bds_env 1991-2-4-2002

Февруари, 2002БЪЛГАРСКИ ПРЕДВАРИТЕЛЕН

СТАНДАРТ

РЕПУБЛИКА

БЪЛГАРИЯ

ЕВРОКОД 1: ОСНОВНИ ПОЛОЖЕНИЯ ЗАПРОЕКТИРАНЕ И ВЪЗДЕЙСТВИЯ ВЪРХУ

СТРОИТЕЛНИТЕ КОНСТРУКЦИИЧаст 2-5: Въздействия върхустроителните конструкции –

Въздействия от вятър

(идентичен на ENV 1991-2-4:1995)

БДС

ENV 1991-2-4

ICS 91.040.00

Ключови думи: сгради, проектиране, изчисляване, товари:сили, товари от вихри, налягане от вятър

Eurocode 1: Basis of design and actions on structures - Part2-4: Actions on structures – Wind actions

Eurocode 1: Grundlagen der Tragwerksplanung undEinwirkungen auf Tragwerke – Teil 2-4: Einwirkungen aufTragwerken – Windeinwirkungen

Eurocode 1: Bases de calcul et actions sur les structures –Partie 2-4: Actions sur les structures – Actions du vent

Българският стандарт БДС ENV 1991-2-4 е одобрен от председателя на Държавната агенция постандартизация и метрология на 2002-01-31.

Европейският предварителен стандарт ENV 1991-2-4:1995 е въведен като български стандартчрез превод на български език.

БДС ENV 1991-2-4 е идентичен на ENV 1991-2-4:1995 и се издава със разрешението

на CEN.

This national document is identical with ENV 1991-2-4:1995 and is published with the permission of

CEN,rue de Stassart, 36

1050 Bruxellеs Belgium

Стр. 1, вс. стр. 135

056-0003624-1-0 № за позоваване БДС ЕN 1991-2-4:2002

© ДАСМ 2002Българските стандарти се размножават само от

Държавната агенция по стандартизация и метрология1000 София, ул. “6 септември” 21

НАЦИОНАЛЕН ПРЕДГОВОР

Този предварителен стандарт е приет с общото съгласие на членовете на ТК 56 и еподготвен и редактиран от работна група на ТК 56.

За точността на превода отговорност носят членовете на ТК 56.

Предварителният европейски стандарт е приет за временно прилагане, но няма статутна европейски стандарт. Целта е да се натрупа опит и да може ENV да се промени, такаче да се въведе като европейски стандарт (EN).

Използващите този стандарт, се приканват да дадат своите коментари относнотехническото му съдържание, начина му на ползване или за други неточности. Тезикоментари ще се вземат предвид, когато се подготвя националното становище за CENотносно превръщане на този ENV в EN.

Коментарите могат да се изпращат до секретаря на ТК 56, София 1000, ул. "6септември" 21.

В стандарта е направено позоваване на европейски стандарти, на които съответстват:На ISO 3898 1987 - *

На ENV 1991-1 - БДС ENV 1991-1На ENV 1991-2-1 - БДС ENV 1991-2-1На ENV 1991-2-2 - *

На ENV 1991-2-3 - *

На ENV 1991-2-5 - БДС ENV 1991-2-5На ENV 1991-2-6 - БДС ENV 1991-2-6На ENV 1991-2-7 - БДС ENV 1991-2-7На ENV 1991-3 - БДС ENV 1991-3На ENV 1991-4 - *

На ENV 1991-5 - *

На ENV 1992-2 – - ENV 1992-2

* Официалните издания на позованите стандарти са на разположение в библиотеката на ДАСМ.

ПРЕДВАРИТЕЛЕН ЕВРОПЕЙСКИ СТАНДАРТ

EUROPEAN PRESTANDARD

EUROPÄISCHE VORNORM

PRÉNORME EUROPĖENNE

ENV 1991-2-4

май 1995

ICS 91.040.00

Descriptors: buildings, design, computation, loads: forces, wind resistance, gust loads, wind pressure

ИЗДАНИЕ НА БЪЛГАРСКИ ЕЗИК

ЕВРОКОД 1: ОСНОВНИ ПОЛОЖЕНИЯ ЗА ПРОЕКТИРАНЕ И ВЪЗДЕЙСТВИЯВЪРХУ СТРОИТЕЛНИТЕ КОНСТРУКЦИИ

Част 2-4: Въздействия върху строителните конструкции. Въздействия от вятър

Eurocode 1: Basis of design andactions on structures - Part 2-4:Actions on structures – Wind actions

Eurocode 1: Grundlagen derTragwerksplanung und Einwirkungenauf Tragwerke – Teil 2-4:Einwirkungen auf Tragwerken –Windeinwirkungen

Eurocode 1: Bases de calcul et actionssur les structures – Partie 2-4: Actionssur les structures – Actions du vent

Този европейски предварителен стандарт (ENV) е приет от CEN на 1993-12-03 катоперспективен стандарт за временно прилагане. Периодът на действие на този ENV е ограниченпървоначално до три години. След две години членовете на CEN ще бъдат поканени дапредставят своите коментари, както и да отговорят дали този ENV може бъде превърнат вевропейски стандарт (EN).

Членовете на CEN са задължени да обявят съществуването на този ENV по начина, както сеобявява EN и да го въведат на национално равнище по подходящ начин. Допуска се да сезапази действието на противоречащите му национални стандарти (успоредно с ENV), докато несе вземе решение за възможността ENV да се превърне в EN.

Членове на CEN са националните органи по стандартизация на следните страни: Австрия,Белгия, Великобритания, Германия, Гърция, Дания, Ирландия, Исландия, Испания, Италия,Люксембург, Норвегия, Португалия, Финландия, Франция, Холандия, Чешка Република,Швейцария и Швеция.

CENЕВРОПЕЙСКИ КОМИТЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИЯEUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION

EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNGCOMITĖ EUROPĖEN DE NORMALISATION

Централен секретариат: Rue de Stassart 36, 1050 Bruxelles, Belgium

© CEN Правата за копиране са запазени зачленовете на CEN

№ за позоваване ENV 1991-2-4:1995 Е

Стр. 2ENV 1991-2-4:1995

СЪДЪРЖАНИЕ

ПРЕДГОВОР .....................................................................................................................................................4Цел на Еврокодовете.......................................................................................................................................4История на програмата “Еврокодове”..............................................................................................................4Национални документи за приложение (NAD’s) ...............................................................................................5Специфични положения на предварителния стандарт ....................................................................................5

РАЗДЕЛ 1 ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ ........................................................................................................................61.1 Обект и област на приложение .........................................................................................................61.1.1 Област на приложение на ENV 1991 - Еврокод 1 ...............................................................................61.1.2 Обхват на ENV 1991-2-4. Въздействия от вятър.................................................................................61.1.3 Други части на ENV 1991...................................................................................................................71.2 Позовавания .....................................................................................................................................71.3 Разграничаване на принципи от правила за прилагане ....................................................................81.4 Дефиниции .......................................................................................................................................81.5 Символи ............................................................................................................................................8

РАЗДЕЛ 2 КЛАСИФИКАЦИЯ НА ВЪЗДЕЙСТВИЯТА ........................................................................................ 122

РАЗДЕЛ 3 ПРОЕКТНИ СИТУАЦИИ ................................................................................................................122

РАЗДЕЛ 4 ПРЕДСТАВЯНЕ НА ВЪЗДЕЙСТВИЯТА ........................................................................................... 1224.1 Обяснение на ветровите въздействия и реагирането на конструкциите........................................ 1224.2 Моделиране на въздействията от вятър ........................................................................................ 1334.3 Изисквания за изпитванията .........................................................................................................133

РАЗДЕЛ 5 НАЛЯГАНЕ ОТ ВЯТЪР ВЪРХУ ПОВЪРХНОСТИ .............................................................................. 1445.1 Област на приложение..................................................................................................................1445.2 Външно налягане ..........................................................................................................................1445.3 Вътрешно налягане .......................................................................................................................1445.4 Сумарно налягане ...........................................................................................................................14

РАЗДЕЛ 6 СИЛИ ОТ ВЯТЪР .........................................................................................................................1556.1 Сили от вятър, предизвикани от налягане .................................................................................... 1556.2 Сила на триене .............................................................................................................................166

РАЗДЕЛ 7 БАЗОВ ВЯТЪР .............................................................................................................................1667.1 Базово налягане от вятър .............................................................................................................1667.2 Базова скорост на вятъра..............................................................................................................1777.3 Годишни вероятности за възникване, различни от 0,02 ................................................................ 1887.4 Ветрови карти и метеорологична информация.............................................................................. 188

РАЗДЕЛ 8 ПАРАМЕТРИ НА ВЯТЪРА............................................................................................................ 20208.1 Средна скорост на вятъра ........................................................................................................... 20208.2 Коефициент за грапавост............................................................................................................ 20208.3 Категории терени........................................................................................................................ 20208.4 Коефициент за топографията на терена ....................................................................................... 2118.5 Коефициент за изложение ............................................................................................................ 244

РАЗДЕЛ 9 ИЗБОР НА ПРОЦЕДУРИ ............................................................................................................... 2669.1 Общи положения .......................................................................................................................... 2669.2 Критерии за избор на процедура .................................................................................................. 2669.3 Динамичен коефициент за реагиране при пориви на вятъра ........................................................ 2669.4 Завихряне, аероеластична неустойчивост и ефекти от динамична интерференция ...................... 333

Стр. 3ENV 1991-2-4:1995

9.4.1 Общи положения ...........................................................................................................................3339.4.2 Област на отчитане .......................................................................................................................333

РАЗДЕЛ 10 АЕРОДИНАМИЧНИ КОЕФИЦИЕНТИ ............................................................................................35510.1 Общи положения ...........................................................................................................................35510.2 Сгради ...........................................................................................................................................35510.2.1 Общи положения ...........................................................................................................................35510.2.2 Вертикални стени на правоъгълни в план сгради. .........................................................................36610.2.3 Плоски покриви .............................................................................................................................37710.2.4 Едноскатни покриви ......................................................................................................................39910.2.5 Двускатни покриви ........................................................................................................................41110.2.6 Четирискатни покриви...................................................................................................................43310.2.7 Шедови покриви ............................................................................................................................45510.2.8 Сводови покриви и куполи.............................................................................................................47710.2.9 Вътрешно налягане .......................................................................................................................48910.2.10 Налягане върху външни стени или покриви с повече от една обвивки ........................................505010.3 Навеси...........................................................................................................................................52210.4 Свободно стоящи външни стени, огради и табели .........................................................................56610.4.1 Външни стени с и без отвори.........................................................................................................56610.4.2 Коефициенти за налягане при огради с отвори .............................................................................56610.4.3 Коефициенти на заслоняване за стени и огради............................................................................57710.4.4 Табели...........................................................................................................................................57710.5 Конструктивни елементи с правоъгълни напречни сечения...........................................................58810.6 Конструктивни елементи от профили ............................................................................................. 6010.7 Конструктивни елементи с правилно многоъгълно сечение ............................................................ 6110.8 Кръгли цилиндри ............................................................................................................................ 6310.8.1 Коефициенти за външно налягане.................................................................................................. 6310.8.2 Коефициенти за сила...................................................................................................................... 6410.9 Сфери............................................................................................................................................. 6610.10 Решетъчни конструкции и скелета.................................................................................................. 6710.11 Мостове .......................................................................................................................................... 7010.11.1 Общи положения ............................................................................................................................ 7010.11.2 Коефициенти за сила в посока х..................................................................................................... 7110.11.3 Коефициенти за сила в посока z..................................................................................................... 7310.11.4 Надлъжни сили от вятър за мостове ............................................................................................... 7410.12 Знамена .......................................................................................................................................... 7410.13 Коефициенти на триене.................................................................................................................. 7510.14 Ефективна стройност λ и редукционен коефициент на стройност ψλ .............................................. 76

ПРИЛОЖЕНИЕ А (информационно)МЕТЕОРОЛОГИЧНА ИНФОРМАЦИЯ И НАЦИОНАЛНИ КАРТИ ЗА ВЯТЪР........................................................... 79

ПРИЛОЖЕНИЕ В (информационно)ПОДРОБНИ ПРОЦЕДУРИ ПРИ РЕАГИРАНЕ В СТВОР ......................................................................................101

ПРИЛОЖЕНИЕ С (информационно)ПРАВИЛА ПРИ ВЪЗБУЖДАНЕ НА ТРЕПТЕНИЯ ОТ ЗАВИХРЯНЕ И ДРУГИ АЕРОЕЛАСТИЧНИЕФЕКТИ........................................................................................................................................................112

Стр. 4ENV 1991-2-4:1995

ПРЕДГОВОР

Цел на Еврокодовете

(1) Конструктивните Еврокодове представляват групи от стандарти за проектиране на конструкциите иземната основа на сгради и строителни съоръжения (за краткост, по-нататък – съоръжения).

(2) Те обхващат въпроси по изпълнението и контрола само доколкото това е нужно, за да се уточникачеството на строителните продукти и нивото на изработването им, необходими за удовлетворяване напредпоставките, залегнали в правилата за проектиране.

(3) До въвеждане на необходимия комплекс от хармонизирани технически спецификации за продукти иметоди за изпитване, някои от конструктивните Еврокодове ще обхващат и част от тези аспекти винформационни приложения.

История на програмата “Еврокодове”

(4) Комисията на Европейската общност (СЕС) постави началото на работата по създаване на комплекс отхармонизирани технически правила за проектиране на сгради и съоръжения, които на първо време да бъдаталтернатива на сега действащите в различните страни-членки правилници, а впоследствие ще ги заместят.Тези технически правила придобиха известност като “Конструктивни Еврокодове”.

(5) През 1990 г., след консултации със съответните страни-членки, Комисията прехвърли работата по по-нататъшното разработване, издаване и осъвременяване на конструктивните Еврокодове на Европейскиякомитет по стандартизация (CEN), а Секретариатът на Европейската асоциация за свободна търговия (EFTA)се съгласи да подпомага дейността на СЕN.

(6) Техническият комитет CEN/TC 250 отговаря за всички конструктивни Еврокодове.

Програма “Еврокодове”

(7) Понастоящем се работи по следните конструктивни Еврокодове, всеки от които се състои от по няколкочасти:

EN 1991 Еврокод 1 Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции

EN 1992 Еврокод 2 Проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции

EN 1993 Еврокод 3 Проектиране на стоманени конструкции

EN 1994 Еврокод 4 Проектиране на комбинирани стомано - стоманобетонни конструкции

EN 1995 Еврокод 5 Проектиране на дървени конструкции

EN 1996 Еврокод 6 Проектиране на зидани конструкции

EN 1997 Еврокод 7 Геотехническо проектиране

EN 1998 Еврокод 8 Проектни указания за сеизмично осигуряване на конструкции

EN 1999 Еврокод 9 Проектиране на алуминиеви конструкции

(8) За разработване на изброените по-горе Еврокодове CEN/TC 250 е сформирал отделни подкомитети.

(9) Тази част от Еврокод 1 е публикувана от CEN като предварителен Европейски стандарт (ENV) с началенсрок на действие три години.

Стр. 5ENV 1991-2-4:1995

(10) Този предварителен стандарт е предназначен за експериментално прилагане и за получаване намнения и предложения.

(11) След около две години членовете на CEN ще бъдат поканени да представят официалните си становища,които ще бъдат взети под внимание при определяне на бъдещата дейност.

(12) Междувременно, отзиви и забележки по този предварителен стандарт могат да се изпращат доСекретариата на CEN/TC 250/SC 1 на следния адрес:

SNV/SIA (до края на май, 1995г.)Selnaustrasse 16, PostfachCH-8039 ZURICHSUTZERLAND

SIS/BST (от юни, 1995г.)Box 5630S-114 86 StockholmSWEDEN

или до националния орган по стандартизация.

Национални документи за приложение (NAD)

(13) От гледна точка на отговорностите на властите в страните-членки по отношение на сигурност,здравеопазване и други проблеми, свързани с основните изисквания на Директивата за строителнитепродукти (CPD), в този ENV някои елементи на сигурността са отбелязани с насочващи стойности,идентифицирани с или [ ] (“стойности в каре или в скоби”). Очаква се, че властите във всяка страна-членка ще обсъдят тези насочващи стойности и ще утвърдят окончателни стойности за тези елементи насигурността, които ще се прилагат в страната.

(14) Някои от спомагателните европейски или международни стандарти е възможно да не бъдат готови къммомента на издаване на този предварителен стандарт. Следователно се предполага, че един националендокумент за приложение (NAD), даващ конкретни стойности за елементи на сигурността, връзки съссъпътстващи стандарти, както и национални правила за прилагането на този предварителен стандарт, щебъде издаден от всяка държава-членка или от нейната организация по стандартизация.

(15) Предполага се, че този предварителен стандарт ще се ползва съвместно с NAD, валиден в страната, вкоято се намират сградите или съоръженията.

Специфични положения на предварителния стандарт

(16) Областта на приложение на Еврокод 1 е определена в 1.1.1, а областта на приложение на тази част отЕврокод 1 – в 1.1.2. Други предвидени за разработване части на Еврокод 1 са посочени в 1.1.3.

(17) Тази част се придружава от няколко информационни приложения.

(18) Съответните параметри на вятъра (основна стойност на препоръчителната скорост на вятъра иразличните фактори и параметри) ще бъдат дадени във формата на карти или по друг начин (вижприложение А) от съответната инстанция. Стойността на препоръчителната скорост на вятъра ще отговаряна дефинициите в 4-2 на ENV 1991-1.

(19) Специални изисквания за решетъчни кули и мачти с обтяжки ще бъдат разработени през периода наENV и ще бъдат включени в тази част във фазата на EN.

Стр. 6ENV 1991-2-4:1995

РАЗДЕЛ 1 ОБЩИ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 Обект и област на приложение

1.1.1 Област на приложение на ENV 1991 - Еврокод 1

(1)Р ENV1991 дава общите принципи и въздействия за проектиране на конструкциите на сгради исъоръжения, включително някои геотехнически аспекти, и трябва да се ползва съвместно с ENV 1992 до1999.

(2) Той може също да се ползва като база за проектиране на конструкции, които не са обхванати от ENV1992 до 1999, и когато в проекта се предвиждат други материали или въздействия.

(3) ENV 1991 обхваща и проектиране на конструкции по време на изпълнението и проектиране на временниконструкции. Той е свързан с всички обстоятелства, при които конструкцията трябва да притежаваподходяща носимоспособност и нормална експлоатационна годност.

(4) ENV 1991 не е предназначен за пряко прилагане при конструктивни оценки на съществуващи строежи,при проектиране на ремонти и реконструкции или при оценки на промени в начина на експлоатация.

(5) ENV 1991 не обхваща изцяло специални изчислителни ситуации, които изискват нетрадиционнообсъждане на нивото на надеждността, напр. при атомни съоръжения, за които трябва да се прилагатспецифични методи за проектиране.

1.1.2 Обхват на ENV 1991-2-4. Въздействия от вятър

(1)Р Тази част дава правила и методи за изчисляване на ветровите товари върху строителни конструкции свисочина до 200 м, техните компоненти и допълнения.

(2)Р Ветровите товари ще бъдат изчислявани за натоварените площи, които се разглеждат. Те могат дабъдат:

- цялата конструкция;

- част от конструкцията т.е. нейни съставни части, части от покрива и неговите връзки.

(3)Р Тази част също дава правила за комини и други конзолни конструкции. Специални изисквания къмрешетъчни кули не са дадени.

(4)Р Тази част дава правила за мостове с отвори до 200 m на автостради и ж.п. линии, както и напешеходни или колоездачни мостове с отвор до 30 m.

(5) Въжени и висящи мостове не са включени в тази част, поради което за тях трябва да се използватекспертни оценки.

(6) Указания за мачти с обтяжки не са дадени.

(7) Конструкции, изградени на морския бряг, не се разглеждат в тази част. Те изискват специалниметеорологични данни.

ЗАБЕЛЕЖКА: По-разширени специфични изисквания са дадени в съответните ENV 1992 до 1996 и ENV 1999 замостове, решетъчни кули, мачти с обтяжки, комини и стълбове за осветление. Ограниченията в настоящиястандарт са отбелязани в текста.

Стр. 7ENV 1991-2-4:1995

1.1.3 Други части на ENV 1991

(1) Други части на ENV 1991, които сега се разработват или са планирани за разработване, са дадени в 1.2.

1.2 Позоваване

Този европейски предварителен стандарт включва чрез датирани или недатирани позовавания предписанияот други стандарти/документи. Тези позовавания са посочени на съответните места в текста истандартите/документите са изброени по-долу.

ISO 3898:1987 Basis of design for structures – Notations – General symbols[Основни положения за проектиране на конструкции. Означения. Общисимволи]

ЗАБЕЛЕЖКА: Следните европейски предварителни стандарти, които са вече публикувани или са в подготовка запечат, са цитирани на подходящи места в текста и в изброените по-долу публикации.

ENV 1991-1 Еврокод 1: Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции. Част 1: Основи за проектиране на конструкциите

ENV 1991-2-1 Еврокод 1: Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции. Част 2.1: Обемни тегла, собствени тегла и полезни натоварвания

ENV 1991-2-2 Еврокод 1: Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции. Част 2.2: Въздействия върху конструкции, изложени на пожар.

ENV 1991-2-3 Еврокод 1: Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции. Част 2.3: Натоварване от сняг

ENV 1991-2-5 Еврокод 1: Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции. Част 2.5: Температурни въздействия

ENV 1991-2-6 Еврокод 1: Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции. Част 2.6: Въздействия върху конструкциите по време наизпълнението

ENV 1991-2-7 Еврокод 1: Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции. Част 2.7: Случайни въздействия от удари и експлозии

ENV 1991-3 Еврокод 1: Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции. Част 3: Подвижни натоварвания за мостове

ENV 1991-4 Еврокод 1: Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции. Част 4: Въздействия върху силози и резервоари

ENV 1991-5 Еврокод 1: Основни положения за проектиране и въздействия върху строителнитеконструкции. Част 5: Въздействия от кранове и машини

ENV 1992 Еврокод 2: Проектиране на бетонни и стоманобетонни конструкции

ENV 1993 Еврокод 3: Проектиране на стоманени конструкции

ENV 1994 Еврокод 4: Проектиране на комбинирани стомано-стоманобетонни конструкции

ENV 1995 Еврокод 5: Проектиране на дървени конструкции

ENV 1996 Еврокод 6: Проектиране на зидани конструкции

ENV 1997 Еврокод 7: Геотехническо проектиране

ENV 1998 Еврокод 8: Проектни указания за сеизмично осигуряване на конструкции

ENV 1999 Еврокод 9: Проектиране на алуминиеви конструкции

Стр. 8ENV 1991-2-4:1995

1.3 Разграничаване на принципи от правила за прилагане

(1) В зависимост от характера на отделните точки, в тази част 2-5 на ENV 1991 се разграничаватпринципите от правилата за прилагането им.

(2) Принципите съдържат:

- общи формулировки и определения, за които няма алтернатива;

- изисквания и изчислителни модели, за които се допускат само изрично посочени алтернативи.

(3) Принципите се означават с главна латинска буква Р, поставена след номера на точката.

(4) Правилата за прилагане са общопризнати правила, които произтичат от принципите и удовлетворяваттехните изисквания.

(5) Допуска се да се използват правила, които са алтернативни на правилата за прилагане, дадени в тозиЕврокод, когато те са съгласувани със съответните принципи и осигуряват поне същата надеждност.

(6) В тази част на ENV 1991 правилата за прилагане са означени с поставен в скоби номер, например катотази точка.

1.4 Определения

(1) За целите на този предварителен стандарт е приложен базов списък на дефиниции в ENV 1991-1,“Основи на проектирането”.

1.5 Символи

(1) За целта на този предварителен стандарт се използват следващите символи.

ЗАБЕЛЕЖКА: Използваните означения се основават на ISO 3898:1987.

(2) Основен списък от означения има в ENV 1991-1, “Основи за проектиране на конструкциите”, адопълнителните означения, които следват, са специфични за тази част.

Главни латински букви

А площ

Аfr обветрена площ

Аref условна площ

Е модул на еластичност

Ffr резултантна сила на триене

Fj възбудена вихрова сила в т.j на конструкцията

Fw резултантна сила от вятър

Н топографска височина

Iv интензивност на турбулентността

К коефициент за форма на трептене

Кib,x коефициент за интерференция при бъфтинг (при реагиране на конструкция на турбулентносттана вятъра)

Kib,x.. коефициент за интерференция при бъфтинг (от ускорения на конструкция по посока на вятъра)

Kiv коефициент за интерференция при отделяне на вихрите

Стр. 9ENV 1991-2-4:1995

Krd редукционен коефициент за парапети

K1 параметър на формата

Kw коефициент за ефективна корелационна дължина

Le ефективна дължина на наветрен скат

Li (z) обобщен мащаб на дължина на турбулентност

Lj ефективна корелационна дължина

Lu действителна дължина на наветрен скат

MH усукващ момент

N брой на циклите на напрежението

Ng брой натоварвания от пориви на вятъра

Nx бездименсионна честота

Qo не резонансна част на реагирането

Re число на Рейнолдс

Re,Rh,Rb аеродинамична адмисия (аеродинамична преносна функция)

RN бездименсионна функция на плътността на енергийния спектър

Rx резонансна част на реагирането

S размер

Sc число на Скратън

St число на Струхал

Ws тегло на конструктивната част на комин

Wt общо тегло на комин

Малки латински букви

ag параметър на неустойчивост при галопирането

aig комбиниран параметър на неустойчивост при интерферентно галопиране

as височина над морското равнище

b широчина на конструкция

cALT коефициент за височина

cd динамичен коефициент

cDIR коефициент за посока (на вятъра)

ce коефициент за изложение

cf коефициент за сила

cfo коефициент за сила при конструкции или конструктивни елементи с безкрайно голямастройност

cf,l коефициент за подемна сила

cfr коефициент за триене

ciat коефициент за аеродинамично възбуждане

cM коефициент за момент

cp коефициент за налягане

cr коефициент за грапавост

ct топографски коефициент

cTEM коефициент за временни сгради (коефициент за сезонност)

Стр. 10ENV 1991-2-4:1995

d размер на конструкцията в посоката на вятъра; диаметър

e ексцентрицитет на сила или разстояние до ръба

g коефициент за върхова стойност

h височина на конструкция

k еквивалентна грапавина

kT коефициент за терена

ke коравина при усукване

kx коефициент

l дължина на хоризонтална конструкция

m маса за единица дължина

m1 еквивалентна маса за единица дължина

n експонент (степенен показател)

ni собствена честота на конструкцията за форма i

n1,x основна честота на трептенията по посока на вятъра

n1,y основна честота на трептенията напречно на посоката на вятъра

no овална честота (честота на превръщане на кръгово сечение в елиптично)

p годишна вероятност за превишаване

qref базово налягане при усреднена стойност

r радиус

s коефициент

t време за усредняване на базовата скорост на вятъра; дебелина на плоча

vCG начална скорост на вятъра при галопиране

vCIG критична скорост на вятъра при интерферентно галопиране

vcrit критична скорост на вятъра за възбуждане на трептения от завихряне

vdiv дивергентна скорост на вятъра

vm средна скорост на вятъра

vref базова скорост на вятъра

w налягане на вятъра

x хоризонтално разстояние от обекта да върха на топографско препятствие (било, хребет)

max x максимално преместване по посока на вятъра

max yF максимална амплитуда на трептене напречно на направлението на вятър с критичнаскорост

z височина над повърхността на земята

zo параметър на грапавостта

zequ еквивалентна височина

ze, zi условна височина за местно (външно) и вътрешно налягане

zmin минимална височина

Главни гръцки букви

ΦΦΦΦ наветрен скатΦΦΦΦr редукционен коефициент за шедови покривиΦΦΦΦ1,x основна модална форма по посока на вятъраΦΦΦΦB коефициент за заслоняване

Стр. 11ENV 1991-2-4:1995

θθθθ ъгъл на усукване

Малки гръцки букви

ααααG параметър на неустойчивост при галопиране

ααααIG комбиниран параметър на неустойчивост при интерферентно галопиране

δδδδ логаритмичен декремент на затихване

δδδδa аеродинамичен логаритмичен декремент на затихване

δδδδd логаритмичен декремент на затихване при използване на специални устройства

δδδδs конструктивен логаритмичен декремент на затихване

εεεε коефициент

εεεεo коефициент за широчина на ивицата

εεεε1 честотен коефициент

ηηηη променлива

ϕϕϕϕ коефициент за запълване на решетъчни конструкции (коефициент за ветропроницаемост)

λλλλ коефициент за стройност

νννν очаквана честота; коефициент на Поасон; кинематичен вискозитет

ννννo очаквана честота на корави конструкции при пориви на вятъра

ρρρρ плътност на въздуха

σσσσx стандартно отклонение на ускоренията по посока на вятъра

ψψψψr редукционен коефициент към коефициента за сила при квадратни напречни сечения съсзаоблени ъгли

ψψψψλλλλ редукционен коефициент към коефициента за сила при конструктивни елементи с крайнастройност

ψψψψs коефициент за заслоняване при стени и огради

ψψψψsc редукционен коефициент към коефициента за сила при скеле в близост до плътни фасади

ζζζζ експонент за форма на трептене

Индекси

crit критичен

e външен; изложен

fr триене

i вътрешен; номер на форма на трептене

j номер на област или точка от конструкцията

m среден

p парапет

ref база; базов; условен

v скорост на вятъра

x по направление на вятъра

y напречно на направлението на вятъра

z във вертикално направление

Други термини и определения:

Стр. 12ENV 1991-2-4:1995

завихряне – възбуждане на трептения при отделяне на вихрите

РАЗДЕЛ 2 КЛАСИФИКАЦИЯ НА ВЪЗДЕЙСТВИЯТА

(1)Р Ветровите въздействия се класифицират като променливи свободни въздействия, виж ENV 1991-1.

РАЗДЕЛ 3 ПРОЕКТНИ СИТУАЦИИ

(1)Р Съответните ветрови въздействия се определят за всяка изчислителна ситуация, определена всъответствие с ENV 1991-1.

(2)Р Ефектът от другите въздействия върху конструкциите (такива като сняг, подвижни товари или лед),които ще изменят разглежданата зона или коефициенти, трябва да бъдат взети под внимание. Ефектът отпромени във формата на работата на конструкцията, които могат да променят външното и вътрешноналягане на вятъра (такива като врати, които са нормално затворени, но се оставят отворени при буря)трябва да бъдат взети предвид.

(3)Р Конструкции, чувствителни към динамични въздействия, трябва да бъдат проектирани за умора наматериала.

РАЗДЕЛ 4 ПРЕДСТАВЯНЕ НА ВЪЗДЕЙСТВИЯТА

4.1 Обяснение на ветровите въздействия и реагирането на конструкциите

(1)Р Въздействията от вятър са променливи във времето. Те действат директно върху външнитеповърхности на ограждащите конструкции и поради ветропроницаемостта на външната повърхност действатсъщо индиректно на вътрешните повърхности. Те могат също да въздействат директно на вътрешнаповърхност на отворени конструкции. Наляганията действат върху площи на повърхността, създавайкисили, насочени перпендикулярно към повърхността на конструкцията или към отделни части на покрива.Допълнително, когато големи части на конструкциите се обветрят, силите на триене, действащитангенциално на повърхността, могат да бъдат значителни.

За да бъдат реализирани целите на проектиране, трябва да се вземат предвид още и:

- турбулентният вятър, действащ върху част или върху цялата конструкция (виж раздел 5, съответнораздел 6);

- пулсиращите налягания в резултат на вакуума зад конструкцията (виж 9.4 и приложение С);

- пулсиращите сили в резултат на движението на конструкцията (виж 9.4 и приложение С).

(2) Общото реагиране на конструкциите и техните елементи може да бъде разглеждано като сумиране наедна “общо действаща” компонента, която действува квази-статично и “резонансни” компоненти, дължащисе на възбудимост, близка до собствените честоти. За повечето конструкции резонансните компоненти самалки и ветровият товар може да бъде опростен, като се взема предвид само общо действащатакомпонента. Такива конструкции могат да бъдат изчислявани по опростен метод. Ограниченията за такиваконструкции са дадени в раздел 9.

(3) Динамичните ефекти са разделени на различни типове, в съответствие с физическия ефект от вятъра:

- стохастично и резонансно реагиране (надлъжен вятър, напречен вятър и вятър, усукващконструкцията) в резултат на турбулентност и вакуумни ефекти;

Стр. 13ENV 1991-2-4:1995

- реагиране при отделяне на вихрите;

- галопиране;

- интерференция;

- дивергенция и флатер.

(4)Р В тази част ветровото въздействие се представя чрез поредица от квазистатични налягания или сили,чиито ефекти са еквивалентни на максималните въздействия на вятъра. Стройни конструкции, като комини,наблюдателни кули, съставни елементи на открити рамки, решетки, мостове и в някои случай високисгради, трябва да бъдат проектирани да имат носимоспособност на динамичния ефект от завихряне. Общиправила за оценяване на такива ситуации са дадени в 9.4. Дадени са също критерии за аероеластичнанеустойчивост.

(5)Р Разрешават се по-нататъшни инженерни изследвания или използване на методи, алтернативни наизложените в тази част. Тези изследвания трябва да се провеждат като се използват добре прецененианалитични, числени или експериментални техники, включващи измервания на място и измервания въвветрови канал. Изискванията към такива измервания са изложени в 4.3

4.2 Моделиране на въздействията от вятър

(1)Р Ветровото въздействие се представя или като налягане от вятър или като сила от вятър. Въздействиетовърху конструкцията, предизвикано от налягането от вятър се приема, че действа перпендикулярно наповърхността, с изключение на случаите, когато е предписано друго, например за тангенциалните сили натриене.

(2) Следващите параметри се използват многократно и затова са дефинирани, както следва:

q ref базово средно налягане вследствие скоростта на вятъра, което се получава от базоватаскорост на вятъра, както е дефинирано в 7.1. Използва се като характеристична стойност

ce (z) представителен коефициент, който взема предвид терена и височината на сградата надтерена z, даден в 8.5. Този коефициент също превръща средното налягане в едномаксимално налягане, допускащо турбулентност

z условна височина, дефинирана в раздел 10, като съответстваща на коефициента наналягане (z = ze за външно налягане и коефициент за сила. z = zi за вътрешния коефициентна налягане.)

cd динамичен коефициент, с който се взема предвид както корелацията, така и динамичнотоувеличение, дадено в раздел 9 и приложение В

4.3 Изисквания за изпитванията

(1)Р Ако се провеждат изпитвания, те трябва да бъдат проведени върху подходящо мащабиран модел задействителна пълномащабна ситуация.

(2) Трябва да бъдат изпълнени следните условия:

- действителният вятър трябва да се моделира така, че да взема предвид изменението на среднатаскорост на вятъра по височина, така че това да съответства на терена на обекта;

- действителният вятър трябва да се моделира така, че да взема предвид коректно турбулентността,така че това да съответства на терена на местостроежа.

Стр. 14ENV 1991-2-4:1995

РАЗДЕЛ 5 НАЛЯГАНЕ ОТ ВЯТЪР ВЪРХУ ПОВЪРХНОСТИ

5.1 Обект и област на приложение

(1)Р Представеното в този раздел налягане на вятъра е валидно за повърхности, които са достатъчнокорави, за да бъдат пренебрегнати техните резонансни трептения, предизвикани от вятъра, както е вдействителност.

ЗАБЕЛЕЖКА: Ако обаче честотата на трептенията на повърхността е ниска (напр. по-малка от 5 Hz), тезитрептения могат да станат значителни и те трябва да бъдат взети предвид. Тези ефекти не са взети предвид втази част.

5.2 Външно налягане

(1)Р Налягането от вятър, действуващо върху външната повърхност на конструкцията,we се получава от

we = qref . ce (ze) . cpe (5.1)

където:

cpe е коефициент за външното налягане, който се получава от раздел 10.

5.3 Вътрешно налягане

(1)Р Налягането от вятър, действащо върху вътрешната повърхност на конструкцията, wi се получава от

wi = qref . ce (zi) . cpi (5.2)

където:cpi е коефициент за вътрешното налягане, който се получава от раздел 10.

5.4 Сумарно налягане

(1)Р Сумарното налягане от вятър върху една стена или един елемент е разликата от наляганията на всякаповърхност, като се вземат предвид техните знаци. (Налягане, насочено към повърхността, се взема заположително, а смученето, насочено от повърхността навън, се приема за отрицателно). Примери са даденина фигура 5.1

Стр. 15ENV 1991-2-4:1995

Фигура 5.1 - Налягане върху повърхности

РАЗДЕЛ 6 СИЛИ ОТ ВЯТЪР

6.1 Сили от вятър, предизвикани от налягане

(1) Сили от вятър, действащи върху една конструкция или върху конструктивен елемент, могат да бъдатопределени по два начина:

- чрез общите сили;

- чрез сумиране на действащите налягания върху повърхности, като се приема, че конструкцията илиотделни нейни части не са чувствителни на динамично въздействие (сd < 1.2 виж раздел 9).

(2) Общата сила, Fw, се определя с помощта на следния израз:

Fw = qref . ce (ze) . cd . cf . Aref (6.1)

където:cf коефициент за сила, който се получава от раздел 10

Aref базова площ за cf (в общия случай това е проекцията на конструкцията върху равнина,перпендикулярна на вятъра), така както е дефинирана в раздел 10.

(3)Р За решетъчни конструкции и за вертикални конзолни конструкции със стройност - височина/широчина> 2 и с приблизително константно напречно сечение, (т.е. високи сгради, комини, кули) силата Fwj,действуваща върху нарастващата площ Aj на височина zj е:

Fwj = qref . ce (zj) . cd . cfj . Aj (6.2)

където:zj височина на центъра на тежестта на площта Aj

cfj коефициент за сила за площта Aj, както е дефинирана в раздел 10

Aj площ на участък j

c) d)

отр. отр.

пол. отр. пол.

положителновътрешноналягане

отрицателновътрешноналягане

a) b)

отр. отр.

отр.

пол. отр. пол. отр.

We1 We2 We1 We2

Стр. 16ENV 1991-2-4:1995

(4) Ефекти от усукване, дължащи се на кос или неравномерно разпределен вятър, могат да бъдатпредставени при не кръгли, близки до симетрични конструкции, със силата Fw, действуваща сексцентрицитет е:

eb=10

(6.3)

където:

b е размер на напречното сечение, перпендикулярен на разглежданата главната ос (виж фигура 6.1)

(5) По-подробни стойности за ексцентрицитети при специални напречни сечения са посочени в раздел 10.

Фигура 6.1 - Сила от вятър, действаща върху напречно сечение

6.2 Сила на триене

(1)Р За конструкции с големи обветрени площи (напр. големи свободно стоящи покриви) силите на триенеFfr, могат да бъдат значителни. Те се получават по формулата:

Ffr = qref . ce (ze) . cfr . Afr (6.4)

където:cfr коефициент на триене, който се получава от 10.13

Afr обветрена площ

РАЗДЕЛ 7 БАЗОВ ВЯТЪР

7.1 Базово налягане от вятър

(1)Р Базовото налягане при средна скорост на вятъра qref се определя по формулата:2refv

2refqρ= (7.1)

където:vref базова скорост на вятъра, както е дефинирана в 7.2

ρ плътност на въздуха

b

e

Fw

Стр. 17ENV 1991-2-4:1995

Плътността на въздуха се влияе от надморската височина и зависи от температурата и налягането, които сеочакват в разглежданата област по време на буря. Ако не е указано друго в приложение А, стойността на ρсе приема 1,25 kg/m3.

7.2 Базова скорост на вятъра

(1) Базовата скорост на вятъра vref се дефинира като 10 минутна средна скорост на вятъра на височина 10метра над повърхността на земята за терен II категория (виж таблица 8.1), която има годишна вероятностза превишаване 0,02 (обикновено това означава, че тази скорост има средно 50 годишен период наповторяемост).

(2)Р Тя се определя от израза:

vref = cDIR . cTEM . cALT . vref,0 (7.2)

където:vref,0 основна стойност на базовата скорост на вятъра, както е дадена в приложение А

cDIR коефициент за посока, който се приема 1.0, освен ако не е предписано друго вприложение А

cTEM коефициент за временни сгради (коефициент за сезонност), който се приема 1.0, освенако не е предписано друго в приложение А

cALT коефициент за височина, който се приема 1.0, освен ако не е предписано друго вприложение А

(3) За временни конструкции, които са:

- конструкции по време на строеж (които могат да изискват временно укрепване със скеле);

- конструкции, продължителността на живот на които е известна и е по-малка от една година,

разрешава се редуциране на основната стойност на базовата скорост на вятъра в зависимост от:

- времетраене на ситуацията;

- възможности за защита или усилване на конструкцията по време на ветрови бури;

- времето, необходимо за защита или усилване на конструкцията;

- вероятността за поява на ветрови бури;

- възможностите за прогнозиране на ветровите бури;

- условията, определени в приложение А.

Основан на 7.3 или/и на специфична местна климатична ситуация, коефициентът cTEM в съответствие суравнение (7.2) отразява това намаление.

(4)Р Преносими конструкции, които могат да бъдат демонтирани и отново монтирани по всяко време нагодината, не се разглеждат като временни конструкции.

Стр. 18ENV 1991-2-4:1995

7.3 Годишни вероятности за възникване, различни от 0,02

(1) Базовата скорост на вятъра Vref (p) с годишна вероятност за превишаване p, различна от стойността 0,02(виж 7.2(1)Р), може да бъде изчислена по следния израз:

nK

pK

refvprefv

−−

−−−=

)98,0ln(ln11

)]1(ln[ln11)( (7.3)

vref базова скорост с годишна вероятност на възникване 0,02 (виж 7.2)

K1 параметър на формата. Представителна стойност K1 = 0,2 може да бъде използвана, аконе е определена с друга стойност в приложение А

n експонент. Може да бъде използвана представителна стойност n = 0,5, ако не епредписано друго в приложение А

Фигура 7.1 - Отношение Vref (p) / Vref за K1 = 0,2 и n = 0,5

7.4 Ветрови карти и метеорологична информация

(1)Р Подробни карти на ветровете и метеорологични информации са дадени в приложение А.

(2) Основната базова скорост на вятъра за Европа - един информационен преглед - е дадена на фигура 7.2

p

vref (p) /vref

Стр. 19ENV 1991-2-4:1995

Фигура 7.2 - Карта на ветровете на Европа (стойностите са само ориентировъчни)

ЗАБЕЛЕЖКА: (1) Окончателните скорости на вятъра ще се определят от националните власти през ENV -периода в съответствие със съдържанието на тази част

(2) Подробна информация за настоящето състояние на нещата е дадена в приложение А

специална наредба

Стр. 20ENV 1991-2-4:1995

РАЗДЕЛ 8 ПАРАМЕТРИ НА ВЯТЪРА

8.1 Средна скорост на вятъра

(1)Р За да бъде определено числото на Рейнолдс в 10.8, коефициентите за вятъра и други параметри вприложения В и С, е необходима средната скорост на вятъра vm(z). Тя се определя по формулата:

vm(z) = cr (z) . ct (z) . vref (8.1)

където:vref базова скорост на вятъра (7.2)

cr (z) коефициент за грапавост (8.2)

ct (z) топографски коефициент (8.4)

8.2 Коефициент за грапавост

(1)Р Коефициентът за грапавост cr (z) взема предвид различните средни скорости на вятъра в района наконструкцията, дължащи се на :

- височината над земната повърхност;

- грапавостта на терена, в зависимост от посоката на вятъра.

(2)Р Коефициентът за грапавост на височина z се определя чрез логаритмичен профил:

cr (z) = kT . ln (z/z0) за zmin ≤ z ≤ 200 m (8.2)cr (z) = cr (zmin) за z < zmin

където:kT коефициент за терена

z0 параметър на грапавостта

zmin минимална височина

Тези параметри, зависещи от категорията на терена, са дадени в таблица 8.1.

(3) За височини повече от 200 м над повърхността на земята, се препоръчва да се вземе мнението наспециалист.

8.3 Категории терени

(1) Категориите терени са определени в таблица 8.1.

Стр. 21ENV 1991-2-4:1995

Таблица 8.1 - Категории терени и свързани с тях коефициенти, използвани в тазичаст

Категория на терена kт zo(m) zmin(m) εεεε

I Открита морска повърхност, езера с най-малко 5 kmдължина по посока на вятъра за достиганескоростта на вятъра и равна земна повърхност безпрепятствия

0,17 0,01 2 [0,13]

II Земеделска земя с ограждения, с отделни малкиселскостопански постройки, къщи или дървета

0,19 0,05 4 [0,26]

III Предградия или индустриални области инепрекъснати гори

0,22 0,3 8 [0,37]

IV Градски зони, при които поне 15% от повърхносттае покрита със сгради и тяхната средна височинанадвишава 15 m

0,24 1 16 [0,46]

ЗАБЕЛЕЖКА: Коефициентите в таблица 8.1 са степенувани с оглед най-добре да съответстват наразполагаемите данни. Стойностите kт, zo и zmin се използват в 8.2, стойността ε се използва в приложение В(раздел 3)

(2) Ако конструкцията е разположена близо до рязка промяна на грапавостта на терена на разстояние:

- по-малко от 2 km от категория I;

- по-малко от 1 km от категории II и III, трябва да се използва категорията на терена с по-малкаграпавост по посока на вятъра.

(3) В преходни зони малки площи (по-малко от 10% от разглежданата площ) с различна грапавина трябвада се пренебрегнат. Когато са налице подробни данни за влиянието на терена върху профила на вятъра,има по-подробни правила в Приложение А.

(4) Когато има съмнение относно избора между две категории по отношение на определението на даденаобласт, би трябвало да се взима по-неблагоприятният случай.

8.4 Коефициент за топографията на терена

(1)Р Коефициентът за топографията на терена ct (z) взема предвид увеличението на средната скорост навятъра над изолирани хълмове и откоси (извън хълмисти и планински области). Той е свързан със скоросттана вятъра в основата на хълма или откоса. Той трябва да се разглежда за места, разположени по-близо отполовината от дължината на наклона на хълма от върха или 1,5 пъти височината на стръмнината.

Коефициентът се определя от:ct (z) = 1 за Φ < 0,05ct (z) = 1 + 2 . s . Φ за 0,05 < Φ < 0,3 (8.3)ct (z) = 1 + 0,6 . s за Φ > 0,3

където:s коефициент, който се получава от фигура 8.1 и фигура 8.2, отнесен към ефективната

дължина на наветрения склон Le

ΦΦΦΦ наветрен склон H/L по посока на вятъра (виж фигура 8.2 и фигура 8.3)

Le ефективна дължина на наветрения склон, дефиниран в таблица 8.2

Стр. 22ENV 1991-2-4:1995

Lu действителна дължина на наветрения склон по посока на вятъра

Ld действителна дължина на подветрения склон по посока на вятъра

H ефективна височина на препятствието

x хоризонтално разстояние от обекта до върха на хребета или билото

z вертикално разстояние от нивото на терена до разглежданото ниво

Таблица 8.2 - Стойности на Le

Склон (ΦΦΦΦ = H/L)Полегат склон (0,05 < Φ < 0,3) :Le = Lu

Стръмен склон (Φ > 0,3)Le = H/0,3

(2)Р В долини коефициентът ct(z) може да се приеме 1,0, ако скоростта на вятъра не е повлияна от ефектана фунията. За конструкции, разположени в долини или за мостове, свързващи стръмни склонове надолини, трябва да се взема предвид всяко увеличение на скоростта на вятъра, дължащо се на ефекта нафунията.

Стр. 23ENV 1991-2-4:1995

Фигура 8.1 - Коефициент s за стръмни брегове и откоси

вятърH

z

x

x - x+

∅ 1Lu

z / Le

подветрен склон < 0,05

било

било

наветрена страна подветрена страна

x/Le

Стр. 24ENV 1991-2-4:1995

Фигура 8.2 - Коефициент s за хълмове и хребети

8.5 Коефициент за изложение

(1)Р Посредством коефициентът за изложение ce (z) се вземат предвид ефектите от грапавостта на терена,топографията и височината над терена, върху средната скорост на вятъра и интензивността натурбулентността. Той се определя съгласно:

)]z(vIg21[)z(2tc)z(2

rc)z(ec += (8.4)

където:

z/Le

Нz

x

∅

1 Lu

x - x +

x/Le

вятър

било

подветрен склон > 0,05

било

наветрена страна подветрена страна

Стр. 25ENV 1991-2-4:1995

g коефициент за върхова стойност

Iv (z) интензивност на турбулентност, която се получава по формулата:

)z(tc.)z(rctK

)z(vI = (8.5)

(2)Р За целите на нормирането се приема, че квазистатичният товар от пориви на вятъра се определя от:

( ) ( )

+=

zczck

)z(c.)z(c)z(ctr

Ttre

7122 (8.6)

където:kт коефициент за терена, дефиниран в 8.2

cr (z) коефициент за грапавост, дефиниран в 8.3

ct (z) коефициент за топография, дефиниран в 8.4

ЗАБЕЛЕЖКА: Това съответства на коефициент за върхова стойност g = 3,5.

(3) За равнинен терен (ct (z) = 1) коефициентът за изложение ce (z) е показан на фигура 8.3 за всякакатегория терен, дефинирана в 8.2.

(4) За конструкции, които трябва да се изчисляват по точен метод, опростяването в (2)Р не се прилага.

Фигура 8.3 - Коефициент за изложение co (z) във функция от височината z над теренаи категории на терена от I до IV (виж Табл.8.1) за ct = 1

z (m)

Ce(z)

експертнаоценка

Стр. 26ENV 1991-2-4:1995

РАЗДЕЛ 9 ИЗБОР НА ПРОЦЕДУРИ

9.1 Общи положения

(1)Р Предвидени са две процедури за изчисляване на товари от вятър:

- опростена процедура, която се прилага за онези конструкции, чиито конструктивни свойства гиправят нечувствителни към динамично възбуждане. Тази процедура може да бъде използвана заизчисляване на конструкции със средна чувствителност към възбуждане, като се използва динамиченкоефициент cd. Стойността на този коефициент зависи от вида (стоманобетонна, стоманена,комбинирана), височината и широчината на конструкцията;

- подробната процедура се прилага за онези конструкции, за които се очаква да бъдат чувствителникъм динамични въздействия и за които стойността на динамичния коефициент cd е по-голяма от 1.2.

(2)Р Динамичният коефициент cd взема под внимание намаляващите ефекти, които се дължат на липсата накорелация на наляганията върху повърхностите на конструкциите, както и на увеличаващи ефекти,дължащи се на турбулентност с честота, близка до основната честота на конструкцията.

(3)Р Точка 9.2 определя областта на приложение на тази част и критерия за избор между опростената иподробната процедури.

(4)Р В точка 9.3 са дадени стойностите на cd, които се използват в опростената процедура (реагиране впосока на вятъра).

(5) В точка 9.4 са дадени критериите за завихряне и за галопиране.

(6) Дори в случаите, когато може да се прилага опростената процедура, подробната процедура дава по-точни и по-икономични резултати, отколкото онези, които се получават по опростената процедура.

9.2 Критерии за избор на процедура

(1) Опростената процедура може да се използва при:

- сгради и комини с височина, по-малка от 200 m;

- за пътни и железопътни мостове, чиито максимален отвор е по-малък от 200 m.

при условие, че стойността на cd (виж 9.3) е по-малка от 1,2 (реагиране в посока на вятъра). Във всичкидруги случаи, обхванати от тази част, трябва да се използва подробният метод от приложение В.

9.3 Динамичен коефициент за реагиране при пориви на вятъра

(1) Стойностите на cd, изложени във фигури 9.1 до 9.8, са основани на типичните стойности на съответнитепараметри и на простите уравнения за честотата, дадени в приложение С. За обикновени конструкции епреценено, че тези приемания и уравненията са приемливи и стойностите, които дават фигурите, сагорните гранични стойности на cd. По-специално стойностите са в полза на сигурността за конструкции,разположени върху терени с категории II до IV. При специални конструкции с необичайна форма илигъвкавост трябва да се проявява предпазливост.

(2) Стойностите на cd за сгради са дадени в графики 9.1, 9.2 и 9.3 в зависимост от материала наконструкциите.

Стр. 27ENV 1991-2-4:1995

(3) Стойностите на cd за мостове са дадени на фигура 9.4. За мостове опростената процедура се основава напредпоставката, че железопътните и пътни мостове са с максимален отвор до 200 m, а пешеходнитемостове са с максимален отвор до 30 m.

(4) Стойностите на cd за комини са дадени на фигури 9.5 до 9.8 и зависят от формата на конструкцията.

(5) По-точни стойности могат да бъдат получени, като се използва формула (В.1) от Приложение В исъответните параметри на разглежданата конструкция, когато те са известни.

(6) За стойности 1,0 ≤ cd ≤ 1,2 се препоръчва да се използва подробната процедура.

(7) Конструкции с форми, различни от тези, които са обхванати в тази част, могат да изискват използванетона Приложение В.

(8) През периода на ENV ще бъдат разработени по-нататъшни указания за специални конструкции, каторешетъчни кули, мачти с обтяжки, висящи мостове. Специални изисквания към такива конструкции щебъдат дадени в съответните части на Еврокодовете.

ЗАБЕЛЕЖКА 1): Стойности на параметрите, използвани във фигура 9.1:(I) vref = 28 m/s(ii) I категория на терена(iii) δs = 0,045 n1 + 0,05 ≥ 0,10(iv) δa = 0за дефиниция виж приложение С.4.5

ЗАБЕЛЕЖКА 2): Критерият, заложен в тази фигура, не взема предвид условията за комфорт при осигуряване наексплоатационната годност. Ако е необходимо те да бъдат взети предвид, трябва да се използват по-подробнипроцедури.Фигура 9.1 - Стойности на cd за стоманобетонни и тухлени конструкции

b

h

широчина b (m)

височина h

без практическозначение

Стр. 28ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: Както във фигура 9.1, но (i) δs = 0,045 n1 ≥ 0,05

Фигура 9.2 - Стойности на cd за стоманени конструкции

b

h

височина h (m)



Стр. 29ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: както за фигура 9.1, но (I) δs = 0,08 n1 ≥ 0,08

Фигура 9.3 - Стойности на cd за комбинирани (стомано-стоманобетонни) конструкции

b

h




Стр. 30ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: както за фиг.9.1 , но(I) Rx

2 ≤ 0,1 Qo2

(ii) b = 3 m(iii) g = 3,5за съответната дефиниция виж приложение В.2

Фигура 9.4 - Стойности на cd за пътни, железопътни и пешеходни мостове

ограничение на отвораза пешеходни мостове

височина ze (m)

l

ze

отвор l (m)

Стр. 31ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: както за фиг.9.1, но(I) δs = 0,015(ii) ws/wt = 1за съответната дефиниция виж приложение С.4.2

Фигура 9.5 - Стойности на cd за необлицовани заварени стоманени комини

ЗАБЕЛЕЖКА: както за фиг.9.1, но(I) δs = 0,035(ii) ws/wt = 0,7за съответната дефиниция виж Приложение С.4.2

Фигура 9.6 - Стойности на cd за облицовани стоманени комини

за cd > 1,2 използвай подробния метод

(Приложение В)

критерий зазавихряне

(6.9.4)

b

h


диаметър b (m)

за cd > 1,2 използвай подробния метод(Приложение В)

критерий за завихряне(6.9.4)

b

h



Стр. 32ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: както за фиг.9.1, но(I) δs = 0,07(ii) ws/wt = 0,5за съответната дефиниция виж Приложение С.4.2

Фигура 9.7 - Стойности на cd за облицовани с тухли стоманени комини

ЗАБЕЛЕЖКА: както за фиг.9.1, но(I) δs = 0,075 n1 ≥ 0,03(ii) ws/wt =1за съответната дефиниция виж Приложение С.4.2

Фигура 9.8 - стойностите на cd за стоманобетонни комини

за cd > 1,2използвай

подробния метод(Приложение В)


b

h



за cd > 1,2използвай

подробния метод(Приложение В)


b

h височина h (m)


Стр. 33ENV 1991-2-4:1995

9.4 Завихряне, аероеластична неустойчивост и ефекти от динамична интерференция

9.4.1 Общи положения

(1)Р За стройни конструкции трябва да се вземат предвид следните явления, свързани с ефекти надинамичност и загуба на устойчивост:

- завихряне;- галопиране;- флатер;- дивергенция;- интерферентно галопиране.

(2) Подробни правила за анализи на тези явления са дадени в приложение С.

(3) Критерии за областта на отчитане на ефектите от завихряне и галопиране са дадени в 9.4.2.

9.4.2 Област на отчитане

(1) Сгради, чиито геометрични размери удовлетворяват критериите, дадени във фигура 9.9, не енеобходимо да бъдат проверявани за завихряне и галопиране. Сгради, които не удовлетворяват тезикритерии, трябва да бъдат проверявани за завихряне и галопиране.

(2) Издължени конструкции, като комини и мостове, чиито геометрични размери удовлетворяваткритериите, дадени във фигура 9.5 до 9.9 (за комини) и таблица 9.1 (за мостове), не е необходимо да бъдатпроверявани за завихряне, галопиране, флатер и интерферентно галопиране.Конструкции, които неудовлетворяват тези критерии, трябва да бъдат проверявани за тези явления.

(3) Критерии за дивергенция и флатер на плоски конструкции са дадени в Приложение С.3.3.

Стр. 34ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: (I) vref = 28 m/s(ii) теренна категория I(iii) числа на Струхал за правоъгълни сечения, зависещи от d/b, взети от фигура

С.1 на приложение Сза дефинициите виж приложения С.2 и С.4.2

Фигура 9.9 - Критерии за сгради при завихряне и галопиране

Таблица 9.1 - Критерии за мостове при завихряне, галопиране и флатер

Мостове Критерият е удовлетворен, когато е осигурено:d/b ≤ 5 d/b ≥ 10

Начини на

подпиране при

хоризонтални

сили

l/b < 8

< 16

< 24

< 32

l/b < 14

< 29

< 44

< 58

ЗАБЕЛЕЖКА: (i) vref = 28 m/s(ii) теренна категория I(iii) n = 100 / I(iv) число на Струхал от таблица С.1

за дефинициите виж Приложение С.2(v) да се интерполира линейно за 5 ≤ d/b ≤ 10

област наотчитане

на завихряне

височина (m)

d

h

b

вятър

нечуствителносткъм завихряне

широчина (m)

Стр. 35ENV 1991-2-4:1995

РАЗДЕЛ 10 АЕРОДИНАМИЧНИ КОЕФИЦИЕНТИ

10.1 Общи положения

(1) В този раздел са представени аеродинамичните коефициенти за следните конструкции, конструктивниелементи и компоненти:

- Сгради (10.2);- Навеси (10.3);- Свободно стоящи ограждащи стени, огради и табели (10.4);- Конструктивни елементи с правоъгълно сечение (10.5);- Конструктивни елементи от профили (10.6);- Конструктивни елементи с правилно полигонално сечение (10.7);- Кръгли цилиндри (10.8);- Сфери (10.9);- Решетъчни конструкции и скелета (10.10);- Мостове (10.11);- Знамена (10.12);- Коефициенти на триене (10.13);- Ефективна стройност и редукционен коефициент за стройност (10.14).

(2)Р Ако натоварването от лед или сняг е съществено, базовата площ трябва да бъде увеличена сдебелината на леда или снега (виж също раздел 3).

10.2 Сгради


(1) Коефициентите за външно налягане cpe за сгради и отделни части на сгради зависят от размера нанатоварената площ А. Те са дадени за натоварените площи А от 1 m2 и 10 m2 в съответни таблици заподходящи конфигурации на сгради като cpe,1 и cpe,10. За други натоварени площи изменените стойностимогат да бъдат получени от фигура 10.2.1.

ЗАБЕЛЕЖКА: Натоварената площ е тази площ на конструкцията, която поражда усилията от вятър вразглежданото сечение.

ЗАБЕЛЕЖКА: диаграмата на фигура 10.2.1 е основана на следните предпоставкиcpe = cpe,1 A ≤ 1 m2

cpe = cpe,1 + (cpe,10 - cpe,1) log10A 1 m2 < A < 10 m2

cpe = cpe,10 A ≥ 10 m2

Фигура 10.2.1 - Изменение на коефициента за външно налягане при сгради взависимост от големината на натоварената площ А

Cpe

Cpe,1

Cpe,10

A (m2)

Стр. 36ENV 1991-2-4:1995

(2) Стойностите cpe,10 и cpe,1 в таблици 10.2.1 до 10.2.6 се отнасят за ортогонални посоки на вятъра 0о, 90о,180о, но представят най-големите му стойности в обхвата θ = ± 45o от двете страни на съответнатаортогонална посока.

(3) Тези стойности са приложими само за сгради.

10.2.2 Вертикални стени на правоъгълни в план сгради.

(1) Условните височини ze за стени на правоъгълни в план сгради зависят от отношението h/b и са даденивъв фигура 10.2.2 за следните три случая:

(а) Сгради с височина h, по-малка от b, трябва да се разглеждат като една част.

(b) Сгради с височина h, по-голяма от b, но по-малка от 2 b, трябва да се разглеждат като две части: долначаст - от терена до височина, равна на b, и горна част.

(с) Сгради с височина h, по-голяма от 2 b, трябва да се разглеждат като съставени от няколко части: долначаст - от терена до височина, равна на b, горна част, мерена от върха на сградата надолу до височина, равнана b, и една средна зона между горната и долна част, разделена на участъци с максимална височина b.

Фигура 10.2.2 - Условни височини ze в зависимост от h и b

(2) Коефициентите на външното налягане cpe,10 и cpe,1 за зони А, В, С, D и Е, дефинирани на фигура 10.2.3, сададени в таблица 10.2.1 и зависят от отношението d/h. Междинни стойности могат да бъдат получени чрезлинейно интерполиране.

(3) Сили на триене ще бъдат вземани под внимание само за дълги сгради (виж 6.2).

b: размер на сградата напречно напосоката на вятъра

h < b

ze = h

b < h < 2 b

ze = h

ze = b

h > 2b

ze = h

ze= h-b

ze = z

ze = b

a) b) c)

Стр. 37ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.2.3 – Схема на вертикални стени

Таблица 10.2.1 - Коефициенти за външно налягане за вертикални стени направоъгълни в план сгради

Зони A B,B* C D Ed/h cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1

≤ 1 -1,0 -1,3 -0,8 -1,0 - 0,5 +0,8 +1,0 -0,3≥ 4 -1,0 -1,3 -0,8 -1,0 - 0,5 +0,6 +1,0 -0,3

10.2.3 Плоски покриви

(1) Покриви се считат за плоски, когато наклонът им е в границите от ± 4о.

(2) Покривът се разделя на зони, както е показано на фигура 10.2.4.

(3) Условната височина ze се възприема h.

(4) Коефициентите за налягане за всяка зона са дадени в таблица 10.2.2.

(5) При дълги покриви се вземат под внимание силите на триене (виж 6.2).

план

d

E bвятърD

A BCA* B*

вятър

Вертикален разрез

случай d>e

случай d<e

ее/5

A B C h

е/5

A B* hвятър

e = b или 2hприема се по-малкото

Стр. 38ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.2.4 – Схема на плоски покриви

e/10

e/2

hp

h h

парапети

край на корниза

α

заоблен и скосен корниз

условна височина:ze = h

e = b или 2hприема се по-малкото от двете

b: размер на сградата напречнона посоката на вятъра

d

e/4 F

G H I b

e/4 F

вятър

Стр. 39ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.2.2 - Коефициенти за външно налягане при плоски покриви

ЗОНИF G H IПлосък покрив

cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1

без корнизи -1,8 -2,5 -1,2 -2,0 -0,7 -1,2 ± 0,2hp/h

=0,025-1,6 -2,2 -1,1 -1,8 -0,7 -1,2 ± 0,2

с парапети hp/h=0,05

-1,4 -2,0 -0,9 -1,6 -0,7 -1,2 ± 0,2

hp/h=0,10

-1,2 -1,8 -0,8 -1,4 -0,7 -1,2 ± 0,2

r/h = 0,05 -1,0 -1,5 -1,2 -1,8 -0,4 ± 0,2r/h = 0,10 -0,7 -1,2 -0,8 -1,4 -0,3 ± 0,2

заоблен корниз

r/h =0,20 -0,5 -0,8 -0,5 -0,8 -0,3 ± 0,2α = 30o -1,0 -1,5 -1,0 -1,5 -0,3 ± 0,2α = 45o -1,2 -1,8 -1,3 -1,9 -0,4 ± 0,2

скосен корниз

α = 60o -1,3 -1,9 -1,3 -1,9 -0,5 ± 0,2

ЗАБЕЛЕЖКА: (i) За покриви с парапети или заоблени корнизи, за междинните стойности на hp/h иr/h може да се използва линейна интерполация

(ii) За покриви със скосени корнизи, за стойности между α = 30o, 45о и 60о може да сеизползва линейна интерполация. За α > 60o да се интерполира линейно междустойностите за α = 60o и стойностите за плоски покриви без корниз.

(iii) В зона I, където са дадени положителни и отрицателни стойности, да се взематпод внимание и двете стойности

(iv) За скосени корнизи коефициентите за външното налягане са дадени в таблица10.2.4 “Коефициенти на външно налягане за двускатни покриви: посока на вятъра0о . Зона F и G, зависещи от ъгъла на наклона на ската за мансардната стряха(корниз).

(v) За заоблени стрехи коефициентите за външното налягане са получени чрезлинейна интерполация по дължината на кривата между стойностите за стената иза покрива.

10.2.4 Едноскатни покриви

(1) Покривът трябва да бъде разделен на зони, както е показано на фигура 10.2.5.

(2) Условната височина ze трябва да се приеме h.


(4) За дълги покриви се вземат предвид сили на триене (виж 6.2).

Стр. 40ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.2.5 – Схеми на едноскатни покриви

(5) За дълги покривни стрехи (виж фигура 10.2.5) зона R е под същото налягане от вятър, както съответнатай вертикална стена. Това правило се прилага за и за други видове покриви.

b/2 G H I b

b/2 F

e/10 долна стряха e/2

горнастряха вятър

Θ = 0o

вятър

α

h

условна височина zo = h

вятърΘ = 180o

α долна стряха R

горнастряха

h

долнастряха

R

a) общо

b) посоки на вятъра θ = 0о и θ = 180о

вятър

с) посока на вятъра θ = 90о

e/4

e/4

F

G H b

F

e/10 e = b или 2hприема се по-малката стойност

b: размер на сградата напречно напосоката на вятърагорна стряха

Стр. 41ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.2.3 - Коефициенти за външно налягане при едноскатни покриви

Зона при посока на вятъра θθθθ = 0о Зона при посока на вятъра θθθθ = 180о

F G H F G Hъгъл нанаклонана по-криваαααα

cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1

5о -1,7 -2,5 -1,2 -2,0 -0,6 -1,2 -2,3 -2,5 -1,3 -2,0 -0,8 -1,2-0,9 -2,0 -0,8 -1,5 -0,3 -2,5 -2,8 -1,3 -2,0 -0,9 -1,215о

+0,2 +0,2 +0,2-0,5 -1,5 -0,5 -1,5 -0,2 -1,1 -2,3 -0,8 -1,5 -0,830о

+0,7 +0,7 +0,445о +0,7 +0,7 +0,6 -0,6 -1,3 -0 ,5 -0,760о +0,7 +0,7 +0,7 -0,5 -1,0 -0 ,5 -0,575о +0,8 +0,8 +0,8 -0,5 -1,0 -0 ,5 -0,5

Зона при посока на вятъра θθθθ = 90о

F G H Iъгъл нанаклонана покрива

αααα

cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1

5о -1,6 -2,2 -1,8 -2,0 -0,6 -1,2 -0,515о -1,3 -2,0 -1,9 -2,5 -0,8 -1,2 -0,7 -1,230о -1,2 -2,0 -1,5 -2,0 -1,0 -1,3 -0,8 -1,245о -1,2 -2,0 -1,4 -2,0 -1,0 -1,3 -0,9 -1,260о -1,2 -2,0 -1,2 -2,0 -1,0 -1,3 -0,7 -1,275о -1,2 -2,0 -1,2 -2,0 -1,0 -1,3 -0,5

ЗАБЕЛЕЖКИ: (i) При θ = 0о налягането се изменя бързо между положителни и отрицателнистойности около ъгли на наклона на покрива α = +15o до +30о, поради което сададени положителните и отрицателни стойности

(ii) За междинни стойности на ъгъла на наклона на покрива се разрешава линейнаинтерполация между стойностите с еднакви знаци

10.2.5 Двускатни покриви

(1) Покривът трябва да бъде разделен на зони, както е показано на фигура 10.2.6.

(2) Условната височина ze трябва да бъде приета h.


(4) За дълги покриви трябва да се вземат предвид силите на триене (виж 6.2).

Стр. 42ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.2.6 – Схеми на двускатни покриви

а) общо

в)посока на вятъра θ = 0о

с) посока на вятъра θ = 90о

вятър

вятър наветрен скатθ = 0 подветрен скатα > 0 α α

h

положителен ъгъл на наклонана покрива

вятърθ = 0о наветрен скат

подветрен скат

h α < 0

отрицателен ъгъл на наклона на покрива

α α

наветрен скат подветрен скат

вятър

е/4 F

θ=0o G H J I b

е/4 F

е/10 е/10

е/4 F H I

G било или улама

θ=90o G на покрива b

e/4 F H I е/10 е/2

условна височина

zo = h

e = b или 2hвзема се по-малката стойност

b: размер напречно напосоката на вятъра

Стр. 43ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.2.4 - Коефициенти за външно налягане при двускатни покриви

Зона за посока на вятъра θθθθ = 0о

F G H I Jъгъл на

наклона напокрива αααα cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1

-45o -0,6 -0,6 -0,8 -0,7 -1,0 -1,5-300 -1,1 -2,0 -0,8 -1,5 -0,8 -0,7 -0,8 -1,4-15o -2,5 -2,8 -1,3 -2,0 -0,9 -1,2 -0,5 -0,7 -1,2-5o -2,3 -2,5 -1,2 -2,0 -0,8 -1,2 -0,3 -0,35o -1,7 -2,5 -1,2 -2,0 -0,6 -1,2 -0,3 -0,315o -0,9 -2,0 -0,8 -1,5 -0,3 -0,4 -1,0 -1,5

+0,2 +0,2 +0,230o -0,5 -1,5 -0,5 -1,5 -0,2 -0,4 -0,5

+0,7 +0,7 +0,445o +0,7 +0,7 +0,6 -0,2 -0,360o +0,7 +0,7 +0,7 -0,2 -0,375o +0,8 +0,8 +0,8 -0,2 -0,3

Зона за посока на вятъра θθθθ = 90о

F G H Iъгъл на наклона на

покрива αcpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1 cpe,10 cpe,1

-45о -1,4 -2,0 -1,2 -2,0 -1,0 -1,3 -0,9 -1,2-30о -1,5 -2,1 -1,2 -2,0 -1,0 -1,3 -0,9 -1,2-15о -1,9 -2,5 -1,2 -2,0 -0,8 -1,2 -0,8 -1,2-5о -1,8 -2,5 -1,2 -2,0 -0,7 -1,2 -0,6 -1,25о -1,6 -2,2 -1,3 -2,0 -0,7 -1,2 -0,515о -1,3 -2,0 -1,3 -2,0 -0,6 -1,2 -0,530о -1,1 -1,5 -1,4 -2,0 -0,8 -1,2 -0,545о -1,1 -1,5 -1,4 -2,0 -0,9 -1,2 -0,560о -1,1 -1,5 -1,2 -2,0 -0,8 -1,0 -0,575о -1,1 -1,5 -1,2 -2,0 -0,8 -1,0 -0,5

ЗАБЕЛЕЖКА: (i) При θ = 0о налягането се изменя рязко между положителни и отрицателнистойности на наветрения скат в диапазона α = +15о до 30о, поради което сададени и положителни, и отрицателни стойности

(ii) За междинни стойности на ъгли на наклона на покрива с еднакви знаци може дасе използва линейна интерполация между стойности с еднакви знаци (не трябвада се интерполират стойности на ъгъла между α = +5о и α = - 5о, а да сеизползват данните за плоски покриви от 10.2.3).

10.2.6 Четирискатни покриви

(1) Покривът се разделя на зони, както е показано на фигура 10.2.7.

(2) Условната височина ze се приема h.

(3) Коефициентите за налягане са дадени в таблица 10.2.5.

Стр. 44ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.2.7 - Схеми на четирискатни покриви

вятър вятър θ = 0о θ = 90о αо α90

h h

условна височина e = b или 2hzo = h избира се по-малката стойност

b: размер на сградата напречно на посоката на вятъра

вятър

а) посока на вятъра θ = 0о b) посока на вятъра θ = 90о

е/10

е/4 M е/10 F L J

вятър θ=0o G H K I b

е/4 F L M J

е/10 е/10

е/2е/10

е/4 F L M N J е/10

G I bе/4 F L M N J

е/10 е/10е/2

Стр. 45ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.2.5 - Коефициенти на външното налягане за многоскатни покриви насгради

Зона за посока на вятъра θθθθ = 0o и θθθθ = 90o

F G H I J K L M NЪгълна на-клонаα0 приθ = 0o

α90

приθ =90o

+5o -1,7 -2,5 -1,2 -2,0 -0,6 -1,2 -0,3 -0,6 -0,6 -1,2 -2,0 -0,6 -1,2 -0,4-0,9 -2,0 -0,8 -1,5 -0,3 -0,5 -1,0 -1,5 -1,2 -2,0 -1,4 -2,0 -0,6 -1,2 -0,3+15o

+0,2 +0,2 +0,2-0,5 -1,5 -0,5 -1,5 -0,2 -0,4 -0,7 -1,2 -0,5 -1,4 -2,0 -0,8 -1,2 -0,2+30o

+0,5 +0,7 +0,4+45o +0,7 +0,7 +0,6 -0,3 -0,6 -0,3 -1,3 -2,0 -0,8 -1,2 -0,2+60o +0,7 +0,7 +0,7 -0,3 -0,6 -0,3 -1,2 -2,0 -0,4 -0,2+75o +0,8 +0,8 +0,8 -0,3 -0,6 -0,3 -1,2 -2,0 -0,4 -0,2

ЗАБЕЛЕЖКИ: (i) При θ = 0о наляганията се изменят рязко между положителни и отрицателнистойности на наветрения скат в диапазона α = +15o до 30о, поради което са дадени иположителни, и отрицателни стойности

(ii) За междинни стойности на ъглите на наклона на покрива с еднакви знаци може да сеизвършва линейна интерполация между стойности с еднакви знаци (не трябва да сеинтерполират стойности на ъгъла между α = +5o и α = -5o, а да се използват даннитеза плоски покриви в 10.2.3).

(iii) Ъгълът на наклона на наветрената страна на покрива винаги определякоефициентите за налягане.

10.2.7 Шедови покриви

(1) Коефициентите за налягане за всеки отвор на шедови покриви се получават от 10.2.4 за едноскатнипокриви, изменени в зависимост от тяхното местоположение, в съответствие с фигура 10.2.8.

(2) Условната височина се приема h.

(3) За дълги покриви се вземат предвид силите на триене (виж 6.2).

Стр. 46ENV 1991-2-4:1995

условна височина ze = h

Фигура 10.2.8 – Схеми на шедови покриви

Стр. 47ENV 1991-2-4:1995

10.2.8 Сводови покриви и куполи

(1) Тази точка се прилага за кръгли цилиндрични покриви и куполи.

(2) Покривът се разделя на зони, както е показано на фигура 10.2.9 и фигура 10.2.10.

(3) Условната височина се приема равна на

ze = h + f / 2 (10.2.1)

(4) Коефициентите за налягане са дадени във фигура 10.2.9 и фигура 10.2.10.

(5) Коефициентите за налягане върху стени могат да се вземат от 10.2.2.

ЗАБЕЛЕЖКА: (i)

(ii)

(iii)

За 0 ≤ h /d ≤ 0,5, cpe,10 се получава чрез линейна интерполация

За 0,2 ≤ f /d ≤ 0,3 и h/d ≥0,5 трябва да се имат предвид две стойности за cpe,10

Диаграмата не е приложима за плоски покриви

Стр. 48ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.2.9 - Коефициенти за външно налягане при сводови покриви с правоъгълнаоснова и /(h + f) ≤≤≤≤ 10

ЗАБЕЛЕЖКА: cpe,10 е постоянен по дължината на дъги от окръжности, които са сечения на сфера сравнини, перпендикулярни на вятъра: Този коефициент може да бъде определен катопърво приближение чрез линейна интерполация между стойностите на А, В и С подължината на дъги от окръжности, успоредни на вятъра. По същия начин стойностите наcpe,10 в А, ако 0< h/d < 1 и в В, ако 0 < h/d < 0,5, могат да бъдат получени с линейнаинтерполация в горната фигура.

Фигура 10.2.10 - Коефициенти за външно налягане cpe,10 за куполи с кръгла основа

10.2.9 Вътрешно налягане

(1) Коефициентът за вътрешно налягане cpe,i при сгради без вътрешни прегради е даден на фигура 10.2.11 ие функция от отношението на отворите µ, което се дефинира като

µ = вятъранауспоредни,странитепоистранатаподветрена,анаветренатпоотворитенаплощобща

вятъранауспоредни,странитепоистранатаподветренапоотворитенаплощобща (10.2.1)

(2) Условната височина zi при липса на вътрешна преграда и подове се приема средната височина наотворите с хомогенно разпределение или височината на доминантния отвор. Един отвор се приема задоминантен, ако отношението на неговата площ към площта на останалите отвори е по-голямо от 10.

Стр. 49ENV 1991-2-4:1995

(3) Условната височина zi при сгради без вътрешни прегради, но с вътрешни подови конструкции, се приемаравна на средната височина за разглежданото ниво.

(4) При хомогенно разпределение на отворите в приблизително квадратни (в план) сгради, се приема

cpi = - 0,25.

(5) За всяка комбинация от възможни отвори трябва да се приемат най-неблагоприятните стойности.

(6) За затворени сгради с вътрешни прегради и отворени прозорци могат да се използват максималнитестойности

cpi = 0,8 или cpi = -0,5 (10.2.2)

(7) На фигура 10.2.11 най-интензивното смучене се приема cpi = - 0,5 (най-ниската точка на кривата). Акосъществуват един или повече доминантни отвори в площите с по-интензивно смучене от -0,5, тогавакривата продължава надолу до по-ниската стойност.

(8) Приема се, че вътрешното и външно налягане действат едновременно.

(9) Коефициентът на вътрешно налягане при отворени силози е

cpi = -0,8 (10.2.3)

условната височина zi е равна на височината на силоза

Фигура 10.2.11 - Коефициент за вътрешно налягане при сгради с отвори в стените

Стр. 50ENV 1991-2-4:1995

10.2.10 Налягане върху външни стени или покриви с повече от една обвивки

(1) В случай на външна стена или покрив с повече от една обвивки, силата от вятър се изчислява поотделноза всяка обвивка, както следва:

(i) Сила от вятър за най-непроницаемата обвивка: Сумарното налягане върху най-непроницаемата обвивкае разликата от наляганията върху всяка от страните на стената или покрива, като се вземат предвидтехните знаци (виж 5.4). Ако проницаемостта на външната обвивка е по-малко от 3 пъти страничнатапроницаемост на външния пласт, трябва да се използва средната стойност на cpia за цялата повърхност настената или покрива, когато тя е по-неблагоприятна.

(ii) Сила от вятъра върху другите обвивки. При наличие на втора обвивка по външната или вътрешна странана най-непроницаемата обвивка, коефициентът за налягане cpia на междинния въздушен пласт е даден втаблица 10.2.6, изразен чрез непроницаемостта на обвивките.

Ако и двете обвивки са въздухонепроницаеми, коефициентът за налягане cpia е изразен чрездеформативността на обвивките, дебелината на въздушния слой и други параметри (например случай (4) втаблица 10.2.6)

(2) Ако стойността на cpе е променлива по повърхността на външната обвивка, стойностите на cpia, дадени вслучай (1) на таблица 10.2.6 са приложими само ако пропускливостта на външната обвивка е най-малко 3пъти по-голяма от страничната пропускливост на въздушния слой.

(3) Стойностите на cpia, дадени за случаите (1) и (3), са неприложими, ако отворите за въздух свързватвъздушния слой със съседни фасади на сградата. Специално, близо до ъгъла на сградата:

(i) Стойността на cpia е неприложима, ако краят на въздушния слой е отворен (фигура 10.2.12 (а).

(ii) Стойността cpia е приложима, ако краят на въздушния слой е затворен (фигура 10.2.12(b).

Фигура 10.2.12 - Налягане на външни стени

Стр. 51ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.2.6 - Коефициентът за вътрешно налягане cpia в междинния въздушен слойна стена или на покрив

cpia

Външнаобвивка

Вътрешнаобвивка

Други условия ипроектнорешение(1) до (5)

Изчисляване на въздействието отвятъра върху външната обвивка

същовърху

вътрешна-та

обвивкаµe ≥ 1% cpia = 1/3cpeвъншно

свръхналя-ганеcpe > 0

µe < 1% cpia = 0

µe ≥ 0,1% cpia = 2/3cpe

непропускливаµ е ≥ 3µi

(1) няма достъп навъздух отстрани

µе

µ1 външносмученеcpe< 0

µe < 0,1% виж (4) /виж (5)

cpia =1/3cpe

Пропусклива(обшивки,поставениедин до другпанели сотворенисъединения,чииторазмери самалки всравнение стези на кон-струкцията)

пропусклива3µi> µe

>1/2µ i

µ e

µ i

правило за изравняване на потоците

cpia = µ µ

µ µe pe i pi

e i

c c2 2

2 2

. .++

или (1), ако случаят е по-неблагоприятен

непро-пусклива

пропусклива

µ 1 ≥ 3.µe

(3) няма достъп навъздух отстрани

µe

µ1

cpia = cpi cpia = 2/3cpi

непропусклива

(4) достъп навъздух в краищата

µe

µi

cpia = cpe или cpi

във вътрешното пространство, в което може данавлезе въздух

(възможен път през пропусклива част)

(Непро-пускливаобвивка илипанели снепро-пускливисъединения)

корава гъвкава

(5)няма достъп навъздух отстрани(5.1) µe

µ1 cpia = cpi

виж (5.3) -да се заме-сти външнос вътрешнои обратно

гъвкавакорава

гъвкавакорава

(5.2) съобразно съответните коравини; ако коравините саравни,

cpia = 1/2 (cpe + cpi)гъвкава корава (5.3)дебелина на

въздушния слойd>5mm

cpia = на най-малкото cpе за външнатаповърхност на стената или покрива

дебелина d ≤ 5mmµe

µi

или d>5mm снепропускливипрегради

µe

µI

ефект на смучене (при условие, ченепропускливостта на външната ивътрешна стена или покрив и всичкинепропускливи прегради във въздушнияслой се запазват и при деформиране

cpia = cpе

ЗАБЕЛЕЖКА: Процентът на отвори µ е сумата от площите на отворите, разделени на общата площ настената (отвътре или отвън), която се разглежда

Стр. 52ENV 1991-2-4:1995

10.3 Навеси

(1) Навесите са покриви на сгради, които нямат постоянни стени, като например навеси на бензиностанции,плевници, хамбари и др.

(2) Степента на преграждане под навеса е показана на фигура 10.3.1. Тя зависи от отношението на общатаплощ на възможните препятствия под навеса към общата площ под навеса, като и двете площи саперпендикулярни на посоката на вятъра. ϕ = 0 съответства на празен навес, а ϕ = 1 – на напълнопреграден (само до долния ръб на подветрената стреха) навес.

(3) Коефициентите cp,net за сумарното налягане са дадени в таблици 10.3.1 до 10.3.3 за ϕ = 0 и ϕ = 1.Междинни стойности могат да се получават чрез линейно интерполиране.

(4) За подветрената страна, по направление на максималното препречване трябва да бъдат използванистойностите на , cpqnet за ϕ = 0.

(5) Общият коефициент позволява да се определя резултантната сила. Местният коефициент позволява дасе определя максималната местна сила за различни посоки на вятъра.

(6) Всеки навес трябва да бъде в състояние да носи максимални (подемни) натоварвания, както еформулирано по-долу:

(i) За едноскатен навес (таблица 10.3.1) центърът на налягането се взема на разстояние w/4 от ръба нанаветрения скат (w – размер по посока на вятъра, фигура 10.3.2);

(ii) За двускатен навес (таблица 10.3.2) центърът на налягането се приема в центъра на всеки скат (фигура10.3.3).

В допълнение, един отделно стоящ двускатен навес трябва да бъде в състояние да носи върху единия отскатовете си максимален или минимален товар, докато другият скат е ненатоварен.

(iii) За шедови навеси, съставени от двускатни навеси, всеки отвор на навеса може да бъде изчисляван, катосе прилагат редукционните коефициенти от таблица 10.3.3 към стойностите на cp,net , дадени в таблица10.3.2.

В случай на двойна обвивка непропускливата обвивка и нейните връзки трябва да бъдат изчислявани сcp,net,, а пропускливата обвивка и нейните връзки - с 1/3 cp,net.

(7) Трябва да се вземат предвид и силите на триене (виж 6.2).

Празен, свободно стоящ навес (ϕ=0) Навес, преграден до долния ръб на подветренатастряха, напр. със складирани стоки (ϕ=1)

Фигура 10.3.1 – Въздушен поток над над навеси

Стр. 53ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.3.1 - Стойности на cp,net за едноскатни навеси

ЗАБЕЛЕЖКА: (i) “+” означава надолу“-“ означава нагоре

(ii) zref = h

Фигура 10.3.2 – Описание на натоварвания върху едноскатни навеси

Ъгъл нанаклона напокриваα [o]

Коефициенти запреграждане ϕ

Сумарникоефициенти

cp, net

Местни коефициенти cp, net

Максимум за всяко ϕМинимум за ϕ = 0Минимум за ϕ = 1







Стр. 54ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.3.2 - Стойности за cp,net за двускатни навеси

ЗАБЕЛЕЖКА: (i) “+” означава надолу“-“ означава нагоре

(ii) zref = h











Коефициенти запреграждане ϕ

Ъгъл нанаклонанапокриваα [o]

Сумарникоефициенти

cp, net

Местни коефициенти cp, net

Стр. 55ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.3.3 - Описание на натоварвания върху двускатни навеси

(7) Натоварванията върху всеки скат от шедовите навеси, показани във фигура 10.3.4, се определят, като сеприлагат коефициентите, дадени в таблица 10.3.3 за сумарните коефициенти за отделно стоящи двускатнинавеси.

Таблица 10.3.3 - Стойности на cp,net за шедови навеси

Коефициенти за всякакво ϕϕϕϕШед Разположение за максимуми

(надолу)- сумаренкоефициент

за минимуми(нагоре)- сумаренкоефициент

1 краен шед 1.00 0.812 втори шед 0.87 0.643 трети и всеки следващ

шед0.68 0.63

Фигура 10.3.4 - Шедови навеси

Стр. 56ENV 1991-2-4:1995

10.4 Свободно стоящи външни стени, огради и табели

10.4.1 Външни стени с и без отвори

(1) Стената трябва да бъде разделена на зони, както е показано на фигура 10.4.1.

(2) Стойности на коефициентите за сумарно налягане cp,net при свободно стоящи стени и парапети с или безчупки в края са дадени в таблица 10.4.1 за две стойности на запълването. Запълване ϕ = 1 отговаря настени без отвори, докато ϕ = 0,8 отговаря на стени с 20% отвори. Условната площ и за двата случая ецялата площ.

(3) В обхвата 0,8 < ϕ < 1 може да се използва линейна интерполация. За стени със запълване, по-малко от0,8, коефициентите трябва да се получават както за равнинни решетъчни рамки (виж 10.10).

(4) Допустимо е да се прилага коефициентът за стройност ψs (виж 10.14).

(5) Условната височина ze трябва да се приема равна на h.

Таблица 10.4.1 - Коефициенти за сумарно налягане при свободно стоящи стени

Запълване Зона А В С Dϕ = 1 без чупки в

края3.4 2.1 1.7 1.2

с чупки в края 2.1 1.8 1.4 1.2ϕ = 0.8 1.2 1.2 1.2 1.2

Фигура 10.4.1 - Схема за външни стени

10.4.2 Коефициенти за налягане при огради с отвори

(1) Огради с отвори, с коефициент на запълване ϕ ≤ 0,8 трябва да се разглеждат като равнинни решетки,като се използват указанията в 10.10.

а) схема на зоните

в) схема за ветровия ъгъл

без чупка в края с чупка в края

Стр. 57ENV 1991-2-4:1995

10.4.3 Коефициенти на заслоняване за стени и огради

(1) Когато пред наветрената повърхност на стена или ограда с височина h съществуват други стени илиогради със същата или по-голяма височина, може да бъде използван допълнителен коефициент зазаслоняване съвместно със сумарните коефициенти за налягане за външни стени и решетъчни огради.Стойността на коефициента за заслоняване ψs зависи от разстоянието x между стените или оградите и отзапълването ϕ на заслоняващата стена или ограда. Стойностите ψs са изобразени на фигура 10.4.2.Сумарното налягане върху заслонената стена се дава от:

cp,net,s = ψs . cp,net (10.4.1)

(2) Може да се прилага коефициентът на стройност ψs (виж 10.14).

(3) Крайните зони с дължина от височина h за всяка заслонена стена или ограда трябва да се изчислява запълния товар от вятър, като се вземе предвид посоката на вятъра.

Фигура 10.4.2 - Коефициент за заслоняване ψψψψs при стени и огради10.4.4 Табели

(1) Коефициентите за сила при, повдигнати над терена на височина, най-малко d/4 (виж фигура 10.4.3), сеизчисляват по формулата:

cf = 2,5 ψλ (10.4.2)

където:ψλ е редукционен коефициент за стройност (виж 10.14).

(2) Резултантната сила действа перпендикулярно на табелата, на височината на центъра й, прихоризонтален ексцентрицитет, равен на:

e = ± 0,25 . b (10.4.3)

използвай 0,3 зазащрихованата площ

условна височинаze = h

запълване назаслоняващата

ограда ϕ

съотношение x/h

Стр. 58ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: (i) условна височина: ze = zg + d/2(ii) условна площ: Aref = b . d(iii)

zg ≥ d/4, ако не се разглежда като външна стена

Фигура 10.4.3 – Схеми на табели

10.5 Конструктивни елементи с правоъгълни напречни сечения

(1) Коефициентът за сила cf при конструктивни елементи с правоъгълно сечение и вятър, перпендикуляренна повърхността им, се изчислява по формулата:

cf = cf,0 . ψr . ψλ (10.5.1)

където:

cf,0 коефициент за сила при конструктивни елементи с правоъгълни сечения с остри ръбове иклоняща към безкрайност стройност λ (λ = l/b, l = дължина, b = широчина на елемента), даденна фигура 10.5.1;

ψr редукционен коефициент при квадратни сечения със заоблени краища, зависещ от числото наРейнолдс. Ориентировъчни максимални стойности за ψr са дадени във фигура 10.5.2

ψλ редукционни коефициенти при елементи с крайна стройност са дадени в 10.14

(2) Условната площ Aref е равна на:

Aref = l . b (10.5.2)

Условната височина ze е равна на височината на разглежданото сечение над терена.

(3) За плоски напречни сечения (d/b < 0,2), подемните сили, възникващи при някои ъгли на атака на вятърамогат да доведат до повишаване на стойностите на cf до 25% (например виж 10.4.4 за табели).

Стр. 59ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.5.1 - Коефициенти за сила cf,0 при правоъгълни сечения с остри ръбове истройност λλλλ = l/b = ∞∞∞∞ при интензивност на турбулентността Iv ≥≥≥≥ 6%

Стр. 60ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.5.2 - Редукционен коефициент ψψψψr за квадратно напречно сечение съсзаоблени ъгли

10.6 Конструктивни елементи от профили

(1) Коефициентът за сила cf при конструктивни елементи от профили (например като показаните на фигура10.6.1) се изчислява по формулата:

cf = cf,0 . ψλ (10.6.1)

където:

cf,0 коефициент за сила при конструктивни елементи с клоняща към безкрайност стройност λ (λ= l/b, l= дължина, b = широчина), показани на фигура 10.6.1. За всички сечения и за дветенаправления на вятъра cf,0 = 2.0

ψλ редукционен коефициент за стройност (виж 10.14)

ЗАБЕЛЕЖКА: l е дължината

Фигура 10.6.1 - Напречни сечения на профили

(2) Условните площи са:

по х: Aref,x = l . bпо y: Aref,y = l . d (10.6.2)

(3) Във всички случаи условната височина ze е равна на височината на разглежданото сечение над терена.

10.7 Конструктивни елементи с правилно многоъгълно сечение

(1) Коефициентът за сила cf при конструктивни елементи, чиито напречни сечения представляват правилнимногоъгълници с 5 и повече страни, се изчислява по формулата:

cf = cf,0 . ψλ (10.7.1)

където:

cf,0 коефициентът за сила при конструктивни елементи с клоняща към безкрайност стройност λ(λ = l/b, l= дължина, b = широчина), показани на фиг. 10.7.1;

ψλ редукционен коефициент за стройност, даден в 10.14.

Стр. 61ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.7.1 – Правилно многоъгълно напречно сечение

(2) Условната площ Aref е:

Aref = l . b (10.7.2)

(3) Условната височина ze е равна на височината на разглежданото сечение над терена.

Стр. 62ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.7.1 - Коефициент за сила cf,01 за правилни многоъгълни напречни сечения

Бройнастраните

Напречнисечения

Обработка наповърхността и

ръбовете

Число на РейнолдсRe(1)

cf,0

5 петоъгълник всякаква за всички стойности 1.86 шестоъгълник всякаква за всички стойности 1.68 осмоъгълник гладка повърхност

r/b < 0,75 (2)Re ≤ 2,4 . 105

Re ≥ 3.1051,451,3

гладка повърхностr/b≥0,075 (2)

Re ≤ 2 . 105

Re ≥ 7.1051,31,1

10 десето-ъгълник

всякаква за всички стойности 1,3

12 дванадесето-ъгълник

гладка повърхност (3)

заоблени ръбове2 . 105 < Re < 1,2 . 105 0.9

всяка друга Re < 2 . 105

Re ≤4.1051,31,1

16 гладка повърхност (3)

заоблени ръбовеRe < 2 . 105 като за кръгли

цилиндри2 . 105 ≤ Re < 1,2 . 105 0,7

18 гладка повърхност (3)

заоблени ръбовеRe < 2 . 105 като за кръгли

цилиндри2 . 105 ≤ Re < 1,2 . 105 0,7

ЗАБЕЛЕЖКА: (1) Числото на Рейнолдс Re е дефинирано в 10.8

(2) r = радиус на заобляне, b = диаметър

(3) при експерименти във ветрови канал върху образци с галванизирана стоманенаповърхност и напречно сечение с b = 0,3 m и радиус на заобляне 0,06 b

Стр. 63ENV 1991-2-4:1995

10.8 Кръгли цилиндри

10.8.1 Коефициенти за външно налягане

(1) Коефициентите за налягане за кръгли сечения зависят от числото на Рейнолдс Re, както е определено:

( )ν

= eme

zv.bR (10.8.1)

където:b диаметър

ν кинематичен вискозитет на въздуха (ν = 15.10-6 m2/s)

vm(ze) средна скорост на вятъра, както е определена в 8.1

(2) Коефициентите за външно налягане cpe при кръгли цилиндри с коефициент за крайна стройност сеопределят от:

cpe = cp,o . ψλa (10.8.2)

където:cp,0 коефициент за външно налягане при коефициент за стройност λ, клонящ към безкрайност

(виж (3));ψλα редукционен коефициент за стройност (виж (4)).

(3) Коефициентът за външно налягане cp,o е даден на фигура 10.8.1 за различни числа на Рейнолдс, катофункция на ъгъл α.

(4) Редукционният фактор ψλa за стройност е даден от

ψλα = 1 за 0о ≤ α ≤ αА360о - αА ≤ α ≤ 360о

ψλα = ψλ за αА ≤ α ≤ 360о - αА (10.8.3)

където:αА местоположение на отделяне на въздушния поток от цилиндъра (виж фигура 10.8.1);

ψλ редукционен коефициент за стройност (виж 10.14).

Стр. 64ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: (i) Междинни стойности могат да се получат чрез линейна интерполация(ii) Характерни стойности за горната фигура са дадени в долната таблица.

Re αmin cp0,min αA cp0,h

5 x 105 85 -2,2 135 -0,42 x 106 80 -1,9 120 -0,7107 75 -1,5 105 -0,8

където:αmin местоположение на минималното налягане;cp0,min стойност на минималния коефициент за налягане;αA местоположение на отделянето на потока от цилиндъра;cp0,h коефициент за базово налягане.

(iii) Горната фигура се основава на еквивалентна грапавост k/b, по-малка от 5.10-4 . Характернистойности на височината на грапавост k са дадени в таблица 10.7.1.

Фигура 10.8.1- Изменение на налягането върху кръгли цилиндри при различни числана Рейнолдс и коефициент за стройност, клонящ към безкрайност

(5) Условната площ Aref e:Aref = l . b (10.8.4)

(6) Условната височина ze е равна на височината на разглежданото сечение над терена.

10.8.2 Коефициенти за сила

(1) Коефициентът за сила cf при краен кръгов цилиндър се дава отcf = cf,0 . ψλ (10.8.5)

където:cf,0 коефициентът за сила при цилиндри със стройност, клоняща към безкрайност (виж

фигура 10.8.2);

ψλ редукционен коефициент за стройността (виж 10.14).

Стр. 65ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.8.2 - Коефициент за сила cf,0 за кръгли цилиндри с безкрайно отношение настройност и за различна еквивалентна грапавост k/b.

(2) Стойности на еквивалентната грапавост на повърхността k са дадени в таблица 10.8.1.

(3) За плетени кабели cf,0 е равен на 1,2 - за всички стойности на числото на Рейнолдс Re.

Таблица 10.8.1 - Еквивалентна грапавост на повърхността k

Вид на повърхносттаЕквивалентнаграпавост k

(mm)Вид на повърхността

Еквивалентнаграпавост k (mm)

стъкло 0,0015 галванизирана стомана 0,2полиран метал 0,002 гладък бетон 0,2фина боя 0,006 груб (необработен) бетон 1,0пръскана боя 0,02 ръжда 2,0полирана стомана 0,05 тухлена повърхност 3,0лят чугун 0,2

(3) Условната площ Aref е:Aref = l . b (10.8.6)

(4) Условната височина ze е равна на височината на разглежданото сечение над терена на частта, която серазглежда.

(5) За цилиндри в близост до равнинна повърхност при отношение на отдалеченост zg/b<1,5 (виж фигура10.8.3) е необходима специална експертна оценка.

Стр. 66ENV 1991-2-4:1995

Фигура - 10.8.3 - Цилиндър в близост до равнинна повърхност

10.9 Сфери

(1) Коефициентът за сила cf,x по посока на вятъра за сфери е даден на фигура 10.9.1 като функция начислото на Рейнолдс Re (виж 10.8.1) и еквивалентната грапавост k/b (виж таблица 10.8.1).

(2) Стойностите на фигура 10.9.1 са ограничени до стойности zg > b/2, където zg е разстоянието от сфератадо равнинната повърхност, b е диаметърът, фигура 10.9.2. За zg < b/2 коефициентът за сила cf,x трябва да сеумножи с коефициент 1.6.

(3) Коефициентът за вертикална сила cf,z при сфери се приема:cf,z = 0 за zg > b/2cf,z = + 0,6 за zg < b/2 (10.9.1)

(4) И в двата случая условната площ Aref е:Aref = π b2/4 (10.9.2)

(5) Условната височина се приемаze = zg + b/2

Фигура 10.9.1 - Коефициент за сила по посока на вятъра при сфери

гладка повърхност

Стр. 67ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.9.2 - Сфера в близост до равнинна повърхнина

10.10 Решетъчни конструкции и скелета

(1) Коефициентът за сила cf при решетъчни конструкции и скелета се дава от:cf = cf,0 . ψλ . ψsc (10.10.1)

където:

cf,0 коефициент за сила при решетъчни конструкции и скелета със стройност λ (λ = l/b, l =дължина, b = широчина фигура 10.10.1); този коефициент е даден на фигура 10.10.2 дофигура 10.10.4 като функция на коефициента за запълване ϕ(2) и числото на РейнолдсRe

Re число на Рейнолдс, виж формула 10.8.1, което се изчислява в зависимост от диаметърана елемента bi

ψλ редукционен коефициент за стройност (виж 10.14)

ψsc редукционен коефициент за открити скелета до плътни фасади на сгради (виж фигура10.10.5), във функция на коефициента за заслоняване ΦB

Фигура 10.10.1 – Решетъчна конструкция или скеле

(2) Факторът за препятствие се дава от:

ΦB = A

AB n

B g

,

,

където:

AB,n сумарната площ на елементите на решетката;

AB,g площта, ограничена от габаритите на решетката.

Стр. 68ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.10.2 - Коефициент за сила cf,0 за равнинни решетъчни конструкции отпрофили, във функция на коефициента за запълване ϕϕϕϕ

Фигура 10.10.3 - Коефициент за сила cf,0 при пространствени решетъчни конструкцииот профили във функция на коефициента за запълване ϕϕϕϕ

Стр. 69ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.10.4 - Коефициент за сила cf,0 при равнинни и пространствени решетъчниконструкции от елементи с кръгло напречно сечение

Фигура 10.10.5 - Редукционни коефициенти към коефициентите за сила при откритискелета до плътни фасади на сгради, във функция на коефициента за заслоняване ΦΦΦΦB

(2) Коефициентът за запълване се определя от:

ϕ = A/Ac (10.10.2)

Стр. 70ENV 1991-2-4:1995

където:

A сумата от проектираните върху разглежданата равнина на решетката площи наелементите и възловите плочи, равна на ∑∑ + i igii i Alb .За пространствени решетъчни

конструкции трябва да се взема предвид една равнина – тази от страната на вятъра

Ac площта, включена в габаритите на проекцията на решетката върху същата равнина,равна на b . l;

l дължина на решетката;

b широчина на решетката;

bi,li широчина и дължина на отделния елемент i;

Agi площ на възлова плоча i.

(3) Условната площ Aref се приема :Aref = A (10.10.3)

(4) Условната височина ze е равна на височината на елемента над земята.

10.11 Мостове


(1) Въздействията от вятър върху мостовете имат три компоненти (фигура 10.11.1):

- сили от вятър в посока x;

- напречни сили от вятър в посока z;

- надлъжни сили от вятър в посока y.

Фигура 10.11.1 - Посоки на въздействията от вятър върху мостове

Стр. 71ENV 1991-2-4:1995

10.11.2 Коефициенти за сила в посока х

(1) В най общия случай подходяща проверка за мостове при нормални обстоятелства е да се взема предвидналягане от вятър от [6] KN/m2, приложено върху вертикалната проекция на моста и/или разглежданияконструктивен елемент, като се пренебрегват онези площи, върху които товарът би действал благоприятно.

(2) Коефициенти за сила при връхните конструкции на мостове в посока х се получават от:cf,x = cfx,0 . ψλ,x (10.11.1)

където:c fx,0 коефициент за сила при клоняща към безкрайност стройност λ (λ = l/b, виж фигура 10.11.1),

даден на фигура 10.11.2 за типични видове конструкции на мостове. За други конструкции намостове е необходима специална експертна оценка

ψλ,x редукционен коефициент за стройност (виж 10.14).

Вид намостоватаконструкция

С два пълностенниили решетъчниглавни носачи

С повече такиваносачи

С кутиеобразносечение

Диаграма

без огради илитрафик a)

с огради илитрафик b)

за мостове с пълностенна греда/открита ферма b)

Фигура 10.11.2 - Коефициенти за сила при мостове cfx,0

отделни ферми

h = ze

Стр. 72ENV 1991-2-4:1995

(3) Когато наветрената страна е наклонена към вертикалата (виж фигура 10.11.3), коефициент cf,0 може дабъде редуциран с 0,5% за всеки градус отклонение α1 от вертикалата, като максималната редукция е 30%.

Фигура 10.11.3 - Мост с наклонена наветрена страна

(4) Условните площи Aref,x за товарни комбинации без подвижни натоварвания се дефинират, както следва:

(i) За връхни конструкции с пълностенни носещи греди:площта на фронталната главна греда и на тези части от другите главни греди, които излизатизвън тази първа и на всяка друга проектираща се част на носещата плоча, до първия ръб напътното платно или ж.п.релси

(ii) За връхни конструкции с решетъчни носещи греди – сумата от площите на вертикалнитепроекции на:а) фасадната (лицева) площ на пътното плътно или баластровото легло и пешеходна пътекаb) онези масивни (плътни) части на всички основни фермови греди в нормално проектиранияразрез, които са разположени над или под площта, която беше описана в (I)c) вертикалните проекции на наветрените и подветрените парапети и защитните огради,прибавени към височината на площта, както е дефинирано в забележка (I), са със следнитеразмери:- 300 mm за всеки открит (решетъчен) парапет и предпазна бариера- сумата от височините на парапетите и на предпазните бариери, ако те са непрекъснатиповърхности

ЗАБЕЛЕЖКА: Някои случаи са илюстрирани на фигура 10.11.4 и в съответната таблица 10.11.1.

Общата условна площ не трябва да надвишава тази, получена при разглеждане на една пълностенна греда съссъщата обща височина, включваща всички проектирани части:

(i) За всички конструкции с плътни огради (например шумозащитни огради, рекламни табели и др.):фронталната площ на една бариера за една носеща конструкция, където тази се проектира върху горнатаплощ.

(ii) За плочи (горно строене) с няколко основни греди по време на изпълнението, приоритет за разположениетона носещата пътна плоча има:лицевата (фасадна) площ на две основни греди:

Фигура 10.11.4 – Височини за определяне на Aref

решетъченпарапет

решетъчназащитна ограда

плътен парапет илиплътна защитна ограда

Стр. 73ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.11.1 - Височини за определяне на Aref

Система за обезопасяване на пътя. Укрепване напътя

От еднатастрана

От двете страни

Решетъчен парапет или защитна ограда b + 300 mm b + 600 mmПлътен парапет или защитна ограда b + b1 b + b1

Решетъчен парапет и решетъчна защитна ограда b + 600 mm b + 1200 mm

(5) Условните площи Aref за товарни комбинации с подвижни натоварвания са специфицирани в ENV 1991-3.

(6) Условната височина ze е разстоянието от най-ниското ниво на терена в отвора на моста до центъра навръхната конструкция на моста (виж фигура 10.11.2).

10.11.3 Коефициенти за сила в посока z

(1) Коефициентите за сила cfz в посока z при връхни конструкции на мостове (коефициенти за подемна сила)са дадени във фигура 10.11.5.

(2) Условната площ Aref,z е равна на площта в план (виж фигура 10.11.1):

Aref,z = d . (10.11.2)

(3) Коефициентът за стройност не се взема предвид.

(4) Условната височина е същата както за сf,x (виж 10.11.2(6)).

(5) Ако не е определен по друг начин, ексцентрицитетът на силата по посока y може да се приеме e = d/4.

Стр. 74ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: Тази фигура се използва при всички видове мостове, показани на фиг.10.11.2.

Фигура 10.11.5 - Коефициент за подемна сила cf,z при мостове с голяма височина надтерена и отклонение на вятъра от хоризонталната равнина

10.11.4 Надлъжни сили от вятър за мостове

(1) Надлъжните сили от вятър по посока y трябва да се приемат равни на:

- 25 % от силите от вятър в посока x - за мостове с пълностенни връхни конструкции;- 50 % от силите от вятър в посока x - за мостове с решетъчни връхни конструкции.

10.12 Знамена

(1) Коефициенти за сила cf и условни площи Aref за знамена са дадени в таблица 10.12.1.

(2) Условната височина ze е равна на височината на знамето над терена.

Стр. 75ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.12.1 - Коефициенти за сила cf за знамена

където:m1 маса за единица площ от знамето;

ρ плътност на въздуха (7.1);

ze височина на знамето над терена;

ψλ редукционен коефициент за стройност (10.14);

λ стройност h/l.

ЗАБЕЛЕЖКА: Формулата за знамена със свободни страни включва динамични сили от флатер назнамето.

10.13 Коефициенти на триене

(1) Коефициентите на триене cfz за дълги стени и покривни повърхности са дадени в таблица 10.13.1.

(2) Условните обветрени от вятъра площи, Aref , са дадени на фигура 10.13.1.

(3) Условната височина ze се взема предвид съгласно фигура 10.13.1.

Знамена

Закрепени по контура

Силата е перпендикулярна наравнината

Със свободни страни

а)

b)

Силата лежи в равнината

а)

b)

Стр. 76ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.13.1 – Схема на условната площ Aref при стени и повърхности на покриви

Таблица 10.13.1 - Коефициенти на триене cfz при стени и повърхности на покриви

Повърхност Коефициент на триене cfz

гладка (напр. стомана, гладък бетон) 0,01грапава (напр. незагладен бетон, битумни мушами) 0,02много грапава (напр. вълнообразни, ребрести и нагънатиповърхности)

0,04

10.14 Ефективна стройност λλλλ и редукционен коефициент на стройност ψψψψλλλλ

(1) Ефективната стройност λ е дефинирана в таблица 10.14.1.

(2) Редукционният коефициент на стройност ψλ, в зависимост от ефективната стройност λ и за различникоефициенти за запълване, е даден на фигура 10.14.1.

вятър

вятър

Стр. 77ENV 1991-2-4:1995

Таблица 10.14.1 - Ефективна стройност λλλλ за цилиндри, полигонални напречнисечения, мостове, правоъгълни напречни сечения, табели, елементи от профили и

решетъчни конструкции

No.

Разположение на конструкцията(вятърът действа

перпендикулярно на равнинатана чертежа)

Ефективна стройност λλλλ

Стр. 78ENV 1991-2-4:1995

Фигура 10.14.1 - Редукционен коефициент за стройност ψψψψλλλλ като функция накоефициента за запълване ϕϕϕϕ и стройността λλλλ

(3) Коефициентът за запълване (виж фигура 10.14.2) е равен на:

ϕ = A/Ac

където:A сумата от проекциите на елементите

Ac оградената от габаритите площ Ac = l . b

Фигура 10.14.2 – Определения за коефициента за запълване ϕϕϕϕ

Стр. 79ENV 1991-2-4:1995

ПРИЛОЖЕНИЕ А(информационно)

МЕТЕОРОЛОГИЧНА ИНФОРМАЦИЯ И НАЦИОНАЛНИ КАРТИ ЗА ВЯТЪР

(1)Държавите-членки на CEN са дали информация за следните параметри на вятъра:

- базова стойност на скоростта на вятъра vref,0 , определена в раздел 7;

- коефициент за посока cDIR, който взема пред вид вероятността за превишаване на максималнатаскорост от вятъра в различни посоки, при отклонение от посоката на ъгъл ± 15о;

- коефициент за сезонност cTEM. Той взема пред вид вероятността за превишаване на максималнатаскорост на вятъра за периоди, които са по-къси от една година;

- височинен коефициент cALT. Той взема под внимание нарастването на скоростта на вятъра взависимост от височината над морското равнище на участъка от сградата;

- параметри “К” и “n” за ползване във формула (7.3).

ЗАБЕЛЕЖКА: Където липсва метеорологична информация, трябва да се установи връзка със съответнитенационални власти.

А.1 Австрия

(1) Базовата скорост на вятъра, която трябва да се взема пред вид в различните райони и общини, е даденав националния стандарт. Трябва да се отбележи, че представените стойности съответстват на върховаскорост на вятъра за 2 сек., а не на дефинираната в раздел 7 средна скорост на вятъра за 10-минутенинтервал на осредняване.

А.2 Белгия

(1) vref,0 = 26,2 m/s

(2) сALT = 1,0

Посока навятъра

0o

N22,5o 37,75о 45o 56,25o Е 120o 150o S W

cDIR 1,0 1,0 0,949 0,894 0,837 0,894 0,894 0,949 1,0 1,0

Месец I II III IV V VI VII VIII IX X XI XIIcTEM 0,775 0,775 0,742 0,707 0,671 0,671 0,671 0,671 0,707 0,742 0,806 0,775

ЗАБЕЛЕЖКА: cTEM с валидност за период от време 1 месец

K1 = 0,2 n = 0,5

А.3 Дания

(1) vREF,0 = 27,0 m/s

(2) cDIR = 1cTEM = 1cALT = 1

Стр. 80ENV 1991-2-4:1995

А.4 Финландия

(1) vREF,0 = 23 m/s


А.5 Франция


Зона Разпределяне по зони на департаменти и кантони Vref,0

[m/s]

(*) за част от департамента

Стр. 81ENV 1991-2-4:1995

Фигура А1 - Франция - карта за вятър (зони по базова скорост на вятъра)

Стр. 82ENV 1991-2-4:1995

А.6 Германия

(1) В зона 1:

За надморски височини 800 ≤ as ≤ 1100 m коефициентът за височина е:

,a

,с sALT 2270

650 += където as в m.

За надморски височини as > 1100 m са необходими специални указания.

(2) В зона 2 и за as > 800 m (Харц) са необходими специални указания.

(3) Във всички останали случаи, коефициентът за височина е:

CALT = 1

(4) Категория на терена 1 е приложима само за зона 4.

(5) CDIR = 1

(6) Коефициентът за сезонност CTEM при временни конструкции, трябва да се приема както следва:

Мерки при буря:

защита подсилване

Мерки не савъзможниВреметраене на

кратковременнатаситуация

CTEM

1 ден 0,3 0,3 0,3

от 2 до 3 дни 0,3 0,5

от 4 дни до 4 месеца

от 5 месеца до 4 години

0,5 0,65 0,8

Стр. 83ENV 1991-2-4:1995

Зона vref,0 [m/sec]1 24,32 27,63 32,04 31,5

Всички стойности се отнасят затерени от категория II(виж таблица 8.1)

Фигура А.2 - Германия - карта за вятър (зони, базова скорост на вятъра)

Стр. 84ENV 1991-2-4:1995

А.7 Гърция

(1) За островите и крайбрежната ивица с дълбочина до 10 кm от морето на континенталната част отстраната:

vref,0 = 36 m/sec

(2) За останалата част от страната:

vref,0 = 30 m/sec

(3) CDIR = 1CTEM = 1CALT = 1

А.8 Исландия

(1) Скоростта на вятъра за Исландия е дадена само като максимална скорост на поривите, т.е. с 3 секунденинтервал на осредняване и вероятност за превишаване p = 0,02 .

(2) Профилът на вятъра се определя като:

v= 17 (log (z) + 2) за крайбрежни зони, v в [m/s], z в [m] v= 15,5 (log(z) + 2) за разстояния над 10 km от брега, v в [m/s] Zmin = 6 m

(3) За сега, не се разполага със стойности, при 10 минутен интервал на осредняване, съгласно 7.2.

А.9 Ирландия

(1) Освен ако не са дадени конкретни стойности от метеорологичната служба в Дъблин, коефициентът запосока се приема:

CDIR = 1

(2) CTEM = 1

(3) Коефициентът за височина при надморска височина до 250 m е :CALT = 1

За надморски височини над 250 m трябва да се потърси консултация от метеорологичната служба в Дъблин.

Стр. 85ENV 1991-2-4:1995

Фигура А3 - Ирландия - карта за вятър (базова скорост на вятъра)

А.10 Италия

(1) Базовата скорост на вятъра се определя от:vref = vref,0 за as ≤ a0

vref = vref,0 + ka (as - a0) за as > a0

където:as височина над морското равнище на площадката на конструкцията, в m.

Стр. 86ENV 1991-2-4:1995

Зона Области

Стр. 87ENV 1991-2-4:1995

Фигура А4 - Италия - карта за вятър (зони)

(2) Ако не е проведен подробен анализ, който да вземе пред вид посоката на вятъра и промените награпавостта на терена, въздействието от вятър трябва да се получава, въз основа на категория заизложение, представена като функция на географското местоположение, дефинирано във фигура А.5, и награпавостта на терена, дефинирана в следващите таблици:

Стр. 88ENV 1991-2-4:1995

Категории поизложение

kТ z0 [m] zmin [m]

I 0,17 0,01 2II 0,19 0,05 4III 0,20 0,10 5IV 0,22 0,30 8V 0,23 0,70 12

Класове пограпавост натерена

Описание

A Градски райони, в които най-малко 15% са застроени със сгради,чиято среднависочина надхвърля 15 m

B Градски (с изключение на клас А), предградия, индустриални и залесенирайони

C Райони с отделни препятствия (дървета, сгради, стени, огради,.....);територии, които не могат да бъдат отнесени към класове А и B

D Райони без или с изолирани препятствия (открити местности, летища,селскостопански земи, пасища, мочурища или пустинни местности, езера,морета,........)

Грапавостта на терена не зависи от топографията и орографията.

Класове А и В се отнасят за обекти, заобиколени от съответния район, във всяка посока - наразстояние поне 1 Km и /или 20 пъти височината на конструкцията.

Стр. 89ENV 1991-2-4:1995

Фигура А5 - Италиански категории според грапавостта на терена и зони

А.11 Люксембург

(2) vref = 26,0 m/sCDIR = 1,0CTEM = 1,0CALT = 1,0

Зони 1, 2, 3, 4, 5

Бряг

Море

Зона 9

БрягМоре

категория II - в зони 1, 2, 3, 4категория III - в зона 5

категория III - в зони 2, 3, 4, 5категория IV - в зона 1

Зона 6 Зони 7, 8

БрягМоре

БрягМоре

категория II - в зона 8категория III - в зона 7

Стр. 90ENV 1991-2-4:1995

А.12 Холандия

(1) Период на повтаряемост12,5 години 50 години

Област vref[m/s] vref,0[m/s]1 27,5 30,02 25,0 27,53 22,5 25,0

ЗАБЕЛЕЖКА: Тук vrref е дефинирана като осреднена за 1 час скорост.

(2) cALT = 1cDIR = 1cTEM = 1

(3) Дължината на грапавостта се приема z0 = 0,03 m

Коефициентът за терена е определен, както следва:

Зони(фигура А6)

1 2 3

K1 0,2 0,234 0,281n 0,5 0,5 0,5

Местностите, разположени по дължина на бреговата линия, трябва да се разглеждат като терени откатегория II, съгласно таблица 8.1.

Стр. 91ENV 1991-2-4:1995

Фигура А6 –Холандия- карта за вятър (зони)

Стр. 92ENV 1991-2-4:1995

А.13 Норвегия

(1) Дадените на фиг.А.7 стойности на скоростта на вятъра в Норвегия v съответстват на средна скорост навятъра за 3 до 5 сек., при годишна вероятност за превишаване 0,02. Като се замести v, дефинирано вА.13 като vref , във формула (7.1), qref замества произведението (qref . ce) във формули (5.1), (5.2) и (6.1).

Фигура А7 - Скорост на вятъра и налягане от нея в зависимост от височината надземната повърхност

Фигура А8 - Ниво на земната повърхност и ниво на терена

(2) При равнинен терен нивото на земната повърхност съвпада с нивото на терена, заобикалящконструкцията.

При неравен терен нивото на земната повърхност се приема в основата на възвишението (фигура А 8) илина по-висока кота, ако това е продиктувано от терена, дървета или от застрояването.

(3) Скоростта на вятъра, показана във фигура А 7, зависи от височината над определеното за земнатаповърхност ниво, както е показано в таблица А1.

Стр. 93ENV 1991-2-4:1995

Таблица А1 - Скорост на вятъра в зависимост от разположението и височината надземната повърхност

Крива Скорост на вятъра [m/s]A v = 11,7 (log10 z + 2) за z ≥ 6 m, съответстваща на v = 35 m/s при z = 10 m. Прилага

се за области с умерени климатични условия, като напр. вътрешните зони на низини.B v = 13,3 (lod10 z +2) за z ≥ 6 m, съответстваща на v = 40 m/s за z = 10 m. Прилага се

за области със сурови климатични условия.C v = 80% от крива А, съответстваща на v = 28 m/s за z = 10 m. Прилага се за

конструкции в плътно застроени области на по-ниски нива от тези, посочени втаблица А2. Не се прилага за области с остри климатични условия.

D v = 80% от крива В, съответстваща на v = 32 m/s за z = 10 m. Прилага се законструкции в плътно застроени зони в области с остри климатични условия и на по-ниски нива от тези посочени в таблица А2. Не се прилага за зони, в които се прилагакрива Е или крива F.

E v = 15 (log10z + 2) за z ≥ 6 m, съответстваща на v = 45 m/s за z = 10m. Прилага се заобласти със сурови климатични условия, както е посочено в таблица А3.

F v = 16,7 (log10 z +2) за z ≥ 6 m, съответстваща на v = 50 m/s за z = 10 m. Прилага сеза области със сурови климатични условия, както е посочено в таблица А3.

Във всички области може да има по-високи скорости на вятъра, дължащи се на местните условия.Когато се прилагат криви E и F, скоростта на вятъра в гъсто застроени зони не се редуцира.

(4) Скоростите на вятъра в застроени площи, определени посредством криви C и D, отчитат факта, чесградите и растителността редуцират скоростта на въздушния поток. Редукцията, която е следствие наместно заслоняване от сгради и/или терена, отчетена от кривите на фигура А 7, трябва да бъде доказваназа всеки отделен случай.

Таблица А2 - Област на приложение на кривите C и D

Обща дължина на сградите,

заобикалящи конструкцията [km]

Максимална височина z, изчислена спрямонивото на земната повърхност [m]

0,5 20

2,0 35

(5) Районирането в таблица А.3 се основава на анализ от измервания в приблизително 50 метеорологичнистанции по протежение на брега от графство Рогаланд до графство Финмарк. Областите на приложение накриви Е и F основно следват общинските граници. Това не винаги отразява действителните изменения наветровите условия в по-малките площи. Предвижда се възможност за приемане на по-висока скорост навятъра, в зависимост от местните условия, виж таблица А1.

Стр. 94ENV 1991-2-4:1995

Таблица А3 - Норвегия - списък на графства и техните общини, за които се прилагаткрива Е или крива F

Стр. 95ENV 1991-2-4:1995

А. 14 Португалия

(1) Зона А: всички територии, без включените в зона ВЗона В: архипелазите на Азорите и Мадейра и континенталната територия, крайбрежните

зони от бреговата линия до 5 km навътре, устията на реките и областите с надморскависочина над 600 m

Зона vref,0 , в m/sА 28В 31

ЗАБЕЛЕЖКИ: (i) Тази карта се основава върху “базовата скорост”, дефинирана в 7.2 и нанационалните зони, дадени в португалските норми за сигурност и въздействия.

(ii) Португалските норми за Безопасност и въздействия разглеждат като“характеристична скорост на вятъра” тази скорост, която съответства на фрактил0,95 от статистическото разпределение на максималните скорости на вятъра запериоди 50 години (1000 години период ). Тази характеристична скорост е 1,23пъти по-висока от посочената по-горе базова скорост. Предвидена е редукция отоколо 13% само за случаите на обикновени конструкции, които са чувствителникъм вятър, действуващ в тесен сектор. В този последен случай, характеристичнатаскорост ще бъде само 1,07 пъти-по голяма от “базовата скорост” (1,23 . 0,87 =1,07).

А. 15 Испания

На този етап липсват данни.

А.16 Швеция

(1) Базовата скорост на вятъра vref,0 е средната скорост на вятъра за период от 10 минути, измервана нависочина 10 m над земна повърхност с коефициент на грапавост z0 = 0,05 и период за превишаване 50години.

Стр. 96ENV 1991-2-4:1995

Фигура А9 - Швеция - карта за вятър (базова скорост на вятъра)

Стр. 97ENV 1991-2-4:1995

А.17 Швейцария(1) Швейцария спада към категория III (предградия или индустриални области и горски площи), скоефициент за грапавост kт = 0,22, дължина на грапавостта z0 = 0,3 m и zmin = 8 m. Базовата скорост навятъра vref,0 , съгласно 7.2, е дадена в картата.

Фигура А10 - Швейцария - карта за вятър (базова скорост на вятъра)

Стр. 98ENV 1991-2-4:1995

А.18 Великобритания

(1) Стойностите на базовата скорост на вятъра Vref за морското равнище са получени чрез q - анализ.

(2) cALT = 1 + 0,001 . as

където:as е надморска височина в [m] на обекти, за които топографията не оказва съществено влияние

или друга надморска височина на земната повърхност в основата на хълм или шкарп, когатотопографията оказва съществено влияние (виж 8.4).

(3) Стойности на коефициента за посоката на вятъра са дадени в таблица А.4. Използването на тезистойности за всички възможни посоки на вятъра има за проекта пълен риск за надхвърляне наразпределението кратно на 4 по всички посоки на вятъра. Пренебрегването на ефекта на посоките сизползване на стойността cDIR = 1,0 за всички възможни посоки на вятъра, също носи пълния риск занадхвърляне, но разпределени по посоки, които резултират в по-голям риск в преобладаващите посоки навятъра от 240о Т до 270о Т, отколкото в другите възможни посоки на вятъра.

Таблица А4 - Стойности на коефициента за посока cDIR

Посока на вятъра(точно)

Коефициент за посокаcdir

0o

0,81

30o

0,76

60o

0,76

90o

0,77

120o

0,76

150o

0,83

Посока на вятъра(точно)

Коефициент за посокаcdir

180o

0,89

210o

0,97

240o

1,05

270o

1,04

300o

0,95

3300

0,86

(4) Стойности на коефициента за сезонност cTEM са дадени в таблица А5. Тези стойности позволяватопределянето на въздействията от вятър за периоди, по-кратки от година, за временни конструкции или законструкции по време на строителство. Необходимо е да се отбележи, че като се използват тезикоефициенти се отразява целогодишния проектен риск, който се пренася върху междинни за годинатапериоди и клиентът ще трябва да реши дали риск 0,02 в междинния за годината период е също приложим.Трябва да се отбележи също, че забавяне на строителството и др. в летния период могат да окажат влияниеза поява на по-силни ветрове, отколкото първоначално са приети - така, че трябва да се обсъдят мерки заусилване или заслоняване.

Стр. 99ENV 1991-2-4:1995

Таблица А5 - Стойности на коефициента за сезонност cTEM

Периоди по-къси от една година:1 месец 2 месеца 4 месеца

ЯнФевМартАпрМайЮниЮлиАвгСептОктНоемДек

0,980,830,820,750,690,660,620,710,820,820,880,94

Ян и ФевФев и МартМарт и АпрАпр и МайМай и ЮниЮни и ЮлиЮли и АвгАвг и СептСепт и ОктОкт и НоемНоем и ДекДек и Ян

0,980,860,830,750,710,670,710,820,850,890,951,00

Ян до АпрФев до МайМарт до ЮниАпр до ЮлиМай до АвгЮни до СептЮли до ОктАвг до НоемСепт до ДекОкт до ЯнНоем до ФевДек до Март

0,980,800,830,760,730,830,860,900,961,001,000,98

Коефициентът за шестмесечния зимен период, който включва месеците от октомври до март, е равен на 1,0,а за шестмесечния летен период, който включва месеците от април до септември, е 0,84.

(5) Преходни зони: подробни правила за категориите терени и свързаните с тях параметри, трябва да бъдатопределени от съответните национални власти.

Стр. 100ENV 1991-2-4:1995

Фигура А11 - Великобритания - карта за вятър (базова скорост)

Стр. 101ENV 1991-2-4:1995

ПРИЛОЖЕНИЕ В(информационно)

ПОДРОБНИ ПРОЦЕДУРИ ПРИ РЕАГИРАНЕ В СТВОР

В.1 Общи положения

(1) Подробната процедура, дадена в това приложение, не е приложима за непрекъснати мостове и завантови и сводови мостове. За такива мостове трябва да се потърси съвет на специалист.

(2) Методът за изчисляване на динамичния коефициент сd, даден в това приложение, може да се прилага,ако са спазени следните условия:

- конструкцията съответства на един от стандартизираните случаи, показани на фигура В.1;

- меродавната форма по посока на вятъра е несъвместима с всички останали форми;

- линейно еластичното поведение е приложимо.

(3) За конструкции, които не удовлетворяват горните условия, се препоръчва да се проведат подходящитеоретични или експериментални изследвания.

(4) Зависимости за контролиране на преместванията и трептенията на вертикални конструкции приексплоатационни гранични състояния са дискутирани в В.4.

(5) Общи правила за ефекти от интерференция, свързана с високи сгради в створ или група са дадени в В.5.

(6) Методът се основава върху бездименсионната степенна спектрална функция за плътност RN, както епоказано на фиг.В.6 и е дефинирано с формула (В.11).

ЗАБЕЛЕЖКА:Изразът

2v

x,1vx,1 )n(S.n

σ в формула (В.11) е даден само за сравнение с други норми и

литературни източници, в които степенната спектрална плътност е представена по тозиначин. Той не е обяснен подробно и не се използва тук.

(7) Той се основава също на кохерентната функция на турбулентността по посока на вятъра в две точки(y,z) (y’,z’) в равнина, ортогонална на средната посока на вятъра Х. Тя се дефинира, чрез:

Coh (y,z; y’,z’; n) = exp ( ) ( )( ) ( )−− + −

+

2 2 2n c y y c z z

v z v zy z

m m

' '

'(В.1)

където:cy експоненциален коефициент за затихване в направление, напречно на посоката на вятъра, с

приета средна стойност cy = 11,5

cz експоненциален коефициент за затихване във вертикално направление, с приета среднастойност cz = 11,5

n честота

vm средна скорост на вятъра

Стр. 102ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: zmin е минималната височина, както е дефинирана в таблица 8.1

Фигура В.1 - Еквивалентна височина zequ

В.2 Динамичен коефициент

(1) Динамичният коефициент cd се определя по формулата:

cd = ( )

( )1 2

1 7

2 2+ +

+

. .

.

g I z Q R

I zv equ o x

v equ

(В.2)

където:zequ еквивалентна височина на конструкцията, както е дадена на фигура В.1;Iv (zequ) интензивност на турбулентността Iv (z) за z = zequ , дадена с формула (В.3);g коефициент за върхова стойност, даден с формула (В.4);Q0 не резонансна част на реагирането, дадена с формула (В.9);Rx резонансна част на реагирането, дадена с формула (В.10).

Вертикални конструкции (напримерсгради, охладителни и други кули,комини)

Вятър

Хоризонтални конструкции

(например мостове, кабели, въжета и)

Вятър

Вятър

“Гъбовидни” конструкции

(напр. лампи, водни кули и др.)

Стр. 103ENV 1991-2-4:1995

ЗАБЕЛЕЖКА: (1) Знаменателят във формула (В.2) замества опростяването, използувано в схематаза ce, даден в 8.4.Така произведението ce . cd изисква във формула 6.1 да се определят всичкитовари. То може да бъде записано по следния начин:

ce . cd = ( )( )c c g I z Q Rr t v equ x2 2

02 21 2. . .+ +

(2) Стойностите на cd, дадени в раздел 9.3, използват формула (В.2), но с приетистойности за скоростта на вятъра, терена, честотата и демпфирането, всъответствие със забележките в 9.3.

В.3 Вятър и конструктивни параметри

(1) Интензивността на турбулентността Iv (zequ) се определя с:

)z/z(ln.)z(c)z(I

equequtequv

0

1= (B.3)

ЗАБЕЛЕЖКА:Формула (В.3) може да бъде записана, като Iv (zequ) = ( ) ( )

k

c z c zr

t equ r equ. ,

ако използваме определението за cr(z) в 8.3,

където:

ct(zequ) топографски коефициент (виж 8.4);

zo дължина на грапавостта (виж 8.2).

(2) Коефициентът за върхова стойност g е показан на фиг. В.2 и се определя от:

g = ( )( )tln.2

0,6t2.lnν

ν + (В.4)

където:t=600 s време за осредняване на базовата скорост на вятъра, vref ;

ν очаквана честота, съгласно формула (В.5).

Стр. 104ENV 1991-2-4:1995

Фигура В.2 - Коефициент за върхова стойност g

(3) Очакваната честота ν се определя от:

ν = v Q n R

Q Ro o x x

o x

2 212 2

2 2

. .,++

(В.5)

където:

n1,x основна честота, в Hz, на трептенията на конструкцията по посока на вятъра (х).Апроксимации за n1,x са дадени в Приложение С.4;

νo очаквана честота, в Hz, за корави конструкции, при натоварване от пориви на вятъра,определяна по формула (В.6).

(4) Очакваната честота за корави конструкции νо при натоварване от пориви на вятъра е показана нафигура В.3 и се определя от:

νо = ( )( )

v z

L z Sm equ

i equ

., . ,

1

111 0 615(B.6)

със

S = 0,46 .

( ) ( )b h

L z

b h

L zi equ i equ

+

+

10 58, .

.(B.7)

където:

b,h широчина, височина на конструкцията, съгласно фигура В.1

vm(zequ) средна скорост на вятъра vm(z) за z = zequ , дадена с формула (8.1)

Li(zequ) обобщен мащаб за дължина на турбулентността за z = zequ , даден с формула (8.8).

Стр. 105ENV 1991-2-4:1995

Фигура В.3 - Очаквана честота ννννо за корави конструкции при натоварване от пориви навятъра

(5) Обобщеният мащаб за дължина на турбулентността Li (z) е показан на фигура В.4 и се определя от:

Li(z) = 300 . (z/300)ε (Li, z - в m) за zmin ≤ z ≤ 300 m (B.8)

Li(z) = 300 . (zmin/300)ε (Li, z - в m) за z ≤ zmin

Li(z) = 300 m за z > 300 m

където:

ε, zmin са дадени в таблица 8.1

Фигура В.4 - Обобщен мащаб за дължина на турбулентността Li (z)

Стр. 106ENV 1991-2-4:1995

(6) Частта на не резонансното реагиране Qo е показана на фиг.В.5 и се определя от:

( )63,0

equi

20

zLhb

.9,01

1Q

++

= (B.9)

Фигура В.5 – Не резонансната част на реагирането Qo

(7) Частта на резонансното реагиране Rx се определя от:

bhN

22x R.R.R.

.2R

δπ= (B.10)

където:δ логаритмичен декремент на затихване на трептенията по посока на вятъра. Стандартни

стойности за δ са дадени в С.4;

RN бездименсионна степенна функция на спектралната плътност, съгласно формула (В.11);

Rh, Rb аеродинамични преносни функции, дадени с формула (В.12).

(8) Резонансната бездименсионна степенна функция на спектралната плътност RN е показана на фиг.В.6 исе определя с:

( )( )

Rn S n N

NN

x v x

v

x

x

= =+

12 5 3

6 8

1 10 2,

/

. , .

, .σ(B.11)

където:

( )( )N

n L z

v zx

x i equ

m equ

= 1, .(В.12)

Стр. 107ENV 1991-2-4:1995

Фигура В.6 - Бездименсионна степенна честотна функция на спектралната плътност RN

(9) Аеродинамичните преносни функции RN и Rb за равномерно преместване (основна форма на трептенебез възлова точка) са представени посредством функцията:

( )R el = − − −1 1

21

22

η ηη. за η > 0 (В.13)

Rl = 1 за η = 0

където:

R Rh l= след замесване: ( )η =4 6 1, . .,N h

L zx

i equ

(В.14)

Rb = Rl след замесване: ( )η =4 6 1, . .,N b

L zx

i equ

(В.15)

За форми на собствени трептения с вътрешни възлови точки трябва да се правят по-подробни изчисления.

Стр. 108ENV 1991-2-4:1995

Фигура - В.7 - Аеродинамична преносна функция Rl (l = h,b)

В.4 Помощни премествания и ускорения

(1) В този раздел се препоръчват изрази за контролиране на премествания и ускорения на вертикалниконструкции при експлоатационни гранични състояния, като се използват различни скорости на вятъра, взависимост от различните вероятности за превишаване.

(2) Максималното преместване по посока на вятъра max x(z) и стандартното отклонение на ускорението( )z

Xσ по посока на вятъра на височина z са дадени от:

( ) ( )( )

( )( )[ ] xdequv

x,x,

equmfx, K.c.zl..

nm.

zv.c.b..zФzxmax 71

22 211

2

1 +π

ρ= (В.16)

( ) ( )( ) ( ) xxequvx,

equmfx,..

xK.R.zl

m

zv.c.b..zФz

1

2

1ρ

=σ (В.17)

където:Ф1,x(z) основна модална форма на трептене по посока на вятъра, апроксимация за която е дадена в

приложение С;

cd коефициент на динамичност (В.2);

ρ плътност на въздуха, съгласно раздел 7.1;

b широчина на конструкцията, определена по фигура В.1;

cf среден коефициент за сила по посока на вятъра, съгласно раздел 10;

vm(zequ) средна скорост на вятъра vm(z), за z = zequ (8.1);

Iv(zequ) интензивност на турбулентността по посока на вятъра Iv(z), за z = zequ , дадена с формула(В.3);

n1,x основна честота на трептенията на конструкцията по посока на вятъра (апроксимации сададени в Приложение С);

m1,x основна еквивалентна маса по посока на вятъра, съгласно С.4.4;

Стр. 109ENV 1991-2-4:1995

Rx резонансна част на реагирането, дадена с формула (В.10);

Kx бездименсионен коефициент, даден с формула (В.18).

(3) Бездименсионният коефициент Kx се определя от:

( ) ( )

( ) ( )∫

∫

Φ

Φ=

h

x,equm

h

x,m

x

dz.z.zv

dz.z.zv

K

0

21

2

01

2

(B.18)

където:

h височина на конструкцията (фиг.В.1).ЗАБЕЛЕЖКА: При предпоставката, че Ф1,x (z) = (z/h)ζ (виж С.4.3) и ct(z) = 1 (равнинен терен 8.4),

формула (В.18) може да бъде апроксимирана с:( ) ( ) ( )[ ] }{

( ) ( )02

0

1

150112

z/zIn.

,z/zIn...K

equ

equx

+ζ

−++ζ+ζ= (B.19)

където:z0 дължина на грапавостта (8.2);ζ степенен показател на формата на трептене (виж С.4.3).

Тази апроксимация е показана на фигура В.8.

Фигура В.8 - Апроксимация на бездименсионния коефициент Kx от формула (В.19)

В.5 Бъфтинг в створ

(1) За сгради в редица или в групово застрояване, ефектът от бъфтинг може да увеличи ефекта отвъздействието.

(2) За обикновените случаи на високи сгради, приблизителната оценка за нарастване на въздействиетоможе да бъде извършена, чрез умножаване на силата от вятъра и ускорението на свободно стояща сграда синтерференционен коефициент Kib , даден в таблица В.1.

Стр. 110ENV 1991-2-4:1995

(3) За по-подробна информация и за други случаи, се препоръчва изпитване в аеродинамичен канал иликонсултация с експерт.

Таблица В.1 - Интерференционен коефициент Kib за високи сгради в створ(Междинни стойности се получават чрез интерполация)

Реагиране попосока на вятъра

Ускорение попосока на вятъра

a/b y/b Kib,xKib, x

..

≤15

≥25= 1,2

1,5

1,0

3,0

1,0

≤15

≥25= 0,3

1,3

1,0

2,5

1,0

≤15

≥25

y1/b=1,5

y2/b=1

1,4

1,0

3,0

1,0

В.6 Брой натоварвания при реагиране на пориви на вятъра

(1) Фигура В.9 показва броя на случаите Ng, при които стойността ∆S на едно въздействие от вятър едостигната или надвишена през период от 50 години. ∆S е изразена в проценти от стойността Sk, коятосъответства на обезпеченост срещу превишаване 1 път на 50 години.

Стр. 111ENV 1991-2-4:1995

Фигура В.9 - Брой натоварвания от пориви на вятъра Ng за един ефект ∆∆∆∆S/Sk ,за период за превишаване 50 години

Стр. 112ENV 1991-2-4:1995

ПРИЛОЖЕНИЕ С(информационно)

ПРАВИЛА ПРИ ВЪЗБУЖДАНЕ НА ТРЕПТЕНИЯ ОТ ЗАВИХРЯНЕ И ДРУГИ АЕРОЕЛАСТИЧНИЕФЕКТИ

С.1 Общи положения

(1) Конструкции, които не удовлетворяват дадения в 9.4 критерий, могат да бъдат изчислявани поизложените в това приложение правила.

С.2 Възбуждане на вихри

С.2.1 Критична скорост на вятъра

(1) Критичната скорост на вятъра vcrit,i, при която честотата на завихрянето се изравнява с една отсобствените честоти на конструкцията или на неин елемент, се дава от:

vb n

Stcrit ii y

,,.

= (C.1)

където: b условна широчина на напречното сечение, в което възниква завихряне; за кръгли цилиндри

“b” е външния диаметър;

ni,y собствена честота на i-та форма на трептене, напречно на посоката на вятъра.Апроксимации за ni,y са дадени в С.4.2;

St число на Струхал, както е дефинирано в С.2.2.

(2) Може да се приеме, че критични резонансни състояния няма да възникнат, ако:

Lj,mi,crit v.25,1v > (С.2)

където:

vm,Lj средната скорост на вятъра, определена по формула (8.1) и изчислена за височината насредата на ефективната корелационна дължина Lj, където се появява завихрянето. Примериса дадени на фигура С.3.

С.2.2 Число на Струхал

(1) За различни напречни сечения, числото на Струхал St може да се приема по таблица С.1.

Стр. 113ENV 1991-2-4:1995

Таблица С.1 - Число на Струхал St и коефициент за сила при аеродинамичновъзбуждане Clat,0 за различни напречни сечения

Í àï ðå÷í è ñå÷åí èÿ

Î ò ô èã. Ñ.1

Î ò ô èã. Ñ.2

Ëèí åéí à èí òåðï î ëàöèÿ




Âðúõí è êî í ñòðóêöèè í à ì î ñòî âå

За всички Re числа

Стр. 114ENV 1991-2-4:1995

Фигура С.1 - Число на Струхал (St) за правоъгълни напречни сечения с незаоблениръбове

С.2.3 Ефекти от завихряне

(1) Ефектите от възбудени от вихрите трептения могат да бъдат изчислени чрез инерционната сила заединица дължина Fi,j , която е напречна на посоката на вятъра в точка j на конструкцията, и е определенаот:

( ) Fj,y,iy,ij,i ymax.n..mF Φπ= 22 (С.3)

където:mj трептящата маса в точка j;

ni,y собствена честота на трептене по форма i, в напречно на вятъра направление. Апроксимацииза ni,y са дадени в С.4.2;

Фi,y,j нормирана форма на трептене i, в напречно на вятъра направление, която представляваотношение на динамичното преместване на конструкцията в т.j към максималното динамичнопреместване в конструкцията (виж таблица С.4);

max yF максимална амплитуда на трептене на конструкцията, съгласно С.2.4.

С.2.4 Изчисляване на амплитудите на трептения

(1) Максималната амплитуда, max yF , при критична скорост на вятъра vcrit,i, се получава от:

Sc1

.St

1.c.K.K

bymax

2latwF = (С.4)

където:b условна широчина на напречното сечение в мястото на ефективната корелационна дължина.

За кръгли цилиндри, b е външният диаметър;

Kw коефициент на ефективна корелационна дължина (виж С.2.7);

K коефициент за формата на трептене (виж С.2.8);

clat коефициент са сила при аеродинамично възбуждане (виж С.2.5);

St число на Струхал (виж С.2.2);

Sc число на Скратън, както е дефинирано с формула (С.5).

Стр. 115ENV 1991-2-4:1995

(2) Числото на Скратън се получава от:

Scm

bi y s=

22

. .

., δ

ρ(C.5)

където:ρ плътност на въздуха (виж 7.1);

пi,y еквивалентна маса за единица дължина, съгласно формула (С.2.7);

δs логаритмичен декремент на затихване на трептенията на конструкцията (виж таблица С.8).

(3) Формула (С.4) трябва да се решава посредством итерации - съвместно с формула (С.7), като сеизползват таблица С.4 и таблица С.3.

С.2.5 Коефициент за сила при аеродинамично възбуждане

(1) Коефициентът за сила при аеродинамично възбуждане ciat е даден в таблица С.2.

Таблица С.2 - Коефициент за сила при аеродинамично възбуждане в зависимост ототносителната критична скорост на вятъра vcrit,i/vm, Lj:

Î òí î ñèòåëí à êðèòè÷í à ñêî ðî ñò í à âÿòúðà

където:ciat,o условна стойност на ciat, която е дадена в таблица С.1, а за кръгли цилиндри - на фигура

С.2;

vcrit,i критична скорост на вятъра (виж уравнение (С.1));

vm,Lj средна скорост на вятъра (виж 8.1) в средата на ефективната корелационна дължина,както е определена в С.2.6;

Стр. 116ENV 1991-2-4:1995

Re(vcrit,i) число на Рейнолдс, определено от:

( )Re.

,,v

b vcrit i

crit i=ν

(C.6)

b фронтална широчина на конструкцията (например диаметър);

ν кинематичен вискозитет на въздуха ν = 15.10-6 m2/s;

vcrit,i критична скорост на вятъра (виж формула(С.1)).

Фигура С.2 - Основна стойност на коефициента за сила при аеродинамичновъзбуждане ciat,0 в зависимост от числото на Рейнолдс Re (vcrit) за кръгли цилиндри

С.2.6 Ефективна корелационна дължина

(1) Ефективната корелационна дължина Lj трябва да бъде разположена в областите на максималнитеабсолютни стойности на амплитудите в зоните с различен знак. Примери са дадени на фиг.С.3. За мачти собтяжки и непрекъснати многоотворни мостове е необходима консултация с експерти.

(2) Отношението Lj/b е дадено в таблица С.3 където yFj е амплитудата на трептене в т.j. В повечето случаи,амплитудата на трептене е равна на максималната амплитуда max yF.

Стр. 117ENV 1991-2-4:1995

Àì ï ëèòóäà

ЗАБЕЛЕЖКА: Дефинициите за n и m са дадени във формула (С.7)

Фигура С.3 - Примери за приложение на ефективната корелационна дължинаLj (j = 1,2,3)

Таблица С.3 - Ефективна корелационна дължина Lj във функция наамплитудата на трептене yF,j

yF,j / b Lj / b< 0,1 6

0,1 до 0,6

b

y,

j,F1284 +

> 0.6 12

С.2.7 Коефициент за ефективна корелационна дължина Kw

(1) Коефициентът за ефективна корелационна дължина Kw се дава от:

( )

( )60

1

1,

dz.z

dz.z

Kwm

j jly,i

n

j jLy,i

≤φ

φ

=∑ ∫

∑ ∫

=

=(С.7)

Стр. 118ENV 1991-2-4:1995

където:

Ф i,y форма на собствени трептения i (виж С.4.3);

Lj ефективна корелационна дължина (виж С.2.6);

lj дължина от конструкцията между два възела (виж фигура С.3). За конзолни конструкции, тяе равна на височината на конструкцията.

n брой на зоните, където по едно и също време възниква завихряне (фазово отместване равнона нула)

m брой на антивъзли (обратни възли) от вибриращата конструкция в разглежданата форма насобствени колебания i

(2) За някои прости конструкции, които трептят с основната си форма напречно на вятъра и с приложениена възбудената сила посочена в таблица С.4, коефициентът на ефективната корелационна дължина Kw можеда бъде апроксимиран с уравнение, дадено в таблица С.4

Стр. 119ENV 1991-2-4:1995

Таблица С.4 - Коефициент за ефективна корелационна дължина Kw и коефициент заформа на собствени трептения при някои прости конструкции

Êî í ñòðóêöèÿÔî ðì à í à ñî áñòâåí è òðåï òåí èÿ Ô(z)

Âèæ Ñ.4.3

ï ðè ζζζζ = 2.0

n = 1 ; m = 1

Âèæ ô èã. Ñ.9

n = 1 ; m = 1

Âèæ ô èã. Ñ.9

n = 1 ; m = 1

Ì î äàëåíàí àëèç

n = 3 ; m = 3

ЗАБЕЛЕЖКА: (1) λ = 1/b (2) Формата на собствени трептения Ф(z) е взета от С.4.3. Параметрите n и m са

дефинирани във формула (С.7) и фигура С.3.

С.2.8 Коефициент за форма на собствени трептения K

(1) Коефициентът за форма на собствени трептения K се получава от:

( )

( )∑ ∫

∑ ∫

=

=

π=

m

jlj jy,i

n

j jy,i

ldz.zФ..

ldz.zФ

K

1

2

1

4(C.8)

Стр. 120ENV 1991-2-4:1995

където:Фi,y (z) форма на собствено трептене i, напречно на вятъра (виж С.4.3);

lj дължина на конструкцията между два възела (виж фигура С.3).

(2) За някои прости конструкции, които трептят в основната си форма напречно на посоката на вятъра,коефициентът за форма е даден в таблица С.4.

С.2.9 Брой на циклите на напрегнатото състояние N

(1) Броят на циклите на напрегнатото състояние N, предизвикани от възбудени от вихрите трептения, могатда се определят от:

N T nv

vei y

crit i

v

vcrit i

=

−

6 3 1070

0

2

0

2

, . . . . . .,,

,

ε (С.9)

където:ni,y собствена честота, в Hz, на трептения напречно на вятъра по форма i. Апроксимации за ni,y

са дадени в С.4.2;

vcrit,i критична скорост на вятъра, в m/s, съгласно С.2.1;

v0 във формула (С.10), тя е 2 - пъти по-голяма от модалната стойност на вероятностноторазпределение за скоростта на вятъра, в m/s;

T проектен експлоатационен срок на конструкцията, в години;

ε0 коефициент за широчина на ивицата, който описва широчината на ивицата на вихровиярезонанс и може да се апроксимира с: ε0 = 0,3.

(2) Ако не е определена в приложение А, стойността v0 може да се приема от:

iL,mvv51

0 = (С.10)

където:

vm,Li средна скорост на вятъра, в m/s, определена по формула (8.1) за мястото на ефективнатакорелационна дължина Li (виж фигура С.3).

С.2.10 Вихров резонанс при подредени в створ цилиндри

(1) Трептения при вихров резонанс на цилиндри в створ са описани в С.3.2.

С.2.11 Мерки срещу големи вибрации при вихров резонанс

(1) Амплитудите предизвикани от вихрите, могат да се намалят с помощта на аеродинамични устройства(само при специални условия, напр. Sc>8) или демпфиращи устройства, прикрепени към конструкцията.Коефициентът Cf при аеродинамичните устройства, базирани върху основния диаметър b, може да нараснедо 1,4. И двата случая изискват съвет от експерти.

С.2.12 Овални трептения на цилиндрични черупки

(1) Критичната скорост на вятъра, при която възникват овални трептения на цилиндрични черупки, сеопределя от:

Стр. 121ENV 1991-2-4:1995

St.

n.bv ,crit 2

00= (С.10)

където:

b външен диаметър на черупката;

St число на Струхал (виж С.2.2);

n0 собствена честота на черупката (за овална форма).

ЗАБЕЛЕЖКА: n0 е дадена в С.4.2 за дълга цилиндрична черупка, без закоравяващи пръстени.

(2) Може да се приеме, че овални трептения не възникват, ако:

( )v v zcrit m, ,0 1 25> (С.11)

където:

vm(z) средна скорост на вятъра, дефинирана с формула (8.1) и изчислена за височината z наточката при максималната амплитуда на трептенето.

С.3 Аероеластична неустойчивост и интерференционни ефекти

С.3.1 Галопиране

С.3.1.1 Общи положения

(1) Галопирането е самовъзбуждащо се трептене на гъвкава конструкция в направление, перпендикулярнона това на вятъра. Не кръгли напречни сечения, като L-, I-, U- и Т-профили, са склонни към галопиране.Обледяването може да превърне едно устойчиво напречно сечение в неустойчиво.

(2) Галопиращо трептение започва при една начална скорост на вятъра vCG , като обикновено амплитудитенарастват бързо с нарастване на скоростта на вятъра.

С.3.1.2 Област на отчитане

(1) Галопирането трябва да се отчита, ако конструкцията е чувствителна към завихряния (виж критериите в9.4.2).

С.3.1.3 Начална скорост на вятъра

(1) Началната скорост на вятъра, при която започва галопирането, се дава от:

vSc

an bCG

Gy= 2

1. ., (С.12)

където:

Sc число на Скратън, по формула (С.5);

n1,y основна честота на конструкцията при трептене, напречно на вятъра. Апроксимации за n1,y сададени в С.4.2;

Стр. 122ENV 1991-2-4:1995

b широчина, както е дефинирана в таблица С.5;aG параметър за неустойчивост при галопиране (виж таблица С.5). Ако параметърът за

неустойчивост при галопиране не е известен, приема се aG = 10.

(2) Трябва да бъде изпълнено неравенството:

vCG > 1,25 . vm (С.13)

където:

vm средна скорост на вятъра, както е дефинирана с формула (8.1), и изчислена за височината,където се очаква процес на галопиране. За предпочитане е, това да бъде точката смаксимална амплитуда на трептене.

(3) Когато критичната скорост на завихряне vCG е близка до началната скорост на вятъра при галопиране vCG:

0 7 1 5, ,< <v

vCG

crit

(С.14)

е възможно да възникнат ефекти на взаимно влияние между завихрянето и галопирането. В този случай сепрепоръчва изпитване в аеродинамичен тунел или съвет от специалист.

Стр. 123ENV 1991-2-4:1995

Таблица С.5 – Параметър на неустойчивост при галопиране аG

Í àï ðå÷í î ñå÷åí èå Í àï ðå÷í î ñå÷åí èå

Ï àðàì åòú ðí à í åóñòî é-÷èâî ñò ï ðèãàëî ï èðàí å

àG

Ï àðàì åòú ðí à í åóñòî é-÷èâî ñò ï ðèãàëî ï èðàí å

aG

(Î áëåäÿâàí åí à êàáåëè)

Стр. 124ENV 1991-2-4:1995

С.3.2 Интерференционни ефекти при трептения напречни на вятъра


(1) Стройни конструкции или конструктивни елементи като комини или кабели могат да бъдат разположенив една линия или група. Те могат да бъдат или да не бъдат сдвоени (по двойки). В зависимост ототношението на разстоянията a/b (фигура С.4) може да възникне:

- вихров резонанс (С.3.2.3);

- интерференционно галопиране (С.3.2.4);

- класическо галопиране (С.3.2.5).

Фигура С.4 – Цилиндри, разположени в створ

С.3.2.2 Област на приложение

(1) Трябва да се използват критериите в 9.4 за продълговати конструкции.

С.3.2.3 Вихров резонанс

(1) Максималната амплитуда на трептене може да бъде получена по формули (С.2) и (С.4), но със следнитемодификации:

За свободно стоящи кръгли цилиндри, разположени в створ, без сдвояване:

ciat = 1,5 . ciat (единично) за 1 ≤ a/b ≤10ciat = ciat (единично) за a/b ≥ 15Линейна интерполация за 10 < a/b ≤ 15St = 0,1 + 0,085 . log (a/b) за 1 ≤ a/b ≤ 15St = 0,2 за a/b > 15 (С.15)

ЗАБЕЛЕЖКА: Коефициентът сiat = 1,5 е грубо приближение. Предполага се, че то ще бъде в полза насигурността.

За цилиндри без сдвояване:

ciat = Kiv . ciat (единично) за 1,0 ≤ a/b ≤ 3,0 (С.16)

където:

Стр. 125ENV 1991-2-4:1995

Kiv интерференционен коефициент за завихряне (таблица С.6);

St число на Струхал, съгласно таблица С.6;

Sc число на Скратън, съгласно таблица С.6.

Препоръчва се за сдвоени цилиндри с a/b >3,0 да се търси съвет на специалист.

С.3.2.4 Интерференционно галопиране

(1) Интерференционното галопиране е самовъзбуждащо се трептене, което може да възникне, ако два илиповече цилиндъра са разположени в близост един до друг, без да са свързани помежду си.

(2) Ако ъгълът на атаката на вятъра е в зоната на критичната посока на вятъра βcrit и ако a/b < 3 (вижфигура С.5), критичната скорост на вятъра vCIG може да бъде определена от:

v n b

a

bSc

aCIG yIG

= 35 1, . . ..

, (С.17)

където:Sc число на Скратън, съгласно (С.5);

aIG комбиниран параметър за устойчивост. Ако не е указано друго, приема се aIG = 3,0;

n1,y основна честота на трептенето в направление, напречно на вятъра. Апроксимации са даденив С.4.2;

a разстояние между цилиндрите;

b диаметър (фигура С.5).

Фигура С.5 - Геометрични параметри за интерференционно галопиране

(1) Ако цилиндрите бъдат свързани помежду си, явлението интерференционно галопиране не се проявява.Може да възникне обаче класическо галопиране на свързана система (С.3.2.5).

С.3.2.5 Класическо галопиране

(1) При двойка цилиндри в створ (фигура С.4), може да възникне класическо галопиране.

(2) Началната скорост при класическо галопиране на двата цилиндъра vCG , може да се определи от:

Стр. 126ENV 1991-2-4:1995

vSc

an bCG

Gy= 2

1

.. ., (С.18)

където:

Sc, aG и b са определени в таблица С.6, а n1,y е собствената честота на форма на трептене при огъване(виж С.4.2).

(3) Трябва да бъде осигурено условието:

vCG > 1,25 vm (z) (С.19)

където:

vm(z)средна скорост на вятъра, съгласно формула (8.1), изчислена за височината z, където сеочаква да настъпи галопирането. Вероятно, това ще бъде точката с максимална амплитуда натрептене.

Стр. 127ENV 1991-2-4:1995

Таблица С.6 - Данни за определяне на реагирането в направление напречно напосоката на вятъра при свързани цилиндри в створ

Ñâúðçàí èöèëèí äðè ×èñëî í à Ñêðàòúí (ñðàâí è ñ óðàâí åí èå (Ñ.5))

Линейна интерполация

Реципрочни числа на Струхал при свързани комини в створ

Стр. 128ENV 1991-2-4:1995

С.3.3 Дивергенция и флатер


(1) Дивергенцията и флатерът са неустойчиви състояния, които могат да възникнат само при плоски игъвкави конструкции, като табели или връхни конструкции на висящи мостове, над определен праг или прикритична скорост на вятъра. И в двата случая, неустойчивостта се предизвиква от огъване наконструкцията, което изменя аеродинамиката, а тя от своя страна променя натоварването.

(2) По принцип, дивергенцията и флатерът трябва да бъдат избягвани.

(3) Дадените по-долу процедури дават възможност за определяне на чувствителността на конструкциятачрез прости конструктивни критерии. Ако тези критерии не са удовлетворени, трябва да се проведатаналитични изследвания или изпитвания в аеродинамичен тунел. При мостове, подпрени чрез кабели,критичната скорост на вятъра трябва винаги да се определя посредством моделни или аналитичниизследвания.

С.3.3.2 Общи критерии при плоски конструкции

(1) За да бъде една конструкция чувствителна към дивергенция или флатер, тя трябва да удовлетворява итрите критерии, дадени по-долу. Критериите се проверяват в реда, по който са дадени (първо – най-лесният) и, ако някой от критериите не е изпълнен, конструкцията ще бъде нечувствителна както къмдивергенцията, така и към флатера.

(а) Конструкцията или съществената нейна част, трябва да имат издължено напречно сечение, с размериd/b ≥ 4 (фигура С.6).

(b) Оста на усукване трябва да бъде успоредна на равнината на плоската конструкция и перпендикулярнана посоката на вятъра, а центърът на усукване трябва да бъде на най-малко d/4 по посока на вятъра отнаветрената страна на плочата, където b е дължината на плочата по вятъра, мерена перпендикулярно наоста на усукване. Това включва общите случаи, когато центърът на усукване съвпада с геометричнияцентър, напр. подпрени в центъра табела или навес, както и случаите, когато оста на усукване съвпада сподветрения ръб, напр. конзолен навес.

(с) Най-ниската собствена честота трябва да съответства на една усуквателна форма или другояче казано:най-ниската усуквателна собствена честота трябва да бъде поне два пъти по-малка от най-нискататранслационна собствена честота.

С.3.3.3 Скорост при дивергенция

(1) Критичната скорост на вятъра при дивергенция се дава от:

21

2

2

Θρ

=

dcd

.d.

k.v

M

ediv (С.20)

където:ke коравина при усукване;

dcM/dΘ производна на аеродинамичния коефициент за усукващ момент См, по ъгъла на завъртанеоколо оста на усукването;

ρ плътност на въздуха (7.1);

d размер на конструкцията в дълбочина (дължина по посока на вятъра), виж фигура С.6.

Стр. 129ENV 1991-2-4:1995

(2) Стойности на dcM/dΘ, измерени около геометричния център на различни правоъгълни сечения, сададени на фигура С.6.

(3) Трябва да бъде осигурено условието:

vdiv > 2 vm (zequ) (С.21)

където:

vm(zequ) средна скорост на вятъра, съгласно формула (8.1), на височина zequ , както е дефиниранана фигура В.1.

Фигура С.6 - Производна на аеродинамичния коефициент за усукващ момент по ъгълана завъртане около оста на усукване dcM/dΘΘΘΘ спрямо центъра на площите “GC” на

правоъгълни напречни сечения

С.3.4 Флатер при мостове

(1) Динамичното реагиране на мостовете е съществено при мостове с големи отвори или при леки мостове,като например пешеходни мостове или мостове-тръбопроводи.

Стр. 130ENV 1991-2-4:1995

(2) Устойчивостта срещу флатер се определя посредством решаване на уравнението на флатера или чрезизпитвания на модели.

(3) Опростени правила от техническата литература могат да се използват, ако са договорени съссъответните власти.

С.4 Динамични характеристики

С.4.1 Общи положения

(1) Препоръчаните в този раздел изчислителни процедури предполагат, че конструкциите имат линейноеластично поведение и класически нормализирани форми на трептене. Следователно, динамичнитесвойства на конструкцията се характеризират от:

- собствените честоти;

- модалните форми на собствените трептения;

- равномерно разпределените маси;

- логаритмичния декремент на затихване на трептенията.

(2) Собствените честоти, модалните форми, равномерно разпределените маси и логаритмичният декрементна затихване би трябвало да се определят теоретично или експериментално, като се прилагаттрадиционните методи на строителната динамика. Анализът трябва да се провежда, като се включат маситена съответните товари, за да бъдат комбинирани с въздействията от вятъра.

(3) За конструкции с правилни и компактни форми, основните динамични характеристики могат да сеопределят приблизително, като се използват опростени аналитични, полуемпирични или емпиричнизависимости, ако е доказано, че те са достатъчно проверени. Някои от тези формули са дадени в С.4.2 доС.4.5.

С.4.2 Основна честота

(1) Основната честота при огъване n1 може да бъде получена за многоетажни сгради от:

Hzh

n46

1= (С.22)

където:h височина на конструкцията, в m.

Същата формула може да даде известна насока и при едноетажни сгради и кули (без мачтите с обтяжки).

(2) Основната честота при опъване n1 може да бъде получена за комини от:

,Hz,W

W.

h

b.n

t

s

eff21

1ε= (С.23)

с:heff = h1 + h2/3 (С.24)

Стр. 131ENV 1991-2-4:1995

където:b диаметър на комина във връзка в m;

heff ефективна височина на комина, в m, h1 и h2 са дадени на фигура С.7.

Ws тегло на конструктивните части, допринасящи за коравината на комина;

Wt общо тегло на комина;

ε1 равен на 1000 - за стоманени комини;равен на 700 - за стоманобетонни и тухлени комини.

Забележка: h3 = h1/3 се използва в С.4.4 (2).

Фигура С.7 - Геометрични параметри на комини

(3) Основната честота no на овалните трептения на дълга цилиндрична черупка без закоравяващи пръстени,може да бъде изчислена от:

( )nt E

m v bs

0

3

2 40 492

1=

−, .

.

. .(С.25)

където:E модул на еластичността, в kN/m2;

t дебелина на черупката, в m;

v число на Поасон;

ms маса за единица площ от черупката, в kg/m2;

b диаметър на черупката, в m.

По тази формула се получава най-ниската собствена честота на черупката. Закоравяващите пръстениповишават no.

Стр. 132ENV 1991-2-4:1995

С.4.3 Основна модулна форма

(1) Основната форма на трептене при огъване Ф1 (z) на конзолно запънати в земната основа сгради, кули икомини, може да се получи от:

Ф1(z) = ζ

hz

(С.26)

където:ζ = 0,6 за стройни рамкови конструкции с неносещи ограждащи стени;

ζ = 1,0 за сгради с централно ядро и колони по периферията или за сгради с корави колони иукрепващи връзки;

ζ = 1,5 за стройни конзолни сгради и за сгради, носени от едно централно стоманобетонноядро;

ζ = 2,0 за кули и комини;

ζ = 2,5 за решетъчни стоманени кули.

Фигура С.8 - Основни форми на трептене при огъване на сгради, кули и коминиконзолно запънати в земната основа

(2) Основната форма на трептене при огъване във вертикално направление Ф1(z) може да бъде определеназа мостове, както е показано в таблица С.7.

Стр. 133ENV 1991-2-4:1995

Таблица С.7 - Основна форма на трептене при огъване във вертикално направление запросто подпрени и запънати конструкции и конструктивни елементи

Ñõåì à Ì î äàëí à ô î ðì à

С.4.4 Еквивалентна маса

(1) Основната еквивалентна маса за единица дължина m1 се определя от:

( )

( )∫∫=

L

L

dz.zФ

dz.zФ.mm

021

021

1 (С.27)

където:m маса за единица дължина;

L височина h или дължина на отвор l на конструкция или конструктивен елемент.

(2) За вертикални конзолни конструкции с незначително изменение на масата, m1 може да се приемеприблизително равна на средната стойност на m в горната третина от височината на конструкцията h3

(фигура С.7).

(3) За конструкции с отвор ℓ, с незначително изменяща се маса, m1 може да се приеме приблизителноравна на средноаритметичната стойност на m в тази третина от дължината на отвора на моста, в коятоФ1(z) има максимална стойност (таблица С.7).

bds_env 1991-2-4-2002

Documents