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2024-02-02

风荷载

荷载助手可帮助您将风荷载按规范施加到模型的杆件和面上。

重要

几何体必须符合矩形、四周封闭的建筑体,屋顶可以为平屋顶、单坡屋顶或双坡屋顶。独立的矩形平屋顶、单坡屋顶或双坡屋顶同样允许。

基本

基本选项卡用于管理屋顶以及必要时建筑物的几何参数。

结构定义

请确定风荷载是施加到建筑物的屋顶和墙体,还是仅施加到屋顶上。列表中提供以下选项:

  • 建筑物
  • 独立屋顶

类型

根据结构定义,列表中可选择以下建筑或屋顶形式:

  • 竖向墙体配平屋顶/单坡屋顶
  • 竖向墙体配双坡屋顶
  • 平屋顶/单坡屋顶
  • 双坡屋顶

如果您要生成作用于带屋顶墙体上的风荷载,请首先确定建筑物的“基准角节点”。请使用按钮 选择单独 ,并在工作窗口中依次点击底面四个角节点。

随后——与仅对屋顶施加风荷载时相同——通过再次使用按钮 选择单独 ,点击平面上的四个或六个角节点,以确定屋面边界。对于屋檐挑出,请选择墙体上部节点,而不是屋顶节点。

信息

请注意,起始节点“I”和“A”必须按图示位于同一垂直线上。此外,在确定底面和屋面时,环绕方向也必须保持一致。

迎风流垂直于 / 迎风流方向

表中列出了四个来流方向。风向是根据图示屋顶侧面定义的。您可以通过复选框控制哪些方向可用于荷载生成。

确定受荷墙体 / 受荷屋顶

表格概览了墙面或屋面平面的属性。必要时,您可以通过复选框将墙体或屋顶面排除在荷载分配之外。

生成于杆件/面/线编号

本部分显示获得部分风荷载的杆件、面和线。一旦使用按钮 应用 根据完整输入生成风荷载,这些条目即可使用。

若要将某些杆件、面或线排除在荷载传递之外,请点击“无荷载”列中的一个单元格。随后可使用按钮 选择单独 在工作窗口中选择无荷载对象,例如支撑或檩条。您也可以指定一个样式杆件或样式线,使其与无荷载的杆件或线平行。这样就无需逐个选择对象。

选项

通过“部分区域”复选框,您可以为建筑围护结构的特定区域生成荷载。风荷载仅施加到您可在部分区域选项卡中定义的区域元素上。

如果勾选“忽略新建可受荷对象”复选框,则风荷载只作用于生成于杆件/面/线编号部分中指定的对象。您后来在荷载面中补充的杆件、面或线将不会获得风荷载分量。

部分区域

部分区域选项卡中,您可以定义屋面和墙面上风荷载作用的区域。荷载仅为这些部分区域的元素生成,其余区域不受风荷载作用。

通过逐行输入各区域的“角节点”来定义部分区域。也可以使用表格末尾的两个按钮以图形方式定义部分区域。

选择单独 按顺序点击一个区域的角节点(见图 确定节点)。
多选 依次点击单元格(见图 选择单元格)。

提示

在一段网络研讨会中展示了如何将荷载定义到部分区域:
可以仅通过生成器将雪荷载和风荷载施加到部分区域吗?

参数

参数选项卡中,您可以设置荷载参数并考虑生成时的特殊边界条件。

定义

如果您在模型参数选项卡的基本信息中从在线地图接收了位置,则定义类型默认设为“地图和参数”。风荷载将自动确定。您也可以通过按钮 荷载查询工具 在此选项卡中打开风荷载地图。

信息

如果数值缺失,您应在规范 I选项卡中检查荷载助手的国家——特别是国家附录——是否与所在地一致。

通过“自定义”定义类型,您可以手动指定风区、地形类别、海拔以及基本风速值。

参数

如果“荷载区”未自动填入,您可以在列表中选择。条目已根据您在规范 I选项卡的模型基本信息中设定的规范进行匹配。

“地形类别”和“海拔”通常已从模型参数中预设,但也可以手动设置。它们会影响基本风速的基准值。对于墙体荷载助手,“结构高度”取自模型几何;对于屋顶风荷载,则必须手动设定该值。

风速

基本风速 vb,0 的基准值已根据地理信息预设。如果您要更改该值,请勾选“手动定义风速”复选框。

系数

“方向系数” cdir 和“季节系数” cseason 参与基本风速的确定(见 EN 1991-1-4,4.2)。

风压

根据 EN 1991-1-4,式 (4.10) 的“基本速度压力” qb 用于确定阵风速度压力,其中包括平均和短时速度变化。

荷载分布

目前,杆件上仅生成由荷载分量导出的梯形荷载。

选项

如果您勾选“对新对象锁定”复选框,风荷载仅作用于根据“基本”选项卡中定义当前已存在的各平面杆件、面或线。您后来在墙面或屋面中补充的对象将不会获得风荷载分量。

“考虑杆件偏心”选项用于控制风荷载是否作用于平面内的杆件且不考虑偏心(默认)。如果您激活该复选框,则荷载不会施加到与平面存在偏移的杆件上。

通过“考虑截面分布”复选框,您可以控制风荷载是否也作用于因变截面定义而形成的倾斜杆件(默认)。如果您激活该复选框,则荷载不会施加到荷载平面内具有不均匀截面变化的杆件上(见章节 Querschnitt )。

如果您勾选“考虑内压”复选框,您可以在附加类别中为每个来流方向定义内压系数 cpi。这样可以考虑由墙体开口产生的效应。关于此主题的详细说明,请参见技术文章 Bestimmung der Innendruckbeiwerte (cpi) für einstöckige Gebäude gemäß EN 1991-1-4

在按照 AISC 7 生成荷载时,您还可以“考虑扭矩”,该扭矩由风荷载绕建筑轴线产生。这个附加弯矩始终绕建筑轴线居中作用。助手会为正向或负向扭转生成不同的荷载工况。

荷载工况

荷载工况选项卡用于规定风荷载存储在哪些荷载工况中。

请为各个风向定义风荷载应存储在哪些荷载工况中。例如,如 EN 1991-1-4,表 7.3a 所述,单坡屋顶需考虑不同的压力系数。为此,压力荷载在“工况 w+”中生成,吸力荷载在“工况 w-”中生成。您可以通过按钮 新建 创建相应的荷载工况。

结果

结果选项卡中,您可以查看风荷载生成参数的概览。

表中按荷载工况列出了每个区域的“外压系数” cpe 和“外风压” we。这样您就可以检查作用于各墙面和屋面的外表面的风压。

容差

容差选项卡中,您可以影响判定杆件和节点属于某一平面或线的准则。相关参数见章节 Stablasten aus Flächenlast

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