przewodnik_robot2012_wiedro

POLITECHNIKA RZESZOWSKA

im. Ignacego ukasiewicza

WYDZIA BUDOWNICTWA I INYNIERII RODOWISKA

KATEDRA KONSTRUKCJI BUDOWLANYCH

ZACZNIK DO PRACY DYPLOMOWEJ:

WYMIAROWANIE TYPOWYCH ELEMENTW I WZW

KONSTRUKCJI STALOWYCH W PROGRAMIE

AUTODESK ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS 2012 -

PRZEWODNIK UYTKOWNIKA

in. Pawe WIEDRO

Rzeszw 2012

2

Spis treci

1. Przygotowanie programu do obliczania paskich ukadw i wymiarowania zgodnie z

Eurokodami ................................................................................................................................................................................ 4

2. Projektowanie elementw konstrukcji stalowych ............................................................................. 6

2.1. Belka swobodnie podparta w warunkach uytkowania i w warunkach montau

(nie zabezpieczona przed zwichrzeniem) Przykad 7.2 [1] ........................................................................... 6

2.1.1. Dane: ....................................................................................................................................................... 6

2.1.2. Wprowadzanie danych do programu: ...................................................................................... 6

2.1.3. Wymiarowanie belki stalowej w programie: ......................................................................... 9

2.1.4. Zestawienie wynikw: .................................................................................................................. 12

2.2. Projektowanie belki drugorzdnej stropu stalowego .......................................................... 14

2.2.1. Dane ..................................................................................................................................................... 14

2.2.2. Wymiarowanie konstrukcji w warunkach uytkowania, gdy belka jest

zabezpieczona przez zwichrzeniem.................................................................................................................... 15

2.2.3. Wymiarowanie konstrukcji w warunkach montau, gdy belka nie jest

zabezpieczona przed zwichrzeniem. .................................................................................................................. 20

2.2.4. Sprawdzenie stanw granicznych uytkowalnoci: ........................................................ 23


2.3. Belka ciga o przekroju blachownicy klasy czwartej Przykad 6.4 [1] .................... 25

2.3.1. Dane ..................................................................................................................................................... 25

2.3.2. Modelowanie konstrukcji............................................................................................................ 25

2.3.3. Wymiarowanie elementu ............................................................................................................ 27


2.4. Kratownica dwigar przekrycia hali stalowej o dachu jednospadowym ................. 39

2.4.1. Dane ..................................................................................................................................................... 39

2.4.2. Modelowanie konstrukcji............................................................................................................ 40

2.4.3. Wymiarowanie dwigara kratowego ..................................................................................... 45


2.5. Ukad poprzeczny hali stalowej konstrukcja supowo wizarowa Przykad II [2]

54

2.5.1. Dane ..................................................................................................................................................... 54

2.5.2. Modelowanie ukadu konstrukcji ............................................................................................ 57

2.5.3. Wymiarowanie konstrukcji ........................................................................................................ 68

2.5.4. Zestawienie wynikw ................................................................................................................... 73

3. Projektowanie wzw ............................................................................................................................... 79

3.1. Projektowanie poczenia belki drugorzdnej do ebra podcigu (poczenie

przegubowe) 79

3.1.1. Dane: .................................................................................................................................................... 79

3.1.2. Wprowadzanie danych do programu .................................................................................... 79


3.2. Sprawdzenie nonoci styku montaowego cigu wykonanego z dwuteownika z

blach czoow .................................................................................................................................................................. 84

3

3.2.1. Wprowadzanie danych do programu .................................................................................... 84

3.2.2. Porwnanie wynikw................................................................................................................... 87

4. FAQ najczciej zadawane pytania..................................................................................................... 89

4.1. W jaki sposb dostosowa materiay do projektowania zgodnie z normami?.......... 89

4.2. W jaki sposb wybra norm wg ktrej chcemy tworzy kombinacje obcie oraz

wymiarowa konstrukcje? ........................................................................................................................................... 89

4.3. Jak zmieni dokadno i jednostki wymiarw i wywietlanych rezultatw? ........... 89

4.4. Czy mona zapisa wprowadzone zmiany w Preferencjach zadania, aby nie

wprowadza ich ponownie przy kadym uruchomieniu? ............................................................................. 89

4.5. Jak zdefiniowa now podpor? ................................................................................................... 89

4.6. Jak wprowadzi do ukadu przeguby? ........................................................................................ 90

4.7. Jak zdefiniowa nowy przekrj? ................................................................................................... 90

4.8. Jak utworzy przypadek obcie i zadawa obcienia do ukadu? ........................... 90

4.9. Jak definiowa kombinacje z gotowych przypadkw obcie? ..................................... 90

4.10. Jak wywietli rezultaty oblicze (wykresy si wewntrznych)? ................................... 90

4.11. Czy w programie istnieje moliwo wprowadzenia lini pomocniczych (osi)? ........ 91

4.12. W jaki sposb wprowadzi do programu rysunek ukadu konstrukcji? ...................... 91

4.13. Jak zdefiniowa typ prta stalowego zginanego, na ktrego nie dziaaj siy

podune? 91

4.14. Jak zdefiniowa typ prta stalowego ciskanego osiowo, ktry nie ulega

zwichrzeniu? 92

4.15. Jak definiowa grupy prtw do wymiarowania? ................................................................. 92

4.16. Jak poprawnie wymiarowa grupy prtw lub sprawdza nono? ........................... 93

4.17. Jak wymiarowa prty aby uzyska dane parametry (z uwzgldnieniem

optymalizacji)? .................................................................................................................................................................. 93

4.18. Jak sprawdza stan graniczny uytkowalnoci? ..................................................................... 93

4.19. Co zrobi aby program automatycznie dobra typ poczenia do konstrukcji? ........ 93

4.20. W jaki sposb mog sprawdzi w programie waciwoci geometryczne

interesujcego mnie przekroju (bez koniecznoci modelowania i wymiarowania)? ......................... 94

5. Bibliografia ...................................................................................................................................................... 95

4

1. Przygotowanie programu do obliczania paskich ukadw i wymia-rowania zgodnie z Eurokodami

Na pocztku pracy po uruchomieniu programu wybieramy pozycj projektowanie ramy pa-

skiej:

Program przygotuje rodowisko do pracy w paskim ukadzie. Nastpnie wybieramy menu

. W nowo otwartym oknie wybieramy pozycj Materiay i wybieramy Materiay: Eurocode, dziki temu do oblicze przyjmowane bd wytrzymaoci cha-rakterystyczne materiaw.

5

Nastpnie przechodzimy do pozycji Normy projektowe i wybieramy normy tak jak w oknie poniej:

Pozostaje jeszcze zmiana norm do obcie, w tym celu rozwijamy pozycj Normy projektowe i wybieramy Obcienia, nastpnie wybieramy normy tak jak w oknie:

,

Ustawienia moemy zapisa klikajc na , dziki temu po ponownym uruchomieniu programu wystarczy e wybierzemy z listy nasze zapisane ustawienie, aby nie ustawia ponownie wszystkich norm manualnie. Bardzo wane jest aby ustawienia te wprowadzi zaraz po uruchomieniu programu jeszcze przed modelowaniem konstrukcji. Zalecam zapisanie ustawie jako domylnych parametrw, dziki temu przy kadym uruchomieniu nasze ustawienia bd wczytywa si automatycznie.

6

2. Projektowanie elementw konstrukcji stalowych

2.1. Belka swobodnie podparta w warunkach uytkowania i w warunkach montau (nie zabezpieczona przed zwichrzeniem) Przykad 7.2 [1]

Przykad 7.2. Konstrukcje stalowe : przykady oblicze wedug PN-EN 1993-1 Cz.1 Wybra-

ne elementy i poczenia. red. Aleksander Kozowski. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszow-skiej, Rzeszw 2010. s. 175-178

2.1.1. Dane:

Belka wykonana jest z dwuteownika walcowanego IPE 270 ze stali S235. Belka obciona jest

montaowym obcieniem cigym qd = 15,48 kN/m, ciar wasny belki jest ujty w tym obcie-

niu Maksymalny moment zginajcy w belce ma warto Mmax,Ed = 56,45 kNm a maksymalna sia

poprzeczna wystpujca przy podporach Vmax,Ed = 41,82 kN

h = 270 mm

bf = 135 mm

tw = 6,6 mm

tf = 10,2 mm

r = 15 mm

A = 45,95 cm

Wpl,y = 484 103 mm3

Wel,y = 428,9 103 mm3

Iy = 5790 104 mm4

Iz = 420 104 mm4

Iw = 70580 104 mm6

IT = 15,94 104 mm4

Waciwoci stali gatunku S235

E = 210000 N/mm2

G = 81000 N/mm2

fy = 235 N/mm2

2.1.2. Wprowadzanie danych do programu: Uruchamiamy program Robot i postpujemy wg punktu: 1. Przygotowanie programu

do pracy na paskich ukadach zgodnie z Eurokodami na stronie .

Na pocztku definiujemy modelujemy belk zaczynajc od rozmieszczenia wzw, w tym celu:

1. Z rozwijalnej listy wybieramy ekran , w tabeli Wzy z prawej strony ekranu definiujemy dwa skrajne wzy belki 1 i 2 o wsp-

rzdnych:

7

2. Przechodzimy do kolejnego ekranu , w tabeli Prty z prawej strony ekranu definiujemy prt 1 wybierajc skrajne wzy 1 i 2:

W oknie Widok powinnimy widzie prt 1 o skrajnych

wzach 1 i 2

3. Z rozwijalnej listy wybieramy ekran , z okna Podpory wybieramy interesujc nas podpor:

i w oknie Widok klikamy na wze 1.

Podpora Przegub domylnie jest zdefiniowana jako blo-

kada w kierunkach x i y i zwolnionym obrocie. Odpowiadajcy

symbol: . Aby belka bya statycznie wyznaczalna druga podpo-

ra musi by przesuwna , w tym celu stworzymy now podpor:

W oknie Podpory klikamy na w nowo otwartym oknie

Definicja podpory odznaczamy kierunek UX aby zablokowany

by ruch tylko w pionie (UZ), nowo utworzon podpor ozna-

czamy etykiet np. Podpora przesuwna. Zatwierdzamy klikajc

na . Zamykamy okno, wybieramy nowoutworzon

podpor i klikamy na drug podpor.

W oknie widok przy wzach 1 i 2 powinnimy widzie ikony podpr:

4. Przechodzimy do ekranu w oknie Przekroje z prawej strony ekranu

znajduj si przykadowe lub wczeniej przez

nas zdefiniowane przekroje. W celu dodania

nowego przekroju klikamy na . W oknie

Nowy przekrj wybieramy kolejno:

- Typ profilu: Stalowy

- rodzaj profilu `Symetryczny I

- Baza danych: Polska 2007

- Rodzina: IPE

- Przekrj: IPE 270

Zatwierdzamy klikajc na

W oknie Przekroje wybieramy nowoutwo-

rzony przekrj IPE 270 i klikamy na nasz

prt 1 w oknie Widok.

8

Belka powinna przybra ksztat dwuteownika, moemy obejrze nasza konstrukcj w 3D wy-

bierajc jeden z widokw z listy:

5. W tym samym ekranie z prawej strony rwnie znajdziemy okno Materia, z listy Materia wybieramy S 235, nastpnie spord listy profili wybieramy IPE 270 i nadajemy mu mate-

ria domylny klikajc

6. Zmieniamy ekran na W oknie Przypadki obcie z prawej strony ekranu tworzymy nowy przypadek wybierajc

Natur: eksploatacyjne, nastpnie klikajc .

W licie przypadkw powinien pojawi si przypadek EKSP1. W oknie Widok powinien

pojawi si napis Przypadki: 1(EKSP1) oznacza to, e dany przypadek jest aktywny, przypadki

moemy zmienia z listy: .

Na pasku z prawej strony klikamy na: (Definicja ob-

cie). W oknie Obcienie przechodzimy do zakadki

Prt i wybieramy: (Obcienie jednorodne). Wpisu-

jemy warto obcienia jednorodnego, w naszym przy-

padku jest to obcienie montaowe 15,48 [kN/m].

Uwzgldniamy kierunek dziaania obcienia i przyjty lo-

kalny ukad wsprzdnych w programie, domylnie:

, obcienie dziaa w kierunku przeciwnym do osi

Z wic wpisujemy -15,48 w polu Z i zatwierdzamy klikajc

.

W oknie Obcienie (zostajemy w zakadce Prt)

w grnej czci powinno pojawi si: Wybrano: Obcienie

jednorodne, w polu Zastosuj do na dole okna wpisujemy nr. prta czyli 1 i zatwierdzamy kli-

kajc . W tabeli Obcienia na dole ekranu wi-

dzimy zestawienie zadanych obcie danego przypadku,

sprawdzamy czy pojawio si tam nasze obcienie jedno-

rodne. UWAGA: Moliwe jest, e program automatycznie za-

zada dodatkowo obcienie ciarem wasnym konstrukcji,

w takim przypadku zaznaczamy to obcienie i usuwamy

wciskajc klawisz Del.

W oknie Widok powinno by widoczne zadane ob-

cienie jednorodne danego przypadku (w jednym przy-

padku moe by zadanych jednoczenie wiele obcie).

Moemy wczy podgld wartoci obcie klikajc na

znajdujcego si u dou

okna Widok.

9

7. Po zamodelowaniu konstrukcji oraz zadaniu obcie dokonujemy oblicze statycznych klika-

jc (Rozpoczcie oblicze).

Po dokonaniu oblicze, przypadku gdy zmie-

nimy co w ukadzie, zmuszeni bdziemy ponownie

dokona oblicze. Aktualno oblicze moemy a-

two sprawdzi dziki informacji na grnym pasku okna programu.

8. Sprawdzamy wyniki oblicze statycznych:

wybieramy ekran : .

W oknie Wykresy z prawej strony ekranu wybieramy interesujce nas wykresy si we-

wntrznych. W zakadce NTM zaznaczamy Momenty My, nastpnie przechodzimy do za-

kadki Parametry i w polu Opisy wykresw wybieramy karteczki lub tekst (dziki temu

na wykresie widoczne bd wartoci si w charakterystycznych miejscach). Klikamy .

W oknie Widok powinnimy zobaczy wykres momentw dla aktywnego przypadku obcie-

nia (EKSP1):

W ten sam sposb sprawdzamy wykres si poprzecznych wybierajc w zakadce NTM Sia

Fz.

Jeli chcemy wyczy widoczne w oknie obcienie, lub podpory naley klikn na odpowied-

ni ikon u dou okna:

2.1.3. Wymiarowanie belki stalowej w programie:

1. Przechodzimy do ekranu: W oknie Definicje z prawej strony ekranu

Przechodzimy do zakadki Grupy i klikamy

na

- W pozycji Lista prtw: wpisujemy prty,

ktre chcemy przyporzdkowa grupie,

w naszym przypadku 1.

- Nazwa: zostawiamy 1.

- Materia: wybieramy interesujcy nas

materia, w naszym przypadku jest to stal

S235.

- klikajc , moemy wybra list interesujcych nas przekrojw ktre program moe

nam zaproponowa dla wybranej grupy. W nowo otwartym oknie Selekcja przekrojw wybie-

ramy , nastpnie baz Polska 2007 i zaznaczamy rodzin profili IPE. W licie Wybrane

profile powinny pojawi si tylko IPE.

10

2. W oknie Definicje przechodzimy do za-kadki Prty. W polu Numer wybieramy

nr prta. Nastpnie dobieramy odpowiedni

typ prta: wybieramy Belka. W celu spraw-

dzenia lub dostosowania parametrw da-

nego typu klikamy:

W oknie definicja prta

- Nasz prt jest belk poprzeczn,

na ktra nie dziaaj siy podune,

wic element nie ulegnie wybo-

czeniu, dlatego w pozycjach wybo-

cze wzgldem osi y i z widnieje:

- element nie jest zabezpieczony

przez zwichrzeniem i dziaa na

niego sia poprzeczna, jest wic

podatny na zwichrzenie.

- Sia przyoona jest na grnym

pasie dwuteownika wic poziom

obcienia: .

- Krzywa zwichrzenia bdzie do-

bierana automatycznie

- W belce nie wystpuj adne

stenia porednie, oraz jest pod-

parta przegubowo, wic Wsp-

czynnik dugoci zwichrzeniowej

dla grnej i dolnej pki jest rwny

rozpitoci belki.

Na swoje potrzeby moemy stwo-

rzy nowy typ prta, w naszym

przypadku zastosujemy gotowy typ Belka.

3. Poniej okna Definicje znajduje si okno Obliczenia. - Wybierajc opcj Weryfikacja prtw lub Weryfikacja grup sprawdzamy nono dla da-

nych prtw lub caych grup, dla okrelonych przez nas uprzednio przekrojw i materiaw

(patrz. Wprowadzanie danych do programu pkt. 4 i 5).

- Opcja Wymiarowanie grup pozwala programowi na zaproponowanie nam profili o wyte-

niach najbardziej zblionych do 100%. Dodatkowo zaznaczajc opcj Optymalizacja moemy

wymusi na programie dobieranie zoptymalizowanych przekrojw. Szczegy optymalizacji

okrelamy klikajc na: .

11

Wybieramy opcj Weryfikacja prtw

i wybieramy prt 1. W pozycji Obcie-

nia klikamy na i wybieramy

przypadek 1. (powinien by to przypa-

dek EKSP1). Sprawdzamy SGN wic za-

znaczamy tylko Nono w pozycji

Stan graniczny. Aby dokona oblicze

klikamy: . Domylnie pro-

gram sprawdza 3 punkty w kadym

elemencie (skrajne i rodkowy). i wybie-

ra punkt najbardziej wytony, w na-

szym przypadku na rodku belki (MEd =

56,42 kNm, VEd = 0 kN).

Wyniki dostajemy w formie tabeli prtw, lub grup:

Ikona przy profilu, oznacza, e nasz przekrj dobrany jest prawidowo. Kliknicie na

wybran pozycj spowoduje pojawienie si wynikw oblicze:

Jest tu przedstawiona skrcona wersja wynikw. Przechodzimy do zakadki Wyniki szcze-

gowe aby sprawdzi obliczone parametry z przykadem obliczonym rcznie.

12

Element zosta zwymiarowany na si zgina-

jca. Aby dodatkowo sprawdzi belk na

cinanie, naley okreli punkt w ktrym

bdzie sprawdzana nono. W tym celu

wracamy do okna Obliczenia i klikamy na :

. W tym oknie moemy

szczegowo okreli warunki oblicze.

Zaznaczamy Punkty charakterystyczne

i klikamy: . Wybieramy interesujc

nasz warto ekstremum, czyli si

poprzeczn: Fz. Zatwierdzamy klikajc

w tym i nastpnym oknie.

Nastpnie ponownie przeprowadzamy obliczenia: . Powinien pojawi si komunikat:

o tym, e program nie przeprowadzi analizy zwichrzeniowej, poniewa moment zginajcy jest

rwny MEd = 0 kNm. Tak samo jak poprzednio, aby wywietli wyniki, klikamy na przekrj

z listy (zakadka Rezultaty).

2.1.4. Zestawienie wynikw: Klasa przekroju:

Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne

smuko rodnika: c/t - 33,27 33,3

klasa rodnika - 1 1

smuko pki: c/t - 4,82 4,82

klasa pki - 1 1

klasa przekroju: - 1 1

Stateczno miejscowa cinanego rodnika: Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne

smuko rodnika przy cinaniu: hw/tw - 37,82 37,8

smuko graniczna rodnika przy cinaniu - 72,0 72,0

stateczno rodnika jest zapewniona: - TAK TAK

Nono przekroju, w ktrym wystpuje maksymalny moment zginajcy Mmax,Ed = 56,42 kNm:


moment graniczny Mc,Rd kNm 113,74 113,7

wytenie przekroju % 50 50

nono jest zapewniona: - TAK TAK

Nono przekroju, w ktrym wystpuje maksymalna sia poprzeczna Vmax,Ed = 41,82 kN: Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne

pole przekroju czynnego przy cinaniu w kierunku z Av cm2 22,09 22,14

nono przekroju czynnego przy cinaniu Vc,Rd kN 299,75 300,4

wytenie przekroju % 14 14


13

Sprawdzenie zwichrzenia:


moment krytyczny Mcr kNm 65,27 64,47

zastpcza smuko zwichrzeniowa prta LT - 1,32 1,328

krzywa wyboczenia - b b

smuko porwnawcza LT,0 - 0,4 0,4

wspczynnik - 0,75 0,75

parametr krzywej zwichrzenia LT - 1,31 1,319

wspczynnik zwichrzenia LT - 0,51 0,509

nono elementu na zwichrzenie Mb,Rd kNm 59,05 57,87

wytenie prta % 96 97,6


14

2.2. Projektowanie belki drugorzdnej stropu stalowego

Uwaga: Omawiany przykad, oraz wszystkie kolejne skierowany jest do osb znajcych pod-

stawy programu Autodesk Robot. Jeeli jeste nowym uytkownikiem i stawiasz pierwsze kroki

w programie zaleca si rozpoczcie od przykadu: 2.1. Belka swobodnie podparta w warunkach

uytkowania i w warunkach montau (nie zabezpieczona przed zwichrzeniem) Przykad 7.2 [1]

2.2.1. Dane Zadaniem jest zaprojektowanie trjprzsowej belki drugorzdnej o rozpitoci midzy pod-

porami: 8,4m i rozstawie co 2,35m, z ksztatownika z rodziny IPE, oraz stali klasy S235.

Zestawienie obcie (wartoci charakterystyczne):

obcienia stae

- pytki ceramiczne: 5mm 21kN/m3 2,35m = 0,247 kN/m

- wylewka cementowa: 30mm 21kN/m3 2,35m = 1,481 kN/m

- pyta elbetowa: 80mm 25kN/m3 2,35m = 4,70 kN/m

- strop podwieszany: 0,1kN/m2 2,35m = 0,235 kN/m

- ciar wasny belki (automatycznie przez program Robot)

suma obcie staych bez ciaru belki:

gk1= 6,663 kN/m

obcienia zmienne:

qk1= 5,2 kN/ m2 2,35m = 12,22 kN/m

Zestawienie obcie w warunkach montau (wartoci charakterystyczne):

obcienia stae

- pyta elbetowa: 80mm 25kN/m3 2,35m = 4,70 kN/m

- ciar wasny belki (automatycznie przez program Robot)

15

suma obcie staych bez ciaru belki:

gk2= 4,70 kN/m

obcienia zmienne:

qk2= 0,8 kN/ m2 2,35m = 1,88 kN/m

2.2.2. Wymiarowanie konstrukcji w warunkach uytkowania, gdy belka jest zabezpieczona przez zwichrzeniem

Modelowanie konstrukcji:

Uruchamiamy program Robot i postpujemy wg punktu: 1Przygotowanie programu do pra-

cy na paskich ukadach zgodnie z Eurokodami na stronie . Jeeli zapisalimy swoje ustawianie

do pliku, wystarczy, e wybierzemy je z listy

1. Na pocztku definiujemy wzy, w tym celu przechodzimy do ekranu , i definiujemy je jak poniej:

2. czymy wzy trzema rwnymi prtami przechodzimy do ekranu i do tabeli wpisu-jemy:

3. Zmieniamy ekran na . W wzach wstawiamy nastpujce podpory:

Jeeli nie mamy zdefiniowanej podpory przesuwnej, tworzymy j jak w punkcie 3 przykadu 2.1.

Sprawdzanie stanw granicznych belki swobodnie podpartej w warunkach montau, gdy belka

nie jest zabezpieczona przed zwichrzeniem.

4. Przechodzimy do ekranu . W zwizku z tym ze naszym zadaniem jest zaprojektowanie belki i dobranie przekroju, moemy

stworzy dowolny przekrj z rodziny IPE i nada mu materia S 235 (lub Steel, ktry domylnie

jest przyjmowany przez program jako stal klasy S235).

Tworzymy przekrj np. IPE 400 i nadajemy mu materia Steel. Wybieramy z listy Przekro-

je nasz nowoutworzony profil i klikamy na poszczeglne prty.

5. Kolejnym krokiem jest nadanie belce odpowiednich obcie i zdefiniowanie odpowiednich

kombinacji. W tym celu przechodzimy do ekranu: . Tworzymy 5 przypadkw obci-

e: 2 pierwsze natury staej, a kolejne 3 natury eksploatacyjnej, powinnimy uzyska nastpu-

jcy rezultat:

16

-W pierwszym przypadku STA1 pozwalamy aby program automatycznie przyj obcienie ci-

arem wasnym, sprawdzamy w tabeli Obcienia na dole ekranu:

Dziki temu program automatycznie bdzie przyjmowa do oblicze ciar belki o wybranym

przez nas przekroju.

-W przypadku STA2 definiujemy obcienie jednorodne stae od elementw stropu gk1= 6,663

kN/m

- W ostatnich 3 przypadkach EKSP1, EKSP2 i EKSP3 zadajemy obcienie zmienne qk1= 12,22

kN/m w poszczeglnych przsach:

6. Definiujemy kombinacje: klikamy na przycisk: . W oknie Definicja/zmiana kombinacji

wybieramy typ kombinacji SGN. I potwierdzamy klikajc:

17

Podobnie jak podczas definiowania przypadkw obci-

e, program bdzie automatycznie nadawa nazwy

kombinacji KOMB1, KOMB2 itd.

W oknie Kombinacje z lewej strony widzimy li-

st przypadkw, a z prawej list wybranych przez nas

przypadkw do kombinacji wraz ze wspczynnika-

mi. Kombinacja KOMB1 bdzie zawieraa tylko obci-

enia stae. Z listy przypadkw wybieramy STA1

i STA2 i klikamy na . Program automatycznie po-

winien dobiera wspczynniki wg PN-EN 1990-2004 Eurokod. Podstawy projektowania kon-

strukcji

Zapisujemy nasz kombinacj klikajc: , i tworzymy now klikajc:

Tworzymy nastpujce kombinacje:

- KOMB1 1,35*STA1 + 1,35*STA2

- KOMB2 1,35*STA1 + 1,35*STA2 + 1,50*EKSP1

- KOMB3 1,35*STA1 + 1,35*STA2 + 1,50*EKSP2

- KOMB4 1,35*STA1 + 1,35*STA2 + 1,50*EKSP3

- KOMB5 1,35*STA1 + 1,35*STA2 + 1,50*EKSP1 + 1,50*EKSP2



- KOMB8 1,35*STA1 + 1,35*STA2 + 1,50*EKSP1 + 1,50*EKSP2 + 1,50*EKSP3

W ten sposb utworzylimy wszystkie moliwe kombinacje jakie mog wystpi w warun-

kach uytkowania.


jc .

18

8. W celu wywietlenia wynikw oblicze przechodzimy do ekranu: . Aby wywietli wykres interesujcych nas si wewntrznych, wybieramy odpowiedzni pozycj

w zakadce NTM w oknie Wykresy. Moemy zmienia interesujce nas przypadki obcie, dla

ktrych maj by wywietlane wykresy wybierajc odpowiedni przypadek lub kombinacj z listy:

.

Z zakadki NTM w oknie Wykresy wybieramy: , a zakadki Paramery

i klikamy . Rozwijamy list: (w grnej czci okna)

i wybieramy Kombinacje. Wywielony powinien zosta wykres obwiedni momentw

zginajcych dla caej naszej belki:

Z zakadki NTM wybierajc wywietlony zostanie wykres obwiedni si poprzecz-

nych:

Kolorem czerwonym i zie-

lonym oznaczone s ekstrema.

Aby dostosowa skal wykresu

do okna klikamy

Moemy rwnie wywietli

szczegowe wyniki w formie

tabeli: wybieramy z menu

Okno DodajwidokTa-

bele - rezultaty Siy.

Wymiarowanie belki stalowej:

1. Przechodzimy do ekranu:

Klikamy na na pasku

z prawej strony okna. W oknie

Typ prta widzimy gotowe

zdefiniowane typy prtw sta-

lowych. Klikamy na aby

utworzy nowy typ.

- Na belk nie dziaaj siy po-

dune, wic element nie ule-

19

gnie wyboczeniu, dlatego w pozycjach wybocze wzgldem osi y i z widnieje:

- element jest zabezpieczony przed zwichrzeniem w grnej pce, i dziaaj na ni siy po-

przeczne skierowane w d , wic nie bdzie ulega zwichrzeniu, moemy w zwizku z tym od-

znaczy pozycj Zwichrzenie

Nowy typ prta nazywamy np. Belka zabesp. przed zwichrzeniem i potwierdzamy klikajc na

.

W oknie Typ prta wybieramy nasz nowy typ prta i w pozycji Linie/prty wpisujemy

prty, ktrym chcemy nada nowy typ wpisujemy 1do3 lub 1 2 3 i potwierdzamy klikajc:

Moemy sprawdzi jakiego aktualnie typu jest dany prt otwierajc tabel prtw: wybieramy

z menu Okno Dodajwidok Tabele- dane Prty.

2. W oknie Definicje w zakadce Grupy tworzymy now grup prtw, ktre b-

dziemy wymiarowa klikamy:

- w pozycji Lista prtw wpisujemy nu-

mery prtw, ktre chcemy przyporzd-

kowa do grupy wpisujemy 1 2 3 lub

1do3

- w pozycji Materia wybieramy z listy

stal, ktr chcemy uy w naszej kon-

strukcji wybieramy Steel EC3 Steel S235 lub S 235 S 235 (EN 10025-2)

- klikamy , wybieramy list interesujcych nas przekrojw ktre program moe nam

zaproponowa dla wybranej grupy. W nowo otwartym oknie Selekcja przekrojw wybieramy

, nastpnie baz Polska 2007 i zaznaczamy rodzin profili . W licie Wybrane pro-

file powinny pojawi si tylko IPE.

3. Przechodzimy do okna Obliczenia, na pocztku zweryfikujemy nasza wstpnie przyjt belk o profilu IPE400:

- wybieramy Weryfikacja prtw aby w tabeli rezultatw oblicze otrzyma wyniki poszcze-

glnie dla prtw.

- z przypadkw obcie wybieramy wszystkie, lub tylko kombinacje

- wybieramy obliczenia tylko dla stanu granicznego nonoci.

Wykonujemy obliczenia:

widzimy e nasze prty wytone s w 72%

20

4. Sprawdmy jaki przekrj zaproponuje nam Robot: w oknie obliczenia zaznaczamy po-

zycj: Wymiarowanie grup i wpisujemy

nr grupy ktr chcemy zwymiarowa: 1.

Wykonujemy obliczenia.

W rezultacie oblicze program wybiera

najbardziej optymalny profil z pord wy-

branych dla danej grupy (patrz pkt. 2). Wi-

dzimy e najbardziej optymalnym jest profil

IPE360 (wytenie 92%)

Zaznaczamy profil IPE 360 i klikamy na , aby program automatycznie zmieni profil

i ewentualnie materia naszej grupy. Wywietli si nam komunikat, e wyniki oblicze statycz-

nych stan si nieaktualne poniewa nasz model uleg zmianie (zmiana ciaru wasnego belki).

Potwierdzamy komunikat i wykonujemy ponownie obliczenia statyczne klikajc: .

5. Wykonujemy ponownie obliczenia powtarzajc pkt. 4 Wytenie nasze profilu powinno si zmniejszy, poniewa ciar naszej konstrukcji si zmniejszy.

Jeeli program dobra ten sam profil nie wprowadzamy adnych zmian.

2.2.3. Wymiarowanie konstrukcji w warunkach montau, gdy belka nie jest zabezpieczona przed zwichrzeniem.

Wprowadzanie obcie montaowych

1. Wracamy do ekranu i wprowadzamy dwa nowe przypadki obcienia: obcienia stae montaowe:

gk2= 4,70 kN/m

obcienia zmienne montaowe:

qk2= 0,8 kN/ m2 2,35m = 1,88 kN/m

21

2. Tworzymy now kombinacj obcie: KOMB9 1,35*STA1 + 1,35*STA3 monta + 1,50*EKSP4 monta

Jest to kombinacja dajca najwiksze momenty przsowe (przso 1)

3. Wykonujemy obliczenia: klikamy na

4. Przechodzimy do okna , wybieramy Momenty My i kombinacj KOMB9. W rezultacie powinnimy otrzyma wykres momentw zginajcych dla obcie montaowych:

odznaczamy Momenty My i wybieramy Sia Fz i otrzymujemy wykres si poprzecznych:

Wymiarowanie belki stalowej:


Klikamy na na pasku z pra-

wej strony okna. W oknie Typ

prta widzimy gotowe zdefinio-

wane typy prtw stalowych.

Wybieramy typ Belka, wybie-

ramy prty 1do3 i klikamy

.

Aby sprawdzi parametry ty-

pu, klikamy jego nazw dwukrot-

nie.

W oknie definicja prta:

- Nasz prt jest belk poprzeczn,

na ktra nie dziaaj siy podune,

wic element nie ulegnie wybocze-

niu, dlatego w pozycjach wybocze

wzgldem osi y i z widnieje:

- element nie jest zabezpieczony

przez zwichrzeniem i dziaa na

22

niego sia poprzeczna, jest wic podatny na zwichrzenie.

- sia przyoona jest na grnym pasie dwuteownika wic poziom obcienia: .

- krzywa zwichrzenia bdzie dobierana automatycznie

- w belce nie wystpuj adne stenia porednie, oraz jest podparta przegubowo, wic wsp-

czynnik dugoci zwichrzeniowej dla grnej i dolnej pki jest rwny rozpitoci belki.

- klikamy na , dla uproszczenia przyjmujemy, e wykresy momentw w danych prz-

sach wygldaj nastpujco:

Wracamy do okna Definicja prta

- zwichrzenie obliczane bdzie metod szczegowa poniewa nasza belka jest dwuteownikiem

walcowanym.

2. Przechodzimy do okna Obliczenia. - dobralimy ju profil na podstawie obli-

cze w warunkach uytkowania. Wybie-

ramy wic Weryfikacja prtw

- w pozycji Obcienia wybieramy zde-

finiowan kombinacj dla warunkw

montaowych, klikamy na: i wy-

bieramy nasz kombinacj (przyp. 16).

- aby program sprawdzi nono

w rodku przsa w miejscu wystpowa-

nia najwikszego momentu zginajcego:

klikamy: , w oknie Konfiguracja

zaznaczamy nastpnie klika-

my: . W oknie Obliczenia w punktach

charakterystycznych wybieramy Punkt wy-

stpowania maksymalnego momentu zginaj-

cego max My.

Potwierdzamy nasz wybr klikajc w obu

oknach:

Wykonujemy obliczenia klikajc .

Widzimy, e nasza belka jest wytona w 67%:

3. Moemy sprawdzi jakie przekroje proponuje nam program w wybranych warunkach, w tym celu wybieramy Wymiarowanie grup i wybieramy grup 1.

23

Program proponuje profil IPE 330, ktry jest najbardziej optymalny. Gdybymy jednak zmienili na

proponowany, przekrj byby zbyt wytony w warunkach uytkowania.

2.2.4. Sprawdzenie stanw granicznych uytkowalnoci:

1. Wracamy do ekranu i klikamy : . W oknie defilujemy now kombinacj KOMB 10. W po-

zycji Typ kombinacji wybieramy SGU

W ten sposb podczas definiowania przyjmowane auto-

matycznie bd wspczynniki dla obliczania stanw

granicznych uytkowalnoci wg PN-EN 1990-2004 Eu-

rokod. Podstawy projektowania konstrukcji.

Tworzymy kombinacj:

KOMB10 1,0*STA1 + 1,0*STA2 + 1,0*EKSP1 +

1,0*EKSP3

Kombinacja dajca najwiksze przsowe momenty. zginajce ( Przso 1).


Klikamy na na

pasku z prawej strony okna. W oknie Typ prta

widzimy gotowe zdefiniowane typy prtw sta-

lowych. Klikamy dwukrotnie typ Belka. W oknie

Definicja prta klikamy . W oknie

Uytkowanie wpisujemy graniczne wartoci

ugi dla belek drugorzdnych zalecane przez za-

cznik krajowy do PN-EN 1993-1-1: L/250. Po-

twierdzamy klikajc . Zmieniamy na-

zw nowego typu prta np. Belka drugorzdna.

W oknie Typ prta zaznaczamy nowy typ, wy-

bieramy prty 1do3 i klikamy .

3. Przechodzimy do okna Obliczenia, wybieramy Weryfikacja prtw i wpisujemy 1do3. Wybieramy Stan graniczny: Uytkowanie i klika-

my .

4. Wybieramy najbardziej wytony prt i klikamy na niego. W oknie WYNIKI pod zakadk Przemieszczenia moemy sprawdzi nasze przemieszczenie:

24

2.2.5. Zestawienie wynikw: Klasa przekroju:

Parametr: Jednostka Robot Obl.rczne


klasa rodnika - 1 1

smuko pki: c/t - 4,96 4,96

klasa pki - 1 1


Stateczno miejscowa cinanego rodnika: Parametr: Jednostka Robot Obl.rczne

smuko rodnika przy cinaniu: hw/tw - 41,83 41,8

smuko graniczna rodnika przy cinaniu - 72,0 72,0

stateczno rodnika jest zapewniona: - TAK TAK

Nono przekroju, w ktrym wystpuje maksymalny moment zginajcy Mmax,Ed = 219,67

kNm oraz maksymalna sia poprzeczna Vmax,Ed = 144,07 kN (w warunkach uytkowania gdy

belka jest zabezpieczona przed zwichrzeniem):

Zginanie: Parametr: Jednostka Robot Obl.rczne

moment graniczny Mc,Rd kNm 239,50 239,465

wytenie przekroju % 92 91,7


cinanie: Parametr: Jednostka Robot Obl.rczne

pole przekroju czynnego przy cinaniu w kierunku z Av cm2 35,11 35,11

nono przekroju czynnego przy cinaniu Vc,Rd kN 476,34 476,363

wytenie przekroju % 30 30,2


Sprawdzenie nonoci przekroju na jednoczesne zginanie i cinanie: Parametr: Jednostka Robot Obl.rczne

nono przekroju na cinanie (

25

2.3. Belka ciga o przekroju blachownicy klasy czwartej Przykad 6.4 [1] Uwaga: Omawiany przykad skierowany jest do osb znajcych podstawy programu Auto-

desk Robot.

Przykad 6.4. Konstrukcje stalowe : przykady oblicze wedug PN-EN 1993-1 Cz.1 Wybra-ne elementy i poczenia. red. Aleksander Kozowski. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszow-skiej, Rzeszw 2010. s. 145-161

2.3.1. Dane

F = 240 kN

Przekroje podporowe oraz przekroje odlege o 2500 mm od podpory rodkowej s konstruk-

cyjne zabezpieczone przed zwichrzeniem (oraz w miejscach przyoenia si skupionych).

Dane geometryczne przekroju blachownicy:

hw = 1000 mm

bf = 250 mm

tw = 8 mm

tf = 20 mm

Grubo spoiny pachwinowej czcej pasy ze rodnikiem a = 4 mm

W programie nie ma moliwoci zdefiniowania gruboci spoiny czcej

pasy ze rodnikiem.

Stal: S355

E = 210000 N/mm2

G = 81000 N/mm2

fy = 355 N/mm2

2.3.2. Modelowanie konstrukcji Uruchamiamy program Robot i postpujemy wg

punktu: 1Przygotowanie programu do pracy na paskich

ukadach zgodnie z Eurokodami na stronie . Jeeli zapi-

salimy swoje ustawianie do pliku, wystarczy, e wybie-

rzemy je z listy.

1. Na pocztku definiujemy wzy, w tym celu przecho-

dzimy do ekranu . Wprowadzamy do ukadu

wzy w miejscach wystpowania podpr (wzy 1-3),

oraz w punktach przyoenia si skupionych :

26

2. czymy skrajne wzy jednym prtem przechodzimy do ekranu i do tabeli wpisuje-

my:

3. Zmieniamy ekran na . W wzach wstawiamy nastpujce podpory:

Jeeli nie mamy zdefiniowanej podpory przesuwnej, tworzymy j jak w punkcie 3 przykadu

2.1.1 Belka swobodnie podparta w warunkach uytkowania i w warunkach montau (nie zabez-

pieczona przed zwichrzeniem) Przykad 7.2 [1]

4. Przechodzimy do ekranu . Naszym zadaniem jest sprawdzenie wytrzyma-oci danego przekroju, wic tworzymy przekrj o parametrach jak podanych w zadaniu:

Nadajemy nazw naszej blachownicy np. blach 6.4 i klikamy . Nastpnie do no-

woutworzonego przekroju przypisujemy materia: S355. Wybieramy blach 6.4 i klikamy na

nasz prt

5. Nastpnie przechodzimy do ekranu , aby zdefiniowa obcienia. Tworzymy przy-padek STA1 i definiujemy obcienie sia wzowa o wartoci -240 kN, ktra przyoona b-

dzie do odpowiednich wzw w belce:

W rezultacie nasz ukad powinien wyglda nastpujco:

27

Prawdopodobnie program przyjmie dodatkowy przypadek obcienia ciar wasny - naley je

usun!


jc .

7. W celu wywietlenia wynikw oblicze przechodzimy do ekranu: . Aby wywietli wykres interesujcych nas si wewntrznych, wybieramy odpowiedzni pozycj

w zakadce NTM w oknie Wykresy. Moemy zmienia interesujce nas przypadki obcie, dla

ktrych maj by wywietlane wykresy wybierajc odpowiedni przypadek lub kombinacj z listy:

.

Z zakadki NTM w oknie Wykresy wybieramy: , a zakadki Paramery

i klikamy .

Wykres momentw zginajcych powien wyglda nastpujco:

Z zakadki NTM wybierajc wywietlony zostanie wykres obwiedni si poprzecz-

nych:

Kolorem czerwonym i zielonym oznaczone s ekstrema. Aby dostosowa skal wykresu do

okna klikamy

Moemy rwnie wywietli szczegowe wyniki w formie tabeli: wybieramy z menu Okno

Dodaj widok Tabele- rezultaty Siy.

2.3.3. Wymiarowanie elementu


Klikamy na na pasku z prawej strony okna. W oknie Typ prta widzimy gotowe zdefi-

niowane typy prtw stalowych. Klikamy na aby utworzy nowy typ.

- Na belk nie dziaaj siy podune, wic element nie ulegnie wyboczeniu, dlatego w pozycjach

wybocze wzgldem osi y i z widnieje:

- zaznaczamy pozycj Zwichrzenie

28

- w zadaniu zaoono, e prze-

kroje podporowe oraz przekroje

odlege o 2500 mm od podpory

rodkowej s zabezpieczone

przed zwichrzeniem. Rwnie

w miejscach przyoenia si sku-

pionych przyjmujemy zabezpie-

czenie przed zwichrzeniem

w grnej pce (oparcie belki

drugorzdnej na podcigu). Aby

wprowadzi stenia w grnej

pce klikamy i wy-

bieramy: (stenia pored-

nie). W oknie Stenia we-

wntrzne definiujemy wystpo-

wanie ste w pce grnej za-

bezpieczajcych belk przed

zwichrzeniem. Moemy sami

okreli miejsce wystpowania

ste (pozycja Rczna definicja

wsprzdnych istniejcych st-

e) wpisujc wsprzdne re-

latywne: 0,10; 0,20; 0,30;do

0,90. Wygodniejszym sposobem

w naszym przypadku bdzie au-

tomatyczne wprowadzenie wsprzdnych w miejscach wystpowania wszystkich wzw

wewntrznych. W pozycji Podgld wykrywania ste wybieramy interesujcy nas prt, aby

wczy podgld zdefiniowanych ste.

Podgld bdzie dostpny tylko gdy typ bdzie ju przypisany do wybranego prta. Aby to zro-

bi wystarczy zapisa definiowany typ prta klikajc i nastpnym oknie , a na-

stpnie przypisa nowoutworzony typ do naszego prta (w oknie Typ prta patrz poniej). Te-

raz moemy powrci do definiowania ste i powinnimy zobaczy podgld dla prta 1 (wi-

doczny napis Test dla prta: 1)

29

- przechodzimy do zakadki Zwichrzenie-

pka dolna i rcznie definiujemy stenia

nad podpor rodkow, oraz w miejscach

odlegych o 2500mm od podpory.

Klikamy .

- poziom przyoenia obcienia przyjmujemy bez zmian (w rodku przekroju z=0).

- wybieramy Metod szczegow obliczania zwichrzenia, oraz zaznaczamy pozycj Metoda

uproszczona dla belek z usztywnieniami bocznymi [6.3.2.4].

Nowy typ prta nazywamy np. Belka podcig i potwierdzamy klikajc na .

W oknie Typ prta wybieramy nasz nowy typ prta i w pozycji Linie/prty wpisujemy

prt, ktrym chcemy nada nowy typ wpisujemy 1 i potwierdzamy klikajc: .

2. Przechodzimy do okna Obliczenia. - wybieramy pozycj Weryfikacja prtw i wpisujemy numer prta: 1

- w pozycji Obcienia wpisujemy numer naszego przypadku: 1


30

Program informuje nas, e dla naszego przekroju naley przeprowadzi analiz statecznoci

(korzystajc z opcji ANALIZA SZCZEGOWA). Przechodzimy do zakadki Rezultaty, poziom

wytenia naszej blachownicy powinien wynie 89%.

3. Klikamy na nasz prt na licie aby wywietli wyniki oblicze.

W oknie WYNIKI klikamy przycisk: aby przeprowadzi analiz szczegow wg

normy: PN-EN 1993-1-5. W otwartym oknie widzimy nasza belk i wykryte na niej podpory i si-

y skupione.

W naszym zadaniu musimy sprawdzi:

- stateczno pasa przy smukym rodniku opcja Stateczno ciskanej pki

- interakcj siy poprzecznej i momentu zginajcego opcja Interakcja cina-

nie/zginanie/ciskanie

- nono przy napreniach stycznych opcja Stateczno rodnika przy cinaniu

- nono eber podporowych i porednich opcja Sprawdzenie eber

4. Na pocztku musimy zdefiniowa parametry i pozycje wystpowania eber w belce. W zadaniu ebra zaprojektowano nad kad podpor i pod kad si skupion. Widzimy, e program au-

tomatycznie wprowadzi ebra w interesujce nas pozycje (siy skupione i podpory). W polu

Pozycje powinnimy widzie zatem wpisane wartoci: 0,00; 2,50; 5,00; 7,50; 10,00; 12,50;

15,00; 17,50; 20,00; 22,50; 25,00. Naszym zadaniem bdzie wic wprowadzenie parametrw

eber. W pozycji ebro (zakadka ebra) wpisujemy:

31

a. ebra nad podporami skrajnymi

Numer: 1 i 11 Szeroko bs: 12,0 cm Wysoko hs: 100,0 cm Grubo ts: 1,2 cm

b. ebra nad podpor rodkow

Numer: 6 Szeroko bs: 12,0 cm Wysoko hs: 100,0 cm Grubo ts: 2,5 cm

c. ebra porednie

Numer: 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10 Szeroko bs: 8,0 cm Wysoko hs: 100,0 cm Grubo ts: 1,0 cm

Sprawdzamy czy pod zakadk Siy w po-

lu Pozycje: s poprawnie wprowadzone

pozycje si skupionych oraz sprawdzamy

warto w polu Warto:.

W podobny sposb sprawdzamy pozycje

wystpowania podpr w zakadce Podpo-

ry/prty.

5. Przed wykonaniem oblicze zaznaczamy intere-sujce nas opcje w polu Sprawdzenie:.


Wywietlona zostaje notatka z przeprowa-

dzonych oblicze, ktre przeprowadzane s dla

kadego panelu w charakterystycznych punktach

(zaznaczonych na ilustracji na samej grze). Wyj-

tek stanowi Stateczno ciskanej pki, ktre

przeprowadzane s dla caej belki.

32

2.3.4. Zestawienie wynikw:

Siy wewntrzne:


maksymalny podporowy moment zginajcy (podpora 2) Mmax,2 kNm 1800 1785

maksymalny przsowy moment zginajcy Mmax,1 kNm 1080 1086

maksymalna sia poprzeczna (podpora 2) Vmax kN 624 623

Charakterystyka przekroju:


moment bezwadnoci wzgldem osi y Iy cm4 326800 326800

pole przekroju A cm2 180 180

sprysty wskanik wytrzymaoci przekroju wzgldem osi y Wy cm3 6284,62 6408,0

Program oblicza wskanik wytrzymaoci przyjmujc z = 520mm,

= =326800 10

520= 6285

natomiast w obliczeniach rcznych przyjto z = 510mm:

= =326800 10

510= 6408

Sprawdzenie klasy przekroju:


wysoko rodnika c mm 994 988,7


klasa rodnika - 4 4

szeroko pki c mm 118 115,3

smuko pasa: c/t - 5,89 5,76

klasa pasw: - 1 1


Rnice w obliczeniach smukoci wynikaj ze sposobu przyjmowania wysokoci rodnika

oraz szerokoci pki program nie przyjmuje do oblicze gruboci spoiny czcej pasy ze rodni-

kiem.

Efekt szerokiego pasa:

Program nie wywietla wynikw sprawdzenia wystpowania efektu szerokiego pasa.

Przekrj wsppracujcy:


efektywny wskanik wytrzymaoci przekroju Wc,eff cm3 6029,76 6263

moment graniczny przekroju klasy 4 kNm 2140,57 2223

33

Uproszczona ocena moliwoci zwichrzenia belki:


Dugo zwichrzeniowa pki grnej Lcr m 2,5 2,5

promie bezwadnoci ciskanej pki if,z cm 6,5 6,47

wspczynnik poprawkowy kc - 0,95 0,776

zastpcza smuko zwichrzeniowa prta f - 0,47 0,394

Wg oblicze rcznych warunek zabezpieczenia przed zwichrzeniem jest speniony. Program

Robot oblicza wspczynnik zwichrzeniowy: LT


wspczynnik zwichrzenia LT - 1,0 -

nono elementu na zwichrzenie Mb,Rd - 2140,57 -

kontrola wytrzymaoci przekroju - 0,84 -

nono jest zapewniona: - TAK -

Program przyjmuje warto LT = 1,0, ktr mona interpretowa jako brak wystpienia zwi-

chrzenia.

Sprawdzenie nonoci na zginanie:


maksymalny moment zginajcy My,Ed kNm 1800 1785

moment graniczny Mc,Rd - 2140,57 2223

kontrola wytrzymaoci przekroju - 0,84 0,803


Nono przy napreniach stycznych:

Analiza szczegowa - opcja Stateczno rodnika przy cinaniu

Obliczenia dotycz belki bezporednio przy ebrze nad podpor rodkow:

Panel F Punt x=12,50 m Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne

parametr niestatecznoci rodnika przy cinaniu k - 5,98 5,98

smuko wzgldna pytowej cianki w - 1,68 1687

wspczynnik niestatecznoci przy cinaniu rodnika w - 0,58 0,492

obliczeniowa nono przy cinaniu Vb,Rd kN 944,53 807

sia poprzeczna nad podpor rodkow VEd kN 624 623

kontrola wytrzymaoci przekroju - - 0,772


Nad podpor rodkow udzia pasw w nonoci obliczeniowej jest pomijany.

Program do oblicze przyjmuje ebra sztywne. W rezultacie warto wspczynnika niesta-

tecznoci dla w = 1,68 jest wiksza: w = 0,58.

Nono przy napreniach stycznych w rodku:

Panel D Punt x=7,50 m Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne

parametr niestatecznoci rodnika przy cinaniu k - 5,98 -

smuko wzgldna pytowej cianki w - 1,68 -

wspczynnik niestatecznoci przy cinaniu rodnika w - 0,58 -

34

wspczynnik niestatecznoci przy cinaniu pasw f - 0,03

wspczynnik niestatecznoci v - 0,60

obliczeniowa nono przy zginaniu przekroju zoone-

go wycznie z efektywnych czci pasw Mf,Rd

kNm 1810,73

obliczeniowa nono przy cinaniu Vb,Rd kN 988,19 -

sia poprzeczna nad podpor rodkow VEd kN 384,0 -

nono jest zapewniona: - TAK -

Interakcja siy poprzecznej i momentu zginajcego

Analiza szczegowa - opcja Interakcja cinanie/zginanie/ciskanie

Przekrj nad podpor rodkow:

Panel F Punt x=12,50 m Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne

moment zginajcy w przekroju MEd kNm 1800 1785

sia poprzeczna w przekroju VEd kN 624 623

obliczeniowa nono przy zginaniu przekroju zoone-

go wycznie z efektywnych czci pasw Mf,Rd

kNm 1810,73 1810

obliczeniowa nono plastyczna przy zginaniu przekro-

ju zoonego z efektywnych czci pasw oraz w peni

efektywnego rodnika Mpl,Rd

kNm 2520,5 2520

warunek sprawdzajcy - 0,87 0,823


Rnice w wartociach warunkw sprawdzajcych wynikaj z przyjtych wartoci 1, oraz 3,

oraz postaci warunku nonoci:

=M

M,

=V

V,


1 - 0,718 0,718

3 - 0,661 0,772

Warunek nonoci wg normy PN-EN 1993-1-5:2008:

+ 1 M,M,

(2 1) 1,0,lecz M,M,

Warunek nonoci obliczany w programie Robot:

M

f W,

+ 1 M,

M, (2 1) 1,0

Ostateczy wspczynnik wytenia elementu


warunek sprawdzajcy kN 0,89 0,801


35

Program robot oblicza kryterium pocztku uplastycznienia przekroju w punkcie (pkt.

6.2.1(5) [4]) w rezultacie ktrego element wytony jest w 89%. Obliczanie kryterium uplastycz-

nienia nie musi by obliczane, poniewa interakcj siy poprzecznej i momentu zginajcego obli-

czono przy pomocy opcji Analiza szczegowa wg PN-EN 1993-1-5.

W rezultacie przekrj jest zaprojektowany z dodatkowym zapasem bezpieczestwa

Stateczno pasa przy smukym rodniku:

Analiza szczegowa - opcja Stateczno ciskanej pki Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne

pole przekroju rodnika Aw cm2 80 80

efektywne pole przekroju pasa Afc cm2 50 50

parametr k - 0,30 0,55

stosunek hw/tw - 125 125

Ef

AA

- 224,48 411

sprawdzenie warunku nonoci

- OK. OK

W obliczeniach rcznych przyjto nono spryst przy zginaniu, std k = 0,55, natomiast

Robot w obliczeniach uwzgldnia obrt plastyczny dlatego k = 0,30.

ebro nad podpor skrajn:

Analiza szczegowa - opcja Sprawdzenie eber

ebro podporowe dwustronne: wymiary ebra: 12x120mm Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne

powierzchnia wsppracujca Ast cm2 37,07 45,31

moment bezwadnoci wzgldem osi y Ist cm4 1525,69 1526

W obliczeniach rcznych przy obliczaniu pola powierzchni przyjto, efektywne dugoci

cianki (rodnika) po obu stronach ebra:

Ast = 2bsts + (2 * 15 + ts) tw = 2 * 120 * 12 + (2*97,2 + 12) * 8 = 4531 mm2

Program Robot przyjmuje, e belka koczy si bezporednio nad podpor i ebro znajduje si

bezporednio na krawdzi belki:

Ast = 2bsts + (15 + ts) tw = 2 * 120 * 12 + (97,2 + 12) * 8 = 3753 mm2

Dodatkowo program oblicza graniczn warto momentu bezwadnoci ze wzoru:

I =

Eb

1 + w 300

bu(9.1)[5]


cr,c Mpa 1,94 -

cr,p Mpa 48,59 -

u - 2,41 -

m Mpa 0,01 -

Ist,lim cm4 0,13 -

Klasa przekroju ebra:

Program nie sprawdza klasy przekroju ebra

36

Podatno na skrcanie:


moment bezwadnoci przekroju ebra przy skrcaniu

swobodnym IT

cm4 6,91 6,91

biegunowy moment bezwadnoci przekroju ebra przy

skrcaniu swobodnym Ip

cm4 174,53 693

Ostatecznie wg oblicze rcznych:

I

I=

6,91 10

693 10= 9,97 10 5,3

f

E= 5,3

355

210000= 8,96 10

OK

A wg oblicze programu Robot:

(5,3fE)

(II)

=(5,3

355210000

)

(6,91 10

174,53 10)

= 0,23 < 1,0

OK.

Nono na ciskanie (wyboczenie) ebra: Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne

smuko wzgldna przy wyboczeniu gitnym - 0,2 0,17

wspczynnik wyboczeniowy - 1,0 1,0

sia osiowa w ebrze NEd = VEd kN 336 337

Nono ebra na ciskanie Nc,Rd kN 1313,98 1608

kontrola nonoci: - 0,26 0,21

Nono przekroju jest zapewniona: - TAK TAK

Rnica w obliczeniowej nonoci wg programu Robot, a oblicze rcznych wynika z rnie

przyjtych powierzchni wsppracujcych Ast.

Sprawdzenie docisku ebra do pasa:

Program nie sprawdza docisku ebra do pasa.

ebro nad podpor rodkow:

ebro podporowe dwustronne: wymiary ebra: 25x120mm Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne




I =

Eb

1 + w 300

bu(9.1)[5]


cr,c Mpa 0,91 -

cr,p Mpa 290,56 -

u - 2,41 -

m Mpa 0,00 -

Ist,lim cm4 0,01 -

37






swobodnym IT

cm4 62,5 62,5



cm4 375,62 1456

Wg oblicze rcznych:

I

I=

62,5 10

1456 10= 42,9 10 > 5,3

f

E= 5,3

355

210000= 8,96 10

OK


(5,3fE)

(II)

=(5,3

355210000

)

(62,50 10

375,6 10)

= 0,05 < 1,0

OK.










ebra porednie

ebro porednie dwustronne: wymiary ebra: 10x80mm Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne




I =

Eb

1 + w 300

bu(9.1)[5]


cr,c Mpa 0,49 -

cr,p Mpa 290,56 -

u - 1,63 -

m Mpa 0,00 -

Ist,lim cm4 0,01 -

38




swobodnym IT

cm4 2,67 2,67



cm4 43,33 171,3

Wg oblicze rcznych:

I

I=

2,67 10

171,3 10= 15,6 10 > 5,3

f

E= 5,3

355

210000= 8,96 10

OK


(5,3fE)

(II)

=(5,3

355210000

)

(2,67 10

43,33 10)

= 0,15 < 1,0

OK.

Obliczenie zastpczego obcienia poprzecznego:

Program nie oblicza zastpczego obcienia poprzecznego dla ebra, ale oblicza niektre pa-

rametry niezbdne do oblicze: Parametr: Jednostka Robot Obl. rczne

wstpna im perfekcja w0 mm - 3,4

ugicie spryste mm - 3,4

spryste naprenie krytyczne przy niestatecznoci

typu prtowego cr,c

Mpa 0,49 1,944

spryste naprenie krytyczne przy niestatecznoci

typu pytowego cr,p

Mpa 290,56 262

m Mpa 0,00 0,00219

zastpcze obcienie poprzeczne q Mpa - 0,0117

zastpcze obcienie poprzeczne jest pomijane w dalszych obliczeniach.












39

2.4. Kratownica dwigar przekrycia hali stalowej o dachu jednospadowym Uwaga: Omawiany przykad skierowany jest do osb znajcych podstawy programu Auto-

desk Robot. Jeeli jeste nowym uytkownikiem i stawiasz pierwsze kroki w programie zaleca si

rozpoczcie od przykadu: 2.1Belka swobodnie podparta w warunkach uytkowania i w warunkach

montau (nie zabezpieczona przed zwichrzeniem) Przykad 7.2 [1]

2.4.1. Dane Zaprojektowano dwigar kratowy jednospadowego dachu hali stalowej o rozpitoci 18 m.

rozstaw patwi: 2,25 m rozstaw gwnych ukadw poprzecznych: 9 m pasy grny i dolny belki cige stal: S355 ksztatowniki rury kwadratowe

Zestawienie obcie:

Obcienie obcienia charak-

terystyczne [kN] wspczynnik G

Obcienia stae:

ciar kratownicy przyjmowane przez program - 1,35

ciar pokrycia: 0,32 kN/m2 2,25m 9m 6,48 1,35

ciar wasny belki IPE 180: 0,188 kN/m 9m 1,69 1,35

gk=8,17

Obcienia zmienne

nieg: s = 0,96 kN/m2 2,25m 9m sk=19,44 1,5

wiatr: We 18,43 1,5

We 12,06 1,5

Wip - cinienie wewntrzne 2,84 1,5

Oddziaywanie wiatru na kratownic

(siy skupione przyoone do wzw):

40

2.4.2. Modelowanie konstrukcji Uruchamiamy program Robot i postpujemy wg punktu: 1Przygotowanie programu do pra-


do pliku, wystarczy, e wybierzemy je z listy.

Program moemy rozpocz wybierajc z ekranu pocztkowego:

(projektowanie kratownicy paskiej)

Wwczas program zmieni ustawienia do projektowania kratownicy, ktrej prty pracuj tylko i wy-

cznie na ciskanie bd rozciganie (w prtach nie ma cinania i zginania), a podpory blokuj tylko

przesuwy w osi z i x.

Nasz kratownic moemy zamodelowa posugujc si gotowym podkadem w formacie

.dwg lub .dxf, lub wprowadzajc wsprzdne punktw (jeeli je znamy).

Modelowanie konstrukcji za pomoc podkadu

1. Przygotowujemy podkad w formacie .dwg (np. w programie AutoCAD) o wymiarach jak na rysunku:

2. W programie Robot w ekranie

otwieramy

menu:

. Wyszukujemy nasz

plik z podkadem i klikamy .

W oknie Import DWG/DXF wybieramy

jednostk w jakiej narysowany jest pod-

kad.

Jeli rysowalimy w milimetrach z listy

wybieramy mm.

W pozycji Paszczyzna wybieramy

z listy XZ - jest to paszczyzna w ktrej

bdziemy modelowa ukad. Klikamy

.

W oknie powinnimy ujrze zaimpor-

41

towany rysunek,

3. Przechodzimy do ekranu i w oknie Widok klikamy na podkad w punktach wzw kratownicy:

Zaczynamy od lewej strony grnego pasa, koczymy z prawej strony pasa dolnego.

4. Zmieniamy ekran na: i czymy wzy prtami. Ukad powinien wyglda nastpujco:

Widok konstrukcji:

42

5. Nasza konstrukcja jest kratownic, wic prty bd ze sob poczone przegubowo. Aby zdefiniowa przeguby

w ukadzie naley w oknie klikn przycisk

(zwolnienia).

Pasy grny i dolny w dwigarach kratowych projekto-

wane s jako prty cige, wic przegubowo poczone b-

d jedynie supki i krzyulce.

Wybieramy zwolnienie i klikamy na

wszystkie supki i krzyulce kratownicy w oknie Widok

Definiujc zwolnienia prtw naley pamita aby

w wle przynajmniej jeden prt by bez zwolnienia w prze-

ciwnym wypadku program wykryje niestabilno w tym

punkcie i obliczenia bd niepoprawne.

W naszej konstrukcji na kocu kadego zaznaczonego prta powinny pojawi si zwolnie-

nia:

6. Jeeli na pocztku pracy (zaraz po uruchomieniu pro-gramu) wybralimy projektowanie ramy paskiej, to

musimy nada prtom cech prta kratowego pracu-

jcy tylko na ciskane i rozcigane. W tym celu wybie-

ramy: menu

(lub klikamy

w ekranie ).

W oknie Charakterystyki zaawansowane prtw

zaznaczon zostawiamy tylko pozycj prty kratowni-

cowe dziaaj tylko siy podune. W polu Lista pr-

tw wpisujemy wszystkie prty, dla ktrych chcemy

przypisa charakterystyk: wpisujemy 2do24 i kli-

kamy .

7. Przechodzimy do ekranu i w wzach 1 i 9 wstawiamy podpory:

43

8. Z listy wybieramy ekran . Naszym zadaniem jest zaprojektowanie elementu wic wstpnie przyjmujemy dowolny prze-

krj stalowy z listy, np. IPE 100 i zastosowujemy go dla wszystkich prtw kratownicy.

9. Aby zdefiniowa obcienia i kombinacje przechodzimy do ekranu . Tworzymy 3 przypadki obcienia: stae, nieg oraz wiatr:

W pierwszym przypadku STA1 pozwalamy aby program automatycznie przyj obcienie ciarem wasnym, oraz definiujemy dodatkowo obcienia wzowe ciar przekrycia

W przypadku SN1 definiujemy obcienia wzowe zmienne od niegu

W przypadku WIATR1 tworzymy obcienia wzowe zmienne od wiatru

Podczas definiowania obcienia w oknie Sia wzowa

w kolumnie (Deg) wierszu Y wpisujemy -10 jest to kt

pod jakim przyoona bdzie sia do wza (prostopadle do

powierzchni dachu).

44

10. Kombinacje moemy zdefiniowa sami lub pozwoli programowi aby wygene-

rowa je automatycznie wg Eurokodu

PN-EN 1990:2004. W tym celu klikamy

na przycisk (kombinacje normo-

we).

W otwartym oknie Kombinacje

normowe przypadkw zaznaczamy

opcj Kombinacje rczne generacja.

Klikamy .

W zakadce Kombinacje zosta-

wiamy zaznaczon tylko pozycj

SGN

Program wygeneruje tylko

kombinacje do

wymiarowania elementw w stanie

granicznym nonoci.

Klikamy .

Program wywietli list kom-

binacji ktre moe wygenerowa.

Zaznaczamy wszystkie kombinacje

klikajc .

Aby zakoczy definiowanie

i wygenerowa kombinacje klika-

my przycisk .

Program powinien wygenerowa 18 rnych kombinacji.

45

Moemy sprawdzi list przypadkw obcienia i kombinacji, wystarczy klikn na:


jc .

12. W celu wywietlenia wynikw oblicze przechodzimy do ekranu: .

Z zakadki NTM w oknie Wykresy wybieramy: . W zakadce Paramery

wybieramy nastpujce pozycje:

Opisy wykresw

Wartoci dodatnie i ujemne

Wypenianie

Klikamy . Rozwijamy list: (w grnej czci okna)

i wybieramy Kombinacje. Wywielony powinien zosta wykres obwiedni si osiowych

w prtach katownicy:

Pozostae siy wewntrzne (momenty zginajce i siy poprzecznych) s zerowe lub nie aktyw-

ne w oknie Wykresy.

2.4.3. Wymiarowanie dwigara kratowego

1. Przechodzimy do ekranu: Prty w kratownicy zostan podzielone na 4 grupy:

pas grny pas dolny supki krzyulce

Pas grny zabezpieczony jest przed wyboczeniem z paszczyzny kratownicy w punktach

oparcia patwi (wzy w pasie grnym miejsca przyoenia si skupionych).

46

Dla uproszczenia przyjto, e w dwigarze wystpuj 2 pionowe tniki (w punktach 11 i 12),

zmniejszajce dugo wyboczeniow pasa dolnego.

Klikamy na na pasku

z prawej strony okna. W oknie Typ

prta. Widzimy gotowe zdefinio-

wane typy prtw stalowych,

w tym Prt, klikamy na niego

dwukrotnie.

prty w naszej kratownicy nie s zginane, wic zwichrzenie nie

wystpi pozycja Zwichrzenie

jest odznaczona.

dugoci wyboczeniowe wszystkich prtw s rwne ich

rzeczywistym dugociom wiec

mnonik dugoci prta i Wsp.

dugoci wyboczniowej

wynosz: 1,00.

W pozyzcji Krzywa wyboczeniowa jest auto

dziki temu program

automatycznie dobierze

parametr do oblicze.

Typ prta Prt bdzie wic

odpowiednim typem dla caej

kratownicy.

Zamykamy okno bez zapisywania zmian. W oknie Typ prta wybieramy Prt i w pozycji

Linie/prty wpisujemy prty, ktrym chcemy nada nowy typ wpisujemy 2do24 i potwier-

dzamy klikajc: .

Moemy sprawdzi jakiego aktualnie typu jest dany prt otwierajc tabel prtw: wybieramy

z menu Okno DodajwidokTabele- dane Prty.

2. W oknie Definicje w zakadce Gru-py utworzymy 4 grupy, ktre b-

dziemy wymiarowa:

klikamy: nasz grup nazywamy pas gor-ny

w pozycji Lista prtw wpisu-jemy numery prtw, ktre stanowi

pas grny kratownicy wpisujemy

47

2do9

w pozycji Materia wybieramy z listy stal, ktr chcemy uy w naszej konstrukcji wy-bieramy S 355 S 355 (EN 10025-2)

- klikamy , wybieramy list interesujcych nas przekrojw ktre program moe nam

zaproponowa dla wybranej grupy. W nowo otwartym oknie Selekcja przekrojw wybieramy

, nastpnie baz Polska 2007 i zaznaczamy rodzin profili . W licie Wybrane profi-

le powinny pojawi si tylko rury kwadratowe: RK.

Punkt 2 powtarzamy trzykrotnie tworzc 3 kolejne grupy prtw:

pas dolny, dla prtw 10do12 krzyzulce dla prtw 13do20 slupki, dla prtw 21do24

3. Przechodzimy do okna Obliczenia:

wybieramy Wymiarowanie grup aby przeprowadzi obliczenia

i przedstawi list proponowanych

przekrojw

z przypadkw obcie wybieramy tylko kombinacje (Przypadki:

4do21)

wybieramy obliczenia tylko dla stanu granicznego nonoci.

Wykonujemy obliczenia klikajc

.

Program wywietli list przekrojw z katalogu rur kwadratowych.

48

4. Wybieramy dla kadej z grup prt oznaczony , za kadym razem klikajc , za wy-jtkiem grupy slupki wybieramy pozycj RK 40x40x3 aby cianka przekroju nie bya cie-

sza ni 3mm (przekroje o ciance

49

7. Grupy zostay zwymiarowane, dla kombinacji dajcych najwiksze wytenie. Jeeli przyka-dowo chcemy sprawdzi wytenie dla grupy pas gorny przy rozciganiu, musimy rcznie

zdefiniowa kombinacj, w ktrej w pasie grnym pojawi si najwiksza sia rozcigajca.

W tym przypadku kombinacj dajc najwiksze obcienie rozcigajce w pasie grnym

bdzie przypadek: 16 SGN/13=1*1.00 + 3*1.50. W oknie Obliczenia w pozycji Przypadki

wybieramy kombinacj 16 i wykonujemy obliczenia.

2.4.4. Zestawienie wynikw:

PAS GRNY:

Sprawdzenie klasy przekroju


smuko cianki: c/t - 6,0 7,0


Sprawdzenie nonoci przekroju ciskanego osiowo


obliczeniowa nono przekroju Nc,Rd kN 795,2 795,2

maksymalna sia osiowa NEd kN 456,98 455,53



Nono na wyboczenie wzgldem osi y

50


wspczynnik dugoci wyboczeniowej y - 1,0 1,0

dugo wyboczeniowa m 2,29 2,29

smuko wzgldna wzgldem osi y y - 1,03 1,03

krzywa wyboczeniowa - a a

parametr imperfekcji y - 0,21 0,21

parametr krzywej niestatecznoci y - 1,12 1,118

wspczynnik wyboczeniowy y - 0,64 0,645

nono na ciskanie ze wzgldu nawy boczenie wzgldem osi y

kN 512,79 512,56



Nono na wyboczenie wzgldem osi z


wspczynnik dugoci wyboczeniowej z - 1,0 1,0


smuko wzgldna wzgldem osi y z - 1,03 1,03


parametr imperfekcji z - 0,21 0,21

parametr krzywej niestatecznoci z - 1,12 1,118

wspczynnik wyboczeniowy z - 0,64 0,645

nono na ciskanie ze wzgldu nawy boczenie wzgldem osi z

kN 512,79 512,56



Sprawdzenie nonoci przekroju na rozciganie



maksymalna rozcigajca sia osiowa NEd kN 160,2 161,07

kontrola wytrzymaoci przekroju - 0,20 0,20 nono jest zapewniona: - TAK TAK

51

PAS DOLNY:





















kN 198,81 199,62













kN 198,81 199,62









52

SUPKI:





















kN 71,80 71,70













kN 71,80 71,70









53

KRZYULCE:



smuko cianki: c/t - 10,0 12


















kN 198,59 197,83













kN 198,59 197,83









54

2.5. Ukad poprzeczny hali stalowej konstrukcja supowo wizarowa Przy-kad II [2]

Uwaga: Omawiany przykad skierowany jest do osb znajcych podstawy programu Auto-

desk Robot.

Przykad II. Budownictwo Oglne Tom 5 Stalowe konstrukcje budynkw projektowanie wedug eurokodw z przykadami oblicze. praca zbiorowa pod kierunkiem dr hab. in. Mariana Giejowskiego i prof. dr hab. in. Jerzego Ziko. Arkady, Warszawa 2010. s. 859-920

2.5.1. Dane

Zaprojektowano hal stalow o gwnym ukadzie poprzecznym szerokoci 36 m

i rozstawach co 6,8 m. Rama nona skada si z rygla kratowego oraz supw wykonanych z kszta-

townikw walcowanych:

- pokrycie z blachy profilowanej i ocieplenia - dach bezpatwiowy

- supy: IPE 500

- pas grny kratownicy: HEA 240

- pas dolny kratownicy: HEA 220

- krzyulce i supki kratownicy: RK 100x100x5

Rysunek PII.2 Cechy geometryczne ramy. rdo [2]

55

Zestawienie obcie

Obcienia stae:

ciar wasny rygla i supw przyjmowane przez program

Rysunek PII. 7. Obcienia stae. rdo [2]

Obcienia zmienne

nieg:

Rwnomierne obcienie niegiem dachu:

Rysunek PII. 8. Rwnomierne obcienie niegiem. rdo [2]

Nierwnomierne obcienie niegiem dachu:

Rysunek PII. 9. Nierwnomierne obcienie niegiem. rdo [2]

Wiatr:

Oddziaywanie wiatru na powierzchnie zewntrzne:

Rysunek PII. 10. Oddziaywanie wiatru pnocnego na powierzchnie zewntrzne ssanie na po-

lu I. rdo [2]

56

Rysunek PII. 11. Oddziaywanie wiatru pnocnego na powierzchnie zewntrzne parcie na

polu I. rdo [2]

Rysunek PII. 12. Oddziaywanie wiatru zachodniego na powierzchnie zewntrzne rama w osi

2. rdo [2]

Rysunek PII. 13. Oddziaywanie wiatru zachodniego na powierzchnie zewntrzne rama w osi 6. r-

do [2]

Oddziaywania na powierzchnie wewntrzne:

Rysunek PII. 14. Oddziaywanie wiatru pnocnego na powierzchnie wewntrzne parcie wewntrzne.

rdo [2]

Rysunek PII. 15. Oddziaywanie wiatru pnocnego na powierzchnie wewntrzne ssanie we-

wntrzne. rdo [2]

57

Rysunek PII. 16. Oddziaywanie wiatru zachodniego na powierzchnie wewntrzne parcie we-

wntrzne. rdo [2]

Rysunek PII. 17. Oddziaywanie wiatru zachodniego na powierzchnie wewntrzne ssanie we-

wntrzne. rdo [2]

Oddziaywanie wyjtkowe

Rysunek PII. 18. Obcienie wyjtkowymi zaspami nienymi przy attykach. rdo [2]

2.5.2. Modelowanie ukadu konstrukcji Uruchamiamy program Robot i postpujemy wg punktu: 1Przygotowanie programu do pra-


do pliku, wystarczy, e wybierzemy je z listy.

Modelowanie konstrukcji za pomoc podkadu

1. Przygotowujemy podkad w formacie .dwg (np. w programie AutoCAD) o wymiarach jak na rysunku:

58

2. W programie Robot w ekranie

otwieramy

menu:

. Wyszukujemy nasz

plik z podkadem i klikamy .

W oknie Import DWG/DXF wybiera-

my jednostk w jakiej narysowany jest

podkad.

Jeli rysowalimy w milimetrach z li-

sty wybieramy mm.

W pozycji Paszczyzna wybieramy

z listy XZ - jest to paszczyzna w ktrej

bdziemy modelowa ukad. Klikamy

.

W oknie powinnimy ujrze zaim-

portowany rysunek,

3. Przechodzimy do ekranu i w oknie Widok klikamy na podkad w punktach wzw:

4. Zmieniamy ekran na: i czymy wzy prtami. Ukad bdzie zamodelowany w ten sposb, e supy i pasy rygla bd pojedynczymi prtami.

Supy: 25 i 45 Pasy grne: 70 i 71 Pasy dolne: 26 i 36

59

Wsprzdne wzw:

Ukad prtw:

5. Wprowadzamy przeguby do ukadu: w ekranie

klikamy przycisk (zwolnienia)

wybieramy zwolnienie i klikamy na wszystkie supki i krzyulce kratownicy w oknie Wi-

dok.

wybieramy zwolnienie i kli-kamy na prty tworzce pasy kratownicy tak aby

w punktach poczenia ze supami pojawiy si zwol-

nienia.

Klikamy prt w punkcie lecym bliej wza gdzie ma

pojawi si przegub.

60

6. Przechodzimy do ekranu i w wzach 19 i 31 (podstawy supa) wstawiamy podpory przegubowe:

7. Z listy wybieramy ekran .

Klikamy na , definiujemy nowe przekroje i przypisujemy je nastpujcym prtom:

IPE 500 supy (25 i 45) HEA 240 pas grny (70 i 71) HEA 220 pas dolny (26 i 36) RK 100x100x5 supki i krzyulce

Materia dla wszystkich profili: S 235 lub Steel (S235)

8. Przechodzimy do ekranu , aby zdefiniowa nowe obcienia. Tworzymy nastpuj-ce przypadki:

61

W pierwszym przypadku G pozwalamy aby program automatycznie przyj obcienie ci-arem wasnym, oraz definiujemy dodatkowo obcienia jednorodne ciar przekrycia da-

chu i ciany bocznej

W przypadku S1 definiujemy obcienia zmienne od niegu rwnomiernie rozoonego

W przypadku S2 definiujemy obcienia zmienne od niegu nierwnomiernie rozoonego

62

W przypadku We1s definiujemy obcienia zmienne od wiatru pnocnego na powierzchni zewntrznej ssanie na polu I

Jednorodne obcienie przyoone do prta nie na caej jego dugoci mona uzyska stosujc Obcienie trapezo-

we: (przycisk ). W nastpujcych pozycjach wpisujemy:

W ukadzie : lokalnym kierunek siy bdzie prostopa-dy do osi prta

p1 i p2: jednakowa warto siy obcienie bdzie rwnomiernie rozoone

Wsprzdne w pozycji x1 i x2 pocztek i koniec obcienia (liczone od pocztku prta w lokalnym uka-dzie od Wza 1 do Wza 2)

Wsprzdne moemy podawa w metrach (absolut-ne), lub stosunku odlegoci do dugoci prta (wzgld-ne).

W przypadku We1p definiujemy obcienia zmienne od wiatru pnocnego na powierzchni zewntrznej pracie na polu I

63

W przypadku We2s definiujemy obcienia zmienne od wiatru zachodniego na powierzchni zewntrznej rama w osi 2

W przypadku We2p definiujemy obcienia zmienne od wiatru zachodniego na powierzchni zewntrznej rama w osi 6

64

W przypadku Wi1p definiujemy obcienia zmienne od wiatru pnocnego na powierzchni wewntrznej parcie

W przypadku Wi1s definiujemy obcienia zmienne od wiatru pnocnego na powierzchni wewntrznej ssanie

W przypadku Wi2p definiujemy obcienia zmienne od wiatru zachodniego na powierzchni wewntrznej parcie

65

W przypadku Wi2s definiujemy obcienia zmienne od wiatru zachodniego na powierzchni wewntrznej ssanie

W przypadku Sw definiujemy obcienia wyjtkowe zaspy niene przy attykach

9. Po zdefiniowaniu obcie, przechodzimy to kombinacji. Skorzystamy z opcji automatycznej

generacji: Kombinacje normowe. Klikamy na przycisk . W otwartym oknie Kombinacje

normowe przypadkw zaznaczamy opcj Kombinacje rczne generacja. Klikamy

.

W zakadce Kombinacje zostawiamy zaznaczone nastpujce pozycje:

Przechodzimy do zakadki Grupy

Aby program poprawnie generowa kombinacje (gdy wystpuje wicej przypadkw

danego typu obcienia, np. kilka przypadkw obcienia wiatrem), naley odpowiednio zde-

finiowa grupy przypadkw i relacje.

66

wybieramy natur nieg. Wi-dzimy 2 przypadki obcienia

niegiem, ktre zdefiniowalimy

poprzednio. W polu Operator

wybieramy albo dziki temu

w wygenerowanych kombina-

cjach pojawia si bdzie tylko

S1 lub S2.

zmieniamy natur na wiatr. Tworzymy 4 grupy przypadkw:

o 7: We2p i 11: Wi2s o 4: We1s i 8: Wi1p o 5: We1p i 9: Wi1s o 6: We2s i 10: Wi2p

W kadej grupi wybieramy

operator i.

S to grupy obcie wiatru na ciany zewntrzne i wewntrzne, dajce najwiksze obcienie.

Aby utworzy grup, zaznaczamy

w oknie po lewej wybrane

przypadki, naciskamy

a nastpnie:

.

przechodzimy do zakadki Rela-cje i wybieramy natur wiatr.

Zaznaczamy operator: albo i kli-

kamy . W oknie Relacje po-

winny pojawi si wszystkie gru-

py wiatru z operatorem albo

midzy nimi.

Dziki temu w kombinacjach

pojawia si bd pojedyncze gru-

py obcienia wiatrem.

klikamy . Program wywietli list kombinacji ktre moe wygenerowa. Zazna-

czamy wszystkie kombinacje klikajc .

Aby zakoczy definiowanie i wygenerowa kombinacje klikamy przycisk . Liczba wygenerowanych kombinacji wynosi 107.


jc .

11. W celu wywietlenia wynikw oblicze przechodzimy do ekranu: .

67

Z zakadki NTM w oknie Wykresy wybieramy siy, ktrych wykres chcemy zobaczy. W

zakadce Paramery wybieramy nastpujce pozycje:

Opisy wykresw

Wartoci dodatnie i ujemne

Wypenianie

Klikamy . Rozwijamy list: (w grnej czci okna) i

wybieramy Kombinacje.

Obwiednie momentw zginajcych

Obwiednie si poprzecznych

Obwiednie si osiowych

68

2.5.3. Wymiarowanie konstrukcji

1. Przechodzimy do ekranu: Prty konstrukcji zostan podzielone na 4 grupy:

pas grny pas dolny supki i krzyulce supy

2. Klikamy na na pasku z prawej strony okna. W oknie Typ prta

klikamy aby utworzy nowy

typ prta:

wpisujemy dugoci wyboczenio-we pasa grnego: 2,25 m

Wsp. dugoci wyboczeniowej y wpisujemy 0,90, lub wybieramy

gotowy schemat: .

Wsp. dugoci wyboczeniowej z

wybieramy , poniewa, pas

grny jest zabezpieczony przed

wyboczeniem z paszczyzny uka-

du.

Odznaczamy pozycj Zwichrzenie.

Zapisujemy nowy typ prta jako np. pas gorny1, klikamy .

3. Tworzymy kolejny typ klikajc .

wpisujemy dugoci wyboczenio-we pasa dolnego: ly=2,25 m,

lz=9,00 m

Wspczynniki dugoci wybo-czeniowej pozostawiamy bez

zmian: 1,00

Odznaczamy pozycj Zwichrze-nie.

Zapisujemy nowy typ prta jako np. pas dolny1, klikamy

.

4. Klikamy aby utworzy typ prta supkw i krzyulcw

dugoci wyboczeniowe prtw bd rwne ich dugociom rzeczywistym zostawiamy mno-nik: 1,00

Wsp. dugoci wyboczeniowej y wpisujemy 0,90, lub wybieramy gotowy schemat: .

69

Wsp. dugoci wyboczeniowej z pozostawiamy bez zmian: 1,00

Odznaczamy pozycj Zwichrze-nie.

Zapisujemy nowy typ prta jako np. krzyzulce i slupki, klikamy

.

5. Tworzymy ostatni typ prta dla supw:

dugoci wyboczeniowe pozosta-wiamy bez zmian: mnonik = 1,00

Wsp. dugoci wyboczeniowej y

wybieramy:

Sup jest zabezpieczony przed

wyboczeniem w paszczynie ramy

w punktach styku z pasami dwi-

gara.

w polu Dodaj automatycznie

wsprzdne ste wybieramy:

w miejscach wystpowania

wszystkich wzw wewntrz-

nych

W pozycji Podgld wykrywa-

nia ste wybieramy prt: 45,

aby wczy podgld zdefiniowa-

nych ste.

Podgld bdzie dostpny tylko gdy typ bdzie ju przypisany do wybranego prta.

70

przechodzimy do zakadki Wyboczenie Z.

Sup jest zabezpieczony przed wybocze-

niem w paszczynie ramy w punktach styku

z pasami dwigara, oraz co 3 metry poniej

pasa dolnego.

Zaznaczamy Rczna definicja wsprzd-

nych istniejcych ste i wpisujemy

3,00; 6,00 i zaznaczamy rzeczywiste.

Zaznaczamy rwnie: w miejscach wyst-

powania wszystkich wzw wewntrznych.

wybieramy zakadk: Zwichrzenie-pka grna i wprowadzamy identyczne dane jak w za-kadce Wyboczenie Z

Obcienia zostay tak dobrane aby obciy sup z prawej strony ukadu (prt 45). Zginanie

wystpuje w supie po stronie zewntrznej, wic zwichrzeniu moe ulec pka ciskana (we-

wntrzna).

klikamy . w oknie Definicja prta zaznaczamy Metoda szczegowa obliczania zwichrzenia

zapisujemy nowy typ prta jako np. Slup1, klikamy .

71

6. Przypisujemy dane typy nastpujcym prtom:

pas gorny1 70 i 71 pas dolny1 26 i 36 Slup1 25 i 45 krzyzulce i slupki 1do15 i 54do69

7. W oknie oknie Definicje w zakadce Grupy utworzy

przewodnik_robot2012_wiedro

Documents

Transcript of przewodnik_robot2012_wiedro