20929x

001491

Dipl.-Ing. (BA) Markus Baumgärtel

2017-11-07

Określanie współczynnika sił wynikowych obciążeń prętowych dla płaskich konstrukcji kratowych na podstawie obciążenia wiatrem

Für ein einfaches Beispiel eines Fachwerkbinders soll gezeigt werden, wie die Windbelastung in Abhängigkeit von der Völligkeit des Fachwerkes ermittelt werden kann.

Wiatr prostopadły do konstrukcji

Abmessungen des Rahmens

Prędkość podstawowa v_b = 25,0 m/s
Bazowe ciśnienie prędkości q_b = 0,39 kN/m²
Szczytowe ciśnienie prędkości

q_{p} (z) = 1, 7 \cdot q_{b} \cdot {(\frac{z}{10})}^{0, 37} = 1, 7 \cdot 0, 39 \cdot {(\frac{7, 5}{10})}^{0, 37} = 0, 596 kN / m ²

Wzór 1

Współczynnik siły cf dla konstrukcji kratowych:

c_{f} = c_{f, 0} \cdot Ψ_{λ}

Wzór 2

Wyznaczanie współczynnika siły c_f,0 dla konstrukcji kratowych bez efektu końcowego przy użyciu współczynnika solidności φ

Współczynnik solidności:

φ = \frac{A}{A_{C}}

Wzór 3

Gdzie
A = suma rzutowanych powierzchni prętów
A_C = l ⋅ b = zamknięta powierzchnia rozpatrywanej ściany

Stosunek powierzchni kraty:

A = 2, 828 m \cdot 0, 1 m \cdot 5 + 2, 0 m \cdot 0, 05 m \cdot 4 + 2, 0 m \cdot 0, 1 m \cdot 2 +

10 m \cdot 0, 2 m \cdot 2 = 6, 214 m ²

A_{C} = 10 m \cdot 2 m = 20 m ²

Wzór 4

Anzeige der Parameter zur Bestimmung der Völligkeit in RFEM/RSTAB

Współczynnik solidności:

φ = \frac{6, 214 m ²}{20 m ²} = 0, 3107

Wzór 5

Po uzyskaniu współczynnika solidności współczynnik siły c_f,0 wynoszący 1,6 można odczytać na przykład z normy EN 1991-1-4, Rysunek 7.33 [1].

Współczynnik siły podstawowej cf, 0

Konieczne jest również zdefiniowanie smukłości efektywnej elementu konstrukcyjnego w celu określenia współczynnika efektu końcowego Ψ_λ.

Smukłość efektywna λ (Tabela 7.16 → BS EN 1991-1-4 [2] )

λ = 2 \cdot \frac{10 m}{2 m} = 10 < 70 \to 10 ist maßgebend

Wzór 6

Korzystając z wcześniej obliczonych wartości, współczynnik efektu końcowego Ψ_λ wynoszący 0,95 można odczytać z wykresu na Rysunku 7.36 normy.

Współczynnik redukcyjny Ψλ

Korzystając z tego współczynnika, otrzymuje się następujący współczynnik siły:

c_{f} = c_{f, 0} \cdot Ψ_{λ} = 1, 6 \cdot 0, 95 = 1, 52

Wzór 7

Obliczanie wynikowego obciążenia wiatrem konstrukcji kratowej

Opcja 1: Zastępcze obciążenie statyczne F_w

F_{w} = c_{f} \cdot q_{p} (z) \cdot A_{ref}

Wzór 8

Gdzie
A_ref = powierzchnia rzutowana

F_{w} = 1, 52 \cdot 0, 596 kN / m ² \cdot 6, 214 m ² = 5, 63 kN

Wzór 9

Opcja 2: Obciążenie jako obciążenia prętowe od obciążenia powierzchniowego

F_{w 1} = 1, 52 \cdot 0, 596 kN / m ² = 0, 91 kN / m ²

Wzór 10

W celu rozłożenia tego obciążenia powierzchniowego w programie RFEM/RSTAB tylko na pręty, w obszarze Obszar przyłożenia obciążenia należy zaznaczyć opcję "Pusty, tylko na prętach". Po wprowadzeniu obciążenia i kliknięciu przycisku [OK] suma obciążenia do przyłożenia jest ponownie wyświetlana w oknie informacyjnym.

Autor

Pan Baumgärtel zapewnia wsparcie techniczne klientom firmy Dlubal Software.

Odnośniki

Odniesienia

Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje - Część 1-4: Oddziaływania ogólne, obciążenia wiatrem; BS EN 1991-1-4:2010-12
Deutsches Institut für Normung eV (DIN). (2010). Załącznik krajowy – Parametry określane na poziomie krajowym – Eurokod 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen - Windlasten; DIN EN 1991-1-4/NA:2010-12

Pobrane

Plik modelu w RSTAB

244 KB

;