SkyCiv-documentatie

Uw gids voor SkyCiv-software - tutorials, handleidingen en technische artikelen

SkyCiv Structural 3D

  1. Huis
  2. SkyCiv Structural 3D
  3. Belastingen toepassen
  4. Oppervlakte & Windbelastingen

Oppervlakte & Windbelastingen

Oppervlaktebelastingen worden voornamelijk gebruikt in combinatie met leden, wat handig is als het correct wordt toegepast. Ze nemen druk op en genereren gelijkwaardige verdeelde belastingen (DL's) die van toepassing zijn op leden. Deze equivalente verdeelde belastingen worden gebruikt voor de staafanalyse. Oppervlaktebelastingen zijn handig als u de plaat niet wilt modelleren, die ongewenste stijfheid in het model kan introduceren. Net als bij andere ladingen, u kunt een belastingsgroep en een daaropvolgend belastinggeval toewijzen aan oppervlaktebelastingen.

Soorten oppervlaktebelastingen

  • Een manier:
    • Belastingen worden verdeeld met behulp van eenrichtingsverkeer
    • Vereist 3 of 4 knooppunten om de omvang van de oppervlaktebelasting te identificeren
    • Spanrichting van interne staven moet worden geĆÆdentificeerd
  • Tweerichtingsverkeer:
    • Belastingen worden verdeeld met behulp van tweerichtingsacties
    • Vereist 3 of 4 knooppunten om de omvang van de oppervlaktebelasting te identificeren
    • Ondersteuning orthogonale oriĆ«ntatie van interne leden
    • Ladingen worden NIET automatisch bijgewerkt
  • Kolom windbelastingen:
    • Vereist 3 of 4 knooppunten om de omvang van de oppervlaktebelasting te identificeren
    • Kan de drukwaarden over de lengte van de kolom/het element laten lopen
    • Meerdere verhogingen en drukveranderingen ondersteund
    • Laadt leden die een enkele kolomrichting volgen
  • Open structuur:
    • Vereist 3 of 4 knooppunten om de omvang van de oppervlaktebelasting te identificeren
    • Verdeelt belastingen naar leden op basis van het zijriviergebied van het lid zelf
    • Toepassen op leden in global X, EN, Z vliegtuigen, of alle leden
  • Aangezien niet-rechthoekige oppervlaktebelastingen moeten worden toegepast op constructies met niet-rechthoekige elementconfiguraties:
    • Aangezien niet-rechthoekige oppervlaktebelastingen moeten worden toegepast op constructies met niet-rechthoekige elementconfiguraties
    • Vereist 3 of meer leden om de omvang van de oppervlaktebelasting te identificeren
    • of meer leden om de omvang van de oppervlaktebelasting te identificeren

De volgende voorbeelden gaan door elk type gebiedsbelasting en hun verschillen:.

Oppervlaktebelastingen vs. Equivalent verdeelde belastingen

Wanneer gebiedsbelastingen worden gemaakt en toegepast op een gebied, ze zullen oorspronkelijk verschijnen als een kubusvorm, wat een constante druk aangeeft. Wat feitelijk in de analyse wordt gebruikt, zijn de equivalente verdeelde belastingen die worden toegepast op leden. Afhankelijk van het type oppervlaktebelasting, deze verdeelde belastingen zijn afhankelijk van verschillende factoren, maar zijn meestal afhankelijk van de zijwaartse breedte/afstand van de leden die zich binnen de gebiedsbelasting bevinden. Deze equivalente verdeelde belastingen kunnen in de kijkruimte worden in- en uitgeschakeld.

De equivalente verdeelde belastingen in- en uitschakelen, ga naar de Zichtbaarheidsinstellingen aan de rechterkant (lijkt op een oog) en klik op Equivalente oppervlaktebelastingen:

oppervlakte belastingen 2

De resultaten voor een eenvoudig vierkant frame kunnen hieronder worden weergegeven::

oppervlakte belastingen 1

Notitie: Het is altijd een goede gewoonte om de equivalente verdeelde belastingen te controleren om te controleren of de oppervlaktebelastingen die u toepast de leden correct verdelen en laden.
Notitie: Normaal verdeelde belastingen en gelijkwaardige verdeelde belastingen onderscheiden zich door hun rode en groene kleuren, respectievelijk.

Voorbeeld: Gebiedsbelasting in Ć©Ć©n richting

Eenrichtingsbelastingen zijn het meest voorkomende belastingstype als het gaat om belasting voor vloerframes of andere orthogonale frame-instanties. Eenrichtingsbelasting betekent dat een lading aan twee kanten wordt ondersteund, dus het laadpad zal alleen naar een van de steunen gaan of Een manier.

De invoervelden die nodig zijn om een ā€‹ā€‹eenrichtingsbelasting toe te passen zijn::

Hoekknooppunt-ID's: Identificeert de omvang van de oppervlaktebelasting – moet zijn 3 of 4 knooppunten
Druk Magnitude: Belastingsgrootte die zal worden toegepast
Laadrichting:: Kan Global X zijn, EN, MET, of de vliegtuigen’ Lokale as
Spanrichting:: Richting van interieurleden; spanrichting van leden die de belasting zullen ervaren;
Groep laden: Belastingsgroep zoals geĆÆdentificeerd in de Belastingsgroep en belastingsgevallen documentatie

Voor dit voorbeeld, we zullen bekijken hoe eenrichtingsbelasting kan worden toegepast op een magazijnachtige structuur van Ć©Ć©n verdieping met balken die in liggers worden geplaatst. De balken zijn op afstand van elkaar geplaatst 5 voeten op het midden. In plaats van een plaat met een plaat te modelleren en de stijfheid van onze constructie te beĆÆnvloeden, we zullen eenrichtingsbelasting gebruiken. Laten we aannemen dat de vloerbelasting een Live Load is, en het 100 psf. Eenrichtingsbelastingen zijn bedoeld om te worden gebruikt wanneer de framing loodrecht op elkaar staat, zoals weergegeven in onze voorbeeldstructuur:

oppervlakte belastingen 3

Een eenrichtingsbelasting toepassen:, Klik op de Gebiedsbelasting, knop om het menu te openen. Selecteer “'Eenrichtingsverkeer' in de vervolgkeuzelijst Type. Plaats de hoekknooppunten van de vloer om de omvang van de gebiedsbelasting te identificeren. De druk is 100 psf, dus invoer -0.100 ksf. We voeren een negatieve druk in omdat deze langs de Globale Y-as zal werken, maar in neerwaartse richting. Verander de spanrichting om van Node . te gaan 16 naar knooppunt 18, de richting van onze interne leden (balken). Typ in “Live laden” voor de belastingsgroep, zoals je zou doen voor andere ladingen.

Notitie: De volgorde van de hoekknooppunten moet met de klok mee of tegen de klok in volgen.

oppervlakte belastingen 4

Standaard, de oppervlaktebelasting wordt weergegeven door een drukbelasting en grootte zoals hieronder weergegeven:.

oppervlakte belastingen 5

Zoals eerder vermeld, eerder, schakel de equivalente verdeelde belastingen in en uit om te zien hoe de belastingen worden verdeeld.

oppervlakte belastingen 6

Let op de hier gepresenteerde waarden. De druk is uniform, echter, de daaropvolgende equivalente verdeelde belastingen zijn niet. Dit kan worden verwacht omdat de afstand tussen de leden het resultaat zal beĆÆnvloeden. Zoals je kunt zien, de randelementen zien de helft van de belasting als de andere binnenelementen omdat ze de helft van de zijrivierbreedte hebben die de resulterende belastingsgrootte beĆÆnvloedt. Om de waarde van de oppervlaktebelasting te wijzigen, gaat u gewoon terug naar het menu en bewerkt u de waarde.

Voorbeeld: Bidirectionele gebiedsbelasting

Tweerichtingsbelastingen vereisen een veel groter aantal berekeningen dat door de oplosser moet worden voltooid in vergelijking met eenrichtingsbelastingen, daarom we raden ten zeerste aan om waar mogelijk eenrichtingsbelasting te gebruiken.

De andere veelgebruikte laadmethode is het gebruik van tweerichtingsladingen. Tweerichtingsactie veronderstelt dat de last aan vier zijden wordt ondersteund, dus op elke locatie, het laadpad gaat naar de dichtstbijzijnde ondersteuning, die in dit geval, kan een balk OF ligger zijn. Door dit, overspanningsrichting hoeft niet te worden geĆÆdentificeerd.

Notitie: Tweerichtingsbelasting ondersteunt alleen orthogonale framing binnen de omvang van de gebiedsbelasting. Gehoekte framing werkt niet goed, reageert niet goed op tweerichtingsbelastingen.
Notitie: Tweerichtingsbelastingen zullen: alleen correct verdelen als alle interieurleden zijn gesplitst, betekenis: in tegenstelling tot in het geval van eenrichtingsverkeer, “liggers” in uw gebiedsbelasting moet worden gesplitst op elk punt waar een ander lid erin framet. Dit kan heel eenvoudig worden bereikt door al die leden tegelijk te selecteren en de “Leden splitsen” functie.

Vanwege de impact op de rekentijd, u moet bevestigen in de Instellingen > andere dat u wilt dat tweerichtingsladingen worden verdeeld over interieurleden, zoals afgebeeld:

Schermopname 2019-10-10 Bij 2.03.39 P.M

De invoervelden die nodig zijn om een ā€‹ā€‹Two-Way Area Load toe te passen zijn::

Hoekknooppunt-ID's: Identificeert de omvang van de oppervlaktebelasting – moet zijn 3 of 4 knooppunten
Druk Magnitude: Belastingsgrootte die zal worden toegepast
Laadrichting:: Kan Global X zijn, EN, MET, of de vliegtuigen’ Lokale as
Groep laden: Belastingsgroep zoals geĆÆdentificeerd in de Belastingsgroep en belastingsgevallen documentatie

We zullen dezelfde structuur gebruiken als in het One-Way-voorbeeld voor consistentie. We nemen aan dat de Two-Way area load a . is “Dode lading” met dezelfde omvang, richting, en omvang zoals in het vorige geval:

oppervlakte belastingen 7

De resulterende oppervlaktebelasting ziet er hetzelfde uit als het vorige geval als we naar de druk kijken.

oppervlakte belastingen 5

Zorg ervoor dat alle leden binnen de gebiedsbelasting zijn gesplitst en geen knopen over hun lengte hebben. Bij het voor het eerst toepassen van een tweerichtingsbelasting, je wordt begroet met dit bericht van Structural 3D:

Schermopname 2019-10-10 Bij 2.11.40 P.M

Schakel de equivalente verdeelde belastingen in om de verschillen tussen eenrichtings- en tweerichtingsbelastingen te zien:

oppervlakte belastingen 18

Lid met een variantie van > 0%

SkyCiv heeft een ingebouwde variantiecontrole voor zowel eenrichtings- als tweerichtingsbelastingen, om ervoor te zorgen dat de ladingen correct worden gebouwd. Als je moeite hebt om dit een variantie te laten zien van 0% (wat betekent dat de belasting van het gebied correct op de leden wordt uitgeoefend) je kan het proberen deze hulpvideo.

Voorbeeld: Kolom windbelasting

Kolomwindbelastingen zijn uniek voor de functie Oppervlaktebelasting omdat ze kunnen variƫren, en hoeven geen enkele drukwaarde te vertonen. Ze zijn erg handig bij het toepassen van windbelastingen op een gesloten constructie met zijdelingse druk die stapsgewijs varieert naarmate de hoogte van de constructie verandert. U kunt een begrensd vlak definiƫren zonder dat dat vlak volledig wordt begrensd door leden. Als algemene vuistregel, Je had moeten (1) minder drukwaarde voor het aantal hoogtepunten dat u definieert.

De inputs die nodig zijn voor het toepassen van Column Wind Loads zijn::

Hoekknooppunten: Identificeert de omvang van de oppervlaktebelasting – moet zijn 3 of 4 knooppunten
hoogtes: Door komma's gescheiden verhogingen (Wereldwijde Y-as) voor windbelastingen. Dit zijn de hoogtebereiken die overeenkomen met de onderstaande drukmagnitudes.
Drukgroottes: Door komma's gescheiden drukmagnitudes voor windbelastingen. Deze worden toegepast op basis van de bovenstaande hoogtes.
Spanrichting:: gelijk aan Eenrichtingsladingen: de overspanningsrichting van de kolommen. De richting wordt aangegeven door de vector tussen twee knopen

We zullen dezelfde structuur gebruiken als in het One-Way-voorbeeld voor consistentie. De hoogte van de structuur met Ć©Ć©n verdieping is: 10 ft. We gaan ervan uit dat onze structuur gesloten is, en pas kolomwindbelastingen toe op de “voorkant” kant van onze structuur; of de Globale minus-X richting. We gaan uit van windbelastingberekeningen – U kunt uw windbelastingberekeningen rechtstreeks uit de SkyCiv Windbelasting-software – dat we een zijwinddruk hebben van 20 psf van 0-3.33 ft, 40 psf van 3.33 naar 6.66 ft, en 60 ft van 6.66 ft naar de top van de structuur. We moeten er ook voor zorgen dat de kolomrichting correct is, dus we zullen de richting van Node 3 naar knooppunt 6 (Globale Y-as). Als we al deze informatie correct invoeren, we zouden dit invoervenster moeten zien:

Notitie: De volgorde van knopen in de 'Span Direction'’ veld geeft de . aan “nul hoogte” en “eind hoogte”

oppervlakte belastingen 8

dan vervolgens, met de equivalente verdeelde belastingen uit, het zal een constante druk weergeven als het gemiddelde van alle druk op de constructie:

oppervlakte belastingen 9

Schakel de equivalente verdeelde belastingen in om de verwachte stappen bij het laden en verdelen over de kolommen te zien:

oppervlakte belastingen 10

Een opmerking over windbelastingen in kolommen:

Er zijn andere vergelijkbare functies waarvoor u de functie Kolomwindbelasting kunt gebruiken::

  1. U kunt de belasting van de kolomuiteinden compenseren. Het eerste nummer in de “hoogtes” veld moet groter zijn dan de Y-coƶrdinaat van het onderste knooppunt van de kolommen, en vice versa voor de top.
    oppervlakte belastingen 11
  2. U kunt de richting van de verhogingen specificeren met de optionele invoer "Elevation Direction". U kunt de richting van de verhogingen specificeren met de optionele invoer "Elevation Direction". U kunt de richting van de verhogingen specificeren met de optionele invoer "Elevation Direction". U kunt de richting van de verhogingen specificeren met de optionele invoer "Elevation Direction".
  3. U kunt ook een kolomwindbelasting toepassen op een schuin vlak (weergegeven met behulp van de richting van de lokale as). In dit geval, de “Verhoging” komt overeen met de locatie langs de lengte van het schuine dakelement. Dezelfde structuur gebruiken, maar met de middelste nok omhoog 4 voeten:oppervlakte belastingen 12
  4. Ten slotte, u kunt een driehoekige vorm gebruiken als de begrensde begrenzingen van een kolomwindbelasting. Dezelfde structuur gebruiken, maar met de onderste akkoorden die de driehoek verbinden (rest van structuur verborgen voor duidelijkheid)oppervlakte belastingen 13

Voorbeeld: Open structuur


De laatste methode om oppervlaktebelastingen toe te passen is de open structuurgebiedsbelasting. Zoals het klinkt, zijn Open Structure Area Loads bedoeld om te worden toegepast op open constructies of constructies waarvan de leden direct onderhevig zijn aan externe elementen. met deze methode, Structurele 3D berekent de equivalente verdeelde belastingen op basis van de zijrivierbreedte van de sectie, die afhangt van de oriƫntatie op de belasting;. Naarmate het blootgestelde gebied van de sectie groter wordt, de equivalente verdeelde belasting neemt toe voor dezelfde constante Open Structure Area Load. Gelijk aan de methode Column Wind Load Load, dit wordt meestal gebruikt in combinatie met windbelastingen. U kunt uw windbelastingberekeningen rechtstreeks uit de SkyCiv Wind Design Software

De invoervelden die nodig zijn om een ā€‹ā€‹Open Structuur Oppervlaktebelasting toe te passen zijn::

Hoekknooppunt-ID's: Identificeert de omvang van de oppervlaktebelasting – moet zijn 3 of 4 knooppunten
Druk Magnitude: Belastingsgrootte die zal worden toegepast
Laadrichting:: Kan Global X zijn, EN, MET, of de vliegtuigen’ Lokale as
Groep laden: Belastingsgroep zoals geĆÆdentificeerd in de Belastingsgroep en belastingsgevallen documentatie
As voor geladen leden: Pas de belastingen toe op alleen leden in de X, EN, Z-as, of alle leden

Net als voorheen, we zullen dezelfde structuur gebruiken als in de vorige modules, behalve deze keer, we nemen aan dat er twee baaien zijn van “X-beugels” op de voorkant van de structuur. Het belangrijkste verschil tussen de Open Structure en Column Wind Loads is dat deze laatste de druk kan variĆ«ren, terwijl Open Structure-belastingen niet kunnen. Laten we aannemen dat er een constante zijwinddruk is richting de “X-beugels” van 50 psf. Voor As voor geladen leden, we willen ALLE leden laden, inclusief de beugels, die zich niet in een orthogonale as bevinden. Als we alle relevante waarden invoeren, we zouden dit invoervenster moeten zien:

oppervlakte belastingen 14

Standaard, de oppervlaktebelasting wordt weergegeven door een drukbelasting en grootte zoals hieronder weergegeven::

oppervlakte belastingen 15

Schakel de equivalente verdeelde belastingen in om te zien hoe de belastingen worden verdeeld:

oppervlakte belastingen 16

Zoals eerder opgemerkt, we hebben de optie geselecteerd: “Alle leden” voor de As voor geladen leden selectie. Als u alleen leden wilt laden die de orthogonale as volgen, jij zou selecteren “X, EN, Z-leden” en zie dit resultaat:

oppervlakte belastingen 17

Notitie: Open structuurgebiedbelastingen kunnen in elke richting van de globale as worden toegepast, of in de lokale as van het vlak dat wordt begrensd door de hoekknooppunt-ID's

Voorbeeld: Aangezien niet-rechthoekige oppervlaktebelastingen moeten worden toegepast op constructies met niet-rechthoekige elementconfiguraties


of meer leden om de omvang van de oppervlaktebelasting te identificeren, daarom of meer leden om de omvang van de oppervlaktebelasting te identificeren.

of meer leden om de omvang van de oppervlaktebelasting te identificeren. Omdat de dichtstbijzijnde steun een balk OF een ligger kan zijn, Omdat de dichtstbijzijnde steun een balk OF een ligger kan zijn.

Notitie: Omdat de dichtstbijzijnde steun een balk OF een ligger kan zijn. Echter, Omdat de dichtstbijzijnde steun een balk OF een ligger kan zijn. Zo mogelijk, Omdat de dichtstbijzijnde steun een balk OF een ligger kan zijn.

De invoervelden die nodig zijn om een ā€‹ā€‹Open Structuur Oppervlaktebelasting toe te passen zijn::

Omdat de dichtstbijzijnde steun een balk OF een ligger kan zijn: Omdat de dichtstbijzijnde steun een balk OF een ligger kan zijn 3 Omdat de dichtstbijzijnde steun een balk OF een ligger kan zijn
Druk Magnitude: Belastingsgrootte die zal worden toegepast
Laadrichting:: Kan Global X zijn, EN, MET, of de vliegtuigen’ Lokale as
Groep laden: Belastingsgroep zoals geĆÆdentificeerd in de Belastingsgroep en belastingsgevallen documentatie
As voor geladen leden: Pas de belastingen toe op alleen leden in de X, EN, Z-as, of alle leden

Aangezien niet-rechthoekige oppervlaktebelastingen moeten worden toegepast op constructies met niet-rechthoekige elementconfiguraties, Aangezien niet-rechthoekige oppervlaktebelastingen moeten worden toegepast op constructies met niet-rechthoekige elementconfiguraties. Aangezien niet-rechthoekige oppervlaktebelastingen moeten worden toegepast op constructies met niet-rechthoekige elementconfiguraties.

Standaard, de oppervlaktebelasting wordt weergegeven door een drukbelasting en grootte zoals hieronder weergegeven::

Schakel de equivalente verdeelde belastingen in om te zien hoe de belastingen worden verdeeld:

Waarom zien de krachten er onregelmatig uit??

De oppervlaktebelasting wordt opgedeeld in een aantal verdeelde belastingen, gebaseerd op de drie toegestane vormen (driehoekig, rechthoekig en trapeziumvormig) om de meest nauwkeurige krachten op uw leden toe te passen. Meerdere verdeelde belastingen worden toegevoegd aan een enkel lid, waardoor enige overlapkracht ontstaat en de resulterende krachten er onregelmatig uitzien. Bovendien, leden die twee zijrivieren overspannen, kunnen twee totaal verschillende verdeelde belastingen hebben. Bijvoorbeeld, overweeg lid 10 bovenstaande, aangezien de twee zijrivieren die het ondersteunt in grootte verschillen, er zullen twee verschillend gevormde verdeelde belastingen zijn;. Dit is normaal gedrag, ondanks dat de krachten er onregelmatig uitzien.

Door komma's gescheiden drukmagnitudes voor windbelastingen

Door komma's gescheiden drukmagnitudes voor windbelastingen. Door komma's gescheiden drukmagnitudes voor windbelastingen. Door komma's gescheiden drukmagnitudes voor windbelastingen, Door komma's gescheiden drukmagnitudes voor windbelastingen:

Dit berekent de oppervlakte x druk, Dit berekent de oppervlakte x druk. Dit berekent de oppervlakte x druk, Dit berekent de oppervlakte x druk Gereedschap – Dit berekent de oppervlakte x druk, Dit berekent de oppervlakte x druk:

Dit berekent de oppervlakte x druk 0%, Dit berekent de oppervlakte x druk?

Dit berekent de oppervlakte x druk, Dit berekent de oppervlakte x druk. Dit berekent de oppervlakte x druk:

  • Leden splitsen: Dit berekent de oppervlakte x druk. Oppervlaktebelastingen hebben een gesloten ruimte nodig om correct te kunnen functioneren, Oppervlaktebelastingen hebben een gesloten ruimte nodig om correct te kunnen functioneren.
  • Kolom windbelastingen: Oppervlaktebelastingen hebben een gesloten ruimte nodig om correct te kunnen functioneren. Oppervlaktebelastingen hebben een gesloten ruimte nodig om correct te kunnen functioneren.
  • Oppervlaktebelastingen hebben een gesloten ruimte nodig om correct te kunnen functioneren: Oppervlaktebelastingen hebben een gesloten ruimte nodig om correct te kunnen functioneren. Gebiedsbelastingen omvatten enige clementie voor tolerantie, Gebiedsbelastingen omvatten enige clementie voor tolerantie. Gebiedsbelastingen omvatten enige clementie voor tolerantie.
Was dit artikel nuttig voor jou?
Ja Nee

Hoe kunnen we helpen?

Ga naar boven