Definicja geometrii

Metody

Zgodnie z przyjętym modelem obliczeniowym [55] wiązar kratowy stanowi ustrój złożony z prętów prostych, który wymaga wskazania osi elementów (zbioru środków ciężkości wszystkich przekrojów). Ze względu na przegubowe połączenie prętów skratowania z pasami, konieczne jest zdefiniowanie przegubów w węzłach słupków i krzyżulców.

Procedura (Soldis PROJEKTANT v8.5)

Kratownica jest elementem symetrycznym, dlatego jej geometrię można zdefiniować przy pomocy narzędzia Lustrzane odbicie.

Definicja geometrii

• Z paska głównego wybierz zakładkę Modelowanie.
• W panelu Elementy wybierz Rysuj Pręty.
• Zbliż kursor nad środek układu współrzędnych, gdy pojawi się zielony okrąg naciśnij LPM.
• W okienku Drugi punkt wpisz współrzędne 3, -1.65.
• Po zdefiniowaniu pierwszego pręta przesuń kursor w prawo w celu uaktywnienia śledzenia kątowego i wpisz długość 9.
  
• [a] Następnie kliknij LPM na zdefiniowany pręt i w pasku narzędzi wybierz Podziel pręt.
  
  • W oknie dialogowym zaznacz Podział równomierny i wpisz 3 w Ilość elementów.
  • Po kliknięciu OK element zostanie podzielony na trzy równe części.
• Przesuń kursor w górę w celu uaktywnienia śledzenia kątowego i wpisz długość 2.7.
• Poprowadź oś pręta łączącą pierwszy i ostatni węzeł i podziel ją na 4 elementy, jak w czynności [a].
• Narysuj osie skratowania łącząc odpowiednie węzły osi pasa górnego i dolnego.

Odbicie lustrzane

• [b] Kliknij LPM obok zdefiniowanej geometrii, a następnie przeciągnij kursor zaznaczając wszystkie elementy, oprócz skrajnego słupka.
• W zakładce Modelowanie, w panelu Elementy wybierz Lustrzane odbicie.
• Pierwszy punkt wskaż poprzez kliknięcie LPM w skrajny słupek.
• Drugi punkt wskaż przeciągając kursor w górę/dół (uruchomienie śledzenia kątowego) i klikając LPM w dowolne miejsce.
  

Definicja przegubów

• Zaznacz wszystkie pręty skratowania, podobnie jak w czynności [b].
  
• Kliknij PPM i wybierz Edytuj.
• W panelu Przeguby zaznacz ostatnią opcję i zaakceptuj zmianę Ok.

Definicja profili

Metody

Definicja profilu stanowi niezbędne uzupełnienie opisu modelu wolnopodpartej kratownicy [55] o cechy geometryczne i materiałowe. Dlatego też, profil w programie Soldis PROJEKTANT stanowi złożenie definicji przekroju belki oraz materiału z którego została wykonana. Przekroje oraz materiały można dobierać z gotowych bibliotek/katalogów, lub definiować samodzielnie. W przypadku analizowanej kratownicy należy zdefiniować profil dla każdej grupy elementów (pas górny, pas dolny, słupki, krzyżulce), które w dalszej analizie będą korygowane [987]. Wstępnie dobrano stałe na długości profile: IPE200 dla pasów, oraz RK40x40x3 dla zakratowania, wykonane ze stali S235.

Procedura (Soldis PROJEKTANT v8.5)

Edycja przekroju

• W zakładce Profile, z lewej strony ekranu, kliknij 2xLPM w pierwszy profil w celu jego edycji.
• Pojawi się okno Edytor profili, w którym aktualny będzie wybrany profil.
• Kliknij 2xLPM w przekrój na środku, otworzy się okno Tworzenie profilu.
• Zdefiniuj materiał podstawowy i profil.
  • W oknie Materiał rozwiń katalogi Standardowe, Stal, następnie wybierz S 235.
  • W oknie Przekrój rozwiń katalogi Walcowane, Dwuteownik, następnie wybierz IPE 200.
• Wybierz Ok i zamknij okno Tworzenie profilu.

Nazwa przekroju zaktualizowała się zgodnie z wybranym przekrojem.

• Powtórz procedurę, zamieniając przekrój IPE 240 na IPE 200.

Definicja przekroju

• W celu definicji przekroju rurowego otwórz okno Edytor profili.
• Zdefiniuj materiał podstawowy i profil.
  • Z górnego paska wybierz Profil > Materiał podstawowy.
  • Rozwiń katalogi Standardowe, Stal, następnie wybierz S 235 i Ok.
  • Z górnego paska wybierz Profil > Dodaj profil.
  • Rozwiń katalogi Walcowane, Rura kwadratowa, następnie wybierz RK 40x40x3 i Ok.

Przypisanie przekroju do konstrukcji

• Zaznacz wszystkie pręty pasa górnego klikając w nie LPM.
  
• Z paska narzędzi wybierz Zmień profil.
• W oknie Menadżer profili wybierz profil 1:IPE 200 i Ok.
• Zgodnie z powyższą procedurą prętom pasa dolnego przypisz profil 2:IPE200, słupkom 3:RK 40x40x3, a krzyżulcom 4:RK 40x40x3.

Definicja obciążeń

Metody

Rozpatrywany wiązar znajduje się w osi B. Wszystkie obciążenia skupione modelowane są jako przyłożone w węzłach konstrukcji; kierunek działania przechodzi przez środek ścinania przekroju. Obciążenia powierzchniowe z dokumentu 813 zamieniono na skupione przemnażając je przez rozstaw płatwi (3m) i rozstaw wiązarów (6m). Korzystając z odpowiednich współczynnikówKomentarz0.606+0.526=1.132 (0.566 gdy obciążenie z połowy rozstawu płatwi) z Tablic Winklera uwzględniono fakt, że obciążenia na dźwigar przekazywane są przez wieloprzęsłową belkę (płatew).  Dodatkowo uwzglęniono kierunek działania wiatru, dzieląc obciążenie wiatrem przez cos(5º)KomentarzW tym wypadku, zastosowano jeden współczynnik (tabl. Winklera + pochylenie) wynoszący 1.132/cos(5)=1.136, lub 0.566/cos(5)=0.568..
W węźle okapowym należy przyłożyć połowę obciążenia od pokrycia dachowego i całość od ciężaru płatwi, natomiast w kalenicy do wyznaczonego obciążenia stałego należy dodać ciężar drugiej płatwi kalenicowej (patrz Rys.1.)

Tab.1: Zestawienie obciążeń na wiązar kratowy.

Znak „-” oznacza ssanie wiatru. Obciążenie wiatrem rozbito na oddziaływanie zewnętrzne i wewnętrzne (suma).

Rys.1. Obciążenie stałe i użytkowe – schemat

Rys.2. Obciążenie śniegiem równomierne i nierównomierne – schemat

Rys.3. Obciążenie wiatrem z lewej, z przodu, z tyłu – schemat

Procedura (Soldis PROJEKTANT v8.5)

Ciężar własny

Ciężar własny jest automatycznie uwzględniany przez program, na podstawie zdefiniowanego materiału i przekroju elementu. Istnieje jednak możliwość wyłączenia/włączenia jego uwzględniania.

• Z paska głównego wybierz zakładkę Modelowanie.
• W panelu Obciążenie wybierz Uwzględnienie ciężaru własnego.
• W oknie Zaznacz wybierz Wszystkie, Zastosuj i Uwzględniaj.

Definiując uwzględnianie ciężaru własnego grupa obciążeń „Ciężar własny” nie musi być aktualna, ani aktywna

Obciążenie skupione

• [a] W oknie Obciążenia kliknij LPM na żądanej grupie (w celu definicji grup obciążenia patrz: 2559) i wybierz Ustal aktualną.
• [b] Kliknij LPM na pręt/pręty i w pasku narzędzi wybierz Dodaj obciążenie.

• [c] W oknie Obciążenie wybierz Zamień na siłę skupioną.
• [d] W opcji Wartość wpisz odpowiednią wartość zgodnie z Tab.1 i Rys.1-3.
• [e] W opcji Położenie > x/L [-] określ położenie obciążenia na danym elemencie (0 lub 1).
• [f] W przypadku obciążenia wiatrem w opcji Kąt pochylenia wpisz 175 (lewa strona dźwigara) lub 185 (prawa strona), lub użyj poleceń Prostopadle do pręta i Odwróć.
• Zatwierdź zmiany Ok.

Obciążenie z Zestawienia obciążeń

• Powtórz czynności [a], [b], [c].
• W opcji Wartość [kN] wybierz >Pobierz z zestawienia<.
• W oknie Kalkulator obciążeń wybierz odpowiednie obciążenie z zestawów i zatwierdź Ok.
• Określ odpowiedni mnożnikKomentarzŚnieg: 1.132 ; 0.566 (skrajne węzły) ; 0.849 (kalenica, obc. nierownomierne). Wiatr: 1.136 ; 0.568 (skrajne węzły).
• Powtórz czynności [e], [f].
• Zatwierdź zmiany Ok.

Załączniki do pobrania

Plik	Opis	Wielkość pliku	Pobrania
hala_stalowa_2d		974 KB	745