- Tytuł:
-
Estimation of critical wind speed on the basis of roof blow-off
Oszacowanie krytycznej prędkości wiatru na podstawie zerwanego dachu - Autorzy:
-
Chmielewski, T.
Kaleta, B.
Nowak, H. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/230821.pdf
- Data publikacji:
- 2020
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
burza wiatrowa
derecho
uszkodzenie budynku
zdmuchnięcie dachu
współczynnik aerodynamiczny
prędkość krytyczna
prędkość wiatru
wind storm
building damage
roof blow-off
aerodynamic coefficient
critical speed
wind speed - Opis:
-
W dniach 11-12 sierpnia 2017 r. nad Polską przeszła rozległa burza wiatrowa. Cała burza obejmowała obszar około 540 km od Wrocławia, przez Poznań, Bydgoszcz, wzdłuż Gdyni i Gdańska oraz część Wybrzeża. Z dużą siłą wiatru przeszła przez trzy województwa: Wielkopolskie, Kujawsko-Pomorskie i Pomorskie. Pomierzone prędkości wiatru osiągnęły 130 km/h, powodując duże zniszczenia na swojej drodze, a w jednej stacji synoptycznej, tj. w Elblągu prędkość wiatru przekroczyła 150 km/h. Maksymalne prędkości wiatru zostały pomierzone w następujących miejscowościach: Chojnice: 31.2 m/s (112 km/h), Gniezno: 34.8 m/s (125 km/h), Chrząstowo/Noteć: 36.0 m/s (130 km/h), Elbląg: 42,0 m/s (151 km/h). Ścieżka przejścia burzy była w przybliżeniu liną prostą, miała ponad 400 km długości i w trzech miejscach oddalonych około 70 km wiatr wiał z prędkością 100 km/, czyli burza spełniała kryteria burzy „derecho”. Burza wiatrowa spowodowała ofiary ludzkie i ogromne straty materialne opisane w pracy [8]. Celem artykułu jest oszacowanie krytycznej prędkości wiatru w zdarzeniu zerwania dachu jednopiętrowego ceglanego budynku podczas burzy wiatrowej w dniu 11 sierpnia 2017 r. W tym celu obliczono ciężar konstrukcji i pokrycia dachu oraz oszacowano siłę połączenia między murłatami i ściankami kolankowymi. Wzajemne porównanie obu tych sił umożliwiło obliczenie krytycznej prędkości wiatru, która okazała się znacznie większa od wartości pomierzonych na stacjach meteorologicznych.
Types of wind storms in Poland and examples of economic damage, threats to human life and health caused by two extreme wind events are presented. Then, a house with the roof blown-off during the derecho wind storm in Poland on August 11-12, 2017, is considered. Based on the rafter framing of the house, i.e. wooden roof structure elements and roof covered, the weight of the roof is calculated. Two cases of the strong connection between rafter plates and knee walls are estimated. With the estimation of connection strength between rafter plates and knee walls, it was possible to calculate the total force required to blow-off the roof of the house. Next, an aerodynamic force acting on the house is calculated using pressure coefficients for a low-rise house with a gable roof. The pressure coefficients were taken from the Tokyo Polytechnic University aerodynamic database. The aerodynamic force acting on the roof blown-off was calculated for a low-rise building with a gable roof for similar ratios for length, width, and height. Three wind directions, for the unknown orientation of the building, were considered, i.e. the wind direction perpendicular, parallel, and oblique to the gable wall. By comparison, the aerodynamic force with the total force required to blow-off the roof of the house, it was possible to calculate the critical wind speed needed for the roof blown-off. This wind speed is much bigger than measured by meteorological stations on the path of the derecho. - Źródło:
-
Archives of Civil Engineering; 2020, 66, 3; 391-405
1230-2945 - Pojawia się w:
- Archives of Civil Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł