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Dipl.-Ing. (BA) Markus Baumgärtel

2017-11-07

Determinación del coeficiente de fuerza de las cargas en barras resultantes para estructuras planas de celosía a partir de la carga de viento

Für ein einfaches Beispiel eines Fachwerkbinders soll gezeigt werden, wie die Windbelastung in Abhängigkeit von der Völligkeit des Fachwerkes ermittelt werden kann.

Viento perpendicular a la estructura

Abmessungen des Rahmens

Velocidad básica v_b = 25,0 m/s
Presión de velocidad básica q_b = 0,39 kN/m²
Presión de velocidad pico

q_{p} (z) = 1, 7 \cdot q_{b} \cdot {(\frac{z}{10})}^{0, 37} = 1, 7 \cdot 0, 39 \cdot {(\frac{7, 5}{10})}^{0, 37} = 0, 596 kN / m ²

Fórmula 1

Coeficiente de fuerza cf para estructuras de celosía:

c_{f} = c_{f, 0} \cdot Ψ_{λ}

Fórmula 2

Determinación del coeficiente de fuerza c_{f, 0} para estructuras de celosía sin efecto final utilizando la relación de solidez φ

Relación de solidez:

φ = \frac{A}{A_{C}}

Fórmula 3

Donde
A = suma de áreas proyectadas de barras
A_C = l ⋅ b = área cerrada de la cara considerada

Relación de área de la celosía:

A = 2, 828 m \cdot 0, 1 m \cdot 5 + 2, 0 m \cdot 0, 05 m \cdot 4 + 2, 0 m \cdot 0, 1 m \cdot 2 +

10 m \cdot 0, 2 m \cdot 2 = 6, 214 m ²

A_{C} = 10 m \cdot 2 m = 20 m ²

Fórmula 4

Anzeige der Parameter zur Bestimmung der Völligkeit in RFEM/RSTAB

Relación de solidez:

φ = \frac{6, 214 m ²}{20 m ²} = 0, 3107

Fórmula 5

Una vez obtenida la relación de solidez, se puede leer el coeficiente de fuerza c_{f, 0} de 1,6 de la norma EN 1991‑1‑4, figura 7.33 [1] , por ejemplo.

Factor de fuerza básico cf, 0

También es necesario definir la esbeltez efectiva del componente estructural para determinar el factor de efecto final Ψ_λ.

Esbeltez efectiva λ (Tabla 7.16 → BS EN 1991‑1‑4 [2] )

λ = 2 \cdot \frac{10 m}{2 m} = 10 < 70 \to 10 ist maßgebend

Fórmula 6

Utilizando los valores calculados previamente, el factor de efecto final Ψ_λ de 0,95 se puede leer en el diagrama de la figura 7.36 de la norma.

Factor de reducción Ψλ

Usando este factor, se obtiene el siguiente coeficiente de fuerza:

c_{f} = c_{f, 0} \cdot Ψ_{λ} = 1, 6 \cdot 0, 95 = 1, 52

Fórmula 7

Cálculo de la carga de viento resultante de la estructura de celosía

Opción 1: Carga estática equivalente F_w

F_{w} = c_{f} \cdot q_{p} (z) \cdot A_{ref}

Fórmula 8

Donde
A_ref = área proyectada

F_{w} = 1, 52 \cdot 0, 596 kN / m ² \cdot 6, 214 m ² = 5, 63 kN

Fórmula 9

Opción 2: Cargar como cargas de barra desde la carga de área

F_{w 1} = 1, 52 \cdot 0, 596 kN / m ² = 0, 91 kN / m ²

Fórmula 10

Para distribuir esta carga de área en RFEM/RSTAB solo a las barras, es necesario seleccionar la opción "Vacío, solo en barras" en el Área de aplicación de carga. Después de ingresar la carga y hacer clic en [Aceptar], la suma de la carga a aplicar se muestra nuevamente en una ventana de información.

Autor

El Sr. Baumgärtel proporciona soporte técnico para los clientes de Dlubal Software.

Enlaces

Referencias

Eurocódigo 1: Acciones en los sistemas estructurales - Parte 1-4: Acciones generales, Cargas de viento; EN 1991-1-4:2010-12
Anejo Nacional - Parámetros determinados a nivel nacional - Eurocódigo 1: Acciones en los sistemas estructurales - Parte 1-4: Acciones generales.Acciones de viento; DIN EN 1991-1-4 / NA: 2010-12

Descargas

Archivo del modelo de RSTAB

244 KB

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