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2024-02-02

风荷载

荷载助手帮助根据标准在模型的杆件和表面上施加风荷载。

重要

几何图形必须对应于一个矩形、全封闭的建筑体,屋顶可以是平顶、坡顶或人字屋顶。具有矩形平面的独立平顶、坡顶或人字屋顶也是被允许的。

基础

基础选项卡管理屋顶和建筑的几何参数(如适用)。

结构定义

确定风荷载是作用在建筑物的屋顶和墙壁上,还是仅作用在屋顶上。相应的选项可以在列表中选择:

  • 建筑物
  • 独立屋顶

类型

根据结构定义,以下建筑或屋顶形式可供选择:

  • 竖直墙壁与平顶/坡顶
  • 竖直墙壁与人字屋顶
  • 平顶/坡顶
  • 人字屋顶

当需要生成风荷载作用在有屋顶的墙上时,首先设置建筑物的“基础角节点”。使用按钮 选择单独 在工作窗口中依次选择基础平面的四个角节点。接下来,类似于仅生成屋顶上的风荷载,设置屋顶平面的边界,使用按钮 选择单独 点击该平面(多个平面则点击所有)的四个或六个角节点。对于屋顶悬挑部分,请选择墙顶部的节点,而不是屋顶节点。

信息

注意,起始节点“I”和“A”应根据图形示意位于同一垂线,确定基本和屋顶表面时的旋转方向需一致。

垂直于风流方向 / 顺风流方向

表格中列出了四个迎风方向。风向是基于图形示意的屋顶面。可以通过复选框控制哪些方向用于荷载生成。

设定负载墙 / 负载屋顶

此表格概述了墙面或屋顶平面的属性。若有需要,可使用复选框排除墙面或屋顶面不施加荷载。

生成在杆件/表面/线编号

在此部分指定分配了部分风荷载的杆件、表面及线。在使用按钮 应用 完成全部参数的风荷载生成后,此类条目才可用。

为排除特定杆件、表面或线的荷载分配,可以在‘无荷载’列的单元格中单击,然后使用按钮 选择单独 选择在工作窗口中无需荷载的对象,如桁架或檩条。也可以指定与无荷载线或杆件平行的样本杆件或线,从而无需逐个选择这些对象。

选项

通过复选框“部分区域”,您可以在建筑外壳的特定区域生成荷载。风荷载仅施加在您在选项卡 部分区域 中指定的分区上。

部分区域

部分区域选项卡中,可以定义受风荷载作用的屋顶和墙面区域。仅在这些区域的元素上生成荷载,其他区域不受风荷影响。

通过输入‘角节点’来逐行设置部分区域。表格末端的两个按钮允许您图形化地指定部分区域。

选择单独 依次点击区域的角节点(参见图 确定节点)。
多选 逐个点击单元格(参见图 选择单元格)。

提示

在网络研讨会中展示了如何仅在部分区域上定义荷载:
我能否仅为特定区域生成雪荷载和风荷载?

参数

参数选项卡中可以设定荷载参数并考虑生成的特定边界条件。

定义

如果在选项卡 模型参数 的基本信息中从在线地图继承了位置,“地图和参数”定义类型将是预设的。风荷载将自动确定。使用按钮 荷载查询工具 也可以在此选项卡中调用风荷载地图。

信息

如果值缺失,应在选项卡 标准 I 中检查荷载助手的国家(尤其是国家附件)是否与位置一致。

通过“用户自定义”定义类型,您可以手动设置风区、地形类别、海拔高度及基础风速。

参数

如果“荷载区”没有自动填写,可以在列表中选择。条目与您在选项卡 标准 I 模型基本信息中指定的标准相协调。

一般情况下,‘地形类别’和‘海拔高度’将从模型参数中预设,但也可以手动设定。它们会影响基础风速值。在墙的荷载助手中,“结构高度”来自模型几何。在用于屋顶的风荷载中,值需要手动设置。

风速

基础风速的基本值 vb,0 是基于地理参数预设的。若要更改该值,请选中“手动风速定义”复选框。

系数

“方向系数” cdir 和“季节系数” cseason 会影响基础风速的算定(见 EN 1991-1-4, 4.2)。

速度压力

EN 1991-1-4(4.10)中的“基础速度压力” qb 用于确定包含平均和短期速度变化的阵风速度压力。

荷载分布

目前,仅在杆件上生成梯形荷载,此梯形荷载来自荷载分配。

选项

选中“锁定新对象”复选框,风荷载仅施加在当前存在的根据‘基础’选项卡定义的杆件、表面或线上的对象。稍后在墙壁或屋顶区域中补充的对象不接受风荷载分配。

“考虑杆件偏心”选项控制风荷载是否作用于平面的杆件而不考虑偏心(默认)。若选中此复选框,荷载不施加于从平面偏移的杆件。

通过“考虑截面分布”选项,可以控制风荷载是否也作用于通过Voutendefinition定义的倾斜杆(默认)。若选中此复选框,荷载不施加于具有不均匀截面变化的荷载平面杆件(参见章节 截面 )。

选中“考虑内部压力”复选框后,可以在附加类别中为每个迎风方向定义内部压力系数 cpi,以考虑通过墙壁开口产生的效果。关于此主题的详细说明,请参阅技术文章 基于 EN 1991-1-4 的单层建筑内部压力系数(cpi)的确定

在根据 AISC 7 的荷载生成中,还可以选择“考虑扭矩”,即风荷载对建筑轴线产生的扭矩。这个附加扭矩始终围绕建筑轴线中心作用。助理可以为正向或负向扭力生成不同的荷载情况。

荷载情况

荷载情况选项卡管理风荷载存放在哪些荷载情况下。

为各个风向设置风荷载将要存放的荷载情况。例如,在 EN 1991-1-4,表 7.3a 中描述,对于坡顶需要考虑不同的压力系数。为此,压力荷载在“情况 w+”中生成,吸力荷载在“情况 w-”中生成。相关的荷载情况可通过按钮 新建 创建。

结果

结果选项卡中可以找到生成风荷载的参数概览。

表格中根据每个荷载情况列出“外部压力系数” cpe 和“外部风压” we。这样就能检查每个墙面和屋顶面的外表面上施加的风压。

公差

公差选项卡中可以影响杆件及节点被评估为属于某一平面或线的标准。参数在章节 从表面荷载生成杆件荷载 中描述。

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