Wersja programu: Soldis PROJEKTANT X1
Analiza statyczna została przeprowadzona z użyciem superpozycji obciążeń dla kombinacji stanu granicznego nośności (SGN) i stanu granicznego użytkowalności (SGU) dla przekroju niezarysowanego (I faza).
Uruchomienie projektu
- Po uruchomieniu programu w oknie startowym wybierz opcję Otwórz,
- Wybierz uprzednio przygotowany model (plik .sdi, załączony na końcu niniejszego opracowania),
- Otwórz zdefiniowaną w modelu pozycję obliczeniową stropu:
- wybierając ją z lewego, dolnego okna Pozycje obliczeniowe,
lub
-
- wybierając ją z menedżera pozycji, uruchamianego przyciskiem w prawym, dolnym rogu ekranu.
Uruchomienie obliczeń dla statyki
W programie Soldis PROJEKTANT tryb „Statyka” służy uruchomieniu analizy statycznej i prezentacji wyników sił i przemieszczeń. Wartości statyczne odczytuje się dla konkretnych zestawów kombinacji.
Wybór aktywnych kombinacji i ewentualna definicja kombinacji użytkownika nie mają wpływu na dalszy etap analizy (wymiarowanie).
- Przejdź do zakładki Analiza,
- Włącz obliczenia wybierając przycisk Statyka.
Jeśli program nie wykryje żadnych błędów w modelu, obliczenia zostaną przeprowadzone. W przeciwnym wypadku wprowadź sugerowane korekty i spróbuj ponownie.
Kombinacje obciążeń
Kombinacje tworzone są zgodnie z wybraną podstawą normową – PN-B lub PN-EN. Wyboru norm wg których analizowana będzie konstrukcja dokonuje się na etapie tworzenia projektu (okno „Dane projektu”).
W każdej chwili można jednak zmienić podstawę normową wybierając odpowiednią kontrolkę w prawym dolnym narożniku programu. W przypadku zmiany podstawy normowej, dopasowaniu ulegają współczynniki obliczeniowe dla wszystkich grup obciążeń.
W prezentowanym przykładzie konstrukcja obliczana jest wg norm PN-EN (Eurokod).
- Pozostań w zakładce Analiza,
- Z okna Kombinatoryka wybierz Zmień ustawienia kombinatoryki,
- Wybierz ikonę podglądu dla SGN – Kombinacja podstawowa,
Program zdefiniował kombinacje obciążeń SGN wg PN-EN 1990. W kombinacjach występują górne i dolne wartości obliczeniowe obciążeń stałych. Obciążenia zmienne, jeśli występują, występują jako wiodące.
- Zamknij okno podglądu,
- W oknie Ustawienia kombinatoryki wybierz ikonę podglądu np. dla SGU – kombinacja charakterystyczna,
Program zdefiniował kombinacje obciążeń SGU wg PN-EN 1990. Obciążenia stałe występują ze współczynnikiem obliczeniowym równym 1.0. Obciążenia zmienne, jeśli występują, występują ze współczynnikiem obliczeniowym równym 1.0.
- Zamknij okno podglądu.
Możliwe jest również utworzenie własnych kombinacji obciążeń, w tym celu w oknie „Ustawienia kombinatoryki” wybierz „Kombinacje użytkownika” i zdefiniuj kombinacje.
Przeglądanie wyników w postaci map
W programie Soldis PROJEKTANT wyniki prezentowane są w postaci izolinii lub map ukazujących wartości średnie na elementach (ustawienie domyślne). W przypadku relatywnie dużych elementów skończonych zalecane jest użycie izolinii (czasochłonne przy dużych modelach).
Wyniki prezentowane są zgodnie z lokalnymi układami współrzędnych (LUW) przypisanymi do paneli (domyślnie przypisany jest układ globalny (GUW)). Jeśli LUW przypisany do panelu nie pokrywa się z GUW to wyniki są transformowane (tj. rzutowane) na kierunki LUW. W konsekwencji:
- wartości statyczne prezentowane są w kierunkach w których następnie zostanie dobrane zbrojenie,
- możliwe są nieciągłości między poszczególnymi panelami.
Stan graniczny nośności (SGN)
Wyniki dla kombinacji obciążeń stanu granicznego nośności stanowią podstawę doboru zbrojenia.
- Pozostań w zakładce Analiza,
- Z okna Kombinatoryka wybierz Zmień ustawienia kombinatoryki
- W oknie ustawień wybierz jako aktywne SGN – Kombinacja podstawowa,
- W oknie Kombinatoryka wybierz Włącz kombinatorykę obciążeń,
- Pozostań w zakładce Analiza, przejdź do okna z wynikami dla płyt,
- Wybierz odpowiednią wartość statyczną np. Mx.
Program wyświetli komunikat o prezentacji wyników zgodnie z układami współrzędnych przypisanymi do paneli.
Program wyświetli mapę wartości danej wartości statycznej.
- Chcąc poznać ekstremalną wartość danej wartości statycznej, należy w oknie Kombinatoryka włączyć odpowiedni przycisk – Min lub Max,
W przykładzie, ze względu na przegubowe podparcie stropu, kluczowe są wartości sił i przemieszczeń w przęśle płyty. Te, ze względu na kierunek działania obciążenia (-Z), mają wartości ujemne. Chcąc więc poznać ekstremum sił i przemieszczeń przęsłowych, należy wybrać przycisk „Min (Wyświetl wartości minimalne)”.
- W celu zmiany prezentacji wyników (wielokąty/izolinie, wartość min/max itp.) w oknie z wynikami wybierz Ustawienia wyświetlania wyników,
- W oknie Ustawienia wykresów przejdź do zakładki Mapy i dopasuj parametry. W przykładzie pozostawiono domyślne ustawienia.
Poniżej zaprezentowano wyniki minimalnych sił statycznych w analizowanej płycie dla kombinacji SGN.
Rys. 1: Mapy sił przekrojowych
Konwencja znakowania sił przekrojowych w konstrukcjach płytowych:
- Mx [kNm/m] – moment zginający wywołujący naprężenia σx w płaszczyźnie normalnej do osi X układu,
- My [kNm/m] – moment zginający wywołujący naprężenia σy w płaszczyźnie normalnej do osi Y układu,
- Mxy [kNm/m] – moment skręcający wywołujący naprężenia τxy w płaszczyźnie normalnej do osi X układu,
- Qx [kN/m] – siła ścinająca wywołująca naprężenia τxz,
- Qy [kN/m] – siła ścinająca wywołująca naprężenia τyz,
Stan graniczny użytkowalności (SGU)
Stan graniczny użytkowalności w świetle PN-EN 1992-1-1 polega na ograniczeniu naprężeń, ograniczeniu zarysowania oraz ograniczeniu przemieszczeń elementu. Kontrolę ugięć w stanie niezarysowanym można przeprowadzić z poziomu analizy wyników statyki.
W poniższym przykładzie przyjęto ograniczenie ugięć równe 1/500 rozpiętości elementu dla quasi-stałej kombinacji obciążeń.
- Pozostań w zakładce Analiza,
- Z okna Kombinatoryka wybierz Zmień ustawienia kombinatoryki,
- W oknie ustawień wybierz jako aktywne SGU – Kombinacja quasi-stała,
- W oknie Kombinatoryka wybierz przycisk Min (Wyświetl wartości minimalne),
- Pozostań w zakładce Analiza, przejdź do okna z wynikami dla płyt,
- Wybierz ikonę Przemieszczenia,
Program wyświetli mapę wartości przemieszczeń w kierunku Z (GUW).
- W celu wyboru przemieszczeń kątowych (obroty wokół osi X lub Y) lub zmiany układu współrzędnych (w tym wypadku zwrot osi Z jest ten sam dla GUW i LUW) rozwiń listę znajdującą się pod przyciskiem Przemieszczenia i wskaż odpowiednią wartość.
Poniżej zaprezentowano wartości minimalnych ugięć i obrotów płyty:
Rys. 2: Mapy deformacji
W stanie niezarysowanym warunek ograniczenia ugięć jest spełniony.
2.97 mm < 5200 mm / 500 = 10.40 mm
Ocena ugięć w stanie zarysowanym zostanie wykonana przy omówieniu modułu „Weryfikacja”.