Usando o gerador de carga SkyCiv em NBCC 2015 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 uma Conta Profissional ou adquirindo o Módulo gerador de carga autônomo, você pode usar todos os recursos deste cálculo enquanto quiser Você pode comprar o módulo autônomo através deste link.
Figura 1. IU do gerador de carga SkyCiv.
Dados do Site
Os usuários podem obter a pressão horária do vento por localização a qualquer momento no banco de dados de mapas de velocidade do vento gratuito SkyCiv. Usando NBCC 2015, o primeiro passo é definir o Intervalo de Recorrência para qualquer um 10 anos ou 50 anos para obter a pressão do vento adequada por hora, q, do banco de dados. Então, selecione os Estado Limite se você está considerando o Serviço ou Estado Limite Final, e o Categoria de Importância da estrutura dependendo de sua ocupação. Esses parâmetros são usados na obtenção do Fator de Importância, IC. Depois dessas etapas, você só precisa colocar o endereço localizado no Canadá e o módulo irá pesquisar a localização da Tabela C-2 do Apêndice C do NBCC 2015. A pressão horária do vento correspondente e outros dados específicos do local serão obtidos do banco de dados. 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.
Parâmetros de entrada do local para cálculo de carga de vento
Intervalo de Recorrência – A probabilidade anual de ocorrência: (10-ano e período de retorno de 50 anos) da pressão do vento
Estado Limite – as opções são Estados Limites Últimos (ULS) e estados limites de utilização (SLS)
Categoria de Importância –para cálculo do Fator de Importância IC baseado na tabela 4.1.2.1.
Endereço do Projeto – Usado para obter a velocidade do vento mais próxima com base na região e no país do vento
Pressão horária do vento – a pressão horária 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
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. Atualmente, apenas a estrutura do edifício é suportada no NBCC 2015.
Figura 3. Estrutura de entrada de dados para edifícios.
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
Pra usuários livres, apenas telhado de duas águas está disponível 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 na NBCC 2015. Usado no cálculo de coeficientes de pressão
Largura do Edifício – a dimensão perpendicular à direção do vento conforme definido na NBCC 2015. Usado no cálculo de coeficientes de pressão
Altura do cume – a dimensão da estrutura do solo ao ápice do telhado.
Ângulo de inclinação do telhado – a inclinação do telhado em graus. Usado no cálculo de coeficientes de pressão
Altura da beirada – a dimensão da estrutura do solo até o beiral do telhado. Isso é calculado automaticamente após a conclusão do Altura do cume e Ângulo de inclinação do telhado.
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 o correspondente Categoria de Terreno da área contra o vento. O parâmetro Direção do Vento é usado na obtenção do contra-vento (lado esquerdo) e na direção do vento (lado direito) elevações do solo para calcular para Fator Topográfico, Ct. Além disso, a Categoria de Terreno é usado para determinar o Fator de Exposição Ce.
Da versão v4.7.0, Terreno intermediário foi introduzida a opção para calcular o Fator de Exposição \( C_{e} \) para rugosidade intermediária do terreno no lado contra o vento. Você só precisa preencher o valor Upwind Extent of Rough Terrain. Este é o comprimento do terreno acidentado, conforme definido na Seção 4.1.7.3(5) da NBCC 2015, medido a partir da localização da estrutura. Se esta distância for maior ou igual a 1km ou 20 vezes a altura da estrutura, o que for maior, o terreno pode ser considerado como Terreno acidentado, e se a distância for menor que 50 m, é considerado como Terreno Aberto. Caso contrário, calculará o fator de exposição interpolado \( C_{e} \) de acordo com a seção 4.1.7.3(5). Com relação a isso, novas ferramentas são introduzidas – Ferramentas Medir Distância e Raios de Distância.
Figura 5. Ferramentas de medição de distância adicionadas ao SkyCiv Load Generator.
Figura 6. Ferramenta Distance Radii adicionada ao SkyCiv Load Generator.
A Medir distância ferramenta é usada para gerar um círculo a partir de um ponto clicado no mapa e mostrar seu raio em metros. Por aqui, você pode medir as distâncias do local que está sendo analisado em determinados locais. Isso pode ser usado para determinar o valor do Extensão contra o vento do terreno acidentado. Por outro lado, a Raios de distância é introduzido para que os usuários possam desenhar círculos com distâncias específicas do local para cada categoria de fonte de vento. Usando isso para NBCC 2015, você pode colocar valores de 50me 1000m (ou 20 vezes a altura da estrutura) pois estes são os critérios para determinar rapidamente o Categoria de Terreno para cada direção da fonte de vento. Aquilo é, se o terreno acidentado ainda for visível além do 1000m (ou 20 vezes a altura da estrutura) Fórmula do momento de inércia para seções de viga, Portanto, o terreno já pode ser considerado como Terreno acidentado. Se o terreno acidentado só for visível dentro do círculo de distância menor (50m raio), então a categoria do terreno é Terreno Aberto. Caso contrário, se o comprimento do terreno acidentado estiver entre esses círculos de distância, você precisará selecionar o Terreno Intermediário no Categoria de Terreno e meça o comprimento do terreno acidentado usando o Ferramenta Medir Distância. Para editar o raio dos raios de distância, basta ir em Configurações e colocar um valor separado por vírgula dos raios em metros.
Figura 7. Opção nas configurações para editar as distâncias da ferramenta Distance Radii no SkyCiv Load Generator.
Figura 8. Dados de elevação do Google Maps para contra o vento (deixou) e lado a favor do vento (direito).
Parâmetros de entrada de topografia
Direção da fonte de vento – usado para obter os dados de elevação em uma seção de direção específica da área. Esses dados de elevação são usados para determinar o Fator Topográfico, Ct
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 Topográfico, Ct
Lh – Distância horizontal do pico até a altura média da obstrução. Para o tipo de terreno está definida uma opção diferente de Terreno plano, isso é usado no cálculo do Fator Topográfico, Ct
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 Topográfico, Ct
Figura 9. Parâmetros topográficos para NBCC 2015.
Parâmetros de entrada de vento para MWFRS
Tipo de Estrutura – Necessário para ser definido como NBCC 2015 Edifícios – Sistema Principal de Resistência à Força do Vento (MWFRS)
Classificação do gabinete – As opções são: Pequenas aberturas uniformemente distribuídas, totalizando menos de 0.1% da área total do edifício; Aberturas distribuídas de forma não uniforme, das quais nenhuma é significativa ou significativa; aberturas resistentes ao vento e fechadas durante tempestades; e Grandes aberturas que provavelmente permanecerão abertas durante tempestades. Utilizado na obtenção dos coeficientes de pressão interna Cpi
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
Figura 10. Parâmetros de vento para NBCC 2015 MWFRS.
Parâmetros de entrada de vento para componentes e revestimentos
Tipo de Estrutura – Necessário para ser definido como NBCC 2015 Edifícios – Componentes e revestimento
Classificação do gabinete – As opções são: Pequenas aberturas uniformemente distribuídas, totalizando menos de 0.1% da área total do edifício; Aberturas distribuídas de forma não uniforme, das quais nenhuma é significativa ou aberturas significativas que são resistentes ao vento e fechadas durante tempestades; e Grandes aberturas que provavelmente permanecerão abertas durante tempestades. Utilizado na obtenção dos coeficientes de pressão interna Cpi
Bloqueio de Vento – Para cálculo de GCN para perfis de telhado abertos
Área Efetiva de Revestimento de Parede – Pode ser um valor separado por vírgula (Ou seja. 23,44,20) para múltiplas áreas de vento efetivas. Usado no cálculo da pressão do vento projetada para revestimentos de paredes ou componentes
Área efetiva de revestimento do telhado – Pode ser um valor separado por vírgula (Ou seja. 23,44,20) para múltiplas áreas de vento efetivas. Usado no cálculo da pressão do vento projetada para revestimentos ou componentes do telhado
Pressão de revestimento considerada? – Opção de incluir/excluir pressão interna para o componente/revestimento
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
Figura 11. Parâmetros de vento para NBCC 2015 Componentes e Revestimento.
Depois que todos esses parâmetros forem definidos, a próxima etapa é clicar em Calcular cargas no lado superior direito da IU.
Resultados
Os resultados do cálculo são mostrados a seguir:
Figura 13. Resultados de vento para Edifício – Componentes e revestimento
Os resultados resumidos são mostrados no lado direito da tela.
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:
NBCC 2015 MWFRS
NBCC 2015 Componentes e revestimento
Para recursos adicionais, você pode usar esses links para referência:
