Konstruktor - Belka stalowa Eurokod PN-EN
Moduł Belka stalowa Eurokod PN-EN programu Konstruktor przeznaczony jest do obliczeń statycznych i sprawdzania nośności stalowych belek ciągłych. Program oblicza siły przekrojowe w belce wykorzystując model metody przemieszczeń w ujęciu macierzowym. W wyniku analizy statycznej otrzymujemy obwiednie sił przekrojowych (momentów i sił tnących) uwzględniającą pełną kombinatorykę dla wszystkich grup obciążeń (z relacjami typu wykluczenie lub występowanie łączne). Algorytm sprawdzania nośności belek wykonany został w oparciu o normę PN-EN 1993-1-1 Eurokod 3: czerwiec 2006. „Projektowanie konstrukcji stalowych”.
Warunki nośności są sprawdzane dla każdego przęsła belki dla następujących warunków:
- dla wielkości przekrojowych odpowiadających miejscu występowania maksymalnego momentu zginającego z obwiedni momentów gnących,
- dla wielkości przekrojowych odpowiadających miejscu występowania minimalnego momentu zginającego z obwiedni momentów gnących,
- sprawdzenie nośności przekroju na ścinanie ekstremalną siłą poprzeczną w danym przęśle,
- dla stanu granicznego użytkowania podane jest ekstremalne ugięcie sprężyste dla przęsła
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.
Obliczania 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-EN 1993-1-1 Eurokod 3: czerwiec 2006. „Projektowanie konstrukcji stalowych”. 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 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.
Sprawdzanie nośności na ścinanie.
Nośność przęsła belki na ścinanie jest sprawdzana w miejscu występowania ekstremalnej siły poprzecznej.
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.
Typy przekrojów :
- dwuteowniki walcowane,
- połówki dwuteowników walcowanych,
- teowniki walcowane,
- ceowniki 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
Materiały
Rodzaje stali: • S235 • S275 • S355 • S420 • S450 • S460
Obliczenia można również wykonać dla dowolnego innego rodzaju stali o znanej wytrzymałości obliczeniowej fy.
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 każdego przęsła 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, parametry dotyczące nośności, warunki nośności,
- warunki nośności na ścinanie dla ekstremalnej siły poprzecznej,
- maksymalne ugięcie w przęśle i stosunek ugięcia do rozpiętości przęsła,
|