Usando o SkyCiv Load Generator em EN 1991-1-4 Cálculos de carga do vento

Para calcular as pressões de carga do vento para uma estrutura usando SkyCiv Load Generator, o processo é definir primeiro a referência do código. De lá, o fluxo de trabalho é definir os parâmetros na guia Projeto, Guia do site, e guia de construção, respectivamente. Contudo, usuários gratuitos só podem usar o cálculo para um telhado de duas águas e de duas águas e aberto por um máximo de 3 resolve por semana. Com um Conta Profissional ou adquirindo o Módulo gerador de carga autônomo, você pode usar todas as características de este cálculo pelo tempo que você quiser Você pode comprar o módulo autônomo através deste link.

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Os países suportados para EN 1991-1-4 cálculo neste módulo são os seguintes:

• Bélgica
• República Checa
• Dinamarca
• Finlândia
• França e territórios franceses
• Alemanha
• Grécia
• Irlanda
• Itália
• Luxemburgo
• Os Países Baixos
• Polônia
• Portugal
• Romênia
• San Marino
• Leia mais detalhes sobre as Conferências de Engenharia Estrutural nos EUA
• Eslováquia
• Eslovênia
• Reino Unido

Figura 1. IU do gerador de carga SkyCiv.

Dados do Site

Os usuários podem obter a velocidade do vento por localização a qualquer momento a partir do banco de dados gratuito do mapa de velocidade do vento SkyCiv. Usando EN 1991-1-4, você só precisa colocar o endereço da estrutura localizada em qualquer um dos países suportados. Os parâmetros necessários serão mostrados de acordo com o Anexo Nacional que rege a localização da estrutura. Para explicar melhor, nós vamos usar Londres, Reino Unido como o endereço arbitrário. Você também pode substituir a velocidade básica do vento para obter uma pressão de vento de projeto mais apropriada.

Figura 2. Dados do site do SkyCiv Load Generator.

SkyCiv digitalizou o mapa de acordo com o padrão de brochura. Isso significa, você pode simplesmente inserir a localização do site e o software puxará automaticamente as velocidades do vento com base nesta entrada. O software usará nosso interpolador interno para calcular os valores entre os contornos, para garantir que velocidades precisas do vento sejam usadas em seus projetos.

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Parâmetros de entrada do local para cálculo de carga de vento

Endereço do Projeto – Usado para obter a velocidade do vento mais próxima com base na região e no país do vento
Velocidade Básica do Vento – a velocidade básica fundamental do vento a ser usada no cálculo da pressão do vento de projeto. Isso é determinado automaticamente com base no endereço do projeto e pode ser modificado pelo usuário
Elevação do Site – se exigido pelo Anexo Nacional, usado no cálculo do fator de altitude c_alt

Assim que os parâmetros acima forem concluídos, agora podemos prosseguir para a seção Dados da estrutura.

Dados de Estrutura

Os dados da estrutura e os parâmetros de vento e neve são separados em diferentes seções. Você precisa definir primeiro o Estrutura você está analisando. Agora mesmo, as estruturas disponíveis para EN 1991 são como segue:

• Construção – suporta o seguinte perfil de telhado:
  • Duopitch, Quadril, Monopitch
  • Abrir Duopitch, Monoslope aberto
• Tabuleta
  
• Pólos

Nesta documentação, vamos nos concentrar na construção de estrutura.

Para estrutura de construção, precisamos preencher as dimensões da estrutura conforme mostrado na figura do edifício acima. A opção para os perfis do telhado é a seguinte:

• Empena/Duopich
• Monoslope / Monopitch
• Quadril
• Arremessado (abrir duopitch)
• Monoslope aberto

Pra usuários livres, apenas telhados de duas águas e inclinados estão disponíveis para construção. Depois de completar todas as entradas de dados da estrutura, você pode visualizar a estrutura clicando no 3D Render no lado direito. Além disso, observe que o comprimento do edifício é definido como a dimensão paralela à direção do vento (como mostrado na seta) e o comprimento do edifício é perpendicular à direção do vento

Parâmetros de entrada da estrutura para cálculo de carga de vento

Perfil do telhado – Usado em valores de coeficiente de pressão com base no perfil do telhado selecionado e no ângulo de inclinação do telhado
Comprimento do edifício – a dimensão paralela à direção do vento, conforme definido em EN 1991-1-4. Usado no cálculo de coeficientes de pressão
Largura do Edifício – a dimensão perpendicular à direção do vento, conforme definido em EN 1991-1-4. Usado no cálculo de coeficientes de pressão
Altura do solo ao topo do telhado – a dimensão da estrutura do solo ao ápice do telhado. Usado no cálculo da pressão de velocidade
Ângulo de inclinação do telhado – a inclinação do telhado em graus. Usado no cálculo de coeficientes de pressão

Assim que os parâmetros acima forem concluídos, agora podemos prosseguir para a seção Parâmetros de carga de vento.

Dados de vento

Para prosseguir com nosso cálculo de carga de vento, precisamos marcar a caixa de seleção primeiro ao lado do botão Wind Load. Por padrão, isso é verificado quando os dados de vento do local foram definidos.

Figura 4. Caixa de seleção para dados de carga de vento.

O próximo passo, é definir o Direção da fonte de vento. Este parâmetro é usado na obtenção do upwind (lado esquerdo) e na direção do vento (lado direito) elevações do solo para calcular para Fator de orografia, c_o e fator de direção, c_{para você} representado por um setor de 30 graus.

Parâmetros de entrada de topografia

Direção da fonte de vento – usado na obtenção do contra o vento (lado esquerdo) e na direção do vento (lado direito) elevações do solo para calcular para Fator de orografia, c_o e fator de direção, c_{para você}
Categoria de Terreno – Usado no cálculo de Fator de Rugosidade c_r. Suposto ser homogêneo para cada direção da fonte de vento
Temporada/Mês – Usado na determinação do Fator de Temporada . Obrigatório para a Bélgica, Irlanda, Obtenha as velocidades do vento diretamente do seu código de projeto
Tipo de Terreno – Opções para selecionar Flat, Colina, Escarpa, Cume
H – Altura da obstrução/terreno. Para o tipo de terreno está definida uma opção diferente de Terreno plano, isso é usado no cálculo do Fator de orografia, c_o
Lu – Distância horizontal da base da obstrução contra o vento até o seu pico. Para o tipo de terreno está definida uma opção diferente de Terreno plano, isso é usado no cálculo do Fator de orografia, c_o
Ld – Distância horizontal do pico da obstrução até a base na direção do vento. Para o tipo de terreno está definida uma opção diferente de Terreno plano, isso é usado no cálculo do Fator de orografia, c_o
x – Distância horizontal da estrutura ao pico da obstrução com o pico como ponto de referência. Para o tipo de terreno está definida uma opção diferente de Terreno plano, isso é usado no cálculo do Fator de orografia, c_o
Distância contra o vento até Shoreline – (para BS/IS EN 1991-1-4) usado no cálculo do Fator de rugosidade c_r
Distância dentro do terreno da cidade – (para BS/IS EN 1991-1-4) usado no cálculo do Fator de rugosidade c_r
Altura de Deslocamento – (para BS/IS EN 1991-1-4) usado no cálculo do Fator de rugosidade c_r

Figura 5. Dados de elevação do Google Maps para contra o vento (deixou) e lado a favor do vento (direito).

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Parâmetros de entrada de vento

Tipo de Estrutura – Necessário para ser definido como EN 1991 Edifícios para duopitch, monopitch e telhado de quadril; e EN 1991 Telhado de dossel para duopitch aberto e monoslope aberto
Tipo de telhado – para telhado plano – (Para duopitch, monopitch e telhado de quadril) Aplicável apenas para duopitch, telhado monopitch e quadril com ângulo de inclinação do telhado menor que 5 graus. As opções a serem definidas são a altura do Parapeito, Raio de beirais curvos, Ângulo do beiral da mansarda dependendo do tipo de telhado plano selecionado
Área do Componente da Parede – usado no cálculo do coeficiente de pressão externa c_sobre
Área do componente do telhado – usado no cálculo do coeficiente de pressão externa c_sobre
Frequência Natural da Estrutura, n – Fórmula aproximada igual a 46/h conforme Equação F.2 da EN 1991-1-4. Usado no cálculo do Fator Dinâmico c_d
Decremento Logarítmico Total de Amortecimento – Usado no cálculo do Fator Dinâmico c_d
Elevação do piso – Como a pressão do vento que atua a barlavento é de natureza parabólica, isso é usado para aproximar essa pressão, atribuindo múltiplas pressões retangulares atuando na parede entre o nível

Depois que todos esses parâmetros forem definidos, a próxima etapa é clicar em Calcular cargas no lado superior direito da IU.

Resultados

Assim que todos os parâmetros forem definidos, clicar no botão Calcular Cargas fornecerá o resultado mostrado abaixo:

Figura 6. Resultados de vento para Edifício

Os resultados resumidos são mostrados no lado direito da tela. Outros resultados são mostrados no relatório detalhado que pode ser usado para contraverificar as pressões calculadas.

Cálculo Detalhado

Os cálculos detalhados da carga do vento podem ser acessados ​​apenas por Usuários de conta profissional e aqueles que compraram o módulo gerador de carga autônomo. Todos os parâmetros e premissas usados ​​no cálculo são exibidos no relatório para torná-lo transparente para o usuário. Você pode baixar um exemplo de cálculo detalhado através dos seguintes links:

EN 1991 Prédio
EN 1991 Cobertura

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Para recursos adicionais, você pode usar esses links para referência:

• EN 1991-1-4 Exemplo de Cálculo de Carga de Vento
• Mapa de velocidade do vento por CEP