SkyCiv-documentatie

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

Tutorials

  1. Huis
  2. Tutorials
  3. Aanbevolen Projecten
  4. Modelleren van een kas

Modelleren van een kas

Invoering

Kasconstructies zijn relatief eenvoudige en lichte constructies die vaak worden gebruikt in agrarische ontwikkelingen om planten te beschermen tegen extreme weersomstandigheden, vooral tijdens het winterseizoen. Het geselecteerde materiaal is meestal staal of aluminium. In deze tutorial, we will show you how to model a greenhouse structure using SkyCiv-software voor structurele analyse.



Structural behavior

Een kas bestaat typisch uit horizontale gordingen, primary balken, vertical posts, and eventually bracing systems. De gordingen worden gebruikt om de verticale belastingen en de opwaartse en inwaartse windbelastingen die op het dak inwerken, te verdelen over de primaire balken. Om deze reden, moment connections are typically used to connect purlins and primary beams. De primaire liggers dragen de verticale en laterale belastingen over op de verticale stijlen, die op dezelfde manier werken als kolommen in gebouwen. De palen moeten de lasten op de grond kunnen overbrengen zonder te knikken. Bij relatief grote kassen voor de stabiliteit van de constructie als geheel en om de zijdelingse verplaatsingen te beperken, verstevigingssystemen worden vaak gebruikt, samengesteld uit truss-leden (meestal in de vorm van X).

Modeling aspects using SkyCiv

For the numerical modeling of the different structural members, SkyCiv biedt een verscheidenheid aan opties, zowel voor doorsneden als voor randvoorwaarden. Verticale palen worden meestal aan hun basis vastgemaakt (FFFFRR) en doorlopend bij de verbinding met hoofdliggers aan de bovenzijde (FFFFFF). De diagonale leden van het verstevigingssysteem, indien aanwezig, zijn aan beide uiteinden vastgezet en kunnen daarom alleen axiale vervormingen opvangen. Anderzijds, gordingen en primaire liggers kunnen ook buigende momenten en afschuifkrachten opvangen.

Dit voorbeeld toont de reactie van een kas met: 30 knooppunten en 35 leden onderworpen aan windbelasting in de X alleen richting (eigen gewicht is uitgesloten). Het geselecteerde materiaal is constructiestaal. Voor de gordingen een rechthoekig kokerprofiel RHS 100 X 50 X 3.0 wordt gebruikt terwijl voor de hoofdliggers een profielkanaal en hoekprofielen worden gebruikt. For the diagonal members, angular sections are adopted. Bij het defini├źren van de vakwerkliggers, het buigend moment wordt aan beide uiteinden vrijgegeven (FFFFRR) door "Truss" te selecteren in plaats van "Frame" onder het tekstvak Member ID.

Figuur 1: Constructieleden inclusief eindlossers en verdeelde windbelastingen op de kas.

Figuur 1: Constructieleden inclusief eindlossers en verdeelde windbelastingen op de kas.

Results at global and local level

SkyCiv makes it possible to visualize the analysis output both locally in terms stresses and node displacements as well as globally in terms of internal forces. Hieronder wordt een momentopname van het buigmomentdiagram geïllustreerd in de klassieke diagramvorm, waarmee de meeste ingenieurs bekend zijn. Het kan worden gezien dat het maximale moment vrij laag is (0.6 kNm).

Figuur 1: Buigmomentdiagram van de kasconstructie.

Figuur 2: Buigmomentdiagram van de kasconstructie.

De volgende afbeelding toont de vervormde vorm van de geanalyseerde structuur en de knooppuntverplaatsingen in de X richting. Merk op dat de maximale verplaatsing de resultante is van de verplaatsingen evenwijdig aan X, en, en met richtingen en is daarom groter dan de horizontale knoopverplaatsing van het frame in de X richting.

Figuur 3: Vervormde vorm van de kas onder windbelasting.

Figuur 3: Vervormde vorm van de kas onder windbelasting.

In the following snapshot the axiale krachten acting on the different members can be viewed as arrows. Spanning is geïllustreerd in rode kleur (pijlen die weg wijzen van het knooppunt van belang) terwijl compressie wordt weergegeven in blauwe kleur (pijlen die naar het betreffende knooppunt wijzen). Het is te zien dat de verticale stijlen van de achterkant en de horizontale delen die de achterkant van de kas verbinden met de voorkant de meest belaste delen zijn. De diagonale staven krijgen ook aanzienlijke axiale krachten. Opgemerkt moet worden dat leden die aan compressie worden onderworpen altijd moeten worden gecontroleerd op knikken. Ook dit kan in SkyCiv worden geanalyseerd door a Knikanalyse. In dit voorbeeld is de maximale drukbelasting vrij klein (8.7 kN).

Figuur 1: Axiale krachten die onder windbelasting op de constructiedelen van de kas werken.

Figuur 4: Axiale krachten die onder windbelasting op de constructiedelen van de kas werken.

This last snapshot illustrates another versatile feature of SkyCiv which is to visualize the structure output in 3D using colors to indicate locations where the maximum values of the plotted factor are attained. Hier de spanning voor het buigen over de met richting wordt getoond. Opgemerkt kan worden dat de gordingen de zwaarst belaste leden zijn, maar de maximale spanning is: 57.7 MPa, waardoor constructieve veiligheid gegarandeerd is. De gebruiker is altijd vrij om het constructieve systeem aan te passen zodat de constructie aan alle constructieve en niet constructieve eisen voldoet (bijvoorbeeld beschikbare ruimte).

 Figuur 1: 3D visualisatie met kleur van de intensiteit van buigspanningen rond de z-as.

Figuur 5: 3D visualisatie met kleur van de intensiteit van buigspanningen rond de z-as.

SkyCiv Structural 3D

I hope this tutorial has helped you understand the process of modeling a greenhouse. Sign up today to start your project!

Was dit artikel nuttig voor jou?
Ja Nee

Hoe kunnen we helpen?

Ga naar boven