Wyznaczanie współczynnika siły wynikowych obciążeń elementów konstrukcyjnych kratownic płaskich z obciążenia wiatrem

Artykuł o tematyce technicznej

W tym artykule przedstawiono prosty przykład struktury sieci, aby wyjaśnić, w jaki sposób określić obciążenie wiatrem jako funkcję solidności sieci.

Wiatr prostopadły do struktury

Rysunek 01 - Wymiary ramy

Prędkość podstawowa b = 25.000 m / s 
Podstawowe ciśnienie prędkości q b = 0,390 kN / m²
Maksymalne ciśnienie prędkości q p (z) = 0,596 kN / m²
obliczone w następujący sposób:
$$ {Mathrm q} _ Mathrm p (Mathrm z) = = 1.7 1.7 cdot = {Mathrm q} _ Mathrm b = cdot = frac {Mathrm z} {10} ^ {0.37} = = 1.7, cdot, 0.39, cdot, frac, {7.5} {10} ^ {0.37}, =, 0.596, Mathrm {kN } / Mathrm m² $$

Współczynnik siły c f dla struktur sieci:
$$ {Mathrm c} _ Mathrm f = = {Mathrm c} _ {Mathrm f, 0} = cdot {{Mathrm Psi} _ Mathrm lambda $$

Określenie współczynnika siły c f, 0 dla struktur kratowych bez efektu końcowego przy użyciu współczynnika solidity φ


Współczynnik solidności:

$$ begin {array} {l} matemrm varphi = = frac {Mathrm A} {{Mathrm A} _ Mathrm C} end {array} $$

gdzie

ZA jest sumą przewidywanego obszaru członków
C jest zamkniętym obszarem badanej twarzy obliczonym jako:
$$ {Mathrm A} _ Mathrm C; = = Mathrm l; cdot; Mathrm b $$

Stosunek powierzchni kraty:

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

Rysunek 02 - Wyświetlanie parametrów do określania solidności w programie RFEM / RSTAB

Współczynnik solidności:

$$ Mathrm Varphi = = Frac {6.214; Mathrm m²} {20; Mathrm m²} = = 0,3107 $$

Po uzyskaniu współczynnika solidności współczynnik siły c f, 0 z 1,6 można odczytać na przykład w normie EN 1991-1-4, rysunek 7.33 [1] .

Rysunek 03 - Współczynnik siły c f, 0

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

Skuteczna smukłość λ (tabela 7.16 → BS EN 1991-1-4 [2] )

$$ Mathrm lambda; =; 2; cdot; frak {10; Mathrm m} {2; Mathrm m}; = = 10; <; 70; leftarrow; 10; matrrm {is}; matrrm {zarządzająca} $$

Korzystając z wcześniej obliczonych wartości, współczynnik efektu końcowego Ψ λ 0,95 można odczytać ze schematu na rysunku 7.36 normy.

Rysunek 04 - Współczynnik efektu końcowego Ψλ

Przy użyciu tego współczynnika uzyskuje się następujący współczynnik siły:

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

Obliczanie wynikowego obciążenia wiatrem struktury kratowej

Wariant 1: Równoważne obciążenie statyczne F w
$$ begin {array} {l} {Mathrm F} _ Mathrm w = = {Mathrm c} _ Mathrm f = cdot {{Mathrm q} _ Mathrm p ( mathrm z); cdot; {Mathrm A} _ Mathrm {ref} end {array} $$

gdzie

A ref jest rzutowanym obszarem
$$ {Mathrm F} _ Mathrm w = = 1,52 = cdot = 0,596 Mathrm {kN} / Mathrm m² = cdot: 6.214 Mathrm m² = = 5.63 Mathrm {kN} $$
Wariant 2: Obciążenie jako obciążenia członka z obciążenia powierzchniowego
$$ {Mathrm F} _ {Mathrm w1} = = 1,52; cdot; 0,596; Mathrm {kN} / Mathrm m²; = = 0,91; Mathrm {kN} / Mathrm m² $$

Aby rozpowszechnić obciążenie obszaru w programie RFEM / RSTAB tylko dla członków, należy wybrać opcję „Opróżnij, tylko dla członków” w obszarze Aplikacja obciążenia. Po wprowadzeniu obciążenia i kliknięciu [OK] suma obciążenia, które ma zostać zastosowane, jest ponownie wyświetlana w oknie informacyjnym.

Odniesienie

[1] Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje - Część 1-4: Działania ogólne - Oddziaływania wiatru ; EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010 + AC: 2010
[2] Załącznik krajowy - Parametry ustalone na szczeblu krajowym - Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje - Część 1-4: Działania ogólne - Oddziaływania wiatru ; BS EN 1991-1-4: 2005 + A1: 2010

Do pobrania

Linki

Kontakt

Kontakt do Dlubal

Mają Państwo pytania lub potrzebują porady?
Zapraszamy do bezpłatnego kontaktu z nami drogą mailową, poprzez czat lub forum lub odwiedzenia naszej strony z FAQ z użytecznymi wskazówkami i rozwiązaniami.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

info@dlubal.pl

RFEM Program główny
RFEM 5.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczeń płaskich i przestrzennych układów konstrukcyjnych, obejmujących płyty, ściany, powłoki, pręty (belki), bryły i elementy kontaktowe, z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES)

Cena pierwszej licencji
3 540,00 USD
RSTAB Program główny
RSTAB 8.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczania konstrukcji ramowych, belkowych i szkieletowych, wykonujące obliczenia liniowe i nieliniowe sił wewnętrznych, odkształceń i reakcji podporowych

Cena pierwszej licencji
2 550,00 USD