Analýza ŽB nosníku pomocí ATENA Engineering 2D

Podobné dokumenty
Nelineární analýza ohýbaného nosníku pomocí ATENA Engineering 2D

OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6

Posouzení mikropilotového základu

Ing. Jakub Kršík Ing. Tomáš Pail. Navrhování betonových konstrukcí 1D

Obsah: 1. Technická zpráva ke statickému výpočtu 2. Seznam použité literatury 3. Návrh a posouzení monolitického věnce nad okenním otvorem

Nelineární problémy a MKP

Postup zadávání základové desky a její interakce s podložím v programu SCIA

Aktuální trendy v oblasti modelování

14/03/2016. Obsah přednášek a cvičení: 2+1 Podmínky získání zápočtu vypracovaná včas odevzdaná úloha Návrh dodatečně předpjatého konstrukčního prvku

Posouzení stability svahu

PRŮBĚH ZKOUŠKY A OKRUHY OTÁZEK KE ZKOUŠCE Z PŘEDMĚTU BETONOVÉ PRVKY PŘEDMĚT BL001 rok 2017/2018

Kontraktantní/dilatantní

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

BO009 KOVOVÉ MOSTY 1 NÁVOD NA VÝPOČET VNITŘNÍCH SIL NA PODÉLNÝCH VÝZTUHÁCH ORTOTROPNÍ MOSTOVKY. AUTOR: Ing. MARTIN HORÁČEK, Ph.D.

Prvky betonových konstrukcí BL01 3. přednáška

Vybrané okruhy znalostí z předmětů stavební mechanika, pružnost a pevnost důležité i pro studium předmětů KP3C a KP5A - navrhování nosných konstrukcí

Výpočet přetvoření a dimenzování pilotové skupiny

K133 - BZKA Variantní návrh a posouzení betonového konstrukčního prvku

Pružnost a plasticita CD03

Uplatnění prostého betonu

NÁVRH OHYBOVÉ VÝZTUŽE ŽB TRÁMU

Namáhání ostění kolektoru

Libor Kasl 1, Alois Materna 2

METODIKA VÝPOČTU NÁHRADNÍ TUHOSTI NOSNÍKU.

Tutoriál programu ADINA

Dokumentace programu ATENA Část 4-1. Průvodce programem ATENA 2D. Napsali: Jan Červenka, Václav Veselý

TENSOR NAPĚTÍ A DEFORMACE. Obrázek 1: Volba souřadnicového systému

PLASTOVÁ AKUMULAČNÍ, SEDIMENTAČNÍ A RETENČNÍ NÁDRŽ HN A VN POSOUZENÍ PLASTOVÉ NÁDRŽE VN-2 STATICKÝ POSUDEK

PRŮBĚH ZKOUŠKY A OKRUHY OTÁZEK KE ZKOUŠCE Z PŘEDMĚTU BETONOVÉ PRVKY předmět BL01 rok 2012/2013

Ocelobetonové konstrukce

Statický výpočet komínové výměny a stropního prostupu (vzorový příklad)

Experimentální výzkum vlivu zesílení konstrukce valené klenby lepenou uhlíkovou výztuží

NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

ZÁKLADNÍ PRINCIPY NAVRHOVÁNÍ ŽELEZOBETONOVÝCH KONSTRUKCÍ A JEJICH KRITICKÝCH OBLASTÍ

MANUÁL PROGRAMU PRO PARAMETRICKÝ VÝPOČET PRŮHYBŮ

Co je nového 2019 R2

Základní rozměry betonových nosných prvků

NK 1 Konstrukce. Volba konstrukčního systému

IDEA StatiCa novinky. verze 5.4

Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady. Část 1 - Test

Materiálové vlastnosti: Poissonův součinitel ν = 0,3. Nominální mez kluzu (ocel S350GD + Z275): Rozměry průřezu:

Část 3: Analýza konstrukce. DIF SEK Část 3: Analýza konstrukce 0/ 43

Pilotové základy úvod

Pružnost a pevnost (132PRPE), paralelka J2/1 (ZS 2015/2016) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady.

TA Sanace tunelů - technologie, materiály a metodické postupy Zesilování Optimalizace

VYHODNOCENÍ LABORATORNÍCH ZKOUŠEK

Problematika navrhování železobetonových prvků a ocelových styčníků a jejich posuzování ČKAIT semináře 2017

Návod k použití programu pro výpočet dynamické odezvy spojitého nosníku

Beton 3D Výuková příručka Fine s. r. o. 2010

Statický výpočet střešního nosníku (oprava špatného návrhu)

VŠB- Technická univerzita Ostrava Fakulta strojní Katedra pružnosti a pevnosti. Úvod do MKP Napěťová analýza modelu s vrubem

Učební pomůcka Prof.Ing. Vladimír Křístek, DrSc. Ing. Alena Kohoutková, CSc. Ing. Helena Včelová. Katedra betonových konstrukcí a mostů

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

REZIDENCE KAVČÍ HORY, PRAHA

Nelineární úlohy při výpočtu konstrukcí s využitím MKP

NEXIS 32 rel Generátor fází výstavby TDA mikro

Úvod do navrhování poruchových oblastí ŽB kcí metodou příhradové analogie

Téma 2 Napětí a přetvoření

Skořepinové konstrukce úvod. Skořepinové konstrukce výpočetní řešení. Zavěšené, visuté a kombinované konstrukce

Prvky betonových konstrukcí BL01 11 přednáška

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška A9. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

Desky Trámy Průvlaky Sloupy

Manuál k programu IDP 1.0

Dokumentace programu ATENA Část 4-1. Průvodce programem ATENA 2D. Napsali: Jan Červenka, Václav Veselý

Mezi jednotlivými rozhraními resp. na nosníkových prvcích lze definovat kontakty

pedagogická činnost

Programové systémy MKP a jejich aplikace

Výpočet sedání kruhového základu sila

Téma 12, modely podloží

TENKOSTĚNNÉ A SPŘAŽENÉ KONSTRUKCE

Použitelnost. Žádné nesnáze s použitelností u historických staveb

ENÁ ŽELEZOBETONOVÁ DESKA S OTVOREM VE SLOUPOVÉM PRUHU

STRUČNÝ NÁVOD PRO POUŽÍVÁNÍ PROGRAMU SCIA ENGINEER (RÁMOVÉ KONSTRUKCE)

Prostý beton Pedagogická činnost Výuka bakalářských a magisterský předmětů Nosné konstrukce II

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÉHO PRŮVLAKU

Rovinná úloha v MKP. (mohou být i jejich derivace!): rovinná napjatost a r. deformace (stěny,... ): u, v. prostorové úlohy: u, v, w

Prvky betonových konstrukcí BL01 12 přednáška. Prvky namáhané kroutícím momentem Prvky z prostého betonu Řešení prvků při místním namáhání

Náhradní ohybová tuhost nosníku

Pružnost a pevnost. zimní semestr 2013/14

Kancelář stavebního inženýrství s.r.o. Statický výpočet

VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

15. ŽB TRÁMOVÉ STROPY

BL 04 - Vodohospodářské betonové konstrukce MEZNÍ STAV POUŽITELNOSTI

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÝCH KROKVÍ

RFEM 5 RSTAB 8. Novinky. Dlubal Software. Strana. Obsah. Version: / Nové přídavné moduly. Hlavní programy.

Tvorba výpočtového modelu MKP

Zde je uveden abecední seznam důležitých pojmů interaktivního učebního textu

PRUŽNOST A PLASTICITA I

BO004 KOVOVÉ KONSTRUKCE I

Přednáška 1 Obecná deformační metoda, podstata DM

Posouzení trapézového plechu - VUT FAST KDK Ondřej Pešek Draft 2017

Požární zkouška v Cardingtonu, ocelobetonová deska

Část 5.3 Spřažená ocelobetonová deska

1 Použité značky a symboly

Pružnost a plasticita II DD6

Manuál. Návrh dřevěných konstrukcí

Sylabus přednášek OCELOVÉ KONSTRUKCE. Vzpěrná pevnost skutečného prutu. Obsah přednášky. Únosnost tlačeného prutu. Výsledky zkoušek tlačených prutů

Navrhování konstrukcí z korozivzdorných ocelí

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

Obsah. 1. Obecná vylepšení Úpravy Prvky Zatížení Výpočet Posudky a výsledky Dokument...

Transkript:

Analýza ŽB nosníku pomocí ATENA Engineering 2D Petr Bílý kancelář B731 e-mail: petr.bily@fsv.cvut.cz web: people.fsv.cvut.cz/www/bilypet1

Popis konstrukce, zatěžovací schéma

Odhad výsledků VŽDY MUSÍM JIŽ DOPŘEDU RÁMCOVĚ VĚDĚT, CO MI VYJDE!!! Program je pouze nástrojem pro stanovení přesných číselných hodnot Odhad: Tvar průhybu: M max = A s *f y *z = 400*550*200 = 44 knm R max = M max /r = 44/0,833 = 52,8 knm

ATENA Engineering 2D Nelineární MKP analýza ŽB konstrukcí Materiálová nelinearita neplatí Hookův zákon, plastické přetváření, trvalé deformace Geometrická nelinearita velké posuvy a deformace => změna geometrie kce v průběhu zatěžování => dodatečná namáhání Při nelineární analýze neplatí princip superpozice

ATENA Engineering 2D http://www.cervenka.cz/cz/ke-stazeni/ Program obsahuje i manuály, vč. teoretického Bez klíče možno spustit v DEMO verzi omezený počet prvků (300 vč. prvků výztuže) Verze Engineering 3D pokud nelze konstrukci věrně nahradit 2D idealizací Verze Science umožňuje simulovat časově závislé jevy (smršťování a dotvarování, vedení tepla a vlhkosti, dynamika), vyžaduje preprocessing v programu GiD

Zadání konstrukce Preprocessing Materiály Geometrie Zatížení Parametry výpočtu Processing Výpočet Postprocessing Analýza výsledků

Materiály Pokud modeluji skutečné chování konstrukce, používat parametry materiálu ze zkoušek Nejsou-li k dispozici střední hodnoty pevnosti, modulu pružnosti (f cm, E cm ) pro danou třídu betonu Beton materiál 3D NonLinCementitious 2 Ocel Elastic Isotropic Výztuž Reinforcement

3D NonLinearCementitious 2 Tah Rankine f ( σ ) = σ ( σ ) f Tlak Menétrey-William max t 0 2 3 f (,, ) ρ m ρ r (, e) ξ ξ ρ θ = + θ + c 0 2 f 6 f 3 f c c c

Elastic Isotropic Material Ideálně pružný materiál např. pomocné ocelové prvky (viz dále) Nosné ocelové prvky (svařence, kotvy apod.) používat Bilinear Steel von Mises Material

Reinforcement Material Ideální pružnoplastický materiál Bilinear Možnost uživatelského zadání přesnějšího chování výztuže Multilinear (nemá moc smysl) Rozetřená (smeared) výztuž např. drátkobeton, konstrukční výztuž, někdy i smyková výztuž

Propojení výztuže a betonu Plná kompatibilita přetvoření výztuže a betonu Posunutí prvků výztuže jsou počítána z posunutí prvků základního materiálu pomocí lineární interpolace: n u ( r, s, t) = hi ( r, s, t) U i= 1 i (u(r,s,t) je hledaný vektor posunutí uzlu výztuže, h i (r,s,t) je interpolační funkce a U i je matice uzlových posunutí základního materiálu)

Geometrie

Geometrie Styčníky Linie Makroprvky

Geometrie Ruční zadávání

Geometrie Makroprvky zadat materiál, šířku konstrukce (2D idealizace) a základní velikost prvku MKP

Výztuž Zadání opět bodově, počet prutů na šířku kce

Zatížení Různé typy do různých zatěžovacích stavů => nadefinovat různé ZS pro vl. tíhu, síly, podpory Vybrat patřičný ZS, zadat síly Body Force vlastní tíha na celou kci dle objemových hmotností materiálů

Zatížení Bodové síly a podpory přes roznášecí desky Zatížení směřující dolů znaménko - Zadávat jednotková zatížení, ne celkové požadované hodnoty (viz dále)

Výpočtové kroky Simuluje proces vnášení zatížení do kce Podpory ve všech krocích Vlastní tíha pouze v prvním kroku Silová zatížení příklad: Chci aplikovat X kn => kvůli stabilitě výpočtu zadám zatížení 1 kn a aplikuji ho v X krocích Kroky nemusejí být stejné (např. ze začátku mohu zatěžovat rychleji, pak zmenším krok)

Výpočtové kroky

Výpočtové metody Newton-Raphson řešení je řízeno konstantním přírůstkem zatížení. Vhodné pro monotónně rostoucí dráhu zatížení (tj. stoupající větev pracovního diagramu). Obvykle efektivnější, rychlejší. Metoda obloukové délky hodnota délky výpočtového kroku záleží na průběhu iterace, automaticky se upravuje. Využití při analýze mezní únosnosti konstrukce (okolí vrcholu a klesající větev diagramu).

Monitory Sledují určitou veličinu v určitém místě konstrukce analogie tensometrů při zatěžovací zkoušce Umožňují vykreslit např. pracovní diagram F-y Component 1 = směr x, 2 = y, 3 = z

Řezy, momentové linie Řezy umožní v postprocessoru vykreslit průběh veličin (napětí, přetvoření ) v určitém řezu konstrukce Momentové linie umožní v daném řezu integrovat napětí a získat hodnoty vnitřních sil

Síť MKP Generování přes menu Calculations Základní parametry se volí v makroprvcích (viz dříve) Pro pravoúhlou geometrii jsou obvykle čtyřhranné prvky efektivnější než trojúhelníkové

Velikost prvků MKP Volba vyžaduje jistý cit, odhad, zkušenosti, optimalizaci Moc prvků zdlouhavý výpočet, problémy s pamětí Málo prvků nepřesné (až zcela nesmyslné) výsledky, problémy s konvergencí výpočtu Ohýbané prvky alespoň 4, lépe alespoň 6-8 prvků na výšku nosníku (plynulost změny tuhosti při porušení)

Hustota sítě MKP v různých směrech Defaultní nastavení: Síť má stejnou hustotu ve všech směrech (dle základní velikosti prvků daného makroprvku) To může být někdy neefektivní příliš mnoho prvků = zbytečně dlouhý výpočet => lze upravit Zahustit síť v D-oblastech a ve směru změn

Hustota sítě MKP v různých směrech Topology Joint/Line Mesh Refinement

Výpočet Před spuštěním ULOŽIT!!! výpočet často padá Calculations Analysis Vybrat, co se má zobrazovat na diagramu během výpočtu lze využít monitory a kontrolovat průběh zatěžování

Výpočet

Hlášky Mezi manuály je Troubleshooting manuál obsahuje popis spousty hlášek, cenné rady pro ladění modelu HASP = klíč s licencí pro ATENU. Bez něj poběží pouze demoverze.

Hlášky Tato hláška je normální po dosažení mezní únosnosti ( pád konstrukce ), v průběhu výpočtu znamená většinou chybu v zadání (např. špatně podepřená konstrukce, chyba v jednotce při zadávání zatížení, špatně přirazený materiál apod.)

Postprocessing Možnost zobrazit výsledky v jednotlivých zatěžovacích krocích Vykreslení grafů monitorů (např. F-y diagram) Vykreslení veličin v řezech Vykreslení vnitřních sil v momentových liniích

Zobrazení výsledků Vybrat zatěžovací krok => volba Scalars Zvolit požadovanou veličinu a způsob zobrazení Zapnout/vypnout zobrazení výsledků v řezech Zvolit deformovaný/nedeformovaný tvar kce Tvar deformace je rozumný => OK

Zobrazení trhlin Volba Cracks Důležité je omezit šířku zobrazovaných trhlin (trhliny < 0,1 mm nemají praktický smysl)

Napětí ve výztuži Volba Bar reinforcement Show and label

Vnitřní síly Volba Forces MNQ Show and label Vybrat veličinu M max = 47,3 knm odpovídá odhadu => OK

Grafy Menu Windows New Graph Zvolit veličiny, možno obrátit osy Max. přenesená síla 55,5 kn => OK Postpeaková oblast stanovena pomocí metody NR nesmyslný průběh => NOK

Grafy Úprava: Poslední zatěžovací kroky spočítat pomocí Metody obloukové délky => průběh OK Max. přenesená síla 56,2 kn => OK

Porovnání s výsledky zkoušky Max. síla odpovídá (56x2 120 kn) Lineární chování do průhybu cca 15 mm odpovídá Po dosažení mezní síly odstraněna měřící aparatura sestupná větev není známa Největší průhyb naměřený metrem před posledním zatěžovacím krokem (destrukcí) 30 mm odpovídá

Úkol Stáhnout a nainstalovat Atenu Provést analýzu pro upravený nosník Vytisknout a přinést graf F-y