Utilisation du générateur de charge SkyCiv dans ASCE 7 Calculs de la charge du vent
Pour calculer les pressions de charge du vent pour une structure à l'aide du générateur de charge SkyCiv, le processus consiste à définir d'abord la référence de code. De là, le workflow consiste à définir les paramètres dans les détails du projet, Données du site, et données de structure, respectivement. Par contre, les utilisateurs gratuits ne peuvent utiliser le calcul pour un toit à pignon ou en pente que pour un maximum de 3 résolutions par semaine. Avec un Compte professionnel ou en achetant le module générateur de charge individuel, vous pouvez utiliser toutes les fonctionnalités de ce calcul aussi longtemps que vous le souhaitez. Notez que l'ASCE 7-16 et ASCE 7-22 peut être utilisé pour les unités impériales et métriques tandis que l'ASCE 7-10 est uniquement limité à l'Impérial.
Les utilisateurs devront définir les paramètres de haut en bas. Les sections suivantes détailleront les paramètres d'entrée que vous devrez définir pour générer les résultats du vent..
Figure 1. Interface utilisateur du générateur de charge SkyCiv
Données du site
Les utilisateurs peuvent obtenir la vitesse du vent par emplacement à partir de la base de données de cartes de vitesse du vent SkyCiv.. Utilisation de l'ASCE 7, il vous suffit de définir le Catégorie de risque de la structure et mettre l'adresse située aux USA, peu importe si c'est ASCE 7-10, ASCE 7-16 ou ASCE 7-22. Vous pouvez également utiliser l'ASCE 7 procédure de calcul de la charge de vent même si l'emplacement est en dehors des États-Unis et de ses territoires. Il vous suffit de mettre l'adresse et de mettre manuellement la vitesse de base du vent.
SkyCiv a numérisé la carte selon la norme de poche. Ça signifie, vous pouvez simplement entrer l'emplacement du site et le logiciel tirera automatiquement les vitesses du vent en fonction de cette entrée. Il y a une limite au nombre de fois que la vitesse du vent peut être calculée sur l'outil gratuit. Le logiciel utilisera notre interpolateur interne pour calculer les valeurs entre les contours, pour garantir l'utilisation de vitesses de vent précises dans vos conceptions. Le Élévation du site est pertinent pour calculer le facteur d'élévation du sol, Ke, pour les normes ASCE 7-16.
Paramètres d'entrée du site pour le calcul de la charge de vent
Catégorie de risque – Utilisé pour déterminer la vitesse de base du vent V value
Adresse du projet – Utilisé pour obtenir la vitesse du vent la plus proche en fonction de la catégorie de risque sélectionnée
Vitesse du vent de base – la vitesse de base du vent à utiliser pour calculer la pression du vent de conception. Ceci est automatiquement déterminé en fonction de la catégorie de risque et de l'adresse du projet et peut être modifié par l'utilisateur.
Élévation du site – utilisé pour calculer le facteur d'élévation Ke (pour les normes ASCE 7-16 et ASCE 7-22)
Une fois les paramètres ci-dessus complétés, on peut cliquer sur “Confirmer les données du site” pour vérifier si notre entrée est correcte (changera la couleur de la police du bouton du blanc au vert). Après ça, nous pouvons maintenant passer à la section Données de structure.
Intrants de structure
Les données de structure et les paramètres de vent et de neige sont séparés en différents accordéons. Afin de calculer les pressions de vent de conception, la case à cocher de la charge du vent doit être cochée. Vous devez d'abord définir le Structure vous analysez. À l'heure actuelle, les structures disponibles pour l'ASCE 7 sont les suivants:
- Bâtiment – prend en charge le profil de toit suivant:
- Gâble, hanche, Monoslope (enfermé, partiellement clos, ou partiellement ouvert)
- Auge, Pitched, Ouvrir Monoslope (ouvert)
- Tour en treillis
- Murs autoportants / enseignes solides
- Panneaux solaires
- Au sol
- la procédure de calcul de la charge de vent pour un toit monopente ouvert est utilisée pendant plus de
- Équipement/Structure sur le toit
Dans cette documentation, nous nous concentrerons sur la structure du bâtiment.
Pour la structure du bâtiment, nous devons remplir les dimensions de la structure comme indiqué dans la figure du bâtiment ci-dessus. Les options pour les profils de toit sont les suivantes:
- Gâble
- Monoslope
- hanche
- Pitched (pignon ouvert)
- Auge (pignon inversé ouvert)
- Ouvrir Monoslope
Pour utilisateurs gratuits, seuls les toits à pignon et en pente sont disponibles pour le bâtiment. Une fois que vous avez terminé toutes les entrées de données de structure, vous pouvez visualiser la structure en cliquant sur le 3D (rendu) sur le côté droit. Aussi, notez que la longueur du bâtiment est définie comme la dimension parallèle à la direction du vent (comme indiqué dans la flèche) et la longueur du bâtiment est perpendiculaire à la direction du vent
Paramètres d'entrée de structure pour le calcul de la charge de vent
Profil de toit – Utilisé dans les valeurs du coefficient de pression en fonction du profil de toit sélectionné et de l'angle de pente du toit.
Longueur du bâtiment – la dimension parallèle à la direction du vent telle que définie dans l'ASCE 7. Utilisé dans le calcul des coefficients de pression
Largeur du bâtiment – la dimension perpendiculaire à la direction du vent telle que définie dans l'ASCE 7. Utilisé dans le calcul des coefficients de pression
Hauteur moyenne du toit – la dimension de la structure du sol jusqu'à la hauteur moyenne du toit en pente. Utilisé dans le calcul de la pression de vitesse
Angle de pente du toit – la pente du toit en degrés. Utilisé dans le calcul des coefficients de pression. Utilisez notre calculateur de toit en pente si vous devez déterminer cela.
Une fois les paramètres ci-dessus complétés et validés (en cliquant sur Confirmer les données de structure), nous pouvons maintenant passer à la section Paramètres de charge de vent.
Données sur le vent
Pour procéder à notre calcul de charge de vent, nous devons d'abord cocher la case à côté du bouton Charge de vent. Par défaut, ceci est vérifié lorsque les données de vent du site ont été définies.
Figure 4. Case à cocher pour les données de charge de vent.
La prochaine étape, est de définir le Direction de la source du vent le correspondant Catégorie d'exposition de la zone au vent. Le paramètre Direction du vent est utilisé pour obtenir le vent au près (côté gauche) et vent arrière (côté droit) élévations du sol à calculer Facteur Topographique, Kzt. Aussi, l' Catégorie d'exposition est utilisé pour déterminer le Coefficient de Pression de Vitesse Kz. Pour les utilisateurs autonomes ou compte professionnel, vous pouvez déterminer la pire direction de la source de vent en cliquant sur le Afficher les entrées de vent de conception pour toutes les directions afin que vous puissiez définir la catégorie d'exposition en fonction de la direction de la source du vent au vent, représentée par un secteur de 45 degrés.. Notez que la catégorie d'exposition par défaut est définie sur Exposition D..
Figure 6. Données d'altitude de Google Maps pour la remontée au vent (la gauche) et côté sous le vent (droite).
Paramètres d'entrée de topographie
Catégorie d'exposition – Utilisé dans le calcul de Coefficient de Pression de Vitesse Kz et Facteur Topographique, Kzt . Supposé être homogène pour chaque direction de source de vent
Direction de la source du vent – utilisé pour obtenir les données d'élévation sur une section de direction spécifique de la zone. Ces données d'altitude sont utilisées pour déterminer la Facteur Topographique, Kzt
Type de terrain – Options pour sélectionner Plat, Colline, Escarpement, crête
H – Hauteur de l'obstacle/du terrain. Pour le type de terrain, l'option est autre que Terrain plat., ceci est utilisé pour calculer le Facteur Topographique, Kzt
Lh – Distance horizontale du sommet à la hauteur moyenne de l'obstruction. Pour le type de terrain, l'option est autre que Terrain plat., ceci est utilisé pour calculer le Facteur Topographique, Kzt
X – Distance horizontale de la structure jusqu'au sommet de l'obstruction avec le sommet comme point de référence. Pour le type de terrain, l'option est autre que Terrain plat., ceci est utilisé pour calculer le Facteur Topographique, Kzt
Figure 8. Paramètres topographiques pour ASCE 7.
Paramètres d'entrée de vent pour MWFRS
Type de structure – Doit être défini sur ASCE 7 Bâtiments – Système de résistance à la force du vent principal (MWFRS)
Classement du boîtier – Enfermé, Partiellement fermé, Partiellement ouvert (ASCE 7-16 et ASCE 7-22) options pour le pignon, hanche, et toit monopente; Ouvert aux pitchs, hanche, toit ouvert monopente. Utilisé pour obtenir les coefficients de pression interne Cpi
Blocage du vent – Pour le calcul de GCN pour profilés de toit ouvert
Le bâtiment est-il élevé? – (Pour ASCE 7-22) Possibilité d'ajouter la hauteur élevée de la structure pour calculer les pressions de vent de conception agissant sous la structure
Hauteur jusqu'au sommet du parapet – (Optionnel) utilisé pour calculer la pression dynamique au sommet du parapet et obtenir la pression du vent de conception agissant sur le parapet
Élévation du sol – Puisque la pression du vent agissant au vent est de nature parabolique, Ceci est utilisé pour approximer cette pression en attribuant plusieurs pressions rectangulaires agissant sur le mur entre les niveaux.
Calculer le facteur d'effet de rafale – (Optionnel) Par défaut, cette option est définie sur “Supposé rigide (G=0,85).” Pour les structures flexibles, ou si besoin, la procédure détaillée de calcul du facteur d'effet de rafale sera utilisée lorsque cette option est définie sur “Détaillé”.
Fréquence naturelle de la structure, n1 – Obligatoire lorsque le facteur d'effet de rafale détaillé est sélectionné.
Rapport d'amortissement, b – Obligatoire lorsque le facteur d'effet de rafale détaillé est sélectionné.
Figure 9. Paramètres de vent pour MWFRS.
Paramètres d'entrée de vent pour les composants et le revêtement
Type de structure – Doit être défini sur ASCE 7 Bâtiments – Composants et revêtement
Classement du boîtier – Enfermé, Partiellement fermé, Partiellement ouvert (ASCE 7-16 et ASCE 7-22) options pour le pignon, hanche, et toit monopente; Ouvert aux pitchs, hanche, toit ouvert monopente. Utilisé pour obtenir les coefficients de pression interne Cpi
Blocage du vent – Pour le calcul de GCN pour profilés de toit ouvert
Surface efficace du revêtement mural – Peut être une valeur séparée par des virgules (e.g. 23,44,20) pour plusieurs zones de vent efficaces. Utilisé pour calculer la pression du vent de conception pour le revêtement mural ou les composants
Surface effective de revêtement de toit – Peut être une valeur séparée par des virgules (e.g. 23,44,20) pour plusieurs zones de vent efficaces. Utilisé pour calculer la pression du vent de conception pour le revêtement ou les composants du toit
Hauteur jusqu'au sommet du parapet – (Optionnel) utilisé pour calculer la pression dynamique au sommet du parapet et obtenir la pression du vent de conception agissant sur le parapet
Envisagez un auvent attaché? – (Optionnel) utilisé pour calculer la pression du vent de conception pour les auvents fixés
Hauteur moyenne du couvert – (Optionnel) utilisé pour calculer la pression du vent de conception pour les auvents fixés
Hauteur moyenne de l'avant-toit – (Optionnel) utilisé pour calculer la pression du vent de conception pour les auvents fixés
Élévation du sol – Puisque la pression du vent agissant au vent est de nature parabolique, Ceci est utilisé pour approximer cette pression en attribuant plusieurs pressions rectangulaires agissant sur le mur entre les niveaux.
Figure 10. Paramètres de vent pour les composants et le revêtement.
Une fois tous ces paramètres définis, l'étape suivante consiste à cliquer sur Calculer les charges dans le coin supérieur droit de l'interface utilisateur..
Résultats
Les résultats du calcul sont présentés comme suit:
Figure 12. Résultats de vent pour Bâtiment – Composants et revêtement
Les résultats résumés sont affichés sur le côté droit de l'écran. D'autres résultats sont présentés sur le rapport détaillé comme le parapet, canopée, pressions structurelles élevées, cisaillement de base approximatif, et beaucoup plus.
Calcul détaillé
Les calculs détaillés de la charge du vent ne sont accessibles que par les utilisateurs détenant un compte professionnel et ceux qui ont acheté le module générateur de charge individuel. Tous les paramètres et hypothèses utilisés dans le calcul sont affichés sur le rapport pour le rendre transparent pour l'utilisateur. Vous pouvez télécharger un exemple de calcul détaillé via les liens suivants:
ASCE 7-22 MWFRS
ASCE 7-22 Composants et revêtement
Pour des ressources supplémentaires, vous pouvez utiliser ces liens pour référence:
