Stabilita a statika vyžadují přesné projektování
Princip působení větru a sněhu
Konkrétní účinek zatížení sněhem a větrem na stavební konstrukci a další na ní instalované konstrukce, který je třeba při projektování zohlednit, závisí zejména na třech faktorech:
- umístění,
- výška terénu
- a výška stavby.
Zatížení sněhem a větrem obecně působí jako plošné zatížení. Zatímco zatížení sněhem působí svisle dolů ve směru gravitace, u zatížení větrem se obvykle předpokládá, že působí rovnoběžně s rovným povrchem. V úvahu je třeba vzít také tlak větru, tj. přetlak na návětrné straně a podtlak na závětrné straně.
Ovlivňující faktory a stanovení vnějšího zatížení
A. Zóny zatížení větrem a sněhem
B. Kategorie terénu
Rozdíly v topografii různých lokalit jsou zohledněny jejich zařazením do kategorií terénu, které jsou rovněž definovány v Eurokódu 1.
Předpoklady zatížení pro výše uvedené zóny a kategorie dané normy lze použít ke stanovení odpovídajících součinitelů síly a tlaku, tj. vnějších zatížení, na upevňované konstrukční prvky pro konkrétní umístění konstrukce.
Kombinace zatížení
Omezení se na prostý součet očekávaných zatížení od větru a sněhu a zatížení hmotností by vedlo k nereálnému předpokladu zatížení. Proto se stanovená vnější zatížení a zatížení hmotností konstrukce kombinují se zahrnutím dílčích součinitelů spolehlivosti a kombinačních součinitelů. Metodu upravuje Eurokód 3 (DIN EN 1993-1-1). Konstrukční návrh musí odpovídat výsledným kombinacím zatěžovacích stavů z hlediska únosnosti a stability. Eventuálně nutná opatření pro zatížení konstrukce lze rovněž odvodit matematicky.
Příklady konstrukcí pro různé zatěžovací stavy
U identické konstrukce musí být v různých lokalitách zahrnuty zcela odlišné předpoklady zatížení, jak ukazuje naše tabulka pro příklad konstrukce upevnění vzduchovodu.
Za stejných mezních podmínek lze pro instalaci vzduchovodu ve Stuttgartu použít díky celkově nižšímu zatížení profil s nižší nosností než v Rostocku.
Ilustrační konstrukční výkresy počítají pro Rostock (obr. vlevo) u vzduchovodu s MPR-profilem 41/82/2,0 jako H-profilem, zatímco pro Stuttgart (obr. vpravo) je dostatečný MPR-profil 41/62/2,5.
Kromě toho je dodatečná hmotnost pro stabilitu při použití ve Stuttgartu přibližně o 50 % nižší.
| Lokalita 1 | Lokalita 2 | |
| Město | Rostock | Stuttgart |
| Větrná zóna | 3 | 1 |
| Sněhová zóna | 3 | 2 |
Rychlost větru | 27,5 m/s (99km/h) | 22,5 m/s (81km/h) |
| Tlak větru | 0,47 kN/m² | 0,39 kN/m² |
| Tlak sněhu | 1,1 kN/m² | 0,85 kN/m² |
| Srovnávací konstrukce | obr. vlevo | obr. vpravo |
Závěr
Co se týče zatížení sněhem a větrem, lze stabilitu a statickou bezpečnost konstrukce zaručit pouze na základě detailního a komplexního projektování. Dobrý návrh má vliv i na hospodárnost konstrukce: díky přesnému projektování lze předejít škodám zmíněným v úvodu v důsledku přetížených konstrukcí v aplikacích i následnému nákladnému vyztužení příliš slabé konstrukce.