TS EN 1991-1-4 – Rüzgâr Yükleri Hesabı

TS EN 1991-1-4 (Eurocode 1-4) cephelerdeki rüzgâr 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 Rüzgâr Hızı (V_b)

Haritalardan alınan V_b,0, yön (C_dir) ve mevsim (C_season) katsayılarıyla çarpılır:

V_b = C_dir × C_season × V_b,0

2. Arazi Faktörü (K_r)

Pürüzlülük uzunluğu z₀ için standart K_r = 0.19 · (z₀/0.05)^0.07 ifadesi kullanılır.

3. Pürüzlülük Katsayısı (C_r(z))

K_r katsayısı ile ln(z / z₀) çarpılarak elde edilir:

C_r(z) = K_r · ln(z / z₀)

4. Ortalama Rüzgâr Hızı (V_m(z))

C_r(z) pürüzlülük katsayısı, orografik katsayı C_o(z) ve V_b birlikte kullanılır:

V_m(z) = C_r(z) × C_o(z) × V_b

5. Türbülans Şiddeti (I_v(z))

Standartta verilen K₁ sabitiyle hesaplanır:

I_v(z) = K₁ / [C_o(z) · ln(z / z₀)]

6. Zirve Hız Basıncı (q_p(z))

Dinamik basınç katsayısı, hava yoğunluğu ρ ve V_m(z) ile:

q_p(z) = 0.5 · ρ · V_m(z)² · [1 + 7 · I_v(z)]

7. Net Yüzey Yükü (w)

Cephe paneline etkiyen karakteristik yük, dış basınç (C_pe) ile varsa iç basınç (C_pi) farkının çarpımıdır:

w = q_p(z) · (C_pe − C_pi)

Uygulamada ZONE A (emme) ve ZONE D (basınç) için farklı C_pe değerleri seçilir. Kapalı cephelerde C_pi genellikle 0 alınır.

8. Önerilen Dış Basınç Katsayıları – Tablo 7.1

Dikdörtgen planlı binaların düşey duvarları için TS EN 1991-1-4 Tablo 7.1’de verilen karakteristik dış basınç katsayıları (C_pe,10 ve C_pe,1) aşağıdadır. h/d oranı, bina yüksekliğinin (h) plan derinliğine (d) bölümüdür.

h/d	Zone A		Zone B		Zone C		Zone D		Zone E
h/d	C_pe,10	C_pe,1	C_pe,10	C_pe,1	C_pe,10	C_pe,1	C_pe,10	C_pe,1	C_pe,10	C_pe,1
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 – Rüzgâr kuvveti hem rüzgâr yönünde (Zone D) hem de ters yönde (Zone E) aynı anda uygulanıyorsa, standart h/d oranına bağlı bir korelasyon katsayısı önerir (Tablo 7.1 dipnotu). h/d ≥ 5 için 1.00, h/d ≤ 1 için 0.85; ara değerler doğrusal enterpolasyonla alınabilir.

9. Yükleme Alanına Göre C_pe Hesabı

TS EN 1991-1-4 §7.2.1’e göre dış basınç katsayısı, 1 m²’den küçük alanlar için C_pe,1, 10 m²’den büyük alanlar için C_pe,10 olarak doğrudan alınır.
1 m² < A < 10 m² aralığında ise aşağıdaki logaritmik enterpolasyon kullanılır:

C_pe(A) = C_pe,1 − (C_pe,1 − C_pe,10) · log₁₀(A)

Burada A, yüke maruz yüzey alanıdır (m²). Enterpolasyon 1 m²’de C_pe,1’i, 10 m²’de C_pe,10’u tam olarak verir; ara değerlerde katsayı lineer olarak azalır (Şekil 7.2).

Örnek — A = 3 m² panel

Tablo 7.1’den Zone A için: C_pe,1 = −1.4, C_pe,10 = −1.2
log₁₀(3) ≈ 0.477
C_pe(3 m²) = −1.4 − (−1.4 − (−1.2)) × 0.477 ≈ −1.31

Not — Ulusal Ek, 10 m²’den büyük alanlar için ek prosedürler veya emniyet katsayıları belirleyebilir.

10. Sayısal Doğrulama

Egemen Çalışkan, elde edilen w değerlerini FEM ortamında kontrol ederek sehim sınırlarını, profil gerilmelerini ve bağlantı güvenliğini doğrular.

Bu hesabı projeniz için biz yapalım

Araçlar ön boyutlandırma içindir. Projeniz için standartlara uygun, imzalı ve kontrol edilebilir statik rapor hazırlıyoruz.

Teklif al

TS EN 1991-1-4 – Rüzgâr Yükleri Hesabı

1. Temel Rüzgâr Hızı (Vb)

2. Arazi Faktörü (Kr)

3. Pürüzlülük Katsayısı (Cr(z))

4. Ortalama Rüzgâr Hızı (Vm(z))

5. Türbülans Şiddeti (Iv(z))

6. Zirve Hız Basıncı (qp(z))