Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Grunnkurs i STAAD/Pro HIO/IU Våren 2001 Per Erik Thoresen EDR.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Grunnkurs i STAAD/Pro HIO/IU Våren 2001 Per Erik Thoresen EDR."— Utskrift av presentasjonen:

1 Grunnkurs i STAAD/Pro HIO/IU Våren 2001 Per Erik Thoresen EDR

2 Innhold - Introduksjon - Presentasjon av STAAD/Pro - Presentasjon av STAAD/Pro, Modellering - Presentasjon av STAAD /Pro, Analyse - Presentasjon av STAAD /Pro, Resultater - Presentasjon av STAAD /Pro, NS3472 EDR

3 Presentasjon av STAAD/Pro Hva gjør STAAD/Pro Teoretisk bakgrunn Oppbygging av modell, syntaks STAAD/Pro:s “deler” Analyse og generering av rapporter EDR

4 Hva er STAAD/Pro? StStructural AAnalysis AAnd DDesign for ProProfessionals Rammestatikkprogram Brukes til alle typer bjelkekonstruksjoner Kan også beregne modeller bygget opp av plateelementer EDR

5 Hva gjør STAAD/Pro? Finner forskyvninger, regner krefter og spenninger Dimensjonerer etter gitte standarder (stål, betong, aluminium eller tre) EDR

6 Teoretisk basis STAAD - analyser gjøres ved hjelp av matrisestatikk, etter forskyvningsmetoden Sammenhengen mellom ytre last og forskyvning beskrives ved hjelp av en matrise, stivhetsmatrisen Stivhetsmatrisen bygges opp av stivhetsmatrisen til hvert enkelt element, elementstivhetsmatrisen EDR

7 Teoretisk basis For å bygge opp stivhetsmatrisen til en konstruksjon kreves: Beskrivelse av geometri: –Elementinndeling –Koordinater Stivheten til konstruksjonsdelene (elementene) –materialegenskaper –arealmoment, tverrsnittsareal osv. Grensebetingelser (opplagere) EDR

8 l F I E EDR

9 T eoretisk basis Lastene på konstruksjonen beskrives ved en lastvektor Forskyvningsvektoren beskriver forskyvningene Forskyvningene fremkommer av stivhetsrelasjonen: R=Kr R=lastvektor, K=stivhetsmatrise, r=forskyvningsvektor Løsningen gir forskyvningene i alle knutepunkter Ut fra forskyvningene beregnes kreftene i hvert element EDR

10 Stivhetsrelasjon Stivhetsrelasjonen på generell form for en konstruksjon med n frihetsgrader vil se slik ut: EDR

11 Graphical User Interface Grafisk modellering: Nedtrekksmeny Ikoner Mapper Modellbibliotek Tekstfiler: Inndatafil Utdatafil EDR

12 Inndatafil Kommentarer: Grønn Kommando: Rød 3 bokstaver Siffer: Blå EDR

13 Geometri All geometri defineres som forbindelser mellom knutepunkter Knutepunktenes posisjon bestemmer konstruksjonsdelenes lengde og posisjon Konstruksjonsdeler med felles knutepunkt regnes som fast innspent i hverandre (frigjøringer kan defineres) Knutepunktene er forbindelsen mellom elementene EDR

14 Knutepunkter EDR

15 Job Info EDR

16 Geometri - syntaks EDR

17 Geometri - GUI EDR

18 Definisjon av stivhetsegenskaper Tverrsnitt –I y, I z, I x, A x, A y, A z –Defineres gjennom innebygde profiltabeller eller brukerdefineres Plater: tykkelse gis inn Materialegenskaper –E-modul –Poissons tall (brukes til å regne ut skjærmodul) EDR

19 Syntaks, Stivhetsegenskaper. EDR

20 Tverrsnitt Tabelldefinierte Egendefinierte EDR

21 Tverrsnitt - GUI EDR

22 Elementtyper STAAD/Pro skiller mellom tre hovedtyper: –Bjelker (member) –Plateelementer (element) –Volumelementer (element solid) Spesielle bjelketyper – –Truss (aksialstav) – –Member tension (tar bare strekk) – –Member Compression (Tar bare trykk) EDR

23 Indre ledd Member truss: bjelken tar bare aksialkrefter Member release: valgfri frigjøring av bjelkeender EDR

24 Indre ledd - GUI EDR

25 Eksentrisitet Eksentrisitet angis i globale koordinater for hver enkelt bjelkeende EDR

26 Opplagerbetingelser Fixed (fast innspent) Pinned (leddlager) Fixed but (kan gi inn valgfri “oppløsing”) EDR

27 Opplagerbetingelser - GUI EDR

28 Aksesystem STAAD/Pro opererer med lokale og globale akser Lokale akser: alle bjelker og plater har et eget lokalt aksesystem Laster, forskyvninger osv. Oppgis lokalt eller globalt aksesystem etter som hva som er mest hensiktsmessig EDR

29 Globalt aksesystem Y er default akse opp EDR

30 Lokale aksesystem Origo i start-noden X-aksen går langs nøytral-aksen Z er default sterk akse EDR

31 Orientering av lokale akser Lokal Z ligger parallelt med globalt XZ-plan. Lokal Y har samme positive retning som global Y Unntak: når lokal X-akse faller sammen med global Y: lokal Z parallell og i samme retning som global Z EDR

32 Orientering av lokale akser, forts. Konstanten beta angir at bjelken skal roteres om sin egen akse Brukes hvis orienteringen av bjelken skal være en annen enn default EDR

33 Gruppering Grupper av bjelker kan gis et felles navn Gruppen kan senere refereres til istedenfor å ramse opp alle member-nummerne EDR

34 Laster Laster kan settes i knutepunkter (joint load), på bjelker (member load) eller på elementer (element load) Laster kan defineres direkte eller man kan bruke innebygde kommandoer for å generere laster Lastgenerering –selfweight –areaload –moving load –m fl EDR

35 Laster - GUI EDR

36 Joint load Kan settes i alle frihets grader (FX, FY, FZ, MX, MY, MY) Alltid i globale akser EDR

37 Member load Jevnt fordelt last over hele eller deler av bjelkens lengde Konsentrert kraft Lineær og trapeslast Momenter og krefter Oppgis i lokale eller globale akser EDR

38 Elementlast Kraft pr. flateenhet settes på elementet Retning i globale akser eller normalt på elementet EDR

39 Egenvekt Programmet beregner alle konstruksjonsdelers egenvekt og setter på tilsvarende krefter EDR

40 STAADPro:s deler EDR

41 Analyse-typer Lineær statisk (perform analysis) P-delta: tar hensyn til forskyvning av laster p.g.a. defleksjoner Nonlinear: geometrisk ikkelineær analyse Forskjellige print gir informasjon om modellen og laster EDR

42 Analyse-informasjon InndatainformasjonUtdatainformasjon EDR

43 Code Check Definisjon av: Parametre Kommando Design Code EDR

44 Filer i STAAD/Pro Hele modellen med laster og analysekommando er beskrevet i en fil. –Etternavn std –Lesbar tekstfil EDR

45 Inndatafil St01.std EDR

46 Filer i STAAD/Pro, forts. Resultat av analysen lagres på tekstfil –Etternavn anl NB! Filen må aldri ha fornavn på mer enn 8 tegn! Ingen andre tegn enn bokstaver og tall. EDR

47 Rapporter EDR Skriftlige rapporter kan tas ut på forskjellige måter Kan genereres i resultatfilen –Ved å gi print-kommando i forbindelse med analysen –Ved å gi selvstendig print-kommando Kan genereres interaktivt i postprosessor –Gir muligheter for sorterte rapporter

48 Rapporter EDR Utdata Delrapporter Lasttilfelle Bilder Fonter Spare rapporter

49 Rapporter Firmalogo Inndata Resultat Bilder EDR

50 Modellering/Editering Modell, last og analyse beskrives i inputfilen Kan stort sett modelleres grafisk, men visse ting må skrives inn Direkte editering kan noen ganger være enklere og raskere og gi bedre kontroll over modell og analyse

51 EDR Kommandoer/manualer Under Help finnes fullstendige manualer for Staad/Pro

52 EDR Strekkstaver STAAD/Pro sjekker om bjelken kommer i trykk Staver som kommer i trykk, tas ut av modellen ikkelineær analyse, separat analyse må kjøres for hvert enkelt lastilfelle Editering nødvendig

53 EDR Member tension - syntaks MEMBER TENSION - legges inn grafisk Lastkommando Analysekommando Nullstilling av stivhetsmatrise REPEAT LOAD istedenfor LOAD COMBINATION SET LN [antall lasttilfeller] før joint coordinates... Gjenta etter hvert lasttilfelle

54 EDR Load comb/Repeat load Forskjellen på LOAD COMBINATION og REPEAT LOAD er: LOAD COMBINATION legger sammen resultater fra primærlasttilfellene. REPEAT LOAD legger sammen lastene og behandler dem som en ny primærlast (d.v.s lager ny lastvektor). Viktig forskjell ved ikke-lineær analyse!

55 EDR Indre ledd Aksialstaver -MEMBER TRUSS Fullstendig frigjøring, krefter eller moment -MEMBER RELEASE (FX, MX…..) Fjærkonstant i ledd -MEMBER RELEASE (KFX, KMX…..) Delvis momentfrigjøring -MEMBER RELEASE (MP…)

56 EDR Eksempel, momentfrigjøring MEMBER RELEASE 2 END MY

57 EDR Lastgenerering Area load Moving load Wind load Hydrostatic pressure Floor load

58 EDR Area Load Legger på last på et areal utspent av bjelker Fordeler lasten automatisk på bjelkene Virker i global Y-retning Alle bjelkene MÅ ligge i samme horisontalplan Grafisk sjekk av lastpåføring: skriv DRAW ISO LOAD [lasttilfelle] etter PERFORM ANALYSIS i editor

59 EDR Floor load I hovedsak det samme som Area Load Toveis fordeling av laster (Area Load har enveis fordeling) Grafisk visning av lastpåføring

60 EDR Wind load Kraft pr. flateenhet fordeles som knutepunkt- krefter Flaten må være vertikal Alle knutepunktene må være i samme plan Planet må være parallelt med et av hoved- planene (XY eller YZ) Grafisk visning av lastene i postprosessor

61 EDR Wind load

62 EDR Moving Load Utviklet for trafikklaster Et “lasttog” defineres Trinnvis bevegelse over strukturen defineres STAAD/Pro genererer et lasttilfelle for hvert trinn

63 EDR Hydrostatic pressure Preprosessorfunksjon Legger på bjelkelaster justert etter høyden over grunnplanet

64 EDR Forskyvningslaster Laster kan også legges inn som forskyvninger Temperature load: En forlengelse eller sammen- trekning av en bjelke defineres. Forskjellig temperatur oppe og nede på bjelketverrsnittet kan også defineres. Support Displacement: linjær forskyvning eller rotasjonsforskyvning inngis for et opplager.

65 EDR Dynamikk Kommandoer: CUT OFF -angi høyeste frekvens eller svingemoder som skal beregnes MODAL CALCULATION -egenverdianalyse og svingeformer for en struktur Editering nødvendig...

66 EDR Inclined Support Denne kommandoen angir at en support skal være skrå i forhold til de globale aksene Et lokalt koordinatsystem defineres, og frigjøringer defineres i dette aksesystemet Eksempel

67 EDR User Table Gir muligheter for å definere egne profiler etter ferdige maler

68 EDR Verifikasjon av modell Hva må sjekkes? Geometri Tverrsnittsdata Materialdata Lastpåføring Opplagerbetingelser Er enhetene riktige? Oppfatter programmet input’en som jeg tror?

69 EDR Verifikasjon av modell Kan gjøres på flere måter: Utskrifter i resultatfil -kommando gis i inputfil Generering av plot i resultatfil -kommando: DRAW … Generering av tabeller/plot i postprosessor Inspeksjon av modell i postprosessor

70 EDR Verifikasjon av modell Grafisk i postprosessor

71 EDR Verifikasjon av modell Rapport i resultatfil

72 EDR Verifikasjon av modell Utskriftkommandoer: PRINT JOINT COORDINATES -alle knutepunktskoordinater PRINT MEMBER INFORMATION -lengde, rotasjon, frigjøringer etc. PRINT SUPPORT INFORMATION -frigjøringer av supporter PRINT MEMBER PROPERTIES -tverrsnittsdata PRINT MATERIAL PROPERTIES -materialdata

73 EDR Verifikasjon av modell Enkelte printkommandoer knyttes til analysekommandoen: PRINT LOAD DATA -Utskrift av påførte laster PRINT STATICS CHECK -Summerer hvert lasttilfelle i global X,Y og Z-retning, samt momenter om origo. Summerer reaksjonskrefter.

74 EDR Analyse/kontroll av modell Er analysen “god”? Numeriske problemer, feil modellering osv kan gi unøyaktige eller gale resultater Se etter feilmeldinger i resultatfil (“WARNING eller “ERROR” eller “NOTE”) Sjekk at opplagerreaksjoner tilsvarer påførte laster (PRINT STATICS CHECK)

75 EDR Analyse/kontroll av modell Eksempel på advarsel i resultatfil

76 EDR Analyse/tolkning av resultater Hvilken virkning har primærlastene? Kraftgang i strukturen Opplagerreaksjoner Forskyvninger Hvis alt er som forventet: lastkombinering/ kapasitetssjekk...

77 EDR Resultater - grafisk Eksempel - aksialkrefter Strekk Trykk

78 EDR Analyse/resultater Nedbøyning

79 EDR Analyse/uttak av resultater Kan gjøres grafisk og med rapporter/tabeller. Aktuelle printkommandoer: PRINT MEMBER FORCES PRINT SUPPORT REACTIONS PRINT JOINT DISPLACEMENTS Utskrift kan styres til å gi data for utvalgte bjelker/knutepunkter og lasttilfeller

80 EDR Rapporter/utskrifter Utskrift av resultatfil Interaktiv rapportgenerator i postprosessor -Tabeller og plot Eksport til andre programmer: -Eksportere generert rapport til tekstfil -Hente outputfil inn i for eksempel Word -Eksport av plot via clipboard

81 EDR En rapport...

82 EDR NS 3472

83 EDR Kapasitetskontroll Kapasitetskontroll gjennomføres mot: Knekking Vipping Flytning

84 EDR Kodesjekk - Syntaks

85 EDR Knekking Sterk akse: Svak akse

86 Parametre som styrer knekking: BY: knekklengde-koeffisient, svak akse BZ: knekklengde-koeffisient, sterk akse CY: knekkurve-koeffisient, svak akse CZ: knekkurve-koeffisient, sterk akse SSY: moment om svak akse SSZ: moment om sterk akse EDR Knekking

87 EDR Knekklengder Stav leddet i begge ender Stav fast innspent i en ende, fri i andre ende Stav fast inspent i begge ender, forskyvelig opplegg Stav fast innspent i e n ende, leddlagret i andre Stav fast inspent i begge ender Etter NS 3472  t = 1,0  a = 1,0  t = 2,0  a = 2,2  t = 0,5  a = 0,6  t = 1,0  a = 1,2  t = 0,7  a = 0,8

88 EDR Knekklengde (BY, BZ) Fysisk lengde / kontra lengde i STAAD: Med BY og BZ = 1, vil knekklengden bli det samme som member length. BY og BZ skal både justere for “feil” lengde i STAAD og ta hensyn NS 3472s knekklengdekoeffisienter 2 m Staad lengde Fysisk lengde

89 EDR Moment M (SSY, SSZ) SSY / SSZ = 0 => STAAD beregner moment etter figur SSY / SSZ = 1 => M = M max

90 EDR Knekkingskurve (CY, CZ)

91 EDR Knekkingskurve (CY, CZ) Matematisk uttrykk for knekkingskurve (NS 3472, A5.4.1):  er CY eller CZ  = 0,21 for kurve A  = 0,34 for kurve B  = 0,49 for kurve C

92 EDR Vipping Hvis M vd

93 EDR Vipping

94 EDR Parametre i vipping UNL: Effektiv lengde for vipping. Avstand mellom gaffellagring eller effektiv sidestøtte for bjelken. STAAD bruker “Member Length” hvis den ikke oppgis. NB! Dette er en verdi i lengdeenheter, ikke en faktor CB: Vippingsfaktor, ψ. Må bestemmes ut fra fig A5.5.2 i NS CMZ: Faktor for vippingskurve (1,5 eller 2,0)

95 EDR Spenningssjekk Spenningssjekk blir utført i 13 snitt langs bjelken, opptil 8 forskjellige steder i tverrsnittet. I hvert snitt regnes følgende krefter ut: F x max aksialkrefter langs staven F y skjærkrefter i lokal y-retning F z skjærkrefter i lokal z-retning M x max torsjonsmoment langs staven M y bøyemoment om lokal y-akse M z bøyemoment om lokal z-akse

96 EDR Spenningssjekk von Mises spenning blir sjekket som følger:

97 EDR Spenningssjekk “Sjekkpunkter” i et enkelsymmetrisk tverrsnitt.

98 EDR Spenningssjekk Parametre som styrer spenningssjekk: BEAM: må settes til 1.0, som gjør at programmet sjekker spenningene i 13 snitt. MÅ være med i parameter- lista for å få kjørt analyse. FYLD: flytespenning, f y MF: materialfaktor,  m

99 EDR Kodesjekk - utskrift Mengden informasjon om hver enkelt bjelke styres med parameteren TRACK 0.0 To linjer pr. bjelke, sortert etter ratio 1.0 Seks linjer pr. bjelke 3.0 To linjer pr. bjelke, uten sortering 2.0 Kun spenningsberegning, ikke kodesjekk 9.0 En side informasjon pr. bjelke + spesialutskrifter - se manual...


Laste ned ppt "Grunnkurs i STAAD/Pro HIO/IU Våren 2001 Per Erik Thoresen EDR."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google