このドキュメントでは, あなたは上のチュートリアルを見つけるでしょう:

1. プレート
2. SkyCiv S3Dでプレートを作成する
3. 直交異方性プレート
4. プレート – ノード接続

 

プレート

プレートは、スラブのモデル化に最も一般的に使用される構造の 2 次元要素です。, 壁, および負荷がかかったデッキ.

YouTubeでフォロー SkyCiv has powerful meshing and plate analysis capabilities, to help engineers with 2D plates such as slabs and retaining walls. プレートは任意の材料として定義できます, そして解決した後, ユーザーは内力を得ることができます, 圧力, このシェル要素のたわみ. これらの結果は、グラフィカルインターフェイスで表示できます, CSV結果としてエクスポート, または分析レポートを介してPDF形式で.

詳細については、ここをクリックしてください SkyCivプレート分析結果

プレートの作成

プレートを作成できます (と編集) フォーム経由, データシート, またはマウスコントロールを使用して. マウスコントロールを使用するには, プレートメニューにいることを確認してください. ノードをクリックします – ドラッグせずに – プレートを形成する. 最後のノードをもう一度クリックして、プレートを終了します.

To specify a plate in SkyCiv構造3D simply provide values for:

• ノードID – プレートを構成するノード. コンマで区切られたノード番号で指定.
• 板厚 – プレートの厚さ. 厚いマインドリンプレート用, プレートの面積と厚さの比率は以下にすることをお勧めします 8.
• マテリアルID – プレートの材質を識別するために使用されるID.

高度な設定

プレートの詳細設定は、トグルスイッチをアクティブにすることで表示できます. 高度なフォームフィールドには青いラベルが付いています, およびのオプションを含める:

• 回転Z – 回転 (度単位) その法線軸の周りのプレートの (its local Z-axis).
• プレートタイプ – プレート要素のタイプ. マインドリンプレートが推奨されるデフォルトです. それらは、厚いプレートに適切であり、マインドリン-ライスナー理論に基づくせん断変形を考慮に入れています。. Kirchhoffプレートは、薄いプレートに適したせん断変形を考慮していません。.
• オフセット – プレートをその平面に垂直にオフセットします. メンバーオフセットと同様, プレートは、剛体リンクを使用してノードの位置に接続されます.
• 平面状態 – プレートの解析中に平面応力または平面ひずみのどちらを計算するかを選択します

プレートが作成されると, ラベル付きの影付きの領域として表示されます. プレートは、デフォルトでプレートの中央に表示されるプレート番号によって識別されます. ユーザーは、必要に応じてプレート番号ラベルをクリックして移動できます.

例

この例では, プレートを作成し、いくつかのサポートを適用します.

1) 4つのノードをプロットします (0,0,0) , (1,0,0) , (1,1,0) そして (0,1,0).

2) プレートはで作成することができます 4 違う方法 すばやく簡単に, ご希望の入力方法に基づきます. それぞれを見てみましょう.

1. 左メニューの使用:

まず, プレートは、[プレート]をクリックしてフォームに作成できます’ 左側のナビゲーションバーのメニューボタン. 特定 1,2,3,4 「ノードID」のプレートノードの順序として’ 分野. [適用]をクリックします.

2. 右クリック:

プレートの境界となるノードを強調表示します, then right-click – プレートを追加. The software will automatically put the nodes in a clockwise direction and apply a plate. CTRLでノードを強調表示するのは簡単です + クリックドラッグ (二方向に) またはCTRL + Aすべてのノードを選択します:

3. データセットの使用

第三に, plates can be created by clicking on the Plates Datasheet. この方法は最初の方法と似ています, 表形式を除く. 一度に多数のプレートを表示または作成できます. 特定 1,2,3,4 「ノード’ 列をクリックし、[適用]をクリックしてプレートを作成します. 注意, テーブルでノードを指定する場合, プレートの周りに表示されるノードを並べ替えます. つまり. 時計回りまたは反時計回りの順序で移動して、 “ストリング” プレートを構成するノードの.

4. ノード間をクリック:

最後に, プレートは、マウスコントロールを使用して作成できます. マウスコントロールを使用するには, プレートメニューにいることを確認してください. ノードをクリックします – ドラッグせずに – プレートを形成する. 最後のノードをもう一度クリックして、プレートを終了します.

3) 適用する 4 [サポート]をクリックしてサポートします’ メニューボタン, and enter 1,2,3,4 「ノードID’ 分野.

プレートは次のようになります:

Now you have the plate created, この例に従うために次の記事をチェックしてください プレートをメッシュする方法を学ぶ.

 

直交異方性プレート

Orthotropic plates can also be added in SkyCiv Structural 3D. 状況によっては, モデルには、直交する方向ごとに異なる機械的特性を持つプレートを含める必要がある場合があります, これは、弾性係数が単一の値ではなくなったことを意味します, ただし、方向ごとに1つの値があります. さらに, 各方向のせん断弾性率の入力も必要です.

直交異方性プレートを追加するには, まず、直交異方性材料を追加することから始めます (Exで, ええ, Gxy, Gxz, 女の子, vxy) 下 材料 詳細セクションのメニュー, の値を提供する:

• Young’s Modulus x – Modulus of elasticity in the local x-axis (例)
• Young’s Modulus y – Modulus of elasticity in the local y-axis (ええ)
• せん断弾性率xy – 面内せん断弾性率 (Gxy)
• せん断弾性率xz – Shear modulus in the transversal plane is defined by the local axis xz (Gxz)
• せん断弾性率yz – Shear modulus in the transversal plane is defined by the local axis yz (女の子)
• Poisson’s ratio xy – Poisson’s ration in plane xy (This value can be defined manually or let the input in blank in order to being auto-calculated based on the other material properties)

直交異方性材料の値が提供されている場合は、注意してください, Young’s Modulus specified as a single value is ignored for the analysis of the plates with the orthotropic material assigned to them.

注意: If not sure about which is the physical direction of each plate’s local axes, 可視性設定に移動し、 “ローカル軸” オプション (可視性設定に関する詳細情報 ここに)

• Ex affects the membrane force Fx and the moment around axis “そして” ぼくの (\(M_y = \int {-と}{\シグマ_{xx}}{dz}\)).
• Ey affects the membrane force Fy and the moment around axis “バツ” Mx. (\(M_x = \int{-と}{\シグマ_{yy}}{dz}\)).

プレート – ノード接続

When modeling complex buildings, there will be a need to include Slabs elements and these can be modeled using Plate Elements according to the sections mentioned above. It is a must to correctly define node connectivity between elements such as beams and plates.

This section is going to show a short example that consists of a Reinforced Concrete one-level building.

 

モデル化された要素は、:

• 重力と横方向の荷重に耐えるモーメントフレーム.
• 列の寸法: 500 mm x 500 んん.
• Beams dimensions: 500 mm x 700 んん.
• コンクリートの性質: f’c = 25 Mpa. (ACI-318)

The loads we will include in the model are:

• 重力荷重: 自重 (SW).
• 横荷重 (LL): のライン負荷 5 のビームに適用されるkN/m “と” 方向.
• 荷重の組み合わせ: SW + LL

ソルバーを実行する前に, これは線形静的解析です, 接触している要素を含むすべてのプレートを正確にメッシュする必要があります.

このメッシュステップを実行するには, 最初, select all plates (ctrl + A), then go to ‘Edit’ and choose ‘Plate’ >> ‘Plate Mesher’ >> ‘Types of Elements: 非構造化四辺形’ and define a very fine granularity option using the slider or defining a small physical size to the mesh. 0.8mサイズの最新のものをお勧めします.

With a finer mesh, we can improve connectivity and avoid some issues in our structural models. 次の画像を見る

最後に, 分析を実行すると、横方向の負荷が優れた方法で伝達されていることがわかります.

 

モデルのプレート ノード接続の問題を解決する方法?

モデル内のメンバー間の接続が不十分な場合, それらを改善する必要があります, ほとんどの場合, 一部のメッシュプロパティの変更. 次の例では、モデルの修正に対処する方法を学習します.

次の画像は、鉄筋コンクリートトンネルを分析するための一連の手順です。.

1 番目と 2 番目の画像は、構造モデルであり、水平方向の負荷がかかった非常に貧弱なメッシュです。, それぞれ. モデルを調整せずに分析を実行した場合, 重複する要素を取得します. これは、3 番目の画像の赤い四角形で確認できます。.

この問題を修正するには, すべてのプレートのメッシュを調整する必要があります. 次のステップに進む:

• ですべてのプレートを選択 “コントロール + あ” プレートによるフィルタリング (Filter options can be accessed by right click while elements are selected).
• Go to Edit >> プレート >> プレートメッシャー >> 選択する “メッシュを解除する” to clean the plates from the irregular mesh (This option also can be used by right click and then ‘Unmesh’).
• Select again all plates and go to “プレートメッシャー” これらの要素を正しくメッシュ化するために以前行ったように.
• プレート メッシャー ウィンドウの要素のタイプを次のように変更します。 “非構造化四辺形” 0.4mの物理サイズを定義します (L/10).
• メッシュを適用する. 以下に示すような結果が得られます.

• 最後に, run the analysis and observe how a correct mesh improves the result mainly by connecting well all nodes and elements.

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参考文献: