PROP3 - Zbigniew Michniowski

PROGRAM
PROP3
(06.91)
Autor programu: Zbigniew Marek Michniowski
Program do wyznaczania charakterystyki geometryczno-wytrzymałościowej przekroju złożonego z kształtowników walcowanych oraz elementów o znanych charakterystykach.
PRZEZNACZENIE
I
OPIS
PROGRAMU
Program służy do wyznaczania charakterystyki geometrycznowytrzymałościowej przekrojów składających się z:
-kształtowników stalowych,
-elementów o znanej
małościowej,
charakterystyce
geometryczno-wytrzy-
-elementów prostokątnych (np. blachy).
W skład przekroju mogą wchodzić następujące kształtowniki:
-kątowniki równoramienne,
-kątowniki nierównoramienne,
-ceowniki normalne,
-ceowniki ekonomiczne,
-ceowniki specjalne,
-dwuteowniki normalne,
-dwuteowniki równoległościenne,
-dwuteowniki szerokostopowe,
-połówki dwuteowników normalnych,
-połówki dwuteowników równoległościennych,
-połówki dwuteowników szerokostopowych,
-teowniki wysokie,
-teowniki niskie,
-zetowniki.
Charakterystyki geometryczno-wytrzymałościowe kształtowników przyjęto w oparciu o "Tablice do projektowania konstrukcji metalowych", W. Bogucki i M. Zyburtowicz, Arkady, Warszawa 1984 r.
W celu kontroli poprawności wprowadzonych danych na ekranie
tworzony jest rysunek przekroju z zaznaczonymi środkami
elementów zdefiniowanych.
Dane i wyniki mogą być drukowane na drukarce w znormalizowanej formie (zgodnie z PN-69/B-03000), na papierze ciągłym
lub na pojedyńczych kartkach.
Dane do programu mogą być składowane w zbiorze użytkownika
i pobierane z niego.
Operowanie programem odbywa się przy pomocy zestawu rozkazów sterujących.
DANE
Dane do programu wprowadzane są w następujących grupach:
P a r a m e t r y
s t e r u j ą c e
-nazwa projektu,
-nazwa zbioru,z którego mają być pobrane dane do programu,
-forma wydruków: robocze lub ostateczne,
-rodzaj papieru: ciągły lub pojedyńcze kartki,
-liczba elementów składających się na przekrój.
Program sprawdza czy dane pobierane ze zbioru były zapisane
programem PROP3. W przeciwnym wypadku wyprowadzany jest
komunikat - "niepoprawny format danych w zbiorze".
O p i s
e l e m e n t ó w
Dla kształtowników podaje się:
-kod (KOD) typu kształtownika,
-parametr uściślający (I),
-wymiar (DX) w kierunku osi X (mm),
-wymiar (DY) w kierunku osi Y (mm),
-grubość (GR) elementu (mm),
-współrzędna X punktu
(cm),
charakterystycznego
kształtownika
-współrzędna Y punktu
(cm),
charakterystycznego
kształtownika
-parametr (WSP) określający czy dany element reprezentuje
otwór (WSP=-1).
Pozostałe parametry (F, IX, IY, IXY)
należy
pominąć.
Dla elementów o znanej charakterystyce podaje się:
-współrzędna X środka ciężkości elementu (cm),
-współrzędna Y środka ciężkości elementu (cm),
-pole przekroju (F) (cm2),
-momenty bezwładności IX, IY, IXY względem układu lokalnenego X'Y' związanego z elementem, o początku w środku
ciężkości elementu (cm4),
-parametr (WSP) określający czy dany
otwór (WSP=-1).
element reprezentuje
Pozostałe parametry (KOD, I, DX, DY, GR) należy pominąć.
UWAGA. Dla płaskowników podaje się wyłącznie kod płaskownika (KOD=P), wymiary (DX i DY) w kierunku osi X i Y
układu
globalnego współrzędnych oraz współrzędne punktu charakterystycznego płaskownika.
Przyjęto następujące oznaczenie dla kształtowników:
-KR - kątownik równoramienny,
-KN - kątownik nierównoramienny,
-CN - ceownik normalny,
-CE - ceownik ekonomiczny,
-CS - ceownik specjalny,
-DN - dwuteownik normalny,
-DR - dwuteownik równoległościenny,
-DS - dwuteownik szerokostopowy,
-PN - połówka dwuteownika normalnego,
-PR - połówka dwuteownika równoległościennego,
-PS - połówka dwuteownika szerokostopowego,
-TW - teownik wysoki,
-TN - teownik niski,
-Z
- zetownik,
-P
- płaskownik,
-U
- przekroje wprowadzone przez użytkownika.
Z każdym kształtownikiem związany jest punkt zwany tu puntem charakterystycznym, którego współrzędne określają położenie kształtownika w założonym (globalnym) układzie współrzędnych. Punkty
charakterystyczne
dla
poszczególnych
kształtowników przedstawiono na rysunku 2.
Wymiary w kierunku osi przyjętego układu współrzędnych podaje się ze znakiem wskazującym na kierunek od punktu charakterystycznego do końca danego ramienia kształtownika. Jeśli
jest on zgodny z odpowiednią osią układu globalnego, wówczas
wymiar należy podać jako dodatni.
W przypadku dwuteowników i teowników
należy
podawać
szerokość całej stopki (znak nie ma w tym wypadku znaczenia) (rys. 3).
Jeśli wymiar w kierunku osi X i Y jest taki sam ( np. teo-
wnik wysoki 30x30x4 ), wówczas podaje się dodatkowy parametr
uściślający I=1, wskazujący czy kształtownik jest ustawiony
pionowo czy poziomo (rys. 4). W innych przypadkach należy
parametr ten pominąć. Parametr I można pominąć dla kątowników równoramiennych.
Otwory na nity mogą być modelowane tak jak płaskowniki, z
tym, że parametrowi WSP należy nadać wartość -1.
UWAGA. Parametry DX, DY i GR należy podawać w milimetrach,
pozostałe zaś w jednostkach pochodnych od centymetrów.
WYNIKI
W wyniku obliczeń program wyznacza:
-pole przekroju (A),
-współrzędne środka ciężkości (XC,YC),
-momenty bezwładności (IX,IY,IXY),
-główne momenty bezwładności oraz kąt obrotu
wnych osi bezwładności (I1,I2,ALF),
układu
głó-
-główne promienie bezwładności (R1,R2),
Wyniki podawane są w jednostkach pochodnych od
trów. Kąt obrotu układu głównych osi bezwładności
jest w radianach.
OGRANICZENIA
centymepodawany
PROGRAMU
Program ma następujące ograniczenia:
-maksymalna liczba elementów w przekroju = 45,
-ramiona kształtowników muszą być równoległe do osi
jętego układu współrzędnych.
Na życzenie zbiór dostępnych kształtowników może
szerzony.
być
przy-
roz-
Zbiór z kształtownikami może być modyfikowany przez użytkownika. Dla poszczególnych kształtowników należy podawać
liczbę elementów danego typu oraz dla każdego elementu:
-wymiar w kierunku Y (mm),
-wymiar w kierunku X (mm),
-grubość (mm),
-współrzędna X środka ciężkości (cm),
-współrzędna Y środka ciężkości (cm),
-pole przekroju (cm2),
-moment bezwładności IX (cm4),
-moment bezwładności IY (cm4),
-odśrodkowy moment bezwładności IXY (cm4),
-tangens kąta obrotu głównych osi bezwładności.
Dla kątowników równoramiennych należy podawać główne momenty bezwładności.