Volný nástroj · Zatížení větrem

Zatížení větrem - qb, qp, cpe a síla větru

Konzervativní orientační pomůcka pro rychlý odhad tlaku větru na fasádu nebo střechu. Zadáte základní rychlost větru vb,0, kategorii terénu, výšku, součinitele a zjednodušené cpe; nástroj ukáže základní tlak qb, špičkový tlak qp, povrchový tlak w a sílu na plochu.

  • ČSN EN 1991-1-4
  • qb = 0,5 × ρ × vb²
  • qp = ce(z) × qb
  • w = qp × cpe
  • kN/m²
  • orientační pomůcka

Výsledek slouží pouze pro informaci a orientační odhad. Nenahrazuje projektový návrh, odborné posouzení ani kontrolu podle aktuálních norem a předpisů.

Eurokód - kontext

Transparentní odhad není návrh konstrukce.

Nástroj používá zjednodušený výpočtový řetězec pro orientaci v řádu tlaku větru. Pro projekt je nutné použít aktuální ČSN EN 1991-1-4, národní přílohu, přesnou lokalitu, zóny povrchu, vnitřní tlak, kombinace a případnou dynamickou odezvu.

Základní vztahy

vb = vb,0 × cdir × cseason
qb = 0,5 × ρ × vb2
qp = ce(z) × qb
w = qp × cpe

Výsledek w je orientační povrchový tlak v kN/m²; záporné znaménko znamená sání.

Základní rychlost větru vb

Nástroj používá vb = vb,0 × cdir × cseason. Větrné oblasti a hodnoty vb,0 jsou pouze orientační aproximace pro rychlý odhad, nikoli náhrada mapy a národní přílohy.

Tlak qb a špičkový tlak qp

Základní rychlostní tlak je qb = 0,5 × ρ × vb². Špičkový tlak qp je zde zjednodušeně qp = ce(z) × qb, kde ce(z) je hrubý faktor expozice podle terénu a výšky.

Součinitel cpe a lokální zóny

cpe je zjednodušený externí tlakový součinitel. Nástroj neřeší normové zóny fasád a střech, vnitřní tlak cpi, dynamickou odezvu ani lokální účinky v rozích a u okrajů.

Orientační tabulky

Přibližné větrné oblasti, terén a zjednodušené cpe.

Tabulky jsou pracovní vstupy pro rychlou orientaci. Větrné zatížení je citlivé na lokalitu, výšku, okolí, okraje, rohy, otvory a geometrii objektu; projektové hodnoty určete podle normy.

Oblast vb,0 m/s Poznámka
I 22,5 Orientační dolní oblast. Přesné zařazení lokality ověřte v mapě větrných oblastí a národní příloze.
II 25 Častý předběžný vstup pro orientační porovnání variant.
III 27,5 Vyšší rychlost citelně zvyšuje tlak, protože qb roste s druhou mocninou rychlosti.
IV 30 Pro návrh vyžaduje přesné posouzení lokality, výšky objektu a okolního terénu.
V / individuální 36 Pouze hrubý konzervativní vstup. U těchto poloh je nutné individuální statické posouzení.
Terén z0 / zmin Poznámka
0 · moře / otevřené pobřeží 0,003 m / 1 m Velmi otevřený terén bez překážek. V ČR spíše výjimečný kontext.
I · jezera / rovný otevřený terén 0,01 m / 1 m Otevřený terén s velmi nízkou drsností a malým útlumem větru.
II · zemědělská krajina 0,05 m / 2 m Nízké překážky, pole, rozptýlené stavby nebo stromy.
III · předměstí / lesy / vesnice 0,3 m / 5 m Souvislejší překážky, zástavba, lesnatější nebo členitější okolí.
IV · městská zástavba 1 m / 10 m Hustá zástavba s vyššími objekty. Nelze použít mechanicky pro osamělou vysokou budovu.
Předvolba cpe Poznámka
Návětrná stěna 0,8 Zjednodušený kladný tlak na běžnou fasádu.
Závětrná stěna -0,5 Zjednodušené sání na závětrné straně.
Boční stěna / hrana -0,7 Hrubé sání na boční ploše; rohy mohou být výrazně horší.
Střecha · běžné sání -0,9 Zjednodušené sání pro běžnou střešní plochu bez zónování.
Střecha · okraj / roh -1,5 Konzervativnější orientace pro okrajové oblasti, stále bez plného normového zónování.
Typické případy

Kdy se orientační výpočet zatížení větrem hodí.

Případ 01

Předběžný odhad tlaku na fasádu

Rychle získáte řád tlaku a síly na část obvodového pláště, například pro první debatu o kotvení nebo porovnání variant.

Případ 02

Porovnání větrných oblastí a terénu

Přepnutím oblasti a kategorie terénu uvidíte, jak citlivý je výsledek na rychlost větru, okolní zástavbu a výšku objektu.

Případ 03

Orientace pro střechy a sání

Předvolba záporného cpe ukáže řád sání na střešní ploše. Pro okraje, rohy, atiky a lehké skladby je ale nutný plný normový návrh.

Případ 04

Kontrola jednotek a výpočtového řetězce

Nástroj transparentně ukazuje qb, ce(z), qp, w i převod na celkovou sílu v kN, takže se hodí pro rychlou kontrolu podkladů.

FAQ

Časté otázky k zatížení větrem.

Hranice mezi rychlou orientací, normovým výpočtem tlaku větru a skutečným statickým návrhem prvků a kotvení.

  • Nahrazuje kalkulačka návrh zatížení větrem podle Eurokódu?

    Ne. Jde o orientační pomůcku v kontextu ČSN EN 1991-1-4. Neřeší přesné zónování, cpi, kombinace zatížení, dynamickou odezvu, aeroelasticitu, sousední objekty ani lokální detaily.

  • Proč jsou hodnoty větrných oblastí označené jako přibližné?

    Protože přesná základní rychlost větru závisí na aktuální mapě, národní příloze a konkrétní lokalitě. Tabulka slouží jen jako rychlý vstup pro orientační odhad.

  • Co znamená záporné cpe?

    Záporné cpe značí sání, tedy účinek větru od povrchu. Pro kotvení střech, fasádních prvků a okrajových zón bývá často rozhodující právě sání.

  • Je zjednodušený faktor ce(z) normový výpočet?

    Ne. ce(z) je zde široká aproximace podle drsnosti terénu a výšky, aby byl výpočet transparentní. Projekt musí použít postup z normy včetně turbulence, orografie a relevantních omezení.

  • Kdy je potřeba zvláštní posouzení dynamiky?

    U štíhlých, vysokých, lehkých nebo pružných konstrukcí, stožárů, komínů, lávek, velkých střech a fasádních systémů může být rozhodující dynamická odezva. Tato kalkulačka ji neřeší.