|
Dany jest dźwigar dachowy jak na rysunku poniżej. Znajdź maksymalne siły w poszczególnych
prętach w celu zaprojektowania przekroju prętów. Kratownica obciążona jest w węzłach
(reakcje od płatwi) siłami od ciężaru własnego dachu i kratownicy, śniegu, wiatru.
Konstrukcję zamodelowano jako kratę płaską.
W zadaniu rozpatrzono cztery warianty obciążenia: obciążenie wiatrem,
śniegiem na całej połaci dachu, ciężarem własnym przekrycia i kratownicy,
ciężarem śniegu na lewej połaci dachu.
Przedstawiony dźwigar zbudowany jest ze stalowych kształtowników, których
charakterystyki geometryczne znaleziono korzystając z podsystemu PROFIL.
Rys.1. Schemat dźwigara.
ROZPOCZĘCIE PRACY
| $ feas | - wejście do systemu feas |
| FEAS> | - system zgłasza gotowość do pracy |
OPIS KONSTRUKCJI
| FEAS> ok | - wejście do podsystemu OK - Opis Konstrukcji |
| Podaj rodzaj konstrukcji k2 | - k2 - symbol kraty płaskiej, |
| OK> | - podsystem zgłasza gotowość do pracy |
Rys.2. Siatka podziału na węzły i elementy.
wczytanie współrzędnych wezłów
| OK> w w-1 0 0.8 | - węzeł o nazwie w-1 ma współrzędne (0,0.8) |
| OK> w w-2 2 0 |
| OK> w w-3 6 0 |
| OK> w w-4 10 0 |
| OK> w w-5 12 0 |
| OK> w w-6 14 0 |
| OK> w w-8 22 0 |
| OK> w w-7 18 0 |
| OK> w w-9 24 0.8 |
| OK> w w-15 12 3.2 |
| OK> gw w-9 w-15 5 | -
generacja węzłów od węzła początkowego w-9 do węzła końcowego w-15 (5liczba węzłów
pośrednich ) |
| OK> gw w-15 w-1 5 | -
w wyniku generacji węzeł o nazwie w-1 zostanie zastąpiony węzłem o nazwie w-21 |
| OK> zn w-21 w-1 | -
zmiana nazwy węzła w-21 na w-1 |
wprowadzenie elementów
| OK> e e-1 w-1 w-2 | - utworzenie elementu o nazwie e-1 między węzłami w-1 i w-2 |
| OK> ge e-1 1 1 19 | - generowanie 19 elementów o elemencie bazowym e-1 ,
przyroście numeracji elementów 1, przyroście numeracji węzłów 1 |
| OK> e e-20 w-20 w-1 | - wczytanie pozostałych elementów |
| OK> e e-21 w-2 w-20
| | OK> e e-22 w-3 w-18
| | OK> e e-23 w-4 w-16
| | OK> e e-24 w-5 w-15
| | OK> e e-25 w-6 w-14
| | OK> e e-26 w-7 w-12
| | OK> e e-27 w-8 w-10
| | OK> e e-28 w-2 w-19
| | OK> e e-29 w-19 w-3
| | OK> e e-30 w-3 w-17
| | OK> e e-31 w-17 w-4
| | OK> e e-32 w-4 w-15
| | OK> e e-33 w-15 w-6
| | OK> e e-34 w-6 w-13
| | OK> e e-35 w-13 w-7
| | OK> e e-36 w-7 w-11
| | OK> e e-37 w-11 w-8
|
graficzna prezentacja danych
| FEAS> GRAF | - wejście do podsystemu GRAF
w celu graficznej wizualizacji dotychczas wprowadzonych danych |
| GRAF> w | - rysowanie na ekranie węzłów |
| GRAF> w /nw | - wpisanie nazw węzłów |
| GRAF> si | - rysowanie siatki elementów |
| GRAF> si /ne | - wpisanie nazw elementów |
| GRAF> .. | - wyjście z podsystemu GRAF do OK |
wczytanie danych materiałowych
| OK> m stal | - nazwa materiałustal |
| MAT: Ro=0 ?> 7850 | - gęstość masy [kg/m3] |
| MAT: E=0 ?> 2.05e11 | - współczynnik sprężystości [N/m2] |
| MAT: AlfaT=0 ?> | - współczynnik rozszerzalności termicznej |
zapisanie pliku na dysk
| OK> zap
| | Plik? krat
| | TYTUL> krata | - możemy tutaj podać krótki komentarz do zadania
który będzie widoczny na wydrukach (maks. 70 zn.)}
| OK> .. | - wyjście z podsystemu OK do systemu FEAS. |
|
GEOMETRIA PRZEKROJÓW -- PODSYSTEM PROFIL
| FEAS> profil | -
wejście do podsystemu PROFIL,w tym podsystemie możemy utworzyć geometrię przekrojów
prętów i obliczyć ich charakterystyki. W podsystemie tym możemy wywoływać profile
walcowane wpisane w bazę danych |
| PROFIL> h pn | - wywołanie listy symboli normowych, sprawdzamy
nazwę szukanego profilu |
| PROFIL> w-ln s 60 40 5 | - wyszukanie charakterystyk kątownika nierównoramiennego
o wysokości 60, szerokości 40 i grubości ścianek 5 mm i zapisanie
ich pod nazwą s |
| PROFIL> ws s | - wyświetlenie charakterystyk przekroju o nazwie s |
| PROFIL> r s | - rysowanie przekroju o nazwie s |
| PROFIL> tr s sl 1.47 0 | - przesunięcie przekroju s o wektor [1.47,0]
i nadanie mu nazwy sl |
| PROFIL> r sl | - rysowanie przekroju o nazwie sl |
| PROFIL> s sl sp 1 0 0 | -
symetria przekroju sl na przekrój sp względem osi z, oś symetrii podajemy za pomocą
współczynników kierunkowych prostej o równaniu ay + bz + c = 0, gdzie a=1, b=0, c=0
|
| PROFIL> r sp |
| PROFIL> pz slupki sl sp | - złożenie profilu o nazwie slupki z profili sl i sp |
| PROFIL> r slupki |
| PROFIL> ws slupki | - charakterystyki przekroju złożonego |
| PROFIL> zap slupki prof | -
zapisanie na dysku charakterystyk profilu slupki w pliku PROF.MAT, należy pomiętać ze
wcześniej użyte nazwy przekrojów zostaną utracone po restarcie systemu, |
| PROFIL> h pn | - obliczenie charakterystyk przekroju
złożonego z kątowników walcowanych oznaczonych symbolem w-l, |
| PROFIL> w-l k1 60 6
| | PROFIL> ws k1
| | PROFIL> r k1
| | PROFIL> tr k1 k1l 2.19 0
| | PROFIL> r k1l
| | PROFIL> s k1l k1p 1 0 0
| | PROFIL> r k1p
| | PROFIL> pz krzyzgr k1l k1p
| | PROFIL> r krzyzgr
| | PROFIL> ws krzyzgr
| | PROFIL> zap krzyzgr prof
| | PROFIL> h pn | - obliczenie charakterystyk przekroju
złożonego z kątowników walcowanych w-l 40 5 |
| PROFIL> w-l k2 40 5
| | PROFIL> ws k2
| | PROFIL> r k2
| | PROFIL> tr k2 k2l 1.665 0
| | PROFIL> r k2l
| | PROFIL> s k2l k2p 1 0 0
| | PROFIL> r k2p
| | PROFIL> pz krzyzci k2l k2p
| | PROFIL> r krzyzci
| | PROFIL> ws krzyzci
| | PROFIL> zap krzyzci prof
| | PROFIL> h pn
| | PROFIL> w-ce c 160 | - obliczenie charakterystyk przekroju
złożonego z ceowników w-ce 160 |
| PROFIL> ws c
| | PROFIL> r c
| | PROFIL> tr c cl 2.276 0
| | PROFIL> s cl cp 1 0 0
| | PROFIL> pz pasg cl cp
| | PROFIL> r pasg
| | PROFIL> ws pasg
| | PROFIL> zap pasg prof
| | PROFIL> h pn | - obliczenie chaarkterystyk przekroju złożonego
z dwuteowników w-ln 120 80 8 |
| PROFIL> w-ln p 120 80 8
| | PROFIL> ws p
| | PROFIL> r p
| | PROFIL> tr p pl 2.366 0
| | PROFIL> r pl
| | PROFIL> s pl pp 1 0 0
| | PROFIL> pz pasd pl pp
| | PROFIL> r pasd
| | PROFIL> ws pasd
| | PROFIL> zap pasd prof
| | PROFIL> zj m | - zamiana jednostek na metry |
| PROFIL> .. | - wyjście z podsystemu PROFIL |
| CZY CHCESZ ZAKONCZYC PRACE ? [T/n]t |
| CZY CHCESZ ZACHOWAC DANE ? [T/n] n
|
opis geometrii przekrojów
| OK> gpf | - wywołanie geometrii utworzonej w PROFIL'u |
| NazwaGeom ? pasd | - nazwa geometrii przekroju pręta |
| NazwaProf ? pasd | - nazwa geometrii utworzonej w PROFIL'u |
| OK> gpf pasg pasg
| | OK> gpf slupek slupki
| | OK> gpf kg krzyzkgr
| | OK> gpf kc krzyzci
| | OK> pe e-1 do e-8 stal pasd | -
przypisanie elementom pasa dolnego kratownicy (e-1, e-2, e-3.. do e-8) materiału o nazwie
stal i geometrii o nazwie pasd
|
| OK> pe e-9 do e-20 stal pasg
| | OK> pe e-21 do e-27 stal slupek
| | OK> pe e-28 e-31 e-34 e-37 stal kg
| | OK> pe e-29 e-30 e-32 e-33 e-35 e-36 stal kc |
opis warunków brzegowych
| OK> wb w-1 ux uy | - odebranie możliwości przesuwu węzła w-1 w kierunku x i y |
| OK> wb w-9 uy | - odebranie możliwości przesuwu węzła w-9 w kierunku y |
zapisanie zadania do pliku
| OK> zap
| | Plik ? krat | - zapisanie danych w pliku o nazwie KRAT |
| TYTUL> | - podaj tytuł zadania (maks. 70 zn.) |
opis sił węzłowych - warianty obciążeń
| OK> sw w-1 1117.2 -5586 | -
siła węzłowa przyłożona w węźle w-1 o wartości 1117.2N w kierunku osi x i wartości -5586N w
kierunku osi y, |
| | OK> sw w-16 do w-20 2234.4 -11172
| | OK> sw w-15 627 -8059.8
| | OK> sw w-10 do w-14 980.4 4959
| | OK> sw w-9 490.2 2473.8
| | OK> zap
| | Plik ?> krwiatr | -
zapisanie danych w pliku o nazwie KRWIATR |
| TYTUL > Obciazenie wiatrem.
| | OK> ..
| | FEAS> start | -
restart systemu i wyzerowanie pamięci |
| Restart systemu. Czy chcesz napewno? [T/n] t | - wykonano restart systemu |
| FEAS> ok krat | -
wczytanie danych z pliku KRAT |
| OK> sw w-10 do w-20 0 -15100
| | OK> sw w-1 w-9 0 -7550
| | OK> zap
| | Plik ? krsnieg
| | TYTUL > Obciazenie sniegiem na calej polaci dachu.
| | OK> sw w-10 do w-20 0 -19300
| | OK> sw w-1 w-9 0 -9650
| | OK> zap
| | Plik ? krciezwl.
| | TYTUL > Obciazenie ciezarem wlasnym przekrycia i kratownicy.
| | OK> sw w-9 do w-20 0 0 | -
usunięcie sił węzłowych z węzłów w-9 do w-20,
| | OK> sw w-1 w-15 0 -7550
| | OK> sw w-16 do w-20 0 -15100
| | OK> zap
| | Plik ? krsinegl
| | TYTUL > Obciazenie ciezarem sniegu na lewej polaci dachu.
|
Sprawdzenie poprawności danychpodsystem ws
| OK> ws | - wejście do podsystemu WS -- wyswietl |
| WS> w | - wyświetlenie współrzędnych węzłów |
| WS> e | - wyświetlenie danych o elementach |
| WS> wb | - warunki brzegowe |
| WS> m | - materiały |
| WS> g | - geometrie |
| WS> sw | - siły węzłowe |
| WS> .. | - zakończenie pracy w podsystemie WS |
Graficzna interpretacja wprowadzonych danych
| FEAS> GRAF | - wejście do podsystemu GRAF |
| GRAF> ce | - czyszczenie zawartości ekranu |
| GRAF> si
| | GRAF> si /ne
| | GRAF> ce
| | GRAF> si
| | GRAF> si /ng | - rysowanie siatki elementów z nazwami geometrii |
| GRAF> ce
| | GRAF> w | - wyświetlenie węzłów |
| GRAF> w /nw | - wyświetlenie nazw węzłów |
| GRAF> si | - rysowanie siatki elementów |
| GRAF> wb | - wyświetlenie warunków brzegowych |
| GRAF> ce | - czyszczenie zawartości ekranu |
| GRAF> si /ne | - wyświetlenie siatki z nazwami elementów |
| GRAF> sw 5.5 | - wyświetlenie sił węzłowych w skali 5.5 |
| GRAF> .. | - zakończenie pracy w podsystemie GRAF |
Przykładowe rozwiązanie zadania
| OK> .. | - wyjście z podsystemu OK |
| FEAS> start | - restart systemu i wyzerowanie pamięci |
| Restart systemu. Czy chcesz napewno ? [T/n] t
| - wykonano restart systemu
| | FEAS> ok krwiatr | - wczytanie danych z pliku KRWIATR |
| OK> .. | - wyjście z podsystemu OK |
| FEAS> ro s | - rozwiązanie zadania (statyka) |
Wyświetlenie wyników
| FEAS> WS | - wejście do podsystemu ws |
| WS> pm | - wyświetlenie przemieszczeń |
| WS> ne | - wyświetlenie sił przekrojowych w elementach |
| WS> r | - wyświetlenie reakcji podporowych |
| WS> dp | - definiowanie pliku wynikowego |
| podaj nazwe pliku: a | - plik wynikowy będzie miał nazwę A.PRN |
| WS> pm /p | - zapisanie przemieszczeń do pliku a, analogicznie
możemy zapisać przemieszczenia, siły przekrojowe (ne), reakcje (r)... |
| WS> .. | - wyjście z podsystemu |
Graficzna prezentacja wyników
| FEAS> GRAF | - wejście do podsystemu GRAF |
| GRAF> ce | - czyszczenie ekranu |
| GRAF> o/gl | - otwarcie okna rysunkowego górnego lewego |
| GRAF> si | - rysowanie siatki elementów |
| GRAF> np N 10.1 | - rysowanie wykresów sił podłużnych N w skali 10.1 |
| GRAF> o/gp | - otwarcie okna rysunkowego górnego prawego |
| GRAF> si | - rysowanie siatki |
| GRAF> sw 5.5 | - rysowanie sił węzłowych w skali 5.5 |
| GRAF> o/dl | - otwarcie okna rysunkowego dolnego lewego}
| GRAF> si | - rysowanie siatki |
| GRAF> si /ng | - rysowanie siatki elementów z nazwami geometrii |
| GRAF> .. | - zakończenie pracy.}
| |
Zakończenie pracy
|
