Obciążenia wiatrem

Generator obciążenia ułatwia zadanie naniesienia obciążeń wiatrem na pręty modelu zgodnie z normą.

Okno dialogowe 'Nowy asystent obciążeń | Obciążenie wiatrem'

Podstawa

Karta Podstawa 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 odpowiednie opcje do wyboru:

• Budynek
• Wolnostojące dachy

Typ

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

• Ściany pionowe z dachem płaskim/jednospadowym
• Ściany pionowe z dachem dwuspadowym
• Dach płaski/jednospadowy
• Dach dwuspadowy

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

Następnie określ – podobnie jak przy obciążeniu wiatrem tylko na dachy – granice płaszczyzny dachu, klikając ponownie za pomocą przycisku cztery lub sześć węzłów narożnych płaszczyzn. Przy okapach wybierz górne węzły ścian, a nie węzły dachu.

Definiowanie węzłów połaci dachowej

Przepływ prostopadle do / przepływ w kierunku

W tabeli wymienione są cztery kierunki przepływu. Kierunki wiatru odnoszą się do stron dachu zgodnie ze schematem graficznym. Za pomocą pól wyboru możesz określić, które kierunki będą brane pod uwagę przy generowaniu obciążeń.

Określenie obciążanej ściany / obciążanego dachu

Tabela zawiera przegląd właściwości płaszczyzn ścian lub dachu. W razie potrzeby możesz za pomocą pól wyboru wykluczyć strony ścian lub dachu z przypisania obciążeń.

Wygenerowane na prętach nr

W tej sekcji podawane są pręty, które otrzymują częściowe obciążenie wiatrem. Wpisy są dostępne, gdy obciążenie wiatrem zostanie wygenerowane z pełnych danych za pomocą przycisku .

Aby wykluczyć określone pręty z przenoszenia obciążenia, kliknij w pole kolumny 'Bez obciążenia'. Za pomocą przycisku możesz następnie w oknie roboczym wybrać pręty, które mają być wolne od obciążenia, np. usztywnienia lub płatwie. Możesz również podać wzorcowy pręt, który biegnie równolegle do nieobciążonych prętów. Dzięki temu nie musisz wybierać prętów pojedynczo.

Definiowanie prętów bez obciążeń

Opcje

Za pomocą pola wyboru 'Częściowe obszary' masz możliwość generowania obciążeń dla określonych stref powłoki budynku. Obciążenie wiatrem jest nakładane tylko na elementy obszarów, które możesz określić w karcie Częściowe obszary.

Jeśli zaznaczysz pole wyboru 'Ignoruj nowe obiekty podatne na obciążenie', obciążenie wiatrem działa tylko na obiekty podane w sekcji Wygenerowane na prętach nr. Pręty, które później dodasz w płaszczyźnie obciążenia, nie otrzymują udziałów obciążenia wiatrem.

Częściowe obszary

W karcie Częściowe obszary możesz zdefiniować strefy powierzchni dachu i ścian, na które 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 wiersz po wierszu, wprowadzając ich 'węzły narożne'. Za pomocą dwóch przycisków na końcu tabeli możesz również zdefiniować częściowe obszary graficznie.

	Kliknij kolejno węzły narożne obszaru (patrz rysunek Określanie węzłów).
	Kliknij kolejno komórki (patrz rysunek Wybieranie komórek).

Parametry

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

Definiowanie parametru obciążenia wiatrem

Definicja

Jeśli w danych podstawowych w karcie Parametr modelu przejęto miejsce z mapy online, typ definicji 'Mapa i parametry' jest ustawiony domyślnie. Obciążenie wiatrem jest określane automatycznie. Za pomocą przycisku możesz również w tej karcie wyświetlić mapę obciążeń wiatrem.

Z typem definicji 'Zdefiniowany przez użytkownika' możesz ręcznie określić strefę wiatru, kategorię terenu, wysokość nad poziomem morza oraz wartość bazowej prędkości wiatru.

Parametry

Jeśli 'strefa obciążenia' nie została wprowadzona automatycznie, możesz ją wybrać z listy. Wpisy są dostosowane do normy, którą określiłeś w karcie Normy I w danych podstawowych modelu.

'Kategoria terenu' oraz 'wysokość nad poziomem morza' są zazwyczaj ustawione domyślnie na podstawie parametrów modelu, ale można je również określić ręcznie. Wpływają na wartość podstawową bazowej prędkości wiatru. 'Wysokość struktury' jest przejmowana przy generatorach obciążenia dla ścian z geometrii modelu. Przy obciążeniach wiatrem na dachy wartość należy określić ręcznie.

Dla Wolnostojących dachów dostępne są opcje 'Siła całkowita c_f' i 'Ciśnienie netto c_p,net'. Pozwalają one określić, czy obciążenie wiatrem jest nakładane jako wypadkowa siła całkowita na dach, czy jako działające strefowo ciśnienie netto lub ssanie. To drugie umożliwia zróżnicowane uchwycenie lokalnego rozkładu ciśnienia na wolnostojących dachach oraz dokładniejszą podstawę do wymiarowania poszczególnych obszarów dachu.

Prędkość wiatru

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

Współczynniki

'Współczynnik kierunku' c_dir oraz 'współczynnik pory roku' c_season są uwzględniane przy określaniu bazowej prędkości wiatru (patrz EN 1991-1-4, 4.2).

Ciśnienie dynamiczne

'Bazowe ciśnienie dynamiczne' q_b wg EN 1991-1-4, (4.10) jest potrzebne do określenia szczytowego ciśnienia prędkości, które obejmuje średnie i krótkotrwałe zmiany prędkości.

Rozkład obciążenia

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

Opcje

Jeśli zaznaczysz pole wyboru 'Zablokuj dla nowych obiektów', obciążenie wiatrem działa tylko na aktualnie istniejące pręty płaszczyzn zgodnie z definicją w karcie 'Podstawa'. Pręty, które później dodasz w ścianie lub płaszczyźnie dachu, nie otrzymują udziałów obciążenia wiatrem.

Opcja 'Uwzględnij mimośród pręta' określa, czy obciążenie wiatrem działa na pręty w płaszczyźnie bez uwzględniania mimośrodów (ustawienie domyślne). Jeśli aktywujesz pole wyboru, obciążenie nie jest nakładane na pręty, dla których występuje przesunięcie z płaszczyzny.

Za pomocą pola wyboru 'Uwzględnij rozkład przekroju' możesz określić, czy obciążenie wiatrem działa również na pręty pochyłe, które wynikają z definicji skosu (ustawienie domyślne). Jeśli aktywujesz pole wyboru, obciążenie wiatrem nie jest nakładane na pręty 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 przepływu. Pozwala to uchwycić efekty wywołane otworami w ścianach. W artykule specjalistycznym Określanie współczynników ciśnienia wewnętrznego (cpi) dla budynków jednopiętrowych zgodnie z EN 1991-1-4 znajdziesz szczegółowe informacje na ten temat.

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

Przypadki obciążenia

Karta Przypadki obciążenia określa, w których przypadkach obciążenia mają być zapisane obciążenia wiatrem.

Definiowanie przypadków obciążeń

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

Wyniki

W karcie Wyniki znajdziesz przegląd parametrów generowania obciążeń wiatrem.

Generowane obciążenia wiatrem

W tabeli podany jest 'współczynnik ciśnienia zewnętrznego' c_pe oraz 'ciśnienie zewnętrzne wiatru' w_e dla każdej strefy według przypadków obciążenia. Dzięki temu możesz dla każdej płaszczyzny ściany i dachu sprawdzić ciśnienia wiatru działające na powierzchnie zewnętrzne.

Tolerancje

W karcie Tolerancje możesz wpływać na kryteria, według których pręty i węzły są oceniane jako przynależące do płaszczyzny lub linii. Parametry są opisane w rozdziale Obciążenia prętów z obciążeń powierzchniowych.