Was ist eine Zuflussfläche und wie berechnet man die Zuflussbreite/Fläche eines Mitglieds??

Einzugsgebiete sind ein sehr wichtiger Belastungsaspekt in der Strukturanalyse. Die Nebenfläche ist die Fläche, die zur Belastung eines Balkens oder einer Stütze beiträgt. Man kann es sich als den Bereich vorstellen, den dieses Element trägt. Es ist leicht zu definieren, wenn man sich ein Beispiel anschaut. Angenommen, Sie haben eine Platte, die von zwei Elementen getragen wird, Der Nebenflussbereich würde aus einem einzigen Balken bestehen, wäre die Menge dieser Platte, die es trägt:

Zuflussgebiete können verschiedene Formen haben, abhängig davon, wie die Platte gestützt wird. Zum Beispiel, Ein Zwei-Wege-Stützsystem wird von allen Kanten unterstützt. Die Last wird also auf alle vier Mitglieder verteilt. Typischerweise, Dadurch entstehen zwei dreieckige Zuflussgebiete (an den kürzeren Enden) und zwei trapezförmige Bereiche für die längeren Enden. Dies wird berechnet, indem von jeder Ecke aus eine diagonale Linie im 45°-Winkel gezeichnet wird. Dadurch ergibt sich folgende Form:

Das zeigt die Flächenlasten Funktion in SkyCiv, Dadurch wird automatisch die Zuflussfläche Ihrer Struktur berechnet. Dies bedeutet, dass Sie die Form Ihrer Struktur ändern, Dies wird automatisch berechnet, sodass Ihre verteilten Lasten immer synchron sind:

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Nebenflussbreite

Der Begriff Nebenflussbreite ist nur ein vereinfachter Begriff mit einem ähnlichen Konzept. jedoch, anstatt Fläche zu nutzen (gemessen in m^2 oder ft^2) es ist oft einfacher, es stattdessen durch die Breite des Nebenflussgebiets darzustellen.

Zum Beispiel, Im Beispiel unten könnte ein Balken eine Nebenfläche von 15 m^2 haben, aber da es einheitlich ist, Wir können einfach sagen, dass das Element eine Nebenflussbreite von 1,5 m hat:

Bei der Berechnung, wie viel Flächenlast sich daraus ergibt, Dies wird eine einfachere Berechnung:

Plattendruck = 15kN/m2
Strahlzuflussbreite = 1.5m

Verteilte Last = 15 * 1.5 = 22,5 kN/m

Wie du siehst, Es ist nur eine einfache Multiplikation, um die verteilte Last zu erhalten, die auf den Balken ausgeübt werden soll.

Zuflussbereich für Säulen

Es gibt auch Zuflussbereiche für Säulen, Stützplatten, Nachfolgend finden Sie ein vereinfachtes Beispiel für die Verwendung von Nebenflussgebieten in Verbindung mit Stützpfeilern. Das Konzept ist mehr oder weniger das gleiche; Ein gewisser Druck oder eine gewisse Belastung muss von den Elementen aufgenommen werden, Die Position und Richtung des Elements bestimmt, wie viel Kraft es aufnehmen muss.

Der Nebenbereich einer Säule ist im Wesentlichen die Bodenfläche, die ihre Last auf diese bestimmte Säule überträgt. Für eine Säule, die eine gleichmäßig verteilte Last trägt, Das Nebenflussgebiet wird häufig als geometrische Form dargestellt – üblicherweise als Rechteck –, die durch den Abstand zwischen benachbarten Säulen definiert wird. Dieser Bereich erstreckt sich in jeder Richtung bis zur Hälfte der benachbarten Säulen.

jedoch, beim Umgang mit ungleichmäßig verteilten Lasten, Die Berechnung der Nebenflussfläche wird differenzierter. Manchmal werden kreisförmige Nebenbereiche der Säulen verlängert, bis sie sich mit anderen kreisförmigen Bereichen der Säulen schneiden. Dadurch entsteht ein komplexes Geflecht von Nebengebieten, Es handelt sich jedoch um eine andere Methode, die für Spalten mit einem höheren Genauigkeitsgrad verwendet werden kann.

Berechnungsmethoden für Zuflussgebiete

Der Zuflussbereich wird anhand der Anordnung des Tragwerks und der Auflagepunkte für die Platte oder andere Lasten bestimmt (zum Beispiel Verkehrslasten, tote Lasten). Nachfolgend finden Sie einige gängige Methoden zur Berechnung der Nebenflussfläche:

1. Einfache geometrische Formen:
   • In vielen Fällen, Der Grundriss des Bauwerks ermöglicht einfache geometrische Formen, was die Berechnung der Nebenflussflächen recht einfach macht. Zum Beispiel, Eine Berechnung der Flächenlast in eine Richtung wäre rechteckig
2. Polygonale Formen:
   • Für komplexere Layouts, Das Nebenflussgebiet kann durch ein Polygon dargestellt werden. Dies ist häufig der Fall, wenn es um unregelmäßig geformte Strukturen oder ungleichmäßig verteilte Lasten geht. Um diese zu berechnen, Normalerweise würden Sie eine Linie zeichnen 45 Grad von jeder Ecke, bis sich diese Linien schneiden.
3. Überlegungen zum Ladepfad:
   • Der Lastpfad vom Bauwerk bis zu seinen Stützen spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Zuflussfläche. Berücksichtigen Sie den Weg, über den die Last auf die tragenden Elemente übertragen wird, und definieren Sie das Zuflussgebiet entsprechend.
4. Einflusslinien:
   • Einflusslinien sind grafische Werkzeuge, die in der Strukturanalyse verwendet werden, um die Reaktion einer Struktur darzustellen (wie Mitgliederkräfte oder Unterstützungsreaktionen) ändert sich, wenn sich eine Ladeeinheit über die Struktur bewegt. Sie können verwendet werden, um die Zuflussfläche für bestimmte Mitglieder unter verschiedenen Belastungsbedingungen zu bestimmen.
5. Finite-Elemente-Analyse (HÄSSLICH):
   • In einer fortgeschritteneren Strukturanalyse, insbesondere für komplexe Strukturen, Finite-Elemente-Analyse (HÄSSLICH) Mithilfe von Software kann die Nebenflussfläche einer komplexen Form berechnet werden. Anwenden einer Einheitslast von beispielsweise 1 MPa und Überprüfen, wie diese Kraft auf die tragenden Elemente verteilt wird, ist eine genaue Methode zur Bestimmung der Zuflussfläche eines Struktursystems.
6. Einsatz von Strukturanalysesoftware:
   • Strukturanalyse-Software, wie SkyCiv Structural 3D, verfügen häufig über integrierte Tools zur Berechnung von Nebenflussgebieten. Dies ist so einfach wie das Ausüben eines Drucks auf eine Reihe von Knoten, und SkyCiv berechnet automatisch die Nebenflussfläche (und entsprechende verteilte Lasten) auf die Mitglieder anzuwenden. Die Software verfügt außerdem über ein integriertes Überprüfungstool, das sicherstellt, dass der gesamte Druck korrekt auf das Mitglied ausgeübt wurde.