I carichi di area vengono utilizzati principalmente in congiunzione con i membri, utile se applicato correttamente. Prendono pressioni e generano carichi distribuiti equivalenti (DLs) che vengono applicati ai membri. Questi carichi distribuiti equivalenti sono ciò che viene utilizzato per l'analisi delle aste. I carichi di area sono utili quando non si desidera modellare la piastra, che può introdurre rigidità indesiderata nel modello. Come con altri carichi, è possibile assegnare un gruppo di carico e il successivo caso di carico ai carichi dell'area.

Tipi di carichi di area

• Senso Unico:
  • I carichi sono distribuiti utilizzando un'azione unidirezionale
  • Richiede 3 o 4 nodi per identificare le estensioni del carico dell'area
  • Deve essere identificata la direzione della portata dei membri interni
• A due vie:
  • I carichi sono distribuiti utilizzando un'azione bidirezionale
  • Richiede 3 o 4 nodi per identificare le estensioni del carico dell'area
  • Supporta l'orientamento ortogonale delle aste interne
  • I carichi NON si aggiornano automaticamente
• Carichi del vento della colonna:
  • Richiede 3 o 4 nodi per identificare le estensioni del carico dell'area
  • Può aumentare i valori di pressione lungo la lunghezza della colonna/membro
  • Elevazioni multiple e cambiamenti di pressione supportati
  • Carica i membri che seguono una direzione di una singola colonna
• Struttura aperta:
  • Richiede 3 o 4 nodi per identificare le estensioni del carico dell'area
  • Distribuisce i carichi alle aste in base all'area tributaria dell'asta stessa
  • Applicare ai membri in globale X global, E, Z piani, o tutti i membri
• Identifica i supporti del carico e, a sua volta, le aste a cui verrà applicato il carico – deve essere:
  • Identifica i supporti del carico e, a sua volta, le aste a cui verrà applicato il carico – deve essere
  • Richiede 3 o più membri per identificare le estensioni del carico dell'area
  • o più membri per identificare le estensioni del carico dell'area

I seguenti esempi esamineranno ogni tipo di carico dell'area e le loro differenze.

Carichi di area vs. Carichi distribuiti equivalenti

Quando i carichi di area vengono creati e applicati a un'area, in origine appariranno come una forma cubica, indicando una pressione costante. Ciò che viene effettivamente utilizzato nell'analisi sono i carichi distribuiti equivalenti applicati alle aste. A seconda del tipo di carico dell'area, questi carichi distribuiti dipenderanno da vari fattori ma dipenderanno principalmente dalla larghezza/distanza degli affluenti degli elementi situati all'interno dell'area di carico. Questi carichi distribuiti equivalenti possono essere attivati ​​e disattivati ​​nello spazio di visualizzazione.

Per attivare e disattivare i carichi distribuiti equivalenti, vai alle Impostazioni visibilità sul lato destro (sembra un occhio) e clicca su Carichi per area equivalente:

I risultati per una semplice cornice quadrata possono essere mostrati di seguito:

Nota: È sempre buona norma controllare i carichi distribuiti equivalenti per verificare che i carichi dell'area che si stanno applicando stiano distribuendo e caricando correttamente le aste.
Nota: I carichi distribuiti normali e i carichi distribuiti equivalenti si distinguono per i loro colori rosso e verde, rispettivamente.

Esempio: Carico area unidirezionale

I carichi di area unidirezionali sono il tipo di carico più comune quando si tratta di caricare per l'intelaiatura del pavimento o altre istanze di intelaiatura ortogonale. L'azione di carico unidirezionale significa che un carico è supportato da due lati, quindi il percorso di carico viaggerà solo verso uno dei supporti o Senso Unico.

I campi di input richiesti per applicare un carico di area unidirezionale sono:

ID nodo d'angolo: Identifica le estensioni dell'area di carico – deve essere 3 o 4 nodi
magnitudo della pressione: Grandezza di carico che verrà applicata
Direzione del carico: Può essere globale X, E, Z, o gli aerei’ Asse locale
Direzione dell'intervallo: Direzione dei membri interni; direzione della portata dei membri che subiranno il carico
Carica gruppo: Gruppo di carico come identificato nella Gruppo di carico e casi di carico documentazione

Per questo esempio, vedremo come i carichi di superficie unidirezionali possono essere applicati a una struttura tipo magazzino a un piano con travi che si incorniciano in travi. Le travi sono distanziate di 5 piedi al centro. Invece di modellare una lastra con una piastra e influenzare la rigidità della nostra struttura, useremo carichi area unidirezionali. Supponiamo che il carico del pavimento sia un carico dinamico, ed esso 100 PSF. I carichi di area unidirezionali sono pensati per essere utilizzati quando il telaio è ortogonale l'uno all'altro, come mostrato nella nostra struttura di esempio:

Per applicare un carico di area unidirezionale, clicca il Carichi di area, pulsante per aprire il menu. Selezionare “"A senso unico" dal menu a discesa Tipo. Mettere nei nodi d'angolo del pavimento per identificare l'estensione del carico dell'area. La pressione è 100 PSF, quindi input -0.100 ksf. Inseriamo una pressione negativa perché agirà lungo l'asse Y globale, ma verso il basso. Cambia la direzione dello span per andare dal nodo 16 al nodo 18, la direzione dei nostri membri interni (travi). Digitare “Carico in tempo reale” per il gruppo di carico, come faresti per altri carichi.

Nota: L'ordine dei nodi d'angolo deve seguire il senso orario o antiorario.

Per impostazione predefinita, il carico dell'area sarà rappresentato da un carico di pressione e da una grandezza come mostrato di seguito.

Come già accennato, in precedenza, attiva e disattiva i carichi distribuiti equivalenti per vedere come vengono distribuiti i carichi.

Nota i valori presentati qui. La pressione è uniforme, però, i successivi carichi equivalenti distribuiti non sono. Questo può essere previsto poiché la spaziatura tra i membri influenzerà il risultato. Come potete vedere, i membri del bordo vedono metà del carico come gli altri membri interni perché hanno metà della larghezza dell'affluente che influenza l'entità del carico risultante. Per modificare il valore del carico dell'area è sufficiente tornare al menu e modificare il valore.

Esempio: Carico area bidirezionale

I carichi bidirezionali richiedono un numero molto maggiore di calcoli da completare da parte del risolutore rispetto ai carichi unidirezionali, ed è per questo consigliamo vivamente di utilizzare carichi unidirezionali quando possibile.

L'altro metodo di caricamento comune è l'utilizzo di carichi a due vie. L'azione bidirezionale presuppone che il carico sia supportato su quattro lati, quindi in qualsiasi luogo, il percorso di carico si recherà al supporto più vicino, che in questo caso, può essere una trave O una trave. A causa di ciò, non è necessario identificare la direzione della campata.

Nota: Il carico bidirezionale supporterà solo l'inquadratura ortogonale all'interno delle estensioni del carico dell'area. L'inquadratura angolata non funzionerà e risponderà correttamente ai carichi bidirezionali dell'area.
Nota: I carichi di area bidirezionali saranno distribuire correttamente solo se tutti i membri interni sono divisi, senso: a differenza del caso One-Way, “travi” contenuto nella tua area, il carico deve essere diviso in ogni punto in cui un altro membro si inquadra in esso. Questo può essere ottenuto molto facilmente selezionando tutti quei membri contemporaneamente e usando il “Membri divisi” funzione.

A causa dell'impatto sul tempo di calcolo, dovrai confermare nel in impostazioni > Altro che desideri che i carichi bidirezionali distribuiscano ai membri interni come mostrato:

I campi di input richiesti per applicare un carico di area bidirezionale sono:

ID nodo d'angolo: Identifica le estensioni dell'area di carico – deve essere 3 o 4 nodi
magnitudo della pressione: Grandezza di carico che verrà applicata
Direzione del carico: Può essere globale X, E, Z, o gli aerei’ Asse locale
Carica gruppo: Gruppo di carico come identificato nella Gruppo di carico e casi di carico documentazione

Useremo la stessa struttura dell'esempio One-Way per coerenza. Assumeremo che il carico dell'area bidirezionale sia a “Carico morto” con le stesse estensioni, direzione, e grandezza come nel caso precedente:

Il carico dell'area risultante avrà lo stesso aspetto del caso precedente quando si osserva la pressione.

Assicurati che tutti i membri all'interno del carico dell'area siano divisi e non abbiano nodi lungo la loro lunghezza. Quando si applica per la prima volta un carico bidirezionale, sarai accolto con questo messaggio da Structural 3D:

Attiva i carichi distribuiti equivalenti per vedere le differenze tra carichi unidirezionali e bidirezionali:

Membro che mostra una varianza di > 0%

SkyCiv ha un controllo della varianza integrato per i carichi di area sia unidirezionali che bidirezionali, per garantire che i carichi vengano costruiti correttamente. Se stai lottando per ottenere questo per mostrare una varianza di 0% (il che significa che la forza di carico dell'area viene applicata correttamente alle aste) Puoi provare questo video di aiuto.

Esempio: Carico del vento della colonna

I carichi del vento della colonna sono unici per la funzione Carico dell'area perché possono variare, e non è necessario esibire un singolo valore di pressione. Sono molto utili quando si applicano i carichi del vento a una struttura chiusa che ha pressioni laterali che variano gradualmente al variare dell'elevazione della struttura. Sei in grado di definire un piano delimitato senza che quel piano sia completamente delimitato dai membri. Come regola generale, avresti dovuto (1) meno valore di pressione per il numero di punti di elevazione che definisci.

Gli input richiesti per l'applicazione dei carichi del vento della colonna sono:

Nodi d'angolo: Identifica le estensioni dell'area di carico – deve essere 3 o 4 nodi
elevazioni: Elevazioni separate da virgole (Asse Y globale) per carichi di vento. Questi sono gli intervalli di elevazione che corrispondono alle magnitudini della pressione di seguito.
Grandezze di pressione Pressure: Magnitudini di pressione separate da virgole per i carichi del vento. Questi saranno applicati in base alle elevazioni di cui sopra.
Direzione dell'intervallo: Simile a Carichi unidirezionali: la direzione della campata delle colonne. La direzione è indicata dal vettore tra due nodi

Useremo la stessa struttura dell'esempio One-Way per coerenza. L'altezza della struttura a un piano è 10 ft. Supponiamo che la nostra struttura sia chiusa, e applicare i carichi del vento della colonna al “davanti” lato della nostra struttura; o la direzione globale meno-X. Assumeremo dai calcoli del carico del vento – Puoi ottenere i calcoli del carico del vento direttamente dal Software di carico del vento SkyCiv – che abbiamo una pressione laterale del vento di 20 psf da 0-3.33 ft, 40 psf da 3.33 per 6.66 ft, e 60 piedi da 6.66 ft alla parte superiore della struttura. Dobbiamo anche assicurarci che la direzione della colonna sia corretta, quindi avremo la direzione da Nodo 3 al nodo 6 (Asse Y globale). Se inseriamo tutte queste informazioni correttamente, dovremmo vedere questa finestra di input:

Nota: L'ordine dei nodi nella "Direzione span"’ campo indicherà il “elevazione zero” e “elevazione finale”

poi successivamente, con i carichi distribuiti equivalenti spenti, visualizzerà una pressione costante come media di tutte le pressioni sulla struttura:

Attiva i carichi distribuiti equivalenti per vedere i passaggi previsti nel caricamento e nella distribuzione tra le colonne:

Una nota sui carichi del vento della colonna:

Esistono altre funzioni simili per le quali è possibile utilizzare la funzione Carico del vento della colonna:

1. Puoi compensare il carico dalle estremità della colonna. Il primo numero in “elevazioni” il campo deve essere maggiore della coordinata Y del nodo inferiore delle colonne, e viceversa per il top.
   
2. Ciò significa che i valori nell'input dell'elevazione e nell'input della grandezza della pressione corrispondente verranno presi in considerazione solo se risiedono lungo la lunghezza di questo vettore. Ciò significa che i valori nell'input dell'elevazione e nell'input della grandezza della pressione corrispondente verranno presi in considerazione solo se risiedono lungo la lunghezza di questo vettore. Ciò significa che i valori nell'input dell'elevazione e nell'input della grandezza della pressione corrispondente verranno presi in considerazione solo se risiedono lungo la lunghezza di questo vettore. Ciò significa che i valori nell'input dell'elevazione e nell'input della grandezza della pressione corrispondente verranno presi in considerazione solo se risiedono lungo la lunghezza di questo vettore.
3. Puoi anche applicare un carico del vento di colonna a un piano inclinato (mostrato utilizzando la direzione dell'asse locale). In questo caso, il “Elevazione” corrisponde alla posizione lungo la lunghezza dell'elemento del tetto inclinato. Usando la stessa struttura, ma con la cresta centrale rialzata 4 piedi:
4. infine, puoi usare una forma triangolare come estensioni delimitate di un carico del vento della colonna. Usando la stessa struttura, ma con gli accordi di fondo che collegano il triangolo (resto della struttura nascosto per chiarezza)

Esempio: Struttura aperta

L'ultimo metodo per applicare i carichi dell'area è il carico dell'area della struttura aperta. Come sembra I carichi dell'area della struttura aperta sono pensati per essere applicati a strutture aperte o a quelle che hanno i loro membri soggetti direttamente a elementi esterni. con questo metodo, Il 3D strutturale calcolerà i carichi distribuiti equivalenti in base alla larghezza dell'affluente della sezione, che dipende dal suo orientamento al carico. Man mano che l'area esposta della sezione si allarga, il carico distribuito equivalente aumenta per lo stesso carico di area a struttura aperta costante. Simile al metodo del carico del vento della colonna, questo sarà più comunemente usato in congiunzione con i carichi del vento. Puoi ottenere i calcoli del carico del vento direttamente dal Software SkyCiv Wind Design

I campi di input richiesti per applicare un carico di area a struttura aperta sono:

ID nodo d'angolo: Identifica le estensioni dell'area di carico – deve essere 3 o 4 nodi
magnitudo della pressione: Grandezza di carico che verrà applicata
Direzione del carico: Può essere globale X, E, Z, o gli aerei’ Asse locale
Carica gruppo: Gruppo di carico come identificato nella Gruppo di carico e casi di carico documentazione
Asse dei membri caricati: Applicare i carichi solo ai membri nella X, E, Asse Z, o tutti i membri

Simile a prima, useremo la stessa struttura mostrata nei moduli precedenti tranne che per questa volta, supponiamo che ci siano due baie di “X-bretelle” sulla faccia anteriore della struttura. La principale differenza tra i carichi del vento della struttura aperta e della colonna è che quest'ultimo può variare la pressione, mentre i carichi Open Structure non possono. Supponiamo che ci sia una pressione del vento laterale costante verso il “X-bretelle” di 50 PSF. Per Asse dei membri caricati, vogliamo caricare TUTTI i membri, comprese le parentesi graffe, che non sono in nessun asse ortogonale. Se inseriamo tutti i valori rilevanti, dovremmo vedere questa finestra di input:

Per impostazione predefinita, il carico dell'area sarà rappresentato da un carico di pressione e da una grandezza come mostrato di seguito:

Attivare i carichi distribuiti equivalenti per vedere come vengono distribuiti i carichi:

Come notato in precedenza, abbiamo selezionato l'opzione “Tutti i membri” per il Asse dei membri caricati selezione. Se si desidera caricare solo le aste seguendo l'asse ortogonale, sceglieresti tu “X, E, Z membri” e guarda questo risultato:

Nota: I carichi dell'area della struttura aperta possono essere applicati in qualsiasi direzione dell'asse globale, o nell'Asse Locale del piano delimitato dai Corner Node IDs

Esempio: Identifica i supporti del carico e, a sua volta, le aste a cui verrà applicato il carico – deve essere

o più membri per identificare le estensioni del carico dell'area, ed è per questo o più membri per identificare le estensioni del carico dell'area.

o più membri per identificare le estensioni del carico dell'area. Poiché il supporto più vicino potrebbe essere una trave O una trave, non è necessario identificare la direzione della campata.

Nota: non è necessario identificare la direzione della campata. Tuttavia, non è necessario identificare la direzione della campata. Se possibile, non è necessario identificare la direzione della campata.

I campi di input richiesti per applicare un carico di area a struttura aperta sono:

non è necessario identificare la direzione della campata: Identifica i supporti del carico e, a sua volta, le aste a cui verrà applicato il carico – deve essere 3 Identifica i supporti del carico e, a sua volta, le aste a cui verrà applicato il carico – deve essere
magnitudo della pressione: Grandezza di carico che verrà applicata
Direzione del carico: Può essere globale X, E, Z, o gli aerei’ Asse locale
Carica gruppo: Gruppo di carico come identificato nella Gruppo di carico e casi di carico documentazione
Asse dei membri caricati: Applicare i carichi solo ai membri nella X, E, Asse Z, o tutti i membri

Poiché i carichi di area non rettangolare dovrebbero essere applicati a strutture con configurazioni di membri non rettangolari, Poiché i carichi di area non rettangolare dovrebbero essere applicati a strutture con configurazioni di membri non rettangolari. Poiché i carichi di area non rettangolare dovrebbero essere applicati a strutture con configurazioni di membri non rettangolari.

Per impostazione predefinita, il carico dell'area sarà rappresentato da un carico di pressione e da una grandezza come mostrato di seguito:

Attivare i carichi distribuiti equivalenti per vedere come vengono distribuiti i carichi:

Perché le forze sembrano irregolari?

Il carico dell'area è suddiviso in un numero di carichi distribuiti, in base alle tre forme consentite (triangolare, rettangolare e trapezoidale) per applicare le forze più accurate ai tuoi membri. Più carichi distribuiti vengono aggiunti a un singolo membro, che farà sì che una certa forza di sovrapposizione e le forze risultanti appaiano irregolari. Inoltre, i membri che si estendono su due aree affluenti possono avere due carichi distribuiti completamente diversi. Ad esempio, considera membro 10 sopra, poiché le due aree affluenti che sostiene sono di dimensioni diverse, ci saranno due carichi distribuiti di forma diversa. Questo è un comportamento normale, nonostante le forze sembrino irregolari.

Puoi ottenere i tuoi calcoli del carico del vento direttamente da

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Puoi ottenere i tuoi calcoli del carico del vento direttamente da, e confrontarlo con la somma dei carichi distribuiti per garantire che tutta questa pressione venga catturata e applicata correttamente come carichi distribuiti. e confrontarlo con la somma dei carichi distribuiti per garantire che tutta questa pressione venga catturata e applicata correttamente come carichi distribuiti, e confrontarlo con la somma dei carichi distribuiti per garantire che tutta questa pressione venga catturata e applicata correttamente come carichi distribuiti Utensili – e confrontarlo con la somma dei carichi distribuiti per garantire che tutta questa pressione venga catturata e applicata correttamente come carichi distribuiti, e confrontarlo con la somma dei carichi distribuiti per garantire che tutta questa pressione venga catturata e applicata correttamente come carichi distribuiti:

e confrontarlo con la somma dei carichi distribuiti per garantire che tutta questa pressione venga catturata e applicata correttamente come carichi distribuiti 0%, e confrontarlo con la somma dei carichi distribuiti per garantire che tutta questa pressione venga catturata e applicata correttamente come carichi distribuiti?

e confrontarlo con la somma dei carichi distribuiti per garantire che tutta questa pressione venga catturata e applicata correttamente come carichi distribuiti, e confrontarlo con la somma dei carichi distribuiti per garantire che tutta questa pressione venga catturata e applicata correttamente come carichi distribuiti. e confrontarlo con la somma dei carichi distribuiti per garantire che tutta questa pressione venga catturata e applicata correttamente come carichi distribuiti:

• Membri divisi: Prova a dividere i membri che circondano i nodi di confine. I carichi su area hanno bisogno di uno spazio chiuso per funzionare correttamente, I carichi su area hanno bisogno di uno spazio chiuso per funzionare correttamente.
• Carichi del vento della colonna: I carichi su area hanno bisogno di uno spazio chiuso per funzionare correttamente. I carichi su area hanno bisogno di uno spazio chiuso per funzionare correttamente.
• I carichi su area hanno bisogno di uno spazio chiuso per funzionare correttamente: I carichi su area hanno bisogno di uno spazio chiuso per funzionare correttamente. I carichi su area hanno bisogno di uno spazio chiuso per funzionare correttamente, I carichi su area hanno bisogno di uno spazio chiuso per funzionare correttamente. I carichi su area hanno bisogno di uno spazio chiuso per funzionare correttamente.