Przed przystąpieniem do końcowego wymiarowania elementów układ statyczny powinien być dokładnie sprawdzony, policzony i poddany wstępnej analizie. Aby to zrobić sprawnie, zaleca się wykonanie następujących czynności:
• Dzielimy pręty układu na grupy prętów, które, naszym zdaniem, powinny mieć ten sam przekrój i być zrobione z materiału o tych samych własnościach mechanicznych (tej samej klasie).
• Do poszczególnych grup prętów przypisujemy własności w postaci granicznych wytrzymałości na ściskanie i rozciąganie (w przypadku elementów żelbetowych proponuje się na ściskanie przyjąć wytrzymałość betonu, a na rozciąganie wytrzymałość stali).
• Liczymy statykę i w Widoku 3D sprawdzamy,
dla których prętów nastąpiło przekroczenie założonych naprężeń (warto również
sprawdzić, jak duże jest to przekroczenie), następnie dla tych prętów zwiększamy
przekrój lub zmieniamy parametry materiału i ponownie przeliczamy statykę do
momentu, aż wszystkie pręty będą mieściły się w granicy założonych naprężeń
sprężystych.
• Na koniec przystępujemy do rzeczywistego wymiarowania właściwym modułem wymiarującym w stali lub drewnie.
Metoda sprawdzania naprężeń sprężystych jako warunku wstępnego do wymiarowania może być zawodna w przypadku wymiarowania konstrukcji stalowych według Eurokodu, całkowicie zabezpieczonych przed utratą stateczności. Spowodowane jest to tym że do liczenia naprężeń sprężystych wykorzystywane są sprężyste charakterystyki przekroju, a przy wymiarowaniu przekrojów stalowych klasy 1 i 2 według Eurokodu wykorzystywane są plastyczne wskaźniki wytrzymałości, przeważnie większe niż wskaźniki sprężyste tego samego przekroju.
Program R3D- Rama 3D
współpracuje z zewnętrznymi programami wymiarującymi, takimi jak np. InterStal (wymiarowanie
profili stalowych według normy PN),
InterDrewno
(wymiarowanie elementów drewnianych według normy PN),
EuroStal
(wymiarowanie profili stalowych według normy EN),
EuroŻelbet (wymiarowanie
elementów żelbetowych według normy EN),
EuroStopa (wymiarowanie
fundamentów bezpośrednich według normy EN) i
EuroDrewno (wymiarowanie
elementów drewnianych według normy EN). Wszystkie one wymagają osobnej licencji.
Komunikacja między programem statycznym i wymiarującym odbywa się za pomocą
pliku XML i odpowiedniego zestawu funkcji.
InterStal - jest
głównym, zewnętrznym programem wymiarującym profile stalowe wg
PN-90/B-03200. W tym celu oba programy przystosowane zostały do
korzystania z jednej spójnej bazy danych o profilach stalowych, zawartej
w
pliku XML. Opracowany został również sposób dwustronnej komunikacji
i
wymiany danych między programem statycznym i wymiarującym.
Typy wymiarowanych profili:
• walcowane - dwuteownik, połówka dwuteownika, teownik, ceownik, kątownik równoramienny i nierównoramienny, rura prostokątna, kwadratowa i okrągła,
• spawane – dowolny dwuteownik niesymetryczny, dowolny teownik, skrzynka.
• zimnogięte – rura prostokątna, kwadratowa i okrągła.
Typy profili liczone w stanie nadkrytycznym to:
• walcowane – dwuteownik, rura prostokątna i kwadratowa,
• spawane – dowolny dwuteownik, skrzynka,
• zimnogięte - rura prostokątna i kwadratowa.
Program wymiaruje pojedyncze
pręty oraz elementy złożone współliniowe
(o różnicy kątów kolejnych prętów
poniżej 3%) i takim samym przekroju.
Wywołanie modułu wymiarującego odbywa się po wykonaniu obliczeń statycznych (z poziomu zakładki Wyniki), przez kliknięcie prawym klawiszem myszki na wybranym pręcie układu i wybranie z menu kontekstowego opcji Wymiaruj pręt.
Rys. 11.18 Wywołanie wymiarowania w stali według PN-B-03150:2000
Aktualnie istnieją dwie opcje wymiarowania:
• Pojedynczego wybranego pręta układu,
• Elementu złożonego z kilku połączonych ze sobą, współliniowych prętów o takim samym przekroju.
Wymiarowanie wykonywane może być
domyślnie na podstawie wszystkich obwiedni sił wewnętrznych (siły normalnej, sił
tnących, momentów gnących)
z wyjątkiem obwiedni momentów skręcających, a
także na podstawie obwiedni sprężystych naprężeń normalnych. W programie
istnieje również możliwość indywidualnego wymiarowania pręta lub grupy prętów
współliniowych na wybraną kombinację grup, sumę grup lub pojedynczą grupę
obciążeń z pominięciem w tych przypadkach grup obciążeń typu „multi” i grup
obciążenia ruchomego.
InterDrewno -
jest głównym, zewnętrznym programem do wymiarowania przestrzennych konstrukcji
drewnianych o przekrojach prostokątnych z drewna litego i klejonego wg
PN-B-03150:2000 Az1 i Az2, w dwukierunkowym stanie naprężenia z
uwzględnieniem momentu skręcającego.
• Współczynnik modyfikacyjny kmod przyjmowany automatycznie na podstawie grupy obciążeń o największym oddziaływaniu na konstrukcję w danej kombinacji lub ręcznie, na podstawie decyzji użytkownika.
Rys. 11.19 Wywołanie wymiarowania w drewnie według PN-B-03150:2000
EuroStal - jest
głównym, zewnętrznym programem wymiarującym podstawowe profile stalowe wg
PN-EN 1993-1-1 Eurokod3: czerwiec 2006.
Program sprawdza nośność dla następujących typów przekrojów prętów:
• dwuteowniki walcowane,
• połówki dwuteowników walcowanych,
• teowniki walcowane,
• ceowniki walcowane,
• kątowniki równoramienne i nierównoramienne walcowane,
• walcowane rury prostokątne, kwadratowe i okrągłe,
• dowolne dwuteowniki monosymetryczne spawane,
• dowolne teowniki monosymetryczne spawane,
• spawane przekroje skrzynkowe (monosymetryczne),
• zimnogięte rury prostokątne, kwadratowe i okrągłe.
Rys. 11.20 Wywołanie wymiarowania stali według
PN-EN 1993-1-1 Eurokod 3
EuroŻelbet
- podstawowy moduł do wymiarowania elementów prętowych w żelbecie wg
normy: PN-EN 1992-1-1 Eurokod2: Projektowanie konstrukcji z betonu. Część
1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków: wrzesień 2008.
Program sprawdza następujące stany pracy i typy przekrojów:
• Obliczenie powierzchni zbrojenia podłużnego na dwukierunkowe zginanie, ściskanie mimośrodowe, rozciąganie mimośrodowe i skręcanie z uwzględnieniem nieprzekroczenia rys prostopadłych.
• Obliczenie zbrojenia poprzecznego (strzemion) na ścinanie dwukierunkowe i skręcanie.
• Obliczenie ugięcia dwukierunkowego w stanie zarysowanym.
• Wymiarowane przekroje: okrągły, prostokątny, kątowy, teowy, dwuteowy, ceowy, zetowy.
Rys. 11.21 Wywołanie wymiarowania żelbetu według
PN-EN 1992-1-1 Eurokod 2
EuroStopa
- podstawowy moduł do wymiarowania fundamentów bezpośrednich wg normy:
PN-EN 1997-1 Eurokod7: Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady
ogólne: maj 2008.
Program sprawdza następujące stany pracy i typy fundamentów:
• Stopy: prostopadłościenne, trapezowe, schodkowe, kielichowe, okrągłe.
• Sprawdzanie nośności gruntu pod fundamentem z odpływem i bez odpływu na poszczególnych warstwach.
• Sprawdzanie położenia wypadkowej.
• Wyznaczenie zbrojenia stopy fundamentowej.
• Sprawdzenie stateczności fundamentu na obrót.
• Sprawdzenie osiadania fundamentu na podłożu warstwowym.
• Wyznaczenie współczynnika podatności pionowej podłoża Winklera pod fundamentem.
Rys. 11.22 Wywołanie wymiarowania fundamentu według
PN-EN 1997-1 Eurokod 7
EuroDrewno -
jest głównym, zewnętrznym programem do wymiarowania przestrzennych konstrukcji
drewnianych o przekrojach prostokątnych z drewna litego i klejonego wg
PN-EN 1995-1-1 z 2010 r. w dwukierunkowym stanie naprężenia z
uwzględnieniem momentu skręcającego.
• Współczynnik modyfikacyjny kmod przyjmowany automatycznie na podstawie grupy obciążeń o najkrótszym czasie oddziaływania na konstrukcję w danej kombinacji lub ręcznie, na podstawie decyzji użytkownika.
Rys. 11.23 Wywołanie wymiarowania w drewnie według PN-EN 1995-1-1