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Wie man ein Fachwerk modelliert (30min)

Modellieren eines einfachen Warren Truss mithilfe einer Strukturanalyse-Software

Kurs: Strukturanalyse (3rd Jahr)
Beispielmodell: Simple-Warren-Truss.s3d

Strukturanalyse-Software ist ein leistungsstarkes Werkzeug für jeden Statiker. Es gibt Ingenieuren eine einfache Möglichkeit, ein Fachwerk zu modellieren und mithilfe der Finite-Elemente-Methode die internen Elementkräfte jedes Elements zu berechnen. Im heutigen Stundenplan, Wir werden lernen, wie man ein Fachwerk in einer Strukturanalyse-Software modelliert – und lernen Sie die verschiedenen technischen Bedeutungen dessen, was wir bauen. Die Unterrichtspläne von SkyCiv sind großartig

Modellierung unseres Fachwerks

Um mit der Modellierung unseres Fachwerks zu beginnen, öffnen Sie zunächst Ihre Strukturanalyse-Software, Wir können entweder SkyCiv Truss verwenden (vereinfachte 2D-Version) oder SkyCiv Structural (3D., stärker). Beide sind bei uns erhältlich Instrumententafel. Sobald Sie die Software geöffnet haben, öffnen Knoten auf dem linken Bildschirm, und geben Sie die Koordinaten Ihrer Knoten ein. Dies sind die Start- und Endpunkte jedes Mitglieds. Wir versuchen, die Abmessungen unseres Fachwerks abzubilden, im Wesentlichen das Fachwerk zu modellieren. Sie können dies tun, indem Sie jeweils einen eingeben, Ich habe mich jedoch für die Verwendung des Datenblatts entschieden, damit ich alle meine Knoteneingaben sehen und kopieren und einfügen kann:

Modell-a-Fachwerk-1

Nächster, Wir werden Mitglieder hinzufügen, indem wir die Knoten durch verbinden Klicken und Ziehen zwischen den Knoten:

How-to-Model-Fachwerk-2

Standardmäßig, SkyCiv Truss gibt allen Mitgliedern eine festgelegte Verbindung. Dies wird durch einen kleinen schwarzen Punkt angezeigt, der, wenn Sie darüber fahren, angezeigt wird, wird zeigen “FFFFRR”. In strukturellem 3D, du wirst müssen Ändern Sie manuell alle Startfixity und End Fixity in “FFFFRR”. Es ist wichtig, dass alle Ihre Mitglieder fixiert sind, oder Ihre Ergebnisse der Fachwerkanalyse könnten falsch sein. Merken, Sie können sich jederzeit anmelden und unser Beispielmodell überprüfen Simple-Warren-Truss.s3d um dieses Beispiel zu sehen.

[icon icon = "info"] Ein kurzer Hinweis zu angehefteten Verbindungen

Bei einem Fachwerk sollten alle Fixierungen der Mitglieder auf "Fixiert" eingestellt sein. Dies bedeutet, dass sich jedes Element frei drehen kann und die Kraftübertragung alle axial erfolgt. Eine schnelle Möglichkeit, um zu überprüfen, ob Ihr Modell richtig eingerichtet ist, besteht darin, es zu lösen – Alle Biegemoment-Elementkräfte sollten sein 0.

Hier klicken, um Erfahren Sie mehr über Scharnierverbindungen ->

Eine einfache Möglichkeit, diese Änderung vorzunehmen, ist das Datenblatt. Wenn Sie sich bewerben, Sie sollten die kleinen schwarzen Punkte auf Ihren Mitgliedern sehen (SkyCiv Truss hat diese standardmäßig aktiviert):

festgesteckter Fachwerkbinder

Unterstützungen hinzufügen

Im Hochbau, Wir müssen unsere Modelle sein statisch. In dem Augenblick, Unser Fachwerk ist mit nichts verbunden, Wenn wir also Lasten darauf aufbringen, hält nichts es still. Unterstützungen sind unsere Randbedingungen – Sie verhindern, dass sich das Fachwerk bewegt, wenn Lasten aufgebracht werden. Denken Sie an eine Fachwerkbrücke, An jedem ende, es ist mit dem Land verbunden. Unterstützungen haben auch Fixitätscodes – Diese zeigen an, wie das Fachwerk unterstützt wird. Zum Beispiel, Rollenunterstützung bedeutet, dass sich das Fachwerk von links nach rechts bewegen kann (d.h.. es kann in x-Richtung übersetzen).

Manchmal ist es wichtig, eine Rollenhalterung auf einer Seite einer Brücke anzubringen, so dass die Struktur ein bisschen hat “geben”, falls es sich ausdehnt. So, auf unserer linken Seite, Wir werden unserer Brücke eine geben festgesteckte Unterstützung und auf der rechten Seite, wir werden es geben Rollenhalterung. Um dies hinzuzufügen, drücke den Unterstützt Schaltfläche auf dem linken Bildschirm:

Support-Einstellungen-auf-einem-Fachwerk

Unser Fachwerk wird jetzt ausreichend unterstützt, Wir können nun mit dem Aufbringen von Lasten fortfahren.

Lasten anwenden

Lasten sind die Kräfte, denen das Fachwerk standhalten soll. Zum Beispiel, Das Fachwerk kann erforderlich sein, um die Ladung eines 2T-Lastwagens aufzunehmen, Daher müssen wir die Software verwenden, um diese Kräfte zu simulieren und sicherzustellen, dass das Fachwerk für den Bau sicher ist. Hier werden wir einige verteilte Lasten auf den oberen Akkord unserer Struktur hinzufügen:

verteilte Lasten auf einem Fachwerk

Überprüfen Sie Ihre Ergebnisse

Sobald Sie mit Ihrem Fachwerk zufrieden sind, klicken Lösen in der oberen rechten Ecke. In S3D werden Sie möglicherweise aufgefordert, einen Abschnitt hinzuzufügen, Klicken Sie einfach auf Reparieren, um einige Eigenschaften des Nennabschnitts anzuzeigen. Hinweis: Wenn Sie Abschnittseigenschaften hinzufügen müssen, Sie können dies über tun Sektion, aber bei der Betrachtung der Reaktionen auf Stützen und Axialkraft, Die Abschnittseigenschaften sollten Ihre Ergebnisse nicht wirklich beeinflussen.

Wenn alles richtig eingerichtet ist, Sie sollten in der Lage sein zu klicken Axial um Ihre Axialkraftergebnisse zu überprüfen. Eine Axialkraft ist die Kraft, die als eine der beiden Spannungen ausgeübt wird (Mitglied wird auseinandergezogen) oder in Kompression (Mitglied wird hineingeschoben). Im Allgemeinen Umgang mit Fachwerken – Axialkraft ist das wichtigste Ergebnis.

Axialkraft-Ergebnisse

Da die Mitglieder alle festgesteckt sind und sich frei drehen können, es bedeutet, dass die Schnittgrößen alle axial sein sollten. Wir können dies bestätigen, indem wir uns die Ergebnisse des Biegemoments ansehen. Abgesehen von den Top-Mitgliedern (die Lasten auf sie verteilt haben), Alle Mitglieder im System haben 0 Biegemomentkräfte. Dies liegt daran, dass die einzigen Kräfte in den Elementen axial sind:

Biegekraft im Fachwerk

[Teaserbox-Titel =”Möchten Sie dies in Ihrer Klasse unterrichten?” button =”Mehr erfahren” link =”https://skyciv.com/pricing/education/” Tastengröße =”klein, Mittel, groß” Knopffarbe =”Alternative-1″ Ziel =”leer oder selbst”]SkyCiv verfügt über Bildungskonten, mit denen Schüler und Ausbilder zu Unterrichtszwecken auf die SkyCiv-Software zugreifen können. Solche interaktiven Unterrichtspläne helfen dabei, die zukünftigen Ingenieure der Welt auszubilden.[/Teaserbox]

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