Poniższe okno służy do definiowania parametrów typu pręta dla polskiej normy stalowej PN90-03200.
Opcja dostępna jest:
- po wybraniu opcji Nowy typ pręta znajdującej się w oknie dialogowym Typ pręta
- lub naciśnięciu klawisza Parametry znajdującego się w oknie dialogowym Definicja.
Na ekranie pojawia się okno dialogowe pokazane na poniższym rysunku.
W polu Typ pręta podawana jest nazwa wybranego typu pręta (można wpisać w tym polu dowolną nazwę typu pręta). W polach Wyboczenie względem osi Y lub Z wprowadzona może zostać długość pręta dla odpowiedniej płaszczyzny.
Istnieją dwa sposoby podania tej długości:
- Po wybraniu opcji Realna wprowadzona wartość jest interpretowana bezpośrednio jako długość
- Po wybraniu opcji Mnożnik wartość jest interpretowana jako współczynnik przez który należy pomnożyć rzeczywistą długość pręta aby uzyskać odpowiednią wartość. Np. wpisanie wartości 0.25 oznacza, że odpowiednia długość jest równa 1/4 długości rzeczywistej.
Do jednoczesnej definicji kilku prętów, których długości rzeczywiste różnią się między sobą, a np. dodatkowe podparcia są rozmieszczone jednakowo, drugi sposób jest bardzo wygodny. Jeśli ustawione parametry mają być zachowane jako kategoria takie wprowadzanie długości jest konieczne. Wpisanie wartości 1.0 gwarantuje, że każdy pręt definiowany przy pomocy kategorii jako Ly będzie miał przyjętą swoją rzeczywistą długość. W polu Współczynnik długości wyboczeniowej określone mogą zostać współczynniki długości wyboczeniowej pręta w obydwu kierunkach.
W odpowiednie pola wpisywana jest automatycznie rzeczywista długość pręta (ew. suma długości prętów składowych). Współczynnik długości wyboczeniowej zależy od warunków podparcia końcowych węzłów pręta w płaszczyźnie wyboczenia. Długość wyboczeniową pręta można również określić w oknie dialogowym Schematy wyboczeniowe, które można otworzyć poprzez naciśnięcie ikony schematycznie przedstawiającej wybrany typ modelu wyboczeniowego pręta.
Znajdują się tam typowe schematy podparcia pręta; po wyborze jednego z nich wartość współczynnika będzie przyjęta lub obliczona automatycznie. Ikony w oknie dialogowym są podzielone na dwie grupy: pierwsza grupa zawiera typowe (normowe) sposoby podparcia pręta i odpowiadające im wartości współczynników wyboczeniowych, natomiast druga - zawiera ikony do obliczania współczynnika wyboczenia dla słupów ram wielokondygnacyjnych. Uwzględnienie wyboczenia w obliczeniach następuje zawsze, gdy w pręcie pojawia się siła ściskająca, nawet jeśli jest ona niewielka w stosunku do innych sił wewnętrznych.
Program nie dokonuje sam analizy polegającej na ustaleniu czy efekty wyboczenia mogą być pominięte, czy nie.
- Jeśli użytkownik chce wyeliminować efekty wyboczeniowe z obliczeń, musi wybrać ostatnią ikonę. Oznacza ona dokładnie pominięcie wyboczenia w procesie obliczeniowym.
- W polach Parametr imperfekcji ny i nz wybrany może zostać sposób obliczania współczynnika wyboczeniowego słupa: Kolory ikon oznaczają odpowiednio: czerwony (A) - obliczenia dla przenośnych ram, niebieski (B) - dla nieprzenośnych.
Program nie dokonuje sam analizy polegającej na ustaleniu czy efekty wyboczenia mogą być pominięte, czy nie. Włączenie opcji Wyboczenie giętno-skrętne profili monosymetrycznych powoduje, że w trakcie analizy ściskanych prętów monosymetrycznych (kątowniki, teowniki, ceowniki itp. Przeprowadzona zostanie dodatkowa weryfikacja na wyboczenie giętne i wyboczenie giętno-skrętne zgodnie z punktem 4.4.3 i załącznikiem 1, rozdział 3.
Włączenie opcji Kształtowniki poddane wyżarzaniu pozwala na uwzględnienie w parametrach stali operacji tzw. ulepszania cieplnego (termicznego) - wyżarzania. Weryfikacja dla takiej stali przebiega w pewnych fragmentach obliczeń normowych inaczej niż dla stali zwykłej. Stąd konieczność zaznaczenia tego przed obliczeniami. Włączona opcja powoduje, że stal wykorzystywana w obliczeniach będzie stalą ulepszoną termicznie.
W polu Parametry zwichrzeniowe wybrane mogą zostać opcje wykorzystywane podczas weryfikowania zwichrzenia pręta: typ zwichrzenia, poziom obciążenia i współczynnik długości zwichrzeniowej. Naciśnięcie odpowiedniej ikony powoduje otwarcie okna dialogowego umożliwiającego definicję odpowiednich parametrów.
Opcja Typ zwichrzenia służy do określenia odpowiednich, normowych parametrów zwichrzeniowych w zależności od schematu statycznego pręta. Zgodnie z wymogami normowymi należy przyjąć jeden z uwzględnionych w normie schematów. Schematy w postaci ikon odzwierciedlają dokładnie odpowiednie pozycje z normy. Ostatnia ikona oznacza rezygnację z uwzględniania efektów zwichrzeniowych w trakcie obliczeń.
Opcja Typ obciążenia służy do określenia schematu obciążenia analizowanej belki. Zgodnie z wymogami normowymi przy obliczaniu współczynników normowych (wyboczeniowych, zwichrzeniowych) należy określić charakter obciążeń działających na pręt w obu lub jednej płaszczyźnie osi przekroju pręta.
Dla określenia warunków zwichrzeniowych niezbędne jest również podanie poziomu przyłożenia obciążenia. Chodzi o określenie rzędnej wysokości przyłożenia obciążeń w układzie osi przekroju pręta. Zakładając, że zwichrzenie występuje przy obciążeniu pręta w płaszczyźnie XZ wprowadzamy tylko jedną współrzędną. Jest to wartość względna z przedziału <-1.0,1.0>. Jeśli obciążenie przyłożone jest w charakterystycznym punkcie przekroju - półka górna, dolna itp., to po wybraniu odpowiedniej ikony wartość współrzędnej zostanie wprowadzona automatycznie.
Z uwagi na możliwość mocowania osobno półki górnej lub dolnej oraz występowania w różnych przypadkach obciążeniowych naprężeń ściskających w górnej lub dolnej półce rozróżnia się dwie długości zwichrzeniowe. Z uwagi na możliwość mocowania osobno półki górnej lub dolnej oraz występowania w różnych przypadkach obciążeniowych naprężeń ściskających w górnej lub dolnej półce rozróżnia się dwie długości zwichrzeniowe. Do obliczeń momentu krytycznego przy zwichrzeniu program wykorzystuje informacje o sposobie zabezpieczenia pręta przed wyboczeniem; stąd też, zaleca się definicję parametrów wyboczeniowych pręta nawet wówczas, gdy analizowany pręt nie będzie poddany działaniu siły ściskającej (np. belka, podciąg). Jeżeli wyboczenie pręta nie jest uwzględniane, to w programie, podczas wyznaczania momentu krytycznego przy zwichrzeniu, obliczana jest siła krytyczna przy wyboczeniu giętnym przy przyjęciu pełnej długości pręta.
Dodatkowo istnieje możliwość wyboru krzywej niestateczności branej do obliczeń współczynnika zwichrzeniowego Fi_L; zgodnie z paragrafem 4.5.4 można wybrać jedną z dwóch dostępnych krzywych: krzywą ‘a0’ (domyślną) i krzywą ‘a’. W polu Parametry zwichrzeniowe istnieje również możliwość wyboru sposobu zamocowania końców pręta przy skręcaniu (końce pręta sztywne lub przegubowe).
Włączenie opcji Belka o przekroju dwuteowym usztywniona bocznym stężeniem podłużnym wymuszającym położenie środka obrotu powoduje, że moment krytyczny przy zwichrzeniu zostanie wyliczony zgodnie ze wzorem (Z1-10) załącznik 1 punkt 3.3.
Pole edycyjne Współrzędna płaszczyzny stężenia pozwala na określenie położenia punktu potencjalnego obrotu przekroju (miejsce styku bocznego stężenia podłużnego z przekrojem belki). W dolnej części okna dialogowego znajdują się pola edycyjne pozwalające na definicję współczynników A1, A2, B (C1,C2) do wyznaczania momentu krytycznego Mcr; domyślnie wybrana jest opcja umożliwiająca na automatyczny dobór wartości tych współczynników. Wybranie opcji Użytkownika pozwala na ręczną definicję współczynników definiowanych w Tabeli Z1-2. UWAGA: Weryfikacja i wymiarowanie prętów wykonanych z profili zetowych ze ściankami o małej grubości (profile cienkościenne) prowadzona jest jak dla prętów litych zgodnie z PN-90/B-3200.
Po naciśnięciu klawisza Więcej na ekranie pojawia się dodatkowe okno dialogowe, w którym zdefiniowane mogą zostać pozostałe parametry typu pręta określone w normie takie jak: typ obciążenia (współczynnik Beta), parametry przekroju, parametry weryfikacji prętów stalowych o dwuteowym przekroju ażurowym itp.
Po naciśnięciu klawisza Przekrój złożony na ekranie pojawia się dodatkowe okno dialogowe Przekrój złożony, w którym zdefiniowane mogą zostać parametry prętów wielogałęziowych.
Kliknij Użytkowanie, aby wyświetlić następne okno dialogowe. Następnie można zdefiniować parametry typu pręta (ograniczenie przemieszczenia, początkowy ugięcia).
W trakcie sprawdzania warunków krytycznych do prawidłowych obliczeń niezbędne jest określenie charakteru wykresu momentu zginającego - odpowiednio w płaszczyźnie Y i Z przekroju. Do obliczeń potrzebna jest wynikająca z charakteru wykresu lub obliczona wartość współczynnika BETA. Norma przewiduje cztery możliwości określenia charakteru wykresu momentów i zamocowania pręta.
Naciśnięcie klawisza Zapisz powoduje dodanie typu pręta o zdefiniowanej nazwie i określonych parametrach do listy wcześniej zdefiniowanych typów pręta stalowego.