Nowości w programie Rama 3D i 2D, zobacz jak wykonać w programie projekt hali stalowej.

Prawie każdy projekt konstrukcji stalowej w programie Rama 3D można wykonać na kilka sposobów (np. wczytując układ z pliku DXF, wprowadzając kolejne elementy, wykorzystując wbudowane generatory układów itp.). Poniżej przedstawimy w kilku krokach wykonanie prostego projektu hali stalowej z ryglem kratowym.

Projekt hali stalowej proponujemy zacząć od zdefiniowania potrzebnych do konstrukcji hali profili stalowych. W tym celu otwieramy Menager profili i z zamieszczonych bibliotek dodajemy do projektu potrzebne przekroje z rur kwadratowych i prostokątnych, oraz dwuteownik na słupy główne. Podczas dodawania profili możemy przejąć na chwilę do Edytora Profili w którym możemy obejrzeć charakterystyki geometryczne przekroju, rdzeń przekroju, momenty statyczne dowolnej części odciętej itp. Dodatkowo Edytor profili można wykorzystać do tworzenia dowolnych złożeń profili typowych i innych, docinania profili typowych i wczytywania nietypowych kształtów z plików DXF.

Po zdefiniowaniu profili przechodzimy do konstruowania układu przestrzennego hali stalowej. Ponieważ założyliśmy że nasz projekt hali będzie posiadał rygiel kratowy, w celu jego wykonania wykorzystujemy parametryczny generator kratownic płaskich (program posiada dodatkowo generatory przestrzenne ram prostokątnych wielonawowych i wielokondygnacyjnych, łuków oraz wież kratowych). W generatorze kratownic definiujemy typ i geometrię kratownicy, decydujemy czy ma ona posiadać pasy ciągłe oraz podpory (w naszym przykładzie z podpór rezygnujemy). Kolejnym elementem jest przypisanie w oknie generatora, wcześniej zdefiniowanych profili do pasów, słupków i krzyżulców kratownicy. Na każdym późniejszym etapie budowania układu możemy te przypisania dowolnie zmieniać.

Po naciśnięciu przycisku OK. w oknie generatora program utworzy płaską konstrukcję kraty z przypisanymi do poszczególnych elementów profilami stalowymi. Kolejnym elementem będzie dodanie w dwóch skrajnych dolnych węzłach pionowych słupów stalowych z dwuteownika o wysokości 4 m. W tym celu wybieramy na zakładce Geometria profil dwuteowy a następnie wykorzystując śledzenie długości wprowadzanego pręta oraz węzły siatki pomocniczej wprowadzamy dwa dodatkowe pręty. Kolejnym elementem będzie zdefiniowanie podpór stałych na dole słupów. W tym celu zaznaczamy oba węzły (z klawiszem Shift) i w grupie Podpory na zakładce Geometria odbieramy wszystkie więzy zaznaczając wszystkie sześć znaczników.

Do tego momentu cały czas mieliśmy do czynienia z pojedynczym układem płaskim i gdybyśmy taki tylko chcieli liczyć na tym można by zakończyć wprowadzanie geometrii ramy. Jednak nam chodzi o pełny układ przestrzenny hali. Aby przejść do układu przestrzennego wykorzystamy mechanizm wielokrotnego kopiowania z ciągnięciem. W tym celu zaznaczamy oknem przecinającym lub obejmującym wszystkie elementy układu i wywołujemy funkcję kopiowania wielokrotnego. W oknie w grupie Wektor wstawiając wartość 1 w polu „dy” definiujemy kierunek wektora w którym zostanie wykonane kopiowanie, podajemy ilość kopii – 5 i odległość między kopiami – 6m. Następnie zaznaczamy znacznik ciągnięcia wybieramy typ profilu na płatwie, zaznaczamy że mają być one przegubowe a pomijamy łączenie podpór.

Po naciśnięciu przycisku OK, program wygeneruje układ przestrzenny hali jak na zrzucie poniżej. W celu sprawdzenia poprawności wprowadzonego układu można uruchomić dodatkowy widok 3D – w którym możemy obejrzeć ustawienie poszczególnych profili w przestrzeni.

Ostatnim elementem w tworzeniu geometrii układu jest usunięcie nadmiarowych elementów podłużnych łączących poszczególne ramy hali w poziomie węzłów pasa dolnego, które powstały w wyniku ciągnięcia. W tym celu prawym suwakiem na dole ekranu wyłączamy perspektywę (przesuwając go w skrajne lewe położenie) a następnie strzałkami na dole ekranu ustawiamy widok od szczytu hali. Oknem obejmującym z przytrzymanym klawiszem ”CTRL” (wykonywanym od lewego górnego narożnika do prawego dolnego) zaznaczamy cztery węzły w poziomie pasa dolnego. Tak naprawdę to zaznaczone zostały wszystkie węzły hali w kierunku prostopadłym do ekranu, wraz z prętami je łączącymi (można to podejrzeć obracając dowolnie układ). Po zaznaczeniu prętów z menu kontekstowego prawego klawisza myszki wybieramy opcję – Usuń zaznaczone pręty.

Kolejnym etapem jest wprowadzenie do układu obciążeń. W tym celu wywołujemy w pierwszej kolejności okno Grup obciążeń i definiujemy wszystkie grupy oddziaływań stałych i zmiennych jakie maja działać w projekcie, wraz z przypisanymi do nich współczynnikami obciążenia. Grupa ciężaru własnego konstrukcji hali, tworzona jest przez program automatycznie. Po utworzeniu grup przystępujemy do wprowadzania obciążeń do układu. Zaznaczamy grupę prętów na której chcemy wprowadzić jednakowe obciążenia, wybieramy z górnego paska narzędziowego typ obciążenia a na prawej zakładce Obciążenia podajemy wartości obciążenia, zakres jego działania na prętach oraz przypisujemy je do odpowiedniej grupy obciążeń.

Ostatnim etapem jest uporządkowanie podziału prętów na grupy i przypisanie im właściwych definicji typów do wymiarowania. Po otwarciu okna grup prętów, możemy zobaczyć że elementy tworzone za pomocą generatora są już podzielone na odpowiednie grupy (pasy, słupki, krzyżulce). Pozostały nam do przypisania elementy dodatkowe, które sami wprowadziliśmy. W tym celu w oknie Grup prętów tworzymy dwie dodatkowe grupy : słupy główne i płatwie a następnie zaznaczając odpowiednią grupę prętów na ekranie przypisujemy ją do jednej z utworzonych grup posługując się polem wyboru na dole zakładki geometria. Na koniec w oknie Grup prętów i elementów wymiarowych do odpowiednich grup prętów przypisujemy odpowiednie klasy stali i definicje typów wymiarowania (wcześniej należy je zdefiniować).

Kolejnym etapem jest wykonanie obliczeń statycznych naszej konstrukcji stalowej (ikona kalkulatora) oraz analiza otrzymanych wyników. Do dyspozycji mamy wykresy sił wewnętrznych: momentów, sił normalnych, tnących oraz naprężeń normalnych dla grup, sumy grup, obwiedni i kombinacji wykonane dla całego układu jak i pojedynczego pręta z możliwością wyznaczania każdej wartości w dowolnym jego punkcie. Program dysponuje możliwością wizualizacji i animacji deformacji układu a także zaawansowaną analizą sprężystych naprężeń normalnych, stycznych i zredukowanych, wykonywaną w osobnym oknie po naciśnięciu przycisku „sigma” na zakładce Wyniki.

Na koniec program przeprowadza pełne wymiarowanie całego układu konstrukcyjnego (ikona kalkulatora z profilem) na podstawie zadanych definicji typu wymiarowania. Po wykonaniu obliczeń na ekranie widać całość układu z przypisaną do każdego pręta i elementu etykietą, wyświetlającą wartość najbardziej niebezpiecznego sprawdzenia. Po prawej stronie na zakładce 'Wymiarowanie' wyświetlane są skrócone wartości wszystkich sprawdzeń SGN i SGU dla wybranego elementu a także blok filtracji wyników na podstawie ekstremalnych sprawdzeń. W celu przejścia do szczegółowego raportu w formie obliczeń ręcznych (RTF) z wymiarowania dla wybranego pręta wciskamy przycisk Raport na zakładce 'Wymiarowanie'. Pozostałe zbiorcze raporty z wymiarowania i statyki można uzyskać z menu 'Plik' lub odpowiedniej ikony na głównym pasku narzędziowym.