Obciążenie klimatyczne — geometria 3D

Po określeniu ogólnych parametrów konstrukcji koniecznych do wygenerowania obciążeń klimatycznych (obwiednia, rozstaw, głębokość) dla konstrukcji płaskiej oraz naciśnięciu przycisku Generacja 3D w oknie dialogowym Obciążenie klimatyczne na ekranie pojawia się okno dialogowe Obciążenia klimatyczne — geometria 3D.

Obciążenie klimatyczne 3D są tworzone w następujący sposób:

1. Dla zdefiniowanej ramy 2D generowane są przypadki obciążeń klimatycznych.
2. Na podstawie parametrów konstrukcji 3D określonych w pokazanym na powyższym rysunku oknie dialogowym tworzona jest konstrukcja (rama) 3D.
3. Zdefiniowana rama 2D jest kopiowana określoną liczbę razy (zgodnie ze zdefiniowaną wartością rozstawów).
4. Pręty poziome (płatwie) są generowane między kolejnymi ramami. Obciążenia są przenoszone z pokrywy konstrukcji przez płatwie do prętów ramy.

Naciśnięcie przycisku Generuj 3D powoduje uruchomienie generacji obciążeń klimatycznych 3D.

W polu Rozmieszczenie ram zdefiniowane mogą zostać następujące parametry:

• Rozmieszczenie ram — sposób rozstawienia kopiowanych ramy płaskich (równomiernie — co stałą odległość, nierównomiernie — z podawanymi rozstawami pomiędzy kolejnymi ramami).
• Liczba ram — liczba ram w docelowej konstrukcji przestrzennej 3D.
• Odstępy — odstęp między ramami. Wartość odstępu jest określana dla zwykłego położenia ramy. W przypadku nieregularnego położenia, należy zdefiniować odstępy n—1podzielone przez separatory, gdzie n jest liczbą ram.
• Opcja Słupki pośrednie pozwala na generację obciążeń wiatrem dla słupków pośrednich, znajdujących się pomiędzy ramami głównymi, dla ram przestrzennych zbudowanych z powtarzalnych ram płaskich. Położenie słupów pośrednich przyjmowane jest w połowie rozstawu ram. Obciążenia dla słupów pośrednich są uwzględniane:
  • W ramie płaskiej przez siły skupione przyłożone do ramy
  • W ramie przestrzennej przez obciążenie liniowe na słupach.

Przycisk Definicja znajduje się w polu Ściany szczytowej, a jego naciśnięcie powoduje otwarcie dodatkowego okna dialogowego do definicji ścian szczytowych (fasadowych).

W polu Rozmieszczenie elementów podłużnych za pomocą przycisky '<' i '>' wybrany może zostać pręt w konstrukcji, a następnie określone mogą zostać jego parametry. Po stronie pola Pręt, jest wyświetlana liczba wybranych prętów. W tym samym czasie, pręt jest wyróżniony w polu wyświetlającym wykres ramy 2D. (Można też wyróżnić pręt bezpośrednio na rysunku ramy 2D). Ponadto w polu Rozmieszczenie elementów podłużnych znajdują się następujące opcje:

• Przycisk Przekrój — pozwala wybrać przekrój wykorzystywany przy tworzeniu płatwi (belki podłużnej).
• Rozmieszczenie — rozmieszczenie płatwi na bieżącym elemencie ramy płaskiej określane jako "względne" lub "absolutne".
• Odsunięcia — włączenie tej opcji powoduje uwzględnienie odsunięć przy tworzeniu elementów płatwi.

Obliczone dla ramy płaskiej obciążenia klimatyczne 2D (wyrażone jako wartość siły na jednostkę powierzchni), zostają zebrane z odpowiednich powierzchni i przyłożone na płatwie jako obciążenie ciągłe (wartość siły na jednostkę długości). Dla płatwi obciążenia są zbierane z powierzchni płaskiej z obszaru ograniczonego sąsiadującymi z nią płatwiami lub brzegiem tej powierzchni, o ile w danym kierunku nie ma sąsiadującej płatwi.

Jeżeli obciążenie klimatyczne 2D nie zostanie zebrane na żadną płatew (dzieje się tak w przypadku, gdy na pewnym ciągu sąsiadujących ze sobą, współliniowych prętów ramy płaskiej nie zdefiniowano żadnej płatwi), to obciążenia są przykładane bezpośrednio na pręty ram: wyjściowej ramy płaskiej oraz utworzonych przez program Robot na jej bazie kopii ramy. Przykładane obciążenia mają takie same atrybuty, jak obciążenia wygenerowane dla 2D na prętach wyjściowej ramy płaskiej. Zmianie ulegają natomiast same wartości obciążeń, które w porównaniu do obciążeń 2D są mnożone przez następujący współczynnik, obliczany osobno dla każdej ramy:

a _i = e3d _i / odstępy

Gdzie:

• Rozstaw — rozmiar segmentu obliczeniowego przyjęty w obliczeniach obciążeń klimatycznych 2D
• e3d _i — rozmiar segmentu obliczeniowego związany z i ^th ramą konstrukcji wygenerowanej przez uproszczoną klimatykę 3D zgodnie z definicją geometrii 3D podaną przez użytkownika w oknie dialogowym (liczba ram, rozstawy). Rozmiar segmentu obliczeniowego związany z i ^th ramą jest obliczany jako:
  • W przypadku ram wewnętrznych: suma połowy rozstawu między i ^th ramą i ramą poprzednią oraz połowy rozstawu między i ^th ramą i ramą następną,
  • W przypadku ram wewnętrznych: połowa rozstawu między i ^th ramą i ramą sąsiadującą.