Model

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.python_2019-06-22_14-49-40 - Copy
  • Zbliż kursor nad środek układu współrzędnych, gdy pojawi się zielony okrąg naciśnij LPM.uw
  • 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.geometria9
  • [a] Następnie kliknij LPM na zdefiniowany pręt i w pasku narzędzi wybierz Podziel pręt.
    2-3-1
    • W oknie dialogowym zaznacz Podział równomierny i wpisz 3 w Ilość elementów.Wiązar-geometria
    • 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.python_2019-06-22_15-00-27 - Copy
  • 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.odbicie1

Definicja przegubów

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

Definicja podpór

Metody

Podparcie wiązara, jako elementu belkowego, realizowane jest przez podpory punktowe (oparcie na ścianach bocznych hali). W modelu numerycznym podpory mogą być zdefiniowane tylko w węzłach. Węzły podporowe kratownicy mają możliwość przesuwu (Rys.2. w 55), jednak na potrzeby modelu obliczeniowego (statyczna wyznaczalność) przyjmuje się jedną podporę jako nieprzesuwną. Podatność oparcia (osiadanie podpór) nie wpływa na statykę układu statycznie wyznaczalnego.

Procedura (Soldis PROJEKTANT v8.5)

  • [a] Kliknij LPM na węzeł 0 (skrajny lewy).
    • Z małego paska narzędzi wybierz Dodaj podporę.54
    • W oknie podpory wybierz Zamień na przegubowe nieprzesuwne i zatwierdź Ok.55
  • Czynność [a] powtórz dla skrajnego prawego węzła definiując w nim podporę przegubową przesuwną.

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.Wiązar-nowyp
  • 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.IPE200

  • 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.Zz
  • Z paska narzędzi wybierz Zmień profil.Zmieńprofil
  • 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 współczynników 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).
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.

Lp Rodzaj Zebranie obciążenia Obc. skupione [kN]
1. Ciężar własny  –
2. Obc. stałe (0.263[kN/m2] x 3.0[m] + 0.262 [kN/m]) x 6.0[m] x (0.606+0.526) 7.14
3. Obc. użytkowe 0.4[kN/m2] x 3.0[m] x 6.0[m] x (0.606+0.526) 8.15
4. Śnieg 0.72[kN/m2] x 3.0[m] x 6.0[m] x (0.606+0.526) 14.67
5. Wiatr L/P – strefy H, I, J (-0.350[kN/m2] – 0.116[kN/m2]) x 3.0[m] x 6.0[m] x 1.136 -9.53
6. Wiatr L/P – strefa G (-0.699[kN/m2] – 0.116[kN/m2]) x 3.0[m] x 6.0[m] x 1.136 -16.66
7. Wiatr Przód – strefa H (-0.408[kN/m2] – 0.116[kN/m2]) x 3.0[m] x 6.0[m] x 1.136 -10.71
8. Wiatr Tył – strefa I (-0.290[kN/m2] – 0.116[kN/m2]) x 3.0[m] x 6.0[m] x 1.136 -8.30

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

krata-stałe i uż

Rys.1. Obciążenie stałe i użytkowe – schemat

krata-śnieg

Rys.2. Obciążenie śniegiem równomierne i nierównomierne – schemat

krata-wiatr

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.python_2019-06-22_14-56-00 - Copy (2)
  • 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.Ustal aktualna
  • [b] Kliknij LPM na pręt/pręty i w pasku narzędzi wybierz Dodaj obciążenie.59
  • [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.Prostopadłe
  • 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 mnożnik.
  • Powtórz czynności [e], [f].
  • Zatwierdź zmiany Ok.Wiatr wiazar

Załączniki do pobrania

Plik Opis Wielkość pliku Pobrania
sdi hala_stalowa_2d 974 KB 512