Generowanie obciążeń śniegiem w RFEM 6 zgodnie z ASCE/SEI 7-16 i EN 1991-1-3

Efekty obciążenia śniegiem są opisane w amerykańskiej normie ASCE/SEI 7-16 oraz w Eurokodzie 1, części od 1 do 3. Normy te zostały zaimplementowane w nowym programie RFEM 6 oraz w Kreatorze obciążenia śniegiem, ułatwiającym wprowadzanie obciążeń śniegiem. Ponadto najnowsza generacja programu umożliwia zdefiniowanie placu budowy na mapie cyfrowej, a tym samym automatyczne zaimportowanie strefy obciążenia śniegiem. Dane te są z kolei wykorzystywane przez Kreatora obciążeń do symulacji efektów spowodowanych obciążeniem śniegiem.

Aktywacja norm

W programie RFEM 6 do modelu można przyłożyć obciążenia śniegiem zgodnie z różnymi normami. Preferowaną normę dla kreatorów obciążeń można wybrać w zakładce Normy I w Danych podstawowych modelu. Jak pokazano na rysunku 1, obciążenie śniegiem można wygenerować zgodnie z ASCE 7, EN 1991 lub grupami norm SIA 261 wraz z odpowiednimi edycjami/załącznikami krajowymi.

Import placu budowy w celu określenia obciążenia śniegiem

Podstawą do obliczeń obciążenia śniegiem jest strefa obciążenia śniegiem, w której znajduje się konstrukcja. Aby określić strefę obciążenia śniegiem, a także wartość charakterystyczną obciążenia śniegiem, należy ustawić lokalizację modelu w zakładce Parametry modelu w Danych podstawowych (rysunek 2).

Lokalizację modelu można również zaimportować bezpośrednio z mapy cyfrowej, jak pokazano na rysunku 3. Dlatego oprócz danych adresowych (w tym wysokości) strefa obciążenia śniegiem jest importowana automatycznie, a odpowiednie dane są wykorzystywane przez Kreatora obciążeń do symulacji efektów obciążenia śniegiem.

Kreatory obciążeń - obciążenia śniegiem

Kreatory obciążeń w programie RFEM 6 ułatwiają wprowadzanie obciążeń prętowych i powierzchniowych poprzez konwersję obciążeń powierzchniowych na obciążenia prętowe oraz poprzez przyłożenie obciążenia śniegiem i wiatrem do powierzchni i prętów. Można je rozwinąć w Nawigatorze danych, jak pokazano na rysunku 4.

Kreator obciążenia śniegiem pomaga w generowaniu efektów obciążenia śniegiem na dachach płaskich/jednospadowych i dwuspadowych zgodnie z wybraną normą. Po zdefiniowaniu geometrii dachu poprzez wybór węzłów narożnych dachu, program automatycznie wyświetli listę powierzchni, prętów i linii, na których zostało wygenerowane obciążenie (Rysunek 5). W przypadku dachów dwuspadowych można również ustawić obciążoną płaszczyznę dachu.

Odpowiednie parametry do określania efektów obciążenia śniegiem znajdują się również w zakładce Parametry w oknie Kreatora obciążeń (rysunek 6). W tej zakładce można również aktywować opcje, takie jak uwzględnienie mimośrodów prętów i rozkładu przekrojów. Jeżeli parametry lokalizacji modelu nie zostały wcześniej zdefiniowane, zarówno lokalizację, jak i parametry obciążenia można zaimportować z Mapy obciążeń śniegiem za pomocą odpowiedniej ikony.

Zakładka Przypadki obciążeń w tym samym oknie umożliwia generowanie obciążeń śniegiem na istniejących lub nowych przypadkach obciążeń. Na rysunku 7 obciążenie śniegiem jest zastosowane zgodnie z normą ASCE 7, dlatego program proponuje trzy domyślne przypadki obciążeń: jeden dla zrównoważonego obciążenia śniegiem (przyłożony na obie połacie dachu) i dwa dla indywidualnego obciążenia na każdej płaszczyźnie dachu.

Na koniec, wygenerowane dane są wyświetlane w zakładce Wyniki w oknie Kreatora obciążenia. Dane są dostępne dla każdego przypadku obciążenia osobno. Podczas pracy z normą ASCE 7, dane te obejmują śnieg na dachach płaskich, współczynnik nachylenia dachu oraz obciążenie dachu nachylonego, określające ostateczną wartość obciążenia śniegiem (zdjęcie 8). W przypadku niezrównoważonego obciążenia śniegiem ostateczna wartość obciążenia śniegiem nawietrznej płaszczyzny dachu wynosi 30 procent obciążenia nachylonego dachu. Wartość obciążenia śniegiem w płaszczyźnie dachu zawietrznej jest obliczana jako suma obciążenia dachu skośnego i wielkości prostokątnego narzutu.

Obciążenie śniegiem wygenerowane przez Kreatora obciążenia śniegiem pokazano na rysunku 9.

Uwagi końcowe

Kreatory obciążeń ułatwiają wprowadzanie obciążeń prętowych i powierzchniowych poprzez konwersję obciążeń powierzchniowych na obciążenia prętowe oraz poprzez przyłożenie obciążenia śniegiem i wiatrem do powierzchni i prętów, w szybki i prosty sposób. Dzięki temu obciążenie śniegiem można przykładać do dachów płaskich/jednospadowych i dwuspadowych za pomocą Kreatora obciążenia śniegiem, dostępnego w Nawigatorze danych lub poprzez opcję „Wstawić → Kreatory obciążeń → Obciążenie śniegiem”. W programie RFEM 6 kreatory obciążeń są połączone z narzędziem do geolokalizacji, dzięki czemu położenie modelu oraz parametry obciążenia mogą być importowane bezpośrednio z cyfrowej mapy obciążeń śniegiem. Następnie wystarczy zdefiniować geometrię samego dachu w Kreatorze obciążeń, który automatycznie wygeneruje obciążenia śniegiem w oparciu o wybraną normę. Kreator obciążeń może również generować obciążenia śniegiem i umieszczać je w już istniejących przypadkach obciążeń, a także dostarczyć wygenerowane dane potrzebne do określenia efektów obciążenia śniegiem.

Model 3D

• 3D Viewer | Google
• 3D Viewer | Babylon
• Wirtualna rzeczywistość

Model | Stalowa konstrukcja hali | AISC 360-16