Upload
annastefanow
View
54
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
OBLICZENIA I WYMIAROWANIE POBLICZENIA I WYMIAROWANIE POBLICZENIA I WYMIAROWANIE POBLICZENIA I WYMIAROWANIE PYT YT YT YT ELBETOWYCH ELBETOWYCH ELBETOWYCH ELBETOWYCH
W UKW UKW UKW UKADACH PRZESTRZENNYCH I PADACH PRZESTRZENNYCH I PADACH PRZESTRZENNYCH I PADACH PRZESTRZENNYCH I PASKICHASKICHASKICHASKICH
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
2
INFORMACJE OGLNE INFORMACJE OGLNE INFORMACJE OGLNE INFORMACJE OGLNE
Niniejsza prezentacja ukazuje proces obliczenia i wymiarowanie pyt elbetowych
w ukadach przestrzennych i paskich w nastpujcych etapach:
1. TWORZENIE MODELU
Podparcie
Otwory
Siatka elementw skoczonych
Obcienie pyty
2. REZULTATY
Przemieszczenia
Momenty zginajce
3. ZBROJENIE
Typ zbrojenia
Zbrojenie teoretyczne
Zbrojenie rzeczywiste
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
3
1. 1. 1. 1. TWORZENIE MODELUTWORZENIE MODELUTWORZENIE MODELUTWORZENIE MODELU
Wstp kilka sw o zaoeniach upraszczajcych
Obecne programy komputerowe pozwalaj stosunkowo szybko i dokadnie przeprowadzi
obliczenia konstrukcji budowli. Naley jednak przyj pewne zaoenia upraszczajce. Zazwyczaj
dy si do przyjcia takich uproszcze, ktre uatwi przeprowadzenie oblicze, a jednoczenie
pozwol na uzyskanie wynikw zblionych do wartoci wystpujcych w realnej konstrukcji.
Wrd nich s uproszczenia wynikajce z teorii, np. zaoenie sprystej pracy ustroju, jak
rwnie wszelkiego rodzaju uproszczenia pozwalajce utworzenie modelu obliczeniowego,
np. zamiana ciany na podpor liniow itp.
Powoduje to, e komputerowy model obliczeniowy jest tylko pewnym przyblieniem ukadu
rzeczywistego. A to jakie zaoenia i uproszczenia bd przyjte, moe wpyn na rezultaty
oblicze.
Jednak pamitajmy, i jedn z zalet oblicze przeprowadzonych przy uyciu programu
komputerowego, jest moliwo znacznie mniejszego uproszczenia modelu, ni podczas oblicze
wykonywanych w sposb tradycyjny (np. przy wykorzystaniu tablic, traktujc pyt jako belk o
danej szerokoci itp.)
Jak zatem modelowa poprawnie pyt elbetow? Zajmiemy si poniej wybranymi
zagadnieniami z tego zakresu.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
4
1.1 PODPARCIE1.1 PODPARCIE1.1 PODPARCIE1.1 PODPARCIE
1.1.1 1.1.1 1.1.1 1.1.1 cianacianacianaciana
PPPPooooooooenie podporyenie podporyenie podporyenie podpory
cian modelujemy za pomoc podpory liniowej. W przypadku ciany nie znajdujcej si na
krawdzi pyty. Sprawa jest dosy prosta wystarczy wprowadzi lini w rodku symetrii ciany
i zdefiniowa w tym miejscu podpor liniow.
Kiedy ciana znajduje si na krawdzi pyty, podpora modelowana jest jako liniowa na krawdzi
pyty. Jednak w tym przypadku naley zwrci uwag na wymiary pyty tym samym na
rozpito przse.
Pozostawienie rzeczywistych rozmiarw pyty (rys. 1a) powoduje zwikszenie dugoci przsa,
a tym samym otrzymamy nieco zawyone ugicia i zbrojenie przsowe. Z drugiej strony
operujemy wwczas rzeczywistymi gabarytami pyty, co moe uatwi prac w przypadku
wykorzystania modelu do rozrysowania zbrojenia.
Definicja krawdzi pyty w osi podpory (rys. 2b) daje bardziej zblione do rzeczywistych wyniki
oblicze si wewntrznych, ale obrys pyty nie odpowiada rzeczywistemu. Jednak przyjcie tej
metody moe uatwi modelowanie (zwaszcza przy liczeniu pyty w przestrzeni, ze cianami
jako panelami pionowymi).
Rozwizanie trzecie gdy operujemy obliczeniow rozpitoci pyty (rys. 1c), jest bardzo dobre
do oblicze pojedynczych pyt w modelu paskim, jednak do znacznie utrudnia tworzenie
modelu, szczeglnie konstrukcji przestrzennych.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
5
Rys. 1
SSSSzerokozerokozerokozeroko i podatno i podatno i podatno i podatno cianycianycianyciany
Model paski - podejcie standardowe
W standardowym podejciu, niezalenie od tego jaka jest rzeczywista szeroko
ciany, definiowana jest ona jako podpora liniowa. Jednak w momencie liczenia
zbrojenia, a szczeglnie rysowania zbrojenia rzeczywistego, informacja o rzeczywistej
szerokoci ciany moe by przydatna. W programie moemy zapewni to poprzez
nadanie dodatkowej cechy podpory liniowej szerokoci podpory. Wykonuje si to
w oknie definicji podpory liniowej zaawansowane.
Model paski - podejcie ulepszone
W podejciu standardowym, podpora liniowa traktowana jest jako niepodatna.
Od wersji 20-stej programu ROBOT Millennium, podczas okrelania szerokoci
podpory (w oknie definicji podpory liniowej), pojawia si moliwo okrelenia
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
6
sprystoci zastpczej podpory. Jest ona wyliczana na podstawie podawanej
szerokoci, wysokoci i rodzaju materiau ciany.
Model przestrzenny
W przypadku modelu przestrzennego, ciana modelowana jest za pomoc pionowego
panela o okrelonej gruboci. Oznacza to, i jej grubo i parametry sztywnoci
podparcia s uwzgldniane przez program automatycznie.
1.1.2 B1.1.2 B1.1.2 B1.1.2 Belkielkielkielki
BBBBelka czy podpora liniowaelka czy podpora liniowaelka czy podpora liniowaelka czy podpora liniowa????
W przypadku modelu paskiego (pyta), gdy belka podpierajc ma bardzo du sztywno,
moemy niekiedy pomin wpyw ugicia podpory. Wwczas podparcie modelujemy tak samo jak
dla ciany jako podpor liniow.
Zaoenie pominicia sprystej podatnoci podpr, czyli pominicie wpywu ugicia podpory pod
obcieniem na wartoci statyczne, moe by suszne, jeli podpierajce elementy s bardzo
sztywne. Przyjmuje si najczciej, e rnica sztywnoci pyty i belki podpierajcej musi by co
najmniej 10-krotna. W przypadku eber pod pyt, niekiedy przyjmuje si, e wysoko ebra ma
by min 3 x wiksza od gruboci pyty.
W przypadku mniejszych belek nie powinnimy pozwoli sobie na pominicie podatnoci takiego
podparcia. Musimy wprowadzi w paszczynie pyty prt o odpowiednim przekroju.
PPPPooooooooenie prenie prenie prenie prta w przekrojuta w przekrojuta w przekrojuta w przekroju
Jeli modelujemy pyt w ukadzie paskim (pyta), belka jest umieszczona w osi pyty (rys. 2b).
Takie pooenie osi belki jest wymuszone wanie paskim typem konstrukcji (tym samym
brakiem moliwoci uycia wsprzdnej pionowej Z).
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
7
Jeli modelujemy pyt w ukadzie przestrzennym (powoka), moemy o belki przesun
o odpowiednia warto poniej linii rodkowej pyty (rys. 2c). Wykonuje si to za pomoc opcji
Offset. Najwaciwszym wydaje si takie przesunicie osi belki, aby grna krawd belki licowaa
z grn krawdzi pyty.
Rys. 2
Naley tu zwrci uwag na rnice w wynikach dla modelu z belk pozostawion w osi pyty,
a belk przesunit za pomoc offsetu.
Przesunicie belki przy pomocy offsetu, w porwnaniu z belk pozostawion w osi pyty zazwyczaj
powoduje:
zwikszenie sztywnoci podparcia pyty, a tym samym mniejsze wartoci ugi pyty
obnienie momentw przsowych w pycie (a zwikszenie nad belk)
pojawienie si si membranowych w pycie
natomiast w belce:
mniejsze wartoci momentw zginajcych w belce
wiksze wartoci si poprzecznych w belce
pojawienie si do duych si rozcigajcych w belce
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
8
Pojawiaj si jeszcze inne efekty uboczne (rys. 3), jak rysowanie wykresw si wewntrznych
na belce w sposb zbkowany, czy moliwo pojawienia si niewielkich momentw na kocu
belki (mimo jej przegubowego podparcia).
Rys. 3
Oba efekty spowodowane s t sama przyczyn obniona belka jest poczona z pyt w wzach
siatki elementw skoczonych, za pomoc sztywnych pocze. Prac takiego ukadu mona
przyrwna do pracy ukadu ramowego, w ktrym dwie poziome belki poczone s pionowymi
prtami.
1.1.3 S1.1.3 S1.1.3 S1.1.3 Supyupyupyupy
SSSSup w modelu pup w modelu pup w modelu pup w modelu paskimaskimaskimaskim
Sup w modelu obliczeniowym modelujemy w postaci jednopunktowej podpory wzowej,
umieszczanej w miejscu pooenia osi supa. Podpora taka definiowana jest zazwyczaj jako
sztywne zablokowanie pionowego przesuwu. Dodatkow cech podpory jest wielko przekroju
supa. Cech t nadajemy podczas definicji nowego typu podpory na zakadce zaawansowane.
Chocia wymiary tam podawane nie wpywaj na wyniki statyczne, to mog by wykorzystywane
podczas wywietlania rezultatw, podczas liczenia przebicia oraz przy rysunkach zbrojenia.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
9
Od wersji 20-stej programu ROBOT Millennium, podczas okrelania przekroju supa w definicji
podpory, pojawia si moliwo wyliczenia sprystoci zastpczej. Jest ona wyznaczana na
podstawie wpisywanych danych takich jak wysoko, rodzaj i wymiary przekroju, oraz materia
z jakiego wykonany jest sup.
SSSSup w modelu przestrzennymup w modelu przestrzennymup w modelu przestrzennymup w modelu przestrzennym
W przypadku modelu przestrzennego, sup definiowany jest za pomoc prta o okrelonym
przekroju i rzeczywistej wysokoci. Tym samym, podczas oblicze program automatycznie
uwzgldnia wymiar poprzeczny przekroju. Dodatkowo program w sposb automatyczny okrela
wzajemn wspprac supa z pyt, a tym samym podatno podpory.
UUUUwagi do swagi do swagi do swagi do supwupwupwupw
Cho sup posiada swj konkretny przekrj, to podczas oblicze MES, poczenie supa z pyt jest
reprezentowane przez jeden punkt. Czyli siy przekazuj si przez jeden punkt, a nie ca
powierzchni. Tym samym, do rezultatw si wewntrznych w pycie nad supami naley
podchodzi ostronie. Na przykad nie powinno si odczytywa si wewntrznych (np. momentw
zginajcych) z samego wza podporowego, lecz z miejsc, w ktrych w modelu fizycznym
wystpuje krawd supa. Dodatkowo na warto si w tym punkcie do silnie wpywa gsto
siatki elementw skoczonych w jego pobliu. Sposoby uniknicia bdw spowodowanych tym
zjawiskiem zostan omwione w dalszej czci.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
10
1.2 OTWORY1.2 OTWORY1.2 OTWORY1.2 OTWORY
Niezbyt due i nieliczne otwory w stropach nie wywouj zbytnich zaburze w pracy statycznej
ustroju i mog by pominite w obliczeniach. Oczywicie wszystko zaley od wielkoci otworw
i ich usytuowania. Jeli otwr znajduje si w rodkowej strefie przsa, pomija moemy wiksze
otwory. Wwczas jako graniczn wielko pomijanego otworu zazwyczaj przyjmuje si 0,2 L,
gdzie L rozpito przsa pyty. Im bliej podpory, tym ta warto graniczna si zmniejsza.
Jeli otwr znajduje si w strefie przypodporowej, to nie powinno si pomija go w obliczeniach.
1.3 SIATKA ELEMENTW SKO1.3 SIATKA ELEMENTW SKO1.3 SIATKA ELEMENTW SKO1.3 SIATKA ELEMENTW SKOCZONYCHCZONYCHCZONYCHCZONYCH
Wygenerowanie siatki elementw skoczonych (w skrcie ES) jest konieczne, aby moliwe byo
wykonanie oblicze statycznych pyty. Chocia program ROBOT Millennium generuje siatk
automatycznie w momencie wczenia oblicze, to lepiej jednak wczeniej samodzielnie
przygotowa poprawn siatk ES. Naley przy tym zna najwaniejsze zasady dotyczce wielkoci
i pooenia ES.
1.3.1 Wielko1.3.1 Wielko1.3.1 Wielko1.3.1 Wielko (g (g (g (gstostostosto) ES) ES) ES) ES
Pyta powinna by podzielona na ES dostatecznie gsto. To, jak gsto, zaley generalnie od dwch
czynnikw: wielkoci pyty (dugoci przsa) oraz obecnoci lokalnych czynnikw powodujcych
due zmiany wartoci si wewntrznych.
Oto kilka gwnych zalece:
nad podporami stosowa mniejsze ES ni w przle;
w przle stara si nie stosowa wikszych ES ni ok. 1/10~1/6 dugoci przsa
czyli np. dla pyty 5x5m, w jej rodku ES powinny mie wielko max 0,5-0,8 m
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
11
siatk ES naley zagci w miejscach, gdzie nastpuje silne spitrzenie momentw
zginajcych
- nad podporami skupionymi (supami)
- w miejscu zakoczenia podpory liniowej
- w strefach naronych
- w naroach wewntrznych
- w miejscu przyoenia duych si skupionych
naley stara si tak rozkada siatk ES nad podporami, aby krawdzie ES wpisyway
si w obrys podpory (supa, ciany)
naley unika stosowania ES o ksztacie znacznie odbiegajcym od kwadratowego
i trjkta rwnobocznego (zwaszcza nie stosowa wyduonych trjktw
prostoktnych)
stara si nie stosowa ES o stosunku dugoci bokw wikszych ni 4 (a najlepiej,
aby nie by wikszy ni 2)
Zalecenia te najatwiej jest zapewni, jeli wygenerujemy bardzo gst
siatk ES. Jednak powoduje to znaczne zwikszenie iloci ES i wzw.
Rodzi to szereg problemw takich jak: dugi czas oblicze (zwaszcza
zbrojenia), dugi czas oczekiwania na wywietlenie wynikw, zwikszenie
pliku obliczeniowego, jak rwnie moliwo przekroczenia maksymalnej
iloci wzw w zakupionej konfiguracji programu. Poprawnie
zamodelowana pyta o standardowych wymiarach, zazwyczaj zawiera od
1000 do 5 000 wzw. Wiksza ilo wzw (ES) nie prowadzi zazwyczaj
do polepszenia dokadnoci wynikw. Oczywicie jeli obliczamy
wielokondygnacyjny budynek w module przestrzennym, wwczas liczba
wzw moe by duo wiksza. Wwczas rwnie warto stara si
ogranicza liczb wzw do rozsdnego minimum. Najlepsz metod jest stosowanie dokadnej
siatki ES tylko w elementach, dla ktrych wylicza bdziemy zbrojenie, natomiast w pozostaych
pytach i cianach stosowa znacznie mniejsz gsto ES.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
12
Od wersji 20-stej programu ROBOT Millennium dostpna jest nowa, znacznie szybsza metoda
siatkowania automatycznego, dajca dodatkowo bardzo regularne siatki (mona j ustawi
w opcjach siatkowania: w parametrach metody Delauneya naley zaznaczy regularna). Siatka ES
wygenerowana t metod zapewnia spenienie wikszoci podanych wczeniej zalece co do
ksztatu ES. Pozostaje nam tylko odpowiednio dobra wielko siatki, a nastpnie w razie
potrzeby odpowiednio j lokalnie dogci.
1.3.21.3.21.3.21.3.2 Jak lokalniJak lokalniJak lokalniJak lokalnie zage zage zage zagcicicici siatk siatk siatk siatk ES? ES? ES? ES?
W programie mamy do dyspozycji dwie metody zagszczania:
a) poprzez podzielenie istniejcego ES na mniejsze
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
13
b) poprzez uycie automatycznego zagszczenia przy uyciu emiterw
Druga metoda wymaga wczeniejszego ustawienia w opcjach siatkowania panela, metody
siatkowania zoonego (Delauneya), jak rwnie parametru zagszczanie.
1.3.3 Co to jest zamro1.3.3 Co to jest zamro1.3.3 Co to jest zamro1.3.3 Co to jest zamroenie siatkienie siatkienie siatkienie siatki????
Program automatycznie generuje siatk ES podczas wczania oblicze. Jednak lepiej jest
wygenerowa siatk ES jeszcze przed obliczeniami, ustawiajc jej parametry tak, aby speniaa
ona wszystkie nasze oczekiwania. Aby podczas oblicze program nie generowa tej siatki
ponownie, mona j wczeniej zamrozi. Zyskujemy tym samym na czasie. Rwnie uycie
niektrych polece (np. zagszczenia siatki) automatycznie zamraa siatk. Dziki temu zmiany
wprowadzone w pierwotnie wygenerowanej siatce nie ulegaj zmianie.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
14
1.3.4 1.3.4 1.3.4 1.3.4 Co oznacza niespjna siatkaCo oznacza niespjna siatkaCo oznacza niespjna siatkaCo oznacza niespjna siatka ? ? ? ?
Jeli dwa panele stykaj si krawdziami, wwczas program powinien uzgodni siatk ES w taki
sposb, aby bok kadego ES z pierwszego panela styka si tylko z jednym bokiem ES z drugiego
panela. W wyjtkowych sytuacjach moe si zdarzy, e automatycznie wygenerowania siatka ES
nie spenia w niektrych miejscach tego warunku. Program komunikuje ten bd podczas
weryfikacji konstrukcji: Niespjna siatka na krawdziach. Najwygodniejsz metod
stwierdzenia, w ktrych miejscach wystpia niespjno, jest kliknicie na czerwony napis
komunikatu. Nastpi wwczas podwietlenie tych ES w modelu.
Co zrobi aby zlikwidowa tak powsta niespjno? W przypadku, gdy liczba niespjnoci jest
niewielka, wystarczy przesun odpowiednie wzy.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
15
Kiedy niespjnoci jest wicej, lepsz metod jest zamroenie siatek obu paneli, nastpnie
usunicie siatki z jednego z nich, po czym ponowne lokalne wygenerowanie siatki. Mona przy tym
zmieni nieco parametry siatkowania dla panela, w ktrym generujemy ponownie siatk
(np. zmieni wielko elementu).
1.4 OBCI1.4 OBCI1.4 OBCI1.4 OBCIENIE PENIE PENIE PENIE PYTYYTYYTYYTY
Definicja przypadkw obcieniowych jak i wprowadzanie si powierzchniowych nie powoduje
zazwyczaj problemw, dlatego przyjrzyjmy si nieco bliej niektrym zagadnieniom zwizanymi
z kombinacjami.
1.4.1 SGN i SGU1.4.1 SGN i SGU1.4.1 SGN i SGU1.4.1 SGN i SGU
Podczas analizy wynikw oraz oblicze zbrojenia nie wykorzystujemy pojedynczych przypadkw,
ale ich kombinacje.
Dla oblicze zbrojenia wane jest, aby zdefiniowane zostay dwa typy kombinacji:
kombinacje SGN, (stanu granicznego nonoci) do wylicze zbrojenia
kombinacje SGU, (stan graniczny uytkowania) do analizy zarysowania i ugicia
Naley zawsze generowa oba typy kombinacji, aby zbrojenie byo wyliczone poprawnie.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
16
1.4.2 1.4.2 1.4.2 1.4.2 KKKKombinacje liniowe i nielinioweombinacje liniowe i nielinioweombinacje liniowe i nielinioweombinacje liniowe i nieliniowe
Podczas liniowej analizy statycznej, program wykonuje obliczenia dla pojedynczych przypadkw.
Wyniki z kombinacji s generowane poprzez odpowiednie sumowanie rezultatw z obliczonych
przypadkw (dziaa zasada superpozycji).
Podczas oblicze nieliniowych nie mona stosowa zasady superpozycji. Tym samym kada
kombinacja jest traktowana jako osobny pojedynczy przypadek obliczeniowy. Oczywicie skutkuje
to znacznie duszymi czasami oblicze konstrukcji.
Z tego te powodu nie mona generowa kombinacji automatycznych (normowych), jeli
prowadzimy obliczenia nieliniowe. W takiej sytuacji mamy dwa wyjcia:
samodzielnie utworzy zwyke (rczne) kombinacje,
dla modelu liniowego wygenerowa kombinacje automatyczne, po czym przekonwertowa
je na kombinacje zwyke i dopiero wwczas wprowadzi nieliniowo.
1.4.3 O1.4.3 O1.4.3 O1.4.3 Obcibcibcibcienia zmienne, a liczba komenia zmienne, a liczba komenia zmienne, a liczba komenia zmienne, a liczba kombinacjibinacjibinacjibinacji
Jak wiadomo, do poprawnej analizy pyty naley przyj najmniej korzystne schematy obcie.
Najwygodniejsz metod wydaje si zatem przerzucenia na program koniecznoci utworzenia
wszystkich moliwych kombinacji. Do tego su kombinacje automatyczne (nazywane
normowymi lub ponderacjami). Podejcie to moe by bardzo pomocne, lecz niesie ze sob dwa
problemy.
Pierwszy dotyczy wpywu iloci kombinacji na czas oblicze, w tym na czas oblicze zbrojenia.
Oczywiste jest bowiem, e czas oblicze zbrojenia dla obwiedni kilku rcznie utworzonych
kombinacji jest duo krtszy ni obliczenia dla kilkuset lub kilku tysicy automatycznie
wygenerowanych kombinacji.
Drugi problem dotyczy duej iloci kombinacji tworzonych automatycznie dla wikszej iloci
przypadkw obcienia zmiennego. Najlepiej zilustruj to dwa mae przykady.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
17
PrzykPrzykPrzykPrzykad 1ad 1ad 1ad 1: Pyta kwadratowa o 9 przsach (3 pola na 3 pola).
Rys. Jeden z 9 przypadkw obcienia zmiennego na pycie 3x3
Chcc odnale najmniej korzystny ukad obcienia zmiennych, zdefiniowa mona
9 niezalenych przypadkw obcienia zmiennego w kadym obcione jest tylko jedno z 9 pl.
Program utworzy kombinacje kady z kadym, co sumarycznie da 29 = 512 kombinacji. W praktyce
t liczb naley jeszcze zwielokrotni (zazwyczaj 2-4 razy), z uwagi na moliwo stosowania
wspczynnikw zmniejszajcych dla obcie staych, a take dlatego, e tworzone s rwnie
kombinacje SGU.
PrzykPrzykPrzykPrzykad 2ad 2ad 2ad 2:::: Pyta kwadratowa o 25 przsach (5 pl na 5 pl).
Rys. jeden z 25 przypadkw obcienia zmiennego na pycie 5x5
W tym przypadku przygotowa musimy 25 przypadkw. Ilo kombinacji wyniesie wwczas 225 =
33 miliony 554 tysicy 432 kombinacji. Jak si mona domyli program nie wygeneruje tak duej
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
18
liczby kombinacji nawet gdyby nie byo ogranicze sprztowych i ogranicze wewntrznych
programu to czas oblicze byby nie do zaakceptowania.
Jeli jeszcze wemiemy pod uwag, e w budynku wielokondygnacyjnym moemy mie wiele
takich pyt widzimy, e nie moemy tam zastosowa kombinacji automatycznych do wyszukania
najmniej korzystnych schematw obcienia. W takich przypadku pozostaje nam podejcie
na zdrowy rozsdek inyniera i definicja kilku (kilkunastu) najmniej korzystnych schematw
obcie przy uyciu kombinacji rcznych. Oczywicie w takim przypadku nie ma potrzeby
definicji tylu przypadkw obcienia zmiennego, ile jest przse w pycie. Tworzy si wwczas
zoone przypadki obcienia zmiennego w szachownice, pasmami itd.
Maksymalna ilo kombinacji automatycznych generowanych przez program jest zablokowana
na poziomie 50 tysicy kombinacji. Czyli maksymalna liczba przypadkw obcienia
eksploatacyjnego wykorzystywana do kombinacji automatycznych nie moe przekroczy 13-14.
1.4.4 Jak ustawi1.4.4 Jak ustawi1.4.4 Jak ustawi1.4.4 Jak ustawi inne wsp inne wsp inne wsp inne wspczynniki obcczynniki obcczynniki obcczynniki obciiiienia nienia nienia nienia ni domy domy domy domylnelnelnelne????
Definiujc przypadki obcienia okrelamy dla kadego z nich natur (np. ciar wasny, stae,
eksploatacyjne, nieg itd.). Dziki temu, program podczas tworzenia kombinacji, automatycznie
przypisuje do kadego z przypadkw odpowiednie wspczynnik obcienia (np. dla wszystkich
przypadkw o naturze stae jest to 1.1). Co, jeli chcemy wprowadzi inny wspczynnik?
KKKKombinacje rombinacje rombinacje rombinacje rczneczneczneczne
Robimy to bardzo prosto. Podczas definicji kombinacji tzw. rcznych, samodzielnie wybieramy
kolejno przypadki obcienia. Po wyselekcjonowaniu przypadku, zanim klikniemy w strzak
przerzucajc przypadek na list na prawo, naley rcznie wpisa wasny wspczynnik w pole
auto.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
19
KKKKombinacje automatyczneombinacje automatyczneombinacje automatyczneombinacje automatyczne
W przypadku kombinacji automatycznych (normowych), wspczynniki s na sztywno przypisane
do natur przypadkw. Wyjciem jest utworzenie nowych (wasnych) natur, dla ktrych
samodzielnie okrelimy wspczynniki obcienia. Tworzenie nowych natur najlepiej wykona
przed definicj przypadkw. W tym celu naley w Preferencjach zadania klikn w + przy normy,
po czym klikn w . Otworzy si wwczas okno z definicj regulaminu kombinacji. W oknie tym
moemy tworzy wasne natury przypadkw wraz z ich wspczynnikami, a ponadto zapisa
wasny regulamin pod now nazw. Dziki temu bdzie mg by on wykorzystywany rwnie
w innych obliczeniach (po wczeniejszym ustawieniu go w Preferencjach zadania jako domylny
regulamin kombinacji normowych).
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
20
2. REZULTATY2. REZULTATY2. REZULTATY2. REZULTATY
2.1 PRZEMIESZCZENIA2.1 PRZEMIESZCZENIA2.1 PRZEMIESZCZENIA2.1 PRZEMIESZCZENIA
TTTTabelarycznieabelarycznieabelarycznieabelarycznie
Wartoci przemieszcze najszybciej sprawdzimy za pomoc tabeli z wartociami przemieszcze.
Po otwarciu takiej tabeli dobrze jest przej na zakadk Ekstrema globalne jeli tam
wystpuj podejrzanie due wartoci przemieszcze (np. powyej kilkunastu cm, lub nawet
kilkumetrowe), to widocznie popenione zostay bdy podczas tworzenia modelu lub przyjte
zostay ze zaoenia (np. nie taka grubo pyty, ze podparcie, bdne wpisane obcienie itp.).
Pamitajmy, e w tej tabeli prezentowane s przemieszczenia w stanie sprystym (bez
uwzgldnienia zarysowania). Wartoci ugi pyty w stanie zarysowanym otrzymamy dopiero
po obliczeniach zbrojenia.
W modelu paskim (pyta), przemieszczenia pyty s tosame z ugiciami pyty podpory s
bowiem niepodatne. (Oczywicie zaoenie to nie dotyczy pyty na podou sprystym.)
W modelu przestrzennym (powoka), przemieszczenia pionowe w pycie nie mog by wprost
traktowane jako jej ugicia. Mona to zrobi jedynie w przypadku dostatecznie sztywnego
podparcia pyty. Aby wyznaczy ugicie naley uwzgldni przemieszczenia podpr.
PPPPrzemieszczenia graficznierzemieszczenia graficznierzemieszczenia graficznierzemieszczenia graficznie
Tabelaryczna analiza przemieszcze daje nam
wiedz, co do wartoci, lecz dopiero graficzna
prezentacja w formie deformacji lub map pozwala
uwiadomi sobie prac konstrukcji, jak rwnie
pozwala na bardzo szybkie odnalezienie
ewentualnych grubych bdw.
Przed wczeniem deformacji (okno Mapy / zakadka Deformacje) naley mie wczone
wywietlanie siatki ES.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
21
2.2 MOMENTY ZGINAJ2.2 MOMENTY ZGINAJ2.2 MOMENTY ZGINAJ2.2 MOMENTY ZGINAJCECECECE
Nim przystpimy do wyliczenia zbrojenia, warto sprawdzi rozkad i wartoci momentw
zginajcych. O ile w przypadku standardowych pyt w ukadach paskich jestemy w stanie atwo
przewidzie rozkad i niekiedy warto momentw zginajcych, to w ukadach przestrzennych
intuicja moe nas niekiedy zawodzi.
Momenty zginajMomenty zginajMomenty zginajMomenty zginajcececece mxx, myy, mxymxx, myy, mxymxx, myy, mxymxx, myy, mxy
Pierwsz rzecz jest poznanie, jak oznaczane s momenty zginajce w pycie.
W odrnieniu od oznacze momentw dla prtw, w pytach obowizuj nastpujce zasady:
Dla przyjtej osi xx i prostopadej do niej osi yy
Mxx jest to moment zginajcy w pw pw pw paszczyaszczyaszczyaszczynie osinie osinie osinie osi xxxxxxxx i prostopadej do pyty osi zzzz.
Myy jest to moment zginajcy w pw pw pw paszczyaszczyaszczyaszczynie osinie osinie osinie osi yyyyyyyy i prostopadej do pyty osi zzzz.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
22
Mxx Myy
KKKKierunek xxierunek xxierunek xxierunek xx
Wywietlajc mapy si wewntrznych (menu Rezultaty \ Mapy), wan spraw jest przyjcie
kierunku wiodcego - nazwanego xx. Domylnie jest on ustawiony na kierunek X ukadu
globalnego. W przypadku pyt w modelu paskim, jest to zazwyczaj najwygodniejsze ustawienie.
Jeli jednak w modelu mielibymy pyt obrcon w poziomie o pewien kt wygodniej oglda
dla niej momenty w obrconym ukadzie, czyli przy zmienionym kierunku wiodcym xx.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
23
Do zmiany kierunku xx suy przycisk Kierunek X na zakadce Szczegowe w oknie Mapy.
Warto rwnie wiedzie, i czsto najwygodniejsz metod dobierania kierunku xx, jest wczenie
automatycznego ustawiania tej osi. Program dla kadego panela ustawia osie xx wzgldem osi x
ukadu lokalnego panela.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
24
KKKKierunek xx ierunek xx ierunek xx ierunek xx dla dla dla dla ciancianciancian
Jeli dla cian o wiodca ustawiona jest w kierunku prostopadym do powierzchni ciany,
wwczas nie zostan wywietlone adne wartoci momentw. Dlatego najlepszym rozwizaniem
jest ustawienie kierunku xx zgodnie z osi Z ukadu globalnego.
WWWWyniki tylko dla wybranej pyniki tylko dla wybranej pyniki tylko dla wybranej pyniki tylko dla wybranej pytyytyytyyty
W przypadku, gdy dysponujemy wynikami dla wielu pyt, wygodniej jest niekiedy oglda mapy
osobno dla wybranego panela. W tym celu naley taki panel (panele) wyselekcjonowa,
a nastpnie klikn w otwrz nowe okno z pokazan skal. W wyniku tego, skala wartoci
bdzie dostosowana do wartoci wystpujcych w tym panelu. Sposb ten moemy rwnie
zastosowa, jeli wyselekcjonujemy tylko wybrane elementy skoczone (czyli, gdy chcemy
ogldn wyniki dla fragmentu pyty).
MMMMapyapyapyapy momentw nad s momentw nad s momentw nad s momentw nad supamiupamiupamiupami
Cho sup posiada swj konkretny przekrj, to podczas oblicze MES jest on reprezentowany
przez jeden punkt. Powoduje to lokaln do siln koncentracj si tylko w jednym punkcie.
Najlepiej to wida, jeli wczymy map momentw zginajcych nad supem.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
25
W przypadku, gdy nie chcemy uwzgldnia wartoci z wntrza przekroju supa, a interesuj nas
momenty znajdujce si w pycie w licu supa moemy uy opcji Redukcja przy podporach
(okno Mapy, zakadka Parametry). Wczenie tej redukcji spowoduje wywietlenie wartoci
momentw w ten sposb, e w obszarze przekroju supa znajdowa si bd wielkoci
urednione do wartoci z krawdzi tego supa.
Metoda ta dziaa rwnie podczas prezentowania wykresw w przeciciach paneli. Naley zwrci
przy tym uwag na konieczno zagszczenia siatki ES nad supem. Jeli bowiem elementy
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
26
skoczone w pobliu supa nie bd do gste, wartoci i obszar urednienia nie bd mogy by
okrelony z dostateczn dokadnoci.
Dodatkowo dochodzi przy tym problem wpywu gstoci siatki ES na warto maksymaln
w wle im bardziej zagcimy siatk, tym wiksza warto momentw. Przy czym wartoci
momentw zginajcych w ronie w wle podporowym - w ssiednich ES dostajemy prawidowy
rozkad si. Oba powysze efekty dobrze wida na poniszych zrzutach.
Moment zginajcy bez redukcji Moment zginajcy z redukcj nad podpor
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
27
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
28
3.3.3.3. ZBROJENIEZBROJENIEZBROJENIEZBROJENIE
3.1 TYP ZBROJENIA3.1 TYP ZBROJENIA3.1 TYP ZBROJENIA3.1 TYP ZBROJENIA
Przed przystpieniem do oblicze zbrojenia pyty, musimy przyj pewne zaoenia dotyczce
parametrw tego zbrojenia. Zaoenia te zapisane s w Typie zbrojenia. Kada pyta moe mie
oczywicie wasne i niezalene parametry, (np. inny kierunek zbrojenia). Typ zbrojenia zaley od
normy, ktra wykorzystywana jest podczas wymiarowania. Poniej przedstawiono ustawienia
dla polskiej normy.
TTTTyp obliczeniayp obliczeniayp obliczeniayp obliczenia
Opcja Obliczenia zbrojenia dla powok pozwala na ograniczenie zestawu si wewntrznych, ktre
s brane pod uwag przy obliczeniach zbrojenia paneli. Obliczenia mog by przeprowadzone dla
penego zestawu si (zginanie + rozciganie/ciskanie), tylko dla momentw zginajcych (czyste
zginanie) lub dla si membranowych (ciskanie/rozciganie).
W przypadku pyt w ukadzie paskim (modu pyta) nie wystpuj siy ciskane/rozcigane, tym
samy zawsze obliczenia prowadzimy na czyste zginanie.
W przypadku pyt w ukadzie przestrzennym, w zalenoci od pracy modelu (czy w pycie
wystpuj istotne wartoci si tarczowych), przyjmujemy obliczenia dla penego zestawu si
lub ograniczamy obliczenia tylko do czystego zginania.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
29
KKKKierunek zbrojeniaierunek zbrojeniaierunek zbrojeniaierunek zbrojenia
Pyty mog by przez program zbrojone jednokierunkowo lub w sposb krzyowy. W obu
przypadkach naley wskaza kierunek zbrojenia gwnego. Dla pyt krzyowo zbrojonych bdzie
to kierunek zbrojenia zewntrznego. Na rysunku prty w kierunku gwnym oznaczono d1
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
30
Zbrojenie w kierunku gwnym jest przez program oznaczane Ax. Naley pamita, e Ax nie
oznacza zbrojenia w kierunku X globalnego ukadu wsprzdnych, lecz wskazanego kierunku
zbrojenia.
rednice prrednice prrednice prrednice prtwtwtwtw
Na zakadce Zbrojenie wprowadzamy zakadane przez nas rednice prtw (domylnie program
ustawia prty o rednicy 12 mm). Oznaczenie d1 i d1 dotycz prtw w kierunku gwnym (Ax).
rednice te brane s przez program do oblicze zarysowania, jak rwnie okrelaj wysokoci
stref pracy przekroju. Jednak wybranie rednicy nie oznacza, i tylko takimi prtami bdzie
mona dan pyt zbroi. Rezultaty i tak otrzymujemy w postaci powierzchni zbrojenia, na
podstawie ktrej bdzie mona dobra odpowiednie prty (w tym niekoniecznie takie same, jak
wstpnie zakadane). Z drugiej strony, zaoenie rednic znacznie rnicych si od tych, ktre
zostan uyte przy zbrojeniu, moe doprowadzi do zafaszowania wynikw.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
31
ZZZZarysowanie i ugiarysowanie i ugiarysowanie i ugiarysowanie i ugiccccieieieie
Zarysowanie - wczenie tej opcji powoduje obliczanie szerokoci rozwarcia rys. W przypadku
wczenia opcji Korekcja zbrojenia, program podczas oblicze zwiksza powierzchni zbrojenia
rozciganego, aby zredukowa szeroko rozwarcia rys.
Wartoci dopuszczalne dla zarysowania mona wprowadzi osobno dla powierzchni dolnej
i grnej pyty (dla przypomnienia powierzchnia dolna, czyli po ujemnej stronie lokalnej osi Z
panela).
Ugicie wczenie tej opcji pozwala na wyliczenie ugicia pyty w stanie zarysowanym. Podobnie
jak dla zarysowania, mamy moliwo wczania korekty zbrojenia, czyli automatycznego
dozbrajania pyty, w celu uzyskania ugicia nie wikszego ni dopuszczalne. Jednak warto
zapamita, i nie powinno si wcza dozbrajania na ugicia przy pierwszym wyliczeniu
zbrojenia. Moe to bowiem w przypadku wystpienia ugicia znacznie przekraczajcego warto
dopuszczaln, doprowadzi do uzyskania rozwizania cakowicie nieekonomicznego pod
wzgldem iloci zbrojenia (program aby speni warunek na ugicie bdzie musia znacznie
przezbroi przekrj).
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
32
3.2 ZBROJENIE TEORETYCZNE3.2 ZBROJENIE TEORETYCZNE3.2 ZBROJENIE TEORETYCZNE3.2 ZBROJENIE TEORETYCZNE
Wyliczenie powierzchni zbrojenie teoretycznego dokonuje si na ekranie Zbrojenie teoretyczne.
3.2.1 Obliczenia3.2.1 Obliczenia3.2.1 Obliczenia3.2.1 Obliczenia
WWWWybr kombinacjiybr kombinacjiybr kombinacjiybr kombinacji
W zalenoci od rodzaju kombinacji wykorzystanych podczas oblicze statycznych (normowe lub
rczne), program automatycznie dobierze i wpisze numery odpowiednich kombinacji w polu Listy
przypadkw lub Kombinacje normowe. Pamita naley, i brak przypadkw (kombinacji) SGU
skutkuje brakiem wynikw zarysowania i ugicia.
MMMMetoda obliczeetoda obliczeetoda obliczeetoda oblicze
W programie mona wybra jedn z trzech metod wyznaczenia momentw zastpczych
do obliczenia zbrojenia i zarysowania: analityczn, momentw zastpczych Wood&Armer
oraz momentw zastpczych NEN.
a) metoda analityczna
jest obliczeniowo najbardziej skomplikowan z metod
naley stosowa j dla powok (gdy dziaaj momenty i siy tarczowe)
czas oblicze moe by kilkukrotnie wikszy od pozostaych metod
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
33
b) metoda momentw zastpczych Wood&Armer
jest to metoda uproszczona (opisana jest w zaczniku do EC2)
jest znacznie szybsza od metody analitycznej
mona j stosowa w przypadku wystpienia czystego stanu gitego lub tarczowego
c) metoda momentw zastpczych NEN
jest to uproszczona wersja metody Wood&Armer
(wg normy holenderskiej NEN)
Naley pamita, i metody momentw zastpczych moemy stosowa:
w module pyta (s tam tylko momenty zginajce brak si tarczowych)
w module paski stan naprenia (tylko siy tarczowe brak momentw)
w module powoka, dla pyt, w ktrych siy tarczowe s stosunkowo niewielkie
w porwnaniu z momentami zginajcymi
w module powoka, dla tarcz, w ktrych momenty s stosunkowo niewielkie w porwnaniu
z siami tarczowymi
Dla stanu zoonego (powoki), w ktrym wystpuj momenty zginajce (Mxx, Myy, Mxy) oraz siy
bonowe (Nx Ny, Nxy) nie ma opracowanych algorytmw uproszczonych. Wydaje si, e jedynym
dopuszczalnym postpowaniem jest stosowanie podejcia analitycznego.
3.2.2 Rezultaty3.2.2 Rezultaty3.2.2 Rezultaty3.2.2 Rezultaty
MMMMapy zbrojeniaapy zbrojeniaapy zbrojeniaapy zbrojenia
Pooenie zbrojenia dolnego i grnego jest przyjmowane w panelu zgodnie ze zwrotem osi Z
lokalnego ukadu panela (grne od strony dodatniej osi Z). Znajomo orientacji tego ukadu ma
szczeglne znaczenia dla cian.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
34
Oznaczenia:
X [-]: zbrojenie dolne w kierunku X,
X [+]: zbrojenie grne w kierunku X
Y [-]: zbrojenie dolne w kierunku Y
Y [+]: zbrojenie grne w kierunku Y.
Kierunek X jest to kierunek zbrojenia gwnego
dla danego panela.
UUUUgigigigicia i zarysowanie cia i zarysowanie cia i zarysowanie cia i zarysowanie ---- za za za zaooooenia a rzeczywista pracaenia a rzeczywista pracaenia a rzeczywista pracaenia a rzeczywista praca
W miar wzrostu obcie pyty, zaoenie o izotropii materiau i jego sprystym zachowaniu
coraz bardziej odbiega od rzeczywistoci. Zaczynaj pojawia si rysy, a take nastpuje
redystrybucja si wewntrznych, na co wpyw ma rwnie sposb rozoenia zbrojenia.
Skutkuje to stosunkowo du rozbienoci w rezultatach ugi miedzy wynikami modelu
statycznego liniowego, a wartociami uzyskanymi przy uwzgldnieniu zarysowania przekroju
pyty.
Algorytm oblicze zarysowania opiera si na wzorach pozwalajcych na obliczenie szerokoci
rozwarcia rysy dla elementw belkowych. Zarysowanie jest obliczane niezalenie w dwch
kierunkach na podstawie momentw zastpczych. Momenty uwzgldniane w obliczeniach SGU
s momentami zastpczymi obliczonymi wedug wybranej metody oblicze: analitycznej, NEN
lub Wood&Armer.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
35
Algorytm oblicze ugicia jest oparty na zaoeniu, e jest moliwe uzyskanie ugicia pyty
elbetowej poprzez przemnoenie jej ugicia sprystego przez wspczynnik okrelajcy zmian
sztywnoci. Jest on wyznaczany za pomoc specjalnego algorytmu z uwzgldnieniem urednionej
sztywnoci zredukowanej dla caej pyty. Wad tego rozwizania jest moliwo wpywu spadku
sztywnoci w danym miejscu pyty na ugicia w miejscu znacznie od niego oddalonym Wniosek
jest taki, e w przypadku skomplikowanego ukadu podpar (dua ilo przse), dokadniejsze
rezultaty ugicia otrzymamy dla pyty zdefiniowanej z kilku paneli, ni pyty zdefiniowanej
z jednego duego panela.
Od wersji 20 programu ROBOT Millennium ugicia mog by weryfikowane w sposb nieliniowy.
Podstawowa rnica miedzy weryfikacj liniowa a nieliniow jest taka, e w podejciu nieliniowym
program wylicza sztywno w obu kierunkach dla kadego elementu skoczonego (uzyskujemy
anizotropow pyt o zrnicowanych sztywnociach).
UUUUgigigigicicicicia i zarysowaniea i zarysowaniea i zarysowaniea i zarysowanie
Rezultaty zarysowania i ugicia prezentowane s na zakadce
SGU. Szerokoci rozwarcia rys pokazywane s niezalenie dla
obu kierunkw zbrojenia (X i Y) w warstwie dolnej [-]
i grnej [+].
Strzaka ugicia wywietlana jest jako ujemna (checkbox
z lewej) lub dodatnia (checkbox z prawej). Wartoci ujemne
oznaczaj ugicia w kierunku przeciwnym do lokalnej osi Z
panela, czyli dla poziomych pyt jest to zwyke ugicie
w d. Wartoci dodatnie oznaczaj ugicia w kierunku
dodatnim osi Z, czyli dla poziomych pyt s to ugicia
do gry.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
36
3.33.33.33.3 ZBROJENIE RZECZYWISTE ZBROJENIE RZECZYWISTE ZBROJENIE RZECZYWISTE ZBROJENIE RZECZYWISTE
Wyniki zbrojenia teoretycznego stanowi podstaw
do wyznaczenia rozkadu prtw lub siatek. Aby przej
do moduu zbrojenia rzeczywistego, naley
wyselekcjonowa pyt wraz ze wszystkimi otworami (jeli
takowe istniej). Najlepiej selekcj wykona za pomoc
okna. Nastpnym krokiem jest kliknicie w ikon
Wymiarowanie pyt, w wyniku czego nastpuje przejcie
do ekranu Zbrojenie rzeczywiste.
3.3.3.3.3.13.13.13.1 Parametry Parametry Parametry Parametry
Sposb zbrojenia: prtami czy siatkami?
Przed wyznaczeniem rozkadu zbrojenia, naley wybra sposb: siatkami czy prtami. Wyboru
dokonuje si w oknie Wzorzec zbrojenia.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
37
Jeli zdecydujemy si na zbrojenie prtami, wwczas na zakadce Zbr. prtami mona ustawi
preferowane przez nas rozstawy
lub narzuci rednice prtw.
W innym przypadku dobierane
s one automatycznie.
Analogicznie dla siatek
ustawienia dotyczce ich
rozkadu moemy ustawi
na zakadce Zbr. siatkami.
W oknie Opcje obliczeniowe
moemy ponadto wybra
rednice prtw lub baz siatek,
ktrymi program bdzie mg
si posugiwa podczas
rozmieszczania zbrojenia.
3.3.3.3.3.3.3.3.2. Strefy zbrojenia2. Strefy zbrojenia2. Strefy zbrojenia2. Strefy zbrojenia
Po przejciu do moduu liczenia zbrojenia rzeczywistego wywietlane s mapy z wartociami
wyliczonego zbrojenia teoretycznego. W zalenoci od wybranej zakadki w oknie z widokiem,
mapa moe wywietla zbrojenie grne (+) lub dolne (-) w kierunku gwnym (X) lub do niego
prostopadym (Y). Mapy w formie prostoktnej (dostpne od wersji 20 programu) pokazuj
powierzchni zbrojenia w sposb uproszczony na caej powierzchni kadego prostokta
pokazana jest maksymalna powierzchnia zbrojenia wyznaczona w jakimkolwiek punkcie
wewntrz takiego prostokta. Wanie w oparciu o takie prostokty program okrela strefy
zbrojenia. Dziki moliwoci zmieniania kroku siatki (wielkoci prostoktw), dosy atwo mona
decydowa o iloci i wielkoci stref zbrojenia.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
38
Jeli prostokty s mae wwczas mapa uproszczona zbliona jest ksztatem do mapy
teoretycznej. W konsekwencji automatycznie generowane strefy zbrojenia mog by mae i liczne.
Zalet jest przyjcie zbrojenia bardzo optymalnego pod wzgldem ciaru uytej stali, a wad -
bardzo skomplikowany sposb zbrojenia.
Jeli prostokty s due wwczas mapa uproszczona mniej przypomina map zbrojenia
teoretycznego, ale strefy zbrojenia dziki temu s wiksze i jest ich duo mniej. Wad jest wikszy
ciar uytej stali. Zalet - o wiele prostszy sposb zbrojenia.
Drugim wanym parametrem, ktry pojawi si w wersji 20 programu ROBOT Millennium jest
minimalny rozstaw stref bez zbrojenia znajduje si na zakadce Zbrojenie. Kiedy w jakim
obszarze pyty program wyliczy, i nie jest wymagane zbrojenie teoretyczne (np. zbrojenie grne
w rodku przsa), wwczas wewntrz takiego obszaru nie bdzie generowana strefa zbrojenia.
Jeli jednak obszar ten bdzie may, wwczas moe si okaza, e korzystniej bdzie zbroi
w sposb cigy, bez robienia przerw w zbrojeniu. Tym, jak duy obszar bez zbrojenia ma by
ignorowany podczas generacji stref, steruje wanie parametr minimalnego rozstawu stref bez
zbrojenia. Im wiksza jego warto, tym bardziej jednolite zbrojenie.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
39
W momencie wczenia oblicze, nastpuje podzia powierzchni pyty na strefy zbrojenia. Jeli
zbroimy prtami, strefy zbrojenia definiowane s niezalenie dla obu kierunkw zbrojenia
w warstwie dolnej oraz dla obu kierunkw zbrojenia w warstwie grnej. Podczas zbrojenia
siatkami, otrzymujemy dwa rodzaje stref: dolne i grne.
Strefy zbrojenia generowane s w taki sposb, aby pokryy wszystkie obszary z wyliczon
powierzchni zbrojenia. Niekiedy strefy mog si nakada, szczeglnie w obszarach
wymagajcych zagszczenia siatki prtw.
Moe zdarzy si, e mimo ustawiania kroku siatki oraz ustawiania parametru minimalnego
rozstawu stref bez zbrojenia, strefy zbrojenia automatycznie wygenerowane przez program nie
bd satysfakcjonujce. Zawsze moemy wwczas rcznie zdefiniowa rodzaj i rozstawy prtw,
bd cakowicie samodzielnie okreli pooenie i wielko stref zbrojenia.
W tym celu w oknie Zbrojenie pyt i powok na zakadce Zginanie naley przeczy si
z Automatycznej na Rczn definicja stref zbrojenia. Nastpnie mona graficznie definiowa
kolejne strefy, uzupeniajc w tabeli rednice i rozstawy prtw dla kadej z nich.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
40
3.33.33.33.3....3333 Przebicie Przebicie Przebicie Przebicie
W oknie rezultatw zbrojenia rzeczywistego, na ekranie Pyty - Przebicie, prezentowane s
informacje o przebiciu w zagroonych punktach pyty. Informacje te prezentowane tylko wwczas
gdy:
w pycie zdefiniowane s podpory punktowe, ktre posiadaj parametr wymiaru supa
pod pyt zdefiniowane s supy w formie prtw (pyta w module przestrzennym)
Naley przy tym wiedzie, e w module przestrzennym (powoce) ma znaczenie, od ktrej strony
dochodzi sup do pyty: od dou czy od gry. W drugim przypadku (sup nad pyt czyli sup
po dodatniej stronie osi Z lokalnego ukadu wsprzdnych panela) program nie bdzie
automatycznie uwzgldnia tego punktu podczas analizy przebicia. Jeli jednak chcemy wymusi
weryfikacj przebicia w takim miejscu, jednym z rozwiza moe by zmiana orientacji osi Z
lokalnego ukadu wsprzdnych panela.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
41
3.3.3.3.3.43.43.43.4 Weryfikacja ugiWeryfikacja ugiWeryfikacja ugiWeryfikacja ugiciaciaciacia
Po wyliczeniu zbrojenia rzeczywistego warto sprawdzi ugicie pyty. Suy do tego weryfikacja
(menu Analiza/Weryfikacja). W oparciu o nowe powierzchnie przeliczane s zarysowania
i sztywnoci.
Weryfikacj mona przeprowadzi dwoma metodami:
spryst
nieliniow (niespryst)
W metodzie sprystej ugicia w stanie zarysowanym wyznaczane s na podstawie ugicia
sprystego. W skrcie: na podstawie sztywnoci pyty w stanie zarysowanym, program wyznacza
specjalny wspczynnik, przez ktry przemnaane jest ugicie spryste. Wad tej metody jest
stosowanie jednego wspczynnika dla ugicia na caej pycie co w szczeglnie w przypadku
duych i lokalnie silnie zarysowanych pyt, daje przeszacowane ugicia.
W metodzie nieliniowej ugicia wyliczane s od nowa, na podstawie rzeczywistej sztywnoci
kadego elementu skoczonego. Obliczona sztywno jest przypisywana niezalenie dla kadego
elementu skoczonego (rna dla kierunku X i dla kierunku Y). Uzyskujemy anizotropow pyt
o zrnicowanych sztywnociach. Dla tak przyjtych sztywnoci przeprowadzana jest nieliniowa
analiza statyczna dla wybranej kombinacji SGU i wyznaczane ugicie. Metoda ta cho jest bardziej
czasochonna, jednak daje bardziej realne ugicia.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
42
3.3.53.3.53.3.53.3.5 Wydruki Wydruki Wydruki Wydruki
Ostatnim etapem jest utworzenie rysunku. W tym celu zaczynamy od okrelenia niektrych
waciwoci rysunku za pomoc okna Parametry rysunku.
Kolejnym etapem jest wczenie generacji
rysunku ikona na pasku bocznym Rysunki.
Program standardowo generuje cztery
rysunki dla pyty: 1.deskowanie, 2. zbrojenie
dolne, 3. zbrojenie grne, 4. zestawienie
zbrojenia. W przypadku uycia siatek
dochodzi jeszcze jeden rysunek 5. rozkroje
siatek.
Rysunki generowane s na podstawie
szablonu, w ktrym okrelone s midzy
innymi: skala rzutw, format wydruku, czy forma i zawarto tabelki. Dla domylnie
przyjmowanego szablonu sl99pn00.plo zalecany format wydruku to A4. Dostpne s rwnie inne
szablony, np. sl99pn01.plo dla wydruku na A3, oraz sl99pn02.plo dla wydruku na A0. Zmiana
oraz tworzenie wasnych szablonw jest moliwe przy uyciu programu PloEdit.
Projekt jest wspfinansowany ze rodkw Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Spoecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsibiorczoci
43
Konspekt przygotowa: Mateusz Budziski, Robobat
Spis Spis Spis Spis tretretretrecicicici
1. Tworzenie modelu1. Tworzenie modelu1. Tworzenie modelu1. Tworzenie modelu ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 3333
1.1 Podparcie.................................................................................................................................................4
1.1.1 ciana................................................................................................................................................4
1.1.2 Belki ..................................................................................................................................................6
1.1.3 Supy..................................................................................................................................................8
1.2 Otwory ....................................................................................................................................................10
1.3 Siatka elementw skoczonych .............................................................................................................10
1.3.1 Wielko (gsto) ES .....................................................................................................................10
1.3.2 Jak lokalnie zagci siatk ES? ....................................................................................................12
1.3.3 Co to jest zamroenie siatki? .........................................................................................................13
1.3.4 Co oznacza niespjna siatka? ......................................................................................................14
1.4 Obcienie pyty.....................................................................................................................................15
1.4.1 SGN i SGU .......................................................................................................................................15
1.4.2 Kombinacje liniowe i nieliniowe.....................................................................................................16
1.4.3 Obcienia zmienne, a liczba kombinacji.......................................................................................16
1.4.4 Jak ustawi inne wspczynniki obcienia ni domylne? ...........................................................18
2. Rezultaty2. Rezultaty2. Rezultaty2. Rezultaty ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 20202020
2.1 Przemieszczenia ....................................................................................................................................20
2.2 Momenty zginajce ................................................................................................................................21
3.3.3.3. ZbrojenieZbrojenieZbrojenieZbrojenie ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 28282828
3.1 Typ zbrojenia .........................................................................................................................................28
3.2 Zbrojenie teoretyczne............................................................................................................................32
3.2.1 Obliczenia .......................................................................................................................................32
3.2.2 Rezultaty ........................................................................................................................................33
3.3 Zbrojenie rzeczywiste............................................................................................................................36
3.3.1 Parametry ......................................................................................................................................36
3.3.2. Strefy zbrojenia..............................................................................................................................37
3.3.3 Przebicie.........................................................................................................................................40
3.3.4 Weryfikacja ugicia ........................................................................................................................41
3.3.5 Wydruki ..........................................................................................................................................42