Obciążenia wiatrem

Asystent obciążeń ułatwia zadanie normowego przyłożenia obciążeń wiatrem do prętów modelu.

Okno dialogowe 'Nowy asystent obciążeń | Obciążenie wiatrem'

Podstawy

Zakładka Podstawy zarządza parametrami geometrycznymi dachu oraz, w razie potrzeby, budynku.

Definicja konstrukcji

Określ, czy obciążenia wiatrem mają być generowane dla dachu i ścian budynku, czy tylko dla dachu. Na liście dostępne są odpowiednie opcje:

• Budynek
• Dachy wolnostojące

Typ

W zależności od definicji konstrukcji, 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. Skorzystaj w tym celu z przycisku i kliknij kolejno cztery węzły narożne powierzchni podstawy w oknie roboczym.

Następnie określ – podobnie jak przy obciążeniu wiatrem tylko dla dachów – ograniczenie płaszczyzny dachu, klikając ponownie za pomocą przycisku cztery lub sześć węzłów narożnych płaszczyzny. W przypadku okapów należy wybrać górne węzły ścian, a nie węzły dachu.

Definiowanie węzłów połaci dachowej

Wiatr prostopadle do / Wiatr w kierunku

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

Określ obciążoną ścianę / obciążony dach

Tabela zawiera przegląd właściwości płaszczyzn ścian lub dachu. W razie potrzeby możesz za pomocą pól wyboru wyłączyć ściany lub połacie dachu z przypisania obciążenia.

Generowane do prętów nr

W tym rozdziale podano pręty, które otrzymują częściowe obciążenie wiatrem. Pozycje są dostępne, gdy tylko obciążenie wiatrem zostanie wygenerowane z pełnych danych za pomocą przycisku .

Aby wyłączyć określone pręty z przekazywania obciążenia, kliknij w pole kolumny 'Bez obciążenia'. Za pomocą przycisku możesz następnie w oknie roboczym wybrać pręty bez obciążenia, takie jak stężenia lub płatwie. Możesz również wskazać pręt wzorcowy, który przebiega równolegle do prętów nieobciążonych. Dzięki temu nie trzeba wybierać prętów pojedynczo.

Definiowanie prętów bez obciążeń

Opcje

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

Jeśli zaznaczysz pole wyboru 'Ignoruj nowe obiekty obciążalne', obciążenie wiatrem będzie działać tylko na obiekty podane w rozdziale Generowane do prętów nr.. Pręty, które później dodasz do płaszczyzny obciążenia, 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 dwóch przycisków na końcu tabeli możesz również określić częściowe obszary graficznie.

	Klikaj kolejno węzły narożne obszaru (patrz ilustracja Określanie węzłów).
	Klikaj kolejno komórki (patrz ilustracja Wybieranie komórek).

Parametry

W zakładce Parametry możesz określić parametry obciążenia i uwzględnić szczególne warunki brzegowe przy generowaniu.

Definiowanie parametru obciążenia wiatrem

Definicja

Jeśli w podstawowych danych w zakładce Parametry modelu przejęto miejsce z mapy online, typ definicji 'Mapa i parametry' jest ustawiony domyślnie. Obciążenie wiatrem zostanie określone automatycznie. Za pomocą przycisku możesz również wywołać mapę obciążenia wiatrem w tej zakładce.

Za pomocą typu definicji 'Niestandardowy' możesz ręcznie określić strefę wiatrową, kategorię terenu, wysokość nad poziomem morza oraz wartość prędkości bazowej wiatru.

Parametry

Jeśli 'Strefa obciążenia' nie została wpisana automatycznie, możesz ją wybrać z listy. Pozycje są dopasowane do normy, którą określiłeś w zakładce Normy I w podstawowych danych modelu.

'Kategoria terenu' oraz 'Wysokość nad poziomem morza' są zazwyczaj wstępnie ustawione na podstawie parametrów modelu, ale można je również określić ręcznie. Wpływa to na wartość podstawową prędkości bazowej wiatru. 'Wysokość konstrukcji' jest przejmowana z geometrii modelu w asystentach obciążeń dla ścian. W przypadku obciążeń wiatrem dla dachów 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 prędkości bazowej wiatru (patrz EN 1991-1-4, 4.2).

Ciśnienie prędkości

'Bazowe 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 obciążeń.

Opcje

Jeśli zaznaczysz pole wyboru 'Zablokuj dla nowych obiektów', obciążenie wiatrem będzie działać tylko na aktualnie istniejące pręty płaszczyzn zgodnie z definicją w zakładce 'Podstawy'. Pręty, które później dodasz do ściany lub płaszczyzny dachu, nie otrzymają udziału obciążenia wiatrem.

Opcja 'Uwzględnij mimośród pręta' steruje tym, czy obciążenie wiatrem działa na pręty w płaszczyźnie bez uwzględnienia mimośrodów (ustawienie domyślne). Jeśli aktywujesz to pole wyboru, obciążenie nie będzie przykładane do prętów, które są przesunięte względem płaszczyzny.

Za pomocą pola wyboru 'Uwzględnij zróżnicowanie przekroju' możesz sterować, czy obciążenie wiatrem działa również na pręty nachylone, wynikające z definicji zwężenia (ustawienie domyślne). Jeśli aktywujesz to pole wyboru, obciążenie wiatrem nie będzie przykładane do prętów w płaszczyźnie obciążenia, które wykazują nierównomierny przebieg przekroju (patrz rozdział Przekrój ).

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

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

Przypadki obciążeń

W zakładce Przypadki obciążeń określa się, w których przypadkach obciążeń mają być zapisane obciążenia wiatrem.

Definiowanie przypadków obciążeń

Dla poszczególnych kierunków wiatru należy określić, w których przypadkach obciążeń mają być zapisane obciążenia wiatrem. Na przykład, jak opisano w EN 1991-1-4, tabela 7.3a, dla dachu jednospadowego należy uwzględnić różne współczynniki ciśnienia. W tym celu obciążenia parciem są generowane w 'przypadku w+', a obciążenia ssaniem w 'przypadku w-'. Odpowiednie przypadki obciążeń można utworzyć za pomocą przycisku .

Wyniki

W zakładce Wyniki znajdziesz przegląd parametrów do generowania obciążeń wiatrem.

Generowane obciążenia wiatrem

W tabeli podano 'Współczynnik ciśnienia zewnętrznego' c_pe oraz 'Zewnętrzne ciśnienie wiatru' w_e dla każdego obszaru i dla każdego przypadku obciążenia. Dzięki temu możesz sprawdzić dla każdej ściany i połaci dachu ciśnienia wiatru działające na powierzchnie zewnętrzne.

Tolerancje

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