Tractebel Engineering - Musée des Confluences - Lyon, France - image © isochrom.com
Scia Engineer 2011 Zatížení
Radim Blažek
Zatížení konstrukcí ve Scia Engineer 2011 Obsah Zatížení podle Eurokódů zatěžovací stavy kombinace (lineární, nelineární, stabilitní, …) obalové křivky skupiny výsledků Základní prvky zatížení ve Scia Engineer zatížení uzlů, prutů a ploch zatěžovací panely: rozpočet plošného zatížení na pruty či uzly Generátory zatížení volná zatížení zatížení zemním tlakem a kapalinou klimatická zatížení zatížení sněhem a větrem na příčnou vazbu rámu zatížení větrem na uzavřené budovy pohyblivá zatížení zatížení akumulací vody
1
Zatížení ve Scia Engineer Zatěžovací stavy
Stálé zatížení Vlastní tíha – automaticky počítaná z objemu prvku a objemové hmotnosti Standard – vl. tíha stanovená uživatelem (nenosné prvky, vodou, zemním tlakem, …) Nahodilá zatížení Standard – síla, moment, posun Teplota Vítr Sníh Z hlediska délky trvání – okamžité, krátkodobé, střednědobé, dlouhodobé Skupiny zatížení Skupiny zatížení slouží při generaci zatěžovacích stavů: - standard: lze libovolně kombinovat - výběrová: v kombinaci může být pouze jeden ZS ze skupiny (např. vítr) - společně: v kombinaci jsou všechny ZS ze skupiny 2
Zatížení ve Scia Engineer Kombinace
Typy kombinací Lineární Nelineární, stabilitní, pro výpočet průhybů betonových prvků Obalová křivka Normové kombinace (lineární, resp. obalová křivka) Kombinace z hlediska MS Mezní stav únosnosti (MSÚ) Mezní stav použitelnosti (MSP) Mimořádné (např. posudek na požár, výbuch, náraz) Seizmická
3
Zatížení ve Scia Engineer Kombinace – skupiny výsledků
Skupiny výsledků Vyhodnocení výsledků pro různé typy výpočtů Více nelineárních kombinací v jednom kroku
4
Zatížení ve Scia Engineer Základní prvky zatížení
Zatížení bodové V uzlu / Na prutu Síla / Moment / Posun Liniové zatížení Na prutu / Na hraně plochy Síla / Moment / Teplotou / Posun Rovnoměrné / Lichoběžník / Celý prut / Pouze část prutu Plošné zatížení Na celou plochu, zatížení otvorů Síla / Teplotou Rovnoměrné / Pouze na celou plochu (lineárně proměnné pouze přes volná zatížení) Směry zatížení Globální souřadnicový systém Lokální souřadnicový systém Zatížení na průmět Zkontrolovat směry lokálních os !!!
(zatížení sněhem) (zatížení větrem) (zatížení schodiště) (parametry zobrazení) 5
Zatížení ve Scia Engineer Volná zatížení
Nejjednodušší generátor zatížení na plochy Volná zatížení mají vlastní geometrii Nezávislá geometrie na zatěžovaných prvcích Jediný způsob jak zadat zatížení na část plochy! Snadný způsob zatížení zakřivených ploch Možnost zadání nerovnoměrného plošného zatížení Generování zatížení na více prutů či ploch Různé způsoby výběru zatížených prvků Zatěžují se plochy a zatěžovací panely Zobrazení zadaného i generovaných zatížení Parametry zobrazení Směry zatížení GSS, LSS, na průmět Souřadný systém volného zatížení Zkontrolovat směry lokálních os !!! (parametry zobrazení)
6
Zatížení ve Scia Engineer Zatížení tlakem zeminy a kapalinou Pruty – nerovnoměrné zatížení Plochy – volné zatížení
7
Zatížení ve Scia Engineer Rozpočet plošného zatížení na pruty či plochy
Proč rozpočet zatížení z ploch na pruty? Fasáda nebývá nosným prvkem konstrukce Nechceme vnášet tuhosti nenosných částí konstrukce do celkového modelu Pre-procesing: nezvyšuje se počet konečných prvků zkracuje se doba výpočtu výsledky nejsou ovlivněny Použití Fasády Plošiny ŽLB skelety Generátor rovinného zatížení Rozpočet zatížení ve vybraném směru / ve všech směrech Pouze rovnoměrné spojité zatížení na celou plochu
8
Zatížení ve Scia Engineer Rozpočet plošného zatížení na pruty či plochy Zatěžovací panely Rozpočet zatížení ve vybraném směru / ve všech směrech Rozpočet zjednodušenou metodou / „Přesnou“ metodou (MKP) Přenos zatížení z plochy do: uzlů prutů + hran ploch: např. stěn, které podpírají desky hran (obvodu) ploch: např. zatížení otvoru Panel s rovnoběžnými pruty automatické generování prutů na ploše: dutinové panely žebra Lze zatěžovat stejně jako plošné prvky osamělou silou liniové zatížení plošné zatížení Využití pro generátory
9
Zatížení ve Scia Engineer Zatížení teplotou
Zatížení prutů nebo plochy Zatížení rovnoměrným oteplením / ochlazením obou povrchů Zatížení nerovnoměrným oteplením / ochlazením povrchů
10
Zatížení ve Scia Engineer Zatížení vynuceným posunem
Typickým příkladem je pokles podpory
11
Zatížení ve Scia Engineer Klimatická zatížení (sněhem a větrem) Tři způsoby zadání Typ zatížení vítr či sníh: zadává uživatel 2D generátor pro příčnou vazbu haly 3D generátor pro uzavřené budovy (pouze vítr) Vstupy Normové hodnoty (větrná křivka, charakteristická hodnota zatížení, …) Zatěžovací šířka - síly jsou generovány
12
Zatížení ve Scia Engineer Zatížení sněhem
Nastavení parametrů
2D generátor Automatická generace ZS Rozdělení ZS do skupin
13
Zatížení ve Scia Engineer Zatížení větrem
14
Zatížení ve Scia Engineer Zatížení větrem – 3D generátor
Generátor využívá zatěžovací panely Automatické založení požadovaných ZS Vytvoření zón pro koeficienty cpe a cpi Generace vlastního zatížení
15
Zatížení ve Scia Engineer Pohyblivá zatížení
Zatížení generované na pruty i plochy Zadáváme: Dráhu Soustavu břemen: knihovny normových soustav Omezení pohybu Omezení působení Výsledky: Generovaná zatížení + zatěžovací stavy Obalové křivky výsledků: minimální a maximální účinky Extrémní hodnoty požadovaných veličin Nástroje ve Scia Engineer: Vlaky Pohyblivá zatížení, knihovny soustav
16
Zatížení ve Scia Engineer Shrnutí
Při zadávání zatížení pozor na jeho směr Logickou úvahou zkontrolovat výsledky pro jednotlivé zatěžovací stavy Znát součty zatížení pro jednotlivé zatěžovací stavy Porovnat součet zatížení s výslednicí reakcí Zadání zatížení je podstatně časově náročnější než zadání vlastní geometrie
17
Scia Campus Studentská verze Studentská verze zdarma http://www.scia-online.com/cs/education.html
Součástí jsou příklady řešení ocelové a betonové konstrukce (Quick Starts)
18
Kontakt
Nemetschek Scia, s.r.o. Evropská 2591/33E, 160 00 Praha, Czech Republic
email:
[email protected] Internet: www.nemetschek-scia.com
19
