В следующем уроке, мы рассмотрим, как моделировать, анализировать и проектировать индивидуальные бетонные секции с помощью SkyCivsection Designer. В учебнике, мы будем проверять бетонную колонну с пользовательским разделом.

Это руководство включает в себя пошаговое руководство по:

• Моделирование колонны в Structural 3D (S3D),
• Назначение нагрузок и сочетаний нагрузок модели.,
• Создание пользовательского раздела,
• Применение множителей уменьшения раздела,
• Решение модели и просмотр результатов
• Выполните проверку конструкции сечения с помощью Общего конструктора сечений. (GSD)

Проблема

Для этого примера нам была предложена следующая задача.:
An 18′ высокая бетонная колонна нестандартного сечения подвергается следующим нагрузкам:

• Постоянный сжатие нагрузка 150 кип
• А боковой нагрузка 10 кип вдоль ось X и -24 кип вдоль Прочность на изгиб будет учитываться в соответствии с AS4600.

Столбец представляет собой консольный, с фиксированная база и нагрузки прикладываются верхняя часть колонны.
Проверьте столбец на наличие отклонение (Рост / 200) и завершить проверка раздела на основание колонны.

Колонну необходимо проверить по следующему размеру сечения:

Мы будем моделировать колонну с помощью S3D.. С панели управления SkyCiv, запустите новый файл S3D и убедитесь, что ваша система единиц измерения установлена ​​в британскую систему мер. (настройки > Единицы > Система единиц знак равно “имперский“). Первым шагом будет определение узлов для столбца.. Для создания узлов перейдите в раздел Вершины меню. Из этого меню, мы можем ввести X, Координаты Y и Z для каждого узла индивидуально, щелчок Подать заявление для каждого узла, чтобы добавить их в модель.

Узлы будут применены по следующим координатам (Икс, И, С УЧАСТИЕМ):

• 0, 0, 0
• 0, 18, 0

следующий, мы назначим нагрузки нашей модели. Нам дали несколько нагрузок, которые нужно приложить к верхней части колонны.. Перейти к Point Loads меню и ввод 2 в ID узла поле ввода. Наша первая нагрузка, которую мы приложим, — это постоянная сжимающая нагрузка.. Введите значение -150 кинуть в Y Величина поле ввода. Мы также переименуем нагрузку на “Постоянный” в Группа нагрузки поле ввода, обозначающее, что это постоянная нагрузка. Нажмите Подать заявление применить нагрузку.

Мы также приложим к модулю боковую нагрузку.. Все еще в Point Loads меню, снова, установить ID узла быть 2. На этот раз установил X величина быть 10 кип и От величины быть 24 кип . Установите Группа нагрузки имя, которое будет “Боковой ” и Y относится к оси Y Подать заявление. Теперь ваша модель должна отображать две отдельные точечные нагрузки., один с компрессионной нагрузкой 150 кип и еще один с результирующей боковой нагрузкой 26 кип .

Мы также присвоим модели гравитационную нагрузку, чтобы учесть собственный вес колонны.. Перейти к Собственный вес меню и выберите На чтобы включить собственный вес в модели. По умолчанию, это применит -1 грамм (9.81 м/с2) собственный вес в направлении Y по всей модели.

С нагрузками, приложенными к модели, Следующим шагом является определение сочетаний нагрузок. Перейти к Комбинации нагрузки меню. В этом примере мы определим две комбинации нагрузок., один для прочности и один для удобства эксплуатации. Для случая прочности, введите следующие данные в поля ввода:

• название: Сила
• Критерии: Сила
• Латеральный фактор: 1
• Постоянный фактор: 1.2
• Фактор SW1: 1.2

Нажмите Подать заявление чтобы добавить комбинацию нагрузок. Для случая работоспособности, введите следующие данные в поля ввода и выберите Подать заявление:

• название: Прогибы
• Критерии: Удобство обслуживания
• Латеральный фактор: 0.7
• Постоянный фактор: 1
• Фактор SW1: 1

Далее мы можем определить пользовательский раздел для столбца.. Мы будем использовать Конструктор разделов чтобы создать собственную форму для раздела. Чтобы получить доступ к Конструктору сечений в S3D, добрался до Разделы меню и нажмите зеленую кнопку Строитель кнопка вверху меню.

Откроется конструктор разделов. Поскольку наша форма не является стандартным шаблоном, доступным в конструкторе разделов., нам нужно будет создать собственную форму. В меню в левой части экрана, вы должны быть готовы к гораздо более крупным и сложным проектам Пользовательские формы > Добавить форму точек. Форма по умолчанию с 6 появятся точки. Координаты точек фигуры можно изменить, перейдя к Размеры вкладка в меню в правой части экрана. На основе размеров сечения, указанных выше., мы назначим следующие четыре координаты (С УЧАСТИЕМ, И) с Радиус установлен в 0 для каждой координаты.

• (0 , 0)
• (5, 36)
• (15, 36)
• (20, 0)

Когда мы установили координаты, щелкнуть Подать заявление внести изменения. Теперь раздел должен выглядеть так:

Также нам необходимо присвоить материал разделу.. Все еще в Конструктор разделов, в меню в правой части экрана выберите пункт Материал вкладку и выберите Добавить из базы данных кнопка. Откроется окно, в котором мы сможем выбрать стандартные материалы из базы данных.. Для этого примера, мы будем использовать 4000 ПСИ бетон, который можно выбрать из раскрывающихся списков со следующими вариантами: имперский > бетон > Общее > КОНЦ 4000 пси. Нажмите Представлять на рассмотрение применить этот материал к разделу.

С применением материала сечения, теперь мы можем сохранить наш раздел для использования в модели.. Нелинейный или статический анализ второго порядка подходит, когда конструкция демонстрирует нелинейное поведение. Конструктор разделов, щелкнуть Представлять на рассмотрение сохранить раздел и вернуться обратно в S3D. Этот раздел будет автоматически применен к столбцу, поскольку это наш первый раздел в модели.. Мы можем просмотреть столбец в средстве 3D-рендеринга и убедиться, что он выглядит правильно, щелкнув значок Куб значок на правой стороне управления.

Из обзора 3D вида, мы видим, что наш раздел в настоящее время повёрнут неправильно. Конус колонны должен быть параллелен оси Z согласно размерному чертежу сечения.. Если мы оставим все как есть, наши нагрузки будут неправильно приложены вдоль колонны, поэтому нам нужно повернуть столбец. Чтобы исправить это, Затем мы можем выбрать элемент в модели, чтобы открыть меню свойств элемента в левой части экрана.. Установить члена Угол поворота быть -90 градусов и нажмите Подать заявление. Ваш участник должен сориентироваться в правильном направлении, как показано ниже.:

Теперь мы видим, что столбец ориентирован правильно., мы можем выйти из 3D-рендерера (щелкните символ куба еще раз).

В зависимости от того, что вы анализируете, и ваших конкретных требований к проектному коду., вам может потребоваться применить коэффициенты уменьшения сечения. Это может быть важно для бетонных сечений, где снижение значений может произойти из-за нагрузки на конструкцию., Например, возможно, вы захотите учесть снижение жесткости секции из-за растрескивания бетонной секции..

Это можно сделать в SkyCiv, применив коэффициенты уменьшения разделов.. Доступ к этим параметрам можно получить, наведя курсор на редактировать > члены > Коэффициенты сокращения раздела. В этом примере, мы сократим Момент инерции с коэффициентом 0.7 для обоих Из и Iy. Для простоты, мы оставим остальные параметры по умолчанию 1, это означает, что программное обеспечение будет использовать общие свойства сечения для этих параметров.. Нажмите «Сохранить», чтобы применить изменения к разделу..

• Документация по моделированию с помощью пластин
• Документация модуля проектирования пластин
• Подробнее о SkyCiv Программное обеспечение для структурного анализа – S3D