43
„Projekt jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, realizowany pod nadzorem Polskiej Agencji Rozwoju Przedsiębiorczości” OBLICZENIA I WYMIAROWANIE P OBLICZENIA I WYMIAROWANIE P OBLICZENIA I WYMIAROWANIE P OBLICZENIA I WYMIAROWANIE PŁYT YT YT YT ŻELBETOWYCH ELBETOWYCH ELBETOWYCH ELBETOWYCH W UK W UK W UK W UKŁADACH PRZESTRZENNYCH I P ADACH PRZESTRZENNYCH I P ADACH PRZESTRZENNYCH I P ADACH PRZESTRZENNYCH I PŁASKICH ASKICH ASKICH ASKICH

Obliczenia i Wymiarowanie Plyt Zelbetowych

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