Obliczenia statyczne przestrzennych układów prętowych

Moduł InterStal – definiowanie typowych wymiarów
Rys. InterSoft

Wprowadzanie danych w programie R3D3-Rama 3D jest intuicyjne – geometrię układu można zdefiniować używając wyłącznie myszki. Narysowanie dość skomplikowanego układu to kwestia minut, a obliczenia i prezentacja danych odbywają się w czasie rzeczywistym. Program umożliwia łatwe wprowadzanie płaskich układów prętowych, niewielkich, złożonych z kilku prętów układów przestrzennych, jak i dużych struktur 3D zawierających setki prętów i węzłów. Dzięki temu możliwe jest liczenie takich układów konstrukcyjnych jak np: ramy wielokondygnacyjne i wielonawowe, kratownice płaskie i przestrzenne, wieże kratowe, powierzchniowe struktury prętowe, ruszty prętowe itp. Wyniki prezentowane są na ekranie w postaci graficznej oraz numerycznej. Widok roboczy ekranu graficznego oraz widok 3D układu można płynnie przesuwać, powiększać i obracać – można obejrzeć go z dowolnej pozycji w rzucie prostokątnym i perspektywie. Istnieje możliwość eksportu danych i wyników do formatu RTF akceptowanego przez większość edytorów tekstu. Dodatkowo można zapisać animację deformacji układu.

Najważniejsze cechy, właściwości oraz opcje programu R3D3-Rama 3D:

• wykonywanie obliczeń statycznych przestrzennych układów prętowych o stałym przekroju pręta na długości;
• w pełni graficzne zadawanie i modyfikacja danych jedynie na płaszczyźnie 2D ekranu, z możliwością przełączania się między płaszczyznami prostopadłymi 3D;
• możliwość wczytywania układu prętów z przestrzennego rysunku DXF;
• możliwość precyzyjnego określania współrzędnych względnych z klawiatury w układzie kartezjańskim i biegunowym;
• powiększanie i przesuwanie układu oraz jego dowolne obracanie w czasie rzeczywistym;
• zaawansowany tryb śledzenia przy wprowadzaniu nowych elementów do układu;
• możliwość wykorzystania przyciągania do istniejących węzłów, punktów środkowych prętów, punktów bliskich na prętach, punktów przecięcia prętów i punktów zdefiniowanej siatki;
• grupowe możliwości modyfikacji węzłów, podpór, prętów i obciążeń;
• zawiera narzędzia do edycji wprowadzonych danych takie jak: kopiowanie, wielokrotne kopiowanie w kierunku zadanego wektora (z ciągnięciem lub bez), odsuwanie, przesuwanie, usuwanie prętów i węzłów, obracanie, odbicia lustrzane, wyrównywanie węzłów, cofanie i przywracanie wprowadzonych zmian;
• możliwość scalania prętów współliniowych z zachowaniem obciążeń;
• możliwość wczytywania geometrii przekroju pręta z pliku DXF;
• automatyczne obliczanie wszystkich możliwych charakterystyk przekroju w układzie osi lokalnych i głównych, łącznie z wyznaczaniem rdzenia przekroju;
• wyznaczanie momentów statycznych dowolnych części odciętych przekroju w układzie osi głównych;
• możliwość tworzenia układów hybrydowych ze względu na materiał;
• możliwość określania wzajemnych zależności między grupami obciążeń wykorzystywanych przy budowaniu obwiedni z automatycznym sprawdzaniem ich poprawności;
• automatyczne wyliczanie wyników dla poszczególnych grup obciążeń, dowolnej kombinacji grup obciążeń i zdefiniowanej kombinacji oraz obwiedni;
• wyznaczanie prawdziwej obwiedni naprężeń normalnych oraz obliczanie naprężeń normalnych dla poszczególnych grup i sumy grup obciążeń, kombinacji i obwiedni;
• możliwość wizualizacji schematu statycznego budującego wskazane ekstremum obwiedni;
• wyznaczanie wykresu naprężeń normalnych, stycznych i zredukowanych w dowolnym punkcie na przekroju pręta;
• znajdowanie na przekroju miejsca występowania maksymalnego naprężenia zredukowanego;
• szybki podgląd struktury w widoku 3D, pozwalający na selekcję prętów o przekroczonych dopuszczalnych naprężeniach normalnych;
• tworzenie wielu różnych raportów zawierających wyniki tabelaryczne i graficzne w formacie RTF;
• możliwość dowolnego ustawiania zakresu raportu i jego formy (czcionki, ramek itp.);
• zwięzła forma raportów;
• szerokie możliwości modyfikacji interfejsu, ustawień programu i projektu oraz sposobu prezentacji danych i wyników.

Ponadto program zawiera:

• pomoce rysunkowe w postaci przyciągania do siatki, przyciągania do węzłów i punktów charakterystycznych (bliski, środkowy, przecięcia) z elementami śledzenia;
• manager profili prętów ze zdefiniowaną biblioteką profili stalowych, żelbetowych, drewnianych oraz możliwością rozszerzania biblioteki o własne profile i złożenia profili w danym projekcie;
• generatory parametryczne przestrzennych ram prostokątnych, łuków (parabolicznych i kołowych), kratownic płaskich i wież przestrzennych

InterStal
Moduł wymiarujący InterStal stanowi rozszerzenie programu R3D3-Rama 3D. Moduł przeznaczony jest do wymiarowania przestrzennych konstrukcji stalowych wg PN-90/B03200, w dwukierunkowym stanie naprężenia. Program jest wykonany w postaci zintegrowanej instalacji, wbudowanej w program do obliczeń statycznych R3D3-Rama 3D, który do działania wymaga odrębnej licencji.


Moduł InterStal – model struktury przestrzennej
Rys. InterSoft

Wymiarowanie wykonywane jest na podstawie wszystkich obwiedni sił wewnętrznych (siły normalnej, sił tnących, momentów gnących z wyjątkiem obwiedni momentów skręcających), a także na podstawie obwiedni sprężystych naprężeń normalnych (opcja istotna zwłaszcza dla elementów typu słup). Wymiarowanie pręta lub elementu odbywa się na podstawie zdefiniowanych przez użytkownika parametrów wymiarowania, zapisywanych w predefiniowanych definicjach typu elementu. Użytkownik może zdefiniować w programie dowolną ilość typów elementu do wymiarowania, a raz wykonana definicja ustawień parametrów do wymiarowania, może być używana we wszystkich projektach, przez przypisanie właściwego typu elementu do wymiarowanego pręta.

Moduł posiada dwa sposoby wymiarowania:

• pojedynczego wybranego pręta układu,
• elementu złożonego z kilku połączonych ze sobą, współliniowych prętów o takim samym przekroju, który podczas wymiarowania traktowany jest sumarycznie jak pojedynczy pręt.