terenului , pe suprafetele rigide
exterioare sau interioare ale cladiri se determina cu relatia:
w(z) = qref x ce(z) x cp [KN/m2 ]
z =distanta pe verticala masurata de la nivelul amplasamentului
z = 22.2 m
qref = presiunea de referinta a vantului (anexa A – NP082 – 04)
qref = 0.5 (pentru zona Baia Mare)
ce(z) = factor de expunere la inaltimea z deasupra terenului
ce(z) = cg(z) x cr(z) sau ce(z) = cg(z) x cr(z) x ct(z)
ce(22.2) = cg(22.2) x cr(22.2) x ct(22.2)
cg(z) = factor de rafala
cg(z) = 1 + g · [2·I(z)]
g = factor de varf g = 3,5 (valoarea recomandata)
I(z) = intensitatea turbulentei
√β = 2.12 (pentru zone urbane dens construite)
z0 = 1.0 m (pentru zone urbane dens construite)
1
2.22ln5.2
12.2I 2.22 0.273
cg(22.2) = 1+ 3.5· [2·0.273] = 2.91
cr (z) = factor de rugozitate
2
0
0
2
rr )z
z·(ln )(z k = (z) c
Iz
2.5 lnz
z0
kr = factor ce tine seama de conditiile de expunere
kr = 0.24 (zone urbane dens construite)
55.0)1
22.2·(ln 0.24 = (22.2) c 22
r
ct= factor topografic
ct= 1.0
ce(22.2) = 2.91 x 0.55 x 1 = 1.60
cp = coeficient aerodinamic de presiune care depinde de marimea ariei expuse
(cpi – pentru suprafete interioare, cpe pentru suprafete exterioare)
cp = cpe,1 A ≤ 1 m2
cp = cpe,1 + (cpe,10 – cpe,1) log10A 1 m2 < A < 10 m
2
cp = cpe,10 A ≥ 10 m2
Pentru determinarea valorilor coeficientilor aerodinamici de presiune se va tine cont
de prevederile pentru acoperisuri cu patru pante (Cap. 12.2.6 – NP – 082 – 04) iar
notatiile folosite vor fi in conform figurii 12, pagina 24 din normativ.
z = h = 22.2 m
L= lungimea constructie
b = L= 42.60 m
Coeficienti de presiune pentru acoperisuri cu patru pante (NP – 082 – 04):
Unghiul de
panta a
acoperisului
Zona pentru directia vantului
F G H I J K L M
15° -0.9 -0.8 -0.3
-0.5 -1.0 -1.2 -1.4 -0.6 +0.2 +0.2 +0.2
Pe panta expusa vantului, valorile presiuni schimba rapid semnul in jurul unui unghi
ascutit de α=15° ÷ 30° si de aceea sunt date atat valori pozitive cat si valori negative.
Rezulta o presiune pentru fiecare zona a acoperisului conform schitei urmatoare:
Zona F:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-0.9) = - 0.72 [KN/m2 ], w(22.2) = 0.5 · 1.6 · 0.2 = 0.16 [KN/m
2 ]
Zona G:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-0.8) = -0.64 [KN/m2 ], w(22.2) = 0.5 · 1.6 · 0.2 = 0.16 [KN/m
2 ]
Zona H:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-0.3) = -0.24 [KN/m2 ], w(22.2) = 0.5 · 1.6 · 0.2 = 0.16 [KN/m
2 ]
Zona I:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-0.5) = -0.4 [KN/m2 ],
Zona J:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-1.0) = -0.8 [KN/m2 ],
Zona K:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-1.2) = -0.96 [KN/m2 ],
Zona L:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-1.4) = -1.12 [KN/m2 ],
Zona M:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-0.6) = -0.48 [KN/m2 ],
Incarcarea din vant pe suprafetele verticale ale cladiri
1. Cazul in care vantul actioneaza pe directia transversala a cladiri
(perpendicular pe latura lunga a cladirii (L) si paralel cu latura scurta a
cladiri (l))
Presiunea vantului la inaltimea (z) deasupra terenului , pe suprafetele rigide
exterioare sau interioare ale cladiri se determina cu relatia:
w(z) = qref x ce(z) x cp [KN/m2 ]
z =distanta pe verticala masurata de la nivelul amplasamentului
ze = h = 22.2 m
b = latura perpendiculara pe directia de actiune a vantului
b = L = 45.80 m
h = 22.2 < b = 45.80 m
d = l = 15.40 m
69.02.22
40.15
h
d <1
h2
b min. = e
m2.222
m80.45.mine m4.44e > d = 15.40
qref = presiunea de referinta a vantului (anexa A – NP082 – 04)
qref = 0.5 (pentru zona Baia Mare)
ce(z) = factor de expunere la inaltimea z deasupra terenului
ce(z) = cg(z) x cr(z) sau ce(z) = cg(z) x cr(z) x ct(z)
ce(22.2) = cg(22.2) x cr(22.2) x ct(22.2)
cg(z) = factor de rafala
cg(z) = 1 + g · [2·I(z)]
g = factor de varf g = 3,5 (valoarea recomandata)
I(z) = intensitatea turbulentei
√β = 2.12 (pentru zone urbane dens construite)
z0 = 1.0 m (lungimea de rugozitate pentru zone urbane dens
construite)
1
2.22ln5.2
12.2I 2.22 0.273
cg(22.2) = 1+ 3.5· [2·0.273] = 2.91
cr (z) = factor de rugozitate
2
0
0
2
rr )z
z·(ln )(z k = (z) c
kr = factor ce tine seama de conditiile de expunere
kr = 0.24 (zone urbane dens construite)
55.0)1
22.2·(ln 0.24 = (22.2) c 22
r
ct= factor topografic
ct= 1.0
ce(22.2) = 2.91 x 0.55 x 1 = 1.60
Pentru cazul in care d < e avem urmatoarea distributie a coeficientilor de
presiune pentru peretii verticali :
Coeficienti de presiune pentru peretii verticali ai cladirilor cu forma dreptunghiulara
in plan (NP – 082 – 04):
Iz
2.5 lnz
z0
Zona Zona pentru directia vantului
A B D E
d/h<1 -1.0 -0.8 +0.8 -0.3
Rezulta o presiune pentru fiecare zona a peretilor exteriori conform schitei
urmatoare:
Zona A:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-1.0) = - 0.8 [KN/m2 ]
Zona B:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-0.8) = - 0.64 [KN/m2 ]
Zona D:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · 0.8 = 0.64 [KN/m2 ]
Zona E:
w(22.2) = 0.5 · 1.6 · (-0.3) = - 0.24 [KN/m2 ]
2. Cazul in care vantul actioneaza pe directia longitudinala a cladiri
(paralel pe latura lunga a cladirii (L) si perpendicular cu latura scurta a
cladiri (l))
Presiunea vantului la inaltimea (z) deasupra terenului , pe suprafetele rigide
exterioare sau interioare ale cladiri se determina cu relatia:
w(z) = qref x ce(z) x cp [KN/m2 ]
z =distanta pe verticala masurata de la nivelul amplasamentului
ze = h = 22.2 m
b = latura perpendiculara pe directia de actiune a vantului
b = l = 15.40 m
b = 15.40 m < h = 22.2 m < 2 h = 2 · 22.2 m (doua zone de presiune)
d = L = 45.80 m
06.22.22
80.45
h
d > 1
2h
b min. = e
m2.222
m40.15.mine m40.15e < d = 45.80m
qref = presiunea de referinta a vantului (anexa A – NP082 – 04)
qref = 0.5 (pentru zona Baia Mare)
ce(z) = factor de expunere la inaltimea z deasupra terenului
ce(z) = cg(z) x cr(z) sau ce(z) = cg(z) x cr(z) x ct(z)
ce(22.2) = cg(22.2) x cr(22.2) x ct(22.2)
cg(z) = factor de rafala
cg(z) = 1 + g · [2·I(z)]
g = factor de varf g = 3,5 (valoarea recomandata)
I(z) = intensitatea turbulentei
√β = 2.12 (pentru zone urbane dens construite)
z0 = 1.0 m (lungimea de rugozitate pentru zone urbane dens construite)
1
2.22ln5.2
12.2I 2.22 0.273
cg(22.2) = 1+ 3.5· [2·0.273] = 2.91
cr (z) = factor de rugozitate
2
0
0
2
rr )z
z·(ln )(z k = (z) c
kr = factor ce tine seama de conditiile de expunere
kr = 0.24 (zone urbane dens construite)
55.0)1
22.2·(ln 0.24 = (22.2) c 22
r
ct= factor topografic
Iz
2.5 lnz
z0
ct= 1.0
ce(22.2) = 2.91 x 0.55 x 1 = 1.60
Pentru cazul in care e <d avem urmatoarea distributie a coeficientilor de
presiune pentru peretii verticali :
Coeficienti de presiune pentru peretii verticali ai cladirilor cu forma dreptunghiulara
in plan (NP – 082 – 04):
Zona
Zona pentru directia vantului
A B C D E
d/h<1 -1.0 -0.8 +0.8 -0.3