ZATÍŽENÍ STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ
VYBRANÉ KAPITOLY
UČEBNÍ POMŮCKA PRO PŘEDMĚT ZÁKLADY PROJEKTOVÁNÍ
II. VŠEOBECNĚ Charakteristiky zatížení a jejich stanovení 25. Charakteristikami zatížení jsou: a) normová zatížení (obecně Fn), b) součinitele zatížení (obecně γy), c) výpočtová zatížení (obecně Fd). 26. Normová zatížení se stanovují: a) pro stálá zatížení podle geometrických a konstrukčních parametrů uvedených v projektech a podle hodnot objemové hmotnosti stanovených buď pro zvolenou pravděpodobnost překročení nebo jako průměrné nebo jmenovité hodnoty, za současného přihlédnutí k údajům výrobce o skutečné tíze konstrukce v předpokládaných podmínkách provozu; b) pro užitná i montážní zatížení podle nejnepříznivějších hodnot vyskytujících se za předpokládaných podmínek normálního provozu objektu, které odpovídají požadavkům uživatele objektu a údajům dodavatelů zařízení; c) pro klimatické zatížení podle ročních, popř. denních nebo měsíčních, nejnepříznivějších hodnot mnohaletých měření, odpovídajících určitému zvolenému období, ve kterém se tyto hodnoty opakují nebo jsou překročeny. Pro obvyklé druhy zatížení uvádí hodnoty normovaných zatížení tato norma, popř. některé normy pro navrhování. 27. Hodnoty součinitelů zatížení se stanovují na základě rozborů zatížení, na základě zkušeností z provozu apod., a to ve vztahu k posuzovanému meznímu stavu, popř. se zřetelem k povaze konstrukce. 28. Hodnoty součinitelů zatížení, pro posouzení konstrukcí podle první skupiny mezních stavů, s výjimkou posouzení konstrukcí na únavu, jsou obvykle větší než 1,0 a jsou uvedeny v této normě, popř. i v některých normách pro navrhování. Pro posouzení konstrukcí podle druhé skupiny mezních stavů, včetně posouzení konstrukcí podle první skupiny mezních stavů na únavu, jsou součinitele zatížení v normách pro navrhování konstrukcí. Pokud však v normách pro navrhování konstrukcí není stanoveno jinak, uvažují se součinitele zatížení pro posouzení konstrukcí podle druhé skupiny mezních stavů a též podle první skupiny mezních stavů na únavu hodnotou 1,0. Pro mimořádná zatížení a pro trvalou složku krátkodobých nahodilých zatížení se uvažují, pokud není v normách pro navrhování uvedeno jinak, součinitele zatížení hodnotou 1,0 a to nezávisle na posuzovaném mezním stavu konstrukce. 29. Při posouzení stávajících konstrukcí se postupuje podle zvláštních norem pro navrhování těchto konstrukcí nebo jejich rekonstrukcí. Pokud tyto normy nestanoví jinak, uvažují se přitom součinitele těch zatížení, která byla zjištěna s dostatečnou přesností (např. vlastní tíha konstrukce) hodnotami menšími, nežli je běžně v této normě stanoveno, a to hodnotami s ohledem na míru přesnosti zjištění zatížení, nejméně však hodnotou 1,0. Takto stanovené součinitele zatížení se používají při posouzení podle 1. i 2. skupiny mezních stavů. U zatížení, která nebyla zjišťována, se součinitele zatížení uvažují podle čl.28. 30. Výpočtová zatížení se stanoví jako součin součinitele zatížení a normového zatížení Fd = γ f ⋅ Fn (1) Při výpočtu podle 1. skupiny mezních stavů, kromě výpočtu na únavu se výpočtové zatížení
nazývá extrémní zatížení (Fdu, zkráceně Fd), při výpočtu podle 2. skupiny mezních stavů a při výpočtu na únavu se nazývá provozní zatížení (Fds, zkráceně Fs). 31. Hodnoty charakteristik zatížení jsou v normě stanoveny bez přihlédnutí k případným budoucím změnám zatížení. V technicko-ekonomicky odůvodněných případech je však třeba uvažovat výhledové zvětšení zatížení podmíněné vývojem technologie výroby nebo nutností změnit použití budovy, popř. místností, proti původnímu určení. 32. Dynamická zatížení nejsou zahrnuta do hodnot normových zatížení uváděných v této normě, až na výjimky popsané v příslušných ustanoveních této normy. Stanoví se zvláštním dynamickým výpočtem. Pro některé druhy zatížení se v této normě uvádějí dynamické součinitele δ, jimiž se pro zavedení dynamických účinků do statického výpočtu vynásobí příslušné charakteristiky statického zatížení (zatížení provozní, popř. extrémní). Klasifikace zatížení 34. Podle doby trvání a podle změn velikosti, polohy nebo smyslu a směru působení se rozeznávají zatížení: a) stálá (viz čl. 10), b) nahodilá (viz čl. 11). 35. Za stálá zatížení se považují: a) tíha nosné konstrukce a tíha všech trvalých součástí objektu (omítky, podlahy, trvalé příčky např. požární, výplňové zdivo, násypy, zásypy, obvodový plášť apod.), b) trvale působící tlaky hornin, sypkých hmot a kapalin, c) účinky předpětí konstrukce, pokud se považují za vnější sílu (viz čl. 65). 36. Za nahodilá zatížení se považují zatížení: a) užitná (viz čl. 12), b) klimatická (viz čl. 13), c) od vynucených přetvoření (viz čl. 14), d) montážní apod. V závislosti na velikosti hodnoty a na délce údobí, ve kterém tato zatížení v příslušné hodnotě působí, se rozeznávají nahodilá zatížení: e) dlouhodobá (viz čl. 15), f) krátkodobá (viz čl. 16), g) mimořádná (viz čl. 17). 37. Za nahodilá dlouhodobá zatížení se považují: a) tíha těch částí konstrukce či budovy, jejichž poloha se může v průběhu užívání změnit (např. dočasné příčky), b) tíha trvale osazených strojů a zařízení (též osvětlovací tělesa a potrubí), včetně případné náplně, izolací, obráběných, popř. dopravovaných předmětů apod., c) tlaky plynů, kapalin a sypkých hmot v nádržích a potrubích během jejich provozu, přetlaky (popř. podtlaky) vzduchu u větracích šachet, v místnostech se strojním zařízením vzduchotechniky apod., d) dlouhodobé teplotní účinky od trvalých zařízení v provozu a od klimatických změn, e) tíha skladovaných hmot a předmětů (krmiv, potravin, výrobků, knih a spisů apod.),
f) tíha zařízení a materiálů v budovách obytných a v budovách občanského vybavení, pokud převládá (např. v technických podlažích, ve výpočtových střediscích a jiných speciálních prostorách), g) účinky nerovnoměrných přetvoření základové půdy, pokud tyto účinky mají dlouhodobý ráz (např. nerovnoměrné sedání základové půdy vlivem zatížení objektem, plynulá přetvoření podloží vlivem poddolování), h) tíha ochranné vodní vrstvy na plochých bezespádových zavodněných střechách, i) tíha usazeného prachu, popílku apod., pokud nejsou učiněna opatření proti jejich hromadění, j) účinky přetvoření, smršťování a dotvarování, pokud se tyto jevy považují za vnější sílu, k) dynamická zatížení periodického charakteru (včetně seizmických) vznikající při provozu trvale osazeného strojního zařízení, 1) trvalé složky krátkodobého zatížení podle čl. 39. 38. Za nahodilá krátkodobá zatížení se považují: a) tíha osob, nábytku a podobného lehkého zařízení v budovách obytných a v budovách občanského vybavení (s výjimkou případů podle čl. 37 f), b) tíha osob, součástek a hmot v místech určených pro obsluhu, údržbu a opravu zařízení (v dopravních pruzích a jiných prostorách bez zařízení), c) zatížení vznikající při přepravě i výstavbě konstrukce, při výrobě jejích prvků, při montáži i přemisťování zařízení, jakož i tíha hmot a výrobků používaných při stavbě (s výjimkou v místech zvlášť vymezených k jejich skladování), tíha částečně smontovaných konstrukcí, částečné zatížení nedohotovenými násypy, tlakem betonové směsi apod., d) zatížení vznikající při spouštění a zastavování zařízení nebo zatížení vznikající v přechodném či zkušebním pracovním režimu (např. zatížení vznikající při hydraulickém zkoušení potrubí, při bezpečnostním brzdění zdvihacích strojů; náhlé teplotní účinky při zapínání a vypínání zařízení, při plnění a vyprazdňování nádrží), e) zatížení od pohyblivého dopravního a manipulačního zařízení, používaného při výstavbě nebo provozu objektu (jeřáby, vozíky, kladkostroje apod.), f) zatížení sněhem, g) zatížení větrem (statické i dynamické), h) zatížení námrazou, i) krátkodobé účinky klimatických teplotních změn (oslunění, denní kolísání teplot apod.) a přetvoření, k) dynamická (též seizmická) zatížení neperiodického charakteru (např. zatížení od jeřábů, visutých lanových drah, motorových vozidel, vozíků, technické otřesy vyvolané stroji, dopravou, výbuchy). 39. Trvalé složky krátkodobých zatížení se uvažují jen v těch případech, kdy je třeba zahrnout do výpočtu vliv dlouhodobého nebo častého působení těchto druhů zatížení na posunutí, přetvoření, vznik trhlin, ztráty předpětí, dotvarování a jiné reologické jevy apod. a v některých výpočtech dynamických. Případy použití jsou stanoveny normami pro navrhování. Uvažují se zejména u těchto krátkodobých nahodilých zatížení: a) rovnoměrné zatížení stropů obytných a občanských budov (viz čl. 77), b) zatížení jeřáby (viz čl. 116), c) zatížení sněhem (viz čl. 140). 40. Za nahodilá mimořádná zatížení se považují: a) účinky zemětřesení a jiných nepředvídaných seizmických vlivů,
b) účinky výbuchů a jiných tlakových vln (např. při přeletu nadzvukových letadel), c) zatížení způsobená závadami nebo poruchou zařízení nebo havarijním náhlým narušením technologického procesu (např. při přetržení lana zdvihadel, při havarijním brzdění, při nárazu přemísťovaného břemene nebo dopravních prostředků na překážku nebo jeřábů na zarážku, účinky náhlého zvýšení nebo snížení teploty), d) účinky nerovnoměrných přetvoření základů a základové půdy, které mají charakter mimořádného zatížení podle čl. 17 (např. náhlé prosednutí půd při podmáčení, náhlé zlomy a propady půdy v oblastech krasových a důlní těžby) a nikoliv charakter zatížení podle čl. 37 g). Zatížení ve statických výpočtech 44. Při dimenzování konstrukcí podle zásad ČSN 73 0031 lze zatížení do statických výpočtů zavést některým z těchto dvou postupů: a) vyšetřované konstrukci se určí účinky výpočtových zatížení, stanovených podle čl. 30; tyto účinky se použijí při navrhování a posuzování podle příslušného mezního stavu, b) na vyšetřované konstrukci se určí účinky normových zatížení; takto stanovené účinky se vynásobí příslušnými součiniteli zatížení podle čl. 28 a po vynásobení se použijí při navrhování a posuzování podle příslušného mezního stavu. Oba postupy se považují za rovnocenné, avšak u téže konstrukce, popř. u téže staticky samostatně působící části konstrukce se dovoluje použít jen jednoho z výše uvedených postupů. 45. Při dimenzování konstrukcí s životností do 5 let (dočasné tribuny apod.) a konstrukcí ve stadiu výstavby, dopravy a montáže podle první skupiny mezních stavů lze hodnoty extrémních nahodilých krátkodobých zatížení zmenšit o 20 %. 46. Zatěžovací schéma konstrukce, sestavené podle zatěžovacích údajů v této normě, lze v případech, kdy je to z hlediska výpočtu výhodnější, nahradit schématem zjednodušeným, avšak z hlediska vyšetřovaných účinků přibližně rovnoceným. 47. Roznášení zatížení jednotlivými částmi stavební konstrukce (např. roznesení soustředěného zatížení zdivem nebo stropní deskou, klenbové účinky zdiva, roznesení zatížení stropního trámu deskou na sousední trámy) se uvažuje podle příslušných norem pro navrhování nebo podle experimentálních údajů. Kombinace zatížení 51. Výpočet konstrukcí se provádí s uvážením všech nepříznivých kombinací zatížení (popř. kombinací jimi vyvolaných účinků). Tyto kombinace je třeba stanovit s ohledem na skutečnou možnost současného působení jednotlivých druhů zatížení při provozu budov a konstrukcí nebo při jejich výstavbě. Je nutné mít na zřeteli, že některá nahodilá zatížení nemusí působit vůbec nebo že mohou mít různá zatěžovací schémata. 52. Podle druhů zatížení uvažovaných v kombinaci se rozlišují: a) základní kombinace, sestavené ze zatížení stálých, nahodilých dlouhodobých i krátkodobých, b) mimořádné kombinace, sestavené ze zatížení stálých, nahodilých dlouhodobých i krátkodobých a jednoho mimořádného zatížení.
53. Druhy zatížení uvažované v kombinacích mohou být upřesněny (především v mimořádných kombinacích) v příslušných normách pro navrhování. Má-li krátkodobé zatížení trvalou složku (viz čl. 39), uvažuje se v kombinacích zatížení podle vyšetřovaného případu buď plné krátkodobé zatížení, anebo jen jeho trvalá složka. Trvalá složka krátkodobého zatížení se v kombinacích zatížení hodnotí podle čl. 37 1) jako dlouhodobé nahodilé zatížení. 54. V kombinacích zatížení se hodnoty výpočtových nahodilých krátkodobých zatížení (popř. jimi vyvolané síly v konstrukci) násobí součiniteli kombinace ψ c takto: a) ve všech případech, pokud se nepoužije postupu podle bodu b) a pokud není v příslušných normách pro navrhování stanoveno jinak, jsou hodnoty součinitele kombinace ψc: aa) v základní kombinaci zatížení, pokud zahrnuje 1 nahodilé krátkodobé zatížení 1,0; 2 nebo 3 nahodilá krátkodobá zatížení 0,9; 4 nebo více nahodilých krátkodobých zatížení 0,8; ab) v mimořádných kombinacích (nezávisle na počtu nahodilých krátkodobých zatížení) 0,8, b) v případech, kdy lze normová krátkodobá zatížení seřadit podle velikosti (zatížení stejné povahy, např. zatížení prostého nosníku několika různými rovnoměrnými nahodilými zatíženími) anebo lze podle velikosti co do absolutní hodnoty seřadit účinky krátkodobých normových zatížení (např. je známé rozdělení sil v konstrukci), uvažují se součinitele kombinace ψ c hodnotami: ba) v základní kombinaci zatížení u zatížení, popř. účinku největšího co do absolutní hodnoty . . 1,0 u druhého největšího zatížení, popř. účinku 0,8 u ostatních zatížení, popř. účinků 0,6 bb) v mimořádných kombinacích podle podbodu ab), c) v mimořádných případech odůvodněných ekonomickými nebo spolehlivostními hledisky lze součinitel kombinace stanovit přesněji na základě pravděpodobnostního rozboru zatížení tvořících vyšetřovanou kombinaci. 55. V kombinacích zatížení se za jedno nahodilé krátkodobé zatížení považuje: a) zatížení od jednoho jeřábu, nakladače, dopravního prostředku apod. (svislé spolu s vodorovným), b) rovnoměrné zatížení stropů, nahrazující tíhu osob, nábytku, technologického zařízení, výrobků, materiálů apod. podle tab. 3, na všech stropech posuzované konstrukce současně, s přihlédnutím k. zmenšovacím součinitelům podle ČI. 80 až 83), c) jednotlivé některé v předchozích bodech neuvedené krátkodobé zatížení (např. jen zatížení sněhem, jen zatížení větrem).
III. STÁLÁ ZATÍŽENÍ Zatížení vlastní tíhou konstrukce 59. Normové zatížení tíhou konstrukcí a zemin se stanoví v souladu s čl. 26 a), podle údajů norem o jmenovitých objemových hmotnostech materiálů, s přihlédnutím k jejich vlhkosti v předpokládaných podmínkách výstavby i užívání objektů. K stanovení tíhy lze použít údajů přílohy 3.
Normové zatížení konstrukcí ze železového, popř. předpjatého betonu se dovoluje stanovit též přesněji jako součet tíhy betonu a výztuže. 60. Součinitele zatížení pro tíhu konstrukcí, stavebních výrobků a zemin jsou uvedeny v tab. 1. Pro tíhu betonových prvků a konstrukcí se dovoluje určit ve zdůvodněných případech součinitele zatížení též podle čl. 61. 61. Součinitele zatížení pro tíhu betonových konstrukcí a prvků se dovoluje uvažovat v závislosti na velikosti jejich průřezové plochy a s přihlédnutím k čl. 62, mimo hodnoty uvedené v tab. 1, též těmito hodnotami: a) pro masivní betonové prvky 1,05 (0,95), b) pro nemasívní betonové prvky podle tab. 2. Použití hodnoty součinitele uvedené v závorce je vysvětleno v tab. 1. Za masivní betonové prvky se považují prutové prvky s průřezovou plochou A ≥ 0,4 m 2 a plošné prvky s tloušťkou h ≥ 0,4 m . 62. Pokud se určí hodnoty součinitelů betonových prvků podle ustanovení čl. 61, ale objem betonované výztuže je větší než 2 % celkového objemu vyztuženého prvku, je nutné normové zatížení těchto prvků určit jako součet tíhy jejich betonu a výztuže. Zatížení zemním, horninovým a vodním tlakem 63. Charakteristiky zatížení od zemního a horninového tlaku lze stanovit podle návrhu ČSN 73 0037 a podle ČSN 73 1001. 64. Charakteristiky zatížení od vodního tlaku se stanoví podle ČSN 73 6503. Zatížení předpětím 65. Předpětí materiálu konstrukce se považuje za zatížení v těch případech, kdy má charakter vnější síly1) (předpětí lisy, táhly apod.). V takových případech se za hodnotu normového zatížení uvažuje jmenovitá hodnota předpětí předepsaná pro daný postup předpínání a součinitel zatížení se zavádí hodnotou γ ≥ 1,0 nebo γ ≤ 1,0 podle toho, zda předpětí pričiňuje ve vyšetřovaném případě příznivě či nepříznivě a podle přesnosti předpětí). Součinitelem zatížení se nevystihují změny předpětí způsobené technologií předpínání, reologickými vlastnostmi konstrukce apod. V ostatních případech se vliv předpětí uvažuje podle ustanovení příslušných norem pro navrhování. IV. UŽITNÁ NAHODILÁ ZATÍŽENÍ A. ZATÍŽENÍ STROPŮ A STŘECH Všeobecně 66. Ustanovení tohoto oddílu normy se vztahují na nahodilé zatížení stropních, střešních apod. vodorovných konstrukcí od lidí, zvířat, zařízení, výrobků, materiálů, dopravních prostředků, technologických zařízení, dělicích příček a jiných částí objektu, jejichž poloha se může během užívání konstrukce měnit.
67. Užitná zatížení stropů a střech se ve výpočtu uvažují podle jejich skutečného působení, anebo lze k vyjádření jejich účinků použít náhradní rovnoměrná zatížení, stanovená podle této normy anebo zvláštním výpočtem. Použitá náhradní rovnoměrná zatížení musí vyvodit na konstrukci nejméně stejné účinky jako zatížení skutečná. 68. Při výpočtu stropních a střešních konstrukcí na náhradní rovnoměrná zatížení je nutno ve smyslu čl. 67 jednotlivé části konstrukce posoudit též na skutečná soustředěná (místní) zatížení od zařízení, od zatížení kol dopravních prostředků apod., popř. na soustředěná (místní) zatížení uvedená touto normou v čl. 86 až 88 a zatížení rázem uvedená v čl. 219 a 220, 227 až 232. Současné působení zatížení rovnoměrných, soustředěných (místních) a rázem se však neuvažuje; rozhoduje zatížení, jež namáhá posuzovaný průřez nejnepříznivěji. 69. V prostorách budov výrobních a skladovacích, jakož i v místnostech jiných budov, kde je provoz se zařízením nebo kde je skladován materiál, se užitné zatížení stropů určuje podle technologické části projektu. Technologická část projektu musí obsahovat mimo jiné tyto údaje: a) dispoziční půdorysná schémata technologického, montážního a jiného zařízení v jednotlivých podlažích, ze kterých jsou patrné aa) rozměry zařízení a jeho poloha vztažená k osám budovy, ab) místo působení soustředěných i spojitých zatížení (montážních celků i jednotlivých dílů), ac) místo pro obsluhu, komunikace, odkládací, přípravné a jiné prostory, kde dochází k hromadění materiálů, výrobků, osob apod., ad) druh, počet a největší zatížení kol předpokládaných dopravních prostředků v objektu i v jednotlivých podlažích;
b) údaje o způsobu uložení a kotvení technologického, montážního a jiného zařízení včetně případných údajů o statickém spolupůsobení tohoto zařízení s konstrukcí; c) údaje o nominálních, popř. normových hodnotách statického zatížení technologického, montážního a jiného zařízení, o průběhu zatěžování, o proměnlivosti a opakování hodnot zatížení během pracovního režimu, o hmotnosti a nosnosti dopravních a jiných manipulačních prostředků apod., potřebné k stanovení součinitelů zatížení (viz čl. 28) i k hodnocení namáhání konstrukce na únavu, d) dovolené fyzikální parametry (např. amplituda výchylky, rychlosti a zrychlení), příslušné technologickému vybavení objektů a provozů v nich umístěných, pokud nejsou uvedeny v jiných předpisech, e) údaje o dynamických účincích strojů, dopravních prostředků a jiných zařízení, nebo údaje potřebné pro určení těchto dynamických účinků (viz čl. 92), f) jiné údaje o zatěžovacích poměrech v provozu, které by mohly mít vliv na stanovení užitného zatížení jednotlivých prvků konstrukce (možnost seskupování různého zařízení při montáži nebo provozu, změny v rozmístění zařízení, břemena při opravách a údržbě, možnost překračování hodnot uvažovaných zatížení apod.), g) údaje o teplotních změnách, k nimž dochází při provozu zařízení. Poznámka: Pro určení užitných zatížení je vhodné doplnit studium technologických podkladů konzultacemi s technologem, znalým příslušného provozu. 70. V projektové dokumentaci je nutno předepsat, že zatížení stropů budov nebo jen úseků stropů používaných k účelům výrobním, skladovacím, určených ke garážování a parkování a také zatížení všech stropů pojížděných dopravními prostředky (též podsklepené průjezdy
domů a dvory apod.), se musí trvale vyznačit na nápadném místě a zřetelně nápisy nebo tabulemi s údaji o užitném nahodilém zatížení (soustř. břemena, zatížení náprav apod.), na které je stropní konstrukce navržena. Nápisy nebo tabule s údaji o zatížení se musí umístit v každém patře, popř. v každém úseku stropu, kde se jeho velikost oproti druhým úsekům mění. 71. V projektech objektů v místech s významným průmyslovým spadem (v průmyslových závodech apod.) je nutno předepsat, že se u přístupů na střechy budov musí vyznačit největší dovolená tloušťka spadu, odpovídající svou tíhou zatížení průmyslovým spadem uváženému ve výpočtu. Při určování tloušťky vrstvy se uvažuje spad slehlý, nejmenší pórovitosti. Rovnoměrná zatížení 73. Užitná rovnoměrná zatížení stropů a střech jsou náhradním zatížením pro zatížení podle čl. 66 až na zatížení příčkami. Zatížení příčkami nejsou zahrnuta do rovnoměrného zatížení stropů uvedených v tab. 3, ale uvažují se podle čl. 67, popř. též podle čl. 76. V rovnoměrných zatíženích lze však pokládat za zahrnuté běžné dynamické účinky od pohybujících se osob, zvířat, lehkého zařízení a dopravních prostředků, které nevyžadují speciálního posouzení (viz čl. 2 a 3). 74. Hodnoty normových užitných rovnoměrných zatížení na stropech, střechách a schodištích obvyklých druhů budov se uvažují podle tab. 3. 75. Součinitele zatížení pro užitná rovnoměrná zatížení stropů, střech a schodišť stanoví tab. 4. 76. Normová zatížení tíhou dělicích příček, jejichž poloha se může v průběhu užívání budovy změnit, lze při výpočtu různých prvků konstrukce uvažovat (pokud se neuvažuje podle skutečného působení) jako rovnoměrné zatížení, o které se zvětší užitné rovnoměrné zatížení podle tab. 3, a to hodnotou určenou výpočtem podle předpokládaného rozmístění příček, avšak nejméně 0,75 kNm-2. Součinitel zatížení se pro zvětšené užitné zatížení uvažuje hodnotou podle tab. 4, příslušnou součtu obou zatížení. 77. Jako normová trvalá složka krátkodobého zatížení podle čl. 39 osobami, nábytkem a lehkým zařízením se stanoví na stropech: a) obytných budov (tab. 3, poř. č. 1) 0,50 kNm-2, b) občanských budov (tab. 3, poř. č. 2, 4, 5 a 6) 50 % příslušné hodnoty z tab. 3, c) ostatních budov a místností podle zatěžovacích podmínek příslušného případu. 78. Při výpočtu stropních a střešních konstrukcí se předpokládá, že užitná rovnoměrná zatížení mohou nabývat hodnot proměnných od nuly až po výpočtovou hodnotu a že se mohou současně v kterékoliv části stropu vyskytnout v hodnotě, která je pro posouzení daného průřezu konstrukce nejnepříznivější.
Soustředěná a podobná místní zatížení 86. Nejsou-li udány v technologické části projektu přesné údaje o soustředěných apod. místních zatíženích za provozu, při montáži (zatížení v uložení zařízení, zatížení kol
dopravních prostředků apod.), uvažují se při návrhu konstrukcí stropů, střech a balkónů tato soustředěná normová zatížení: a) na stropech, schodištích, terasách, plochých střechách, s výjimkou schodišť podle bodu c) svislé normové zatížení, jehož hodnota v kN je rovna hodnotě užitného rovnoměrného normového zatížení na l m2 stropu, schodiště atd. podle tab. 3; b) na stropech vytvořených z dílců, podél stěn a příček, a to na každé straně, o níž se předpokládá, že k ní budou přistavovány knihovny, registratury apod. těžký nábytek - pruh o šířce 500 mm s užitným rovnoměrným zatížením podle tab. 3 zvýšeným o 70 %, není-li zajištěno dostatečné spolupůsobení sousedních prvků; c) na schodištích vytvořených z jednotlivých stupňů, které vzájemně nespolupůsobí při přenášení zatížení - svislé normové zatížení o hodnotě 1,5 kN na každém úseku 600 mm běžné délky stupně (na posledním úseku délky, je-li nejméně 400 mm dlouhý); d) na střechách se sklonem (pultové, sedlové apod.) s výjimkou střech podle bodu e) — svislé normové zatížení 1 kN; e) na střechách, po nichž se lze pohybovat jen pomocí žebříků, lávek, prken apod. svislé normové zatížení 0,5 kN; f) na balkónech - svislé normové zatížení 2 kN. Zatížení podle bodů a), d), e) a f) se uvažují v polohách z hlediska posouzení konstrukce nepříznivých, zatížení podle bodu c) vždy ve středu příslušného úseku. Předpokládá se, že soustředěná zatížení podle bodů a), c), d), e) a f) působí na čtvercové ploše o stranách 100 mm. 87. Součinitel zatížení γ f pro soustředěné a místní zatížení je dán hodnotou 1,2. 88. Stropy budov výrobních a skladovacích se doporučuje, s ohledem na možnost budoucích změn v provozu, navrhovat na soustředěná zatížení od zatížení kol vysokozdvižných vozíků podle čl. 98 až 104 i v případech, kdy se v projekčním záměru s nimi neuvažuje (pokud je ovšem pojíždění technicky možné). Tlaky zatížení kol se v takovém případě určují podle tab. 7 pro vozík o nosnosti Vb v tunách, stanovené podle vzorce Vb = 0,1 ⋅ vn (6) -2 kde vn je normové užitné rovnoměrné zatížení stropu v kNm . Pokud v tab. 7. není příslušná výsledná hodnota podle vzorce (6) uvedena, uvažují se zatížení kol vozíku nosnosti nejblíže vyšší. Zatížení stroji a zařízením 90. Statická normová zatížení od tíhy strojů a zařízení a od sil, vyplývajících z uspořádání a práce stroje (tahy řemenů, třem v podporách zařízení aj.), se stanoví podle čl. 26 z údajů technických norem a katalogů, z popisů výrobců, z výrobních výkresů a jiných údajů technologické části projektu (viz čl. 69). Do hodnot normových zatížení tíhou strojů a zařízení se zahrnuje: a) vlastní tíha zařízení nebo stroje (včetně tíhy přívodů, stálých přípravků a opěrných součástí), b) tíha izolací a tíha největšího obsahu náplně, která je možná při používání zařízení či stroje, c) tíha nejtěžšího obrobku (opracovávané části), který se může vyskytnout, d) tíha nákladu dopravovaného zařízením v jmenovité hodnotě nosnosti dopravního, manipulačního či zdvihacího prostředku,
e) tíha úložných roštů, kozlíků včetně kotvení a zálivky apod., pokud již nejsou zahrnuty do vlastní tíhy stroje. 91. Součinitele zatížení γ f pro zatížení stroji a zařízením stanoví tab. 6.
92. Dynamická normová zatížení stroji a zařízením se stanoví a ve výpočtu uvažují podle příslušných norem pro navrhování, popř. podle pokynů a směrnic (viz Dodatek - Souvisící předpisy). Při stanovení dynamického zatížení se vychází z těchto údajů výrobce: a) velikost a časový průběh budicích sil při normálním provozu nebo veličiny, ze kterých je možno budicí síly jednoznačně určit, b) vliv technologického provozu nebo strojního zařízení na změnu velikosti a časový průběh budicích sil, c) vliv největšího dovoleného opotřebení stroje na velikost a časový průběh budicích sil, d) největší dovolené parametry kmitání úložné konstrukce (základu apod.) stroje nebo zařízení při jejich správné funkci. 93. V případech, kdy dynamické účinky strojů a zařízení nejsou zanedbatelné (viz čl. 2), ale přitom je zřejmé, že bližší přezkoumání není ani přibližným dynamickým výpočtem nutné (setrvačné síly pohybujících se hmot jsou malé proti tíhám stroje a konstrukce, není nebezpečí rezonance apod.), lze dynamické účinky při výpočtu přímo zatížených částí stropní konstrukce, pokud není v příslušných normách pro navrhování uvedeno jinak, odhadnout zavedením dynamického součinitele δ , jímž se vynásobí tíha zařízení, v hodnotě: a) u strojů vyvážených (rotačních apod., též zatížení ve strojovnách výtahů od pohonného zařízení), vyvozujících kmitání nejméně 1,2, b) u strojů nevyvážených (pístových apod.) a zařízení vyvozujících otřesy (zdvihadla,
dopravníky apod.) nejméně 1,5, c) u zařízení, vyvozujících rázy (zatížení výtahů související s pohybem a hmotností výtahových kabin apod.) nejméně 2,0. Při posouzení stěn, sloupů a základů, pokud nejsou zařízením přímo zatíženy, se tyto dynamické účinky neuvažují. Jde-li o skupinové působení strojů, lze postupovat podle čl. 95. 94. V případech, kdy nelze uplatnit ustanovení čl. 93 a kdy bližší přezkoumání dynamických účinků je nutné, ale kdy postačuje orientační dynamický výpočet konstrukce nebo její části, lze tyto účinky uvážit dynamickým součinitelem δ = 1,0 až 1,2, podle jejich rozsahu stanoveného v orientačním výpočtu. Při skupinovém působení strojů se postupuje podle čl. 95. 95. Při výpočtu stropních konstrukcí budov, na nichž je (nebo se předpokládá, že bude) umístěn větší počet lehkého strojního zařízení, vyvozujícího dynamické účinky ve smyslu čl. 93 a 94 (některé druhy textilních strojů, apod.), je dovoleno, pokud není v příslušných normách pro navrhování uvedeno jinak, toto zatížení strojů uvážit jako rovnoměrné zatížení podle tab. 3 s tím, že se rovnoměrné zatížení odpovídající statickému zatížení stroji zvětší dynamickým součinitelem δ rovným: při výpočtu vodorovných nosných prvků nejméně 1,3, při výpočtu sloupů, stěn apod nejméně 1,1, při výpočtu základů nejméně 1,0. 96. Při výpočtu základů objektů a založení není třeba počítat s dynamickými účinky působícími přímo v konstrukci, jestliže jsou ve výpočtu konstrukce nad základy uváženy dynamickým součinitelem δ ≤ 1,3 a pokud není v příslušných normách pro navrhování stanoveno jinak. B. ZATÍŽENÍ ZÁBRADLÍ, ŘÍMS A OKAPŮ 106. Normové zatížení trvalých ochranných zábradlí (ČSN 74 3305) se stanoví takto (viz též čl. 234): a) rovnoměrné zatížení působící na horní hranu (popř. madlo) zábradlí ve směru vodorovném (ze strany pochozí plochy) i svislém, vztažené na 1 m délky zábradlí, u zábradlí na plochách: aa) s hledištními místy k stání ve shromažďovacích prostorech (ČSN 73 0831) l,5 kN.m-1, ab) v ostatních shromažďovacích prostorech (ČSN 73 0831), na komunikacích ke shromažďovacím prostorům, dále i tam, kde se předpokládá pohyb dospělých osob (nad 12 let) ve skupinách po 20 a větších (ve školách, na vnějších prostranstvích apod.) 1,0 kN.m-1, ac) s běžným provozem (např. v budovách pro bydlení, v budovách občanského vybavení nezařazených v podbodech aa), ab) 0,5 kN.m-1, ad) s nízkým provozem (dočasná, přechodná a občasná pracovní místa ČSN 73 0840), kde předpokládaná činnost osob může vyžadovat vzpírat se o zábradlí 1,0 kN.m-1, ae) ostatních s nízkým provozem, včetně přístupů k dočasným, přechodným a občasným pracovním místům (ČSN 73 0840) 0,3 kN.m-1,
b) nahodilé soustředěné zatížení působící ve staticky nejnepříznivějším místě: ba) na horní hranu zábradlí (popř. na madlo) ve směru vodorovném (se strany pochozí plochy) i svislém, a to na plochách - podle podbodu aa) 1,0 kN, - podle podbodů ab) až ad) . 0,5 kN, - podle podbodu ae) 0,3 kN, bb) na dolní tyč zábradlí ve směru vodorovném (se strany pochozí plochy) i svislém 0,3 kN, bc) na tyčové prvky zábradelní výplně (bez ohledu na jejich tvar) kolmo na jejich střednici v kterémkoli směru 0,1 kN, bd) horní hranu zábradelní zarážky (ČSN 73 3305) u zábradlí ve vnitřních prostorech s prostředím vlhkým nebo mokrým (ČSN 33 0300) a u venkovních zábradlí ve směru vodorovném (se strany pochozí plochy) 0,3 kN, u ostatních zábradelních zarážek 0,1 kN. 107. Svislé normové zatížení říms a okapů se určuje na jejich vnějším okraji hodnotou, vztaženou na 1 m jejich délky, 1,0 kN.m-1. Uvažuje se jen u říms střešních, u říms, které jsou širší než 200 mm, a u okapů, které jsou ve výši více než 4 m nad zemí. 108. Součinitel zatížení γ f pro zatížení zábradlí, říms a okapů je dán hodnotou 1,2. 109. Zatížení podle 51. 106 a 107 je zatížením místním, které se zavádí při výpočtu vlastní konstrukce zábradlí, římsy nebo okapu a části konstrukce, do níž jsou bezprostředně upevněny a které je nesou. 110. Délkový úsek, na kterém zatížení podle čl. 106 a 107 současně působí, se uvažuje takto:
a) u zábradlí b) u říms a okapů
podle skutečných možností, úsek dlouhý 3 m, kdekoliv po délce okapu.
V. KLIMATICKÁ ZATÍŽENI A. ZATÍŽENÍ SNĚHEM Všeobecně 138. Hodnoty normového zatížení sněhem sn na 1 m2 půdorysné plochy zastřešení, popř. povrchové plochy budovy se určí podle vzorce: s n = s0 ⋅ µ s ⋅ κ kde s0 je základní tíha sněhu v kNm-2, stanovená podle čI. 141 a 142, µ s tvarový součinitel stanovený podle čI. 143 až 149, κ součinitel stanovený v závislosti na tíze zastřešení (krytina, vaznice, světlíky, podhled aj.) v kNm-2 půdorysné plochy hodnotami: a) při průměrné normové tíze zastřešení přenášeného posuzovaným prvkem do 0;5 kNm-2 1,2, b) při průměrné normové tíze zastřešení přenášeného posuzovaným prvkem 1,0 kNm-2 a více 1.0, mezilehlé hodnoty κ se stanoví interpolací podle přímky. 139. Součinitel zatížení γ f pro zatížení sněhem je dán hodnotou γ f = 1,4 . 140. Jako normová trvalá složka nahodilého zatížení sněhem (ve smyslu čI. 39) se uvažuje ve III. až V. sněhové oblasti normové zatížení sněhem, stanovené ze základní tíhy sněhu s0 zmenšené o 0,7 kNm-2. (Ve sněhové oblasti I a II je trvalá složka zatížení sněhem nulová.) Základní tíha sněhu 141. Hodnoty základní tíhy sněhu s0 se uvažují: a) podle tab. 12 a podle mapy sněhových oblastí na území ČSSR (viz příloha 4), b) v místech, kde malá podrobnost mapy sněhových oblastí neposkytuje údajů o tíze sněhu, popř. ze znalostí místa sněhových poměrů vyplývá, že tíha sněhu by mohla být jiná než stanoví mapa oblastí, doporučuje se určit zatížení sněhem podle údajů Hydrometeorologického ústavu. 142. Pro skleníky, jejichž destrukce není spojena s ohrožením lidských životů ani s významnějšími škodami na majetku (např. skleníky, jež nejsou určeny pro výstavní účely, ani pro přechovávání botanických exponátů), se základní hodnota tíhy sněhu s0 stanoví takto: a) u jednolodních skleníků širokých nejvýše 12 m a u několikalodních skleníků s trakty širokými nejvýše 6 m se zatížení sněhem ve sněhové oblasti I a II vůbec neuvažuje; b) u jednolodních skleníků širších než 12 m a u několikalodních skleníků s trakty širšími než 6 m se ve sněhové oblasti I a II bere s0 = 0,25 kNm -2 půdorysné plochy; c) ve sněhové oblasti III až V lze nezávisle na šířkách traktu brát s0 po dohodě s investorem hodnotou nižší, než stanoví tab. 12 s přihlédnutím k provozním a místním sněhovým podmínkám.
Sněhová oblast 1) Základní tíha Sněhu s0 kNm-2 1
Tab. 12. ZÁKLADNÍ TÍHA SNĚHU s0 . s0 v kNm-2 pro sněhovou oblast 1) I II III IV V >1,5 (podle údajů 0,5 0,7 1,0 1,5
Hydrometeorologického ústavu)
) Sněhové oblasti jsou vyznačeny na mapě sněhových oblastí
Součinitele µ s a zatěžovací schémata zastřešení 143. Hodnoty součinitelů tvaru zastřešení µ s se stanoví takto: a) u jednolodních budov se vyhledá podle hlavních tvarů zastřešení základní zatěžovací schéma z tab. 13, a toto schéma se upraví s přihlédnutím k případným svět1íkům, parapetům a nástavbám podle tab. 14, b)u vícelodních budov se nejdříve určí příslušné zatěžovací schéma se součiniteli µ s pro každou loď jednotlivě jako v bodu a) a poté se postupně přihlíží k vlivu sousedních lodí zleva i zprava, popř. i k budoucím přístavbám a rozšířením budovy, podle schémat na:tab. 15; ve výpočtu se pak uvažují dva případy zatížení sněhem: ba) zatížení je stanoveno pro každou loď samostatně, bb) zatížení je stanoveno i s ohledem na vliv sousedních lodí. V případech, pro které není v tab. 13 až 15 uveden příslušný tvar zastřešení, se zatěžovací schéma stanoví ve smyslu uvedených schémat. 144. Schéma zatížení a součinitele µ s je třeba volit tak, aby účinky příslušného zatížení sněhem byly pro výpočet konstrukce nebo jiné části co nejnepříznivější. Pokud by tomu tak bylo při částečném zatížení zastřešení sněhem, a to podle schémat na tab. 13 až 15 jen na polovině nebo čtvrtině rozpětí (u schémat se svět1íky na úsecích mezi svět1íky nebo po jedné straně svět1íků), je nutné také takové zatížení uvážit. U členitých zastřešení (rozdílná úroveň, světlíky apod.) je třeba vyhledat zatěžovací schéma pro oba směry rovnoběžné s hlavními osami objektů a ve výpočtu uvážit zatížení sněhem nejen podle nejnepříznivějšího schématu, ale vyžadují-li to místní podmínky, i podle schémat pro oba směry současně, aniž by se zatížení sčítala (schémata se prolínají). 145. Při výpočtu hlavních prvků nosné konstrukce (průvlaky, sloupy, základy apod.), na jejichž rozměry nemá místní nerovnoměrnost v zatížení podle tab. 14 apod. vliv, lze uvažovat zatížení sněhem podle příslušných schémat tab. 13 až 15 s rovnoměrným rozložením sněhové pokrývky (v případech s dvěma variantami zatěžovacích schémat - varianty A).
Tab.13. SOUČINITELE µ S PRO JEDNOLODNÍ BUDOVY
Tab.1. SOUČINITELE µ S PRO ZASTŘEŠENÍ SVĚTLÍKY, NÁSTAVBY, ATIKY
146. U zastřešení jednoduchých tvarů, tj. u zastřešení plochých, pultových, sedlových, obloukových apod., jednolodních a vícelodních budov bez světlíků, lze hodnoty součinitelů µ s podle tab. 13 (poř. č. 1 až 3) a tab. 15 (poř. č. 1 a 2) ve variantách A i B těchto schémat vynásobit s přihlédnutím k čI. 147 zmenšovacím součinitelem κ s
a) ve všech sněhových oblastech při sklonu zastřešení α ≤ 25o , popř. vzepětí f ≤ 0,13 ⋅ b κ s = 0,9 b) ve sněhových oblastech IV a V při sklonu zastřešení α ≤ 6 o , popř. vzepětí f ≤ 0,05 ⋅ b κ s = 0,8 U budov, jejichž šířka nepřesahuje 60 m a výška přesahuje 20 m lze součinitele κ s zmenšit ještě o 10 %. 147. Zmenšení součinitelem κ s podle čI. 146 se nevztahuje na: a) zastřešení budov chráněných před větrem sousedními vyššími budovami, porosty nebo jinými objekty, které nejsou vzdáleny více než 10 ⋅ ∆h (kde ∆h je výškový rozdíl uvažované a převyšující budovy), b) zastřešení budov umístěných v lese, c) úseky zastřešení podél rozdílných úrovní i parapetů (podle tab. 15), kde se uvažuje místní zvýšení tíhy sněhu. 148. U budov, ve kterých jsou umístěny provozy se zdroji tepla, které vyvolávají tání sněhu na střešní konstrukci (teplárny, elektrárny, vytápěné skleníky apod.), u potrubí naplněných horkým mediem aj., lze hodnoty součinitelů µ s při zajištění řádného odvodu roztálé vody zmenšit: a) u tepelně neizolovaných zastřešení při sklonu tgα ≥ 0,03 o 20 %, a to nezávisle na zmenšení součinitelem κ s podle čI. 146, b) u tepelně izolovaných zastřešení, u potrubí apod. se míra zmenšení musí stanovit na základě porovnání a měření sněhové pokrývky na obdobných budovách, s přihlédnutím k místním klimatickým poměrům, k provozním podmínkám, ke konstrukci zastřešení a skladbě střešního pláště. Pro případ vyřazení zdroje tepla z provozu musí být v takovém případě zajištěna možnost snadného odklízení sněhu ze střechy. 149. U šikmých střech, kde nejsou učiněna opatření, která by zabránila náhlému sesunutí sněhu se střechy výše položené na přilehlou střechu níže položenou, je nutné při návrhu nižší střechy: a) zvětšit tíhu sněhu o tíhu sesunuté vrstvy úpravou součinitelů µ s přiměřeně podle rozlohy a tvaru střechy vyšší, ale nezávisle na zatěžovacích schématech podle tab. 14; b) uvážit možné dynamické účinky padající hmoty sněhu. Současnost působení tíhy sněhu s jiným zatížením 151. Na zastřešení, terasách apod. se současně se zatížením sněhem stanoví: a) soustředěná zatížení podle čI. 68 a 86, b) zatížení od trvale osazeného zařízení apod., c) zatížení větrem,
d) zatížení průmyslovým spadem podle tab. 3, poř. č. 19. Neuvažuje se však současné působení užitného rovnoměrného zatížení podle tab. 3, s vyjímkou zatížení podle bodu d). 152. Současné působení zatížení sněhem s námrazou se neuvažuje. B. ZATÍŽENÍ VĚTREM Všeobecně 155. Zatížení větrem může na konstrukci působit obecně všemi směry, ale v obvyklých případech a pokud není dále uvedeno jinak, se uvažuje, že působí vodorovně, a to v tom směru, který je pro posouzení konstrukce či její části nejnepříznivější. V případech, kdy objekt je umístěn v otevřeném skloněném terénu (alespoň v okruhu 100 m okolo objektu), je vhodné uvažovat při posouzení zastřešení nebo obnažených podhledových ploch též směr větru rovnoběžný s terénem. 156. O pohybech vzdušného proudu se předpokládá, že obvykle probíhá bez tření o povrchové plochy objektu. Jen v některých případech dále uvedených se tření projevuje tangenciální silou, popř. jinými účinky. 157. Zatížení větrem se projevuje složkou: a) statickou, která se projevuje jako tlak, sání nebo tření, b) dynamickou, která se projevuje především kmitáním konstrukcí ve směru větru; dynamická složka zatížení větrem se kromě toho může projevit u vysokých a štíhlých konstrukcí příčným kmitáním, způsobeným; ba) odtrháváním vírů od povrchu objektu válcového tvaru, bb) jinými jevy aerodynamické nestability nebo aerodynamickým buzením. 158. Účinky statické složky zatížení větrem na stavební objekty se prokazují ve všech případech, přičemž se statická složka zatížení větrem uvažuje podle čI. 165 až 177. Účinky statické složky zatížení větrem se však nemusí posuzovat u obytných budov nejvýše dvoupodlažních (jednopatrových) a u jiných budov, jsou-li u nich současně splněny tyto podmínky: a) u budov dřevěných: aa) nosnou konstrukci tvoří svislé stěny, ab) vzdálenost mezi příčnými stěnami není větší než 6 m, ac) výška podlaží není větší než 4 m, b) u budov zděných s nosnými stěnami o nejmenší tloušťce 375 mm: ba) výška budovy hv ≤ 3b kde hv je výška objektu od úrovně terénu v jeho okolí až po hřeben střechy nebo po horní hranu atiky u rovných střech; b průměrná šířka budovy, která se stanoví dělením zastavěné půdorysné plochy nejnižšího, větru vystaveného podlaží, jeho největší půdorysnou délkou, bb) konstrukční výška jednotlivých pater není větší než 5 m, bc) budova je příčně vyztužena betonovými stěnami nebo alespoň 300 mm (250 mm) tlustými zdmi o průměrné pevnosti malty alespoň 2,5 MPa, vzdálenými od sebe nejvýše 15 (12) m, jestliže stropy nejsou schopny přenášet síly ve své rovině,
nejvýše 30 (25) m, jestliže stropy jsou schopny po dohotovení přenášet síly ve své rovině. c) u konstrukčních soustav objektů bytové a občanské výstavby z panelů z prostého a železového obyčejného hutného betonu: ca) jejichž výpočet vychází z teorie pružnosti za předpokladu lineárního průběhu normálových napětí, cb) počet montovaných podlaží, jako i všech podlaží vystavených účinkům zatížení větrem, nepřesahuje u stěn délky: 7,2 m 5 podlaží, -8,4 m při oslabení podle poř. č. 1,2 tab. 16 7 podlaží, -8,4 m při oslabení podle poř. č. 3 tab. 16 5 podlaží, -9,6 m při oslabení podle poř. č. 1,2 tab. 16 9 podlaží, -9,6 m při oslabení podle poř. č. 3,4 tab. 16 7 podlaží, -10,8 m a více pro všechny uvažované varianty oslabení 9 podlaží, cc) nosný systém je příčný, cd) objekt není situována v horských oblastech V. a VI. podle čI. 166 a není vystaven náporům větru podle čI. 172, ce) osová vzdálenost příčných nosných stěn je nejvýše 6,6 m, cf) stěnové panely jsou plné a jejich tloušťka při osových vzdálenostech stěn do 4,8 m včetně je nejméně 0,14 m, při osových vzdálenostech nad 4,8 m do 6,6 m nejméně 0,19 m, cg) konstrukční výška podlaží nepřesahuje 3,0 m, ch) výška překladů nad otvory v nosných stěnových panelech je nejméně 0,6m, ci) po vyčíslení účinků od všech zatížení, kromě zatížení ψ c ,wd v kombinacích zatížení podle čI. 54 zahrnujících zatížení větrem w, vychází ve stěnách maximální napětí v tlaku ve vodorovném řezu nejvýše v hodnotě αRbd, kde α je zmenšovací součinitel v tab. 16, a Rbd je výpočtová pevnost v tlaku, cj) konstrukce musí být dimenzována tak, aby přenesla extrémní smykové síly od nejúčinnější kombinace zatížení podle čl. 54. Maximální účinek samotné složky zatížení větrem w lze přibližně stanovit užitím tabulky 16 (sloupec 6, 7). Podle této tabulky se stanoví extrémní velikosti vertikálních smyků v pilířích na výšku podlaží (vychází zpravidla v nejnižším podlaží) a extrémní velikosti posouvajících sil v nadpražích nad otvory (vychází většinou přibližně v dolní třetině výšky stěny) od samotného extrémního zatížení větrem Wd (tj. při součiniteli kombinace podle čI. 54 ψ c = 1 ) vynásobením příslušných extrémních smykových sil podle sloupce 6, popř. 7 osovou vzdáleností stěn v m, ck) konstrukce je v podélném směru spolehlivě vyztužena podélnými stěnami spolupůsobícími s nosnými příčnými stěnami; pro některé případy lze k posouzení účinnosti podélného vyztužení použít informativní tab.I7.
Obr. 6 Vodorovné zatížení větrem, při kterém je ztužující stěna namáhána normálovým a smykovým napětím podle tab. 17 Poznámka: Zvětšování hodnot zatížení větrem s výškou se stanoví podle čI. 169 pro terén typu A, přičemž ve spodním výškovém pásmu podle čI. 171 je zatížení 1,0 kNm-1. Největší absolutní hodnoty normálových a smykových napětí pro skutečné zatížení větrem se vyčíslí tak, že hodnoty uvedené v tab. 17 se vynásobí poměrem extrémního zatížení větrem ve spodním pásmu na příslušnou šířku obvodového pláště budovy, připadající na posuzovanou podélnou ztužující stěnu, a zatížení 1,0 kNm-1.
159. Dynamická složka zatížení větrem se stanoví podle přílohy 2. Její účinky se uvažují odděleně od účinků statické složky zatížení větrem vypočtených podle čl. 165 až 177 a nesčítají se s nimi. Účinky dynamické složky zatížení větrem na objekty se prokazují při posuzování účinků větru na konstrukci jako celek v těchto případech:
a) u budov s výškou větší než 100 m, nebo s první vlastní frekvencí nižší než 1 Hz, nebo poměrem: hv ≥5 v případech vymezených čI. P 2.4, b b b) u jednopodlažních budov přesahující výšku hv = 36 m za poměru výšky k šířce budovy hv : b ≥ 1,5 . c) u ostatních objektů s první vlastní frekvencí f (1) ≤ 4 Hz (stožáry, věže, komíny apod.). 160. Příčné kmitání vysokých válcových objektů způsobené odtrháváním vírů, se posuzuje podle přílohy 2. Posudek není třeba provádět, je-li splněna jedna z těchto podmínek: a) redukovaný logaritmický dekrement útlumu ϑred konstrukce je. 2mϑ ϑred = ≥ 80 ρd 2 m je hmotnost objektu na délkovou jednotku výšky v kgm-1, kde
ϑ d
ρ
logaritmický dekrement útlumu konstrukce, průměr objektu v m, objemová hmotnost vzduchu je ρ = 1,25 kgm -3 ,
b) kritická rychlost větru podle čl. P2.8 je vcr ≤ 3 ms -1 nebo vcr > 25 ms -1 161. Příčné kmitání ostatních objektů (vysoké objekty s jiným než kruhovým průřezem, deskové konstrukce, lana s námrazou apod.) způsobené jinými jevy aerodynamické nestability a buzení se posuzuje podle příslušných norem pro navrhování, popř. je nutné zvláštní odborné posouzení zahrnující aerodynamické zkoušky. 162. Součinitel zatížení γ f pro zatížení větrem je dán hodnotami:
a) pro statickou a dynamickou složku zatížení větrem, s výjimkou případů podle bodu b), aa) obvykle 1,2 ; ab) u objektu, kde zatížení větrem má rozhodující význam (budovy vyšší než 40 m, stožáry, věže apod.) 1,3 ; b) pro všechny složky větru (statické i dynamické), uvažované při posouzení • příčného kmitání vysokých objektů tvaru válce 1,0. Statické zatížení větrem 165. Hodnota normové statické složky zatížení větrem w působícího na povrchovou plochu objektu se stanoví ze vzorce: wn = w0 ⋅ κ w ⋅ C w (18) -2 kde w0 je základní tlak větru v kNm podle čl. 166 až 168, κw součinitel výšky podle čl. 169 až 172 Cw tvarový součinitel podle čl. 173 až 177. 166. Základní tlak větru w0 se stanoví podle tab. 18 a podle mapy větrových oblastí na území (viz příloha 1). 167. Základní tlak větru w0 podle čl. 166 se doporučuje: a) zmenšit o 20 %, jsou-li objekty chráněny před přímými účinky větru (např. sousedními objekty, strmými svahy uzavřeného údolí, hustým lesním porostem) a jestliže se předpokládá, že chránění potrvá po celou dobu životnosti objektu. Rozsah chránění je vymezen rovinou proloženou horním okrajem zastiňující clony, skloněné o 20° od vodorovné (viz obr. 7), b) zmenšit o 25 %, nepřesahuje-li výška objektwu 5 m a nachází-li se v terénu typu A (viz či. 169), c) zvětšit o 10 %, popř. i více s přihlédnutím k místnímu zvýšení rychlosti větru oproti předpokladům v čl. 166, v místech kde vlivem okolní zástavby nebo konfigurace terénu může dojít ke zvýšení rychlosti větru (např. v podjezdech, v prolukách, v hlubokém úzkém údolí při podélném směru větru).
Tab.18. ZÁKLADNÍ TLAK VĚTRU w0
Obr.7 168. Pro nízké a lehké objekty, jejichž destrukce není spojena s ohrožením lidských životů, ani s významnějšími škodami na majetku (např. skleníky, jež nejsou určeny pro výstavní účely a pro uchování botanických exponátů) se stanoví základní tlak větru w0 těmito hodnotami: a) u objektů o výšce hv ≤ 4 m 0,25 kNm-2, b) u objektů o výšce 4 m ≤ hv ≤ 6 m 0,40 kNm-2. Výška hv má význam jako v čl. 158. 169. Součinitel výšky κ w udávající závislost rychlosti větru a tím i tlaku větru výšce nad terénem z v m a na drsnosti zemského povrchu, se stanoví pro výšku 10 m a výše podle vzorců:
a) u terénu typu A, tj. otevřených terénů (planiny, plošiny, pobřeží jezer a vodních nádrží apod.) i terénu s překážkami nepřevyšujícími 10 m 0 , 26
z 10 s omezením 1,00 ≤ κ w ≤ 2,42 ,
κw =
b) u terénů typu B, tj. terénů rovnoměrně pokrytých překážkami převyšujícími 10 m (města, lesní masívy apod.), Hodnoty κ w lze stanovit také z tab. 19, kde jsou uvedeny i hodnoty součinitelů κ w ⋅ w0 , tj. základního tlaku větru v různých výškách a pro rozdílný terén. Pro výběr typu terénu je rozhodující výška překážek rozmístěných v širokém okruhu posuzovaného objektu, nikoliv jeho výška. 170. U jednotlivých objektů, jejichž výška nepřesahuje 10 m, se uvažuje po celé jejich výšce jednotná hodnota tlaku větru určená pro výšku konstrukce hv = 10 m , s přihlédnutím k čl. 167 a 168. 171. U objektů vyšších než 10 m se uvažuje tlak větru po výšce hv proměnný podle vztahů (19) a (20). Pokud je to výhodné z hlediska pracnosti výpočtu, lze nelineární průběh tlaku nahradit rozdělením výšky hv na pásma, v jejichž rozmezí se uvažuje konstantní tlak. V pásmech se tento konstantní tlak určí podle výšky středu pásma.
Výška hv se člení na pásma s přihlédnutím na členění konstrukce podle podlaží, podle konstrukčních celků a tak, aby šířka pásma nepřesahovala rozměr: 10 m - do výškové hranice objektu 50 m, 25 m - nad výškovou hranici objektu 50 m, viz obr. 8 (výška hv má stejný význam jako v čl. 158).
172. Jsou-li objekty umístěny na strmém svahu o sklonu α ≥ 30 0 , který je vystaven náporům větru, nebo na vrcholku takového svahu, zvětšuje se výška hv podle níž se určuje součinitel výšky κ w o hodnotu ∆h (obr. 9). Zvětšení ∆h se uvažuje hodnotami: a) u objektů na svahu (obr. 9a) nebo na vrcholku svahu (viz obr. 9b) v případech, kdy a ≤ hz ∆h = 0 pro α ≤ 30 0 0 pro α ≥ 60 ∆h = hz pro mezilehlé úhly α se hodnoty ∆h interpolují, b) u objektů na vrcholku svahu (obr. 9b) v případech, kdy a > hz pro a < 4hv ∆h se stanoví interpolací podle přímky mezi příslušnými hodnotami ∆h pro a = hz a pro a = 4hv pro a ≥ 4hv ∆h = 0 význam veličin hv , ∆h je patrný z obr. 9, hv je výška objektu podle čl. 158 podbod ba).
Obr. 9 173. Tvarové součinitele Cw, udávající účinnost a rozložení zatížení větrem po povrchu objektu ve vzdušném proudu, se uvažují podle tab. 20,21,22, 23 a 24, pokud se nepoužije přesnějších údajů (např. z měření na modelech nebo i skutečných objektech). V tabulkách jsou uvedeny hodnoty součinitelů Ce , Ci , Cf , Cl , Cx , a to: a) pro jednotlivé povrchové plochy budov a konstrukcí součinitele Ce pro vnější povrch (tab. 20), Ci pro vnitřní povrch (tab. 21), k určení normového zatížení kolmého na plošnou jednotku povrchu uvažovaného objektu, zprůměrovaného v rámci příslušné plochy; b) pro jednotlivé povrchy budova konstrukcí součinitele Cf pro tření (tab. 22), k určení tangenciálmllo normového zatížení na plošnou jednotku povrchu uvažovaného objektu, zprůměrovaného v rámci příslušné plochy;
c) pro části povrchových ploch budova konstrukcí součinitele Ci, pro místní tlaky (tab.
23), k určení největších normových zatížení (v rámci příslušné plochy) na plošnou jednotku povrchu uvažované stavby; d) pro některé konstrukce a prvky součinitele Cx pro celek (tab. 24), k určení výsledného normového zatížení v uvažovaném směru větru na plošnou jednotku průmětu prvku či konstrukce do roviny kolmé na směr větru. Mezilehlé hodnoty v tabulkách se určí interpolací.
174. Při výpočtu jednotlivých částí povrchu objektu (prvky obvodového pláště, římsa, meziokenní pi1íře, sloupek a paždík hrázděného zdiva, hrany objektu aj.) se přihlíží k zatížení větrem na obou stranách tohoto povrchu včetně místních extrémů. tj. k tlakům a sáním vyčíslovaným pomocí Ce a Ci nebo Cl . Pokud se uvažují ve výpočtu místní extrémy stanovené pomocí Cl nepřihlíží se současně k zatížení povrchu vyčíslenému pomocí Ce a Ci . 175. Při výpočtu konstrukcí jako celku se určí výsledná zatížení větrem pomocí součinite1ů Cx. V případě, že pro daný tvar stavby nejsou součinitele Cx stanoveny, sestaví se výsledné zatížení z účinků větru na jednotlivé plochy vnějšího povrchu, vyčíslené pomocí Ce a Cf , jako jejich souhrn. K místním a vnitřním tlakům (a sáním), vyčísleným pomocí součinitelů Cl, a Ci , se v takovém případě nepřihlíží, s výjimkou budov s otevřenými stěnami, kdy se uvažuje při určování výsledného zatížení na konstrukci též tlak uvnitř budovy. Přitom je třeba zvážit, zda nemůže v budoucnu nastat nepříznivější zatížení větrem vlivem rozšíření budovy nebo přístavbou, popř. naopak zbořením sousedících objektů. 176. Výsledné normové zatížení větrem na zastřešení šedových apod. střech, složených z opakujících se dílů, neho u zastřešení se světlíky s mezilehlou vzdáleností a ≤ 4hs (viz tab. 20, poř. č. 9 a 10) se určí jako souhrn: a) normového zatížení větrem (tlak a sání) na prvý návětrný světlík, šedu apod., b) svislých složek normového zatížení větrem (sání) na ostatní plochy vnějšího povrchu zastřešení, c) normové vodorovné síly W fn v kN uvažované podle vzorce:
W fn = (0,001α + 0,02 )w0 ⋅ κ w ⋅ A
kde
(21)
α je sklon návětrné plochy světlíku, šedy apod., ve stupních, κ w součinitel výšky podle čl. 169, A
plocha půdorysného průmětu zastřešení v m2, zmenšené na návětrné straně o půdorys prvního světlíku, šedy apod.
Při a > 4hs se přihlíží k tlakovým složkám větru na celém zastřešení a síly Wf se neuvažují. Poznámky k tab. 20: 1 ) Kladným hodnotám ve schématech odpovídá tlak větru na povrch konstrukce; záporným hodnotám záporný tlak, tj. sání; mezilehlé hodnoty se určí interpolací podle přímky. 40d γ f ⋅ w0 ⋅ κ w 2 ) Reynoldsovo číslo, Re = v kde d je průměr konstrukce v m, γ f součinitel zatížení podle čI. 162, w0 základní tlak větru podle čI. 166 až 168 v kNm-2,
κ w součinitel výšky podle čl. 169 až 172,
v kinematická viskozita vzduchu při 15oC o atmosférickém tlaku 0,09807 MPa se stanoví hodnotou 0,145 . 10-4 m2s-1
177. V případech, které nejsou uvedeny v tab. 20 až 24 (jiné tvary budov a objektů, jiný zdůvodněný směr proudění větru, různé seskupení objektů, složky celkového odporu těles v jiném směru apod.) stejně jako u budov mimořádných svou konstrukcí, povrchem, rozměry, vyráběným počtem, je třeba tvarové součinitele Cw určit na základě podrobného rozboru nebo experimentálních údajů.
