STN EN 1991-1-3 - svf.uniza.sksvf.uniza.sk/kskm/web/prednasky/bc/znzk/05_STN_EN_1991-1-3.pdf · Obsah normy STN EN 1991-1-3: • uvádzanávrhovýpostup a zaťaženiasnehom pri navrhovaníkonštrukcií

STN EN 1991-1-3ZAŤAŽENIE KONŠTRUKCIÍ

ČASŤ 1-3: ZAŤAŽENIE SNEHOM

Prednášajúci: Ing. Richard Hlinka, PhD.

Tento príspevok vznikol vďaka podpore v rámci OP Vzdelávanie pre projekt „Podporakvality vzdelávania a výskumu pre oblasť dopravy ako motora ekonomiky“ (ITMS:26110230076), ktorý je spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho sociálneho fondu.

Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ

STN EN 1991-1-3 ZAŤAŽENIE KONŠTRUKCIÍ

STN EN 1991-1-3 (73 0035)Eurokód 1. Zaťaženia konštrukcií. Časť 1-3: Všeobecné zaťaženia. Zaťaženia snehom.

STN EN 1991-1-3/AC (73 0035)Eurokód 1. Zaťaženia konštrukcií. Časť 1-3: Všeobecné zaťaženia. Zaťaženia snehom.

Oprava AC

STN EN 1991-1-3/NA (73 0035)Eurokód 1. Zaťaženia konštrukcií. Časť 1-3: Všeobecné zaťaženia. Zaťaženia snehom

Národná príloha.

STN EN 1991-1-3/NA/Z1 (73 0035)Eurokód 1. Zaťaženia konštrukcií. Časť 1-3: Všeobecné zaťaženia. Zaťaženia snehom

Národná príloha. Zmena 1

ČASŤ 1-3: ZAŤAŽENIE SNEHOM

Obsah normy

STN EN 1991-1-3:

• uvádza návrhový postup a zaťaženia snehom pri navrhovaní konštrukcií

budov a inžinierskych stavieb.

• platnosť do nadmorskej výšky 1500 m. n. m.

• nezahŕňa špeciálne prípady:

– rázové zaťaženie snehom, ktoré vzniká zošmyknutím sa snehu,– rázové zaťaženie snehom, ktoré vzniká pádom snehu z vyššie položenej

strechy,– prídavné zaťaženie vetrom, ktoré je spôsobené zväčšením náveternej plochy

vplyvom nahromadenia snehu resp. vznikom námrazy,– zaťaženie na plochách, kde dochádza k výskytu snehu počas celého roka, – zaťaženie ľadom– zaťaženie snehom zo strany (napr. bočné zaťaženie od závejov)– zaťaženie snehom na mostoch

Klasifikácia zaťažení• zaťaženie snehom je premenné pevné zaťaženie,

• zaťaženie snehom je statické zaťaženie,

• výnimočné zaťaženie snehom sa smie brať do úvahy aj ako zaťaženie

mimoriadne,

• zaťaženie snehom od výnimočných závejov sa smie brať do úvahy aj

ako zaťaženie mimoriadne,

Zaťaženie snehom na povrchu zeme


Zaťaženie striech snehom je odvodené z tiaže

snehu na povrchu zeme.

Charakteristická hodnota zaťaženia snehom na

povrchu zeme:

- zaťaženie snehom na povrchu zeme s ročnou

pravdepodobnosťou prekročenia 0,02, s

vylúčením výnimočných zaťažení snehom

2

ks kNm


Získavanie dát:

• 2600 meteorologických

staníc

• zapojených 18 krajín

• 10 klimatických regiónov

Klimatické regióny – Alpský región

Krajiny: Francúzsko, Taliansko, Rakúsko, Nemecko a Švajčiarsko



2

0,642 0,009 1728

k

As Z

Z Číslo zóny podľamapy

A Nadmorskávýškamiesta



Klimatické regióny

Alpský región + Stredozemský región =

= mapa zaťaženia snehom na povrchu zeme pre Taliansko


Grécko


Slovenská republika

Ostatné reprezentatívne hodnoty

Charakteristická hodnota zaťaženia snehom na

povrchu zeme:

Kombinačná hodnota:

Častá hodnota:

Kvázistála hodnota:

2

ks kNm

2

0 ks kNm

2

1 ks kNm

2

2 ks kNm

Kombinačná hodnota

Kombinačná hodnota zaťaženia snehom sa používa pri kombináciách, kde

zaťaženie snehom nie je dominantným premenným zaťažením.

Dominantným premenným zaťažením môže byť napr. zaťaženie vetrom

alebo úžitkové zaťaženie.

Častá hodnota

Častá hodnota zaťaženia snehom je stanovená s ročnou

pravdepodobnosťou prekročenia 0,10

Kvázistála hodnota

Častá hodnota zaťaženia snehom je stanovená s ročnou

pravdepodobnosťou prekročenia 0,50. Používa sa pri stanovovaní

dlhodobých účinkov.

Ostatné reprezentatívne hodnoty

Hodnoty boli stanovené na základe vyhodnotenia meraní z 59-tich

meteorologických staníc vo všetkých 10-tich klimatických regiónov.

Výnimočné zať. snehom na povrchu zeme

Pre lokality s výnimočným zaťažením snehom:

je súčiniteľ výnimočného zaťaženia

snehom

je charakteristická hodnota zaťaženia

snehom na povrchu zeme pre danú

lokalitu

Ad esl ks C s

ks

eslC

Zaťaženie snehom na strechách

Zaťaženie snehom na strechách• treba uvažovať viaceré možnosti rozloženia snehu na streche

• vlastnosti strechy, ktoré ovplyvňujú rozloženie:

• tvar strechy

• tepelné vlastnosti strechy

• drsnosť povrchu strechy

• ďalšie faktory ovplyvňujúce rozloženie snehu na streche:

• množstvo tepla vyprodukovaného pod strechou

• vzdialenosť od okolitých budov

• okolitý terén

• miestne meteorologické podmienky:

• veternosť

• teplotné zmeny

• pravdepodobnosť zrážok

Nezávejové usporiadanie snehu

• pri absencii vetra (max. 2,0 m/s)

• nedochádza k premiestňovaniu snehu na streche

Závejové usporiadanie snehu

• pri vyšších rýchlostiach vetra (od 4,0 – 5,0 m/s)

• sneh na streche je premiestňovaný

Závejové usporiadanie snehu - príklad

Baltimore & OhioŽelezničné múzeum

Závejové usporiadanie snehu - príklad

17. február 2003 – zrútenie konštrukcie vplyvom priťaženia

polovice strechy závejovýmusporiadaním snehu

Návrhové situácieNormálne podmienky:

• nepravdepodobný výskyt výnimočného sneženia,

• nepravdepodobný výskyt snehových závejov

• používajú sa trvalé alebo dočasné návrhové situácie pre nezávejové aj

závejové usporiadanie snehu

i e t ks C C s

Návrhové situácieVýnimočné podmienky:

• lokalita 1 – výskyt výnimočného sneženia bez výnimočných závejov:

• pre nezávejové aj závejové usporiadanie zaťaženia snehom sa

použijú trvalé alebo dočasné návrhové situácie,


použijú mimoriadne návrhové situácie,

i e t ks C C s

i e t Ads C C s


• lokalita 2 – výskyt výnimočných závejov bez výnimočného sneženia:




použijú mimoriadne návrhové situácie.

i e t ks C C s

i e t Ads C C s


• lokalita 3 – výskyt výnimočného sneženia a výnimočných závejov:




použijú mimoriadne návrhové situácie.

i e t ks C C s

i ks s

Súčiniteľ expozície Ce

Veterná expozícia:

Miesta, kde je celá strecha vystavená účinkom

vetra. Vplyvom vetra dochádza k nadmernému

odstráneniu snehu zo strechy.

Normálna expozícia:

Miesta, kde nie je premiestnenie snehu vplyvom

vetra jednoduché. Prekážkou pre vietor sú okolité

stromy, budovy, ...

Chránená expozícia:

Miesta, kde nedochádza ku premiestneniu snehu

vplyvom vetra. Prekážkou pre vietor je hlavne

vysoký okolitý terén resp. vysoká okolitá zástavba.

0,80eC

1,00eC

1,20eC

Teplotný súčiniteľ Ct

Používa sa na redukciu zaťaženia snehom na strechách pri ktorých

dochádza ku topeniu snehu vplyvom vysokého prestupu tepla.

Ak je prestup tepla väčší ako

V ostatných prípadoch: 1,00tC

1,00tC 21,0 /W m K

Tvarové súčinitele zaťaženia snehom

Pultové strechy


Sedlové strechy

• nezávejové usporiadanie zaťaženia (i)

• závejové usporiadanie zaťaženia (ii, iii)


Pílovité strechy


• závejové usporiadanie zaťaženia (ii)


Sklon strechy 𝜶 𝟎° ≤ 𝜶 ≤ 𝟑𝟎° 𝟑𝟎° < 𝛼 < 60° 𝜶 ≥ 𝟔𝟎°

𝜇1 0,8 0,8 60 − 𝛼 /30 0,0 𝜇2 0,8 + 0,8.𝛼/30 1,6 -




Cylindrické strechy




1,0

2,0

3

h/b

h/b =

0,18

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

3 0,2 10 / 2,0h b

Cylindrické strechy

Prístrešky a strechy pripojené k vyšším budovám




s

w

2

b b1 2

1prípad I

prípad II

h

1

ls

s

w

2

b b1 2

1prípad I

prípad II

h

1

ls

Prístrešky a strechy pripojené k vyšším budovám


1 0,8 Nižšia strecha je plochá

2 s w

1,max0,5s Tvarový súčiniteľ pri

zošmyknutí snehu

1 2 / 2 /w kb b h h s

Tvarový súčiniteľ zaťaženia snehom

zapríčinený vetrom2sl h dĺžka záveja

0,8 4,0w

5,0 15,0sm l m 32,0kNm Objemová tiaž snehu

Záveje pri výčnelkoch a prekážkach


1 0,8

2 / kh s

2sl h

0,8 4,0w

5,0 15,0sm l m

h

121

ls ls

Snehové previsy


Snehové previsy


se

d2 /es k s

Zaťaženie previsom

Súčiniteľ zohľadňujúci nepravidelnýtvar snehu

3/k d d

33,0kNm

Objemová tiaž snehu

Výnimočné snehové záveje – pílovité strechy


1 3 1 2

2 /

min 2 /

5,0

k

s s

h s

b l l

1 1

2 2

s

s

l b

l b

Výnimočné snehové záveje – prístrešky


Výnimočné snehové záveje – výčnelky, prekážky parapety


Miesta, kde sa môže hromadiť sneh

Lokálne účinky zaťaženia snehom

• premenlivá hodnota

• závisí od:

• doby trvania snehovej prikrývky,

• klímy a

• nadmorskej výšky

• čerstvý prachový sneh

• po niekoľkých hodinách

• starý sneh (týždne, mesiace)

• mokrý resp. prevlhnutý sneh

Objemová tiaž snehu

31,0kNm 32,0kNm

32,5 3,5kNm 34,0kNm

• administratívna budova

• lokalita: Švédsko – zóna 2

• súčinitele:

Príklad

1,00tC

1,00eC

22,85ks kNm

• stanovenie tvarových súčiniteľov pre:



Príklad

1

1 2,

• stanovenie tvarových súčiniteľov

Príklad

• výsledné hodnoty zaťaženia

Príklad

i e t ks C C s

Documents

STN EN 1991-1-3 - svf.uniza.sksvf.uniza.sk/kskm/web/prednasky/bc/znzk/05_STN_EN_1991-1-3.pdf · Obsah normy STN EN 1991-1-3: • uvádzanávrhovýpostup a zaťaženiasnehom pri navrhovaníkonštrukcií