POMOCE NAUKOWE MODELOWANIE W PROGRAMIE ROBOT HALA PRZEMYSŁOWA O KONSTRUKCJI ŻELBETOWEJ EJ MONOLITYCZNEJ ROBOT MODELOWANIE W PROGRAMIE

Transkrypt

1 HALA PRZEMYSŁOWA O KONSTRUKCJI ŻELBETOWEJ EJ MONOLITYCZNEJ MODELOWANIE W PROGRAMIE ROBOT 1 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

2 1. Z okna selekcji typu konstrukcji wybieramy Ramę płaską 2. Z paska narzędzi wybieramy polecenie Osie 2 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

3 3. W oknie Osi konstrukcji deklarujemy położenie poszczególnych osi konstrukcyjnych hali, pamiętając, że oś Z jest osią pionową, a X poziomą. W zakładce Z deklarujemy kolejne wymiary: 0,0; 5,55; 7,65; 7,90, każdorazowo zatwierdzając je przyciskiem Wstaw. Analogicznie postępujemy w zakładce X. Po zadeklarowaniu wszystkich osi zatwierdzamy wymiary przyciskiem Zastosuj i zamykamy okno przyciskiem Zamknij. Lista rozwijalna Numeracja umożliwia wybór sposobu oznaczania poszczególnych osi 1, 2, 3; A, B, C; Wartość (np. poziom), Definiuj (dowolne wprowadzone przez użytkownika oznaczenie) 4. Z paska narzędzi wybieramy polecenie Pręty 3 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

4 5. Korzystając z wcześniej ustalonych osi konstrukcyjnych definiujemy model prętowy hali. Zaczynając od punktu 1-1 do 1-2 tworzymy słup dolny, 1-2 do 1-3 słup górny, 1-3 do 2-4 rygiel część lewa, 2-4 do 3-3 rygiel część prawa, 3-3 do 3-2 słup górny, 3-2 do 3-1 słup dolny. Tworzymy strop od punktu 1-2 do Z paska narzędzi wybieramy polecenie Profile prętów 4 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

5 7. Z okna profile wybieramy polecenie Definicja nowego profilu 8. Definicja belek - wybieramy przekrój Parametryczny i zaznaczamy przekrój prostokątny. W polu Typ profilu wybieramy z listy rozwijalnej Belka żelbetowa i definiujemy wymiary belki 40x80 cm. W polu Etykieta nadajemy nazwę profilu Rygiel 40x80. Zmiany zatwierdzamy przyciskiem Dodaj. Analogicznie definiujemy belkę stropową 40x60. Definicja słupów - wybieramy przekrój Parametryczny i zaznaczamy przekrój prostokątny. W polu Typ profilu wybieramy z listy rozwijalnej Słup żelbetowy i definiujemy wymiary słupa górnego 40x40 cm. W polu Etykieta nadajemy nazwę profilu Słup G 40x40. Zmiany zatwierdzamy przyciskiem Dodaj. Analogicznie definiujemy słup dolny 40x60. Wprowadzone definicje przekrojów: 5 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

6 9. W oknie Profile prętów wybieramy profil, jaki chcemy nadać prętowi. W polu Linie/pręty wpisujemy numery prętów, którym nadamy przekrój. Alternatywnie klikamy ręcznie na pręty, którym chcemy nadać wybrany profil. 10. Z menu Widok wybieramy opcję Wyświetl > Szkice, aby wyświetlić podgląd profili. Jak widać, słup dolny jest źle umiejscowiony w stosunku do słupa górnego. Aby wyrównać profile należy obrócić słup dolny o 90 o. W tym celu otwieramy okno Profile prętów i edytujemy profil SłupD zamieniając miejscami wartości b i h. Alternatywnie w oknie Geometria > Charakterystyki > Kąt gamma zmieniamy kąt gamma pręta na 90 o, co spowoduje obrócenie układu lokalnego pręta. 6 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

7 Widok konstrukcji po obrocie profilu. 7 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

8 11. Ustawiamy konstrukcje w widoku z przodu, korzystając z ViewCube lub wybierając opcję Widok > Rzutowanie > ZX lub wciskając Ctrl+Alt+1. Jak możemy zaobserwować, słup górny nie licuje ze słupem dolnym - aby zlicować układ konstrukcji zadeklarujemy offset. Wybieramy z menu Geometria > Cechy dodatkowe > Offsety lub z paska narzędzi wybieramy polecenie 8 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

9 12. Z okna offsetu wybieramy opcję Definicja nowego offsetu. Offset deklarujemy w globalnym układzie współrzędnych jako przesunięcie początku i końca pręta o wartość odpowiadającą połowie odległości między osiami z odpowiednim znakiem w zależności, czy offset ma być zgodny, czy przeciwny do kierunku dodatniego osi X (bądź Z). W polu Etykieta wpisujemy nazwę offsetu. Deklarujemy dwa offsety o wartości UX: oraz UX: 10 10, nadając im odpowiednio nazwy Offset_1 i Offset_2. W oknie Offsety wybieramy offset, który chcemy nadać prętowi i w polu Linie/pręty wpisujemy numery prętów, którym nadamy przesunięcie. Alternatywnie klikamy ręcznie na pręty, którym chcemy nadać wybrany offset. 9 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

10 Widok konstrukcji z nadanymi offsetami. Jeśli offsety nie są wyświetlane możemy nadać im widoczności w menu Widok > Wyświetl > Model > Offsety 10 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

11 13. Deklaracja podpór wybieramy z menu rozwijalnego lub z paska narzędzi polecenie Podpory Z okna Podpory zaznaczamy opcję Utwierdzenie i klikamy na odpowiednie węzły, aby nadać im wybraną podporę. Widok konstrukcji z zadeklarowanymi offsetami prętów i podparciami w węźle 1 i Obciążenia z menu rozwijalnego wybieramy opcję W oknie Przypadki obciążeń definiujemy kolejno przypadki, za każdym razem po wybraniu z menu rozwijalnego natury przypadku zatwierdzając je przyciskiem Nowy. 11 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

12 Numer Natura Nazwa Etykieta 1 ciężar własny ciężar własny CW 2 śnieg śnieg lewa połać SLP 3 śnieg śnieg prawa połać SPP 4. wiatr wiatr z lewej strony WL 5. wiatr wiatr z prawej strony WP 6. wiatr wiatr wzdłuż hali WW 7. stałe ciężar dachu i płyt stropowych CD 8. stałe ciężar elewacji CL 9. temperatura temperatura lato TL 10. temperatura temperatura zima TZ 11. temperatura skurcz betonu SB 12. eksploatacyjne ob. użytkowe stropu z lewej OSL 13. eksploatacyjne ob. użytkowe stropu z prawej OSP 15. Definicja obciążenia w oknie Przypadki obciążeń zaznaczamy przypadek, dla którego chcemy zdefiniować wartość obciążenia (np. ciężar pokrycia dachowego) - z menu bocznego wybieramy ikonę lub z menu górnego wybieramy opcję Obciążenia > Definicja obciążeń. W oknie Obciążenie możemy zdefiniować obciążenia działające na węzeł konstrukcji, pręt lub określić ciężar i masę dodaną na pręcie. Przypadek Ciężar dachu zostanie zdefiniowany jako obciążenie rozłożone działające na pręcie. Wybieramy zakładkę Pręt > Obciążenie jednorodne. 12 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

13 W oknie Obciążenie jednorodne definiujemy ciężar dachu, jako obciążenie (charakterystyczne!) działające przeciwnie do zwrotu osi Z w układzie globalnym (wartość ujemna) i równomiernie rozłożone po długości pręta. Zatwierdzamy przyciskiem Dodaj. Klikając na odpowiednie pręty nadajemy im obciążenie. Alternatywnie wpisujemy numery prętów w polu Zastosuj do i zatwierdzamy przyciskiem Zastosuj. Aby edytować/poprawić dowolne parametry zadanego obciążenia (np. wartość, rodzaj itp.) wybieramy z dolnego paska menu opcję Edycja tabelaryczna lub wybieramy z menu górnego opcję Obciążenia > Tabela obciążeń. W oknie Tabeli obciążeń możemy dowolnie modyfikować wszystkie parametry zadanego obciążenia Przypadek; Typ obciążenia; Lista (pręty do których zostało przypisane obciążenie); Wartości (np. PX, PY); Układ, w jakim obciążenie zostało 13 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

14 zdefiniowane (lokalny bądź globalny); Współrzędne (względne bądź bezwzględne). Możemy również dodać opis w polu MEMO. W analogiczny sposób definiujemy obciążenie stałe od warstw i konstrukcji stropu międzykondygnacyjnego. Z okna Przypadki obciążenia wybieramy Elewacje (w oknie widoku konstrukcji wyświetli się nazwa wybranego przypadku) i przechodzimy do definiowania obciążenia. Obciążenie od elewacji zadamy jako obciążenie stałe rozłożone na wysokości słupa od ciężaru płyt elewacyjnych (na odcinku górnym i dolnym słupa) oraz moment rozłożony od mimośrodowego zamocowania płyt w stosunku do osi słupa górnego i dolnego. obciążenie stałe moment rozłożony ΣG/L, gdzie: G ciężar płyt, L długość słupa ΣM/L, gdzie: M=G*e, e mimośród względem osi słupa (dolnego i górnego), L długość słupa Z okna Obciążenie wybieramy Obciążenie jednorodne i w polu Wartość wpisujemy obciążenie p [kn/m] względem osi Z w układzie globalnym. Z okna Obciążenie wybieramy Moment rozłożony i w polu Wartość wpisujemy moment M [kn*m/m] (z odpowiednim znakiem!) względem osi Y w układzie globalnym. Zatwierdzamy przyciskiem Dodaj i nadajemy obciążenie odpowiednim prętom. Oba typy obciążenia dodajemy w tym samym przypadku obciążenia Elewacje. 14 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

15 Obciążenie śniegiem deklarujemy analogicznie jak obciążenie stałe od ciężaru dachu pamiętając o stworzeniu dwóch przypadków (natura: śnieg) śnieg na prawej oraz śnieg na lewej połaci dachu co będzie konieczne do stworzenia obwiedni sił. 15 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

16 Obciążenie wiatrem podzielimy na 3 przypadki: wiatr z lewej strony konstrukcji (nawietrzna strona lewa, zawietrzna strona prawa), wiatr z prawej strony konstrukcji oraz wiatr wzdłuż konstrukcji. Każdy z tych przypadków występuje rozłącznie z innymi czyli nie mogą one występować równocześnie. Obciążenie wiatrem zadeklarujemy jako Obciążenie jednorodne działające zgodnie bądź przeciwnie do dodatniego zwrotu osi X w zależności od działania wiatru (parcie bądź ssanie). 16 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

17 Obciążenie użytkowe stropu występuje w dwóch przypadkach z lewej strony bądź z prawej strony. Strop został zamodelowany jako jeden pręt więc aby nadać mu obciążenie użytkowe na połowie długości (obciążenie technologiczne może występować na lewej lub prawej stronie konstrukcji i na obu stronach jednocześnie) należy użyć Obciążenia trapezowego lub podzielić pręt na dwa wstawiając nowy węzeł w środku jego rozpiętości (Edycja > Podział z odznaczoną opcją Generuj węzły bez dzielenia prętów) i na nowe odcinki przyłożyć obciążenie korzystając z Obciążenia jednorodnego (które zawsze występuje na całej długości pręta). Korzystając z Obciążenia trapezowego określamy dwie wartości obciążenia P1 i P2 oraz dwie współrzędne (względne bądź absolutne) przyłożenia tego obciążenia X1 i X2 określane w układzie lokalnym bądź globalnym pręta. Obciążenie technologiczne stropu będzie obciążeniem równomiernie rozłożonym na połowie pręta więc wartości P1 i P2 będą sobie równe (analogia do Obciążenia jednorodnego) a współrzędne absolutne czyli mierzone po długości pręta np. dla pręta 10m x1=0.00m; x2=5.00m określimy w układzie globalnym. Kierunek działania 17 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

18 obciążenia pozostawiamy bez zmian czyli po osi Z. Obciążenie deklarujemy w dwóch osobnych przypadkach. Obciążenie temperaturą występuje w trzech przypadkach temperatura lato, zima oraz skurcz betonu. Temperaturę deklarujemy wybierając ikonę w oknie Definicja obciążeń W oknie zdefiniowane może zostać obciążenie temperaturą t przyłożone do pręta konstrukcji działające na kierunku X, Y lub Z lokalnego układu współrzędnych pręta. Wartości dty i dtz oznaczają różnicę temperatury pomiędzy skrajnymi włóknami przekroju poprzecznego elementu (odpowiednio w kierunku osi y lub z lokalnego układu współrzędnych). 18 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

19 Wartość dtx oznacza równomierne podgrzanie/oziębienie całego elementu. Temperaturę lato/zima deklarujemy jako różnice między skrajnymi włóknami (na zewnętrznych prętach konstrukcji), a skurcz betonu modelujemy jako równomierne oziębienie konstrukcji o -15 o C. 16. Kombinacje obciążeń Z menu górnego wybieramy Obciążenia > Kombinacje automatyczne. W oknie Kombinacji normowych przypadków zaznaczamy kombinacje automatyczne uproszczone i zatwierdzamy przyciskiem Więcej 19 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

20 Załącznik 1 Import geometrii konstrukcji z pliku dxf Otwieramy program CAD (np.autocad) Plik > Nowy Z menu bocznego wybieramy polecenie LINIA lub wpisujemy w linii komend L W linii komend wpisujemy 0,0 (x,y) i zatwierdzamy ENTER Wpisujemy drugą współrzędną równą wysokości słupa np. 0,5 i zatwierdzamy ENTER UWAGA: 1 jednostka = 1 m w Robocie, dlatego współrzędne 0,1 = 1 m Przechodzimy do Lokalnego Układu Współrzędnych (LUW) wpisując w linii (x,y) współrzędne będą obliczane od ostatniej wprowadzonej współrzędnej. Powtarzamy ww. kroki aby narysować osie konstrukcji. 20 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

21 Przykładowy schemat konstrukcji wraz ze współrzędnymi punktów Plik > Zapisz jako Konstrukcje zapisujemy jako plik *.dxf Otwieramy program Robot Wybieramy projekt Rama płaska Plik > Otwórz projekt Otwieramy zapisaną konstrukcje z pliku *.dxf Okno parametrów wczytania pliku dxf zatwierdzamy bez zmian 21 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010

22 Przechodzimy z układu X,Y,Z na Z,X,Y obracając wczytaną konstrukcje o kąt gamma = 90 Punkt wstawienia: 0;0;0 Zatwierdzamy opcje przyciskiem OK Zaimportowana geometria konstrukcji w programie Robot 22 OPRACOWAŁ MGR INŻ. KAMIL DUBAŁA LISTOPAD 2010