Documentação SkyCiv

Seu guia para o software SkyCiv - tutoriais, guias de instruções e artigos técnicos

SkyCiv Structural 3D

  1. Casa
  2. SkyCiv Structural 3D
  3. Modelagem
  4. Pratos

Pratos

Nesta documentação, você encontrará tutoriais sobre:

  1. Pratos
  2. Criando placas no SkyCiv S3D
  3. Placas Ortotrópicas
  4. Prato – Conectividade do nó

 

Pratos

As placas são os elementos bidimensionais de uma estrutura mais comumente usados ​​para modelar lajes, paredes, e decks sob cargas aplicadas.

SkyCiv tem recursos poderosos de análise de malha e placa, para ajudar engenheiros com placas 2D, como lajes e muros de contenção. As placas podem ser definidas como qualquer material, e depois de resolver, o usuário é capaz de obter as forças internas, pressões, e deflexão deste elemento de casca. Esses resultados podem ser exibidos na interface gráfica, exportado como resultados CSV, ou em formato PDF por meio de nossos relatórios de análise.

placa-análise-skyciv-deflexão-simples

Clique aqui para obter mais informações sobre Resultados da análise da placa SkyCiv

Criando Pratos

As placas podem ser criadas (e editado) através do formulário, a folha de dados, ou usando os controles do mouse. Para usar os controles do mouse, certifique-se de estar no menu de pratos. Clique nos nós – sem arrastar – que formam o prato. Clique no último nó uma segunda vez para encerrar a placa.

Para especificar uma placa em SkyCiv Structural 3D simplesmente fornecer valores para:

  • IDs de nó – Os nós que compõem a placa. Especificado pelos números dos nós separados por vírgulas.
  • Espessura da Placa – A espessura da placa. Para placas espessas de Mindlin, é recomendado que a relação entre a área da placa e a espessura esteja abaixo 8.
  • ID de material – O ID usado para identificar o material da placa.

Configurações avançadas

As configurações avançadas para placas podem ser visualizadas ativando seu botão de alternância. Os campos de formulário avançado têm rótulos azuis, e incluir opções para:

  • Rotação Z – A rotação (em graus) da placa sobre seu eixo normal (seu eixo Z local).
  • Tipo de placa – O tipo de elemento da placa. Placas Mindlin são o padrão recomendado. Eles levam em consideração as deformações de cisalhamento que são apropriadas para placas grossas e são baseadas na Teoria de Mindlin-Reissner. As placas Kirchhoff não consideram as deformações de cisalhamento que são adequadas para placas finas.
  • Desvio – Desloque a placa perpendicular ao seu plano. Semelhante a compensações de membros, a placa é conectada aos locais dos nós usando links rígidos.
  • Estado plano – Escolha se deseja calcular a tensão plana ou a deformação plana durante a análise de sua placa

Como um prato é criado, aparecerá como uma região sombreada com um rótulo. As placas são identificadas pelo número da placa que aparece no meio da placa por padrão. Os usuários podem clicar e mover a etiqueta do número da placa, se desejarem.

Resolução de problemas de modelos com placas múltiplas

Às vezes, estruturas maiores (ou estruturas com placas múltiplas) pode falhar na solução devido à conectividade inadequada durante a fase de malha. É altamente recomendável engrenar todas as placas de uma vez para evitar problemas como este.

Se a sua estrutura tem várias placas e não consegue resolver, Recomendamos reintegrar a estrutura de uma só vez. A maneira mais fácil de fazer isso é:

  1. Selecionar tudo (CTRL + UMA) and Click Avançado - Placas - Mesher de placas
  2. Clique Unmesh para desfazer a malha de todos os seus pratos existentes
  3. Selecione todas as placas novamente (CTRL + UMA) e volte para o Mesher (Avançado - Placas - Mesher de placas)
  4. Then select Quadriláteros não estruturados
  5. Click Mesh

O software irá então combinar todas as suas placas de uma só vez - garantindo a conectividade adequada em todo o seu modelo. Este é o método mais confiável, pois garante que as placas adjacentes sejam conectadas com nós comuns.

Exemplo

Neste exemplo, vamos criar uma placa e aplicar alguns suportes.

1) Trace os quatro nós (0,0,0) , (1,0,0) , (1,1,0) e (0,1,0).

Exemplos de placas
2) A placa pode ser criada em 4 jeitos diferentes para torná-lo rápido e fácil, com base no seu método de entrada preferido. Vamos dar uma olhada em cada um.

1. Usando o Menu Esquerdo:

em primeiro lugar, placas podem ser criadas em um formulário clicando em ‘Placas’ botão de menu na barra de navegação esquerda. Especificamos 1,2,3,4 como a ordem dos nós da placa nas 'IDs de nó’ campo. Clique em Aplicar.

Plate examples 2

2. Clique com o botão direito:

Destaque os nós que delimitarão seu prato, then right-click – Adicionar placa. The software will automatically put the nodes in a clockwise direction and apply a plate. Destacar os nós é fácil com CTRL + Clique e arraste (em duas direções) ou CTRL + A para selecionar todos os nós:

3. Usando a folha de dados

Em terceiro lugar, plates can be created by clicking on the Plates Datasheet. Este método é semelhante ao primeiro, exceto em formato tabular. Ele permite que você visualize ou crie muitos pratos de uma vez. Especificamos 1,2,3,4 nos ‘Nós’ coluna e clique em aplicar para criar um prato. Observação, ao especificar nós na tabela, ordene os nós conforme aparecem ao redor da placa. ou seja. vá no sentido horário ou anti-horário para criar um “corda” de nós que compõem a placa.

4. Clique entre nós:

por último, placas podem ser criadas usando os controles do mouse. Para usar os controles do mouse, certifique-se de estar no menu Pratos. Clique nos nós – sem arrastar – que formam o prato. Clique no último nó uma segunda vez para encerrar a placa.

Exemplos de placas 3
3) Aplicar 4 apoios clicando em ‘Apoios’ botão de menu, and enter 1,2,3,4 no ‘Node ID’ campo.

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Aqui está a aparência do prato:

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Agora você tem o prato criado, confira o próximo artigo para seguir este exemplo e aprenda como engrenar seu prato.

 

Placas Ortotrópicas

Orthotropic plates can also be added in SkyCiv Structural 3D. Em algumas situações, os modelos podem precisar incluir placas com propriedades mecânicas diferentes em cada direção ortogonal, significando que o módulo de elasticidade não é mais um valor único, mas tem um valor para cada direção. Além disso, entrada para o módulo de cisalhamento em cada direção também é necessária.

Para adicionar placas ortotrópicas, primeiro comece adicionando um material ortotrópico (com Ex, Ey, Gxy, Gxz, Garota) debaixo de Materiais menu na seção avançada, fornecendo valores para:

  • Young’s Modulus xModulus of elasticity in the local x-axis
  • Young’s Modulus yModulus of elasticity in the local y-axis
  • Módulo de cisalhamento xy – Módulo de cisalhamento no plano
  • Módulo de cisalhamento xz – Shear modulus in the transversal plane is defined by the local axis xz
  • Módulo de cisalhamento yz – Shear modulus in the transversal plane is defined by the local axis yz

Por favor, tenha em mente que quando os valores para material ortotrópico são fornecidos, Young’s Modulus specified as a single value is ignored for the analysis of the plates with the orthotropic material assigned to them.

Observação: If not sure about which is the physical direction of each plate’s local axes, vá para as configurações de visibilidade e alterne o “Eixos Locais” Selecione os membros que você deseja repetir (mais informações sobre as configurações de visibilidade aqui)

Adicionando placas ortotrópicas no SkyCiv Structural 3D
Eixos e planos locais para placas no SkyCiv S3D

Prato – Conectividade do nó

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

 

Os elementos modelados consistem em:

  • Armações de momento para resistir à gravidade e cargas laterais.
  • Dimensões das colunas: 500 mm x 500 milímetros.
  • Beams dimensions: 500 mm x 700 milímetros.
  • Propriedades concretas: f’c = 25 Mpa. (ACI-318)

The loads we will include in the model are:

  • Carga de gravidade: peso próprio (Antes de carregar sua estrutura).
  • Carga lateral (LL): uma carga de linha de 5 kN/m aplicado a vigas em “com” direção.
  • Combinação de carga: Antes de carregar sua estrutura + LL

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

Antes de executar o solucionador, que é uma análise estática linear, temos que malhar com precisão todas as placas, incluindo os elementos em contato com elas.

Para fazer esta etapa de malha, primeiro, select all plates (ctrl+A), then go to ‘Editand choose ‘Plate’ >> ‘Plate Mesher’ >> ‘Types of Elements: Quadriláteros não estruturados’ e defina uma opção de granularidade muito fina usando o controle deslizante ou definindo um tamanho físico pequeno para a malha. Recomendamos o mais recente com tamanho de 0,8 m.

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

Com malha mais fina, podemos melhorar a conectividade e evitar alguns problemas em nossos modelos estruturais. Veja a próxima imagem

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

Finalmente, executando a análise podemos ver que a carga lateral foi transferida de uma forma excelente.

Plate structure, modeling plates, plate-node connectivity

 

Como resolver problemas de conectividade placa-nó em seu modelo?

Se você tiver pouca conectividade entre membros em seu modelo, será necessário melhorá-los, na maioria dos casos, alterando algumas propriedades da malha. Você aprenderá no próximo exemplo como abordar a correção de um modelo.

As imagens a seguir são uma sequência de etapas para analisar um túnel de concreto armado.

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, respectivamente. Se executarmos a análise sem ajustar o modelo, we will obtain elements overlapping themself. This can be confirmed by looking at the red rectangle in the third image.

Para corrigir este problema, é necessário ajustar a malha para todas as placas. Go through the next step:

  • Select all plates withctrl + UMA” and filter by plates (Filter options can be accessed by right click while elements are selected).
  • Go to Edit >> Pratos >> Plate Mesher >> pressão de velocidade calculada “Unmesh” to clean the plates from the irregular mesh (This option also can be used by right click and then ‘Unmesh’).
  • Selecione novamente todas as placas e vá para “Plate Mesher” como fizemos antes para mesclar corretamente esses elementos.
  • Altere o tipo de elementos na janela Plate Mesher para “Quadriláteros não estruturados” e definir um tamanho físico de 0,4 m (L/10).
  • Aplique a malha. Vamos obter um resultado como mostrado abaixo.

Plate structure, modeling plates

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

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Referências:

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