Definicja geometrii

Metody

Zgodnie z przyjętym modelem obliczeniowym [1565] kratowy wspornik stanowi ustrój złożony z prętów prostych. Geometrię modelu stanowią osie elementów (zbiory środków ciężkości wszystkich przekrojów).  Niezbędnym uzupełnieniem schematu statycznego elementu jest definicja przegubów w skrajnych węzłach słupków i krzyżulców (definicja charakteru pracy tych elementów).

Procedura (Soldis PROJEKTANT v8.5)

Import geometrii z CAD

• Pobierz z poniższej strony plik Wspornik_geometria.dxf z rysunkiem geometrii kratownicy.
• W programie Soldis PROJEKTANT wybierz zakładkę Modelowanie.
• Z panelu Elementy wybierz Import prętów z CAD (.dxf).
• Odnajdź pobrany plik, zaznacz go LPM i kliknij Otwórz.
• W oknie Import DXF wybierz jednostkę Centymetry.

Podział prętów

• Zaznacz pręty pasa górnego i dolnego, klikając w nie LPM.
• W pasku narzędzi wybierz Podziel pręt.

• W oknie dialogowym zaznacz Podział równomierny i wpisz 4 w Ilość elementów.
• Po kliknięciu OK elementy zostaną podzielony na cztery równe części każdy.

Pasy górny i dolny są elementami ciągłymi, do których dołączone jest przegubowo skratowanie. Należy utworzyć węzły, do których skratowanie dochodzi. Węzły te natomiast nie są przegubami w pasach.

Definicja przegubów

• Zaznacz wszystkie pręty skratowania, klikając w nie LPM.
  
• Kliknij PPM i wybierz Edytuj.
• W panelu Przeguby zaznacz ostatnią opcję i zaakceptuj zmianę Ok.

Definicja podpór

Metody

W modelu numerycznym podpory mogą być zdefiniowane tylko w węzłach. W miejscu połączenia pasa górnego i dolnego z pozostałą częścią budynku zastosowano podpory punktowe. Sztywność oparcia jest duża, a ewentualna podatność nie wpływa znacząco na rozkład sił wewnętrznych w wsporniku. Podporom zablokowano możliwość przesuwu po kierunkach X i Y.

Procedura (Soldis PROJEKTANT v8.5)

Definicja podpór

• Kliknij LPM węzeł 0 (lewy górny) i węzeł 4 (lewy dolny)
• Z małego paska narzędzi wybierz Dodaj podporę.
• W oknie podpory wybierz Zamień na przegubowe nieprzesuwne.
• W opcji Kąt wpisz 90 i zatwierdź Ok.

Zmiana kąta obrotu służy jedynie lepszej czytelności modelu – położenie symbolu podpory sugeruje, że podparcie wspornika stanowi element pionowy.

W przypadku obydwu podpór nieprzesuwnych, kąt obrotu podpory nie ma znaczenia dla rozkładu sił wewnętrznych. Ważne są wypadkowe reakcji po kierunkach X i Y, które będą zawsze takie same.

Definicja profilu

Metody

Definicja profilu stanowi niezbędne uzupełnienie opisu modelu wspornika kratowego [1565] 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, skratowanie), które w dalszej analizie będą korygowane [1655]. Wstępnie dobrano stałe na długości profile: RK50x50x3 na pas górny, RP60x40x4 na pas dolny, oraz  RK40x40x3 na skratowanie. Przekroje wykonane ze stali S235.

Procedura (Soldis PROJEKTANT v8.5)

Definicja profili

• W zakładce Profile, z lewej strony ekranu, wybierz Utwórz nowy profil.
• Pojawi się okno Edytor profili, w którym aktualny będzie nowo definiowany profil.
• Widoczny w środku okna domyślnie wybrany przekrój zaznacz klawiszem LPM i usuń klawiszem Delete.
• 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 RK50x50x3 i Ok.
• Zgodnie z wyżej ww instrukcją zdefiniuj pozostałe profile: RK40x40x3 i RP60x40x4 (katalog Rura prostokątna).
• Przekrój RP dodatkowo obróć o kąt 90º, wpisując w polu Pozycja > Kąt [st] wartość 90.

Nazwa profili

• Kliknij 2xLPM w wybrany profil, żeby otworzyć okno Edytor profili.
• Kliknij LPM w wybrany profil (ustal jako aktualny), a następnie znowu kliknij w niego LPM.
• Wprowadź nazwę profilu i zatwierdź.

Przypisanie przekroju do konstrukcji

• [a] Zaznacz wszystkie pręty pasa górnego:
  • Kliknij LPM nad lewym górnym węzłem.
    
  • Rozwiń zaznaczenie (pomarańczowy obszar), żeby obejmowało w całości wszystkie pręty pasa górnego i kliknij LPM.
• [b] Z paska narzędzi wybierz Zmień profil.
  • W oknie Menadżer profili wybierz profil Pas górny i Ok.
• Zgodnie z powyższą procedurą przypisz profil prętom pasa dolnego.
• [c] Zaznacz pręty skratowania:
  • Kliknij LPM z prawej strony skrajnego prawego słupka.
  • Rozwiń zaznaczenie z prawej strony na lewą (niebieski obszar), żeby obejmowało tylko skratowanie (fragment każdego pręta) i kliknij LPM.
• Przypisz prętom profil zgodnie z procedurą [b].

Definicja obciążeń

Metody

Rozpatrywany wspornik znajduje się w osi B. Wszystkie obciążenia skupione modelowane są jako przyłożone w węzłach konstrukcji; kierunek działania przechodzi przez środek ścinania przekroju.

Zgodnie z przyjętą koncepcją zintegrowanego modelu [1855] wspornik obciążany jest siłami będącymi reakcjami odpowiednich podpór żeber. Definicję ścieżki obciążeń umożliwia narzędzie Obciążenie reakcją (więcej: 1613).

Cała konstrukcja wystawiona jest na oddziaływanie temperatury, dlatego uwzględniono jej równomierne nagrzanie/ochłodzenie. korzystając z Kalkulatora obciążeń.

Procedura (Soldis PROJEKTANT v8.5)

Ciężar własny

Ciężar własny jest automatycznie uwzględniany przez program, na podstawie zdefiniowanego profilu elementu.

• 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 reakcjami

• Z paska głównego wybierz zakładkę Modelowanie.
• W panelu Obciążenie wybierz Dodaj obciążenie reakcją z innej pozycji obliczeniowej.

• Wybierz pręt 1 (lewy, pas górny) i w oknie Zaznacz kliknij Zastosuj.
• W oknie Reakcje podporowe, z pozycji 0:żebra wybierz Reakcja z węzła nr X (przedskrajna podpora górnej belki, tu: x=9).
• W oknie Obciążenie zaznacz reakcje, które chcesz przenieść – F_y.
• W opcji położenie x/L [-] wpisz 1.0 (lewy węzeł) i zatwierdź Ok.
• Kolejne węzły pasa górnego obciąż zgodnie z powyższą procedurą. Przenieś reakcje z przedskrajnych węzłów kolejnych żeber (tu z węzłów nr: 9, 12, 15, 1, 8).
  

Definiując obciążenie reakcją z innej pozycji obliczeniowej nie ma znaczenia, która grupa obciążeń jest aktualna. Przy obliczeniach statycznych i wytrzymałościowych powinny natomiast być aktywne wszystkie pożądane grupy obciążeń.

Obciążenie temperaturą

• W oknie Obciążenia kliknij LPM na żądanej grupie Temp. lato i wybierz Ustal aktualną.
• Z paska głównego wybierz zakładkę Modelowanie.
• W panelu Obciążenie wybierz Obciążenie temperaturą.
• W oknie Zaznacz wybierz Wszystkie i Zastosuj.
• Wybierz Pobierz z zestawienia i z okna Kalkulator obciążeń wybierz Obciążenie termiczne lato.
• Mnożnik ustal jako 1.0 i zatwierdź.
• Ustal jako aktualną grupę obciążenia Temp. zima i zdefiniuj obciążenie zgodnie z powyższą procedurą. W oknie Kalkulator obciążeń wybierz Obciążenie termiczne zima.

Załączniki do pobrania

Plik	Opis	Wielkość pliku	Pobrania
Wspornik_geometria		85 KB	756
stalowe_zadaszenie_2d		697 KB	223