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Structural(Design(for(High(Winds:(Engineering(Course(for(Non9Residen;al(and(Mul;9Family(Wood(Buildings((
October,)2015)
“The)Wood)Products)Council”)is)a)Registered)Provider)with)The)American)InsCtute)of)Architects)ConCnuing)EducaCon)Systems)(AIA/CES),)Provider)#G516.))!Credit(s))earned)on)compleCon)of)this)course)will)be)reported)to)AIA)CES)for)AIA)members.)CerCficates)of)CompleCon)for)both)AIA)members)and)nonQAIA)members)are)available)upon)request.)))
This)course)is)registered)with)AIA)CES)for)conCnuing)professional)educaCon.)As)such,)it)does)not)include)content)that)may)be)deemed)or)construed)to)be)an)approval)or)endorsement)by)the)AIA)of)any)material)of)construcCon)or)any)method)or)manner)of)handling,)using,)distribuCng,)or)dealing)in)any)material)or)product.)________________________________ QuesCons)related)to)specific)materials,)methods,)and)services)will)be)addressed)at)the)conclusion)of)this)presentaCon.)))
Course(Descrip;on(
This)course)is)intended)for)structural)engineers)and)building)designers)seeking)a)full)system)understanding)of)design)steps,)consideraCons)and)detailing)best)pracCces)related)to)the)windQresisCve)design)and)analysis)of)nonQresidenCal)and)mulCQfamily)wood)buildings.)Developed)in)response)to)the)fact)that)engineering)curricula)does)not)typically)include)a)wood)design)course,)it)provides)an)overview)of)relevant)2014)Florida)Building)Code)(FBC))provisions)and)American)Wood)Council)(AWC))referenced)standards,)a)discussion)of)common)design)errors,)and)guidance)related)to)load)path)conCnuity,)shear)walls,)diaphragms,)and)upliY)restraint.)Topics)covered)in)detail)include:)))• Lateral)load)path)conCnuity)and)detailing)• 2014)FBC)and)AWC)referenced)standards)applicable)to)woodQframe)windQresisCng)systems)• Design)and)sCffness)assumpCons)for)rigid,)semiQrigid)and)flexible)diaphragms)• Diaphragm)deflecCon)and)design)of)components)such)as)chords)and)collectors)• Shear)wall)design)methods,)including)segmented,)perforated)and)force)transfer)around)openings)• Design)of)shear)wall)components,)including)holdowns)and)drag)struts)• PrescripCve)woodQbased)lateral)framing)opCons)• UpliYQresistant)design)soluCons,)including)combined)shear)and)upliY)• OutQofQplane)wall)design)for)wind)loads,)including)tall)walls,)gable)end)walls,)and)tall)walls)with)large)
openings,)as)well)as)deflecCon)criteria)for)a)variety)of)wall)finishes)• MulCQstory)woodQframe)design)example)for)high)winds,)including)accommodaCon)of)accumulated)
forces)and)deflecCons)as)well)as)design)and)detailing)for)wood’s)interface)with)concrete)podiums)and)foundaCons)
))Abendees)can)expect)a)topQtoQbobom)discussion)of)all)aspects)of)woodQframe)windQresisCng)systems.))
Learning(Objec;ves(
1. Review)applicable)building)codes)and)reference)standards)for)the)design)of)nonQresidenCal)and)mulCQfamily)woodQframe)windQresisCng)systems.))
2. Discuss)design)and)detailing)of)woodQframe)diaphragms,)including)flexibility,)deflecCon,)boundary)fasteners,)and)chords)and)collectors.))
3. Explore)design)steps)for)woodQframe)shear)walls,)including)panel)edge)nailing,)end)posts)and)holdowns,)drag)struts,)and)transfer)mechanisms)to)lower)floors)and)foundaCons.))
4. Examine)other)windQrelated)design)consideraCons,)such)as)upliY)and)outQofQplane)wall)forces,)and)discuss)the)design)and)detailing)effects)of)stacking)mulCple)stories)of)woodQframe)lateral)forceQresisCng)systems.))
Day’s(Overview(
• Load)Path)Overview)• IntroducCon)to)Codes)&)Standards)• Diaphragm)Design)and)Detailing))• Shear)Wall)Design)and)Detailing))• PrescripCve)Design)OpCons)for)
Wood)Systems)• UpliY)including)Combined)Shear))• Wall)Design))• MulCQStory)ConsideraCons)))))
Why(Wood?(
Using)Wood)Helps)Reduce)Your)Environmental)Impact)
Wood)Products)Play)a)Significant)Role)in)Modern)Economy)
))
Wood)Costs)Less)
Wood)is)VersaCle)
Wood)Meets)Code)
Wood)is)Durable)
Wood)is)Renewable)
“Experience)has)shown)that)codeQcompliant)wood)buildings)perform)exceedingly)well)during)high)wind)events)such)as)hurricanes.)Wood)is)strong)and)most)woodQframe)buildings)offer)the)advantage)of)repeCCve)members)and)mulCple)connecCons,)which)together)create)redundant)load)paths)to)effecCvely)transfer)wind)forces)from)the)building)envelope)to)the)foundaCon)and)soil)below”.))
))
Using(Wood(to(Resist(Wind:(Benefits(
Quote)Source:)WindQResisCve)Design)of)Wood)Buildings,)AWC)
Photo:)New)Genesis)Apartments,)Killefer)Flammang)Architects,)KC)Kim,)GB)ConstrucCon))
)
)
)
)
Today’s(Takeaways(
5)Steps)to)Successful)Wood)Building)Design)for)Wind)Forces:)
1. Follow)the)Load)2. Horizontal)Loads)are)No)More)Complicated)Than)VerCcal)
Loads)
3. Visual)Cue:)Floor)Beam)in)Plan)=)Diaphragm)in)ElevaCon)
4. Visual)Cue:)Floor)Beam)with)Bearing)Wall)Above)=)Stacked)Shear)Walls)
5. Follow)the)Load)
Structural(Loads(
For)structural)building)design,)two)main)loading)direcCons)exist:)gravity)(verCcal))and)lateral)(horizontal))• Load)Path)ConCnuity)is)required)for)both)loading)
direcCons)
Lateral)Loads)
Wind)UpliY)Loads)
Gravity)Loads)
Wind(Loads(
Wind)loads)acCng)on)buildings)are)modeled)as)uniform)surface)loads.)Wind)loads)can)create)both)posiCve)and)negaCve)loads)(inwards)and)outwards)loads))on)building)surfaces)and)create)three)different)loading)condiCons:))• UpliY)• Racking/overturning)• Sliding/shear))
Wall)framing)distributes)surface)loads)to)diaphragms)(floors)&)roof))
)
Wind(Load(Paths(
Eleva;on(View(
Lateral)loads)on)a)building)are)modeled)as)uniform)surface)loads)
)
Diaphragm(9(Plan(View(
Uniform)diaphragm)loads)are)distributed)to)shear)walls))
)
Shear(Wall(–(Eleva;on(View(
Shear)wall)resists)applied)load)through)shear)panel)&)boundary)chords))
)
Wind(Load(Paths(
Visual(Cue(
Visual)Cue:)Floor)Beam)in)Plan)=)Diaphragm)in)ElevaCon)
Floor)Beam)
Floor)Beam)
Floor)Beam)
Floor)Joists)
Floor)Framing)Plan)
Floor)Joists)
Visual(Cue(
Visual)Cue:)Floor)Beam)in)Plan)=)Diaphragm)in)ElevaCon)
Diaphragm)
Diaphragm)
Diaphragm)
Wall)Studs)
Wall)Framing)ElevaCon)
Wall)Studs)
Floor(9(Bending(Member(
• Simply)Supported)Member:)loading)causes)compression)in)one)edge)of)member,)tension)in)other)edge)
Compression)edge)
Tension)edge)
Loading)direcCon)
ReacCon)ReacCon)
Diaphragm(
• (Diaphragm(acts(like(a(deep(beam.(• (Sheathing(carries(((((((((((((((((((((((((((shear(forces(• (Chords(have((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((T(&(C(forces(• (Rim(board(((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((transfers((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((shear(
DIAPHRAGM(
Building(Enclosure(
Accounts)for)degree)to)which)wind)forces)can)enter)and)exit)a)structure,)creaCng)varying)amounts)of)internal)wind)pressure)
3(building(enclosure(classifica;ons:((
Open,(Par;ally(Enclosed,(and(Enclosed(
)
Wind(Borne(Debris(Regions(
Failed)openings)can)change)a)structure)from)enclosed)to)parCally)enclosed,)significantly)increasing)wind)forces)
)