SkyCiv-documentatie

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

TechNotes

  1. Huis
  2. TechNotes
  3. Bezig met laden
  4. AS / NZS 1170.2 Voorbeeld van berekening van windbelasting

AS / NZS 1170.2 Voorbeeld van berekening van windbelasting

Een volledig uitgewerkt voorbeeld van AS / NZS 1170.2 berekeningen van windbelasting

SkyCiv's windbelasting rekenmachine heeft nu verschillende codereferenties, waaronder de Australische/Nieuw-Zeelandse normen. In dit artikel, we gaan de ontwerpwinddruk voor een magazijnconstructie berekenen. We zullen een model uit onze S3D gebruiken om te demonstreren hoe de belasting is (ALS 1170.2 / NZS1170.2 ) worden op elk oppervlak aangebracht.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-1

Figuur 1. Magazijnmodel in SkyCiv S3D als voorbeeld.

Figuur 2. Site locatie (van Google Maps).

Tafel 1. Bouwgegevens nodig voor onze windberekening.

Plaats Happy Valley Road, Daag het uit, Queensland, Australiƫ
Bezetting Diversen – Magazijnstructuur
Terrein Vlakke landbouwgrond
Dimensies 19.507 m Ɨ 31.699 m in plan
Eave hoogte van 9.144 m
Apex hoogte op hoogte. 10.973 m
Dakhelling 3:16 (10.62Ā°)
Zonder opening
Bekleding Purlins op een afstand van 0.6 m
Muurstijlen met een tussenruimte van 0.6 m

De formule bij het bepalen van de ontwerpwinddruk is:

Voor ontwerp windsnelheid:

\({V }_{zitten,b} = {V }_{R} {M}_{d} {M}_{met,kat} {M}_{s} {M}_{t} \) (1)

Waar:

\({V }_{zitten,b}\) = ontwerp windsnelheid in m / s
\({V }_{R}\) = regionale windvlaag van 3 seconden (van de windkaart), Mevrouw (AS / NZS 1170.2 Sectie 3)
\({M}_{d}\)= windrichtingvermenigvuldiger voor 8 hoofdrichtingen (b) (AS / NZS 1170.2 Sectie 3)
\({M}_{met,kat}\) = terrein / hoogtevermenigvuldiger (AS / NZS 1170.2 Sectie 4)
\({M}_{s}\)= afschermingsvermenigvuldiger, ingesteld op 1.0 (AS / NZS 1170.2 Sectie 4)
\({M}_{t}\)= topografische multiplier (AS / NZS 1170.2 Sectie 3)

Voor ontwerp winddruk:

\(p = 0.5 {ā“}_{lucht} ({V }_{van,Īø})^ 2 {C}_{fig} {C}_{Mens} \) (2)

Waar:

\(p ) = ontwerp winddruk in Pa
\({ā“}_{lucht}\) = dichtheid van lucht (1.2 kg / m3)
\({V }_{van,Īø}\)= het bouwen van orthogonale ontwerp windsnelheden
\({C}_{Mens}\)= dynamische responsfactor, ingesteld op 1.0
\({C}_{fig}\) = aerodynamische vormfactor (voor interne of externe druk) voor gesloten gebouwen waar:

\({C}_{fig,ik} = {C}_{p,ik} {K}_{c,ik} \) – voor interne druk (3)
\({C}_{fig,e} = {C}_{p,e} {K}_{een} {K}_{c,e} {K}_{l} {K}_{p}\) – voor externe druk (4)

\({C}_{p,ik}\) = interne drukcoƫfficiƫnt
\({K}_{c,ik}\) = combinatiefactor toegepast op interne drukken
\({C}_{p,e}\) = externe drukcoƫfficiƫnt
\({K}_{een}\) = gebiedsreductiefactor
\({K}_{c,e}\) = combinatiefactor toegepast op externe drukken
\({K}_{l}\) = lokale drukfactor
\({K}_{p}\) = poreuze bekledingsfactor

Elke parameter wordt hierna besproken.

Regionale windsnelheid, \({V }_{R}\)

Regionale windsnelheidsgegevens worden gedetailleerd in figuur 3.1 van de AS / NZS 1170.2 (zoals getoond in figuren 3 en 4 hieronder). Elk administratief gebied is ingedeeld in windsnelheidsregio's met bijbehorende windsnelheid. Voor ons voorbeeld, de site bevindt zich in de buurt van de rode stip en is geclassificeerd als Regio A4 aangezien het ongeveer is 106 km van de afgevlakte kustlijn van het hoofdeiland van Australiƫ. De bijbehorende windsnelheid kan worden berekend met behulp van de tabel 3.1 van AS / NZS 1170.2 zoals te zien in figuur 5. Het jaarlijkse herhalingsinterval wordt gekozen afhankelijk van het belangrijkheidsniveau en de ontwerplevensduur van de constructie, zoals beschreven in de tabel 3.3 van AS / NZS 1170.0.

Figuur 3. Regionale windsnelheidskaart voor Australiƫ (Figuur 3.1(EEN) van AS / NZS 1170.2).

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-4

Figuur 4. Regionale windsnelheidskaart voor Nieuw-Zeeland (Figuur 3.1(B) van AS / NZS 1170.2).

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-5

Figuur 5. Overeenkomstige windsnelheid op basis van windgebied en jaarlijks herhalingsinterval (Tafel 3.1 van AS / NZS 1170.2).

Voor zowel uiterste grenstoestanden als bruikbaarheidsgrenstoestanden, Tabellen 3.1 en 3.3 van AS / NZS 1170.0 (Figuren 6 en 7) beschrijft hoe de structuur op belangrijkheidsniveau en de bijbehorende jaarlijkse overschrijdingskans moet worden ingedeeld.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-6

Figuur 6. Definitie van belangrijkheidsniveau volgens tabel 3.1 van AS / NZS 1170.0.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-7

Figuur 7. Definitie jaarlijkse overschrijdingskans volgens tabel 3.3 van AS / NZS 1170.0.

Voor ons voorbeeld, we kijken alleen naar de uiterste grenstoestand. Onze voorbeeldstructuur is geclassificeerd als “Gewoon” en verondersteld om een ā€‹ā€‹ontwerp levensduur te hebben van 50 jaar. Vandaar, we nemen de jaarlijkse overschrijdingskans gelijk aan 1/500. Vandaar, de overeenkomstige waarde van onze \({V }_{R}\) is 45 Mevrouw.

SkyCiv automatiseert nu de detectie van het windgebied en het verkrijgen van de bijbehorende windsnelheid met slechts een paar invoer. Proberen onze SkyCiv Free Wind Tool

Windrichtingvermenigvuldiger, \({M}_{d}\)

Voor elk windgebied en de bijbehorende windrichting (8 hoofdrichtingen), windrichting multiplier, \({M}_{d}\), verschillen in waarden, zoals weergegeven in de tabel 3.2 van AS / NZS 1170.2.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-8

Figuur 8. Windrichtingvermenigvuldigingswaarden per windgebied en richting volgens tabel 3.2 van AS / NZS 1170.2.

Voor dit voorbeeld, we zullen de windsnelheid controleren die vandaan komt “GEBOREN” waarin \({M}_{d}\) = 0.85. Echter, het is ook veilig om aan te nemen \({M}_{d}\) = 1.0 om een ā€‹ā€‹conservatief resultaat te geven.

Terrein- / hoogtevermenigvuldiger, \({M}_{met,kat}\)

Om de terrein- / hoogtevermenigvuldiger te berekenen \({M}_{met,kat}\), we moeten de terreincategorie van onze site classificeren. Tafel 2 toont de definitie van elke terreincategorie op basis van sectie 4.2.1 van AS / NZS 1170.2. \({M}_{met,kat}\) kan nu worden berekend met behulp van de tabel 4.1 van AS / NZS 1170.2 afhankelijk van de hoogte, windgebied en terreincategorie van de constructie.

Tafel 2. Terreincategoriedefinitie voor AS / NZS 1170.2.

Terreincategorie Definitie
Categorie 1 Blootgesteld open terrein met weinig of geen obstakels en wateroppervlakken bij bruikbare windsnelheden
Categorie 2 Wateroppervlakken, open terrein, grasland met weinig, goed verspreide obstakels met een hoogte van over het algemeen vanaf 1.5 m tot 10m
Categorie 3 Terrein met talrijke dicht bij elkaar gelegen obstakels 3 m tot 5 m hoog, zoals gebieden met woningen in de voorsteden.
Categorie 4 Terrein met tal van grote, hoog (10 m tot 30 m hoog) en dicht bij elkaar gelegen obstakels, zoals grote stadscentra en goed ontwikkelde industriƫle complexen.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-9

Figuur 9. Berekende terrein- / hoogtevermenigvuldiger, \({M}_{met,kat}\) , gebaseerd op overeenkomstige terreincategorie en windregio (Tafel 4.1 van AS / NZS 1170.2).

Voor ons voorbeeld, de sitelocatie kan worden geclassificeerd als “Categorie 2” ervan uitgaande dat we een uniforme terreincategorie hebben voor elke windrichting. We verdelen de hoogte van de constructie voor elke 3 meter en de gemiddelde dakhoogte. De getabelleerde waarden van \({M}_{met,kat}\) voor elk niveau wordt weergegeven in de tabel 3.

Tafel 3. Berekend \({M}_{met,kat}\) voor elk niveau van de structuur.

Hoogte, m \({M}_{met,kat}\)
3 m 0.91
6 m 0.928
9 m 0.982
10.06 m 1.001

Afschermingsvermenigvuldiger, \({M}_{s}\)

Er kan rekening worden gehouden met het afschermende effect bij het berekenen van de ontwerpwinddrukken met AS / NZS 1170.2. Dit is om rekening te houden met een afname van de winddruk wanneer er nabijgelegen constructies aanwezig zijn. Sectie 4.3 van AS / NZS 1170.2 beschrijft de berekening van de afschermingsfactor \({M}_{s}\). Voor dit voorbeeld, aangezien de locatie van de site zich in een open veld bevindt, en nabijgelegen constructies hebben een afstand van meer dan 20 uur (201.2 m) van de structuur, we kunnen aannemen dat de \({M}_{s}\) = 1.0.

Topografische multiplier, \({M}_{t}\)

Het effect van topografie op de winddruk wordt weergegeven in een topografische vermenigvuldiger, \({M}_{t}\), waar het de ontwerpwinddruk versterkt op basis van de grondhoogte van de site, of het bouwwerk zich op een heuvel of op een helling bevindt. Sectie 4.4 van de AS / NZS 1170.2 beschrijft de berekening van deze parameter. Buiten de lokale topografische zone, een berekende afstand vanaf de top van de heuvel of helling, de \({M}_{t}\) kan worden beschouwd als gelijk aan 1.0 zoals getoond in figuren 4.2 en 4.3 van AS / NZS 1170.2 (Figuur 10).

Figuur 10. Parameters die nodig zijn om de topografische factor te berekenen, \({M}_{t}\) , gebaseerd op sectie 4.4 van AS / NZS 1170.2.

Van de grondhoogtegegevens van de site (van Google Maps, komende van NE), we leiden af ā€‹ā€‹dat de topografie als heuvel kan worden geclassificeerd. Gebaseerd op figuur 4.2 van AS / NZS 1170.2, de volgende punten kunnen worden verkregen zoals weergegeven in de tabel 4:

Tafel 4. Gegevenspunten geƫxtraheerd uit gegevens over de hoogte van de grond (van Google Maps) zoals te zien in figuur 11.

Parameter Waarde
Mt 1.076
helling 0.07
Locatie van piek -380.00 m van de locatie van de constructie
Hoogte van de piek 628.16 m
Locatie van voet -2000.00 m van de locatie van de constructie
Verhoging van de voet 515.37 m
H. 112.79 m
Plaats. van H / 2 -1154.23 m van de locatie van de constructie
X 380.00 m
Lu 774.23 m
L1 278.72 m
L2 1114.89 m

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-10

Figuur 11. Grondverhoging van de site op de NE-SW-sectie (van Google Maps).

Van de gegevens in de tabel 4, de berekende topografische vermenigvuldiger, \({M}_{t}\), is gelijk aan 1.08 gebaseerd op vergelijking 4.4(2) van AS / NZS 1170.2 zoals weergegeven in vergelijking (5).

\({M}_{t} = {M}_{h} = 1 + [ H. / 3.5(met + {L}_{1})] [ 1 – ( |X| / {L}_{2})] \) (5)
\({M}_{t} = 1.08 \)

Tenslotte, met behulp van vergelijking (1), de berekende ontwerpwindsnelheid wordt weergegeven in de tabel 5.

Tafel 5. Berekend \({V }_{zitten,b}\) voor elk niveau van de structuur.

Hoogte, m \({V }_{zitten,b}\), Mevrouw
3 37.45
6 38.19
9 40.42
10.06 41.20

Waar:

\({V }_{zitten,b (minimum)}\) = 30 m / s voor permanente constructies en 25 m / s voor tijdelijke constructies (ontwerplevensduur ā‰¤ 5 jaar)

Om de ontwerp winddrukken te berekenen, de aerodynamische vormfactoren, \({C}_{fig}\), voor interne en externe oppervlakken zijn nodig. Dit wordt in de volgende sectie besproken.

Aerodynamische vormfactor, \({C}_{fig}\)

De aerodynamische vormfactor, \({C}_{fig}\), wordt gebruikt om de waarden van de winddruk die op elk oppervlak wordt toegepast te bepalen. een positieve waarde van \({C}_{fig}\) betekent dat de druk naar het oppervlak werkt, terwijl negatief betekent dat het van het oppervlak af werkt.

Aerodynamische vormfactor voor inwendige druk, \({C}_{fig,ik}\)

Interne drukcoƫfficiƫnt, \({C}_{p,ik}\)

Voor \({C}_{fig,ik}\), de berekening van de interne drukcoƫfficiƫnt \({C}_{p,ik}\) wordt gedetailleerd in de tabel 5.1 van AS / NZS 1170.2 zoals te zien in figuur 12.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-12

Figuur 12. Interne drukcoƫfficiƫnt, \({C}_{p,ik}\), zoals gedefinieerd in Sectie 5.3 van AS / NZS 1170.2.

Voor dit voorbeeld, onze structuur is omsloten en wordt verondersteld geen opening te hebben, Vandaar, de juiste voorwaarde hiervoor is structuur “Een gebouw dat effectief is geschaald en met niet-opengaande ramen” en de overeenkomstige interne drukcoĆ«fficiĆ«nten zijn \({C}_{p,ik}\) = -0.2, 0.0.

Aerodynamische vormfactor voor externe druk, \({C}_{fig,e}\)

Externe drukcoƫfficiƫnt, \({C}_{p,e}\)

Sectie 5.4 van AS / NZS 1170.2 definieert de procedure voor het verkrijgen van de externe drukcoƫfficiƫnt, \({C}_{p,e}\), voor rechthoekige gebouwen. Bouwoppervlakken voor externe drukverdeling zijn gedefinieerd in figuur 5.2 van de code zoals weergegeven in Figuur 13. Bovendien, Tabellen 5.2 naar 5.3 van AS / NZS 1170.2 geeft de berekende waarden van \({C}_{p,e}\) voor elke oppervlaktedefinitie zoals weergegeven in de figuren 14 naar 18.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-13

Figuur 13. Oppervlaktedefinitie voor externe drukverdeling, zoals gedefinieerd in Sectie 5.4 van AS / NZS 1170.2.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-14

Figuur 14. Berekende externe drukcoƫfficiƫnt, \({C}_{p,e}\), voor loefmuur van rechthoekige gesloten gebouwen (Tafel 5.2(EEN) van AS / NZS 1170.2).

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-15

Figuur 15. Berekende externe drukcoƫfficiƫnt, \({C}_{p,e}\), voor lijwaartse wand van rechthoekige gesloten gebouwen (Tafel 5.2(B) van AS / NZS 1170.2).

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-16

Figuur 16. Berekende externe drukcoƫfficiƫnt, \({C}_{p,e}\), voor zijwanden van rechthoekige gesloten gebouwen (Tafel 5.2(C) van AS / NZS 1170.2).

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-17

Figuur 17. Berekende externe drukcoĆ«fficiĆ«nt, \({C}_{p,e}\), voor upwind en downwind oppervlak van zadeldak met hellingshoek < 10Ā° (Tafel 5.3(EEN) van AS / NZS 1170.2).

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-20

Figuur 18. Berekende externe drukcoĆ«fficiĆ«nt, \({C}_{p,e}\), voor upwind en downwind oppervlak van gevel en schilddak met hellingshoek ā€‹ 10Ā° (Tafel 5.3(EEN) en tafel 5.3(B) van AS / NZS 1170.2).

Voor dit voorbeeld, \({C}_{p,e}\) waarden voor muuroppervlakken worden weergegeven in de tabel 6 en 7 hieronder waar \(b / d ) = 0.616, \(h / d ) = 0.516, en \(h/b\) = 0.317 . Bovendien, Tafel 8 toont de \({C}_{p,e}\) waarden voor dakoppervlakken.

Tafel 6. Berekende externe drukcoƫfficiƫnten, \({C}_{p,e}\), voor loef- en lijwaartse wandoppervlakken.

Hoogte, m \({C}_{p,e}\) (loef) \({C}_{p,e}\) (lijzijde) - langs L \({C}_{p,e}\) (lijzijde) - langs B
3 0.8 -0.3 -0.5
6 0.8
9 0.8
10.06 0.7

Tafel 7. Berekende externe drukcoƫfficiƫnten, \({C}_{p,e}\), voor zijwandoppervlakken.

Locatie vanaf loefmuur, m \({C}_{p,e}\) (zijwand)
0 tot 10.06m -0.65
10.06 naar 19.507 m -0.50

Tafel 8. Berekende externe drukcoƫfficiƫnten, \({C}_{p,e}\), voor zijwandoppervlakken.

Dakoppervlak \({C}_{p,e}\)
Bovenwinds -0.913, -0.406
Met de wind mee -0.503
Zijwind -0.354

Gebiedsreductiefactor, \({K}_{een}\)

Gebiedsreductiefactor, \({K}_{een}\), is alleen toepasbaar op zijwanden en dakoppervlakken. Anders berekend, \({K}_{een}\) is altijd gelijk aan 1.0. Tafel 5.4 van AS / NZS 1170.2 toont de waarde van \({K}_{een}\) afhankelijk van het bijdragende gebied voor zijwanden en dakoppervlakken, zoals weergegeven in figuur 19.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-21

Figuur 19. Waarden van gebiedsreductiefactor, \({K}_{een}\), voor zijwanden en dakvlakken (Tafel 5.4 van AS / NZS 1170.2).

Voor ons voorbeeld, de berekende waarden van de oppervlakteverminderingsfactor worden getoond in de tabel 9 hieronder.

Tafel 9. Waarden van gebiedsreductiefactor, \({K}_{een}\), voor dit voorbeeld.

Oppervlakte Oppervlakte, mĀ². \({K}_{een}\)
zijwand (langs d) 196.21 0.8
zijwand (langs b) 285.29 0.8
dak – loef 314.564 0.8
dak – lijzijde 314.564 0.8
dak – zijwind 629.129 0.8

Lokale drukfactor voor bekledingen, \({K}_{l}\)

De lokale drukfactor, \({K}_{l}\), is altijd gelijk aan 1.0 op alle oppervlakken behalve componenten en bekledingen. Sectie 5.4.4 van AS / NZS 1170.2 beschrijft de berekeningsprocedure in het verkrijgen van \({K}_{l}\) voor deze componenten.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-22

Figuur 20. Locatie van bekledingsdrukken zoals gedefinieerd in de tabel 5.6 van AS / NZS 1170.2.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-23

Figuur 21. Waarden van lokale drukfactor, \({K}_{l}\), voor elke zones zoals weergegeven in figuur 20.

Voor dit voorbeeld, de waarden van \(een) is het minimum van \(0.2b\) (3.91 m), \(02.d\) (6.34 m), of \(h ) (10.06m), Vandaar, \(een) = 3.91 m. De overeenkomstige oppervlakte en lokale drukfactor voor gordingen en muurstijlen worden weergegeven in de tabel 10 hieronder met de aanname dat de overspanning van gording gelijk is aan de afstand tussen spanten (7.924 m) en overspanning van muurstijlen is gelijk aan de verhaalhoogte (3 m). De aspectverhouding van het gebouw is de grootste van \(h / d ) (0.516) en \(h/b\) (0.317).

Tafel 10. Waarden van lokale drukfactor \({K}_{l}\) voor gordingen en muurstijlen.

Bekleding Oppervlakte, mĀ². Zones Kl voor overdruk Kl voor onderdruk
gording 4.75 RC1 1.0 3.0
RA1 1.0 1.5
RA2 1.0 2.0
RA3 1.0 1.5
RA4 1.0 2.0
muur studs 1.80 WA1 1.0 1.0
SA1 1.0 1.5
SA2 1.0 2.0
SA3 1.0 1.5
SA4 1.0 2.0
SA5 1.0 3.0

Reductiefactor voor permeabele bekleding, \({K}_{p}\), voor daken en zijwanden

De reductiefactor voor doorlatende bekleding, \({K}_{p}\), is altijd gelijk aan 1.0 op alle oppervlakken behalve dat een buitenoppervlak bestaat uit doorlatende bekleding en de stevigheidsverhouding kleiner is dan 0.999 waarbij de soliditeitsverhouding de verhouding is van het vaste oppervlak tot het totale oppervlak. Voor dit voorbeeld, we zullen dat aannemen \({K}_{p}\) is gelijk aan 1.0.

Actie Combinatiefactoren, \({K}_{c,ik}\) en \({K}_{c,e}\)

Actie combinatie factoren, \({K}_{c,ik}\) en \({K}_{c,e}\), worden gebruikt om het effect te berekenen van de windbelasting die gelijktijdig op specifieke oppervlakken inwerkt (zoals wind die op muren inwerkt, daken, en interne druk). Tafel 5.5 van de AS / NZS 1170.2 toont voorbeelden van actiecombinaties met hun corresponderende actiecombinatiefactoren zoals geĆÆllustreerd in figuur 22.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-24

Figuur 22. Actie combinatie factoren \({K}_{c,e}\) en \({K}_{c,ik}\) van tafel 5.5 van AS / NZS 1170.2.

Voor dit voorbeeld, we zullen een ontwerpgeval bekijken (b) waar 4 effectieve oppervlakken worden belast met ontwerpdrukken. Vandaar, \({K}_{c,ik}\) en \({K}_{c,e}\) zijn beide gelijk aan 0.8.

Ontwerp winddrukken voor hoofdframe

Omdat we al de nodige parameters hebben, \(p ), we kunnen de ontwerpwinddrukwaarden verkrijgen met behulp van vergelijkingen (2) naar (4). Tabellen 11 naar 13 toon de samenvatting van de parameters voor elk oppervlak.

Tafel 11. Ontwerpdrukwaarden voor loefwand.

hoogte, m \({M}_{met,kat}\) \({V }_{van,Īø}\) \({C}_{fig}\) \({C}_{p,e}\) \({K}_{een}\) \({K}_{c,e}\) \({K}_{l}\) \({K}_{p}\) Ontwerpdruk \(p ), Goed
3 0.910 37.45 0.640 0.8 1 0.8 1 1 538.64
6 0.928 38.19 0.640 0.8 1 0.8 1 1 560.16
9 0.982 40.42 0.640 0.8 1 0.8 1 1 627.25
10.06 1.001 41.20 0.560 0.7 1 0.8 1 1 570.29

Tafel 12. Berekende ontwerpdrukwaarden voor lijzijde en zijwanden, en dakoppervlakken.

Oppervlakte \({V }_{van,Īø}\) \({C}_{fig}\) \({C}_{p,e}\) \({K}_{een}\) \({K}_{c,e}\) \({K}_{l}\) \({K}_{p}\) Ontwerpdruk \(p ), Goed
Leeward muur 41.20 -0.24 -0.3 1 0.8 1 1 -244.41
Zijwand
(0 tot 10.06m)
-0.520* -0.65 0.8 0.8 1 1 -529.55
Zijwand
(0 tot 10.06m)
-0.400* -0.5 0.8 0.8 1 1 -407.35
Dak
(tegen de wind in)
-0.710* -0.888 0.80 0.8 1.0 1.0 -723.13
-0.315* -0.394 0.80 0.8 1.0 1.0 -320.99
Dak
(benedenwinds)
-0.402* -0.503 0.80 0.8 1.0 1.0 -409.79
Dak
(zijwind)
-0.720*
-0.400*
-0.240*
-0.160*
-0.90
-0.50
-0.30
-0.20
0.80
0.80
0.80
0.80
0.8
0.8
0.8
0.8
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
-733.23 (0 tot h)
-407.35 (u tot 2 u)
-244.41 (2u tot 3 u)
-162.94 (> 3h)

Tafel 13. Berekende interne winddrukken die gelijktijdig werken met externe drukken.
* – product van \({K}_{een}\) en \({K}_{c,e}\) zal niet minder zijn dan 0.8 (Sectie 5.4.3 van AS / NZS 1170.2).

Oppervlakte \({V }_{van,Īø}\) \({C}_{fig,ik}\) \({C}_{p,ik}\) \({K}_{c,ik}\) Ontwerpdruk \(p ), Goed
Interne druk 41.20 0.0 0.0 0.8 0.0
41.20 -0.16 -0.2 0.8 -169.73

Om de ontwerpdrukken samen te vatten, worden weergegeven in de tabel 14 en 15 het combineren van het effect van externe en interne drukactie.

Tafel 14. Berekende ontwerpwinddrukken voor loefwand.

hoogte, m Externe druk \({p}_{e}\), Goed Interne druk, Goed Gecombineerde druk, Goed
\({p}_{ik,max}\) \({p}_{ik,min}\) \({p}_{e}-{p}_{ik,max}\) \({p}_{e}-{p}_{ik,min}\)
3 538.64 0.00 -169.73 538.64 708.4
6 560.16 0.00 -169.73 560.16 729.9
9 627.25 0.00 -169.73 627.25 797.0
10.06 570.29 0.00 -169.73 570.29 740.0

Tafel 15. Berekende ontwerpwinddrukken voor andere oppervlakken.

Oppervlakte Externe druk \({p}_{e}\), Goed Interne druk, Goed Gecombineerde druk, Goed
\({p}_{ik,max}\) \({p}_{ik,min}\) \({p}_{e}-{p}_{ik,max}\) \({p}_{e}-{p}_{ik,min}\)
Leeward muur -244.41 0.00 -169.73 -244.41 -74.68
Zijwand (0 tot 10.06m) -529.55 0.00 -169.73 -529.55 -359.83
Zijwand (10.06 tot 19.507m) -407.35 0.00 -169.73 -407.35 -237.62
Dak (tegen de wind in) -723.13 0.00 -169.73 -723.13 -553.40
-320.99 0.00 -169.73 -320.99 -151.26
Dak (benedenwinds) -409.79 0.00 -169.73 -409.79 -240.06
Dak (zijwind) -733.23 (0 tot h)
-407.35 (u tot 2 u)
-244.41 (2u tot 3 u)
-162.94 (> 3h)
0.00 -169.73 -733.23 (0 tot h)
-407.35 (u tot 2 u)
-244.41 (2u tot 3 u)
-162.94 (> 3h)
-563.50 (0 tot h)
-237.62 (u tot 2 u)
-74.68 (2u tot 3 u)
6.79 (> 3h)

Omdat de afstand van elk frame gelijk is aan 7,925 m, rekening houdend met Ć©Ć©n frame, de equivalente verdeelde windbelastingen die op het frame inwerken, worden weergegeven in de figuren 23 en 24. Houd er rekening mee dat we twee belastingsgevallen moeten overwegen, en voor elk geval wordt rekening gehouden met de maximale absolute waarden van de druk op het dak boven de wind.

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-25

Figuur 23. Equivalente ontwerpwinddrukken voor Ć©Ć©n frame (geval 1).

voorbeeld-windbelasting-berekening-as1170-screenshot-26

Figuur 24. Equivalente ontwerpwinddrukken voor Ć©Ć©n frame (geval 2).

Deze berekeningen kunnen allemaal worden uitgevoerd met SkyCiv's software voor windbelasting voor ASCE 7-10, 7-16, IN 1991, NBBC 2015 en AS 1170. Gebruikers kunnen een locatie op een site invoeren om windsnelheden en topografische factoren te krijgen, voer gebouwparameters in en genereer de winddrukken. Met een professioneel account, gebruikers kunnen dit automatisch toepassen op een structureel model en structurele analyse uitvoeren in Ć©Ć©n software.

Anders, proberen onze SkyCiv Free Wind Tool voor berekeningen van windsnelheid en winddruk op eenvoudige constructies.

Patrick Aylsworth Garcia bouwkundig ingenieur, Product ontwikkeling
Patrick Aylsworth Garcia
Bouwkundig ingenieur, Product ontwikkeling
MS Civiele Techniek
LinkedIn

Referenties:

  • Gemeenschappelijk Technisch ComitĆ©. (2011). AS / NZS 1170.2: 2011 Structurele ontwerpacties-Part 2: Windacties. Australische / Nieuw-Zeelandse norm (AS / NZS), Gemeenschappelijk Technisch ComitĆ© BD-006, AustraliĆ« / Nieuw-Zeeland.
Was dit artikel nuttig voor jou?
Ja Nee

Hoe kunnen we helpen?

Ga naar boven