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 laten u zien hoe u een kasstructuur modelleert met behulp van SkyCiv-software voor structurele analyse.



Structureel gedrag

Een kas bestaat typisch uit horizontale gordingen, primair balken, verticale palen, en uiteindelijk spansystemen. 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, momentverbindingen worden meestal gebruikt om gordingen en primaire liggers te verbinden. 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).

Aspecten modelleren met SkyCiv

Voor de numerieke modellering van de verschillende structurele elementen, 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. Voor de diagonale leden, hoekprofielen worden overgenomen. 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.

Resultaten op mondiaal en lokaal niveau

SkyCiv maakt het mogelijk om de analyse-output zowel lokaal in termen van spanningen en knooppuntverplaatsingen als globaal in termen van interne krachten te visualiseren. 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 de volgende momentopname de axiale krachten die op de verschillende leden inwerken, kunnen worden gezien als pijlen. 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.

Deze laatste momentopname illustreert een ander veelzijdig kenmerk van SkyCiv, namelijk het visualiseren van de structuuruitvoer in 3D met behulp van kleuren om locaties aan te geven waar de maximale waarden van de geplotte factor worden bereikt. 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

Ik hoop dat deze tutorial je heeft geholpen het proces van het modelleren van een kas te begrijpen. Meld u vandaag nog aan om uw project te starten!

Was dit artikel nuttig voor jou?
Ja Nee

Hoe kunnen we helpen?

Ga naar boven