Determinazione del coefficiente di forza dei carichi membri risultanti per le strutture del reticolo aereo dal carico del vento

Articolo tecnico

Questo articolo presenta un semplice esempio di una struttura reticolare per spiegare come determinare il carico del vento in funzione della solidità del reticolo.

Vento perpendicolare alla struttura

Figura 01 - Dimensioni del telaio

Velocità di base b = 25.000 Signorina
Velocità di base q b = 0,390 kN / m²
Pressione di picco q p (z) = 0,596 kN / m²
calcolato come segue:
$$ {\ mathrm q} _ \ mathrm p (\ mathrm z) \; = \; 1.7 \; \ cdot \; {\ mathrm q} _ \ mathrm b \; \ cdot \; \ frac {\ mathrm z} {10} ^ {0,37} \; = \; 1,7 \; \ cdot \; 0,39 \; \ cdot \; \ frac {7,5} {10} ^ {0,37} \; = \; 0,596 \; \ mathrm {kN } / \ mathrm m² $$

Coefficiente di forza c f per strutture reticolari:
$$ {\ mathrm c} _ \ mathrm f \; = \; {\ mathrm c} _ {\ mathrm f, 0} \; \ cdot \; {\ mathrm \ Psi} _ \ mathrm \ lambda $$

Determinazione del coefficiente di forza c f, 0 per strutture a reticolo senza effetto finale utilizzando il rapporto di solidità φ


Rapporto di solidità:

$$ \ begin {array} {l} \ mathrm \ varphi \; = \; \ frac {\ mathrm A} {{\ mathrm A} _ \ mathrm C} \; \ end {array} $$

dove

UN è la somma dell'area proiettata dei membri
A c è l'area chiusa della faccia esaminata calcolata come:
$$ {\ mathrm A} _ \ mathrm C \; = \; \ mathrm l \; \ cdot \; \ mathrm b $$

Rapporto di area del reticolo:

$$ \ begin {array} {l} \ mathrm A \; = \; 2.828 \; \ mathrm m \; \ cdot \; 0.1 \; \ mathrm m \; \ cdot \; 5 \; + \; 2.0 \ ; \ mathrm m \; \ cdot \; 0.05 \; \ mathrm m \; \ cdot \; 4 \; + \; 2.0 \; \ mathrm m \; \ cdot \; 0.1 \; \ mathrm m \; \ cdot \; 2 \; + \\ + \; 10 \; \ mathrm m \; \ cdot \; 0.2 \; \ mathrm m \; \ cdot \; 2 \; = \; 6.214 \; \ mathrm m ^ 2 \ end {array} $$ $$ \ begin {array} {l} {\ mathrm A} _ \ mathrm C \; = \; 10 \; \ mathrm m \; \ cdot \; 2 \; \ mathrm m \; = \; 20 \; \ mathrm m ^ 2 \ end {array} $$

Figura 02 - Visualizzazione dei parametri per la determinazione della solidità in RFEM / RSTAB

Rapporto di solidità:

$$ \ mathrm \ varphi \; = \; \ frac {6.214 \; \ mathrm m²} {20 \; \ mathrm m²} \; = \; 0.3107 $$

Dopo aver ottenuto il rapporto di solidità, il coefficiente di forza c f, 0 di 1.6 può essere letto dallo standard EN 1991-1-4, Figura 7.33 [1] , ad esempio.

Figura 03 - Coefficiente di forza c f, 0

È anche necessario definire l'effettiva snellezza del componente strutturale per determinare il fattore di effetto finale Ψ λ .

Efficace snellezza λ (Tabella 7.16 → BS EN 1991-1-4 [2] )

$$ \ mathrm \ lambda \; = \; 2 \; \ cdot \; \ frac {10 \; \ mathrm m} {2 \; \ mathrm m} \; = \; 10 \; <\; 70 \; \ rightarrow \; 10 \; \ mathrm {è} \; \ mathrm {} governare $$

Usando i valori precedentemente calcolati, il fattore di effetto finale Ψ λ di 0,95 può essere letto dallo schema di Figura 7.36 dello standard.

Figura 04 - Fattore di fine effetto Ψλ

Utilizzando questo fattore, si ottiene il seguente coefficiente di forza:

$$ {\ mathrm c} _ \ mathrm f \; = \; {\ mathrm c} _ {\ mathrm f, 0} \; \ cdot \; {\ mathrm \ Psi} _ \ mathrm \ lambda \; = \ ; 1.6 \; \ cdot \; 0.95 \; = \; 1.52 $$

Calcolo del carico del vento risultante della struttura del reticolo

Variante 1: carico statico equivalente F w
$$ \ begin {array} {l} {\ mathrm F} _ \ mathrm w \; = \; {\ mathrm c} _ \ mathrm f \; \ cdot \; {\ mathrm q} _ \ mathrm p (\ mathrm z) \; \ cdot \; {\ mathrm A} _ \ mathrm {ref} \ end {array} $$

dove

Un rif è l'area proiettata
$$ {\ mathrm F} _ \ mathrm w \; = \; 1.52 \; \ cdot \; 0.596 \; \ mathrm {kN} / \ mathrm m² \; \ cdot \; 6.214 \; \ mathrm m² \; = \; 5,63 \; \ mathrm {} $$ kN
Variante 2: carica come carico membro dal carico di area
$$ {\ mathrm F} _ {\ mathrm w1} \; = \; 1.52 \; \ cdot \; 0.596 \; \ mathrm {kN} / \ mathrm m² \; = \; 0.91 \; \ mathrm {kN} / \ mathrm m² $$

Per distribuire questo carico di area in RFEM / RSTAB solo ai membri, è necessario selezionare l'opzione 'Vuoto, solo membri' in Area di caricamento dell'applicazione. Dopo aver inserito il carico e facendo clic su [OK], la somma del carico da applicare viene nuovamente visualizzata in una finestra di informazioni.

Riferimento

[1] Eurocodice 1: Azioni sulle strutture - Parte 1-4: Azioni generali - Azioni del vento ; EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 + AC: 2010
[2] Allegato nazionale - Parametri determinati a livello nazionale - Eurocodice 1: Azioni sulle strutture - Parte 1-4: Azioni generali - Azioni eoliche ; BS EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010

Scarica

Link

Contattaci

Contattaci

Hai domande o bisogno di consigli?
Contattaci gratuitamente tramite e-mail, chat o il nostro forum di supporto o trova varie soluzioni e consigli utili nella nostra pagina delle FAQ.

+39 051 9525 443

info@dlubal.it

RFEM Programma principale
RFEM 5.xx

Programma principale

Software di progettazione strutturale per l'analisi con elementi finiti (FEA) di sistemi strutturali piani e spaziali costituiti da piastre, pareti, gusci, aste (travi), elementi solidi e di contatto

Prezzo della prima licenza
3.540,00 USD
RSTAB Programma principale
RSTAB 8.xx

Programma principale

Software di progettazione strutturale per il calcolo lineare e non lineare di forze interne, spostamenti generalizzati e reazioni vincolari di telai e strutture costituite da aste e travature reticolari

Prezzo della prima licenza
2.550,00 USD