Obciążenie zmienne podstawowe lub towarzyszące -

OBCIĄŻENIE WIATREM – PROCEDURA UPROSZCZONA

Parcie wiatru na przęsła mostu należy określać wg rozdziału 8 normy PN-EN 1991-1-4,

który ma zastosowanie do przęseł typowych (patrz przykłady obok) o rozpiętości do 200m,

zlokalizowanych maksymalnie do 200m nad powierzchnią terenu i o stałej wysokości

konstrukcyjnej.

PROCEDURA UPROSZCZONA (opisana w rozdziale 8 poświeconym mostom) wyznaczania

obciążenia przęsła wiatrem w kierunku x (poprzecznym do osi podłużnej przęsła) bazuje na

wykorzystaniu wzoru:

F

wx

= ½ v

b2

C A

ref,x

Procedurę można zrealizować w kolejnych krokach:

Poprzecznica

O

ś

ło

żyska

O

ś most

u

Prefabrykowana

balustrada stalowa

Prefabrykowana

bariera stalowa

2.8

0

1.4

6

1.

70

Parcie wiatru na przęsło

nieobciążone.

Poprzecznica

O

ś

ło

żys

ka

O

ś mostu

Prefabrykowana

balustrada stalowa

Prefabrykowana

bariera stalowa

2.

80

1.

46

1.

7

0

Parcia wiatru na przęsło

obciążone

SCHEMAT PARCIA WIATRU NA PRZĘSŁO OBCIĄŻONE

SCHEMAT PARCIA WIATRU NA PRZĘSŁO NIEOBCIĄŻONE

11.0°

2.

00

3.

5

7

Dodatkowa powierzchnia parcia

wiatru dla obustronnych

ażurowych barier i balustrad

1.

2

0

z

Odległość z od powierzchni

terenu do środka ciężkości

przekroju

Krok 3. Określamy charakterystyczną prędkości wiatru v

b

=c

dir

*c

season

*v

b,0

. Omawiany wiadukt ma rozpiętość przęsła

mniejszą niż 40m, a więc przyjęto, że jest niewrażliwy na wzbudzenie dynamiczne wiatrem. Przyjęto: c

season

*c

dir

=1,0.

Zatem: v

b

=v

b,0

=22m/s

Krok 2. Określamy podstawową bazową prędkość wiatru v

b,0

na podstawie tablicy NA.1 załącznika krajowego do PN-

EN 1991-1-4. v

b,0

=22m/s - jak dla Rzeszowa i strefy 1 wg rys. NA.1 załącznika krajowego oraz wysokości A=182m

n.p.m.

Krok 1. Wyznaczamy powierzchnię oddziaływania wiatru na przęsło na podstawie zaleceń

zawartych w Tabeli 8.1 normy PN-EN 1991-1-4 (patrz niżej):

dla przęsła nieobciążonego: A

ref,x

=d+1.2m=1.7m

2

/m+1.2m

2

/m=2.9m

2

/m – jak dla przęsła z

obustronnymi barierami i balustradami ażurowymi

dla przęsła obciążonego ruchem drogowym powierzchnię oddziaływania wiatru należy

obliczyć dodając dodatkowe 2.0m od poziomu jezdni (jak na schemacie) uwzględniające

powierzchnię boczną pojazdów na obiekcie niezależnie od ich rzeczywistego położenia na

szerokości i długości przęsła. W takim przypadku: A

ref,x

=3,75m

2

/m (patrz schemat).

ZESTAWIENIE OBCIĄŻEŃ NA DŹWIGARY GŁÓWNE ŻELBETOWE WIADUKTU DROGOWEGO wg EC, cd.

(Opracowanie: D. Sobala, ZDiM PRz. )

Krok 4. Odczytujemy wartości „globalnego” współczynnika obciążenia wiatrem

C z tablicy 8.2 PN-EN 1991-1-4 (patrz obok). Wartości pośrednie można

interpolować. Zatem dla wiaduktu:

nieobciążonego b/d

tot

= 12.1m/2.8m=4,32

obciążonego b/d

tot

= 12.1m/3.75m=3,22

Wysokość środka ciężkości przęsła wiaduktu nad terenem przyjęto równą ok.

z

e

=6.35m.

Zatem wartości „globalnego” współczynnika obciążenia wiatrem dla

wiaduktu mają wartość:

- dla przęsła nieobciążonego C=3.6

- dla przęsła obciążonego C=6.7-(3.22-0.5)/(4-0.5)*(6.7-3.6)=4.29

Krok 5. Określamy wartości gęstości powietrza , która zależy od wysokości i

ciśnienia atmosferycznego w danej lokalizacji w okresach silnych wiatrów.

Przyjęto wartość zalecaną w normie, tj. =1.25kg/m

3

Krok 6. Określamy siłę od wiatru w kierunku x, która jest równa:

- dla przęsła nieobciążonego: F

wx

=½*1.25kg/m

3

*23.56m/s *4.29*A

ref,x

=

1.49kPa*A

ref,x

=1.49kPa*2.8m=4.17kN/mb

- dla przęsła obciążonego ruchem: F

wx

=½*1.25kg/m

3

*23.56m/s *3.6*A

ref,x

=

1.25kPa*A

ref,x

=1.25kPa*3.75m=4.68kN/mb

W przypadku przęsła obciążonego ruchem (obciążenie wiodące) obliczoną wartość siły od wiatru należy uwzględniać w

obliczeniach jako wartość kombinacyjną ψ

0

F

wx

(obciążenie zmienne towarzyszące).

Więcej przykładów na stronie:

http://sobala.sd.prz.edu.pl/pl/67/