Autodesk Robot Structural Analysis – моделиране на еднопосочна плоча

В проектантската практика често се налага да моделираме еднопосочно армирани стоманобетонни плочи. Пример за това е стоманена конструкция с междинно ниво върху стоманени греди и профилирана ламарина с доливка. Тук ще покажа няколко метода за моделиране на ЕАП в Autodesk Robot Structural Analysis. Обръщам внимание на самото моделиране (да не се бърка с последващото оразмеряване), така че да бъдем най-близо до реалната работа на плочата и стоманената конструкция, правилно изтичане на товарите и връзките на плочата с греди и колони.

Единият от вариантите е при задаване на дебелината на плочата от Geometry->Properties->Thickness да изберем Orthotropic вместо Homogeneous. Тук можем да добавим плоча с различни коравини в различните направления. В падащото меню на панела може да избираме от предварително зададени модели на плочи (оребрена, върху профилна ламарина, кутиеобразна и т.н.), като от зададените от нас параметри програмата автоматично изчислява матрицата на коравина – за огъване и мембранно действие. С бутона Display се показва матрицата на коравина. Посоката на анизотропията се задава от бутона Direction, като Automatic direction означава че посоките са ориентирани по локалните оси на панела. Другите посоки са за глобалните оси и произволен вектор:

robot-structural-analysis-eap - deck slab  robot-structural-analysis-eap - deck slab matrix

Следващите картинки показват матрицата на коравина и моментите в плочата и гредите от нормално дефинирана изотропна плоча – с еднакви коравини в двете направления. Товарите изтичат към надлъжните и напречните греди:

Robot - изотропна плоча плоча Robot - изотропна плоча плоча - матрица на коравина

Robot - изотропна плоча плоча - моменти

Можем да изберем вариант, при който да намалим характеристиките на материала в едната посока. Това става като изберем опцията “material orthotropy”. След това намаляваме с коефициент (n1) еластичните характеристики в едната посока. Освен огъвателаната коравина обаче, намаляваме и линейната в равнината на плочата. Съвсем малка част от товарите “изтичат” към надлъжните греди:

robot - ортотропия на материала  robot - ортотропия на материала - матрица на коравина

robot - ортотропия на материала - моменти

Друга възможност е да намалим коравинаta в интересуващото ни направление, чрез задаване на коефициенти от бутона Coefficients  . Това е по-добър вариант от предишния, тъй като намаляваме само огъвателната коравина, но не и линейната коравина в равнината на плочата:

Robot - stiffness orthotropy Robot - stiffness orthotropy - коефициенти Robot - stiffness orthotropy - матрица на коравина

Robot - stiffness orthotropy - моменти

При всички тези начини все пак има малки несъответствия с реалната работа на конструкцията – съществува минимално предване на усилия и поемане на моменти в другата посока, запъване в греди и колони, ако не са поставени правилно стави в плочата и прътовите елементи, корав хоризонтален диск и др.

Ако не се изисква получаване на усилията в самата плоча, много добър вариант е тя да се замени с Claddings- безмасови безкоравинни панели, които служат само за разпределяне на товарите. Тъй като Claddings не поемат усилия, е необходимо да се осигури коравината на хоризонталния диск с помощта на връзки или използването на Rigid links. Резултата от използването на Claddings вместо Panels – гредите получават чисти усилия, аналогично на решение на ръка:

robot-structural-analysis - claddings moments

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *