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2017-10-11

自动生成屋面和墙面的风荷载,按照美国建筑结构荷载规范 ASCE/SEI 7-16

使用RFEM 和RSTAB 可以很容易地考虑按照ASCE/SEI 7-16 的三维风荷载作用。 本文介绍了如何在软件中输入风荷载。 在“工具”→“生成荷载”→“由风荷载”中找到风荷载。

基本参数

在输入墙和屋面的风荷载时,需要使用 ASCE/SEI 7-16 中的以下基本数据:

  • 基本风速 V (见第 26.5 节,图 26.5-1 和 26.5-2)
  • 风向性系数 Kd (见第 26.6 节)
  • 环境作用类别 B、C 或 D(见 26.7)
  • 地形系数 Kzt (见第 26.8 节)
  • 地面标高系数 Ke (见第 26.9 节)
  • 阵风影响系数 G (见章节 26.11)
  • 三阶分析(见章节 26.12)
  • 平均屋面高度 h(见第 26.2 节)

在对话框的上部区域中需要定义这些用于确定风速压力的基本参数(见图 01)。

几何形状和风向

然后输入地基和屋面的几何形状(见中间图 01)。 对于平屋面,节点 A 和 I、B 和 J、C 和 K 以及 D 和 L 必须位于另一个节点的下方。 对于双坡屋顶,节点 A 和 I、C 和 J、D 和 K以及 F 和 L 也一样。 此外,应设置建筑物各一侧的风向。 由于要考虑各种情况 (见 ASCE/SEI 7‑16 中图 27.3-8),所以必须定义两个侧面。

荷载工况

为了生成荷载,它们在荷载工况中必须可用。 为此,需要将荷载工况分配给相应的荷载情况(见左下图 01 和 02)。 其具体结构如下:

  • 各个方向的最小风荷载设计按照 ASCE/SEI 7‑16 27.1.5
  • 工况 1: 垂直于结构每个主轴的投影面积上的全部设计风压,分别沿每个主轴考虑。
  • 工况 3: 与工况 1 中定义的风荷载,但是在情况 1 的 75% 处同时作用。

根据 ASCE/SEI 7‑16 中表 26.13-1 中的注释 3,在考虑最不利的荷载位置时,内部压力系数 (G Cpi )可以考虑正值和负值。 在荷载工况中通过+cpi和-cpi表示各种正负号(见图 02,以黄色和红色突出显示)。 因为在与屋脊成直角的风向上,风压在正值和负值之间变化很快,所以在 ASCE/SEI 7‑16 中图 27.3-1 中指定了两个外部压力系数值。 两者都必须按照注释 3 进行验算。 在对话框中通过索引 w1和 w2表示(见图 02,分别用蓝色和绿色突出显示)。 原则上必须分析所有情况,以便找到最不利的状态。 如果要排除次要的荷载工况,则可以通过取消激活相关复选框来停用这些荷载工况。

荷载分布

在对话框的下部(见图 01)可以对荷载分布进行设置。 在 RFEM 手册[2]的第 11.8 章中对此有详细的介绍。

参考

[1] ASCE/SEI 7-16,建筑物和其他结构的最小设计荷载和相关准则。
[2] Dlubal 软件。 (2016)。 RFEM 5 . 用户手册 蒂芬巴赫 2016 年 2 月。

作者

Rehm 先生负责木结构产品的开发,并提供技术支持。

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