Vėjo apkrovos ir apsauga nuo jų: kabelių tvirtinimo sistemų projektavimo gairės

Vėjo apkrovos yra vienas pagrindinių klimato poveikių, tenkančių statiniams ir jų elementams. Šios jėgos gali veikti tiek horizontalia, tiek vertikalia kryptimi, todėl turi didžiulę įtaką pastatų bei inžinerinės įrangos stabilumui ir mechaniniam atsparumui. Konkrečios vėjo apkrovos stiprumą kiekvienam statybos projektui privalo atskirai įvertinti rangovas. Ši apkrova priklauso nuo daugelio veiksnių. Pavyzdžiui, tai – vietovė, vėjo kryptis, paviršiai, stogo forma, pastato dydis bei matmenys.

 

Regionai, kuriuose vyrauja panašios sąlygos, pagal standartą EN 1991-1-4 yra skirstomi į vėjo apkrovos zonas. Šis visoje Europoje galiojantis standartas (dar vadinamas Eurokodu), kartu su atitinkamu šalies nacionaliniu priedu, nustato pagrindinius parametrus, pagal kuriuos nustatomas natūralaus vėjo poveikis pastatams ir inžineriniams statiniams. Nacionaliniuose prieduose pateikiamos papildomos nuostatos, kurios papildo Eurokodo taisykles ir iki tol buvo reglamentuojamos vietiniuose šalių standartuose.

ZonaVėjo greitis, m/sGreičio slėgis, kN/m²
122,50,32
225,00,39
327,50,47
430,00,56

Bazinis greitis ir slėgio greitis

Reljefo kategorija (GK)Apibrėžimas
1 reljefo kategorijaAtvira jūra, ežeras, kuriame vėjo kryptimi yra bent 5 km nepertraukiamo vandens ploto, bei lygus, plokščias ir be kliūčių esantis sausumos plotas.
2 reljefo kategorijaVietovės su gyvatvorėmis, sodybomis, namais ar medžiais, pvz., žemės ūkio paskirties zonos
3 reljefo kategorijaPriemiesčiai, pramoninės ir komercinės paskirties rajonai ir miškai
4 reljefo kategorijaMiesto teritorijos, kuriose pastatų užimamas plotas sudaro ne mažiau kaip 15 % ir vidutinis aukštis viršija 15 m

Reljefo kategorijos pagal DIN EN 1991-1-4/NA

Dangčių naudojimas lauke: būtina atsižvelgti į išorines mechanines jėgas

Montuojant dangčius lauke, būtina įvertinti juos veikiančias išorines mechanines jėgas. Pavyzdžiui, tokios jėgos yra vėjas, sniegas ir vanduo. Tarptautinis standartas DIN EN 61537 šių papildomų apkrovų nenumato, todėl kiekvienam statybos projektui jas privalu įvertinti atskirai. Už tai atsakingas rangovas. Jos vertinimas yra pagrindas papildomoms saugos priemonėms, skirtoms užtikrinti nuolat stabilią ir saugią elektros instaliaciją.

Naudojant dangčius lauko sąlygomis, kur vyrauja stiprus vėjas, dėl slėgių skirtumo kyla pavojus, kad dangčiai gali būti nuplėšti. Todėl būtina numatyti tinkamas fiksavimo priemones, kurios padėtų išvengti nuostolių ir sumažintų kylančią riziką.

OBO siūlo įvairius sprendimus, kurie garantuoja patikimą dangčių fiksaciją net ir pučiant stipriam vėjui. Tinkamos sistemos pasirinkimas priklauso tiek nuo konkretaus objekto specifikos, tiek nuo jo vietos. Mielai jus pakonsultuosime.

Apsauga net ir nuo stipraus vėjo

Patvariam dangčių tvirtinimui ir apsaugai nuo vėjo apkrovų galima naudoti įvairias metalines juostas ir montavimo juostas. Jos užtikrina itin tvirtą ir patikimą fiksaciją – net ir pučiant stipriam vėjui. Šiems iššūkiams spręsti OBO siūlo toliau aprašytus sprendimus.

 

Montavimo juostos

Šis Montavimo juosta SBR iš cinkuoto plieno, nerūdijančiojo plieno arba su papildoma plastikine danga yra ypač tvirtos ir atsparios dilimui. Atsparumas tempimui (kN) yra išbandytas atsižvelgiant į medžiagos storį, o pačios juostos gaminamos kelių spalvų. Jų plotis yra 8 ir 15 mm, todėl jas galima lengvai pritaikyti prie skirtingų kabelių lovelių, kopėčių ir pagal kabelių tūrį. Naudojant tinkamas montavimo juostų fiksatorius SBV ir tvirtinimo reples 576, montavimo juostas galima sumontuoti lengvai, greitai ir saugiai.

Plieniniai dirželiai

Šis Plieniniai dirželiai MBS MBS plieniniai dirželiai su rutuliniu fiksatoriumi užtikrina patikimą fiksaciją, kuri atlaiko net ir aukštą temperatūrą bei nepalankias oro sąlygas. Dėl 7,9 ir 12 mm pločio bei įvairaus fiksuoto ilgio, šiuos dirželius naudoti įvairose salygose Šis Tvirtinimo replės MBS-Z Naudojant integruotą kirpimo įtaisą garantuojamas tikslus ir efektyvus montavimas.

Montavimo ant plokščio stogo principai

Mūsų schemose pavaizduota, kaip ant plokščiojo stogo montuoti GRM vielinis lovelis (kairėje) ir neperforuotą gaminį MSKMU kabelių lovelis (dešinėje).

Pagalba montuojant vielinį kabelių lovelį GRM ant plokščio stogo

„UniBase 6“ išdėstymas

 

Tai UniBase 6 reikia išdėstyti pagal stogo dangos planą ir prireikus po kojelėmis reikia patiesti apsauginį stogo dangos kilimėlį „UniBase BSM“. Maksimalus atstumas tarp atramų yra 1,5 m.

 

„UniBase 6“ atramų balastavimas

 

Atrama UniBase 6 prispaudžiama įprastomis 10x20x6 cm dydžio (ilgis x plotis x aukštis) grindinio trinkelėmis.

 

Vielinio lovelio GRM uždėjimas

 

Šis GRM vielinis lovelis prie universalios „UniBase 6“ atramos tvirtinamas be varžtų, naudojant „165 MBG HGRM“ tipo adapterį.

 

Dangčio DGRR montavimas ir fiksavimas

 

Tai Vielinio lovelio dangtis DGRR prispauskite ant vielinio lovelio ir naudodami Plieniniai dirželiai MBS užfiksuokite.

Ant stogo montuojamų kabelių trasų konstrukcinio skaičiavimo pavyzdys

Skaičiavimo pagrindas

Atstumas tarp „UniBase“ atramų

Dedant kabelių tiesimo sistemas, pvz., ant universalių „UniBase“ atramų, būtina užtikrinti, kad atraminis paviršius atitiktų visą uždedamos sistemos plotį. Taip užtikrinamas tolygus apkrovos paskirstymas ir padidinamas konstrukcijos atsparumas vėjo apkrovoms. Šiame statinio skaičiavimo pavyzdyje atstumas tarp atskirų „UniBase“ atramų yra 0,6 metro.

Dangčio gnybtų skaičius

3 metrų ilgio dangčiui reikėtų sumontuoti ne mažiau kaip 6 dangčio gnybtus.

Atstumas tarp metalinių juostinių apkabų

Rekomenduojama naudoti po tris plieninius dirželius vienam dangčiui, jas uždedant 500, 1500 ir 2500 mm atstumu nuo dangčio pradžios.

Naudojami sistemos komponentai

Prekės Nr.TipasPavadinimas
5403391UniBase 6Universali atrama, balastavimui, iki 6 cm dydžio trinkelėmis
6047655RKSM 630 FTKabelių lovys „RKSM Magic“, su greitojo sujungimo jungtimi
3191032OTSP 6,0x40 A4Medvaržtis pusapvale galvute (Panhead), TX 25
6052656DRLU 300 DDNeperforuotas dangtis, kabelių loveliui ir kabelių kopėčioms
6052810DK DRLU A2Dangčio gnybtai, neperforuotam dangčiui
7203111MBS 100 A2Plieniniai dirzeliai
Konstrukcijos stabilumo (slydimo + pakėlimo) tikrinimo formulė:

Wh x γQ ≤ (Gstab x γstab-Wvh x γQ ) x μ

 

Paaiškinimai

Wh     būdingoji horizontali vėjo jėga

Wvh   būdingoji vertikali vėjo jėga, naudojama pakėlimo patikrai

Gstab stabilizuojančios svorio jėgos

YQ      dalinis vėjo apkrovos patikimumo koeficientas

Ystab dalinis stabilizuojančių jėgų patikimumo koeficientas

µ       trinties koeficientas

Horizontalios vėjo jėgos, veikiančios kabelių lovelį, skaičiavimas

Pirmiausia apskaičiuojama vėjo jėga, kuri horizontaliai veikia kabelių lovelio šoninę sienelę. Ši jėga gaunama sudauginus vėjo gūsių greičio slėgį, šoninės sienelės aukštį, jėgos koeficientą, patikimumo koeficientą ir atstumą tarp atramų.

 

Wh1 x yQ = 0,5 kN/m2 (vėjo gūsių greičio slėgis) x 60 mm (šoninės sienelės aukštis) x 1,0 (jėgos koeficientas) x 1,2 (patikimumo koeficientas) x 0,6 m (atstumas tarp „UniBase“ atramų) = 21,6 N

Poveikio balastinei grindinio trinkelei skaičiavimas

Norint apskaičiuoti vėjo apkrovos poveikį grindinio trinkelei, jos plotis ir aukštis dauginami iš vėjo gūsių greičio slėgio, jėgos koeficiento ir patikimumo koeficiento.

 

Wh2 x γQ = 372 mm (trinkelės plotis) x 80 mm (trinkelės aukštis) x 0,5 kN/m2 (vėjo gūsių greičio slėgis) x 2,1 (jėgos koeficientas) x 1,2 (patikimumo koeficientas) = 37,5 N

Sistemos bendrojo svorio skaičiavimas

Bendrasis sistemos svoris, įskaitant kabelių lovelį, dangtį ir balastinę grindinio trinkelę, apskaičiuojamas atsižvelgiant į laisvojo kritimo pagreitį ir patikimumo koeficientą.

 

Gstab x γstab = (6,12 kg/m (lovelis + dangtis) x 0,6 m (atstumas nuo trinkelės) + 10 kg (trinkelės svoris) ) x 9,81 m/s2 (laisvojo kritimo pagreitis) x 0,9 (patikimumo koeficientas) = 120,7 N

Keliamosios apkrovos nustatymas

Norint nustatyti keliamąją apkrovą, pirmiausia pagal atstumą tarp trinkelių ir trinkelės plotį apskaičiuojamas vėjo veikiamas ilgis. Šiuos dydžius sudauginus, gaunamas vėjo apkrovos veikiamas plotas. Šį plotą padauginus iš vėjo gūsių greičio slėgio, jėgos koeficiento ir dalinio patikimumo koeficiento, gaunama konstrukciją kelianti vėjo apkrova.

 

Wvh x γQv = (0,6 m (atstumas tarp trinkelių) – 372 mm (trinkelės plotis)) x 300 mm (lovelio plotis) x 0,5 kN/m2 (vėjo gūsių greičio slėgis) x 0,5 (jėgos koeficientas, vertikalia kryptimi) x 1,2 (patikimumo koeficientas) = 20,5 N

Konstrukcijos stabilumo tikrinimas

Pirmiausia nustatoma horizontalių vėjo jėgų suma. Iš bendrojo sistemos svorio atėmus prieš tai apskaičiuotą keliamąją vėjo apkrovą ir gautą reikšmę padauginus iš trinties koeficiento, gaunama didžiausia galima stabilizuojanti jėga. Taip galutinai įvertinama, ar yra užtikrinamas konstrukcijos stabilumas.

 

Wh1 x γQ + Wh2 x γQ ≤ (Gstab x γstab – Wvh x γQv) x µ 
21,6 N + 37,5 N < (120,7 N – 20,5 N) x 0,6 (trinties koeficientas µ) 
59,1 N < 60,1 N ➨ Stabilumas įrodytas

Nacionalinių vėjo ir sniego apkrovų standartų pavyzdys

Vėjo poveikis ir apkrovos

 
Europa:EN 1991-1-4
Vokietija:DIN EN 1991-1-4
Belgija:NBN EN 1991-1-4
Austrija:ÖNORM B 1991-1-4
Nyderlandai:NEN-EN 1991-1-4
Šveicarija:SIA 261
Ispanija:CTE DB SE-AE
JAV:ASCE/SEI 7-16; ASCE/SEI 7-22
Indija:IS 875-3

Sniego poveikis ir apkrovos

Europa:EN 1991-1-3
Vokietija:DIN EN 1991-1-3
Belgija:NBN EN 1991-1-3
Austrija:ÖNORM B 1991-1-3
Nyderlandai:NEN-EN 1991-1-3
Šveicarija:SIA 261
Ispanija:CTE DB SE-AE
JAV:ASCE/SEI 7-16; ASCE/SEI 7-22
Indija:IS 875-4
Turite klausimų šia tema? Esame čia, kad padėtume!