Yπολογισμός συντελεστών ανεμοπίεσης σε μεταλλικό υπόστεγο

[GEng__]

Προσωπικά εξακολουθώ να έχω την εξής απορία όσο αναφορά τα μονοκλινή ανοιχτά στέγαστρα: στο βιβλίο του Ι.Χ. Ερμόπουλου ''Ευρωκώδικας 1'', (2η έκδοση, 2005) σελ. 107 (όπου και αναφέρεται για τα στέγαστρα) αναφέρει επί λέξει:

 

''...Οι καθολικοί συντελεστές δύναμης Cf, καθώς και οι τελικοί συντελεστές πίεσης Cp,net, που δίνονται στους πίνακες 6.6 και 6.8 για φ =0 και φ =1, λαμβάνουν υπόψη τη συνδυασμένη δράση του ανέμου που δρα τόσο στις άνω όσο και στις κάτω επιφάνειες του στεγάστρου, για όλες τις δευθύνσεις του ανέμου....''

 

Η απορία: σε ανοιχτό μονόκλινές στέγαστρο στη διεύθυνση 90 μοιρών, χρειάζεται υπολογισμός; Είδα σε παλαιότερη ανάρτηση συναδέλφου, ότι μπορούμε να θεωρήσουμε τη στέγη επίπεδη σε αυτή την περίπτωση (άξονας Υ, διεύθυνση 90 μοιρών). Ισχύει αυτό τελικά; Στο παράδειγμα 15 (σελ. 152) στο ίδιο βιβλίο υπολογίζει μόνο στις 0 μοίρες,  αλλά και στη θεωρία και συγκεκριμένα στο σχήμα 6.15 (σελ. 109) ''Θέση κέντρου δύναμης για μονοκλινή στέγαστρα'' θεωρεί μόνο 0 και 180 μοίρες. Όμοια και στους πίνακες από το βιβλίο του Χ.Κ. Μπανιωτόπουλου ''Κατασκευές από χάλυβα: Παραδείγματα Σεχδιασμού στο Πλαίσιο του Ευρωκώδικα 3, (σελ. 40 Σχήμα 1.3.6) σε ανοιχτά μονοκλινή στέγαστρα δεν εξετάζει διεύθυνση ανέμου για γωνία 90 μοιρών (κάθετα δηλαδή στη μικρή πλευρά).

Edited Οκτώβριος 21 , 2014 by GEng__

[AlexisPap]

Προσοχή:

 

Οι συντελεστές φόρτισης για κάποια διεύθυνση προσβολής δεν αναφέρονται σε συγκεκριμένη γωνία.

 

Οι συντελεστές για τις 90° αφορούν γωνίες από 45° μέχρι 135°.

 

Οι συντελεστές είναι μέγιστες πιθανές τιμές, που προκύπτουν για διάφορες διευθύνσεις, και αφού ληφθούν υπόψη τοπικές ενισχύσεις λόγω στροβιλισμών κλπ. Για τον λόγο αυτό, όταν απαιτείται, δίνεται και μέγιστη και ελάχιστη τιμή.

[GEng__]

Ναι σωστά, απλά ρωτάω γιατί συνήθως εξετάζουμε ανεμοπιέσεις στις πλευρές Χ, Υ (έστω πλάτος και μήκος αντίστοιχα) του κτιρίου και γι' αυτό αναφέρθηκα στις 4 πλευρές ενός π.χ. ορθογωνικού κτιρίου +/-Χ (0, 180) και +/-Υ (90, 270).

 

Για να γίνω ακόμα πιο συγκεκριμένος, έχω ένα ανοιχτό (από τις 3 πλευρές του) μονοκλινές υπόστεγο 10 x 30, με ύψη 5μ, χαμηλό και 6μ. υψηλό (10% κλίση δηλαδή). Η μία πλευρά των 30μ. εφάπτεται σε υπάρχον κτίριο (προσήνεμη είναι η απέναντι). Η ερώτηση μου είναι εάν χρειάζεται υπολογισμός για τις ανεμοπιέσεις της στέγης στην ανοιχτή πλευρά των 10 μ., κι αν ναι, είναι σωστή η θεώρηση να την θεωρήσω επίπεδη; (βλ. δημοσιεύσεις #5 και #7 στο παρόν topic). 

Edited Οκτώβριος 21 , 2014 by GEng__

[μεταλλατζης]

Άποψή μου είναι να τη θεωρήσεις επίπεδη και να κάνεις υπολογισμούς ανάλογους, γιατί δεν έχεις κλίση σε εκείνη την πλευρά ώστε να θεωρηθεί διάχυση του ανέμου όπως θα συμβαίνει στην ακάλυπτη πλευρά των 30 μ.

[GEng__]

Ευχαριστώ για τις απαντήσεις σας. Κάτι τελευταίο, παρατηρώ από το σχετικό πίνακα με το βαθμό πληρότητας (φ) ότι για minimum φ = 1 (δηλαδή στέγαστρο πλήρως φραγμένο, με περιεχόμενα μόνο στην υπήνεμη πλευρά του) δίνει αισθητά μεγαλύτερες τιμές για το Cp,net για τις ζώνες Α, Β και C απ' ότι για φ=0. Στο φορτιστικό μοντέλο δηλαδή πρέπει να πάρω 4 περιπτώσεις για τα φορτία ανέμου; δηλ:

 

1.  Wx+ (0 μοίρες) και Cp,net για φ=0,

2.  Wx+ (0 μοίρες) και Cp,net για φ=1

 

(Ή τελοσπάντων μόνο τις τιμές για φ = 1 εφ' όσον είναι δυσμενέστερο)

 

3. Wy+ (90 moίρες) για επίπεδη στέγη

4. Wy- (-90 μοίρες)  για επίπεδη στέγη

 

Και πάνω που έλεγα, να μια φορά που έχω φορτία μόνο στη στέγη και γλίτωσα με τα τοιχώματα.

Edited Οκτώβριος 21 , 2014 by GEng__

[GEng__]

Να συμπληρώσω - διορθώσω μόνο, ότι σε κάθε διεύθυνση δράσης του ανέμου πάνω στο κτίριο (0°, 90°, 180°, 270°) έχουμε 3 τιμές για Cp,net για καθεμία από τις 3 ζώνες (Α,Β και C για μονοκλινή στέγαστρα):

 

Maximum all φ ---> Cp, net +

Minimum φ = 0 ---> Cp,net -

Minimum φ = 1 ---> Cp,net -

 

(Όπου φ, ο λόγος πληρότητας)

 

Δηλαδή θεωρητικά 12 περιπτώσεις.

 

Οι τιμές Cp,net υπολογίζονται με γραμμική παρεμβολή μεταξύ των τιμών που υπάρχουν στους πίνακες του EC-1 για γωνίες μεταξύ 0° και 30° για μονοκλινή στέγαστρα. π.χ. αν έχω γωνία 5.73° υπολογίζω τα Cp,net με γραμμική παρεμβολή μεταξύ των τιμών που δίνονται για 5° και 10° στους σχετικούς πίνακες. Διαφορετικά μπορούν να χρησιμοποιούνται οι καθολικοί συντελεστές δύναμης Cf (οι οποίοι υπολογίζονται επίσης με γραμμική παρεμβολή), λαμβάνοντας το κέντρο της πίεσης σε απόσταση d/4 από το προσήνεμο άκρο. Οι συντελεστές Cp,net για Maximum all φ, δίνουν τις μέγιστες τιμές με δράση του ανέμου κάθετα και προς τη στέγη (Cp,net +), ενώ αυτοί που προκύπτουν για Minimum φ = 0 και Minimum φ = 1 τις ελάχιστες (Cp,net -), δηλαδή αναρρόφηση.

 

Επίσης πρέπει να υπολογισθεί και η δράση του ανέμου πάνω στα υποστυλώματα θεωρώντας τα ως 'κατασκευαστικά στοιχεία με αιχμηρές ακμές στις διατομές' (Ερμόπουλος Ι.Χ., 2005,  Ευρωκώδικας 1, παρ. 6.5 σελ. 116 και 117).

Edited Νοέμβριος 10 , 2014 by GEng__

[Charlie]

Συνάδελφοι,

μελετώ ένα κτήριο διαστάσεων 15Χ40μ ύψους 8μ το οποίο θα λειτουργήσει ως χώρος στάθμευσης. Η στέγη θα είναι δικλινής με ύψος περαιτέρω των 8μ περίπου 1μ+.

Η μια πλευρά των 40μ θα είναι ανοιχτή. Η απέναντι πλευρά θα είναι κλειστή σε ύψος 6μ ή εξ' ολοκλήρου κλειστή (θεωρώ ότι καλύτερα είναι να έχει κάποιο άνοιγμα).

Για τις άλλες δύο πλευρές των 15μ ακόμα δεν έχει αποφασιστεί, ίσως να είναι εντελώς ανοιχτές ή κλειστές.

Επομένως

• είτε θα έχω ένα κουτί το οποίο θα είναι ανοιχτό μόνο στη μια πλευρά του
• είτε θα έχω ένα κουτί το οποίο θα έχει πλαγιοκάλυψη μόνο σε μια πλευρά του και αυτή ίσως όχι σε όλο το ύψος.

Διάβασα τον ευρωκώδικα αλλά δεν μπορώ να πω ότι βρήκα άκρη για τις δύο αυτές περιπτώσεις σχετικά με τους συντελεστές για την ανεμοπίεση, τόσο στην πλαγιοκάλυψη όσο και για την επικάλυψη.

Να πω ότι το βιβλίο που αναφέρετε δεν το έχω, έχω το"Σχεδιασμός δομικών έργω από χάλυβα με παραδείγματα - εφαρμογές" της τριανδρίας, αλλά δεν έχει τίποτα σε συντελεστές ανεμοπίεσης.

 

Επίσης, αρκετά σημαντικό, είναι ότι η πλευρά των 40μ που θα είναι ανοιχτή έχει σε απόσταση περίπου 10-15μ υφιστάμενο κτήριο ύψους περίπου 6-7μ.

 

Ευχαριστώ για τυχόν απαντήσεις.

 

Bonus: εδώ υπάρχει ερώτηση σχετικά με τα χιαστί.

[AlexisPap]

Στην μία περίπτωση το αντιμετωπίζεις ως κτήριο (με εσωτερική και εξωτερική πίεση).

Στην άλλη το αντιμετωπίζεις ως υπόστεγο με εμπόδιο.

 

Αφού θέλεις όλα τα ενδεχόμενα ανοιχτά, θα το υπολογίσεις με όλους τους συνδυασμούς, και για όλες τις περιπτώσεις.

 

Την ευνοϊκή επίδραση του γειτονικού κτηρίου θα την αγνοήσεις.

 

Επειδή έχεις ασυμμετρία στους συνδέσμους δυσκαμψίας (από την μπόνους ερώτηση), μην αμελήσεις τις συνισταμένες δυνάμεις με τις εκκεντρότητές τους...

[Dimitrios1991]

Συνάδελφοι καλημέρα, 

έχω να διαστασιολογήσω μεταλλικό ανοικτό στέγαστρο με μονοκλινή στέγη. 

Αυτό θα είναι ανοιχτό προς όλες τις πλευρές και πίσω από την μικρή πλευρά έχει μια παρεμπόδιση καθώς έχει περίφραξη με φύτευση και στα 3,5 απόσταση έχει μια διώροφη κατοικία . Έχω συνηθίσει να κατανέμω τις επιφανειακές φορτίσεις στις τεγίδες. 

Στην περίπτωση του ανοικτού στεγάστρου έχουμε τις περιπτώσεις ανέμου 0 και 180 όπου υπολογίζουμε σε ζώνες την πίεση στην επιφάνεια της στέγης με χρήση του συντελεστή τελικής πίεσης cpnet. Αυτό που προσπαθώ να καταλάβω είναι αν η συνισταμένη δύναμη που προκύπτει από τον συντελεστή καθολικής δύναμης cf πρέπει να συνιπολογιστεί με την τελική πίεση ή απλά διαστασιολογούμε με μια από τις δυο φορτιστικές περιπτώσεις.