1. Ogólna charakterystyka budynku

• Długość budynku 26 m

• Szerokość budynku 16 m

• Wysokość budynku 79 m

• Lokalizacja: Elbląg (92 m.n.p.m)

• Charakter zabudowy: Strefa nad Jeziorem (kategoria terenu I)

1. Oddziaływania wiatru:

Bazowa prędkość wiatru:

Zgodnie z PN-EN 1991-1-4, Polska podzielona jest na 3 strefy wiatrowe. Przedstawia je poniższa mapa

Przyjęto, że rozpatrywany budynek znajduje się w I strefie obciążenia wiatrem (Elbląg A=92 m.n.p.m.) A≤300m.n.p.m.

Wartość podstawowej bazowej prędkości wiatru v_b,0= 22 m/s

Przyjęto współczynnik kierunkowy wiatru c_dir=1,0

Współczynnik sezonowy c_season=1,0

C_dir – współczynnik, pozwalający uwzględnić kierunek wiatru. Przyjmujemy C_dir = 1, 0

C_season - współczynnik do obliczania konstrukcji tymczasowych lub znajdujących się w stanie budowy, jeśli w analizie można uwzględnić porę roku. Z uwagi na brak danych, przyjmujemy C_season = 1, 0

Tak więc bazowa prędkość wiatru to:

v_b = v_b, 0 * C_dir * C_season = 22 m/s  * 1, 0 * 1, 0 = 22 m/s 

Ciśnienie prędkości wiatru: q_d=0,30

Oznaczenia boków budynku

1. Wiatr wiejący na dłuższy bok

h=79,00 m
b=26,00 m
d-15,00 m

$$c_{e}\left( z \right) = 2,8*\left( \frac{z}{10} \right)^{0,19}$$

$$c_{e}\left( z \right) = 2,8*\left( \frac{26}{10} \right)^{0,19} = 2,386$$

I kategoria terenu	Wysokość	Ce(z)
	[m]	[-]
	26,00	3,357
	32,75	3,508
	39,50	3,635
	46,25	3,746
	53,00	3,844
	79,00	4,147

Wartość współczynnika ekspozycji zależna od h

$$q_{p}\left( z \right) = \left\lbrack 1 + 7*I_{V}\left( z \right) \right\rbrack*\frac{1}{2}\ \rho*v_{m}\left( z \right)^{2} = q_{b}*c_{e}\left( z \right)$$

$${\rho = 1,25\frac{\text{kg}}{m^{3}}\ \ \ gestosc\ powietrza\backslash n}{q_{p}\left( 26 \right) = 3,357*0,3 = 1,007}$$

I kategoria terenu	Wysokość	Współczynnik ekspozycji	Ciśnienie prędkości wiatru	Wartość szczytowa ciśnienia prędkości
	[m]	ce(z)	qb, 0	$$\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$$
	26,00	3,357	0,3	1,007
	32,75	3,508	0,3	1,052
	39,50	3,635	0,3	1,091
	46,25	3,746	0,3	1,124
	53,00	3,844	0,3	1,153
	79,00	4,147	0,3	1,244

Wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru

Ciśnienie wiatru działające na powierzchnie zewnętrzne konstrukcji, wyraża się wzorem:

w_e = q_p(h) * c_pe, 10 ∖ n

Wartości współczynników ciśnienia zewnętrznego dla ścian pionowych budynków w rzucie prostokąta

$$\frac{h}{d} = \frac{79}{16} = 4,94$$

Wartości przyjmuje jak dla h/d=5

c_{pe, 10, D} = +0, 8

c_{pe, 10, E} = −0, 7

$$w_{e,D} = 1,007*0,8 = 0,651\frac{\text{kN}}{m^{2}}$$

$$w_{e,E} = 1,007*\left( - 0,7 \right) = - 0,570\frac{\text{kN}}{m^{2}}$$

I kategoria terenu	Wysokość	Współczynnik ekspozycji	Ciśnienie prędkości wiatru	Wartość szczytowa ciśnienia predkości	Ciśnienie zewnętrzne dla ścian pionowych	Ciśnienie wiatru na powierzchnie	Ciśnienie zewnętrzne dla ścian pionowych	Ciśnienie wiatru na powierzchnie
	[m]	ce(z)	qb, 0	$$\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$$	POLE D	$$\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$$	POLE E	$$\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$$
	26,00	3,357	0,3	1,007	0,8	0,8058	-0,7	-0,7051
	32,75	3,508	0,3	1,052	0,8	0,8419	-0,7	-0,7367
	39,50	3,635	0,3	1,091	0,8	0,8724	-0,7	-0,7634
	46,25	3,746	0,3	1,124	0,8	0,8990	-0,7	-0,7866
	53,00	3,844	0,3	1,153	0,8	0,9225	-0,7	-0,8072
	79,00	4,147	0,3	1,244	0,8	0,9952	-0,7	-0,8708

Ciśnienie wiatru na powierzchnie (POLE D i POLE E)

Ciśnienie wiatru na powierzchnie Pole D	Ciśnienie wiatru na powierzchnie Pole E	Sumaryczne ciśnienie wiatru na powierzchnię
0,8058	-0,7051	1,5108
0,8419	-0,7367	1,5786
0,8724	-0,7634	1,6358
0,8990	-0,7866	1,6856
0,9225	-0,8072	1,7297
0,9952	-0,8708	1,8660

Sumaryczne ciśnienie wiatru na powierzchnie

$$\frac{132,549}{h} = \frac{132,549}{79} = 1,678$$

Lub (za pomocą programu ROBOT)

$${5491,81 = q \bullet \frac{79^{2}}{2}\backslash n}{q = 1,7599\frac{\text{kN}}{m^{2}}}$$

Wybieram q=1,7599 kN/m^2

1. Wiatr wiejący na krótszy bok

h=79,00 m
b=16,00 m
d-26,00 m

$$c_{e}\left( z \right) = 2,8*\left( \frac{z}{10} \right)^{0,19}$$

$$c_{e}\left( z \right) = 2,8*\left( \frac{26}{10} \right)^{0,19} = 2,386\backslash n\backslash n$$

I kategoria terenu	Wysokość	Ce(z)
	[m]	[-]
	16,00	3,062
	27,75	3,399
	39,50	3,635
	51,25	3,819
	63,00	3,972
	79,00	4,147

Wartość współczynnika ekspozycji zależna od h

$$q_{p}\left( z \right) = \left\lbrack 1 + 7*I_{V}\left( z \right) \right\rbrack*\frac{1}{2}\ \rho*v_{m}\left( z \right)^{2} = q_{b}*c_{e}\left( z \right)$$

$${\rho = 1,25\frac{\text{kg}}{m^{3}}\ \ \ gestosc\ powietrza\backslash n}{q_{p}\left( 26 \right) = 3,062*0,3 = 0,918}$$

I kategoria terenu	Wysokość	Współczynnik ekspozycji	Ciśnienie prędkości wiatru	Wartość szczytowa ciśnienia prędkości
	[m]	ce(z)	qb, 0	$$\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$$
	16,00	3,062	0,3	0,918
	27,75	3,399	0,3	1,020
	39,50	3,635	0,3	1,091
	51,25	3,819	0,3	1,146
	63,00	3,972	0,3	1,192
	79,00	4,147	0,3	1,244

Wartość szczytowa ciśnienia prędkości wiatru

Ciśnienie wiatru działające na powierzchnie zewnętrzne konstrukcji, wyraża się wzorem:

w_e = q_p(h) * c_pe, 10 ∖ n

Wartości współczynników ciśnienia zewnętrznego dla ścian pionowych budynków w rzucie prostokąta

$$\frac{h}{d} = \frac{79}{26} = 3,038$$

Stosuje interpolacjie liniową

c_{pe, 10, D} = +0, 8

c_{pe, 10, E} = −0, 6

$$w_{e,D} = 0,918*0,8 = 0,7348\frac{\text{kN}}{m^{2}}$$

$$w_{e,E} = 0,918*\left( - 0,6 \right) = - 0,5511\frac{\text{kN}}{m^{2}}$$

I kategoria terenu	Wysokość	Współczynnik ekspozycji	Ciśnienie prędkości wiatru	Wartość szczytowa ciśnienia predkości	Ciśnienie zewnętrzne dla ścian pionowych	Ciśnienie wiatru na powierzchnie	Ciśnienie zewnętrzne dla ścian pionowych	Ciśnienie wiatru na powierzchnie
	[m]	ce(z)	qb, 0	$$\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$$	POLE D	$$\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$$	POLE E	$$\left\lbrack \frac{\text{kN}}{m^{2}} \right\rbrack$$
	16,00	3,062	0,3	0,918	0,8	0,7348	-0,6	-0,5511
	27,75	3,399	0,3	1,020	0,8	0,8158	-0,6	-0,6119
	39,50	3,635	0,3	1,091	0,8	0,8724	-0,6	-0,6543
	51,25	3,819	0,3	1,146	0,8	0,9167	-0,6	-0,6875
	63,00	3,972	0,3	1,192	0,8	0,9533	-0,6	-0,7150
	79,00	4,147	0,3	1,244	0,8	0,9952	-0,6	-0,7464

Ciśnienie wiatru na powierzchnie (POLE D i POLE E)

Ciśnienie wiatru na powierzchnie Pole D	Ciśnienie wiatru na powierzchnie Pole E	Sumaryczne ciśnienie wiatru na powierzchnię
0,7348	-0,5511	1,2858
0,8158	-0,6119	1,4277
0,8724	-0,6543	1,5267
0,9167	-0,6875	1,6042
0,9533	-0,7150	1,6683
0,9952	-0,7464	1,7416

Sumaryczne ciśnienie wiatru na powierzchnie

$$\frac{121,606}{h} = \frac{121,606}{79} = 1,539$$

Lub (za pomocą programu ROBOT)

$${5088,64 = q \bullet \frac{79^{2}}{2}\backslash n}{q = 1,6307\frac{\text{kN}}{m^{2}}}$$

Wybieram q=1,6307 kN/m^2