TS EN 1991-1-4 (Eurocode 1-4) cephelerdeki rüzgar etkilerini; yapı yüksekliği, arazi pürüzlülüğü, orografik durum ve yön-mevsim katsayıları üzerinden tanımlar. Aşağıda, stick cephe sistemleri için karakteristik yükün nasıl belirleneceği adım adım özetlenmiştir.
Hesap Akışı
Standarttaki sıralamaya uygun olarak 7 temel adımdan oluşur.
1. Temel Rüzgar Hızı (Vb)
Haritalardan alınan Vb,0, yön (Cdir) ve mevsim (Cseason) katsayılarıyla çarpılır:
Vb = Cdir × Cseason × Vb,0
2. Arazi Faktörü (Kr)
Pürüzlülük uzunluğu z0 için standart Kr = 0.19 · (z0/0.05)^0.07 ifadesi kullanılır.
3. Pürüzlülük Katsayısı (Cr(z))
Kr katsayısı ile ln(z / z0) çarpılarak elde edilir:
Cr(z) = Kr · ln(z / z0)
4. Ortalama Rüzgar Hızı (Vm(z))
Cr(z) pürüzlülük katsayısı, orografik katsayı Co(z) ve Vb birlikte kullanılır:
Vm(z) = Cr(z) × Co(z) × Vb
5. Türbülans Şiddeti (Iv(z))
Standartta verilen K1 sabitiyle hesaplanır:
Iv(z) = K1 / [Co(z) · ln(z / z0)]
6. Zirve Hız Basıncı (qp(z))
Dinamik basınç katsayısı, hava yoğunluğu ρ ve Vm(z) ile:
qp(z) = 0.5 · ρ · Vm(z)² · [1 + 7 · Iv(z)]
7. Net Yüzey Yükü (w)
Cephe paneline etkiyen karakteristik yük, dış basınç (Cpe) ile varsa iç basınç (Cpi) farkının çarpımıdır:
w = qp(z) · (Cpe − Cpi)
Uygulamada ZONE A (emme) ve ZONE D (basınç) için farklı Cpe değerleri seçilir. Kapalı cephelerde Cpi genellikle 0 alınır.
8. Önerilen Dış Basınç Katsayıları - Tablo 7.1
Dikdörtgen planlı binaların düşey duvarları için karakteristik dış basınç katsayıları (h/d oranı bina yüksekliğinin plan derinliğine oranıdır):
| h/d | Zone A (Cpe,10 / Cpe,1) | Zone B (Cpe,10 / Cpe,1) | Zone C (Cpe,10 / Cpe,1) | Zone D (Cpe,10 / Cpe,1) | Zone E (Cpe,10) |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 | -1.2 / -1.4 | -0.8 / -1.1 | -0.5 / -0.5 | +0.8 / +1.0 | -0.7 |
| 1 | -1.2 / -1.4 | -0.8 / -1.1 | -0.5 / -0.5 | +0.8 / +1.0 | -0.5 |
| ≤ 0.25 | -1.2 / -1.4 | -0.8 / -1.1 | -0.5 / -0.5 | +0.7 / +1.0 | -0.3 |
Not: Rüzgar kuvveti hem rüzgar yönünde (Zone D) hem de ters yönde (Zone E) aynı anda uygulanıyorsa, h/d ≥ 5 için 1.00, h/d ≤ 1 için 0.85; ara değerler doğrusal enterpolasyonla alınabilir.
9. Yükleme Alanına Göre Cpe Hesabı
TS EN 1991-1-4 §7.2.1'e göre dış basınç katsayısı, 1 m²'den küçük alanlar için Cpe,1, 10 m²'den büyük alanlar için Cpe,10 olarak doğrudan alınır. 1 m² < A < 10 m² aralığında ise aşağıdaki logaritmik enterpolasyon kullanılır:
Cpe(A) = Cpe,1 − (Cpe,1 − Cpe,10) · log10(A)
Not: Ulusal Ek, 10 m²'den büyük alanlar için ek prosedürler veya emniyet katsayıları belirleyebilir.
10. Sayısal Doğrulama
BAF Cephe, elde edilen w değerlerini FEM ortamında kontrol ederek sehim sınırlarını, profil gerilmelerini ve bağlantı güvenliğini doğrular.