← Späť na kalkulačku
Manuál
Zaťaženie vetrom — manuál
Kompletný sprievodca výpočtom zaťaženia vetrom podľa STN EN 1991-1-4 vrátane veterných oblastí SR, kategórií terénu a súčiniteľov tlaku.
Obsah
Účel kalkulačky
Kalkulačka vypočíta zaťaženie budovy vetrom — tlaky a sanie na steny a strechu, ktoré sú kľúčovým vstupom pre statický návrh konštrukcie. Vietor je premenné zaťaženie, ktoré pôsobí na všetky časti budovy rôznou intenzitou.
Typické použitie: Predbežný návrh obvodového plášťa, kotvenia strechy, návrh nosnej konštrukcie, porovnanie zaťaženia pre rôzne lokality a tvary budov.
Čo kalkulačka zobrazí
- Maximálny dynamický tlak qp(z) vo výške budovy
- Tlaky a sanie na jednotlivé zóny stien (A–E) a strechy (F–J)
- Celkovú silu vetra na budovu Fw
- SVG vizualizáciu zón s farebnými hodnotami
- PDF export s kompletnými výsledkami a disclaimerom
Postup podľa STN EN 1991-1-4
Výpočet prebieha v niekoľkých krokoch — od základnej rýchlosti vetra cez dynamický tlak až po tlaky na jednotlivé zóny povrchu.
Základná rýchlosť a tlak vetra
v_b = c_dir × c_season × v_b,0 [m/s]
q_b = ½ × ρ × v_b² [Pa → kN/m²]
kde:
v_b,0 — fundamentálna rýchlosť vetra (závisí od veternej oblasti)
c_dir = 1,0 (súčiniteľ smeru — pre SR bez redukcie)
c_season = 1,0 (celoročné pôsobenie)
ρ = 1,25 kg/m³ (hustota vzduchu)
Maximálny dynamický tlak
q_p(z) = c_e(z) × q_b [kN/m²]
kde c_e(z) je súčiniteľ expozície:
c_e(z) = [1 + 7 × I_v(z)] × c_r(z)²
c_r(z) = k_r × ln(z / z₀) — súčiniteľ drsnosti
I_v(z) = k_I / (c₀ × ln(z/z₀)) — intenzita turbulencie
k_r = 0,19 × (z₀ / 0,05)^0,07 — terénový faktor
Tlak na povrch
w_e = q_p(z) × c_pe [kN/m²]
kde c_pe je súčiniteľ vonkajšieho tlaku
c_pe > 0 → tlak (vietor tlačí na povrch)
c_pe < 0 → sanie (vietor odťahuje povrch)
Poznámka: Kalkulačka počíta vonkajší tlak. Vnútorný tlak (cpi) závisí od rozloženia otvorov a nie je zahrnutý v orientačnom výpočte. Pre kompletný návrh je potrebné uvažovať aj vnútorný tlak.
3 veterné oblasti SR
Slovensko je rozdelené do 3 veterných oblastí podľa národnej prílohy k STN EN 1991-1-4.
| Oblasť | vb,0 [m/s] | qb [kN/m²] | Typické lokality |
|---|---|---|---|
| I | 26 | 0,423 | Väčšina územia SR — Bratislava, Košice, stredné Slovensko |
| II | 28 | 0,490 | Niektoré kotliny a údolia s vyššou veternosťou |
| III | 30 | 0,563 | Veterné lokality — horské sedlá, otvorené vysočiny |
5 kategórií terénu
| Kat. | Popis | z₀ [m] | zmin [m] |
|---|---|---|---|
| 0 | More, otvorené pobrežie | 0,003 | 1 |
| I | Jazero, rovná krajina bez prekážok | 0,01 | 1 |
| II | Poľnohospodárska krajina s ojedinelými prekážkami | 0,05 | 2 |
| III | Predmestie, priemyselná zóna, les | 0,3 | 5 |
| IV | Mestská zástavba (min. 15 % zastavanosť, budovy > 15 m) | 1,0 | 10 |
Dôležité: Kategória terénu sa určuje podľa okolia v smere vetra, nie podľa parcely samotnej. Terén sa posudzuje do vzdialenosti min. 1 km v smere prevládajúceho vetra.
Prehľad vstupov
| Parameter | Jednotka | Rozsah | Popis |
|---|---|---|---|
| Veterná oblasť SR | – | I – III | Oblasť podľa národnej prílohy. Väčšina SR = oblasť I. |
| Kategória terénu | – | 0 – IV | Okolie budovy. Najčastejšie II (vidiek) alebo III (zástavba). |
| Výška budovy z | m | 1 – 200 | Výška od terénu po atiku/hrebeň. |
| Šírka b | m | 1 – 200 | Rozmer kolmo na smer vetra. |
| Hĺbka d | m | 1 – 200 | Rozmer v smere vetra. |
| Typ strechy | – | Plochá / Pultová / Sedlová | Ovplyvňuje zóny a c_pe na streche. |
| Sklon strechy α | ° | 0 – 60 | Pre pultové a sedlové strechy. |
Prehľad výstupov
| Veličina | Jednotka | Čo vyjadruje |
|---|---|---|
| v_b | m/s | Základná rýchlosť vetra |
| q_b | kN/m² | Základný tlak vetra |
| c_e(z) | – | Súčiniteľ expozície (výška + terén) |
| q_p(z) | kN/m² | Maximálny dynamický tlak vo výške budovy |
| c_pe,10 | – | Súčinitele vonkajšieho tlaku pre zóny stien a strechy |
| w_e | kN/m² | Vonkajší tlak/sanie na jednotlivé zóny |
| F_w | kN | Celková sila vetra na budovu |
Steny — zóny A až E
Steny pravouhlej budovy sa podľa normy delia na 5 zón. Náveterná stena (D) je namáhaná tlakom, ostatné steny sú namáhané saním (záporný cpe).
| Zóna | Pozícia | Typický cpe,10 |
|---|---|---|
| D | Náveterná stena (čelná) | +0,7 až +0,8 (tlak) |
| E | Záveterná stena (zadná) | −0,3 až −0,7 (sanie) |
| A | Bočná stena — okrajová zóna | −1,2 (silné sanie) |
| B | Bočná stena — stredná zóna | −0,8 (sanie) |
| C | Bočná stena — zadná zóna | −0,5 (sanie) |
Strecha — zóny F až J
Strecha sa delí na zóny podľa vzdialenosti od okraja. Najväčšie sanie je vždy v rohoch (zóna F) a na okrajoch (zóna G).
Kritické miesto: Zóna F (rohy strechy) má najväčšie sanie — až cpe = −1,8 pri plochej streche. Tu najčastejšie dochádza k odtrhnutiu strešnej krytiny pri víchrici. Kotvenie v rohoch musí byť zosilnené.
Budova v Bratislave, 10 × 12 m, výška 8 m
Zadanie: Budova v Bratislave (oblasť I), kategória terénu III (predmestie), rozmery 12 × 10 m, výška 8 m, plochá strecha.
1. Základná rýchlosť:
v_b = 1,0 × 1,0 × 26 = 26 m/s
2. Základný tlak:
q_b = 0,5 × 1,25 × 26² / 1000 = 0,4225 kN/m²
3. Terénové parametre (kat. III):
z₀ = 0,3 m, z_min = 5 m
k_r = 0,19 × (0,3 / 0,05)^0,07 = 0,2154
4. Súčiniteľ drsnosti (z = 8 m > z_min = 5 m):
c_r(8) = 0,2154 × ln(8 / 0,3) = 0,2154 × 3,283 = 0,707
5. Intenzita turbulencie:
I_v(8) = 1,0 / (1,0 × 3,283) = 0,305
6. Súčiniteľ expozície:
c_e(8) = (1 + 7 × 0,305) × 0,707² = 3,135 × 0,500 = 1,567
7. Maximálny dynamický tlak:
q_p(8) = 1,567 × 0,4225 = 0,662 kN/m²
8. Tlaky na steny:
Stena D: w_e = 0,662 × (+0,77) = +0,510 kN/m² (tlak)
Stena E: w_e = 0,662 × (−0,43) = −0,285 kN/m² (sanie)
9. Celková sila:
F_w = 0,662 × (0,77 + 0,43) × 12 × 8 = 76,4 kN
Overenie: Zadajte tieto hodnoty do kalkulačky a porovnajte výsledky.
Použité normy
| Norma | Oblasť |
|---|---|
| STN EN 1991-1-4 + NA | Zaťaženia konštrukcií — Zaťaženie vetrom (hlavná norma) |
| STN EN 1990 + NA | Zásady navrhovania — parciálne súčinitele, kombinácie zaťažení |
Kľúčové časti normy
| Článok / tabuľka | Čo obsahuje |
|---|---|
| Čl. 4.2, vzorec (4.1) | Základná rýchlosť vetra v_b |
| Čl. 4.3.2, vzorec (4.4–4.5) | Súčiniteľ drsnosti c_r(z) a terénový faktor k_r |
| Čl. 4.4, vzorec (4.7) | Intenzita turbulencie I_v(z) |
| Čl. 4.5, vzorec (4.10) | Základný tlak q_b a maximálny dynamický tlak q_p(z) |
| Tabuľka 4.1 | Kategórie terénu (z₀, z_min) |
| Čl. 7.2.2, tabuľka 7.1 | Súčinitele c_pe,10 pre zvislé steny (zóny A–E) |
| Čl. 7.2.3, tabuľka 7.2 | Súčinitele c_pe,10 pre ploché strechy (zóny F–I) |
| Čl. 7.2.5, tabuľka 7.4 | Súčinitele c_pe,10 pre sedlové/pultové strechy |
| Národná príloha (NA) | Veterné oblasti SR, mapa, lokálne parametre |
Upozornenie: Výsledky kalkulačky slúžia ako orientačná pomôcka a nie sú náhradou odborného posudku autorizovaného stavebného inžiniera. Pre stavebné povolenie a realizáciu je potrebný statický výpočet spracovaný oprávnenou osobou.