Wspomaganie Komputerowe w Projektowaniu

Wspomaganie Komputerowe w Projektowaniu
Każdy student otrzymuje od prowadzącego założenia (Tabela 1), które są jednakowe dla całej
grupy. Indywidualność projektu polega na zaprojektowaniu konstrukcji, która będzie
konkurencyjna pod względem całkowitej masy hali. Istnieje natomiast dowolność
w przyjmowaniu schematów statycznych i rozstawów głównych elementów konstrukcyjnych
(słupa, płatwi, rygli), kształtowaniu stężeń i połączeń, definiowaniu grup oraz parametrów
typu prętów, itp. Najkorzystniejsze rozwiązanie, po jego weryfikacji na forum każdej z grup,
może zostać nagrodzone podniesieniem oceny końcowej z laboratorium o 0,5 stopnia.
Sprawozdanie z realizacji projektu obejmować będzie 3 tematy i każdy z nich posiadał będzie
niezależną ocenę. Poza spełnieniem wymagań szczegółowych, o ocenach decydować będzie
także termin oddania poszczególnych części sprawozdania. Wymiar godzinowy przewidziany
na realizację poszczególnych zadań podany został przy każdym z tematów. Ocena końcowa
z laboratorium jest średnią arytmetyczną, zaokrągloną zgodnie z obowiązującą skalą ocen.
Temat 1: Budowa przestrzennego modelu hali stalowej (5x2h)
1. Korzystając z kreatora obciążeń klimatycznych ARSA zbuduj przestrzenny model
hali z dachem płatwiowym, ścinami szczytowymi i ryglami ścian podłużnych.
Schematyczny przekrój hali przedstawiony jest w pkt. 2.
2. Dane geometryczne i geograficzne (numer LP w Tabeli 1 odpowiada grupie
projektowej):
◦
szerokość nawy
▪
lewej/prawej:
▪
środkowej:
◦
wysokość użytkowa (najniższych słupów):
◦
spadek połaci dachowych: 10%
◦
długość hali:
◦
lokalizacja:
◦
brama wjazdowa w nawie środkowej: min. 4 x 4 m
◦
stal: S 235 i/lub S 275
PRz, WBiIŚ, 2015/2016
1/4
Tabela 1. Główne wymiary hali i lokalizacja
Szerokość naw [m]
Wysokość Spadek Min. długość
Lokalizacja
lewa/prawa środkowa użytkowa [m] połaci rzutu hali [m]
1
6.0
8.0
4.0
10%
48.0
Opole
2
6.0
9.0
4.5
10%
36.0
Sanok
3
7.0
10.0
4.5
10%
48.0
Nowy Targ
4
7.0
12.0
5.0
10%
40.0 Zielona Góra
5
8.0
12.0
5.0
10%
48.0
Poznań
6
9.0
12.0
5.0
10%
48.0
Lublin
7
6.0
8.0
5.0
10%
40.0
Rzeszów
8
6.0
9.0
5.0
10%
40.0
Zak opane
9
7.0
10.0
5.0
10%
40.0
Tarnobrzeg
10
7.0
12.0
5.5
10%
36.0
Radom
11
8.0
12.0
5.5
10%
36.0
Kielce
12
9.0
12.0
5.5
10%
36.0
Gdańsk
LP
3. Podczas modelowania proszę uwzględnić:
◦
hala jest szczelna, ale nie jest ogrzewana,
◦
ciężar obudowy z płyt warstwowych lub blachy stalowej należy dobrać do
założonego rozstawu płatwi (np. z katalogu producenta) i przywołać ten fakt
w sprawozdaniu
◦
obciążenia klimatyczne i ciężar własny elementów,
◦
obciążenie wiatrem jako działające dwukierunkowo (jednoczesne oddziaływanie
wiatru na ściany boczne, połać dachową oraz słupy ścian szczytowych),
◦
stężenia dachowe poprzeczne i pionowe poprzeczne (w dwóch polach),
◦
kombinatorykę obciążeń (na potrzeby projektu można ograniczyć się do
uproszczonych kombinacji automatycznych w analizie liniowej; jeśli ze względu
na pracę stężeń wymuszona została analiza nieliniowa, to także można skorzystać
z kombinacji automatycznych, jednak relacje pomiędzy grupami obciążeń ustawić
należy ręcznie),
◦
zgrupowanie podobnych elementów i rzeczywiste warunki pracy w grupach
prętów (warunki brzegowe, zwichrzenie, wyboczenie),
◦
weryfikację przekrojów dla zdefiniowanych grup prętów i analizę wytężenia
prętów w poszczególnych ich grupach,
◦
(+0,5) optymalizację ciężaru konstrukcji poprzez dobór rozstawu i przekrojów
głównych elementów hali (przeanalizować co najmniej 2 warianty),
◦
(+0,5) pracę stężeń jako elementów rozciąganych (wymusza to analizę
nieliniową!).
4. W raporcie z realizacji pierwszej części tematu należy zamieścić:
◦
założenia, schemat statyczny układu głównego i widok konstrukcji 3D,
◦
definicję grup prętów
▪
tabelę definicji grup prętów,
▪
widok konstrukcji z wyróżnieniem wybranych grup prętów (dotyczy słupów,
dźwigarów i płatwi),
PRz, WBiIŚ, 2015/2016
2/4
▪
◦
wykresy sił przekrojowych (co najmniej My np. w postaci obwiedni)
w układzie aksonometrycznym dla prętów (kombinacja SGN):
•
głównych układów poprzecznych (słupy i dźwigary),
•
ścian szczytowych (słupy oraz dźwigary ścian szczytowych),
•
płatwi (dla wszystkich naw jednocześnie).
wyniki wymiarowania grup dla SGN i SGU:
▪
tabela weryfikacji grup prętów,
▪
analiza wytężenia prętów w wybranych grupach prętów (dotyczy słupów,
dźwigarów i płatwi),
▪
notki obliczeniowe dla wymiarowanych prętów w wybranych grupach
(dotyczy słupów, dźwigarów i płatwi),
◦
rysunek deformacji hali 3D wraz z opisem ich wartości dla kombinacji SGN
i SGU (podać graniczną wartość ugięć),
◦
rysunek hali z zaznaczeniem wytężenia prętów,
◦
zestawienie materiału (obmiar) bez optymalizacji i z optymalizacją ciężaru.
Temat 2: Projekt zbiornika (3x2h)
Temat 3: Wymiarowanie połączeń i weryfikacja wytężenia
konstrukcji (3x2h)
5. Za pomocą programu ARSA ukształtować (zgodnie z zasadami wiedzy i praktyki
inżynierskiej) i zwymiarować połączenia głównych elementów konstrukcji, a przede
wszystkim:
◦
połączenia słupów ze stopą fundamentową,
◦
połączenia słupów (skrajnych i wewnętrznych) z dźwigarami dachowymi,
◦
połączenie doczołowe dźwigarów,
◦
(+0,5) połączenia rygli ścian bocznych ze słupami (opcjonalnie).
6. W sprawozdaniu zamieścić wybrane informacje z notek obliczeniowych
wymiarowania połączeń, tj.: schemat połączenia, siły przekrojowe w najbardziej
wytężonym połączeniu, wskaźnik wytężenia oraz informację o rodzaju połączenia ze
względu na jego sztywność.
7. Po zdefiniowaniu wszystkich połączeń przeprowadzić analizę podatności, powtórzyć
obliczenia statyczne, a następnie zweryfikować nośność przekrojów i połączeń.
W sprawozdaniu zamieścić tabelę weryfikacji grup prętów, wykres wytężenia grup
prętów, rysunek hali ze wskaźnikami wytężenia prętów oraz listę wytężenia połączeń
(opcjonalnie również zbiorczą tabelę ekstremalnych wartości sił wewnętrznych
w grupach prętów – dotyczy sił wewnętrznych branych do wymiarowanie).
8. Sporządzić wykres przedstawiający historię zmian ciężaru konstrukcji wynikającą
z podejmowanych działań projektowych (modelowanie charakteru pracy, optymalizacja
ciężaru, kształtowanie węzłów, uwzględnienie podatności, weryfikacja, itp.).
PRz, WBiIŚ, 2015/2016
3/4
Temat 4: Opracowanie dokumentacji projektowej (3x2h)
9. Zaimportować model hali z Robota do programu Structural Detailing, a następnie
wzorując się na przykładzie (Mój pierwszy projekt) zdefiniować odpowiednie grupy
(konstrukcja, główny układ poprzeczny) oraz elementy warsztatowe.
10. (+0,5) Zdefiniować połączenia płatwi z ryglami dachowymi lub połączenia stężeń
ściennych i połaciowych (wzorując się na przykładzie Mój pierwszy projekt „MPP”).
11. Na długości płatwi zdefiniować połączenia montażowe (na potrzeby projektu
wystarczy zdetalować ten szczegół połączenia bez wykonywania obliczeń, choć
oczywiście zalecamy wykonania stosownych obliczeń, np. ręcznie).
12. Opracować dokumentację rysunkową i zestawienia materiału (uwzględniające
liczebność elementów całej konstrukcji):
◦
rzuty i przekroje hali (głównego układu poprzecznego, por. rys. 4.5 w MPP),
◦
rygla dachowego (por. rys. 4.6 w MPP),
◦
płatwi,
◦
słupów (por. rys. 4.15 w MPP),
◦
wybranego szczegółu połączenia słupa z dźwigarem,
◦
szczegółu połączenia płatwi z dźwigarem (opcjonalnie),
◦
inne rysunki wg uznania i inwencji Autora sprawozdania.
13. Sprawozdanie w wersji elektronicznej powinno zawierać m.in.:
◦
stronę tytułową,
◦
raporty z realizacji tematów 1 do 3.
W tym celu udostępniony zostanie szablon sprawozdania (plik ODT edytora Writer),
który zawierał będzie odpowiednią strukturę dokumentu. Wszelkie sugestie modyfikacji
tego szablonu proszę zgłaszać prowadzącym zajęcia.
W sprawozdaniu proszę unikać zamieszczania zrzutów ekranu z tłem programu oraz
tabelami. Tabele zalecamy kopiować w trybie tekstowym.
14. Plik sprawozdania o nazwie ImięNazwisko_LpXX_WKwP.pdf skopiować wg zaleceń
prowadzącego na dysk P.
PRz, WBiIŚ, 2015/2016
4/4