Tutorial Shell
Release: SCIA ENGINEER 2008 Req. Module:
ESA.00 Base Modeller ESA.01 2D surfaces (plates and walls) ESA.02 Curved surfaces ESA.04 Intersections of surfaces ESAS.01 Lineair Statics 3D
Manual: SCIA Engineer Tutorial Shell Revision : 03/2008
SCIA Engineer
De informatie in dit document is onderhevig aan verandering zonder aankondiging. Zonder de uitdrukkelijk geschreven toestemming van de uitgever mag niets, geheel noch gedeeltelijk, van dit document gekopieerd of overgedragen worden, ongeacht de manier waarop of de middelen waarmee, zowel elektronisch als mechanisch, dit gebeurt. SCIA Software is niet verantwoordelijk voor directe of indirecte schade wegens onvolkomenheden in de documentatie en/of de software. © Copyright 2008 SCIA Software. Alle rechten voorbehouden.
1
SCIA Engineer
WELKOM
3
INSTALLATIE
4
INLEIDING
5
STARTEN
6
Een project starten ........................................................................................ 6
PROJECTBEHEER
8
Bewaren, Bewaren Als, Sluiten en Openen ................................................ 8
INVOER GEOMETRIE
9
Invoer van de geometrie ............................................................................... 9
DE GRAFISCHE VOORSTELLING VAN DE CONSTRUCTIE WIJZIGEN
31
Beeld wijzigen .............................................................................................. 31
INVOER BEREKENINGSGEGEVENS
36
Belastingsgevallen en belastingsgroepen ................................................ 36 Belastingen .................................................................................................. 38
BEREKENING
44
Lineaire Berekening .................................................................................... 44
RESULTATEN
45
Resultaten bekijken ..................................................................................... 45
DOCUMENT
51
NAWOORD
55
2
SCIA Engineer
Welkom Welkom bij de SCIA Engineer Tutorial Shell. SCIA Engineer is een berekeningsprogramma onder Windows XP/2003 met een breed toepassingsbereik: van de controle van eenvoudige raamwerken tot het geavanceerde ontwerp van complexe projecten in staal, beton, hout,... Het programma behandelt de berekening van 2D/3D raamwerken, met inbegrip van profielcontrole en controle van verbindingen voor staalconstructies. Naast raamwerken is het ook mogelijk plaat structuren te dimensioneren met inbegrip van geavanceerde betonberekeningen. Het volledige proces van berekening en ontwerp is in één programma geïntegreerd: invoer van de geometrie, invoer van het berekeningsmodel (belastingen, opleggingen, …), lineaire en niet-lineaire berekening, uitvoer van resultaten, elementcontrole en optimalisatie volgens de verschillende normen, genereren van de berekeningsnota,... SCIA Engineer is verkrijgbaar in drie verschillende versies: Versie onder licentie
De versie onder licentie van SCIA Engineer is beveiligd met een „dongle‟, een codeslot dat u aanbrengt op de parallelle of USB poort van uw computer of een software matige licentie op uw netwerk. SCIA Engineer is modulair en bestaat uit verschillende modules. De gebruiker kiest uit de beschikbare modules en stelt zo een berekeningsprogramma op maat samen, perfect afgestemd op zijn behoeften. In het algemeen productoverzicht van SCIA Engineer vindt u een overzicht van de verschillende beschikbare modules.
Demoversie
Als het programma geen beveiliging vindt, zal het automatisch in demoversie starten. De eigenschappen van deze demoversie zijn: Alle projecten kunnen ingevoerd worden; De berekening is beperkt tot projecten met 25 elementen, 3 platen/schalen en twee belastingsgevallen; De uitvoer bevat een watermerk “Unlicensed software”; De projecten die in de demoversie opgeslagen werden, kunnen niet geopend worden in de versie onder licentie.
Studentenversie
De studentenversie beschikt voor alle modules over dezelfde mogelijkheden als de versie onder licentie. Zij wordt eveneens beveiligd door een „dongle‟ of een software matige beveiliging. De uitvoer bevat een watermerk “Studentenversie”. Projecten die in de studentenversie opgeslagen werden, kunnen niet in de versie onder licentie geopend worden.
3
SCIA Engineer
Installatie Systeemvereisten Om SCIA Engineer te kunnen installeren moet uw systeem over de volgende systeemvereisten beschikken: Hardware eisen
Processor snelheid RAM Grafische kaart Vrije schijfruimte voor programma Vrije schijfruimte voor projecten en tijdelijke bestanden
Pentium IV - 1Ghz (Aanbevolen: Pentium IV - 3Ghz) 512 MB (Aanbevolen: > 1Gb) 64 MB, ondersteuning van OpenGL 350 MB 200 MB (de vereiste ruimte kan in de GB's lopen voor zeer grote projecten)
Software eisen
MS Windows XP / 2003 / Vista
Het wordt aanbevolen het laatst beschikbare Service Pack voor deze besturingssystemen te installeren.
Overige eisen Om SCIA Engineer te installeren moet u power user rechten hebben. Om met SCIA Engineer te werken kunt u voldoen met normale gebruikers rechten. Wel dient u als gebruiker lees en schrijfrechten te hebben voor de mappen van SCIA Engineer. Het Algemene Setup Programma van de CD-ROM start automatisch als U de CD-ROM in uw CD-ROM speler plaatst. Hierna krijgt u een menu met de lijst van alle beschikbare software op de CD-ROM. Volg de instructies op het scherm voor het installeren van SCIA Engineer.
4
SCIA Engineer
Inleiding Het voorbeeld van deze Tutorial kan in de drie versies van het programma worden uitgevoerd. Voor u verdergaat, moet u vertrouwd zijn met het gebruik van uw besturingssysteem zoals bijvoorbeeld het werken met dialoogvensters, menubalken, knoppenbalken, statusregels, de muis, enz. Deze Tutorial beschrijft de belangrijkste functies van SCIA Engineer voor het invoeren van gekromde schalen en vrije lasten. Allereerst wordt aangegeven hoe een nieuw project wordt aangemaakt en hoe de structuur wordt opgebouwd. Na invoer van geometrie en belastingen wordt de structuur doorgerekend en kunnen resultaten bekeken worden. De tekst wordt afgesloten met een inleiding tot het opstellen van een rekennota. De onderstaande figuur toont het rekenmodel van de structuur die wordt opgebouwd:
5
SCIA Engineer
Starten Een project starten Vooraleer een project te beginnen, moet eerst het programma worden gestart. Het programma starten
1.
Dubbelklik op de snelkoppeling naar SCIA Engineer op de Windows Desktop. Of :
2.
Als de snelkoppeling niet geïnstalleerd is, klikt U op [Start] en kiest U Programma's > SCIA ENGINEER 2008 > SCIA ENGINEER. Als het programma geen beveiliging vindt, verschijnt dialoogvenster dat de reden vermeldt waarom geen beveiliging gevonden werd. Een tweede dialoogvenster geeft de beperkingen van de demoversie aan. Klik op [OK] in beide vensters. Voor deze Tutorial wordt een nieuw project gestart.
Een nieuw project starten
1.
Als het dialoogvenster Openen verschijnt, klikt u op [Annuleren].
2.
Klik op het icoon Nieuw
in de knoppenbalk.
Het dialoogvenster Projectgegevens verschijnt, waarin algemene gegevens over het project ingevoerd kunnen worden.
3.
Voer in de groep Gegevens de gegevens van uw eigen voorkeur in. Deze gegevens kunnen op de uitvoer worden vermeld zoals bijvoorbeeld in het document en op de tekeningen.
4.
Kies voor Project niveau: Geavanceerd (aangezien er een manuele netgeneratie doorgevoerd gaat worden) en Model: Een.
6
SCIA Engineer 5.
Klik op de knop onder Nationale norm om een standaardnorm voor het project in te stellen. Hierdoor worden de beschikbare materialen, combinatieregels en normcontroles bepaald. Voor het project van de Tutorial wordt gekozen voor EC. Het venster Normen in project verschijnt. a)
Klik op de knop [Toevoegen]. Het dialoog Beschikbare nationale normen verschijnt.
b) Selecteer de Europese vlag en klik [OK]. U keert terug naar het venster Normen in project en de EC is toegevoegd. c)
Selecteer de vlag met de naam EC.
d) Selecteer de optie Actieve norm en klik [Sluiten]. U keert terug naar het venster Projectgegevens en de EC is de actieve norm. 6.
Selecteer Algemeen XYZ in het veld Constructie. Het type constructie (Raamwerk XZ, Raamwerk XYZ, Plaat XY, Algemeen XYZ,...) beperkt de mogelijke invoer tijdens de berekening. Aangezien een 3D schaal element wordt geconstrueerd, wordt voor Algemeen XYZ gekozen
7.
In de groep Materiaal, selecteer Staal. Onder het item Staal zal een nieuw item Materiaal verschijnen.
8.
Kies S235 uit het keuzemenu.
9.
Bevestig de invoer via [OK].
Opmerkingen:
Op het tabblad Basisgegevens kan u een projectniveau instellen. Kiest u voor standaard, dan worden in het programma enkel de veelgebruikte basisfuncties getoond. Kiest u voor geavanceerd, dan worden alle basisfuncties getoond. Op het tabblad Functionaliteit kiest u de opties welke u nodig heeft. De niet geselecteerde functionaliteiten worden hiermee uit de menu‟s gefilterd, wat het programma lichter maakt. Op het tabblad Combinaties bevinden zich de waarden van de partiële veiligheidsfactoren. Voor deze Tutorial worden de standaardinstellingen gebruikt.
7
SCIA Engineer
Projectbeheer Bewaren, Bewaren Als, Sluiten en Openen Alvorens de constructie in te voeren, wordt eerst besproken hoe een project opgeslagen moet worden, hoe een bestaand project geopend kan worden en hoe een project afgesloten moet worden. Bij het uitvoeren van het project van deze Tutorial kan het project op elk ogenblik worden opgeslagen. Op die manier kan u het programma wanneer gewenst verlaten en nadien het project vanaf dat punt hernemen.
Een project opslaan
Klik op
in de knoppenbalk.
Als een project nog niet opgeslagen werd, verschijnt het dialoog Bewaren als. Klik op de pijl in het lijstvak Opslaan in om de schijf waar u het project wenst op te slaan, te selecteren. Selecteer de map waarin u het project wenst te plaatsen en klik op [Openen]. Selecteer de submappen. Voer de bestandsnaam in onder Bestandsnaam en klik op [Opslaan] om het project op te slaan. Als u een tweede maal op klikt, wordt het project automatisch onder dezelfde naam opgeslagen. Als u in het hoofdmenu Bestand > Bewaren als kiest, kunt u een nieuwe/andere schijf, folder en naam opgeven voor het projectbestand.
Een project sluiten
Om een project af te sluiten, kiest u in het hoofdmenu Bestand > Sluiten. U krijgt een dialoogvak dat u vraagt of u het project wenst op te slaan. Afhankelijk van uw keuze wordt het project opgeslagen en het actieve dialoogvenster gesloten.
Een project openen
Klik op
om een bestaand project te openen.
Een lijst met projecten verschijnt. Selecteer het gewenste project en klik op [OK] (of dubbelklik op het project om het te openen).
8
SCIA Engineer
Invoer Geometrie Invoer van de geometrie Als een nieuw project gestart wordt, moet de geometrie van de constructie ingevoerd worden. De constructie kan rechtstreeks ingevoerd worden maar er kan ook gebruik gemaakt worden van bijvoorbeeld templates met parametrische blokken, DXF bestanden en andere formaten.
Geometrie Constructiemenu
1.
Bij het starten van een nieuw project wordt automatisch het Constructiemenu geopend in het Hoofdvenster. Indien u op een later tijdstip de constructie wenst te wijzigen dient u via het Hoofdvenster te dubbelklikken op Constructie.
2.
In het Constructiemenu kan vervolgens gekozen worden uit diverse structuurelementen om de constructie in te voeren.
9
SCIA Engineer
Lijnraster Om de invoer van de geometrie te vereenvoudigen wordt gebruik gemaakt van het lijnraster en de aanpikinstellingen. Door te klikken op het icoon onderstaand venster:
in de knoppenbalk verschijnt
De waardes voor het lijnraster worden ingegeven zoals op bovenstaande figuur. Cursor Aanpikinstellingen
1.
Dubbelklik op de knop Cursor Aanpikinstellingen in de Commandolijn of klik op de knop rechts onderaan het scherm. Het venster Cursoraanpikinstelling verschijnt:
10
SCIA Engineer
2.
Vink de optie lijnraster aan zodat in het project kan aangepikt worden op het zojuist geconstrueerde lijnraster.
3.
Klik op [OK] om te bevestigen.
Met behulp van het lijnenraster gaat nu de structuur ingevoerd worden in SCIA ENGINEER. Eerst wordt de vloerplaat ingevoerd daarna de cilindervormige wand.
Een vlak 2D element invoeren
1.
Om een nieuw vlak 2D element in te voeren gebruikt u de optie vlak 2D element in het Constructiemenu.
2.
In het veld dikte voert u de 50mm in.
3.
Bevestig de invoer met de knop [OK].
11
SCIA Engineer 4.
De vloerplaat wordt nu ingevoerd met behulp van de optie Nieuwe cirkel (centrum_radius) in de commandolijn onderaan op het scherm.
5.
Selecteer het middelpunt (1;1;0) van de cirkel met behulp van het lijnenraster:
6.
Geef de straal van de cirkel aan met behulp van het lijnenraster coördinaat (2;1;0):
7.
Druk op <esc> om te bevestigen. Na het tekenen van de vloerplaat worden de wanden ingevoerd.
12
SCIA Engineer Een schaalelement invoeren
1.
Om een nieuw schaalelement in te voeren gebruikt u de optie Constructiemenu.
in het
2.
In het veld Dikte voert u de 50mm in.
3.
Bevestig de invoer met de knop [OK].
4.
Voer opnieuw een cirkel in met hetzelfde middelpunt en dezelfde straal als deze van de vloerplaat.
5.
Verander het actieve vlak in YZ met behulp van de knop linksonder de commandolijn:
13
SCIA Engineer
6.
Voer de hoogte van de cilinder in door de coördinaat (2;1;5) aan te klikken:
7.
Maak het XY-vlak terug actief:
14
SCIA Engineer 8.
Voer hierna de bovenste cirkel in door het middelpunt (1;1;5) aan te klikken:
9.
De invoer wordt beëindigd via de <Esc> toets.
10. Na invoer van een entiteit in SCIA Engineer is de entiteit steeds geselecteerd. Bij de cilinder is dit te zien aan de magenta kleur. Om de selectie op te heffen wordt nogmaals op de <Esc> toets gedrukt.
Opmerkingen:
De eigenschappen van geselecteerde elementen worden weergegeven in het Eigenschappenvenster en kunnen daar eenvoudig gewijzigd worden. Wanneer in het project nog geen doorsneden gedefinieerd zijn zal, op het ogenblik dat u een commando geeft om een structuuronderdeel (kolom, balk,…) in te voeren automatisch het venster Nieuwe Doorsnede verschijnen. Een invoer kan beëindigd worden ofwel door op de <Esc> toets te drukken ofwel via de rechtermuistoets.
Via de knop Zoom Alles
in de knoppenbalk kan de volledige constructie gevisualiseerd
worden. Na het invoeren van de vloerplaat en de randen kan worden overgegaan tot het invoeren van de leiding bovenaan in de structuur. Door middel van het lijnraster en de aanpikaanstellingen kan deze leiding eenvoudig worden ingevoerd:
Het invoeren van de leiding
1.
Het principe voor het invoeren van deze leiding kan analoog gebeuren aan het invoeren van het eerste schaalelement. Hier wordt er nu gebruik gemaakt van het commando .
15
SCIA Engineer 2.
Om een nieuw schijfelement in te voeren gebruikt u de optie Constructiemenu.
3.
In het veld Dikte wordt 50mm ingevoerd.
4.
De hoogte van de wand bedraagt 2m.
5.
Bevestig de invoer met de knop [OK].
6.
Verander het actieve vlak in XY:
7.
Voer een cirkel in met het middelpunt zoals afgebeeld op de figuur:
8.
Voer de straal van de cirkel in met relatieve coördinaten:
in het
16
SCIA Engineer
Opmerking
In SCIA Engineer kan gebruik gemaakt worden van absolute of relatieve coördinaten. Het verschil zit in het gebruik van de oorsprong en in de ingave van de coördinaten. Met absolute coördinaten wordt de oorsprong van het UCS gebruikt, deze coördinaten worden ingegeven met de x;y;z coördinaten. Als relatieve coördinaten gebruikt worden zal het laatst ingevoerde punt als oorsprong fungeren. Relatieve coördinaten worden ingevoerd met een „@‟ voor de x;y;z coördinaten (zoals in het voorgaande voorbeeld). 9.
Het programma tekent onderstaande cilinder:
10. De cilinder wordt eerst verplaats met behulp van het commando verplaats kan teruggevonden worden in de menubalken onder Wijzig, Verplaats:
. Dit commando
11. Eerst dient men het element dat verplaatst moet worden te selecteren. Wanneer dat gedaan is dient men te bevestigen met de <ESC>:
17
SCIA Engineer
12. Daarna moet de gebruiker het startpunt definiëren. Hier wordt punt (1;1;0) nul gebruikt:
13. Vervolgens dient het eindpunt ingevoerd te worden (1;1;4):
18
SCIA Engineer
14. Nu dient enkel nog de cilinder geroteerd te worden. Dit doen we met behulp van het commando roteren dat men kan terugvinden in de menubalk Wijzig. Dit commando vraag de gebruiker om een element te selecteren:
19
SCIA Engineer 15. De cilinder wordt geselecteerd:
16. Hierna wordt het icoon
gebruikt. Dit icoon bevindt zich onderaan de commandobalk.
17. Volgende dialoogbox wordt getoond:
18. Voer als hoek 90° in en selecteer de optie Bepaal as met cursor. 19. De rotatieas wordt nu door de gebruiker bepaald (1;0;4) en (1;2;4):
20. De cilinder werd geroteerd om de door de gebruiker gedefinieerde as met een hoek van 90°.
20
SCIA Engineer
Intersecties en uitsnijdingen In deze paragraaf wordt de intersectie tussen de horizontale en verticale cilinder ingevoerd. Gevolgd door het selecteren van de aanwezige delen in de geometrie.
Het invoeren van een intersectie
1.
Om een nieuwe intersectie in te voeren gebruikt u het icoon menuboom.
in de
2.
Selecteer de 2D elementen (element E2 en E3) waartussen een intersectie moet gemaakt worden:
3.
Bevestig de invoer met met <esc>.
21
SCIA Engineer 4.
De gemaakte intersectie wordt op het scherm vertoond:
Na het invoeren van de intersectie kan de gebruiker de uitsnijdingen gaan definiëren. Het definiëren van uitsnijdingen
1.
Om een uitsnijding in te voeren gebruikt u het icoon .
in de menuboom onder
2.
Selecteer de verticale cilinder E2.
3.
Bevestig de invoer met <esc>.
4.
SCIA Engineer geeft nu aan welke delen (uitsnijdingen) van de structuur kunnen worden verwijderd voor de berekening. Deze uitsnijdingen worden nu geselecteerd:
22
SCIA Engineer 5.
Bevestig de selectie met <esc>.
6.
De geselecteerden gebieden worden uit de geometrie verwijderd.
7.
Het definiëren van de uitsnijding voor de horizontale cilinder gebeurt analoog.
8.
Klik op het icoon
9.
Selecteer de horizontale cilinder E3.
in de menuboom onder
.
10. Bevestig de invoer met <esc>. 11. Selecteer nu de uitsnijdingen die u wilt verwijderen:
12. Bevestig de selectie met <esc>. 13. De geselecteerden gebieden worden uit de geometrie verwijderd.
Er bestaan meerdere mogelijkheden om de uitsnijdingen te visualiseren. In dit voorbeeld wordt het net gegenereerd.
Het visualiseren van het net
1.
Om het net te genereren wordt eerst de geavanceerde modus ingesteld bij de projectgegevens. Dit kan u doen via de menubalk Boom, project:
23
SCIA Engineer
2.
Druk nu op het icoon
om de netgeneratie te starten.
3.
Om het resultaat beter te visualiseren wordt een netverfijning ingevoerd. Klik in de menuboom onder Berekening, net op het icoon
4.
Stel de gemiddelde grootte van 2D elementen in op 0,1:
5.
Laat het net hergenereren met behulp van het icoon
6.
Stel bij „beeldparameters voor alle‟ deze vindt u bovenaan de comandolijn:
volgende opties in voor het net (op het tabblad constructie):
24
SCIA Engineer 7.
Het programma geeft nu duidelijk de bewerkte geometrie weer:
Indien men de gewijzigde structuur wil bekijken zonder het net te genereren dient men volgende procedure te volgen.
Visualiseren van gerenderde structuur
1.
Allereerst dient het net uitgezet te worden. Dit kan u doen via de beeldparameters boven de commandolijn:
2.
Daarna kan met de render knoppen boven de commandolijn de structuur gerenderd worden:
3.
Op het eerste zicht lijkt het dat deze structuur niet overeenkomt met de vorige:
25
SCIA Engineer
4.
Wanneer echter bij de beeldparameters de uitsnijdingen op 2D-elementen worden geactiveerd:
26
SCIA Engineer 5.
Ziet de structuur eruit zoals verwacht:
Steunpunten De invoer van de geometrie kan vervolgens vervolledigd worden door het invoeren van steunpunten. Steunpunten invoeren
1.
Om steunpunten in te voeren gebruikt u de optie Steunpunt – Lijn op 2D element in het Constructiemenu.
2.
Aangezien het een inklemming betreft worden zowel de translaties als de rotaties Vast gelegd.
3.
Bevestig de invoer met [OK].
4.
De vloerplaat kan eenvoudig geselecteerd worden via de muis.
5.
Druk op <Esc> om de invoer te beëindigen.
6.
Druk nogmaals op <Esc> om de selectie te beëindigen.
27
SCIA Engineer 7.
De steunpunten worden gevisualiseerd:
Controleer Constructie Na het invoeren van de geometrie kan de gemaakte invoer gecontroleerd worden op fouten aan de hand van de optie Controleer Constructie. Met deze tool wordt de geometrie nagekeken op duplicaatknopen, nul-staven, duplicaatstaven, …
De constructie controleren
1.
Dubbelklik op de optie Controleer Constructie in het Constructiemenu of klik op de knop in de knoppenbalk.
2.
Het venster Controle van constructiegegevens verschijnt waarop de diverse controles worden aangegeven.
3.
Klik op [Controle] om de controles uit te voeren.
4.
Het venster Rapport Gegevenscontrole verschijnt met de melding dat geen problemen gevonden zijn.
28
SCIA Engineer
5.
Sluit de controle af door op [OK] te klikken.
Verbind staven/knopen Analoog met de werkwijze in een project met 1D elementen kan men in een project met 2D elementen (zoals in dit project) via de optie „Verbind staven/knopen‟ (in het constructiemenu) elementen met elkaar gaan verbinden.
Verbind staven/knopen
1.
Deselecteer eerst indien nodig de geselecteerde elementen met de <esc> toets.
2.
Dubbelklik op de optie Constructie-entiteiten verbinden in het Constructiemenu of klik op de knop
3.
in de knoppenbalk
Een dialoogvenster verschijnt met de vraag of u wilt doorgaan met alle entiteiten te verbinden:
Hierop wordt bevestigend geantwoord. Yes brengt het dialoogvenster voor het instellen van verbinden van constructie entiteiten, dat met OK afgesloten wordt.
29
SCIA Engineer 4.
Bevestig voorgaand commando. Aangezien er voorafgaand reeds intersecties werden gemaakt geeft SCIA Engineer aan dat deze werden ververst:
30
SCIA Engineer
De grafische voorstelling van de constructie wijzigen Beeld wijzigen Binnen SCIA Engineer zijn er diverse mogelijkheden om de grafische voorstelling van de constructie te wijzigen. Hieronder worden de belangrijkste opties behandeld:
Het zichtpunt op de constructie wijzigen
Een kijkrichting instellen
Het vergrootglas gebruiken
Beeldparameters wijzigen via het menu Beeldparameters
Het zichtpunt op de constructie wijzigen
Het zichtpunt instellen via de wielen. Rechts onderaan het grafische scherm staan drie wielen, waarvan twee horizontaal en één verticaal. Met deze wielen kan op de constructie ingezoomd worden of kan de constructie verdraaid worden. 1.
Om op de constructie te zoomen of om de structuur te verdraaien klikt u op het wiel (de cursor zal veranderen van een pijl naar een hand), hou de linker muistoets ingedrukt en beweeg het wiel. Of Het zichtpunt instellen door middel van een combinatie van toetsen en muis.
1.
Hou CTRL + rechter muistoets tegelijkertijd ingedrukt en beweeg de muis om de constructie te verdraaien.
2.
Hou SHIFT + rechter muistoets tegelijkertijd ingedrukt en beweeg de muis om de constructie te verplaatsen.
3.
Hou CTRL + SHIFT + rechter muistoets tegelijkertijd ingedrukt en beweeg de muis om de constructie in of uit te zoomen. Opmerking:
Wanneer de structuur verdraaid wordt terwijl er een knoop geselecteerd is, dan draait de structuur rond de geselecteerde knoop.
Een kijkrichting instellen ten opzichte van het globaal assenstelsel
1.
Klik op de knop Zicht in richting-X
voor een aanzicht in de X-richting.
2.
Klik op de knop Zicht in richting-Y
voor een aanzicht in de Y-richting.
3.
Klik op de knop Zicht in richting-Z
voor een aanzicht in de Z-richting.
31
SCIA Engineer
Het vergrootglas
Gebruik
om te vergroten.
Gebruik
om te verkleinen.
Gebruik
om te zoomen in een venster.
Gebruik Gebruik
om de hele structuur in beeld te krijgen. om te zoomen op een selectie.
Beeldparameters wijzigen via het menu Beeldparameters
1.
Klik in het grafische scherm op de rechter muistoets. Het volgende snelmenu verschijnt:
Opmerking:
Indien voorafgaandelijk een element geselecteerd was, kan u een instelling definiëren die enkel van toepassing is op de geselecteerde elementen. ( Een aangepast snelmenu verschijnt). 2.
Kies de optie Stel beeldparameters in voor alle. Het venster Beeldparameterinstelling verschijnt. Het menu bestaat uit verschillende tabbladen. U kan de beeldparameters instellen voor alle entiteiten, of enkel voor de geselecteerde entiteiten.
Beeldparameters – Entiteiten
Via het tabblad entiteiten kan de voorstelling van de verschillende entiteiten aangepast worden. In de groep Constructie zijn de volgende items van belang voor dit project: Stijl en kleur: U kan kleuren weergeven per laag, per materiaal, per doorsnede of Constructie type. Doorsnede: Hiermee wordt het symbool van de doorsnede op elke staaf weergegeven. Lokale assen: Hiermee worden de lokale assen van de elementen geactiveerd.
32
SCIA Engineer
Beeldparameters – Labels en Omschrijving
Via het tabblad Labels en Omschrijving, kunnen de labels van de verschillende entiteiten worden weergeven. In de groep Staven bijvoorbeeld kunnen volgende items worden weergegeven in het label: Naam: De naam van de doorsneden weergeven in het label. Doorsnedetype: Het type doorsnede weergeven in het label. Lengte: De lengte van de staaf weergeven in het label.
33
SCIA Engineer
Beeldparameters – snelkoppelingen
In de knoppenbalk bovenaan de Commandolijn zijn een aantal veelgebruikte opties gegroepeerd waaronder: Toon/verberg oppervlaktes Render geometrie
om de oppervlaktes van de doorsneden weer te geven.
om de staven gerendeerd te bekijken.
Toon /verberg steunpunten Toon /verberg belasting
om steunpunten en scharnieren weer te geven. om het belastingsgeval zichtbaar te maken.
Toon /verberg knooplabels Toon verberg/ staaflabels Toon /verberg belastingslabels
om het label van de knopen te zien. om het label van staven te zien. om de waarde van de belasting te tonen.
Stel belastingsgeval in voor weergave
om het actief belastingsgeval te wijzigen.
Snel Aanpassen van beeldparameters op hele constructie tot de opties uit het menu Beeldparameters.
om snel toegang te krijgen
Na rendering wordt volgende structuur bekomen:
34
SCIA Engineer
35
SCIA Engineer
Invoer berekeningsgegevens Belastingsgevallen en belastingsgroepen Elke belasting wordt aan een belastingsgeval toegekend. Een belastingsgeval kan verschillende lasttypes bevatten. Aan elk belastingsgeval worden eigenschappen toegekend die bepalend zijn bij het genereren van combinaties. Zo kan het actietype van een belastingsgeval permanent of variabel zijn. Elk variabel belastingsgeval wordt met een belastingsgroep verbonden. De groep bevat informatie over de categorie van de belasting (gebruikslast, wind, sneeuw,…) en over het voorkomen (standaard, samen, exclusief). Bij een exclusieve groep, kunnen de verschillende lasten toegekend aan de groep niet samen voorkomen in een norm combinatie. Bij standaard combinaties, laat de combinatiegenerator het gelijktijdig voorkomen van de lasten van een zelfde groep wel toe. De manier waarop belastingsgevallen gedefinieerd worden, is bepalend voor de belastingscombinaties die de generator aanmaakt. Het wordt aangeraden het hoofdstuk over belastingen en combinaties uit de referentiehandleiding grondig te bestuderen. In dit project worden twee belastingsgevallen ingevoerd: - BG1: Permanent Belastingsgeval: eigengewicht van de constructie - BG2: Permanent Belastingsgeval: water in verticale cilinder
Een Permanent Belastingsgeval definiëren
1.
Dubbelklik op
in het Hoofdvenster of klik op
in de knoppenbalk.
2.
Vooraleer belastingen kunnen gedefinieerd worden, dienen eerst belastingsgevallen te worden ingevoerd. Omdat in het project nog geen belastingsgevallen werden ingevoerd verschijnt automatisch de Belastingsgevallen manager.
3.
Standaard wordt het belastingsgeval BG1 aangemaakt. Deze belasting is een permanente last met als Belastingtype Eigengewicht. Aan de hand van dit type wordt automatisch het eigengewicht van de constructie berekend.
4.
Aangezien in dit project in het eerste belastingsgeval enkel eigengewicht wordt toegekend wordt het Belastingtype ingesteld als Eigen gewicht.
5.
In het veld Omschrijving kan omschreven worden wat in dit belastingsgeval vervat zit. Voor dit project wordt als omschrijving “Eigengewicht Constructie” genomen.
36
SCIA Engineer
Een tweede belastingsgeval definiëren
1.
Klik op
of op
om een tweede belastingsgeval aan te maken.
2.
Als omschrijving wordt “Water” ingevoerd:
3.
Klik op [Sluiten] om de Belastingsgevallen manager te sluiten.
Opmerking: Lastgroepen
Elke last wordt in een groep ingedeeld. Deze groepen beïnvloeden de combinaties die gegenereerd worden alsook de normafhankelijke factoren die toegepast worden. De volgende logica wordt hierbij gevolgd. Variabele belastingsgevallen die niets met elkaar te maken hebben, koppelt u aan verschillende variabele groepen. Per groep stelt u de categorie van de last in (zie EC1). De combinatiefactoren uit de Eurocode worden gegenereerd op basis van de aanwezige belastingsgroepen. Van zodra twee belastingsgevallen horende bij verschillende groepen in een gegenereerde combinatie aanwezig zijn, worden verminderingsfactoren toegepast voor de transiente lasten. Indien de belasting deelbaar is, voert u de verschillende delen in als afzonderlijke belastingsgevallen. Zolang geen variabele last horende tot een andere groep in de belastingscombinatie aanwezig is, mogen geen verminderingsfactoren toegepast worden. De verschillende belastingsgevallen van een deelbare last koppelt u bijgevolg aan één enkele variabele groep. De belastingsgevallen van hetzelfde type, maar die niet samen mogen optreden, plaatst u in één enkele groep die u exclusief maakt. Bijvoorbeeld “Wind X” en “Wind -X” zijn gekoppeld aan één enkele exclusieve groep “Wind”.
37
SCIA Engineer
Belastingen Na invoer van de Belastingsgevallen verschijnt automatisch het Belastingenmenu. Het eerste belastingsgeval bestaat slechts uit één belasting: -
Eigengewicht van de constructie.
Het eigengewicht wordt automatisch door het programma aan de constructie toegekend. Wisselen tussen belastingsgevallen
Activeer BG2 door dit belastingsgeval aan te duiden in het keuzemenu:
Invoeren water als vrije last
1.
Beëindig een eventuele selectie door te drukken op <Esc>.
2.
Definieer een nieuwe UCS door drie punten met behulp van het icoon menubalken Tools, UCS, UCS door 3 punten.
3.
Het nieuwe UCS wordt als volgt ingegeven:
of via de
Definiëren van de oorsprong:
38
SCIA Engineer
Definiëren van de richting van de X-as:
Definiëren van de richting van de Y-as:
39
SCIA Engineer 4.
Het UCS wordt als volgt weergegeven:
5.
Stel bij (activatie door rechtermuisknop in het werkvenster) lokale assen 2D elementen zichtbaar in:
40
SCIA Engineer 6.
Klik op Vlaklast – vrij in het Belastingenmenu. Het dialoogvenster Vrije oppervlakte last verschijnt.
7.
Stel bij geometrie Element LCS in. Dit omdat we de lasten de structuur willen laten belasten volgens de lokale assen van de 2D elementen.
8.
Stel bij Richting Z in, dit is de richting waarin de vrije last gaat werken t.o.v. het LCS van het 2D element.
9.
Stel bij Verdeling Richting Y in, dit is de richting waarin de kracht gaat variëren t.o.v. het eerder gedefiniëerde UCS.
10. Geef de waardes voor q1 = –50kN/m² en q2 = 0 kN/m² in zoals op de figuur. 11. Geldigheid Alle geeft aan dat de last zowel in +z als in –z richting van het UCS op de structuur inwerkt. Indien men deze optie op +z zou zetten gaat alleen het voorste gedeelde van de structuur belast worden. Aangezien de oorsprong van het UCS in het midden van de structuur ligt en de +z as naar het voorste gedeelte wijst. 12. Selecteer Auto geeft aan dat SCIA Engineer automatisch de 2D elementen gaat belasten die in de projectie van de vrije last vallen. 13. Bevestig de invoer met de knop [OK].
41
SCIA Engineer 14. Teken nu de vrij last in de geometrie in de volgorde zoals aangegeven in de figuur:
3
2
4
1 15. De volgorde van het tekenen van de vrije last is belangrijk voor de toewijzing van q1 en q2. Aangezien eerder aan q1 –50kN/m² werd toegekend dient deze waarde gekoppeld te worden aan het eerste invoerpunt van de vrije last. Aan het tweede invoerpunt zal 0 kN/m² gekoppeld worden. 16. Druk op <Esc> om de invoer te beëindigen. 17. Druk nogmaals op <Esc> om de selectie te beëindigen.
42
SCIA Engineer 18. Vervolgens wordt de vrije last getoond op het scherm:
43
SCIA Engineer
Berekening Lineaire Berekening Het rekenmodel is nu volledig klaar zodat de berekening kan gestart worden.
Lineaire Berekening Uitvoeren
1.
Dubbelklik op
onder
in het Hoofdvenster.
2.
Het venster EE Berekening verschijnt. Klik op [OK] om de berekening te starten.
3.
Na de berekening verschijnt een venster met de melding dat de berekening beëindigd is. Klik op [OK] om dit venster te sluiten.
44
SCIA Engineer
Resultaten Resultaten bekijken Na het uitvoeren van de berekening kunnen de resultaten bekeken worden. Eerst wordt er visueel gecontroleerd of de vrije last correct is ingegeven.
2D gegevens bekijken
1.
Dubbelklik op 2D gegevens bekijken in de menuboom onder Berekening, Net. Het 2D gegevens bekijken menu verschijnt.
2.
Klik op Oppervlaktelasten.
3.
Het eigenschappenvenster wordt als volgt ingesteld:
Het veld Selectie wordt op Alles
Het veld Belastingtype op Belastingsgevallen
Het veld Belastingsgevallen op BG2 – Water
Het veld Systeem wordt op Lokaal gezet
Het veld Waardes op qz
45
SCIA Engineer 4.
De actie Herlees heeft een rode achtergrond wat betekent dat het grafische scherm dient herlezen te worden. Klik op de knop achter Herlees om op het grafische scherm de resultaten te tonen volgens de zojuist ingestelde opties. Onderstaande figuur toont de ingegeven belastingen:
5.
Op bovenstaande figuur kan de gebruiker controleren hoe de vrije laste inwerkt op de constructie. De figuur geeft duidelijk het trapezoidaal verloop weer van de ingevoerde waterlast in de constructie. Bovenaan wordt de tank met 0 kN/m² belast, onderaan verloopt dit naar 50kN/m². Ook de vloerplaat wordt met 50 kN/m² belast. Hier wordt nogmaals duidelijk hoe krachtig de vrije last is in SCIA Engineer. Daarbovenop is het controleren van de 2D gegevens erg handig bij het gebruik van de vrije last aangezien de gebruiker op deze manier 100% controle heeft op de invoer van de vrije last.
Na deze controle worden de verdere resultaten bekeken.
Knoopvervormingen op 2D element bekijken
1.
Dubbelklik op
in het Hoofdvenster. Het Resultatenmenu verschijnt.
2.
Klik onder 2D elementen op Knoopvervormingen.
3.
De opties in het Eigenschappenvenster worden als volgt geconfigureerd:
4.
Het veld Selectie wordt op Alles gezet. Het Belastingtype wordt op Belastingsgeval gezet en belastinggeval op BG2. De Waardes worden opgevraagd voor Ux.
46
SCIA Engineer
Het veld Constructie wordt gewijzigd naar Vervormd.
5.
De actie Herlees heeft een rode achtergrond wat betekent dat het grafische scherm dient herlezen te worden. Klik op de knop achter Herlees om op het grafische scherm de resultaten te tonen volgens de zojuist ingestelde opties:
47
SCIA Engineer 6.
Om deze resultaten weer te geven in tabelvorm wordt gebruik gemaakt van de actie Afdrukvoorbeeld. Klik op de knop achter Afdrukvoorbeeld om het Afdrukvoorbeeld te tonen.
7.
Aangezien de vervormingen Ux en Uy klein zijn, is het beter om het aantal decimalen van de vervormingen bij de instellingen te verhogen.
8.
Klik op het icoon
9.
Druk opnieuw op de knop herlees om wijzigingen op het scherm te krijgen.
en stel bij vervormingen/lengte het aantal decimalen in op 5:
Opmerking:
Het Afdrukvoorbeeld verschijnt tussen het Grafische Scherm en de Commandolijn. Dit scherm kan vergroot worden om meer gegevens tegelijkertijd weer te geven.
48
SCIA Engineer
10. Indien in het eigenschappenvenster volgende aanpassingen worden gedaan:
Het veld Constructie veranderen naar Initieel
Het veld Waardes naar Vervormd net
Kan men de vervorming van de constructie in 3D bekijken:
49
SCIA Engineer
Weergave van spanningen
Analoog aan het weergeven van de vervormingen kunnen ook de spanningen worden bekeken in het menu van de resultaten: 1.
Klik onder 2D elementen op 2D element spanningen.
2.
De opties in het Eigenschappenvenster worden als volgt geconfigureerd: Het veld Selectie wordt op Alles gezet. Het Belastingtype wordt op Belastingsgeval gezet en belastinggeval op BG2. De Waardes worden opgevraagd voor sigx+.
3.
Op het grafische scherm wordt het verloop van de spanningen weergegeven onder invloed van de vrije last:
50
SCIA Engineer
Document In dit laatste deel van de tutorial wordt aangegeven hoe een rekennota kan worden opgesteld.
Document Opmaken
1.
Dubbelklik op Document verschijnt.
in het Hoofdvenster of klik op
in de knoppenbalk. Het
De Projectgegevens worden automatisch weergegeven in de hoofding van het document. 2.
Klik op de knop [Nieuw] onderaan het Documentmenu. Het venster Nieuw documentonderdeel verschijnt.
3.
Aan de hand van dit venster kunnen diverse gegevens in het document worden ingevoegd. Open de groep Bibliotheken en klik op Materialen. Klik op [<<< Voeg toe] om dit onderdeel aan het document toe te voegen. Open de groep Constructie en klik op 2D elementen. Klik op [<<< Voeg toe] om dit onderdeel aan het document toe te voegen. Open de groep Resultaten en klik op 2D element spanningen. Klik op [<<< Voeg toe] om dit onderdeel aan het document toe te voegen.
4.
Klik op [Sluiten] om het venster Nieuw documentonderdeel te sluiten en terug te keren naar het document.
De onderdelen die toegevoegd werden aan het document worden weergegeven in het Documentmenu. De volgorde van de onderdelen kan gewijzigd worden door deze met de muis te verslepen. Aan de rechterzijde van het scherm wordt het Afdrukvoorbeeld van het document getoond.
51
SCIA Engineer
Resultaten weergeven in het document
1.
Klik in het Documentmenu op 2D elment spanningen. In het Eigenschappenvenster worden de eigenschappen van deze tabel weergegeven. Het configureren van de parameters voor weergave van resultaten in het Document gebeurt volledig analoog aan het bekijken van resultaten in het Resultatenmenu. Het Selectie veld wordt op Alles gezet. Het Belastingtype wordt op Belastingsgevallen gezet en Belastingsgeval op BG2. De Waardes worden opgevraagd voor sigx+. Het veld Extreem wordt gewijzigd naar Globaal.
2.
Klik op de knop ingestelde opties.
achter Herlees om de tabel weer te geven volgens de zojuist
Klik op de knop [Sluiten] onderaan het Documentmenu om het document te sluiten en terug te keren naar de structuur.
52
SCIA Engineer Een afbeelding toevoegen aan het document
1.
Klik op de knop Afdrukken afbeelding
in de knoppenbalk.
2.
Kies de optie Afbeelding naar document uit het keuzemenu om de huidige figuur op het grafische scherm naar het document te sturen. Het venster Voeg afbeelding in document verschijnt.
3.
Het veld Grootte wordt gewijzigd naar 50 zodat de figuur 50% van een pagina of dus een halve pagina beslaat.
4.
Het veld Weergavemodus wordt gewijzigd naar Gerenderd zodat de afbeelding ook gerenderd in het document wordt weergegeven.
5.
Bevestig de invoer met [OK] zodat de afbeelding naar het document gestuurd wordt.
53
SCIA Engineer 6.
Klik op
in de knoppenbalk om het Document te openen.
7.
Klik in het Documentmenu op Afbeelding. De afbeelding wordt weergegeven in het Afdrukvoorbeeld van het Document.
8.
Klik op de knop [Sluiten] onderaan het Documentmenu om het document te sluiten en terug te keren naar de structuur.
54
SCIA Engineer
Nawoord In deze syllabus werden de basis functionaliteiten geïntroduceerd betreffende de invoer van:
Gekromde schalen
Intersecties tussen 2D elementen
Uitsnijdingen
Vrije last
aan de hand van een voorbeeld. Na het doornemen van de tekst en het invoeren van het voorbeeld dient de gebruiker in staat te zijn eenvoudige schaalstructuren te modelleren en te berekenen.
55
