Rama żelbetowa - Definicja modelu

Definicja geometrii

Model obliczeniowy żelbetowej konstrukcji wsporczej [3527] stanowi ustrój ramowy oparty na ścianach zewnętrznych i fundamentach. Geometrię konstrukcji określają osie ciężkości poszczególnych elementów. Rozpiętość efektywna skrajnych przęseł (PN-EN 1992-1-1, wz.5.8):

leff = ln+a1

a1= min{0.5h ; 0.5t}= min{0.5*75cm ; 0.5*24cm} = 12.0cm

leff = 400+12= 412cm= 4.12m

Procedura (Soldis PROJEKTANT 2016)

Definicja geometrii

  • Z paska głównego wybierz Modelowanie > Elementy > Pojedynczy element prętowy.Poj elem pr
    • W wierszu poleceń (Pierwszy punkt) u dołu ekranu wpisz 0,0 i zatwierdź Enter.
    • Podaj współrzędne drugiego końca: 16.0,0 i zatwierdź Enter i Esc.
  • Kliknij LPM w zdefiniowany pręt i z paska narzędzi wybierz Podziel pręt.Podziel_pręt
    • W oknie Podziel pręt określ Typ podziału > Podział równomierny i Ilość elementów > 4.
    • Zatwierdź zmianę Ok.
  • Kliknij LPM w węzeł 0 (skrajny lewy) i z paska narzędzi wybierz Przesuń węzły.Przesun_wezel
    • Przy krzyżu kursora pojawi się polecenie Pierwszy punkt, kliknij w dowolne miejsce obszaru kreślenia.
    • Przesuń kursor poziomo w lewo w celu uaktywnienia śledzenia kątowego i wpisz długość 0.12.0.12 dlugosc
    • Czynność powtórz dla węzła 1 (skrajny prawy) przesuwając go w prawo o tą samą wartość (0.12m).
  • Z paska głównego wybierz Modelowanie > Elementy > Pojedynczy element prętowy.
    • Wskaż pierwszy punkt klikając LPM w węzeł 2 (przedskrajny lewy).
    • Przesuń kursor w dół w celu uaktywnienia śledzenia kątowego i wpisz długość 2.76.
  • Zaznacz zdefiniowany pręt klikając w niego LPM i z paska narzędzi wybierz Kopiuj pręty.kopiuj_prety
    • Wskaż pierwszy punkt klikając LPM w węzeł 2.
    • Wskaż punkty wstawienia kopiowanego elementu, klikając kolejno w węzły 3 i 4 (po najechaniu kursorem na węzeł powinien pojawić się wokół niego czerwony okrąg).Kopiowanie
    • Zakończ kopiowanie klawiszem Esc.
  • W celu weryfikacji wymiarów z paska głównego wybierz Narzędzia > Wymiary > Dodaj podstawowe.rama_geometria

Definicja podpór

Sposób oparcia ramy na ścianach zewnętrznych nie gwarantuje wystarczającej sztywności obrotowej, nie blokuje również przesuwu poziomego. Podpory skrajne zdefiniowano więc jako przegubowe przesuwne. Przyjęto, że parametry gruntu i wymiary fundamentów pozwalają na zdefiniowanie dolnych węzłów ramy jako sztywnych (utwierdzenie). Ze względu na głębokość posadowienia fundamentów, podpory punktowe usytuowano na wysokości łączenia słupów z fundamentami. KOMENTARZ

Procedura (Soldis PROJEKTANT 2016)

Definicja podpór

  • Kliknij LPM w węzeł 0 i 1 i z paska narzędzi wybierz Dodaj podporę.Dodaj_podpore
    • W oknie Podpory wybierz Zamień na przegubowe przesuwne i zatwierdź definicję klikając Ok.
  • Kliknij LPM w węzły 5, 6, 7 (podstawy słupów) i z paska narzędzi wybierz Dodaj podporę.
    • W oknie Podpory wybierz Zamień na utwierdzenie i zatwierdź definicję klikając Ok.Utwierdzenie

Definicja profilu

Model obliczeniowy konstrukcji wsporczej należy uzupełnić o cechy geometryczne i materiałowe podciągu i słupów. W programie Soldis PROJEKTANT profil stanowi złożenie definicji przekroju materiału, które dobierane są dla elementu z gotowych bibliotek/katalogów lub tworzone indywidualnie. Dla modelu podciągu zdefiniowano teowy profil z betonu klasy C20/25. Dla modelu słupów zdefiniowano profil prostokątny 30×30[cm] z betonu klasy C20/25.

Określenie efektywnej szerokości półki belki teowej.

Szerokości efektywne na kolejnych odcinkach podciągu:

beff,i = 0.2b+ 0.1l0 < min{0.2l0 ; bi}

Odcinek (1) – przęsło skrajne:

l= 0.85×412= 350[cm]

beff,(1) = 0.2×218 + 0.1×350= 78.6[cm] > min{0.2×350 ; 218}= 70.0[cm]  → beff,(1) =70.0cm

Odcinek (2) – podpora przedskrajna:

l= 0.15x(412+400)= 122[cm]

beff,(2) = 0.2×218 + 0.1×122= 55.8[cm] > min{0.2×122 ; 218}= 24.4cm  → beff,(2) =24.0cm

Odcinek (3) – przęsło wewnętrzne:

l= 0.70×400= 280[cm]

beff,(3) = 0.2×218 + 0.1×280= 71.6[cm] > min{0.2×280 ; 218}= 56.0cm  → beff,(3) =56.0cm

Odcinek (4) – podpora wewnętrzna:

l= 0.15x(400+400)= 120[cm]

beff,(4) = 0.2×35 + 0.1×120= 19.0[cm] < min{0.2×120 ; 218}= 24.0cm  → beff,(4) =19.0cm

Zgodnie z pkt.5.3.2.1(4) EC-2 przyjęto stałą szerokość półki wzdłuż całej rozpiętości belki → beff,(i) =20.0cm

beff = ∑beff,i + b

beff = 2×20 + 30= 70.0cm

Rys.1. Przekrój podciągu w modelu obliczeniowymprzekroj_rama

Procedura (Soldis PROJEKTANT 2016)

Definicja profilu

  • W zakładce Profile, z lewej strony ekranu, wybierz Utwórz nowy profil.Utworz_nowy_profil
    • Pojawi się okno Edytor profili, w którym aktualny będzie nowo definiowany profil.
    • Widoczny w środku okna domyślnie utworzony przekrój zaznacz klawiszem LPM i usuń klawiszem Delete.
  • Zdefiniuj profil (materiał, przekrój, nazwa) podciągu:
    • Z górnego paska wybierz Profil > Dodaj profil, otworzy się okno Tworzenie profilu.
    • W okienku Materiał rozwiń katalogi Standardowe > Beton i wybierz C20/25.
    • W okienku Profil rozwiń katalogi Definiowane > Teownik.
    • Ustal wymiary przekroju zgodnie z rysunkiem poniżej i zamknij okno klikając Ok.def_przekroju
    • Obróć zdefiniowany profil: Pozycja > Kąt [st] > 180.kat_180
    • W okienku Menedżer profilu z wybierz Profil nr X klikając w nazwę LPM (podświetli się na niebiesko).
    • Kliknij powtórnie LPM w podświetloną nazwę, podaj nową: Podciąg i zatwierdź Enter.
  • Zdefiniuj profil słupa:
    • Pozostając w oknie Edytor profili wybierz Projekt > Nowy profil.
    • W oknie Wybór materiału rozwiń katalogi Standardowe > Beton, wybierz C20/25 i zatwierdź Ok.
    • Wybierz Profil > Dodaj profil.
    • W okienku Profil rozwiń katalogi Definiowane > Prostokąt.
    • Ustal wymiary przekroju H [mm]: > 300 i S [mm]: > 300 i zatwierdź Ok.
    • Nadaj profilowi nazwę Słup.
  • Wybierz Zamknij edytor.

 Przypisanie profili do konstrukcji

  • Zaznacz wszystkie pręty poziome:
    • Kliknij LPM w obszar kreślenia nad węzłem 0.
    • Rozwiń w prawo pomarańczowy obszar zaznaczenia obejmując w całości pręty 0-3 i kliknij LPM.pomaranczowy
    • Z paska narzędzi wybierz Zmień profil.Narzprofil
    • W oknie Menadżer profili wybierz profil Podciąg i Ok.
  • Zaznacz wszystkie pręty pionowe:
    • Rozwiń w lewo niebieski obszar zaznaczenia obejmujący pręty 6-4, zaczynając z punktu po prawej stronie pręta 6.niebieski
    • Z paska narzędzi wybierz Zmień profil, wybierz Słup i Ok.

Definicja obciążeń

Zadano obciążenia liniowe od ciężaru własnego, obciążeń stałych (ściana nośna oparta bezpośrednio na podciągu, płyta stropowa + warstwy wykończeniowe) i od obciążenia użytkowego (w tym od ścian działowych). Ciężar podciągu należy zdefiniować ręcznie, uwzględniając jedynie część pod płytą. Ze względu na dwukierunkową pracę płyty stropowej w obszarze ścian szczytowych, rozkład obciążeń na ściany nośne i podciąg ma charakter kopertowy. Przyjęto, że obciążenie wzrasta od zera do wartości domyślnej na odcinku równemu połowie skrajnego przęsła.

Budynek ma 3 kondygnacje nadziemne, dlatego zwiększono zebrane obciążenia trzykrotnie. Podciąg stanowi środkową podporę dwuprzęsłowego stropu, obciążenia powierzchniowe zwiększono zatem o jedną czwartą (x1.25).

Założono, że obciążenie użytkowe jest rozłożone na każdym przęśle stropu, na wszystkich kondygnacjach. Zgodnie z PN-EN 1991-1-1 p.6.2.2(2) uwzględniono jednak redukcję obciążenia ze względu na liczbę kondygnacji budynku (0.9q).

Zebranie obciążeń zestawiono w Tab.1. w [3527].

Procedura (Soldis PROJEKTANT 2016)

Ciężar własny

Ciężar własny jest automatycznie uwzględniany przez program na podstawie zdefiniowanego profilu elementu. Definiując uwzględnianie/pominięcie ciężaru własnego grupa obciążeń “Ciężar własny” nie musi być aktualna ani aktywna.

  • Zaznacz wszystkie pręty poziome 0-3.
    • Z paska narzędzi wybierz Edytuj cechy elementu.edytuj_cechy
    • Wybierz Ciężar własny > Pomiń i Ok.
  • W oknie Obciążenia z lewej strony wskaż grupę 1:Ciężar własny i kliknij Ustal aktualną.
  • [a] Ponownie zaznacz pręty 0-3.
    • Z paska głównego wybierz Modelowanie > Obciążenie > Równomiernie rozłożone wzdłuż osi x.obc
    • W opcji Wartość [kN/m] A: i B: wpisz 4.13 i zatwierdź definicję obciążenia Ok.

Obciążenie stałe

  • W oknie Obciążenia z lewej strony wskaż grupę 2:Obciążenia stałe i kliknij Ustal aktualną.
  • Powtórz dwukrotnie procedurę [a] definiując obciążenie o wartości 10.9[kNm] (ciężar ścian nośnych) i 112.6[kNm] (ciężar stropu).
  • [b] Kliknij LPM w obciążenie od stropu na pręcie 0 i z paska narzędzi wybierz Edycja obciążenia.
    • W opcji Położenie zmień wartość x1/L [-]: na 0.5 i zatwierdź zmianę Ok.
      • Obciążenie rozłożone jest tylko na prawej połowie przęsła.
    • Zaznacz je ponownie i z paska narzędzi wybierz Kopiuj obciążenie.
    • Wskaż pręt 0 i w oknie Zaznacz wybierz Zastosuj. Otworzy się okno edycji skopiowanego obciążenia.
    • W opcji Wartość [kN/m] A: wpisz 0.0.
    • W opcji Położenie zmień wartość x1/L [-]: na 0.0 i x2/L [-]: na 0.5 i zatwierdź zmianę Ok.
      • Obciążenie na lewej połowie przęsła wzrasta od zera do wartości docelowej.
  • Analogicznie do procedury [b] zmodyfikuj obciążenie na pręcie 3.obc_stale

Obciążenie użytkowe

  • Z paska głównego wybierz Modelowanie > Obciążenie > Kalkulator obciążeń.
    • PPM w Obciążenia użytkowe i wybierz Dodaj > Pojedyncze > Obciążenie użytkowe (PN-EN 1991-1-1).dodaj_obc_uzytk
    • Zdefiniuj parametry obciążenia zgodnie z rysunkiem.Uzytkowe_strop_red
  • W oknie Obciążenia z lewej strony wskaż grupę 9:Obciążenie użytkowe 1 i kliknij Ustal aktualną.
  • Korzystając z instrukcji podanych w Obciążenie stałe (obciążenie zanikające na skrajnych przęsłach) zdefiniuj obciążenie użytkowe, w inny sposób ustalając jego wartość:
    • W opcji Wartość [kN/m] wybierz >Pobierz z zestawienia< i wskaż Użytkowe-stropy (2_red).
    • Podaj wartość mnożnika obciążenia 3.75.pobierz_obc_uzyt

Załączniki do pobrania

Plik Opis Rozmiar pliku Pobrania
sdi rama-zelbetowa-definicja-modelu 320 KB 482

Następne:

Leave a Comment