Oops, page not found.

Ukupno strana 24

UDK 624.042

JUGOSLOVENSKI STANDARD SA OBAVEZNOM

Osnove proracuna gradevinskih konstrukcija OPT~RECENJE VETROM Osnovni principi i osrednjeni aerodinamicki pritisak vetra ··-·:i-

JUS U.C7.110 1991.

rRI~I[NOM

cd 1992-03-27

Pravilnik br. 15/01-149/116 od

1991~8-O7;

Sluzbeni list SFRJ, br.

70/9~.

Bases for design of structures. Wind loads on structures. General principals and the mean aerodynamic wind pressure

SADRZAJ

'.

Strana

I1 ;.

Predmet standarda i podrucje primene . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . • . . . • . . . . . . • . . . . . _~~__ .• 1;

1

2 3

-.~

4

f

~

A~

: 1

. !

..

Veza sa drugim standardima . . . . . . . . . . . • • . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 1 O~~i .I?~gl.ed p-r~!.acunaoPterecenja vetrom ..•••.••.• ~-~ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Defln.clJe loznake . . • . . • • • . • . . . . • . . . . . . . . . . . . • . . . . • • . . . . . • . • . . . . . . • . . . . . • • • 3

5

Osrednjeni aerodinamicki pritisak vetra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . • . . • . • . . . . . . . . 8

5.1 5.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6

Opste odredbe, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

5.3:7

Fizicke konstante vazduha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

. ........................... 9

Brzina vetra . . . . . . . . . . . . :-.~- ... :- ~ ....... :.:-:.-:.-.- .-'-:~-~-~.-:~-:~-~-:-:-:·~-~·:-~~~-:~-:-:9 . .................................... 9

Opste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

Osrednjavanje brzine vetra . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . " .... 13 Povratni period osrednjene brzine vetra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Uticaj hrapavosti terena na opterecenje vetrom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Uticaj topografije terena na brzinu vetra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17: Osnovna brzina vetra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 ; Prostorna korelacija brzine vetra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22,

;

i -.

-----

-_ .. _.

--_ . ._--_.

__ .._._--------_.--_.. - ....._-------------------

1

Predmet standarda i podrucje primene

1.1

Ovim standardom utvrduju se osnovni principi proracuna optereeenja vetrom gradevinskih konstrukci-"; I

!

ja, njihovih konstrukcionih delova i elemenata konstrukcija. 1.2

Opterecenje vetrom gradevinskih kOilstrukcija rezultat je sadejstva aerodinamickog pritiska vetra, koeficijenta sile iii pritiska i izlozene povrsine konstrukcije i u tom smislu ovaj standard ima podrucje vaznosti definisano tabelom 1.

1.3 napregnutog betona, drveta, opeke i kamena.

1.4

Ollaj c;tandard ne odnosi se na konstrukcije izradene od tekstilnih i slicnih materijala (pneumatske konstrukcije), konstrukcije od plasticnih masa: gume i materijala koji predstavljaju njihovu meSavinu.

1.L

Ovaj standard ne odreduje nacin modelskog ispitivanja konstrukcija.

Veza sadrugfm standardima JUS U.C7.111 - Osnove proracuna gradevinskih konstrukcija. Opterecenje vetrom. Dinamicki koefici-, jent i aerodinamicki pritisak vetra JUS U.C7 .112 - Osnove proracuna gradevinskih konstrukcija. Opterecenje vetrom. Opterecenje vetrom zgrada

I izdanje

Izdanje na sh jeziku

I

t·

1_______________________________________ Strana 2 JUS U.C7.110

JUS U.C7 .113 - Osnove proracuna gradevinskih konstrukcija. Opterecenje vetrom. Opterecenje vetrom ostalih konstrukcija JUS A.A 1.100 - Standardna atmosfera JUS U.H2.11 0 - Celicne konstrukcije za nosenje antena. Proracun, konstruisanje i izvodenje JUS U.DO.OOl - Projektovanje i izvodenje drvenih konstrukcija. Materijali za izradu drvenih konstruk-

I

3

--

---

cija i tehnicki uslovi ~--

---------_.-----,.

Opsti pregled proracuna opterecenja vetrom

.

~

•3.1

OpSti proracu n o pte rece nj a vetrom

,.--______ ?Ptere~~~!~_.~~~~~~ ..svih gradevinskih konstrukcija izracunava se. po opstim izrazima (.11~::~eli_~.__._~ Opterecenje vetrom po izrazima (1) deluje u pravcu duvanja vetra - pravac x. U zavisnosti -od krutosti konstrukcije (videti JUS U .e7 .111) optereeenje vetrom moze se ispoljiti i kao optereeenje upravno na pravac delovanja vetra - pravac y, iii kao torziono opterecenje.

Tabela 1 - Podrucje vaznosti standarda

Vrsta konstrukcije po nameni

Uticajni faktor na opterecenje vetrom 1) AerodinaOblik micki priti- konstrukcije sak

a

Izlozena povrSina

b

c

d

Zgrade

+

+

+

Drumski mostovi

+

+

+

Veza sa drugim propisima2) 3)

e

----------------------~---------r----~--+-------~~------------------~

2

regulise: Pravilnik 0 tehnickim normativima za opterecenje drumskih mosto-

________________ .________________~--------1_--------4_---------~--~va~.----------------~

3

+

ZeJeznicki mostovi

reguliSe: Pravilnik 0 tehnickim merama za opterecenje zeleznickih mostova i propusta

--

4

Konstrukcije za nosenje antena

5

Dimnjaci

-6

Dizalice

_.

'--

7

Nosaci dizalica

8

Rashladni tornjevi

9

Rezervoari

10

Dalekovodi

+ + + + + +

+ + + +

')

+ + + +

U vezi sa: JUS U.H2.110

U vezi sa JUS M.D1.050

U vezi sa Pravilnikom o tehnickim normativima za izgradnju nadzemnih elektroenergetskih vodova

1) ,,+"

= definisano

standardima za opterecenje vetrom; ,,-" = definisano drugom tehnickom regulativom

2) Ukoliko je tehnicka reguiativa iz kolone e doneta pre stupanja na snagu ovog standarda, merodavne su odredbe ovog standarda. 3) Ukoliko je teh~icka regulativa iz kolone e doneta poste stupanja na snagu ovog standarda, merodavne su odred.~~,-.",

be iste.

j~----------------------------------~ :-:.~

.... :.- .."">-

JUS U.C7.110 Strana 3

3.2 .

Optereeenje vetrom pojedinih vrsta konstrukcija Opterecenje vetrom pojedinih vrsta konstrukcija: konstrukcionih delova, delova obloga, glavnih nosecih sistema, odnosno JUS U.C7.113 ito:

konstrukcija

<

u celini izracunava se prema standardima JUS U .C7 .112 i

po JUS U.C7.112: opterecenje vetrom zgrada; po JUS U.C7.113: opterecenje vetrom svih ostalih konstrukcija.

4

Definicije i oznake

4.1

Definicije

4.1.1

Vet a r a) u meteoroloskom smislu - horizontalno, iii priblizno horizontal!10 vazdusno strujanje u amtosferi; b) u smislu mehanike fluida - turbulentno vazdusno strujanje; c) kao opterecenje

dinamicko optereeenje slucajnog karaktera (stohas~icka poremecajna

<

sila), koje se, u nacinu proracuna po ovom standardu, tretira kao kva-

~

I i

I

1<

"" ...

:v I

zistaticko, a deluje u horizontalnim ravnima; d) u matematickom smislu

stacionaran, slucajan proces.

{,i,

........

~

iil :J

;

DI

~ C-

C

en C

Tabela 2 - Pregled opsteg

prora~una

:0

opterecenja vetrom gradevinskih konstrukcija, osnovnih velicina i standarda u kojima su definisane

:"" -"

o W

1 =-' 2 -

P

.(

kt

vm~,10

/

! kT

)2. 10- 3

K2

Z

Z

-.

kg/m 3

m/s

-

-

Gustina vazduha

Osnovna brzina vetra

Faktor vremenskog osred njavanja osnovne brzine vetra

Faktor povratnog perioda osnovne brzine vetra

kN

S2

-

Faktor topografije terena

Faktor ekspozicije

Gz

C

A

-

-

m2

Koeficijent sile iii pritiska

Efektivna povrsina

. Dinami~ki koeficijent

Osnovni pritisak vetra 1 3 '[kN/m 2](1a) q m,T,10 =-'P'(v 2 m,50,10'k'k)210t T . Osrednjeni

Opterecenje vetrom

q

aerodinami~ki

pritisak vetra

'-'~

m,T,z

= q m,T,10 . S2z . K2z' [kN/m 2] (1b) JUS U.C7 .110 Aerodinami~ki

pritisak vetra

q g,T,z =q m,T,z 'G z,

!

[kN/m 2 ]

(1c)

f-..

JUS U.C7 .111 Opterecenje vetrom: w=q g,T,z 'C 'A, [kN]

Pritisak vetra: q w--q g,T,z . C' [kN/m 2 ]

(1d)

--

JUS U.C7 .112 Zgrade

JUS U.C7.113 Ostale konstrukcije j

~

~

JUS U.C7 .110 Stram! 5

4.1.2

0 p t t: r e Cti II j ~ vet f 0 m - o..,t~reCenje svih konstrukcija dato izrazima (1) iz tabele 2, a rezultat je sadejstva vise uticaja predstavljenih odgovarajucim fizickim velicinama. Pregled uticaja dat je semom:

UTICAJI NA OPTERECENJE KONSTRUKClJA VETROM

I

GUSTINA. VAZDUHA

•

I

KNEMATICKA V1SKOZt'OST\

I

PRAVAC

I I

OSNOVNA 8RZINA

BRZINA VETRA

\IOPOGRAFIJA TERENA

TURBlJlENTNOST VAZOUHA

·1 (KONST.ANTE HRAPAVOSTI! :

HRAPAVOST TERENA

[ GRAOUENTNA VISINA

(

MATERIJAL

•

KONSTRUKCIJE

I KRUTOST KONSTRUKCIJE

~iODUL

I.

ElASTltNOSTI

KOEFICIJENT PRIGUSENJA OSCILOVANJA CISTA FREKVENCIJA OSCILOVANJA -_.

~tPB~kC1TENT S~LE OBLIK I

E

-I~ II

I-

~

--

Slika 1 - Postupak

J=L

~~

co

~ N

kt

C")

oS

....

II

~

oS

I~

ct ... .::,t.

--

coE

I

co

en-

...-

0

Slika 5

r-:::::--. -I .... ...-0

0

~------------~

CD

..

-

: Izracunavanje osrednjene brzine osrednjenog aerodinamickog pritiska vetra

JUS U.C7 .110 Strana 11

_ Tabela 4 - Vrednosti gustine vazduha p 1 )

•

Nadmorska visina podnozja [m]

Gustina vazduha 3 p [kg/m '1

Nadmorska visina podnozja [m]

Gustina vazduha p [kg/m3]

a

b

a

b

1

0

1,2250

12

1 200

1,0900

2

100

1,2133

13

1 400

1,0686

3

200

1,201 7

14

1 600

1,0476 I

4

300

1,190 1

15

1 800

5

400

1,1787

16

2000

1,0065

6

500

1,1673

17

2200

0,9864

7

600

1,1560

18

2400

0,9666

8

700

1,1448

19

2600

0,947 2

9

800

1,1337

20

2800

0,9280

10

900

1,1226

21

3000

0,909 1

11

1 000

l

1,1117

1)· Po JUS A.A 1.100 - Standargna atmQsfera

Osrednjena brzina vetra vm sa povratnim periodom T cena sa vm, T ,z data je sledecim izrazom: ------------

vm"z T

= (k t

1,0269

[god~ i

u tacki na visini z [m] iznad terena, ozna-

~-----~-­

z

'k T ' vm" 501'\' [- 't) . (-~~]. S - v rJ V U T 10 I z m"

10

. ,,' ~ . S , [ m /] s z z

(6)

gde je:

•

projektna osnovna brzina vetra, u metrima po sekundi;

vm ,T,10

-

kt kT v

faktor vremenskog intervala osrednjavanja t (t. 5.3.2); faktor povratnog perioda T, (t. 5.3.3); - osnovna brzina vetra (t. 5.3.6), u metrima po sekundu;

b z ex Sz

parametri hrapavosti terena (tabela 6); - visina posmatrane tacke iznad terena (tekuca koordinata), u metrima; - koeficijent hrapavosti terena (tabela 6); - faktor topografije terena (t. 5.3.5, slike 8 i 9)

m,50,10

-

-

Iz osrednjene brzine vetra vm, T ,z izracunava se osrednjeni aerodinamicki pritisak vetra qm , T , z' (t. 5.4). Fluktuirajuci dec brzine vetra vf iz formule (5) utice na formiranje dinamickog koeficijenta G iz formuIe (3), preko udarnog koeficijenta, 9 ~ intenziteta turbulencije vetra I. Udarni koeficijent 9 izrazava udarnost (mahovitost) vetra i u proracunu se m_usva~ jIUM~n~~E!.~ , . \

standardu JUS U .C7 .111. i~tenzitet turbulencije vet~a I je odnos standardnog odstupanja,oyf' brzine vetra vf(z, t) od osrednjene vrednosti vm (z) brzine vetra, u tacki prostora na visini z iznad terena:

(7)

a u ovom standardu izracunava se iz: r-

1=

j-i;-

10

(-)

z

ex

,

(8)

f Straml 12 JUS U.C7 .110

!

.1

I

gde su:

~a

u.

}

-

parametri ~Iase hrapavosti terena dati u tabeli 5.

Profil vetra je dijagram promene intenziteta osrednjene brzine vetra v m, T ,z po visini z iznad terena. Dat je faktorom ekspozicije K = ~ . (z/1 O)a iz formule (6) i principijelno prikazan slikom 3. z

.

Gradijentna visina zG je ona vislna pocev-od koje, navise, osrednjena brzina vetra v m, T ,z ima konstantnu vrednost v T . Vrednosti gradijentnih visina zG [m], za pojedine vrste hrapavosti terena, date su u m, ,zG tabeli 5. ...-. CIt ........

..s

I

A

I

E I > ca

.... ..... C1)

i

t

>

co

c:

.~

co

t i

= 3600 s = 1 h

Vremenski interval osrednjavanja

1Vreme t (s)

Na slici je: v{t) -

brzina vetra kao funkcija vremena t .

vm - osrednjena brzina vf

-

fluktuirajuci deo brzine vetra v =v m

=-

V

m

+ vf 1 t

t2

f' .v(t) . dt tl

Slika 2 - Deo jednog anemografskog zapisa vetra i definicija brzine vetra

Tabela 5 - Pregled faktora hrapavosti terena i gradijentnih visina . Gradijentna visina

Parametri hrapavosti terena

Klasa hrapavosti terena Opis

Oznaka

a

b

a

Zo

zG

-

-

[-]

[-]

[-]

[m]

[m]

a

b

c

d

e

f

1

Velike vodene uzburkane povrsine, (mora, jezera)

A

0,021

1,4

0,11

0,003

180

I

2

Otvoreni, ravni tereni

B

0,030

1,0

0,14

0,03

320

i

3

Sumoviti tereni, industrijske zone

C

0,041

0,5

0,22

0,3

440

I I' II \

I

9

I

\

!

1

!

_ _ c.....

JUS U.C7.110 Strana 13

I

z [m]

Vm t z = Vm T

I !\

. _':

zG' b ia

' ,zG

= konst .

I

----t--

iz tabele 5

Gradijentna visina

I

Z

"m,T,z

i

vm,T,z = vm.. T,10 . Vb' 10)

a

=v

m,T,10 . . Kz

-----

Osrednjena brzlna vetra na visini z iznad terena

I

Jeren

brzina vetra

10

~

o o

Vm,T,z [m/s]

Slika 3 -Dijagram promene intenziteta osrednjene brzine vetra po visini z iznad terena

b r z i n eve t r a

5.3.2

0 s red n j a van j e

5.3.2.1

Osrednjena brzina vetra vm odreduje se na sledeci nacin: 1) prikupe se anemografski zapisi najmanje 15-godisnjih snimanjc:; 2) odrede se, analizom ekstrema, godisnji maksimumi osrednjenih brzina vetra, za t = 1h - interval osrednjavanja (stika 2), za svaku godinu snimanja; 3) vrednosti osrednjenih brzina vetra iz 2) koriguju se ukoliko je potrebno i svode na vrednosti koje odgovaraju ravnom terenu (klasa hrapavosti B - videti sliku 4) ina referentnu visinu od 10 m (videti sliku 3); korekcija se izracunava primenom formula (10); 4) iz niza vrednosti iz 3) odrede se, primenom Fiser-Tipitove (Fisher-Tippet) distribucije tipa 1 -formula (llb) v;ednosti v~,T, 10 [m/s], za povratni period od T ·godina (videti t. 5.3.3).

5.3.2.2

Ukoliko je prilikom projektovanja dob~en podatak 0 osnovnoj brzini vetra vm,T,10 sa drugim vremenskim intervalom osrednjavanja ta [s], onda se t~ svodi na t = 1 h pomocu faktora vremenskog intervala osrednjavanja k t datog odnosom: kt

=

(9)

Za pojedine klase hrapavosti tere.na (t. 5.3.4) - vrednosti kt mogu se izracunati iz formula (10) iii ocitati iz slike 4. Obale uz velike vodene povrsine, klasa hrapavosti A: k A = 1 4665' t- 0.0491 t' a

(lOa)

= 1 6509 . t-0.0645

(lOb)

= 2044 8 . t-0.0935 It

(10c)

Otvoreni tereni, klasa hrapavosti B:

kB

Urbane zone, klasa hrapavosti C:

kC

gde je uvek: 3s ~ ta

~

t'

3 600s j za t8 = 3 600s k t = 1.

t'

It

I Strana 14 JUS U .C7 .110

2,0 L - - - - - r - - . . , . . . - - - - - r - - - r - - - - - - - ,

Kla~a

.1"4~-~--------+----+---------+----+---------~~_1

o

~.I ~'.

il.J

,..---+----

hrapavosti terena

C (urbane zone) B (otvoreni tereni)

1, 5 ~----+---+------1I_____tJrF_--~"'---t

1, 4 t------t---t------1~~+___:::.,,-c---_::::aII....., 1,3t---------~--~----~~__:::.~--~~--~~

----+----

1;~----~~~~~~~--------~

A (velike vodene - povrsine)

1------:::k.I~~=--_+_-t_---~ ',0 '--..-:~....J__"""___ _. J _ . _ i . . - -_ _ ___.l._ ___:>

1, ,

60min

10

1min.

6

35

305 Stika 4 -

5.3.3

Odnos osrednjene brzine vetra (indeks m) za interval osrednjavanja ta na 10m iznad terena i

,

osrednjene brzine vetra u intervalu 1 h (indeks 3 600) na1 0 m iznad terena,lI zavisnosti od ta

b

za klase hrapavosti terena A, B i C

P 0 v rat nip e rio d

0 S

red n j e neb r z i n eve t r a

Povratni period vetra je vremenskl period od T [god] u kome ce osrednjena brzina vetra v T biti m, ,z jedanput dostignuta. Potrebno trajanje meteoroloskih opazanja i nacin ekstrapo/acije rezu/tata definisani su u t. 5.3.2.1 .. Veza osrednjene brzine vetra v m, 50 ,z sa povratnim periodom T = 50 god. i osrednjene brzine vetra Vm, T ,z sa povratnim periodom T [god.] data je faktorom povratnog perioda:

kT =

kT

=- - 1,507

fl

--.----

( 11a)

-

v m ,50,z

1 - 0,13 In [-In (1 -

1 -T)]]

(11 b)

koji se moze ocitati j iz slike 5.

,',54'

.-._-_._.- - ---- ----.-

--

E

O,5. u formuli

a

b

a

1)

k

1)

(14) rac!:unati sa H/L

= 0,5.

Za objekte koji se nalaze unutar doline (slika 9) koriste se vrednosti faktora topografije iz slike 9 . .,..

Uticaj topografije terena na intenzitet turbulencije vetra obraden je u t. 5.3.1.

~.

a)

ti

I

Ii i

i I i

Profil vetra na ravnom terenu

Profil vetra na brezu Ij kastom terenu

Slika 8 - Profili vetra vm(z) na: a) grbini iii breiuljku, b) kosini

Vetar .

s~

= 0,9

---J a)

b)

Stika 9 -

Faktor topografije terena S z pri delovanju vetra: a) upravno na osu okoline; b) paralelno osi dofine; (grube vrednosti) >

Strana 20 JUS U.C7 .110

r 5.3.6

Pro j e k t n a (J"s nov n a -ff'" z ina vet r a ,6.erodinamicki pritisak vetra iz formule (3), odnosno profil vetra dat formulom (6), izracunava se za svaku konstrukciju po/~ieci od osnovne brzine vetra v~,T, 10' Osnovna brzina vetra v~,T,10 je osrednjena (prosecna u tackj) brzina vetra Ondeks "m") u 1h·interva· lu, koja moze biti prekoracena jednom u T godina [ indeks "T" dobijen iz anemografskih zapisa pri vlsini instrumenta od 10 m (indeks ,,10") iznad posmatranog terena (videti sliku 3)], merena na izlo-' zenom mestu tokom najmanje 15 godina, na terenu koji odgovara klasi hrapavosti B (t. 5.3.4). Vrednost projektne osnovne brzine vetra odreduje se na jedan od sledeca dva nacina: 1) merenjem brzine vetra na lokaciji na kojoj se nalazi projektovani objekat i anemografskim belezenjem

i analizom po t. 5.3.2, 2) koriscenjem vrednosti osncvnih brzina vstra iz slike 10 iii iz tabele.8, uzimajuti u obzir geografsku zonu brzine vetra u kojoj sa naiazi posmatrani objekat. Napomene: 1. Podnozje objekta je tacka preseka vertikalne ose konstrukcije iii njenog oslonca sa terenom jli gornjom ivicom temelja, ako su ovi iznad terena.

2. Blize odredenje osnovne brzine vetra za trazeno mesto doblja sc iz tabele 8. Za sva mesta sa nadmorskom visinom podnozjo objekta ~ 1 000 ~ treba racun3ti sa vm ,50,10 ~35 mIs, ukoliko tabelom 8 nije data tacnija vrednost.

~

II»'

Projektna osnovnu brzina vetra vm,l, _ 10 izracunava se posebno za svaki objekat iz formule: v

m,T,10

== k . k . vB t T m,50,10

[m/s]

( 15)

gde je: 8 Vm ,50.10

osnolJna brzina vatra gecgrafske zone oblekta sa intervalom osrednjavanja t (slika 2) t = 3 600 s iii t i= 3 600 s; faktor vremenskog intervala osrednjavanja (formule (9) i (10) i slika 4); za t

= 1h = 3600s,

k t = 1; faktor povratn99 perioda (formule (11) i stika 5); za T __= 50 god. kT

= 1;

povratni period projektovanog objekta, u godinama, (tabela 6).

~ ~I

i

I \

··-"~,;"~--~""'·~:~·""'-""'~~'1-~~~.¥t'WWA

r-

.-----~-.--- ... ~.

"-----

~

..-- .............

'5~ ..i~

/ • . ''t.•.

/'

I;L~\'; .. :~ -~~":.:.' .. ,;\....'~..... ~~\..~ . "~'

'J",~.,~ •.

'l'

. ~.~~ :.r 45053' 110

I

Ajdovscina

I Maribor

275 184 299 33 452 220

Murska Sobota Ljubljana I I Koper

I

I Smarno Novo Mesto

I

II 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.

46°32" 46°38' 46°04' 45°33' 46°29' 45°48'

Brzina vetra m/s

13°54' 15°39' 16° 11' 14°31 ' 13°43' 15°07' 15°11"

35 19 19 26 35 19 16

13°56' 13°51' 16°23' 16°02' 16°51' 17°14' 18° 44' 18°00' 16°22' 15°33' 14°27' 14°54' 14°28" 15°22' 15° 13' 15°14' 14°38' 16°40' 16°12' 15°55' 16°26' 16°27' 17° 10' 16°54'

16 35 16 19 16 16 16 16 23 16 30 35 23 35 26 26 23 35 35 30 35 19 19 19 30 26

I I I

J

HRVATSKA

I Pazin

II

'

Pula

Varaidin

I Zagreb I Bjelovar Daruvar Osijek Siavonski Brod Sisak Karlovac Rijeka

I

I Senj Mali Losinj Gospic

I Zadar

I

Og"lin

Parg , I Sinj Knin Sibenik Split I

I Hvar IOrebic Lastovo .. Palagruza Dubrovnik

I

I

291 30 167 123 141 161 89 88 98 112 120 26 53 564 5 328 863 308 234 77 122 20 6 186 98 49

I

45°14' 44°52' 46°18' 45°49' 45°54' 45°36" 45°32' 45°10' 45°30' 45°30' 45°20' 44°59' 44°32' 44°33' 44°08' 45°16' 45°36' 43°43; 44°02' 43°44' .. 43°31 ' 43°10' 42°58' 42°46' 42°24' 42°39'

-

16°16' 18°06'

I

~

,

,

JUS U.C7 .110 Strana

i

-----------

Geografska sir ina

Nadmorska

Redni broj

STANICA f---~-~.-

"

.. - --- -. ---- --.-_.- ._--

~-

~-.-~

..

--~-

--

visina,H s m -

..

........

-

-.

..

j

Geografska duzina --

--

..

'-

._--

._.

__

Brzina vetra m/s .~ ._.._.._---_.. _---

BIH

I,

.

_-

34. 35. 36. 37. 38. - - -,. 39.

40. 41. 42. 43. 44. 45. 46.

Butmir Sokolac Biha~

Drvar Sanski Most -"-_.Banja luka Jajce Livno Zenica Tuzla Sarajevo Mostar Bileea

.

-.

-

".'

.....

518 872 246 485 158 --. --153 430 724 344 305 630 99 491

-

~-

43°50' 43°57' 44°49' 44°23' 44°46' 44°47' 44°21 ,. 43°50' 44°13' 44°33' 43°52' 43021 ' 42°53'

18°21 ' 18°49' 15°53' 16°24' 16°42' 1-7°1'3'

30 30

.

--

,,_,

17°16' 17°01 ' 17°54' 18°42' 18°26' 17°48' 18°27'

4_

30 35 26 30 26 30 23 16 23 35 25

I

SRBIJA 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70. 71.

102 87 81 80 86 81 121 132 83 82 42 137 314 121 174 440 190 219 166 202 446 433

Palic Sombor Klkinda Zrenjanin Novi Sad Sremska Mitrovica Loznica Beograd Vrsac Veliko Gradiste Negotin Zajecar Zagubica Smederevska Palanka Valjevo Titovo Uiice Kragujevac Kraljevo Krusevac Nis Dimitrovgrad Vranje Pristina Pee Prizren

I

573 498 402

46°06' 45°46' 45°51' 45°24'

19°46' 19°09' 20°28' 20°21 '

45°20' 44°58' 44°33' 44°48' 45°09' 44°45' 44°14' 43°53' 44°12' 44°22' 44°17' 43°52' 44°02' 43°44' 43°34' 43°20' 43°01 ' 42°33' 42°39' 42°40' 42°13'

19°51' 19°38' 19°14' 20°28' 21°19' 21°31' 22°33' 22°18' 21°47' 20°57' 19°55' 19°51 ' 20°56' 20°41 ' 21"21' 21 °54' 22°45' 21 °55' 21 °09' 20°18' 20°44'

23 26 19 23 35 19 23 19 26 23 19 19 26 19 19 19 16 19 19 19 23 19 23 19 19

21°39' 22°20'

19 19

l

;1

. MAKEDONIJA 72", 73,

Skoplje Kriva Palanka

l-:"~

238 691

I

41°58' 42°12'

~

23

r

Strana 24JUS U.C7.110

T abela 8- nasta~a k

74. 75. 76. 77. 78. 79. 80.

Geografska sirina

Nadmorska

Redni broj

STANICA

'1isina,H s m

125 59 673 586 760

Devdelija Prilep -Bitolj Ohrid

22° i l' 22°51'

41°45' 41°43' 41°25' 41°09' 41°20' 41°03' 41°07'

326 824

Stip Berovo Demir·Kapija

Brzina vetra m/s

Geografska duzina

26 23 23 26 23 26 23

22°15' 22°30' 21°34' 21°22' 20°48'

CRNA GORA 784 944 647 49 2 1

Pljevlja Kolasin Niksic Titograd Bud'Ja Bar Ulcinj Herceg-Nevi

81-. 82. 83. 84. 85. 86. 87.

88.

I

43°21 ' 42°50' 42°46' 42°26' 42°17' 42°06' 41 °55 , 42° 28'

97

40

I

19°21 ' 19°32' 18°57' 19°.17' 18°51 ' 19°06' 19°33' 18°30'

26 23 35 26 19 23 26

30

VISINSKE STANICE (PREKO 1 000 m) 1.

2. 3.

II

4.

I

5. 6.

7. 8.

Kredarica Kupres Bjelasnica Kalinovik ~_.

Sjenica Z!atibor Lazaropole Zavizan

I I

I

__. ___.~.~~ ........_.~., __._.... ~_ .. _.. _, _Zabrcnjeno Ns osnovu

mi~ljenja Republi~kog

46°23' 44°00' 43°43'

2514 1 190 2067 1 073 1 0')5 1 029 1 332 i 594

43031 i

43°16' 43°44;·

I f

pre~tampalanje ($'Ie

41 °32' 44°49'

vrs12

umn~cwanja)

13°51 ' 17° 17' 18° 16' 18°27' 20°01 ,. 19°43' 20°42' 14°59'

I

I

II I

44 35 59 26 23 35 30 35

.'

, . ___ ...__..

sekretarijata za kulturu SR Srbije br.413-81/74'{)2 od 04.02.1974. ne plata se porez na prornet Stampa Savezni zavod _za,.standardizaciju - Beograd

Ukupno strana 20

UDK 624.042

JUGOSLOVENSKI

JUS -

Osnove proracuna gradevinskih konstrukcija OPTERECENJE VETROM Dinamifki koeficijent i aerodinamicki pritisak vetra

STANDARD SA OBAVEZNOM

U.C7.111 1991.

rRI~!ENOM

Pravilnik br. 15/01-149/116 od 1991·08-07; Sluzbeni list SFRJ, br. 70/91.

cd 1992-03-27

Prilog A ' je dat radi informacije. SADRZAJ

Strana .

1

..

Predmet standarda i podrucje primene • • • . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . 1

2

Veza sa drugim standardima . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • 1

3 4

Opste odredbe

5

Aerodinamifki pritisak vetra . . . . • . . . . • • . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 .

5.1

Male krute konstrukcije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

5.2

Velike krute konstrukcije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.3

Vitke konstrukcije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

6

Efekti dejstva vetra na vitke konstrukcije . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10'

-------

I

i

i j

l-..;..;.

0

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

Kriterijumi ocene konstruk~ija prema krutosti i dinamicki koeficijenti

•

•

'0

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

•

:

•

•

•••••••••••••••••

0

•

.2

•

•

0

•••

••••••••••

2

7

:

6.1 . 6.1.1

Opste karakteristike konstrukcije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

6.1.2 .6.1:'~-·;

Strouhalov broj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

6.2

Optereeenje od odvajanja vrtloga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Prilog A

Neki nafini proracuna frekvencija slobodnih, neprigusenih oscHacija konstrukcija . . . • • . . . . . • . . . 16

1

Predmet standarda i podrucje primene

Rejnoldsov broj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Skratonov broj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

j

\I iI

~

\

Ovim standardom utvrduje se nacin izracunavanja dinamickog koeficijenta G i aerodinamickog pritis-:,

i

ka vetra q g. T,Z [kN/m 2 ] obuhvacenih opStim izrazom za opterecenje vetrbm': iz JUS U.C7.110: .

I,

(1)1

w=q9,T.z: C · A, [kNilikN/m'] qg,T.z = qm ,T .z . G z '

[kN/m

2

I

(2)

]

gde ie:

"I

qm,T,z -

osrednjeni aerodinamicki pritisak vetra definisan uJUS U.C7.110, u kilonjutnima po kvadratnom metru; ---

C

-

koeficijent pritiska iii sile po JUS U.C7.113,

A

-

izlozena pov...sina konstrukcije po JUS

-~

2

_. -

Y. .C;;7 .112, u kvadratnim metrima.

-

Veza sa drugim standardima JUS U.C7.110 - Osnove proracuna gradevinskih konstrukcija. Opterecenje

vetro~.Osnovni

principi i

osrednjeni aerodinamicki pritisak vetra JUS U.C7 .112 - Osnove proracuna gradevinskih konstrukcija. Opterecenje vetrorn. Opterecenje ve~m~~a

-JUS U.C7 .113 - Osnove proracuna gradevinskih konstrukcija. Opterecenje vetrom. Optereeenje ve-

trom ostalih konstrukcija

I izdanje

Izdanje na sh jezlku-'

i I

Strana 2 JUS U.C7.111

'.. ~

Opste odredbe Dinamicki koeficijent GZ , odnosno aerodinamicki pritisak vetra q g, T ,z [kN/m, 2 ] iz izraza (1) i (2) koriste se za odredivanje optereeenja vetrom w [kN] u pravcu duvanja vetra - pravcu x (slika 1) i odreduju se i za krute (male i velike) i vitke konstrukcije - tacka 4. , Vitke konstrukcije se na optereeenja brzinskim pritiscima vetra moraju proveriti optereeenjima koja deluju up ravn 0 na prava~~~~~~~j_a_~!~~~~~ p~~ya_cy ,_i~i_~()r~i~!l~ ivi~~tL!a~~~~ ~) ~ .

#-1 4 ,

Kriterijumi ocene konstrukcija prema krutosti i dinamicki koeficijenti

\ 4.1_

Efekat dejstva vetra na konstrukciju (JUS U.C7.110) odnosno aerodinamicki pritisak vetra (formula 1). zavise od krutosti konstrukcije.

I

l 4.2

Prema odgovoru na dejstvo vetra, konstrukcije se dele na krute i vitke konstrukcije, gde se pod pojmom "konstrukcija" podrazumeva element obloge, objekta, kon_~ruk~ion! dec, glavni noseei konstrukcioni sistem iii staticki sistem objekta u celini.

: 4.3

U smislu razgranicenja iz t. 4.2 moguce je npr. da delovi obloge iii odgovarajuci konstrukcioni delov;' budu vitki, a da glavni noseci konstrukcioni sistem bude. krut.

4.4

Odredivanje krutosti konstrukcije obavlja se primenom postupaka

r!)

odnosno

®

iz slika 1 i 2.

•

Za objekat u celini

/~------------~----~----------------------------------~,

Za oblogu

/ I

,

l

L

Visina Obl~ge' lznad terena hCI [m]

Visina obj~kta iznad terena h [m]

T opografske okolnosti Slika 8 Slika 9 JUS U.C7.110

Ugib vrha objekta

u [m]

~/~

\

~

~

3

3

Pojednostavljen metod JUS U.C7.112 Slika 3

z ("et")

Obtogn("Cl") . \ \

Ugib (u) vrha objekta izracunava se iz opterecenja vetrom

\

w=q g,T,z ' C ' A

dobijenim proracunom po standar· dima JUS U.C7 .112 i JUS U.C7.113

Napomena:

Za'primenu pojeunostavijenog metoda Illoroju iJiti ispulljeni svi uslovi iz serne. Stika 1.- Postupak

@)

za odredivanje krutosti obtoge i konstrukcije

•

JUS U.C7 .111 Strana 3

4.5

Ako

0

lSjJiJnjeni svi U~! ovi koje n3!a~e kriterijum

S\.i

iz sli ke 1, konstrukcija odnosllu obloga su krute,

a aerodinamicki pritisak vetra proizvodi same efekte savijanja koji se mogu izracunati primenom pojednostavljenog metoda za male krute zgrade iz standarda JUS U.C7.112.

4.S

Ukoliko nisu ispunjeni svi uslovi kriterijuma

(D

Postupak

~

primenjuje se provera-po kriterijumu

® (slika 2).

zasniva se na ispitivanju podloinosti konstrukcije rezonantnom efektu izrazenom preko

odnosa (R/B)2 iz izraza za dinamicki koeficijent G z '

-=

G

Z

j

1 + 2g . I . B

z

R 1 + (_)2_ B

(3)

gde je:

?

udarni koeficijent; intenzitet turbulencije po ~~S U.C7 .110, izracunat za z = h/2; faktor prostorne korelacije brzine vetra, slika 3;, rezonantni faktor.

..

Na odnos (R/B)2 uticu i sledece velicine iz slike 2;

I

~

-

relativno prigusenje oscilovanja konstrukcije, dato vrednostima iz tabela 1 i 2;

5}_ faktor spektralne energije vetra (slika 3);

,

5'

nl - frekvencija slobodnih neprigusenih oscil~cija konstrukcije u 1. tonu, u Hz; Q -

redukovana brzina vetra, iz slike 2, formula (4).

Tabela 1 - Vrednosti relativnog prigu!enja ~1) oscilovanja

1 Vrednosti rolativnog prigu!enja ~ ), za

Tabela 2

kor.strukcije Materijal konstrukcije 1

Visoke zgrade

~

Materijal

[-]

konstrukcije

0,010

~

Celik 2 )

3 ~

4 ~

5 6

I----

7 I---

Armirani i prednapregnuti beton 3 )

1

8

Niske zgrade

0,020

Dimnjaci zavareni Dimnjaci sa vijcanim vezama bez prednaprezanja

0,005

f---

0,010

I--

ReSetkasti tornjevi i jarboli

0,010

Zgrade, visoke i niske

0,015

Dimnjaci

0,015

Re!etkasti tornjevi

0,010

1)Veza kriti~nog prigusenja

-

Vrsta Vli!za konstrukclcnih del ovaVijci bez planskog predna--prezan!a ~

f---

2

I

neobuhvacene tabelom 1

Vrsta konstrukcije

~

slu~ajeve

2

Vijci delimi~no prednapregnuti 4 )

Celik 2 )

3 4

r [-] 0,008

Prednapregnuti vijci4 )

0,005

Zavarene veze5 )

0,003

5

Armiranobetonske konstrukcije3 ) Konstrukcije od prednapregnutog betona 3 )

0,010

6 7

Zidane konstrukcije bJ

0,020

8

Drvene konstrukcijl)

0,025

~ i logaritamskog dek-rementa prigu!enja 0 : ~ = 2 Tr/O.

2) Po JUS C.SO.500. 3) Po Pravi"'k nI u

0

prednapregnuti 4) 5) 6) 7)

.. te h nI'~k'Ir:!' normatlvlma za beton i armirani beton i Pravilniku

0 tehni~kim

merama i uslovima za

beto~.___

Po JUS U.E7.140. PoJUS U.E7.150. --

PraVilnik oteh-ni~kim normativima za zidane zidove

-

,(

Po JUS U .C9.200. V

m,T,h

a za b/h

~

0,25 iii h/b

(4)

)2

nl . h

< 4;

za b/h < 0,25 iii h/b > 4;

(!!

Tr

)2

-4

B

(!! )2 B

Tr 4

·5

. 5' .

0 4/ 3 ~

0 5/ 6 ~

(5)

(S)

Strana 4 JUS U .C7 .111

Reperna vrednost odnosa faktora (R/B)l

iz t. 4.6, formule (3), u ovom standardu je usvojena kao:

(R/B)l = 0,5. U zavisnosti od (R/B)l dinamicki koeficijent Gz (odnosno odgovarajuci aerodinamicki pritisak vetra q ) racuna se po sledecem: g,T ,z

-----. ;~~~_~ 1s-)2-

3

~10

z

5

1! Postupak

KIO

1

Obloga

2

Konstrukcije za

z

[-] b

no~nje

obloge. Veze

2,5

obloge.

K z ' stika 7 JUS U.C7.110

CD ,-

G

r

fIt>

0,9' KlO

h; c) glavni noseci sistem zgrade je takve krutosti da ugib zgrade na referentnoj visini, pod opterecenjem vetrom izracunatim prema izrazima (1) i (2) iznosi u ~ h/250.

5.2

Ukoliko niska kruta zgrada ispunjava i uslov (c) iz t. 4.1 a oblikom odgovara slici 3, onda se moze primeniti metod proracuna 'pritiska vetra sa kombinovanim koeficijentima (G . C pe ), (G

. C P I) i

(G . Cp1 ) prema slikama 3a i 3b i tabeli 1. 5.3

Ukoliko niska kruta zgrada ne ispunjava uslov (c) iz t. 4.1 i razlicitog je oblika od oblika predstavljenog slikama 3, dinamicki koeficijent G i koeficijenti pritiska C

P

uzimaju se odvojeno u proracun prema

t. 4.3 (videti i sliku 2).

6

Pritisak vetra na velike krute zgrade

6.1

Velike krute zgrade su one koje su viSe od 20 m, tj. h> 20 m, i ciJi glavni noseci sistem ispunjava uslove postupka @ iz slike 2 standarda JUS U .C7 .111.

6.2

Pritisak vetra na velike krute zgrade izracunava se prema izrazima (2), (3) i (4), odvojeno uvodeci u

6.3

Za zgradu u celini, tj. njen glavni noseci sistem, raspodela spoljasnjeg pritiska vetra po visini z [m] data je prema sledeeem (videti i slike 2 i 4): a) za navetrenu stranu, prema promeni faktora ekspozicije K2z ) - slika 7 iz JUS U .C7 .110: q =q . K 2• m , T ,z

m ,T ,1

a

z'

b) za zavetrenu stranu, sa faktorom ekspozicije koji odgovara nivou sredine visine zgrade, z = h/2,tj.Kfz=h/2)t· c) za strane paralelne delovanju vetrai krov, sa faktorom ekspozicije koji odgovara nivou vrha zgrade, z = h, tj. K2 (z 6.4

= h)'

Dinamicki koeficijent G z izracunava se odvojeno, za svaki od tretiranih delova zgrade: a) za oblogu i sekundarnu konstrukciju za njeno nosenje, kao i njihove veze, prema postupku

@

iz

slike 4 JUS U .C7 .111; (videti j Prilog A, JUS U .C7 .111); b) za glavni noseci sistem i njegove veze sa temeljima zgrade, prema postupku (1), JUS U.C7 .111 j c) za temeljne konstrukcije zgrade 70 % G iz stava pod b). ~

z

6.5

Koeficijenti ~ritiska C uzimaju se iz t. 8 ovog standarda.

7

Pritisak vetra na vitke zgrade

7.1

Vitke zgrade su one ciji glavni noseci sistem, ispitan postupkom @iz slike 2 u standardu JUS U.C7 .111,

P

spada u vitke konstrukcije, bez obzira na odnose duzine i sirine sa visinom zgrade. 72 7.3

U pogledu proracuna pritiska vetra vaze odredbe t. 6.2 i 6.3. Dinamicki koeficijent G z izracunava se odvojeno, za svaki od delova zgrade: a) za oblogu i sekundarnu konstrukciju za njeno nosenje, kao i njihove veze, prema postupku

® iz s!i-

ke 4 standarda JUS U .C7 .111; b) za glavni noseci sistem i njegove veze sa temeljima prema postupku

®

iz stike 5 standarda JUS

U.C7.111; c) za temelje konstrukcije zgrade 70 % G z iz stava pod b). 7.4

Koeficijenti pritiska C uzimaju se iz t. 8 ovog standarda.

7.5

Glavni noseci sistem zgrade mora se proveriti i u pogledu horizontalnog ubrzanja, prema t. 4.8 standar-

P

da JUS U .C7 .111.

L

-~.

proracun dinamicke koeficijente i koeficijente pritiska.

JUS U.C7 .112 Strana 9

Koeficijenti priti$ka niskHl krutih zgrada, velikih krutih zgrada i vitkih zgrada

8

a) Raspored spolJosn}lh pnt!soka no zldove zgrade

~------------'----------------------

b) Raspodela spoljasnflh pritisaka na

bocne zidove i lokalnih pritisaka C = -0,7 no krov zgrade pe

Cpe=-l,O

Cpe=- 0,5

e= 0,8

1 Cpe=-l,O

C>

\

Rasp odela prltis ka W

•

\ Raspodela p ritiska W

r

Vetar

\

1

-----. Vetar

l

~

\

\

N

~

d

Osnova z rade

.--.

t: \

c) Unutrasnji pritisci nazidove zgrade

h-'"

-

~

r-=;

11/1111/ /1/ / /1/ I /

•

I.

.c

Polozaj otvora u zidovima

1/ / h I ( 1

d 2

Vertikalni presek zgrade 3 4

Otvori uglavnom na navetrenoj Strani Otvori uglavnom na zavetrenoj strani Otvori uglavnom u zidovima paralelnim pravcu vetra Otvori ravnomerno rasporedeni u sva cetiri zida

Slika 4 - Raspodela koeficijenata piitisaka Cpe , Cpi. i Cpl kod zgrada sa odnosom h/b ;;. 2 i ravnim krovom

~-J , +0/7 , ~.

-0,5 l ~

-0,7 -0,3

Strana 10 JUS U.C7 .112

Krov.::vJ

r:.

Koeflcllenti spo/Ja!nleg pritlska Cp,e 2a h:b:1

=

1:-4:1

I

E

I

d\le vode 0 .:;; 3-

hi" =

=J

··:,".J···r~1 .~ "'·";b~~''il'··~''··i"··~

1

. ~'mW0.Zn~1 ,

O~{~AtCt ~ I I t

F

..

A

B

0° 15° 45°

+0,9 +0,8 +0,5

-0,3 -0,3 -0,4

I

c

\

-0,4 -0,1 +0,5

J \....

o

p

D

1-08 ,

-04 , -0,5 , -0,4

Za presek ,,0" (strana C) Cp ) = - 0,8 Za presek "m" Cp ) = - 2,0; "n" Cp ) = - 1,0

15° 45 0

=

l,-0,2

G

I

H

-0,31- ,3

0 -0,2 -0,3 -0,61- 0,3

,

15°

45°

: 0,2

+O,S +0,7 +0,4

Otvori preteino na str

h

1

Odno!; stroml k 1, P J( I

hi} •

Wt~

~. ()

co

c:

:0 Q) '0' .:l..

'>

0 0-

co

-1O-1s

+-'

.(,)

'';::

:§" Q)

,-

-v* ~rn "'b

.I:.

'c .(,)

'~

e

c: ~

b

"C

.I:.

~ :0

""Sl

b

.I:.

'c .N :::J

~

.~

1,2

R

;;.. 2 . lOs

Cf

0,5

~

10

S

Cf

1,2

~

2 . lOs

Cf

0,7

~ 10 s

Cf

1,2{1,3) 1)

~

Cf

0,8(1,1)

Cf

0,9

0,4

Cf

1,1

0,8

Cf

1

0,7

~ ~ 2 b

Cf

0,9

0,9

~ b

Cf

1,1

~0,5

(:f

1

0

Cf

0,9

0,15

Cf

1,1

0,15

Cf

1

0,2

Cf

0,9

0,15

...

e

R

e

R

e

(2

2. cilindra

b

=1

(3

~

I I I I

>

..

e _

e _

be _

I

KV

Re ~ lOs

1

R, ~ lOs e

~~2

.

co

e

2, lOs

= 01'

b-

0 0-

R

e

~= 01 b ' ~

b3. do n-ti cilindar

0,1 1

:!

I I

~.

~.,""-'

R

Re ~ lOs

gl atka povrSi na

(1.

z .t:

1)

Cf

_yrlo hrapava povrSina ~ = 008 b ' glatki zicani kablovi')

e

+-'

.::&.

lOs

glatke zice, Stapovi, cevi ~rapava povrsina .~ = 002 b ' umereno glatke zice i stapovi

1. cilindar

13

•

~

e

~=O

Niz glatkih cilindara

90,0

R

glatka povrsina

'1/'1

'c

0

{R e

~

lOs

~~2

b

i

I

!

-

Vred~osti Ci 'U zagradl odnose sa na vrlo grube kablove.

Vrsta povrsine cilindricnog

Opeka

Beton

Drvo

Ceiik

0,005

0,003

0,002

0,001

stapa

Mera hrapavosti s [m]

Orebrena povrsina sa razmakom rebara a i rebrima hA 2h

1

A

~a ~6h

~

:5 5.1

Opterecenje vetTom ravnih reSetki Re!etke od ostroivicnih profila Optereeenje vetrom ravne resetke sastavljene od stapova ostroivicnih preseka, upravno na ravan resetke, dato je izrazom: (6)

gde je: Q

m

,T ,z

osrednjeni aerodinamicki pritisak vetra,odreden postupkom 1 u standardu JUS U .E7 .110, u

-

kilonjutnima po kvadratnom metru; G

-

z

c--,,"00

-

dinamicki koeficijent, odreden po standardu JUS U .E7 .111; koeficijent sile beskonacno duge resetke (tabela 4);

'P = A/A - koeficijent ispunjenosti - odnos izloz.ene povrSine As stapova resetke i povrsine konture

reSetke A (slika 1); - redukcioni koeficijent koeficijenta sHe C

k

noo

, za resetku konac.ne duzine (tabela 4).

Tabela 4 - Koeficijenti sile ravne resetke od ostroivicnih stapova

1[§:2](§:t ~~I ~It I

A/A='P= Cnoo =

I 0,2

0

0,1

0,15

2,0

1,9

1,81 1,7

Wn

0,3 do 0,8

0,95

1,0

1,6

1,8

2,0

Redukcioni koeficijent k

'P;'A/A= s

I·

l/h r = 5 =20 =50 =00

0,25

a,s

0,9

0;96 0,98 0,99 1,0

0,91 0,97 0,98 1,0

0,87 0,94 0,97 1,0

I

0,95

1,0

0,77 0,89 0,95 1,0

0,60 0,75 0,90 1,0

Odnos strana :8 te~etka

Opterecenje vetrom ravnih reSetki u nizu proracunava se za svaku resetku pojedinacno, uzimajuci u obzir zaklonjenost prethodnom resetkom preko koeficijenta zastieenosti k x ' datog tabelom 5. Tabela 5 - Koeficijent zaklonjenosti k x ravnih, paralelnih resetki Faktor zaklonjenosti kx = qx/ q za re~tke sastavljene cd identi~nih iii me~ovitih preseka sa o~trim ivicama

AsiA

='P:::'

xflz = 1=1

=2

=4

=6

0,1 0,93 0,99 1,00 1,00 1,00

I

0,2

0;3

0,75 0,81 0,87 0,90 0,93

0,56 0,65 0,73 0,78 0,83

'I

0,4

0,5

0,38 0,48 0,59 0,65 0,72

0,19 0,32 0,44

0,6

0,8

1,0

0

0 0,15 0,30 0,40 0,50

0 _0,15 0,30 0,40

0,15 0,30 0,40 0,50

0,52

0,61

Ravan

0,50

Ravan

lie selke I reselke ILl

: L

h iti h f --l- q

rr_

qXJ _

qx=k·q x

Faktor zasticenosti

-----...!---razmak

Opterecenje vetrom reSetke I

wn, I =

Optereeenje vetrom reSetke II

W

n ,II

Q

:: k

•

m ,T ,z x

. [Q

G

z

m ,T ,z

. (k . C

noo

re~etki

). A

s, I

. GZ (k' Cnoo ). A S ,II ]

_

[kN]

(7)

5.2

JUS U.C7.113 Strana 9

ReSetke od kruznocilindricnih Stapova Opterecenje vetrom nwne resetke ad kruznocilindricnih stapova, upravno na W

gde velicine q

T

=

n

m"z

k . (q

m,T,z

. G

. C

z

. A)

n

5 '

rClV3n

resetke, iznosi:

[kN]

(8)

,G , A i k imaju isto znacenje kao u t. 5.1. z

5

Koeficijent site C N odreduje se iz slike 2, posto se prethodno utvrdi da su svi stapovi u istom reiimu strujanja. Re-brojevi svih stapova su iii> 2,5 . 10 6 iii ~2,5 . 10 6 • Opterecenje vetrom ovakvih resetki u nizu, proracunava se po formulama (7) i tabeli 5.

1,0

....

---Q~S=

~

~

•

I

-r-

---- r'.4:r::=::::e;3~

-\\ -\ 11-

..

-j';~'-:-:

..\\\-

~~. ~ . , ~;

--r--=

~~-~.

0,5

~'-

._ •. 1,

§~

I{)

~~

§§~

-+

.--+---..-

(OO'2'

J

= ' 'S = d3 A 04

--' -~---..-... nr

I

~-;t rr:~

-O~

~-r~u-~~~

~ ...

1

_~_..

.

1"

[

0;5 --"'I"~

~....

'~

0,2

(Svi stapovi resetke su u istom reiimu strujanja) I

3

I 5

I I 6

7

Slika 2 -

6

8 9

105

I

2

I

I

3

I

I

I I I' I I

5

6

7

8 9

106

I~ Re

2

Koeficijent sile CN ravne resetke od kruinocilindricnih stapova

Opterecenje vetrom trozidnih i cetvorozidnih reSetki od oStroivicnih profila Optereeenje vetrom na reSetkastu konstrukciju ciji su stapovi od ostroivicnih profila, a preseka je jednakokrakog trougla iii kvadrata, izracunava se po formuli: (9) -

gde je: ~

koeficijent kosog delovanja vetra u odnosu na ravan izlozenog zida konstrukcije (dat je tabelom 6); koeficijent sile, dat slikom 3;

q m,T,z - osrednjeni aerodinamicki pritisak vetra, odreden postupkom 1 iz standarda JUS U.C7 .110, u kilonjutnima po kvadratnom metru;

As

povrsina projekcije stapova resetke izlozenog zida konstrukcije, upravno na pravac vetra, data u t~ 3.1 - efektivna povrsina (slika 1), u kvadratnim metrima;

Gz

dinamicki koeficijent konstrukcije (JUS U .C7 .111).

_

Strana 10 JUS U_.C7.113

Tabela 6 - Koeficijent ~ kosog delovanja vetra u odnosu na ravan izlozenog zida konstrukcije -

13 [0 ]

Presek resetkaste konstrukcije

,-

1

f) (

[-] c

b

a

!

~

r 1

sve vrednosti

~

o ~13 ~20

2

1 + 0,03 01{) 0-13

I

1/ ~

~

3

20

~13 ~45

1 + 0,60

I{)

y=As/A

) 11 I I I

I I I I

4,0

i"~.

..

I I

il

I I

"-

v

~

"'" ,/

3,0

1'.

.

~

:,

'#

'""" 2,0

A :t

!T

II

I}

"" i""'o,.,

I

V l"-

r ...

I

I I I

I

""" !'oo.c

I

~

T r-------

./

!'

I

T

I I I

~

1'0.

if.

'"

I ... I

I

i'

..

:-

f'

~

" ...

-10stroivicni stapovi .... -10-

;.~

•• -:--

10-;.10

I

I I I

I I

'P -..&.. - A

1,0

r

I

I I I

I

o

0,2 Slika 3 -

0,4

0,6

0,8

1,0

Koeficijent sile Cf resetkaste konstrukcije od ostroivicnih profila

,

JUS U .C7 .113 Strana 11

Tabela 7 -. Raspodela ukupnog optei~cenia V(~trom w na pojedine zidove resetkaste ostroivicnih profiia - koericijenti raspodeie J(

I I

Delovanje vetra

a

~

•

'K.I

•

lY t

W

4

5

t

t

WI, t

0

0

0

0

nt

Wi,n

0,2015

0,2015

0,1520

0,1520

in

7

,JR'

n

~--1

n

IV t n

WI,t

0,2015

0,2015

0,1520

0,1520

Wi,n

0;57

0,1075

0,1075

-

0

0,1862

0,1862

-

0,1425

0,1425

0,43

-

0,2468

0,2468

0

-

1 ill t

~ t

-

Wi ,t

Wl,n

\

~

t

n

8

d

Ut

W n

6

f

0

~

-

e

0,43

_IlL

t II

IV

0

W n

n

III

0,57

I

3

II

WI,n

'rr

2

--

c

t

oW

I

b

III n t

1

JC ··W

w.I I

-

=

Wi

od

Wi,t

I

7

Opterecenje vetrom trozidnih i cetvorozidnih reSetki od kruznocilindricnih stapova Opterecenje vetrom reSetki koje se sastoje od kruznocilindricnih stapova izracunava se na dva nacina: a) pribliznom metodom; b) tacnom metodom.

7.1

Priblizna metoda proracu na opterecenja vetrom Po pribliznoj metodi, opterecenje vetrom, odnosno komponente opterecenja F N i F T (videti sliku 8), dati su sledecim formulama: W = (q m,T,z • G z ) . Cw . As , [kN]

.J.

(10)

Strana 12JUS U.C7.113

(11 ) FT

(q

m,T,z

• G ) . C z

T

(12)

. A, [kN] s

gde je:

Gz

dinamicki koeficijent za konstrukciju u celini, odreden postupcima iz standarda JUS U .C7 .111; Cw ' CN ' CT - koeficijenti sile (slike 4,5 i 6). Proracun optereeenja vetrom\~, FN i FT po formulama_ (10), (11) i (12) moze se sprovesti pod slede· cim uslovima: - svi stapovi reSetkaste konstrukcije moraju biti u istom rezimu strujanja; iii su svi u potkriticnoj, iii su svi u natkriticnoj oblasti Rejnoldsovog broja Re; - koeficijenti sile Cw ' CN , CT dati slikama od 4 do 7 primenjuju se bez obzira na stepen hrapavosti povrsine pojedinacnih stapova; · - komponenta Q opterecenja vetrom iz slike 8 je zanemarljiva; • - ako je koeficijent ispunjenosti I{) > 0,5, u proracun se uzimaju one vrednosti koeficijenta sile koje odgovaraju I{) = 0,5. Prilikom izracunavanja koeficijenata sile C , CN za resetkastu konstrukciju u celini, u slucaju promen· w , Ijivog precnika pojasnog stapa d G , u proracun Rejnoldsovog broja Re uzima se onaj precnik koji daje veci koeficijent sile Cw i CN • Za raspodelu po pojedinim zidovima reSetke sila w, FN i F T , iz formula (10), (11) i (i2) redom, potrebno je izracunati koeficijent zaklanjanja f. Koeficijent zaklanjanja f dat je formulom: f = 1

-1{)*

+ 0,25 .

(I{)*)

2

(13)

gde je: (14)

(15)

gde je: I{)

-

I{)*

-

C N1

-

koeficijent ispunjenosti dat u t. 3.1 (slika 1); aerodinamicki koeficijent ispunjenosti;

koeficijent sile za ravnu resetku, dat u t. 5.2 (slika 2), gde se pod ravnom reSetkom podrazumeva izolozeni zid sa povrsinom As (videti sliku 1). Raspodela sila w, odnosno FN i FT na pojedine zidove re"Setkaste konstrukcije data je tabelom 8.

~#

JUS U.C7.113Strana 13

Cw

1,0 ~---

_1_-

•

0.1 "

A

tp =~=

A

~=I

Q2

03 [-]

0-4 0,5

1

Il-

---- -- .--------------===-=._-_. ---.-.-- -r------- --------------

====.:..

- - -:. ::::~~-=-~~~---=-==~~---=:I

-_

-

--. -:-

!

-~==t~__==___=__=_-==-_=-

-~=-

--_. _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ .+__

_ _ __

!

-..:::::=::===-=-

,

~=====-----

-----------~-=::::-

.~ ___ - -:==-___ --:= R~~~ 685.';; vm Tz~[-] ----~--:- . ..~ --I

---::~::r.~

"

......

----------=====-::-

0,5

._-_

I

_-===-

(Svi stapovi resetke su u istom reiimu strujanja) 3

5

6

7

8 9 10s

I 2

I

I 3

I

I

1

I

I I

5

6

7

I I 8

9 106

Re

2 /

Slika 4 -

•

Koeficijenti resetke od kruznocilindricnih Stapova preseka jednakokrakog trougla

Strana 14 JLJS U.C7~113

0i2. 1,5 -A.~

1,0

I-

-'~-.

! ...

I

3

4

Slika 5 -

5

6

7 8 9 10s

Koeficijenti sile C

N

2

3

4

5

6

7

8

9 10 6

Re

2

C w resetke od kruinocilindricnih stapova, preseka jednakokrakog

trougla

,

~--

·· .. T5

JUS U.C7.113Strana 15

---

2,5

~-

..

"""

CN ( Cw) ~i

----;-. . d G [ m]

l

_

:

vm,T,z~/sl

i ::L

I

I t=

I

(Svi stapovi su u istom reiimu strujanja) I

4

I 5

Slika 6 -

I 6

7

8

9 105

Koeficijenti sile

eN

2

3

I

!

I I

5

6

7

I I 8

9 106

= C resetke od kruznocilindricnih stapova kvadratnog preseka w

I

I-

Re

2

Strana 16 JUS U.C7.113

~ ------.---.---- --. =-~ -~=__=_-:. --=-=-==-=~-=-==:::~~-:--~-:===.:._~- -:-~.~:-=_=~--:== =~_=.==_:=_==?--:~=::_=:.:~,:=~2~_::.-~~~~~==~~·:=_=__=-~=_~~--~

_ _ c _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ •_ _ _ _ _ _ _ _ _ •

----------~

_ _ _ _ ... _. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~ _ _ _ _ _ • _ _ _ ... _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .~_~

__ -

_=_=~-~==-==___=

_ _ _ _ _ _ _• _ _ _ _ _ _ _ •_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

-~ j

-i

L ..

.

.,2-+---. -

"'c~~ ~.--

:::s:;;;,----;-......-~

-\;.

_-- vm,T,Z[m/s] ~'--" .~ .

•

.

1,5

f -. .

-_ .. == ::::: ~

== --= 1,0- ==

O,t 0,2 IP= 5 = 03 A { 0,'4 0,5

A

c=:: -~

','.'

I

c

I . ±::±:= -

!

~~ I

r

tid

L

-- . (Svi stapov; su u istom reiimu strujanjaJ I

3

..

I I

I 5

Slika 7 -

6

7

8

9

105

I

2

3

I

I I I I I

5

6

7

8

9 106

Koeficijenti sile Cw resetke od kruznocilindricnih stapova kvadratnog preseka

Re

2,

JU5 U.C7.1135trana 17

Tabela 8 - Raspodela ukupnog optereCenja W na pojedine zidove resetkaste konstrukcije od cilindricnih ~apova Koeficijent

Delovanje vetra

w.I = j(.I W [KN]

W

sile

Optere-

[ -]

zida

JC1

XII

XIII

JCIV

d

e

f

9

h

'0

C

t tin III

w

~

=C

t

I-:. CI

Wi,n

1 1 + f

f

0

--

0

0

0

0

1 + f

~

t

Wn

CIt.

N

n

1-=:1 r==IV 2

iK'j

cenje

N

n

n

c

b

a

1

[KN]

- ....... 0 CIt

~

51. 6

(J

~

II

0

Wi,t

~ N

'0

n 3

n III

-= =l

4

1-.

w

CI

2(1 + 1)

0,7071 --

0,7071 . f

2(1 + 1)

0,7071 . f

-----

----

0,7071 . f ----

0,7071 . f

2(1 + fi

2(1 + f)

- ....... 0

[IV n

If; W

Wi,n

CT

)Ifllt

tlV

0,7071

III

C

CIt

~

51. 7

c.i-

Wi,t

II

0,7071

0,70~

2(1 + f)

2( 1 + 1)

2(1 + 1)

--2(1 + 1)

~ N

"0

0/ NIl""\ 7

5

C

N

= Cw

Wi,n

1 + 0,5 f

0,25 f 1 + 0,5 f

- ....... 0

I 6

1

III

1-. C'I cr

0,25 f ----

I

1 + 0,5 f

-

CIt

~

51. 5

W

z

(J

0

Wi,t

II

~

0,3 f 1 + 0,5 f

0,3 f 1

+ 0,5 f

-

N

:'

'I' ~ ZI

7

VJ

I-:. CI

e-

Wi,n

1 + 0,8 f

0

0,5 1 + 0,8 f

- ....... 0

III

en ~

I

8

0,9

III

C

51. 4

c.i

0,45"

Wi,t

----

~~

1 + 0,8 f

1 + 0,8 f

W. l,n

0,25 ----

_. 0,25 _

Wi,t

-0,28 -

II

0,18 f -----

-

f ----

-

0

-

1 + 0,8 f

~

N

'0

9

C

IV ~

10

/' W

Y

w

CI

f

+ 0,5

f + 0,5

f + 0,5

CT

- ....... 0

~

I

""I.

1-.

CIt

~

51. 5

(J

I: ~

~

f + 0,5

0,28 -f + 0,5

r

Strana 18 JUS U.C7.113

7.2

Tacna metoda preracuna optereeenja vetrem Ukoliko se pojedini cilindricni stapovi i reSetkaste konstrukcije nalaze u razlicitim rezlmima strujanja vazduha, neki u potkriticnoj a neki u natkriticnoj oblasti Rejnoldsovog broja Re, onda opterecenj a vetrom mora sprovesti po tacnoj metodi.

58

proracun

Proracun po ovoj metodi moguce je sprovesti i za konstrukcije ciji su svi stapovi u istom rezimu strujanja (videti t. 7.1) Opterecenje vetrom W, odnosno komponente F iF, izracunavaju se iz geometrijskih i aerodinamickih N T .

osobina stapova posmatranog zida resetkaste Konstrukd\e. Ukupno opterecenje vetrom W, odnosno komponente F N i FT (komponenta Q je zanemarljive '.;elicine, upcrediti sa t.-7.1), obuhvata sledece delove opterecenja vetrom: a) na stapove resetkaste konstrukcije - komponente FN .

,m

i FT

,m

b) na ~vorove resetkaste konstrukcije - komponente F N ,k i FT ,k

c) na cvorne limove reSetkaste konstrukcije - komponente F N I

7.2.1

Opterecenje vetiom

,p

i FT' ,p

na stapove resetkaste konstrukcije

Opterecenje vetrom stapa broj "i" reSetkaste konstrukcije dato je formulama:

F N,I

= q m,T,z

. G

z

. C

. . A.. cos ({3 + I M

W,I

~(3) ~

• f

i

(16)

I; P,

F T ,1 = q m ,T ;z . G z . CW., 'I . A.. sin (f3 M +.1(3). f.I I

(17)

gde je:

CW,!

-

koeficijent sile stapa IIi"~ koji se dobija na osnovu izracunatog Rejnoldsovog broja Re. I i iz tabele 3; izoloiena povrsina stapa "i" jednaka je proizvodu sistemne duzine i precnika stapa, u kvadratnim metrima;

(3, PM

uglovi dati slikom 8, u stspenima.

Koeficijent zaklanjanja fl iz formula (16) i (17) dat je formulom: fl

=

1 - r.p.* + 0,25 • (r.p.JI=112 I

(18)

gde je aerodinami~kj koeficijent ispunjenosti:

r.pl·* =

4{J •

CW,I.

Slika 8 - Geometrijske velicine i oznake

(19)

JUS U.C7.113Strana 19

Koeficijent zaklanjanja f l , za stapove u zidu sa povrsinom As (zid I iz slike 8), jednak je 1, a za stapove ostalih zaklonjenih zidova II, III i IV izracunava se po formuli (18) . . Opteretenja vetrom na Stapove cele reSetkaste konstrukcije F N,m i F T,m iz slike 8 racunaju se po formulama:

7.2.2

Cos ~(3 +

FN,m

}: (FN,I •

FT,m-

}: (-FN,I·

0 pte r e c e n j eve t rom n a c

FT,I •

sind{3 +

sin A{3), [kN]

FT,I·

cos~), [kN]

v0 r 0 v ere 5 e t k as t e

(20)

(21 )

k 0 n st r u k c ij e

Optereeenje vetrom cvora broj ,,nil reSetkaste konstrukcije wk,n dato je formulom:

(22)

gdeje: k w,n koeficijent ucesca cvora, dat tabelom 9; d G ,n - precnik pojasnog stapa u cvoru ,,nil, u metrima. Komponente optereeenja vetrom cvora ,[1", FN k i FT k' izracunavaju se po formulama: "n

. f

F N,k,n

FT,k,n

Wk,n

. f

n

"n

. cos (13M +

n

~(3),

[kN]

. sin (,sM + A{3), [kN]

(23)

(24)

gde je: {3M' fl{3 - uglovi dati slikom 8, u stepen ima;

fn

koeficijent zaklanjanja za posmatrani pojasni stap u cvoru

.r:. .r:.

l

.1

= 0,6 'h S

e

b,

= 0,6 (he + hv)

h v = 3,50 m .. -

Geometdjski uslovi: 0,6' b < b < 0,9' b 1 0,1 . b he 20

',5

1

1,2

od 5 do 10

1,5

> 20

2,0

2,5

0,6

>7,5

1,1

2,5

1, 1

> 7,5

2,0

1

1

1

4)

-+

,

.

_15L I

6)

0

0 --.. 0 ~