Нагрузки на площадь используются в основном в сочетании с элементами, что полезно при правильном применении. Они воспринимают давление и создают эквивалентные распределенные нагрузки (DL) которые применяются к членам. Эти эквивалентные распределенные нагрузки используются для анализа элементов.. Нагрузки на площадь полезны, когда вы не хотите моделировать плиту, что может привести к нежелательной жесткости модели. Как и с другими грузами, вы можете назначить группу нагрузок и последующее загружение для площадных нагрузок.

Типы площадных нагрузок

• Одностороннее движение:
  • Нагрузки распределяются с использованием одностороннего действия
  • требует 3 или 4 узлы для определения степени нагрузки на площадь
  • Необходимо указать направление пролета внутренних элементов.
• Двусторонний:
  • Нагрузки распределяются с использованием двустороннего действия
  • требует 3 или 4 узлы для определения степени нагрузки на площадь
  • Поддержка ортогональной ориентации внутренних элементов
  • Нагрузки НЕ обновляются автоматически
• Ветровые нагрузки на колонну:
  • требует 3 или 4 узлы для определения степени нагрузки на площадь
  • Может ступенчато изменять значения давления по длине колонны / стержня
  • Поддерживаются множественные перепады высот и давления
  • Загружает элементы, следующие в направлении одного столбца
• Открытая структура:
  • требует 3 или 4 узлы для определения степени нагрузки на площадь
  • Распределяет нагрузки на стержни в зависимости от площади притока самого стержня.
  • Применить к участникам в глобальном X, И, Самолеты Z, или все члены
• Перед приложением нагрузки непрямоугольной площади рекомендуется разделить элементы.:
  • Нагрузки, распределенные по стержням в зависимости от геометрии непрямоугольной области
  • требует 3 Нагрузки, распределенные по стержням в зависимости от геометрии непрямоугольной области
  • Нагрузки, распределенные по стержням в зависимости от геометрии непрямоугольной области

В следующих примерах будут рассмотрены каждый тип нагрузки на площадь и их различия..

Нагрузки на площадь vs. Эквивалентные распределенные нагрузки

Когда нагрузки по площади создаются и применяются к области, они изначально будут отображаться в виде куба, индикация постоянного давления. Фактически в анализе используются эквивалентные распределенные нагрузки, применяемые к стержням.. В зависимости от типа нагрузки на площадь, эти распределенные нагрузки будут зависеть от различных факторов, но в основном будут зависеть от входной ширины / расстояния между элементами, расположенными в зоне нагрузки.. Эти эквивалентные распределенные нагрузки можно включать и выключать в смотровом пространстве..

Для включения и выключения эквивалентных распределенных нагрузок, перейдите в настройки видимости справа (выглядит как глаз) и нажмите на Эквивалентные нагрузки на площадь:

Результаты для простой квадратной рамки можно увидеть ниже.:

Заметка: Всегда рекомендуется проверять эквивалентные распределенные нагрузки, чтобы убедиться, что прикладываемые вами поверхностные нагрузки правильно распределяют и загружают элементы..
Заметка: Нормальные распределенные нагрузки и эквивалентные распределенные нагрузки выделяются красным и зеленым цветами., соответственно.

пример: Односторонняя нагрузка на площадь

Односторонние нагрузки на площадь являются наиболее распространенным типом нагрузки, когда речь идет о нагрузках на каркас пола или другие экземпляры ортогонального каркаса.. Одностороннее действие нагрузки означает, что груз поддерживается с двух сторон., таким образом, путь нагрузки будет идти только к одной из опор или Одностороннее движение.

Поля ввода, необходимые для приложения односторонней нагрузки на площадь::

Идентификаторы угловых узлов: Определяет степень загруженности площади – должно быть 3 или 4 узлы
Величина давления: Величина нагрузки, которая будет применяться
Направление нагрузки: Может быть Global X, И, С УЧАСТИЕМ, или самолеты’ Местная ось
Направление пролета: Направление внутренних членов; направление пролета стержней, которые будут испытывать нагрузку
Группа нагрузки: Группа нагрузки, указанная в Группа нагрузок и загружения документация

Для этого примера, мы рассмотрим, как односторонние нагрузки могут быть приложены к одноэтажной конструкции складского типа с балками, соединяющимися в балки. Балки расположены на расстоянии 5 ноги по центру. Вместо того, чтобы моделировать плиту пластиной и влиять на жесткость нашей конструкции, мы будем использовать односторонние нагрузки. Предположим, что нагрузка на пол - это динамическая нагрузка., и это 100 PSF. Односторонние нагрузки на площадь предназначены для использования, когда каркас ортогонален друг другу., как показано в нашем примере структуры:

Применение односторонней нагрузки по площади, нажмите на Нагрузки на площадь, кнопка, чтобы открыть меню. Выбрать “"Односторонний" из раскрывающегося списка "Тип". Установите угловые узлы пола, чтобы определить степень нагрузки на площадь.. Давление 100 PSF, так ввод -0.100 КСБ. Мы вводим отрицательное давление, потому что оно будет действовать вдоль глобальной оси Y, но в нисходящем направлении. Измените направление диапазона, чтобы идти от узла 16 к узлу 18, направление наших внутренних членов (балки). Введите “Живая нагрузка” для группы нагрузки, как и для других грузов.

Заметка: Порядок угловых узлов должен соответствовать направлению по часовой стрелке или против часовой стрелки..

По умолчанию, нагрузка на площадь будет представлена ​​нагрузкой давлением и величиной, как показано ниже..

Как уже упоминалось, предварительно, включать и выключать эквивалентные распределенные нагрузки, чтобы увидеть, как они распределяются.

Обратите внимание на значения, представленные здесь. Давление равномерное, тем не мение, последующие эквивалентные распределенные нагрузки не. Этого можно ожидать, поскольку расстояние между элементами будет влиять на результат.. Как вы видете, краевые элементы воспринимают половину нагрузки, как другие внутренние элементы, потому что они имеют половину ширины притока, влияющей на итоговую величину нагрузки. Чтобы изменить значение загрузки области, просто вернитесь в меню и измените значение..

пример: Двусторонняя нагрузка на площадь

Двусторонние нагрузки требуют выполнения решателем гораздо большего количества вычислений, чем односторонние нагрузки., вот почему мы настоятельно рекомендуем по возможности использовать односторонние нагрузки..

Другой распространенный метод загрузки - использование двусторонних нагрузок.. Двустороннее действие предполагает, что груз поддерживается с четырех сторон., так что в любом месте, путь груза переместится к ближайшей опоре, который в данном случае, может быть балкой ИЛИ балкой. Из-за этого, направление пролета не нужно указывать.

Заметка: Двухсторонняя загрузка поддерживает только ортогональное обрамление в пределах площади нагрузки.. Угловой каркас не будет правильно реагировать на двусторонние нагрузки.
Заметка: Двусторонние нагрузки будут правильно распределять, только если все внутренние элементы разделены, смысл: в отличие от случая с односторонним движением, “балки” содержащаяся в вашей области нагрузка должна быть разделена в каждой точке, где в нее входит другой элемент.. Этого можно очень легко сделать, выбрав сразу всех этих членов и используя “Разделить члены” функция.

Из-за влияния на время расчета, вам нужно будет подтвердить в настройки > Другой которые вы хотите, чтобы двухсторонние нагрузки распределялись по внутренним элементам, как показано:

Поля ввода, необходимые для приложения двухсторонней нагрузки на площадь::

Идентификаторы угловых узлов: Определяет степень загруженности площади – должно быть 3 или 4 узлы
Величина давления: Величина нагрузки, которая будет применяться
Направление нагрузки: Может быть Global X, И, С УЧАСТИЕМ, или самолеты’ Местная ось
Группа нагрузки: Группа нагрузки, указанная в Группа нагрузок и загружения документация

Мы будем использовать ту же структуру, что и в одностороннем примере, для согласованности.. Предположим, что двухсторонняя нагрузка на площадь является “Мертвая нагрузка” в той же степени, направление, и величина как в предыдущем случае:

Результирующая нагрузка на площадь будет выглядеть так же, как и в предыдущем случае, если смотреть на давление..

Убедитесь, что все элементы внутри зоны нагрузки разделены и не имеют узлов по длине.. При первом приложении двухсторонней нагрузки, вы получите это сообщение от Structural 3D:

Включите эквивалентные распределенные нагрузки, чтобы увидеть разницу между односторонними и двусторонними нагрузками.:

Участник, показывающий отклонение > 0%

SkyCiv имеет встроенную проверку отклонения как для односторонних, так и для двусторонних нагрузок., чтобы обеспечить правильную сборку грузов. Если вам не удается показать дисперсию 0% (это означает, что сила нагрузки площади приложена к элементам правильно) ты можешь попробовать это справочное видео.

пример: Ветровая нагрузка на колонну

Ветровые нагрузки на колонну являются уникальными для функции нагрузки на площадь, поскольку они могут варьироваться., и не нужно показывать одно значение давления. Они очень полезны при приложении ветровых нагрузок к закрытой конструкции, поперечное давление которой изменяется ступенчато по мере изменения высоты конструкции.. Вы можете определить ограниченную плоскость, не ограничивая эту плоскость полностью элементами.. Как правило, у вас должно быть (1) меньшее значение давления для заданного вами количества точек возвышения.

Входные данные, необходимые для приложения ветровых нагрузок на колонну::

Угловые узлы: Определяет степень загруженности площади – должно быть 3 или 4 узлы
Высоты: Уровни через запятую (Глобальная ось Y) на ветровые нагрузки. Это диапазоны высот, соответствующие значениям давления, указанным ниже..
Величины давления: Разделенные запятыми величины давления для ветровых нагрузок. Они будут применяться на основе вышеуказанных отметок.
Направление пролета: Похоже на: Односторонние нагрузки: направление пролета колонн. Направление указано вектором между двумя узлами

Мы будем использовать ту же структуру, что и в одностороннем примере, для согласованности.. Высота одноэтажного строения составляет 10 фут. Предположим, наша структура закрыта, и примените ветровые нагрузки столбца к “фронт” сторона нашей структуры; или глобальное направление минус-X. Примем из расчетов ветровой нагрузки – Вы можете получить расчеты ветровой нагрузки прямо из Программное обеспечение SkyCiv Wind Load – что у нас есть боковое давление ветра 20 psf из 0-3.33 фут, 40 psf из 3.33 в 6.66 фут, и 60 футов от 6.66 футов до верха конструкции. Нам также нужно убедиться, что направление столбца правильное., так что мы будем направлять от узла 3 к узлу 6 (Глобальная ось Y). Если мы введем всю эту информацию правильно, мы должны увидеть это окно ввода:

Заметка: Порядок узлов в "Направление пролета"’ поле будет указывать “нулевая отметка” и “конечная отметка”

Затем впоследствии, при отключенных эквивалентных распределенных нагрузках, он будет отображать постоянное давление как среднее значение давления на конструкцию:

Включите эквивалентные распределенные нагрузки, чтобы увидеть ожидаемые шаги загрузки и распределения между столбцами.:

Примечание о ветровых нагрузках на колонну:

Есть и другие аналогичные функции, для которых вы можете использовать функцию ветровой нагрузки на колонну.:

1. Вы можете компенсировать нагрузку с концов колонны. Первый номер в “Высоты” поле должно быть больше, чем координата Y нижнего узла столбцов, и наоборот для верхних.
   
2. Это означает, что значения во входных данных высоты и соответствующих входных данных величины давления будут учитываться только в том случае, если они расположены по длине этого вектора.. Это означает, что значения во входных данных высоты и соответствующих входных данных величины давления будут учитываться только в том случае, если они расположены по длине этого вектора.. Это означает, что значения во входных данных высоты и соответствующих входных данных величины давления будут учитываться только в том случае, если они расположены по длине этого вектора.. Это означает, что значения во входных данных высоты и соответствующих входных данных величины давления будут учитываться только в том случае, если они расположены по длине этого вектора..
3. Вы также можете применить ветровую нагрузку на колонну к наклонной плоскости. (показано с использованием направления локальной оси). В таком случае, в “высота” соответствует расположению по длине ската крыши. Используя ту же структуру, но с приподнятым средним гребнем 4 ноги:
4. наконец, вы можете использовать треугольную форму в качестве ограниченных границ ветровой нагрузки на колонну. Используя ту же структуру, но с нижними поясами, соединяющими треугольник (остальная часть структуры скрыта для ясности)

пример: Открытая структура

Последний метод приложения нагрузок на площадь - это нагрузка на площадь открытой конструкции.. Как это ни звучит, нагрузки на открытые области конструкции предназначены для применения к открытым конструкциям или тем, чьи элементы подвержены непосредственному воздействию внешних элементов.. с этим методом, Structural 3D рассчитает эквивалентные распределенные нагрузки на основе ширины притока секции., что зависит от его ориентации на нагрузку. По мере того, как открытая площадь секции становится шире, эквивалентная распределенная нагрузка увеличивается для той же постоянной нагрузки на площадь открытой конструкции. Аналогично методу ветровой нагрузки на колонну, это обычно используется в сочетании с ветровыми нагрузками. Вы можете получить расчеты ветровой нагрузки прямо из SkyCiv Wind Design Software

Поля ввода, необходимые для приложения нагрузки области открытой конструкции::

Идентификаторы угловых узлов: Определяет степень загруженности площади – должно быть 3 или 4 узлы
Величина давления: Величина нагрузки, которая будет применяться
Направление нагрузки: Может быть Global X, И, С УЧАСТИЕМ, или самолеты’ Местная ось
Группа нагрузки: Группа нагрузки, указанная в Группа нагрузок и загружения документация
Ось загруженных элементов: Примените нагрузки только к элементам в X, И, Ось Z, или все члены

Как и раньше, мы будем использовать ту же структуру, что и в предыдущих модулях, за исключением этого времени, предположим, есть два отсека “X-распорка” на лицевой стороне конструкции. Основное различие между ветровой нагрузкой открытой конструкции и колонны заключается в том, что последняя может изменять давление., в то время как нагрузки Open Structure не могут. Предположим, есть постоянное боковое давление ветра в сторону “X-распорка” из 50 PSF. Для Ось загруженных элементов, мы хотим загрузить ВСЕХ участников, включая подтяжки, которые не находятся ни на одной ортогональной оси. Если мы введем все соответствующие значения, мы должны увидеть это окно ввода:

По умолчанию, нагрузка на площадь будет представлена ​​нагрузкой давлением и величиной, как показано ниже.:

Включите эквивалентные распределенные нагрузки, чтобы увидеть, как они распределяются.:

Как отмечалось ранее, мы выбрали вариант “Все участники” для Ось загруженных элементов выбор. Если вы хотите загрузить только элементы, следующие ортогональной оси, вы бы выбрали “Икс, И, Z Члены” и посмотрите этот результат:

Заметка: Нагрузки на открытую конструкцию можно применять в любом направлении глобальной оси., или на локальной оси плоскости, ограниченной идентификаторами угловых узлов

пример: Перед приложением нагрузки непрямоугольной площади рекомендуется разделить элементы.

Нагрузки, распределенные по стержням в зависимости от геометрии непрямоугольной области, вот почему Нагрузки, распределенные по стержням в зависимости от геометрии непрямоугольной области.

Непрямоугольные нагрузки аналогичны двухсторонним нагрузкам, поскольку действие предполагает, что нагрузка поддерживается всеми элементами системы.. Непрямоугольные нагрузки аналогичны двухсторонним нагрузкам, поскольку действие предполагает, что нагрузка поддерживается всеми элементами системы., Непрямоугольные нагрузки аналогичны двухсторонним нагрузкам, поскольку действие предполагает, что нагрузка поддерживается всеми элементами системы..

Заметка: Непрямоугольные нагрузки аналогичны двухсторонним нагрузкам, поскольку действие предполагает, что нагрузка поддерживается всеми элементами системы.. тем не мение, Непрямоугольные нагрузки аналогичны двухсторонним нагрузкам, поскольку действие предполагает, что нагрузка поддерживается всеми элементами системы.. Если возможно, Непрямоугольные нагрузки аналогичны двухсторонним нагрузкам, поскольку действие предполагает, что нагрузка поддерживается всеми элементами системы..

Поля ввода, необходимые для приложения нагрузки области открытой конструкции::

Непрямоугольные нагрузки аналогичны двухсторонним нагрузкам, поскольку действие предполагает, что нагрузка поддерживается всеми элементами системы.: Определяет опоры нагрузки и, в свою очередь, элементы, на которые будет воздействовать нагрузка. 3 Определяет опоры нагрузки и, в свою очередь, элементы, на которые будет воздействовать нагрузка.
Величина давления: Величина нагрузки, которая будет применяться
Направление нагрузки: Может быть Global X, И, С УЧАСТИЕМ, или самолеты’ Местная ось
Группа нагрузки: Группа нагрузки, указанная в Группа нагрузок и загружения документация
Ось загруженных элементов: Примените нагрузки только к элементам в X, И, Ось Z, или все члены

Определяет опоры нагрузки и, в свою очередь, элементы, на которые будет воздействовать нагрузка., Определяет опоры нагрузки и, в свою очередь, элементы, на которые будет воздействовать нагрузка.. Определяет опоры нагрузки и, в свою очередь, элементы, на которые будет воздействовать нагрузка..

По умолчанию, нагрузка на площадь будет представлена ​​нагрузкой давлением и величиной, как показано ниже.:

Включите эквивалентные распределенные нагрузки, чтобы увидеть, как они распределяются.:

Почему силы выглядят неравномерно?

Нагрузка на площадь разбита на несколько распределенных нагрузок, на основе трех допустимых форм (треугольный, прямоугольные и трапециевидные) применить самые точные силы к вашим членам. Несколько распределенных нагрузок добавляются к одному элементу, что вызовет некоторую силу перекрытия, и результирующие силы будут выглядеть неравномерно. Дополнительно, элементы, которые охватывают два притока, могут иметь две совершенно разные распределенные нагрузки. Например, считать членом 10 выше, поскольку два притока, которые он поддерживает, различаются по размеру., будут две распределенные нагрузки разной формы. Это нормальное поведение, несмотря на то, что силы выглядят нерегулярно.

Вы можете получить расчеты ветровой нагрузки прямо из

Вы можете получить расчеты ветровой нагрузки прямо из. Вы можете получить расчеты ветровой нагрузки прямо из. Вы можете получить расчеты ветровой нагрузки прямо из, Вы можете получить расчеты ветровой нагрузки прямо из:

Вы можете получить расчеты ветровой нагрузки прямо из, и сравните это с суммой распределенных нагрузок, чтобы убедиться, что все это давление улавливается и применяется правильно как распределенные нагрузки.. и сравните это с суммой распределенных нагрузок, чтобы убедиться, что все это давление улавливается и применяется правильно как распределенные нагрузки., и сравните это с суммой распределенных нагрузок, чтобы убедиться, что все это давление улавливается и применяется правильно как распределенные нагрузки. инструменты – и сравните это с суммой распределенных нагрузок, чтобы убедиться, что все это давление улавливается и применяется правильно как распределенные нагрузки., и сравните это с суммой распределенных нагрузок, чтобы убедиться, что все это давление улавливается и применяется правильно как распределенные нагрузки.:

и сравните это с суммой распределенных нагрузок, чтобы убедиться, что все это давление улавливается и применяется правильно как распределенные нагрузки. 0%, и сравните это с суммой распределенных нагрузок, чтобы убедиться, что все это давление улавливается и применяется правильно как распределенные нагрузки.?

и сравните это с суммой распределенных нагрузок, чтобы убедиться, что все это давление улавливается и применяется правильно как распределенные нагрузки., и сравните это с суммой распределенных нагрузок, чтобы убедиться, что все это давление улавливается и применяется правильно как распределенные нагрузки.. и сравните это с суммой распределенных нагрузок, чтобы убедиться, что все это давление улавливается и применяется правильно как распределенные нагрузки.:

• Разделить члены: Попробуйте разделить члены, окружающие граничные узлы. Для правильной работы площадных нагрузок требуется закрытое пространство., Для правильной работы площадных нагрузок требуется закрытое пространство..
• Ветровые нагрузки на колонну: Для правильной работы площадных нагрузок требуется закрытое пространство.. Для правильной работы площадных нагрузок требуется закрытое пространство..
• Для правильной работы площадных нагрузок требуется закрытое пространство.: Для правильной работы площадных нагрузок требуется закрытое пространство.. Для правильной работы площадных нагрузок требуется закрытое пространство., Для правильной работы площадных нагрузок требуется закрытое пространство.. Для правильной работы площадных нагрузок требуется закрытое пространство..