Obciążenia wiatrem

Asystent obciążeń ułatwia zadanie polegające na zadawaniu obciążeń wiatrem zgodnie z normą na pręty i powierzchnie modelu.

Okno dialogowe "Nowy asystent obciążeń | Obciążenie wiatrem"

Podstawowe

Zakładka Podstawowe zarządza parametrami geometrii dachu oraz, w razie potrzeby, budynku.

Definicja struktury

Określ, czy obciążenia wiatrem mają być generowane na dach i ściany budynku, czy tylko na dach. Na liście dostępne są następujące możliwości:

• Budynek
• Dachy wolnostojące

Typ

W zależności od definicji struktury na liście dostępne są następujące formy budynku lub dachu:

• Pionowe ściany z dachem płaskim / jednospadowym
• Pionowe ściany z dachem dwuspadowym
• Dach płaski / jednospadowy
• Dach dwuspadowy

Jeśli generujesz obciążenie wiatrem na ściany z dachem, najpierw określ 'bazowe węzły narożne' budynku. W tym celu użyj przycisku i kolejno wskaż cztery węzły narożne powierzchni podstawy w oknie roboczym.

Następnie określ – tak jak również w przypadku obciążenia wiatrem tylko na dachy – ograniczenie płaszczyzny dachu, wskazując ponownie za pomocą przycisku cztery lub sześć węzłów narożnych płaszczyzny (płaszczyzn). W przypadku okapów wybierz górne węzły ścian, a nie węzły dachu.

Definiowanie węzłów połaci dachowej

Strumień wiatru prostopadle do / Strumień wiatru w kierunku

W tabeli wymieniono cztery kierunki naporu wiatru. Kierunki wiatru odnoszą się do stron dachu zgodnie ze schematem graficznym. Za pomocą pól wyboru możesz określić, które kierunki mają być uwzględniane przy generowaniu obciążenia.

Określ ścianę obciążoną / Określ dach obciążony

Tabela zawiera zestawienie właściwości płaszczyzny lub płaszczyzn ściany bądź dachu. W razie potrzeby możesz za pomocą pól wyboru wykluczyć poszczególne strony ściany lub dachu z przypisania obciążenia.

Wygenerowano na prętach/powierzchniach/liniach nr

W tej sekcji podane są pręty, powierzchnie i linie, które otrzymują częściowe obciążenie wiatrem. Wpisy są dostępne, gdy tylko obciążenie wiatrem zostanie wygenerowane z pełnych danych za pomocą przycisku .

Aby wykluczyć określone pręty, powierzchnie lub linie z przenoszenia obciążenia, kliknij w pole kolumny 'Bez obciążenia'. Za pomocą przycisku możesz następnie w oknie roboczym wybrać obiekty bez obciążenia, takie jak np. stężenia lub płatwie. Możesz również wskazać pręt wzorcowy lub linię wzorcową, która przebiega równolegle do nieobciążonych prętów lub linii. Dzięki temu nie trzeba wybierać obiektów pojedynczo.

Definiowanie prętów i powierzchni bez obciążeń

Opcje

Za pomocą pola wyboru 'Częściowe obszary' masz możliwość generowania obciążeń dla określonych stref obrysu budynku. Obciążenie wiatrem jest przykładane tylko do elementów tych obszarów, które możesz określić w zakładce Częściowe obszary.

Jeśli zaznaczysz pole wyboru 'Ignoruj nowe obiekty obciążalne', obciążenie wiatrem działa tylko na obiekty podane w sekcji Wygenerowano na prętach/powierzchniach/liniach nr. Pręty, powierzchnie lub linie, które później dodasz do płaszczyzny obciążeniowej, nie otrzymają udziału obciążenia wiatrem.

Częściowe obszary

W zakładce Częściowe obszary możesz zdefiniować strefy powierzchni dachu i ścian, na których działa obciążenie wiatrem. Obciążenia są generowane tylko dla elementów tych częściowych obszarów. Pozostałe obszary nie otrzymują obciążeń wiatrem.

Definiowanie podobszarów obciążenia wiatrem

Określ częściowe obszary w wierszach, wpisując ich 'węzły narożne'. Za pomocą obu przycisków na końcu tabeli możesz również określić częściowe obszary graficznie.

	Kolejno kliknij węzły narożne obszaru (patrz rysunek Ustalanie węzłów).
	Kliknij kolejno komórki (patrz rysunek Wybieranie komórek).

Parametry

W zakładce Parametry możesz określić parametry obciążenia oraz uwzględnić szczególne warunki brzegowe generowania.

Definiowanie parametru obciążenia wiatrem

Definicja

Jeżeli w podstawowych danych w zakładce Parametry modelu przejęto lokalizację z mapy online, typ definicji 'Mapa i parametry' jest ustawiony domyślnie. Obciążenie wiatrem jest wyznaczane automatycznie. Za pomocą przycisku możesz wywołać mapę obciążenia wiatrem także w tej zakładce.

Za pomocą typu definicji 'Niestandardowy' możesz ręcznie określić strefę wiatrową, kategorię terenu, wysokość n.p.m. oraz wartość podstawowej prędkości wiatru.

Parametry

Jeżeli 'Strefa obciążenia' nie została wpisana automatycznie, możesz wybrać ją z listy. Wpisy są dostosowane do normy, którą ustaliłeś w zakładce Normy I w podstawowych danych modelu.

'Kategoria terenu' oraz 'Wysokość n.p.m.' są zazwyczaj wstępnie ustawione na podstawie parametrów modelu, ale można je również określić ręcznie. Mają one wpływ na wartość podstawową prędkości wiatru. 'Wysokość konstrukcji' jest przejmowana z geometrii modelu w przypadku asystentów obciążeń dla ścian. W przypadku obciążeń wiatrem na dachy wartość należy określić ręcznie.

Prędkość wiatru

Wartość podstawowa prędkości bazowej wiatru v_b,0 jest wstępnie ustawiona na podstawie danych geograficznych. Jeśli chcesz zmienić tę wartość, zaznacz pole wyboru 'Ręczna definicja prędkości wiatru'.

Współczynniki

'Współczynnik kierunkowy' c_dir oraz 'współczynnik sezonowy' c_season są uwzględniane przy wyznaczaniu podstawowej prędkości wiatru (patrz EN 1991-1-4, 4.2).

Ciśnienie prędkości

'Podstawowe ciśnienie prędkości' q_b wg EN 1991-1-4, (4.10) jest potrzebne do wyznaczenia ciśnienia prędkości porywów, które uwzględnia średnie i krótkotrwałe zmiany prędkości.

Rozkład obciążenia

Obecnie na prętach generowane są tylko obciążenia trapezowe, wynikające z udziałów obciążenia.

Opcje

Jeśli zaznaczysz pole wyboru 'Zablokuj dla nowych obiektów', obciążenie wiatrem działa tylko na aktualnie istniejące pręty, powierzchnie lub linie płaszczyzn zgodnie z definicją w zakładce 'Podstawowe'. Obiekty, które później dodasz do płaszczyzny ściany lub dachu, nie otrzymają udziałów obciążenia wiatrem.

Opcja 'Uwzględnij mimośród pręta' określa, czy obciążenie wiatrem działa na pręty w płaszczyźnie bez uwzględnienia mimośrodów (ustawienie domyślne). Jeśli aktywujesz pole wyboru, obciążenie nie będzie przyłożone do prętów z odsunięciem od płaszczyzny.

Za pomocą pola wyboru 'Uwzględnij rozkład przekroju' możesz określić, czy obciążenie wiatrem działa również na pręty ukośne wynikające z definicji pasma zwężającego się (ustawienie domyślne). Jeśli aktywujesz pole wyboru, obciążenie wiatrem nie będzie przykładane do prętów w płaszczyźnie obciążenia, które mają nierównomierny przebieg przekroju (patrz rozdział Querschnitt ).

Jeśli zaznaczysz pole wyboru 'Uwzględnij ciśnienie wewnętrzne', możesz w dodatkowej kategorii określić współczynniki ciśnienia wewnętrznego c_pi dla każdego kierunku naporu. Umożliwia to uwzględnienie efektów powstających przez otwory w ścianach. W artykule fachowym Bestimmung der Innendruckbeiwerte (cpi) für einstöckige Gebäude gemäß EN 1991-1-4 znajdziesz szczegółowe wskazówki na ten temat.

Przy generowaniu obciążeń według AISC 7 możesz również uwzględnić 'moment skręcający', który wywołuje obciążenie wiatrem wokół osi budynku. Ten dodatkowy moment działa zawsze centralnie wokół osi budynku. Asystent generuje różne przypadki obciążeń dla skręcania dodatniego lub ujemnego.

Przypadki obciążeń

Zakładka Przypadki obciążeń reguluje, w których przypadkach obciążeń mają być zapisane obciążenia wiatrem.

Definiowanie przypadków obciążeń

Określ dla poszczególnych kierunków wiatru, w których przypadkach obciążeń mają być zapisane obciążenia wiatrem. Jak opisano np. w EN 1991-1-4, tabela 7.3a, w przypadku dachu jednospadowego należy uwzględnić różne współczynniki ciśnienia. W tym celu obciążenia ciśnieniowe są generowane w 'przypadku w+', a obciążenia ssania w 'przypadku w-'. Odpowiednie przypadki obciążeń możesz utworzyć za pomocą przycisku .

Wyniki

W zakładce Wyniki znajdziesz zestawienie parametrów generowania obciążeń wiatrem.

Generowane obciążenia wiatrem

W tabeli podany jest 'współczynnik parcia zewnętrznego' c_pe oraz 'zewnętrzne ciśnienie wiatru' w_e dla każdego obszaru i dla każdego przypadku obciążenia. W ten sposób możesz sprawdzić ciśnienia wiatru działające na zewnętrzne powierzchnie każdej ściany i każdej płaszczyzny dachu.

Tolerancje

W zakładce Tolerancje możesz wpływać na kryteria, według których pręty i węzły są oceniane jako należące do danej płaszczyzny lub linii. Parametry są opisane w rozdziale Obciążenia prętów od obciążenia powierzchniowego .