Oddziaływania termiczne występujące w konstrukcji bądź w jej poszczególnych elementach powstają w wyniku zmiany pól temperatury w określonym przedziale czasowym. Oddziaływania termiczne klasyfikuje się jako odziaływania zmienne o charakterze pośrednim uwzględniając je w każdej sytuacji obliczeniowej. Ogólne zasady dotyczące obliczania oddziaływań termicznych oddziałujących na konstrukcje zawarto w normie (Eurokod 1) PN-EN 1991-1-5.
Oddziaływania termiczne, składowa równomierna temperatury
Składowa równomierna temperatury to stała temperatura w przekroju poprzecznym, w wyniku której dochodzi do rozszerzania bądź skracania konstrukcji lub jej elementu. Składową równomierną temperatury wyznacza się według wzoru:
\(Δ_{TU} = T – T_0
\)
gdzie:
- T – średnia temperatura elementu konstrukcji w okresie zimowym lub letnim, bądź wynikająca z eksploatacji obiektu,
- T0 – temperatura początkowa elementu:
- wartość temperatury początkowej według normy [1], należy przyjmować T0 = +10°C lub zgodnie z załącznikiem krajowym w normie T0 = +8°C.
UWAGA: Zalecane jest, by temperatura początkowa odpowiadała temperaturze elementu konstrukcji w przypadku ograniczonej swobody odkształceń. Wartość średniej temperatury elementu (T) określa się w środku ciężkości przekroju zgodnie z jej rozkładem w porze letniej i zimowej. Dla elementów warstwowych temperatura stanowi wartość średnią dla poszczególnej warstwy. W przypadku elementów konstrukcyjnych składających się wyłącznie z jednej warstwy oraz zbliżonych warunków środowiskowych po obydwu stronach elementu wartość średniej temperatury (T) można określić w sposób przybliżony, obliczając ją jako średnią z temperatury wewnętrznej (Tin) i zewnętrznej (Tout).
Zgodnie z normą zalecaną wartością temperatury środowiska wewnętrznego Tin:
- Latem: Tin = 20 °C,
- Zimą Tin = 25 °C.
Natomiast temperatura środowiska zewnętrznego Tout wynosi:
- Tout = Tmax + T3-5
w którym T3, T4, T5 stanowią efekty promieniowania słonecznego w zależności od usytuowania. Jeśli wartości nie określono w złączniku krajowym do normy, to wartości te można przyjąć odpowiednio:
- W przypadku elementów konstrukcji usytuowanych od strony północno-wschodniej:
- T3 = 0 °C, T4 = +2 °C oraz T5 = +4 °C,
- W sytuacji, gdy powierzchnia elementu konstrukcji usytuowana jest po stronie południowo-zachodniej bądź elementów usytuowanych poziomo:
- T3 = +18 °C, T4 = +30°C oraz T5 = +42°C.
Literatura:
[1] PN-EN 1991-1-5 :2005 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje – Część 1-5: Oddziaływania ogólne – Oddziaływania termiczne,
