Robot, mosty stalowe
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Materiał dydaktyczny dla przedmiotu MOSTY METALOWE.
Autor: Wojciech Karwowski.
Wersja 1.4 beta
LINIE WPŁYWU W BELKOWYM DŹWIGARZE MOSTOWYM
O ZMIENNEJ SZTYWNOŚCI – sposób wykonania z
wykorzystaniem dla celów edukacyjnych
wersji demo programu
ROBOT MILLENNIUM
Przechodząc od razu do sedna sprawy… Po otworzeniu programu wybieramy pierwszy typ projektu, tzn.
Projektowanie ramy płaskiej
(rys. 1).
Rys. 1. Ekran startowy programu i opcja, którą należy wybrać.
Otworzy się wówczas ekran roboczy i ukaże się informacja, że brakuje klucza i program pracuje w wersji
demonstracyjnej, informacja ta będzie jeszcze co jakiś czas ponawiana (rys. 2). Jednak do wykonania linii
wpływu w belkowym dźwigarze mostowym ten tryb pracy programu całkowicie wystarcza. Dotyczy to jednak
programu w wersji poniżej 17 (np. poniższa instrukcja jest oparta na wersji 16.5.1492). W wersji 17 funkcja
linii wpływu jest już niestety niedostępna w trybie demonstracyjnym, a kolejne wersje programu w ogóle nie
posiadają już tego trybu.
Rys. 2. Informacje o demonstracyjnym trybie pracy programu (wystarczy potwierdzić i pracować dalej)
Wykonanie zadania należy zacząć od stworzenia modelu dźwigara. W poniższym przykładzie jest to stalowa
blachownicowa belka trójprzęsłowa o rozpiętościach kolejnych przęseł: 60 m, 80 m i 60 m. Wysokość belki
jest zmienna – nad podporami pośrednimi wynosi ona 400 cm, natomiast w środku rozpiętości środkowego
przęsła oraz nad podporami skrajnymi 200 cm (rys. 3). Program umożliwia modelowanie przekroju o
prostoliniowej zmianie wysokości, tzn. nie można dokładnie odwzorować belki o np. parabolicznym
przebiegu dolnej półki. Dla celów projektowych wystarczy jednak przybliżenie łuku za pomocą jednego
odcinka prostego (jak w poniższym przypadku) lub za pomocą kilku odcinków prostych, tworzących łamaną.
1
Materiał dydaktyczny dla przedmiotu MOSTY METALOWE.
Autor: Wojciech Karwowski.
Wersja 1.4 beta
SZCZEGÓŁ A
H=2,00 m
H=2,00 m
L=20,00 m L=40,00 m, R=401,00 m
L=80,00 m, R=401,00 m
L=40,00 m, R=401,00 m L=20,00 m
L=60,00 m
L=80,00 m
L=60,00 m
SZCZEGÓŁ B
H=2,00 m
H=2,00 m
L=30,00 m
L=30,00 m
L=30,00 m
L=20,00 m
L=30,00 m
L=30,00 m
L=30,00 m
SZCZEGÓŁY A, B
KONSTRUKCJA PRZYBLIŻONA
KONSTRUKCJA RZECZYWISTA
L=120,00 m, H=2,00÷4,00 m
L=160,00 m, R=401,00 m
Rys. 3. Rzeczywista geometria belki (wysokość zmienna po łuku kołowym)
oraz jej forma uproszczona (wysokość zmienna po prostej).
Stworzenie modelu należy zacząć od zdefiniowania charakterystyk przekroju, następnie należy zdefiniować
węzły i łączące je elementy. Wymienione czynności opisane i zilustrowane są poniżej. Jest kilka sposobów
wprowadzania danych, wybierzmy najprostszy, pozwalający łatwo korygować wszelkie pomyłki. Należy więc
kolejno:
1. Z rozwijalnego menu z górnej prawej strony ekranu wybrać opcję
Przekroje i Materiały
(rys. 4). Otworzą
się wówczas nowe okna, umożliwiające dalsze wprowadzanie danych.
Rys. 4. Wybieranie opcji
Przekroje i Materiały
z rozwijalnego menu.
2. Jednym z tych okien będzie okno
Przekroje
, z którego wybieramy opcję
Definicja nowego przekroju
,
klikając na pierwszą ikonę z lewej strony (rys. 5).
2
Materiał dydaktyczny dla przedmiotu MOSTY METALOWE.
Autor: Wojciech Karwowski.
Wersja 1.4 beta
Rys. 5. Okno
Przekroje
z listą dostępnych przekrojów. Kursor wskazuje opcję,
która umożliwia zdefiniowanie nowego przekroju.
3. Pojawi się okno
Nowy przekró
j, w którym należy w dolnym prawym rogu wybrać odpowiedni
Typ
profilu
, w naszym przypadku będzie to profil
Stalowy
, a następnie przejść do trzeciej zakładki tzn. do
profilu
O zmiennym przekroju
. Należy wprowadzić geometrię profilu (
Wymiary (cm)
), nadać mu
Etykietę
i w końcu dodać do listy dostępnych przekrojów, klikając przycisk
Dodaj
z dolnego lewego rogu
okna (rys. 6). W niniejszym przykładzie należy stworzyć trzy profile: profil o stałym przekroju o wysokości
200 cm, profil o przekroju zmiennym o wysokości zwiększającej się z 200 cm do 400 cm oraz profil o
przekroju zmiennym o wysokości zmniejszającej się z 400 cm do 200 cm. Trzeci profil jest w zasadzie
identyczny z drugim, jedyną różnicą jest odwrócony kierunek zmiany wysokości. Właśnie ta różnica
pozwoli nam nie wnikać w sposób zmiany lokalnego układu współrzędnych dla elementu belkowego,
która to zmiana byłyby konieczna, gdybyśmy korzystali tylko z jednego przekroju o zmiennej wysokości.
Rys. 6. Okno
Nowy przekró
j umożliwiające definiowanie nowego przekroju.
Tu wybrano opcję
Typ profilu: Stalowy
oraz profil
O zmiennym przekroju
.
4. Po stworzeniu przekrojów można przejść do kolejnego etapu, wybierając z początkowego menu (górna
prawa strona ekranu) opcję
Węzły
(rys. 7). Znów otworzą się nowe okna.
3
Materiał dydaktyczny dla przedmiotu MOSTY METALOWE.
Autor: Wojciech Karwowski.
Wersja 1.4 beta
Rys. 7. Wybieranie opcji
Węzły
z rozwijalnego menu.
5. Nasbędzie interesowała tabela w oknie
Węzły
(rys. 8). Dla naszej belki istotna będzie pierwsza i trzecia
definiowalna kolumna tej tabeli. W pierwszej (
X (m)
) wprowadzamy współrzędne poziome kolejnych
węzłów w układzie globalnym, w trzeciej (
Podpora
) definiujemy rodzaj podpory w węzłach.
W naszym przykładzie węzły należy umieścić nie tylko w miejscach kolejnych podpór, ale również w
punktach, gdzie decydujemy się na zmianę przekroju. Odnośnie podpór - wystarczą nam podpory
domyślnie umieszczone w programie, wybieramy spośród nich podporę nazwaną
Przegubem
.
Rys. 8. Okno
Węzły
z tabelą umożliwiającą definicję współrzędnych kolejnych węzłów
oraz warunków podparcia w wybranych węzłach. Na rysunku tabela wypełniona
danymi z prezentowanego przykładu.
6. Kolejny etap to definicja prętów i nadanie im przekroju. Z początkowego menu wybieramy opcję
Pręty
(rys. 9). Na ekranie ukazuje się znów nowe okna.
7. Nas interesuje okno
Pręty
(rys. 10) z tabelą. W tabeli należy podać w pierwszej definiowalnej kolumnie
(
Węzeł 1
) numer początkowego węzła pręta, w drugiej (
Węzeł
2
) numer końcowego węzła pręta, zaś w
trzeciej kolumnie (
Przekrój
) wybrać wcześniej zdefiniowany przekrój pręta. W naszym przypadku należy
4
Materiał dydaktyczny dla przedmiotu MOSTY METALOWE.
Autor: Wojciech Karwowski.
Wersja 1.4 beta
zdefiniować siedem prętów i nadać im odpowiednie – stałe lub zmienne – stworzone przez nas
wcześniej przekroje, których etykiety znajdują się na rozwijalnej liście.
Rys. 9. Wybieranie opcji
Pręty
z rozwijalnego menu.
Rys. 10. Okno
Pręty
z tabelą umożliwiającą definicję elementów belkowych wraz z ich
przekrojami. Na rysunku tabela wypełniona danymi z prezentowanego przykładu.
Mamy już zdefiniowaną całą konstrukcję. Jednak jej graficzna prezentacja nie pozwala nam na upewnienie
się o prawidłowości wprowadzonych danych, szczególnie właściwym rozmieszczeniu elementów o
zmiennych przekrojach. Aby temu zaradzić należy zmienić nieco sposób wyświetlania elementów. Zacznijmy
jednak od dopasowania wielkości obrazu do wielkości okna z graficzną prezentacją konstrukcji:
8. Z menu głównego wybieramy opcję
Widok
, co powoduje rozwinięcie się menu, w którym należy
wskazać opcję
Powiększenie
(która wbrew nazwie pozwala i na pomniejszenie widoku ;-)) i dalej opcję
Pomniejsz
(rys. 11). Teraz nakierowując kursor pod postacią lupy na rysunek i klikając lewym
przyciskiem myszy zmniejszamy odpowiednio obraz.
5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]