2) 工程荷载
关于荷载
Vertex 工程荷载依照市场地区的设计标准自动生成。软件支持在澳大利亚和欧洲的对冷弯型钢建筑的设计标准。
荷载分为永久(G)和可变反应(Q)荷载。可变反应荷载不会恒定地影响结构。
荷载也可以分为不同荷载来源。典型的荷载包括:
- 恒载
- 活载
- 风荷载
- 雪荷载
恒载通常包括结构的自重。活载包括设计对象使用周期中可变的所有力。
荷载也可以分为固定反应和自由反应荷载,这视乎荷载会在结构上移动或者总是在同一位置作用。
随时间的变化 | 荷载时间 | 而在来源 | 能动性 | |
---|---|---|---|---|
屋顶自重 | 永久 | 永久 | 恒定 | 固定 |
风荷载 | 可变反应 | 短期 | 风 | 固定 |
人的重量 | 可变反应 | 中期 | 活 | 自用 |
储存重量 | 可变反应 | 长、中期 | 活 | 自由 |
雪荷载 | 可变反应 | 中、短期 | 雪 | 固定、自由 |
风荷载
影响风速的参数很多,例如建筑的地理位置,地形和周围的障碍物等。风荷载根据风速定义,并且风荷载对屋面的作用力不是恒定的。屋面可以根据在建筑的位置分为不同的风压区域,例如屋脊、屋檐和角落的风压比屋面中间区域要大,即使风速是恒定的。
如果天花板不是可穿透的,那么风荷载也会在连接天花板的桁架底弦上生成内部压力荷载。如果没有天花板或者天花板不是密封的,那么内部压力则作用在桁架的上弦。
在Vertex BD中,风荷载和内压力荷载都在模型中生成。内压力荷载由用户在生成风荷载前定义。
荷载组合,模式和情形
建筑标准对每种荷载类型规定了一系列的荷载组合和荷载系数(安全系数),以确保建筑在不同的最大荷载情景中保持安全性。在承载力设计过程中,软件会验算所有荷载组合,最坏的情况会决定承载力结果。
活荷载可能会单独或者共同作用,而且荷载的位置也会改变。最坏情况可能在某些活荷载作用在结构的情况下出现。荷载模式包含了典型的活荷载组合。
荷载情形是用包含典型的荷载模式的荷载组合生成的。构件使用最临界的荷载情形设计。荷载情形与设计场景类似,它们都在许多设计标准中使用。
极限状态设计
极限设计状态是进行结构设计的一种方法,它可以分成两种主要状态:
- 最终极限状态(ULS)
- 正常使用极限状态 (SLS)
最终极限是当杆件在失效点前,承载力被完全利用的物理极限。正常使用极限指在建筑正常使用下它的极限挠度,振动和其他有害情况。两种极限状态都在Vertex BD中用来检查结构。