Secţiunea 3 - 2.3. Rugozitatea terenului. Valori medii ale vitezei şi presiunii dinamice a vântului - Reglementari tehnice din 2012 ''Cod de proiectare. Evaluarea acţiunii vântului asupra construcţiilor'', Indicativ CR 1-1-4/2012

M.Of. 704 bis

În vigoare
Versiune de la: 2 Septembrie 2013
SECŢIUNEA 3:2.3. Rugozitatea terenului. Valori medii ale vitezei şi presiunii dinamice a vântului
(1)Rugozitatea suprafeţei terenului este modelată aerodinamic de lungimea de rugozitate, z0, exprimată în metri. Aceasta reprezintă o măsura convenţională a mărimii vârtejurilor vântului turbulent la suprafaţa terenului. În Tabelul 2.1 se prezintă clasificarea categoriilor de teren în funcţie de valoarea lungimii de rugozitate, z0.
Tabelul 2.1. Lungimea de rugozitate, r0, în metri, pentru diverse categorii de teren [3]1),2)

Categoria de teren

Descrierea terenului

z0, m

Zmin,

m

0

Mare sau zone costiere expuse vânturilor venind dinspre mare

0,003

1

I

Lacuri sau terenuri plate şi orizontale cu vegetaţie neglijabilă şi fără obstacole

0,01

1

II

Câmp deschis-terenuri cu iarbă şi/sau cu obstacole izolate (copaci, clădiri) aflate la distanţe de cel puţin de 20 de ori înălţimea obstacolului

0,05

2

III

Zone acoperite uniform cu vegetaţie, sau cu clădiri, sau cu obstacole izolate aflate la distanţe de cel mult de 20 de ori înălţimea obstacolului (de ex., sate, terenuri suburbane, păduri)

0,3

5

IV

Zone în care cel puţin 15% din suprafaţă este acoperită cu construcţii având mai mult de 15 m înălţime (de ex., zone urbane)

1,0

10

____
1)Valori mai mici ale lungimii de rugozitate z0 conduc la valori mai mari ale vitezei medii a vântului
2)Pentru încadrarea în categoriile de teren III şi IV, terenurile respective trebuie să se dezvolte pe o distanţă de cel puţin 500 m şi respectiv 800 m în vecinătatea construcţiei.
(2)Variaţia vitezei medii a vântului cu înălţimea deasupra terenului produsă de rugozitatea suprafeţei este reprezentată printr-un profil logaritmic. Viteza medie a vântului, vm(z) la o înălţime z deasupra terenului depinde de rugozitatea terenului şi de viteza de referinţă a vântului, vb (fără a lua în considerare orografia amplasamentului):
(2.3)
unde cr(z) este factorul de rugozitate pentru viteza vântului.
(3)Factorul de rugozitate pentru viteza vântului, cr(z) modelează variaţia vitezei medii a vântului cu înălţimea z deasupra terenului pentru diferite categorii de teren (caracterizate prin lungimea de rugozitate z0) în funcţie de viteza de referinţă a vântului.
unde factorul de teren kr este dat de relaţia
Valorile z0 şi zmin sunt date în Tabelul 2.1. Valorile kr(z0) sunt indicate în Tabelul 2.2.
Tabelul 2.2. Factorii kr(z0) şi kr2(z0)pentru diferite categorii de teren

Categoria de teren

0

I

II

III

IV

kr(z0)

0,155

0,169

0,189

0,214

0,233

kr2(z0)

0,024

0,028

0,036

0,046

0,054

(4)Profilul logaritmic al vitezei este valabil pentru vânturi moderate şi puternice (viteza medie >10 m/s) în atmosferă neutră (unde convecţia termică verticală a aerului poate fi neglijată).
Deşi profilul logaritmic este valabil pe toată înălţimea stratului limită atmosferic, utilizarea sa este recomandată în special pe primii 200 m de la suprafaţa terenului (reprezentând cca. 10% din înălţimea stratului limită atmosferic).
(5)În cazul în care orografia terenului (dealuri izolate, creste) măreşte viteza vântului cu mai mult de 5% faţă de valoarea calculată fără considerarea efectelor orografice (factorul orografic co are valori mai mari ca 1,05), viteza medie calculată cu relaţia (2.3) se înmulţeşte cu factorul orografic co (vezi rel. 2.6). În Anexa B este prezentată o procedură de calcul al factorului orografic co.
Efectele orografiei pot fi neglijate dacă panta medie a terenului din amonte (faţă de direcţia de curgere a aerului) este mai mică de 3°. Terenul din amonte poate fi considerat până la o distanţă egală cu de 10 ori înălţimea elementului orografic izolat.
În cazul în care efectele orografice nu pot fi neglijate, viteza medie a vântului, vm(z) la o înălţime z deasupra terenului se determină cu relaţia:
(2.6)
(6)Dacă clădirea/structura analizată este/va fi amplasată în apropierea unei alte structuri care este de cel puţin două ori mai înaltă decât media înălţimilor structurilor învecinate, atunci aceasta poate fi expusă (în funcţie de geometria structurii) unei viteze sporite a vitezei vântului pentru anumite direcţii ale acestuia. în Anexa B este prezentată o metodă de considerare a acestui efect.
(7)În evaluarea vitezei medii a vântului se poate lua în considerare şi efectul clădirilor învecinate (amplasate la distanţe mici). În Anexa B este prezentată o metodă aproximativă de considerare a acestui efect.
(8)Valoarea medie a presiunii dinamice a vântului, qm(z) la o înălţime z deasupra terenului (fără a lua în considerare orografia amplasamentului) depinde de rugozitatea terenului şi de valoarea de referinţă a presiunii dinamice a vântului, qb, şi se determină cu relaţia:
(2.7)
unde cr2 (z) este factorul de rugozitate pentru presiunea dinamică a vântului.
În cazul în care efectele orografice nu pot fi neglijate, valoarea medie a presiunii dinamice a vântului, qm(z) la o înălţime z deasupra terenului se determină cu relaţia:
(2.8)
(9)Factorul de rugozitate pentru presiunea dinamică a vântului, cr2(z) modelează variaţia presiunii medii a vântului cu înălţimea z deasupra terenului pentru diferite categorii de teren (caracterizate prin lungimea de rugozitate z0) în funcţie de valoarea de referinţă a presiunii dinamice a vântului:
(2.9)
Valorile kr2(z0) pentru cele cinci categorii de teren sunt indicate în Tabelul 2.2.