9268x
001485
2017-10-11

Генерирование ветровых нагрузок на стены и кровли по норме ASCE/SEI 7-16

Программы RFEM и RSTAB позволяют с минимальными усилиями включить в расчет ветровые нагрузки на трехмерное здание по норме ASCE/SEI 7‑16 [1]. В нашей статье описывается сложная тематика ввода ветровых нагрузок в программе. Создать ветровую нагрузку можно в разделе «Инструменты» → «Генерировать нагружение» → «От ветровых нагрузок».

Общие параметры

Для ввода ветровых нагрузок на стены и кровлю требуются следующие общие данные из ASCE/SEI 7‑16:

  • Базовая скорость ветра V, см. раздел 26.5; рисунок 26,5-1 и 26,5-2
  • Коэффициент направления набегающего потока Kd, см. раздел 26.6
  • Категория воздействия B, C или D, см. раздел 26.7
  • Топографический коэффициент Kzt, см. раздел 26.8
  • Коэффициент высоты над уровнем моря Ke, см. раздел 26.9
  • Коэффициент возмущаемости при попадании в порыв G, см. раздел 26.11
  • Классификация окружающих условий, см. раздел 26.12
  • Средняя высота крыши h, см. раздел 26.2

Данные общие параметры для определения скоростного давления требуется ввести в верхней части диалогового окна (см. рисунок 01).

Геометрия и направление потока ветра

Затем необходимо задать геометрию основания и кровли (см. рисунок 01 в центре). У плоской кровли узлы A и I, B и J, C и K, а также D и L должны располагаться друг под другом. У двускатной кровли то же самое относится к узлам A и I, C и J, D и K, а также F и L. Кроме того, направление набегающего потока должно быть задано на соответствующей стороне здания. Из-за различных загружений (см. ASCE/SEI 7-16, рисунок 27.3-8), которые необходимо проанализировать, всегда необходимо задать две стороны здания.

Загружения

Для генерирования нагрузок они должны быть указаны в загружениях. Для этого необходимо присвоить загружения соответствующим условиям нагрузки (см. рисунок 01 слева внизу и рисунок 02). Классификация организована следующим образом:

  • Минимальная ветровая нагрузка в соответствующем направлении по ASCE/SEI 7‑16, 27.1.5
  • Случай 1: Полное расчетное давление ветра, действующее на плоскость проекции перпендикулярно каждой из основных осей конструкции, учитывается отдельно по каждой главной оси.
  • Случай 3: Ветровая нагрузка аналогично случаю 1, которая при этом действует на 75% от заданного значения.

Коэффициент внутреннего давления (GCpi) по ASCE/SEI 7-16, таблица 26.13-1, примечание 3, должен учитываться положительным и отрицательным для того, чтобы включить в расчет наиболее неблагоприятное положение нагрузки. Разные знаки обозначаются в загружениях индексом +cpi и -cpi (см. рисунок 02, выделение желтым и красным цветом). Поскольку давление ветра быстро меняется от положительных значений к отрицательным при направлении потока пенпердикулярно коньку крыши, то в ASCE/SEI 7‑16, рис. 27.3-1, указаны два значения коэффициента внешнего давления. Оба значения должны быть проверены в соответствии с примечанием 3. На это указывают в диалоговом окне индексы w1 и w2 (см. рисунок 02, выделение фиолетовым и зеленым цветом). Как правило, нужно проанализировать все конфигурации, чтобы найти наиболее неблагоприятное состояние. Если вы хотите исключить второстепенные загружения, то можно деактивировать загружения, сняв соответствующий флажок.

Распределение нагрузки

В нижней части диалогового окна можно задать настройки распределения нагрузки (см. рисунок 01). Это подробно объяснено в руководстве RFEM [2], глава 11.8.

Ориентир

[1]ASCE/SEI 7-16, Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures
[2]Руководство пользователя RFEM. Тифенбах: февраль 2016.

Автор

Г-н Рем отвечает за разработку продуктов для деревянных конструкций и оказывает техническую поддержку заказчикам.

Ссылки
Скачивания


;