Konstruktor - Belka stalowa
Moduł Belka stalowa należy do grupy programów wspomagających projektowanie i obliczenia konstrukcji stalowych. Program umożliwia analizę statyczną, wymiarowanie i sprawdzanie nośności (stan graniczny nośności i użytkowania) dowolnie obciążonych, stalowych belek wieloprzęsłowych wykonanych z profili walcowanych. Wymiarowanie wykonywane jest wg normy: PN-90/B-03200. Moduł umożliwia prowadzenie pełnej kombinatoryki obciążeń. Dodatkowo sprawdzana jest nośność środnika nad podporami i pod siłami skupionymi.
Podstawowe możliwości programu to m. in.:
- Intuicyjny moduł wprowadzania danych, o organizacji analogicznej do innych modułów programu,
- Definiowanie dowolnych typów obciążeń,
- Skalowana wizualizacja obciążeń,
- Tworzenie kombinacji dowolnych obciążeń; wykluczających się, występujących łącznie, wynikających z innych obciążeń, lub pociągających inne obciążenia.
- Możliwość zmiany przekroju, stały przekrój w obrębie przęsła,
- Obliczanie maksymalnego ugięcia dla każdego przęsła (dla wybranej kombinacji obciążeń),
- Sprawdzanie nośności w każdym przęśle dla; Mmax, Mmin, Vmax, z uwzględnieniem możliwości zwichrzenia belki,
- Sprawdzanie nośności środnika nad podporami i pod siłami skupionymi,
- Trójwymiarowa wizualizacja danych geometrycznych,
- Graficzna i tekstowa prezentacja wyników obliczeń statycznych, możliwość decydowania przez użytkownika o ilości danych przeznaczonych do wydruku,
Zakres i rodzaje obliczeń jakie wykonuje program:
Program oblicza belki ciągłe o praktycznie dowolnej liczbie przęseł (max 100). Dla każdego przęsła w 121 punktach obliczane są ekstremalne wartości sił przekrojowych i na podstawie tych wartości są określane ekstremalne wartości momentów zginających i sił tnących służące sprawdzaniu nośności w każdym przęśle. Aktualna wersja programu sprawdza nośność belek wykonanych z dwuteowników walcowanych: I, IPE, HEA, HEB i rodzajów stali: St3,St4, 18G2. Obliczenia można również wykonać dla dowolnego innego rodzaju stali o znanej wytrzymałości obliczeniowej fd, natomiast przyjęty przekrój belki musi być stały między podporami.
Obliczenia statyczne:
Program oblicza statykę belki ciągłej macierzową metodą przemieszczeń z uwzględnieniem pełnej kombinatoryki po grupach obciążeń. Wyniki mogą być podane dla poszczególnych grup obciążeń oraz dla kombinacji grup obciążeń. W drugim przypadku podawana jest obwiednia sił tnących i momentów w poszczególnych punktach belki. Dla każdej grupy obciążeń należy określić charakter obciążenia (stałe lub zmienne) oraz zdefiniować współczynniki obciążenia. W przypadku obciążania belki wielkościami obliczeniowymi oba współczynniki obciążenia powinny mieć wartość „1”(ustawienie domyślne). Wyniki w postaci ekstremalnych sił przekrojowych i wartości sił im odpowiadających, podawane są w programie dla obciążeń obliczeniowych (z uwzględnieniem podanych współczynników obciążenia), natomiast dla obliczenia ekstremalnych wartości ugięć są przyjmowane wartości charakterystyczne.
Sprawdzanie nośności na zginanie.
Algorytm sprawdzania nośności belki na zginanie opracowano w oparciu o normę PN-B-03200: 1990 „Konstrukcje stalowe; Obliczenia statyczne i projektowanie”. Program sprawdza warunki nośności dla każdego przęsła belki z uwzględnieniem możliwości zwichrzenia belki. W przypadku belki z wymuszoną osią obrotu należy podać odległość pomiędzy punktem przecięcia śladu płaszczyzny stężenia z osią środnika, a pasem górnym belki.:
- dla momentów maksymalnych z uwzględnieniem warunków podparcia pasa górnego i odległości przyłożenia obciążenia od pasa górnego. Równocześnie jest sprawdzany warunek nośności z uwzględnieniem odpowiadającej siły poprzecznej,
- dla momentów minimalnych z uwzględnieniem warunków podparcia pasa dolnego i odległości przyłożenia obciążenia od pasa górnego. Równocześnie jest sprawdzany warunek nośności z uwzględnieniem odpowiadającej siły poprzecznej.
W celu określenia współczynnika zwichrzenia użytkownik musi podać na końcach przęsła warunki brzegowe w kierunku prostopadłym do płaszczyzny obciążenia, oraz sposób obciążenia pręta zgodnie z tablicą Z1-2 normy PN-B-03200. Współczynnik b przyjęto w kierunku bezpieczeństwa równy jeden.
Sprawdzanie nośności na ścinanie.
Nośność przęsła belki na ścinanie jest sprawdzana w miejscu występowania ekstremalnej siły poprzecznej. Nośność środnika jest określana ze wzoru(16) normy PN-B-03200.
Nośność środnika bez żeber w miejscu występowania sił skupionych.
Program sprawdza czynność środnika bez żeber poprzecznych jest wystarczająca do przeniesienia sił skupionych. W przypadku gdy nośność nie jest wystarczająca pojawia się komunikat o konieczności zastosowania żeber poprzecznych. Nośność jest sprawdzana w miejscach występowania sił skupionych dla podanej długości strefy docisku pod siłą. W przypadku gdy nad podporą następuje zmiana sztywności belki, przy sprawdzaniu nośności środnika na działanie reakcji, przyjęto punkt przyłożenia podparcia do lewego przęsła belki
Ugięcia
Program dla wybranej przez użytkownika kombinacji grup obciążeń oblicza wielkość ugięcia dla każdego przęsła belki. Ugięcie liczone jest w stanie sprężystym dla wartości charakterystycznych obciążeń. Ekstremalna wartość ugięcia jest porównywana z wartością dopuszczalną podaną przez użytkownika.
Zmiany przekroju.
Program belka umożliwia wprowadzanie zmian przekroju dla poszczególnych przęseł belki. Własność ta uwzględniana jest w obliczeniach statycznych oraz wymiarowaniu. Przy zmianie przekroju należy pamiętać, że położenie osi belki nie ulega zmianie. Przy dużych zmianach wysokości przekroju może to spowodować pewne błędy w obliczeniach statycznych.
WYNIKI
Wyniki obliczeń statycznych i wymiarowania tworzone są w postaci plików raportu (format „htm”) zlokalizowanych w katalogu projektu (podkatalog Raporty), które można przejrzeć w przeglądarce raportów. Wywołanie przeglądarki w górnym pasku narzędziowym (menu Narzędzia- Przeglądarka raportów) lub za pomocą odpowiedniej ikony w pasku narzędzi elementu. Pozostałe dane dotyczące obsługi przeglądarki zawiera opis modułu Konstruktor.
Wyniki w programie Belka stalowa można podzielić na trzy osobne i niezależne grupy:
Dane dotyczące geometrii układu i obciążeń:
- dane dotyczące przęseł, podpór i przegubów.
- dane dotyczące przekroju i materiału.
- dane dotyczące obciążeń i grup obciążeń.
Wyniki obliczeń statycznych dla:
- poszczególnych grup obciążeń wyniki reakcji (opcjonalnie).
- obwiedni momentów i sił tnących – wykresy, wartości(opcjonalnie).
Wyniki sprawdzania nośności belki oddzielnie dla każdegoprzęsła w postaci:
- parametrów ogólnych dotyczących przęsła belki.
- sprawdzanie nośności dla momentu maksymalnego w obrębie przęsła(jeżeli taki występuje): siły wewnętrzne, parametry dotyczące nośności, warunki nośności.
- sprawdzanie nośności dla momentu minimalnego w obrębie przęsła(jeżeli taki występuje): siły wewnętrzne, parametrydotyczące nośności, warunki nośności.
- warunki nośności na ścinanie dla ekstremalnej siły poprzecznej.
- maksymalne ugięcie w przęśle i stosunek ugięcia do rozpiętościprzęsła.
- sprawdzenie nośności środnika bez żeber nad podporami.
- sprawdzenie nośności środnika bez żeber w miejscu występowania sił skupionych.
Moduł Belka stalowa, tak jak każdy z pozostałych modułów wymiarujących może pracować niezależnie jako osobny program w którym wprowadzamy dane geometryczne, obciążenia belki, a jako wyniki otrzymujemy w formie graficznej i tekstowej siły przekrojowe i warunki określające nośność poszczególnych przęseł belki,
|
Ukryj
ArCADia BIM
ArCADia-ARCHITEKTURA
Podstawowy + Obciążenia PN-EN
Rama 2D
System ArCADia BIM - czy już dziś potrzebuję technologii BIM ?
