SkyCiv-documentatie

Uw gids voor SkyCiv-software - tutorials, handleidingen en technische artikelen

SkyCiv Structural 3D

  1. Huis
  2. SkyCiv Structural 3D
  3. Modellering
  4. Borden

Borden

In deze documentatie, je vindt tutorials op:

  1. Borden
  2. Platen maken in SkyCiv S3D
  3. Orthotrope platen
  4. Bord – Knooppuntconnectiviteit

 

Borden

Platen zijn de tweedimensionale elementen van een constructie die het meest worden gebruikt om platen te modelleren, muren, en dekken onder toegepaste belastingen.

SkyCiv heeft krachtige mogelijkheden voor meshing en plaatanalyse, om ingenieurs te helpen met 2D-platen zoals platen en keerwanden. Platen kunnen worden gedefinieerd als elk materiaal, en na het oplossen, de gebruiker is in staat om de interne krachten te krijgen, druk, en doorbuiging van dit schaalelement. Deze resultaten kunnen worden weergegeven in de grafische interface, geëxporteerd als CSV-resultaten, of in pdf-formaat via onze analyserapporten.

plaat-analyse-skyciv-afbuiging-simpel

Klik hier voor meer informatie over Resultaten van SkyCiv-plaatanalyse

Borden maken

Borden kunnen worden gemaakt (en bewerkt) via het formulier, de datasheet, of door muisbesturing te gebruiken. Muisbesturing gebruiken, zorg dat je in het platenmenu zit. Klik op de knooppunten – zonder te slepen – die de plaat vormen. Klik een tweede keer op het laatste knooppunt om de plaat te beëindigen.

Een plaat specificeren in SkyCiv Structural 3D geef gewoon waarden op voor:

  • Node-ID's – De knooppunten waaruit de plaat bestaat. Gespecificeerd door de knooppuntnummers gescheiden door komma's.
  • Plaatdikte – De dikte van de plaat:. Voor dikke Mindlin-platen, het wordt aanbevolen dat de verhouding tussen plaatoppervlak en dikte lager is: 8.
  • Materiaal-ID – De ID die wordt gebruikt om het materiaal van de plaat te identificeren.

Geavanceerde instellingen

De geavanceerde instellingen voor platen kunnen worden bekeken door de tuimelschakelaar te activeren. Geavanceerde formuliervelden hebben blauwe labels, en opties bevatten voor::

  • Rotatie Z – de rotatie (in graden) van de plaat om zijn normale as (zijn lokale Z-as).
  • Plaattype – Het type plaatelement. Mindlin-platen zijn de aanbevolen standaard. Ze houden rekening met afschuifvervormingen die geschikt zijn voor dikke platen en zijn gebaseerd op de Mindlin-Reissner-theorie. Kirchhoff-platen houden geen rekening met afschuifvervormingen die geschikt zijn voor dunne platen.
  • offset – Offset de plaat loodrecht op zijn vlak. gelijk aan staafverschuivingen, de plaat is verbonden met de knooppuntlocaties met behulp van starre verbindingen.
  • Vliegtuigstaat – Kies of u Plane Stress of Plane Strain wilt berekenen tijdens de analyse van uw plaat

Naarmate een bord wordt gemaakt, het zal verschijnen als een gearceerd gebied met een label. Borden worden geïdentificeerd door hun plaatnummer dat standaard in het midden van de plaat verschijnt. Gebruikers kunnen desgewenst op het plaatnummerlabel klikken en het verplaatsen.

Problemen oplossen met modellen met meerdere platen

Soms grotere structuren (of constructies met meerdere platen) kan mogelijk niet worden opgelost vanwege onjuiste connectiviteit tijdens de meshing-fase. We raden je ten zeerste aan om al je borden in één keer te meshen om dit soort problemen te voorkomen.

Als uw structuur meerdere platen heeft en niet kan worden opgelost, we raden aan om de structuur in één keer opnieuw te maasen. De gemakkelijkste manier om dit te doen is om:

  1. Selecteer alles (CTRL + EEN) and Click Geavanceerd – Platen – Plate Mesher
  2. Klik Unmesh om al uw bestaande platen los te maken
  3. Selecteer alle platen opnieuw (CTRL + EEN) en ga terug naar de Mesher (Geavanceerd – Platen – Plate Mesher)
  4. Then select Ongestructureerde vierhoeken
  5. Klik op Mesh

De software zal dan al uw platen in één keer in elkaar grijpen, zodat u verzekerd bent van een goede connectiviteit in uw hele model. Dit is de meest betrouwbare methode omdat het ervoor zorgt dat aangrenzende platen worden verbonden met gemeenschappelijke knooppunten.

Voorbeeld

In dit voorbeeld, we zullen een plaat maken en enkele steunen toepassen.

1) Plot de vier knooppunten (0,0,0) , (1,0,0) , (1,1,0) en (0,1,0).

Borden voorbeelden
2) De plaat kan worden gemaakt in 4 verschillende manieren om het snel en gemakkelijk te maken, op basis van uw favoriete invoermethode. Laten we ze allemaal bekijken.

1. Het linkermenu gebruiken:

Ten eerste, platen kunnen in een formulier worden gemaakt door op de knop 'Platen' te klikken’ menuknop op de linkernavigatiebalk. Specificeer 1,2,3,4 als de volgorde van de plaatknooppunten in de 'Knooppunt-ID's'’ veld-. Klik op Toepassen.

Plate examples 2

2. Klik met de rechtermuisknop:

Markeer de knooppunten die uw bord zullen begrenzen, then right-click – Plaat toevoegen. The software will automatically put the nodes in a clockwise direction and apply a plate. Het markeren van de knooppunten is eenvoudig met CTRL + Klik slepen (in twee richtingen) of CTRL + A om alle knooppunten te selecteren:

3. Het gegevensblad gebruiken

Ten derde, plates can be created by clicking on the Plates Datasheet. Deze methode is vergelijkbaar met de eerste, behalve in tabelvorm. Hiermee kunt u veel platen tegelijk bekijken of maken. Specificeer 1,2,3,4 in de 'Knooppunten'’ kolom en klik op toepassen om een ​​plaat te maken. Notitie, bij het specificeren van knooppunten in de tabel, bestel de knooppunten zoals ze rond de plaat verschijnen. d.w.z. ga met de klok mee of tegen de klok in om een ​​te maken “draad” van knooppunten waaruit de plaat bestaat.

4. Klik tussen knooppunten:

Ten slotte, platen kunnen worden gemaakt met behulp van muisbesturing. Muisbesturing gebruiken, zorg ervoor dat u in het menu Borden bent. Klik op de knooppunten – zonder te slepen – die de plaat vormen. Klik een tweede keer op het laatste knooppunt om de plaat te beëindigen.

Borden voorbeelden 3
3) Van toepassing zijn 4 ondersteunt door op de knop 'Ondersteuningen' te klikken’ menuknop, and enter 1,2,3,4 in de 'Knooppunt-ID'’ veld-.

14
Zo zou de plaat eruit moeten zien:

15
Now you have the plate created, bekijk het volgende artikel om dit voorbeeld te volgen en leer hoe je je bord kunt meshen.

 

Orthotrope platen

Orthotropic plates can also be added in SkyCiv Structural 3D. In sommige situaties, modellen moeten mogelijk platen bevatten met verschillende mechanische eigenschappen in elke orthogonale richting, wat betekent dat de elasticiteitsmodulus geen enkele waarde meer is, maar het heeft één waarde voor elke richting. Bovendien, invoer voor de afschuifmodulus in elke richting is ook vereist.

Orthotrope platen toevoegen, begin eerst met het toevoegen van een orthotroop materiaal (met Ex, Ey, Gxy, Gxz, Meisje) onder de Materialen menu in het geavanceerde gedeelte, waarden leveren voor:

  • Young’s Modulus xModulus of elasticity in the local x-axis
  • Young’s Modulus yModulus of elasticity in the local y-axis
  • Afschuifmodulus xy – Afschuifmodulus in het vlak
  • Afschuifmodulus xz – Shear modulus in the transversal plane is defined by the local axis xz
  • Afschuifmodulus yz – Shear modulus in the transversal plane is defined by the local axis yz

Houd er rekening mee dat wanneer de waarden voor orthotroop materiaal worden verstrekt:, Young’s Modulus specified as a single value is ignored for the analysis of the plates with the orthotropic material assigned to them.

Notitie: If not sure about which is the physical direction of each plate’s local axes, ga naar de zichtbaarheidsinstellingen en schakel de “Lokale assen” keuze (meer informatie over zichtbaarheidsinstellingen hier)

Orthotrope platen toevoegen in SkyCiv Structural 3D
Lokale assen en vlakken voor platen in SkyCiv S3D

Bord – Knooppuntconnectiviteit

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.

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

 

De gemodelleerde elementen bestaan ​​uit::

  • Momentframes om zwaartekracht en zijdelingse belastingen te weerstaan.
  • Afmetingen kolommen: 500 mm x 500 mm.
  • Beams dimensions: 500 mm x 700 mm.
  • Concrete eigenschappen: f’c = 25 Mpa. (ACI-318)

The loads we will include in the model are:

  • Zwaartekracht: eigen gewicht (SW).
  • Zijwaartse belasting (LL): een lijnbelasting van 5 kN/m toegepast op balken in “met” richting.
  • Belastingcombinatie: SW + LL

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

Voordat u de oplosser uitvoert, wat een lineaire statische analyse is, we moeten alle platen precies in elkaar grijpen, inclusief elementen die ermee in contact komen.

Om deze meshing-stap te doen:, eerste, select all plates (ctrl+A), then go to ‘Editand choose ‘Plate’ >> ‘Plate Mesher’ >> ‘Types of Elements: Ongestructureerde vierhoeken’ en definieer een zeer fijne granulariteitsoptie met behulp van de schuifregelaar of definieer een kleine fysieke grootte voor de mesh. We raden de nieuwste aan met een maat van 0,8 m.

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

Met een fijner gaas, we kunnen de connectiviteit verbeteren en enkele problemen in onze structurele modellen vermijden. Zie de volgende afbeelding

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

Tenslotte, lopende analyse kunnen we zien dat de zijdelingse belasting op een uitstekende manier is overgedragen.

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

 

Verbindingsproblemen met plaatknooppunten in uw model oplossen?

Als je een slechte verbinding hebt tussen leden in je model, het zal nodig zijn om ze te verbeteren, in de meeste gevallen, enkele mesh-eigenschappen wijzigen. In het volgende voorbeeld leert u hoe u de fix van een model kunt aanpakken.

De volgende afbeeldingen zijn een reeks stappen om een ​​tunnel van gewapend beton te analyseren.

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity Plate structure, modeling plates Plate structure, modeling plates

The first and second images are the structural model and a very poor mesh with a horizontal load, respectievelijk. Als we de analyse uitvoeren zonder het model aan te passen, we will obtain elements overlapping themself. This can be confirmed by looking at the red rectangle in the third image.

Om dit probleem op te lossen:, het is nodig om het gaas voor alle platen aan te passen. Go through the next step:

  • Select all plates withctrl + EEN” and filter by plates (Filter options can be accessed by right click while elements are selected).
  • Go to Edit >> Borden >> Plaatmeser >> Een knoop is gewoon een punt in de ruimte waaraan een lid kan worden bevestigd “Unmesh” to clean the plates from the irregular mesh (This option also can be used by right click and then ‘Unmesh’).
  • Selecteer nogmaals alle borden en ga naar “Plaatmeser” zoals we eerder deden om deze elementen correct te meshen.
  • Wijzig het type elementen in het venster Plaatmesh in “Ongestructureerde vierhoeken” en definieer een fysieke grootte van 0,4 m (L/10).
  • Pas het gaas toe. We zullen een resultaat krijgen zoals hieronder weergegeven:.

Plate structure, modeling plates

  • Tenslotte, run the analysis and observe how a correct mesh improves the result mainly by connecting well all nodes and elements. Plate structure, modeling plates

Free 14-Day Professional Trial

Maak het meeste van SkyCiv Structural 3D by upgrading to our 14-Day Free Professional Trial.

Referenties:

Was dit artikel nuttig voor jou?
Ja Nee

Hoe kunnen we helpen?

Ga naar boven