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2024-01-10

风荷载

荷载向导可帮助您按照规范要求将风荷载施加到模型的杆件上。

重要

几何形状必须为矩形、四周封闭的实体,并带有平屋顶、单坡或双坡屋面。矩形布局的独立式平屋顶、单坡或双坡屋面也是允许的。

基本

基本选项卡用于管理屋面以及(如有)建筑的几何参数。

结构定义

确定风荷载是施加于建筑的屋面和墙体,还是仅施加于屋面。列表中提供相应选项:

  • 建筑
  • 独立式屋面

类型

根据结构定义,列表中可选择以下建筑或屋面形式:

  • 竖直墙体 + 平屋顶/单坡
  • 竖直墙体 + 双坡屋面
  • 平屋顶/单坡
  • 双坡屋面

如果在墙体和屋面上生成风荷载,请先确定建筑的“基本角节点”。为此请使用按钮 选择单独 ,并在工作窗口中依次点击底面的四个角节点。

随后——与仅在屋面上生成风荷载时相同——确定屋面平面的边界,即再次通过按钮 选择单独 点击各平面的四个或六个角节点。当存在挑檐时,请选择上部墙体节点,而非屋面节点。

信息

请注意,起始节点“I”和“A”必须按照图示方案上下对应。确定底面和屋面时的“环绕方向”也必须一致。

垂直于流向 / 沿流向

表格中列出了四种流向。风向参照图示方案中的屋面各面。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 / 受荷屋面

表格概述了墙体或屋面平面的属性。如有必要,您可以通过复选框将某些墙体或屋面排除在荷载分配之外。

生成于杆件编号

此部分显示分摊风荷载的杆件。当通过按钮 应用 根据完整输入生成风荷载后,这些条目才可用。

若要将某些杆件排除在荷载传递之外,请点击“无荷载”列中的字段。然后可以使用按钮 选择单独 在工作窗口中选择无荷载的杆件,例如支撑或檩条。您也可以指定一根与无荷载杆件平行的参考杆件,这样无需逐一选择杆件。

选项

通过“局部区域”复选框,您可以为建筑围护结构的特定区域生成荷载。风荷载仅施加于您在 局部区域 选项卡中定义的区域内的单元。

如果勾选“忽略新的可承载对象”复选框,则风荷载仅作用于 生成于杆件编号 部分中指定的对象。之后在荷载平面中补充的杆件将不承担风荷载分量。

局部区域

在 局部区域 选项卡中,您可以定义风荷载作用的屋面和墙面区域。荷载仅在这些局部区域的单元上生成。其余区域不承受风荷载。

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

选择单独 依次点击某区域的角节点(见图 确定节点)。
多选 依次点击各单元格(见图 选择单元格)。

提示

在一个网络研讨会上演示了如何在局部区域上定义荷载: 能否使用生成器将雪荷载和风荷载仅施加于局部区域?

参数

在 参数 选项卡中,您可以设置荷载参数,并在生成时考虑特殊边界条件。

定义

如果您在 模型参数 选项卡的基本设置中从在线地图中采用了位置,则定义类型默认为“地图和参数”。风荷载将自动确定。通过按钮 荷载查询工具 ,您也可以在此选项卡中打开风荷载地图。

信息

如果缺少数值,请在 规范 I 选项卡中检查荷载向导的国家——尤其是国家附录——是否与位置一致。

通过定义类型“用户自定义”,您可以手动设置风区域、地形类别、海拔高度和基本风速值。

参数

如果“荷载区域”未自动填入,您可以在列表中选择。条目与您在 规范 I 选项卡中模型基本设置所确定的规范相对应。

“地形类别”和“海拔高度”通常由模型参数预置,但也可以手动设置。它影响基本风速的基本值。“结构高度”在墙体荷载向导中取自模型几何形状。对于屋面风荷载,该值需手动设置。

对于 独立式屋面,可选择“总力 cf”和“净压力 cp,net”选项。由此可以控制风荷载是作为合力施加于屋面,还是作为逐区域作用的净压力或净吸力。后者可以更细致地记录独立式屋面上的局部压力分布,为各屋面区域的设计提供更精确的基础。

风速

基本风速 vb,0 的基本值根据地理信息预置。如需修改该值,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)。

速度压力

EN 1991-1-4, (4.10) 的“基本速度压力” qb 用于确定包含平均和短时速度变化的阵风速度压力。

荷载分布

目前杆件上仅生成梯形荷载,由各荷载分量得出。

选项

如果勾选“对新对象锁定”复选框,则风荷载仅作用于“基本”选项卡中定义的平面上当前已有的杆件。之后在墙体或屋面平面中补充的杆件将不承担风荷载分量。

选项“考虑杆件偏心”控制风荷载是否不考虑偏心距而作用于平面内的杆件(默认设置)。如果激活该复选框,则荷载不会施加于存在平面外偏移的杆件。

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由加腋定义产生的倾斜杆件(默认设置)。如果激活该复选框,则荷载平面内截面分布不均匀的杆件不承受风荷载(参见章节 Querschnitt )。

如果勾选“考虑内部压力”复选框,您可以在附加类别中为每种流向设置内部压力系数 cpi。由此可以记录由墙体洞口产生的效应。技术文章 按 EN 1991-1-4 确定单层建筑的内部压力系数 (cpi) 提供了该主题的详细说明。

按 AISC 7 生成荷载时,您还可以“考虑扭矩”,即风荷载绕建筑轴产生的扭矩。该附加扭矩始终绕建筑轴中心作用。向导会为正向或反向扭转生成不同的荷载工况。

荷载工况

荷载工况 选项卡规定风荷载存放在哪些荷载工况中。

请为各风向确定风荷载应存放在哪些荷载工况中。例如如 EN 1991-1-4 表 7.3a 所述,单坡屋面需考虑不同的压力系数。为此,压力存放在“工况 w+”中,吸力存放在“工况 w-”中。您可以通过按钮 新建 创建相应的荷载工况。

结果

结果 选项卡概述风荷载生成的参数。

表格中按荷载工况逐个给出每个区域的“外部压力系数” cpe 和“外部风压” we。由此您可以检查作用在每个墙体和屋面平面外表面上的风压。

公差

在 公差 选项卡中,您可以影响将杆件和节点归属于某一平面或线的判定准则。相关参数在章节 由面荷载生成杆件荷载 中有详细描述。

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