Model-gegevens Handboek

Transcriptie

1 Model-gegevens Handboek

2 Contacten 5 Introductie van modelgegevens 6 Steunpunten 7 Punt steunpunten 7 Standaard steunpunt 8 Andere parameters van een standaard steunpunt 8 Oriëntatie van een steunpunt 9 Funderingsblok 9 Kolom 9 Flexibel steunpunt 10 Star alleen-druk-steunpunt 11 Flexibel alleen-druk-steunpunt 12 Lijn steunpunten 13 Funderingsstrook 14 Wand 15 Oriëntatie van een lineair steunpunt op een staaf 15 Lijnondersteuning op een plaat 16 Parameters 16 Noodzakelijke condities 16 Geometrie 16 Wrijvingsveer 16 Parameters 16 Van reactie 17 Niet-lineaire grondveer 18 Beschrijving van de veertypen die aan de lijnondersteuning aangesloten kunnen worden 19 Function type A 20 Functie type B 21 Functie type C 22 Wrijving 23 Benodigde projectfunctie 24 Een nieuw steunpunt definiëren 24 Een nieuwe ondersteuning op een plaat definiëren

3 Een nieuwe wrijvingsondersteuning definiëren 25 Snelle definiëring van specifieke steunpunt typen 26 Parameters van een niet lineaire ondersteuning 26 Niet-lineaire functie manager 27 Scharniertypen 28 Bibliotheek met scharniertypen 28 Beams 28 Introductie van scharnieren 28 De scharnierparameters specificeren 29 De parametersvan een scharnier: 29 Beperkte omstandigheden 29 Een nieuw scharnier definiëren 30 Snelle definiëring van specifieke scharnieren 30 Slabs 31 Scharnieren in platen 31 Parameters 31 Starre bindingen 34 Starre bindingen 34 Een nieuwe starre binding definiëren 34 Een nieuwe Lijn-Starre binding definiëren 35 Bestaande modelgegevens specificeren 36 De parameters van modelgegevens veranderen 36 De modelgegevens verplaatsen 37 De modelgegevens kopiëren 38 De modelgegevens verwijderen 39 Knikgegevens 40 Knik- en systeemlengte 40 Projectknikgegevens 40 Knikgegevens van de bibliotheek 44 Knikgegevens van de staaf 57 Automatische berekening van ky/kz-factor 60 Aanpassen van de knikgegevens

4 Kapitel 0 Afwezigheden 62 Introductie van afwezigheden 62 Het principe van Afwezigheden 62 Een project maken dat afwezigheden toestaat 62 Afwezigheid groepen 63 Een nieuwe afwezigheid definiëren 63 Afwezigheid op een balk 64 Afwezigheden in een ondersteuning 65 De afwezigheid groep verbinden met een belastinggeval 65 De benodigde Afwezigheid groep weergeven 66 De bestaande afwezigheid bewerken 66 Bestaande afwezigheid wissen 67 Staaf niet-lineairiteiten 68 Een nieuwe staaf niet-lineariteit definiëren 68 De bestaande staaf niet-lineariteit bewerken 68 Alleen trek 68 Alleen druk 69 Grenskracht 69 Speling 71 Initiële spanning 73 Kabel 74 Wijzigende factoren eigenschappen 77 Wijzigende factoren eigenschappen voor 1D-staven en 2D-elementen

5 Contacten SCIA nv Industrieweg Herk-de-Stad Belgium Nemetschek do Brasil Rua Dr. Luiz Migliano, sala 702, CEP SP São Paulo Brazil SCIA France sarl Centre d'affaires, 29 Grand' Rue Roubaix France SCIA CZ s.r.o. Brno Slavíčkova 827/1a Brno Czech Republic SCIA SK, s.r.o. Murgašova 1298/ Žilina Slovakia Scia Datenservice Dresdnerstrasse 68/2/6/ WIEN Austria SCIA Nederland B.V. Wassenaarweg NW ARNHEM Netherlands Nemetschek Scia North America 7150 Riverwood Drive Columbia, MD United States Nemetschek Scia Swiss Branch Office Dürenbergstrasse Gurmels Switzerland SCIA CZ s.r.o. Prague Evropská 2591/33d Praha 6 Czech Republic Scia Software GmbH Technologie Zentrum Dortmund, Emil-Figge-Str Dortmund Germany De informatie in dit document is onderhevig aan verandering zonder aankondiging. Zonder de uitdrukkelijk geschreven toestemming van de uitgever mag niets, geheel noch gedeeltelijk, van dit document gekopieerd of overgedragen worden, ongeacht de manier waarop of de middelen waarmee, zowel elektronisch als mechanisch, dit gebeurt.scia Software is niet verantwoordelijk voor directe of indirecte schade wegens onvolkomenheden in de documentatie en/of de software. Copyright 2016 SCIA nv. All rights reserved. Document gemaakt: 27 / 05 / 2016 SCIA Engineer

6 Kapitel 1 Introductie van modelgegevens Een constructiemodel gemaakt en geanalyseerd in Scia Engineer bestaat niet alleen uit constructieve staven (zoals balken, kolommen en platen) maar ook uit een hele serie van additionele entiteiten. Deze additionele entiteiten zijn net zo belangrijk voor een geslaagde berekening en het ontwerp als de geometrie zelf. Deze additionele entiteiten heten additionele gegevens en bestrijken belastingen, steunpunten, scharnieren, massa s (in het geval van dynamische analyse), enz. De belasting representeert een complexe en nogal samenhangende groep en wordt daarom behandeld in een apart hoofdstuk. Entiteiten zoals steunpunten, funderingen en scharnieren heten Modelgegevens. Zij worden beschreven in aparte hoofdstukken. In menu s en dialoogschermen van Scia Engineer worden ze normaal gesproken ook afzonderlijk behandeld, maar af en toe wordt de term Modelgegevens gebruikt wanneer de actie of instelling is gerelateerd aan alle modelgegevens (bijvoorbeeld beeldparameters)

7 Steunpunten Steunpunten Punt steunpunten Er zijn in Scia Engineer drie basis typen van puntsteunpunten. Ieder van hen kan echter van veel verschillende configuraties zijn. Standaard steunpunt Dit steunpunt wordt door zes parameters gedefinieerd. Iedere parameter definieert de beperking in een richting: translatie in X-, Y- en Z-assen en rotatie rond dezelfde assen. Funderingsblok Dit steunpunt wordt gemodelleerd door een funderingsblok. In toevoeging hieraan worden een aantal parameters gerelateerd aan de omgevende grond ook gedefinieerd. Kolom Dit steunpunt wordt gebuikt om het geval te modelleren waar het steunpunt wordt gerealiseerd door een kolom

8 Kapitel 2 Standaard steunpunt Een standaard steunpunt definieert een geďdealiseerde beperking tot een enkel punt. De gebruiker kan de manier definiëren waarop het steunpunt werkt in individuele richtingen, d.w.z. in translatie langs en rotatie rond assen van een geselecteerd coördinatensysteem. Vrij Star Flexibel Alleen starre druk Alleen flexibele druk Niet-lineair Het steunpunt is vrij in de gespecificeerde richting. Dat betekent dat het geen beperking in de richting heeft. Het steunpunt is volledig star in de gespecificeerde richting. Het steunpunt is flexibel (elastisch) in de gespecificeerde richting. De gebruiker moet de benodigde stijfheid van het steunpunt definiëren. Zelfde als zuiver Star maar het steunpunt werkt ALLEEN onder druk. Wanneer het steunpunt onder trekspanning raakt stopt het met werken. Zelfde als zuiver Flexibel maar het steunpunt werkt ALLEEN onder druk. Wanneer het steunpunt onder trekspanning raakt stopt het met werken. De stijfheid van het steunpunt wordt gedefinieerd d.m.v. een niet- lineaire functie (kracht- verplaatsingsdiagram). Voor meer informatie, lees hoofdstuk Parameters van een niet-lineair steunpunt. Wrijving De "stijfheid" van het steunpunt wordt berekend van een gedefinieerde wrijving. Zie hoofdstuk Wrijvingssteunpunt Opmerking: Als steunpunten van het type Alleen druk (zowel star als flexibel) in het model verschijnen, MOET er een NIET-LINEAIRE berekening uitgevoerd worden. Er kan ook een lineaire berekening uitgevoerd worden, maar het houdt GEEN rekening met het Alleen druk gedrag. De niet-lineaire berekening vereist een definitie van een niet-lineair belastinggeval combinatie. Tenzij een niet-lineaire combinatie gedefinieerd is, is de nietlineaire berekening niet beschikbaar in het dialoogvenster berekening. Andere parameters van een standaard steunpunt Deze parameter bepaalt de helling van het steunpunt. Het formaat van deze parameter is: Hoek Grootte x; Grootte y Rx12,Ry12,Rz12 waar Rx de helling van de X-as bepaalt, en Ry en Rz de helling van de Y en Z-as bepalen. De hoek wordt ingevoerd in de aangepast hoekeenheden. Deze twee parameters definiëren de grootte van het steunpunt. De grootte-parameter wordt in acht genomen als het steunpunt op de plaat is. De grootte wordt gebruikt om de juiste vermindering van het plaat buigmoment in de omgeving van het steunpunt te berekenen. Opmerking: De hierboven genoemde parameter Hoek en de aanpassing van de oriëntatie hieronder beschreven zijn beschikbaar voor alle types steunpunten, niet alleen voor het standaard steunpunt

9 Steunpunten Oriëntatie van een steunpunt Een knoopsteunpunt kan georiënteerd zijn in: Steunpunt in een knoop globaal coördinatensysteem, globaal coördinatensysteem. Een steunpunt op een 1D staaf kan georiënteerd zijn in: Steunpunt op een ligger globaal coördinatensysteem, globaal coördinatensysteem, geselecteerde gebruikerscoördinatensysteem. Funderingsblok Een steunpunt kan in de vorm van een funderingsblok worden gedefinieerd. Het steunpunt wordt dan gespecificeerd door het materiaal en afmetingen van het blok samen met de eigenschappen van de grond onder en boven het voet oppervlak. Het steunpunt van Funderingsblok typen vereist de definiëring van de volgende parameters. Funderingsblok Fundering Bovengrond Selecteer het type funderingsblok. Definieert de eigenschappen van de grond onder het voet oppervlak. Definieert de eigenschappen van de grond boven het voet oppervlak. Een funderingsblok kan alleen worden gebruikt wanneer de Bedding functionaliteit is geselecteerd in de Projectinstellingen en wanneer het materiaal Beton is gespecificeerd voor het project. Kolom Wanneer alleen een gedeelte van de uiteindelijke constructie wordt gemodelleerd (bijvoorbeeld alleen één of een klein aantal vloeren in plaats van het hele gebouw), kan het gebeuren dat een steunpunt in het model in feite een kolom is in de echte constructie. Scia Engineer stelt de gebruiker in staat om zelfs een dergelijk geval te modelleren. Het steunpunt kan dan worden gedefinieerd door de volgende parameters: Lengte Scharnierend Verbinding Doorsnede Definieert de lengte van de ondersteunende kolom. Vertelt of de kolom aan het einde scharnierend is of dat hij star is bevestigd. De kolom kan of eindigen in het steunpunt of kan doorgaan (bijvoorbeeld naar een andere vloer). Specificeert de doorsnede van de ondersteunende kolom

10 Kapitel 2 Flexibel steunpunt Voor elke richting waarin een steunpunt werkt, kunt u een specifieke flexibiliteit (of stijfheid) voor het steunpunt definiëren. Hiertoe moet een standaardsteunpunt worden gedefinieerd en moet de vereiste beperking worden ingesteld op 'flexibel'. Dit kan worden gedaan in de eigenschappentabel van het steunpunt. We nemen het voorbeeld van een uitkragende ligger die onderhevig is aan de belasting van een geconcentreerde kracht die aan het vrije uiteinde wordt uitgeoefend. Het steunpunt wordt gedefinieerd als flexibel in rotatie. De flexibiliteit van het steunpunt wordt ingesteld op (van bovenaf gezien) (i) 1 MNm/rad, (ii) 5 MNm/rad, (iii) volledig starre bevestiging. De onderstaande afbeelding toont het effect van de stijfheid op de verticale verplaatsing van de uitkragende ligger

11 Steunpunten Voor dit type analyse is geen niet-lineaire berekening vereist. Een statische lineaire berekening volstaat om de juiste resultaten te verkrijgen. Star alleen-druk-steunpunt Dit type steunpunt biedt een volledige ondersteuning (bevestiging) onder druk. Als er in dit type steunpunt spanning aanwezig is, biedt het steunpunt geen steun meer en is het afwezig in het model. We nemen het voorbeeld van een eenvoudig ondersteunde ligger met een extra tussenliggend steunpunt (in deze context spreken we bewust niet over doorgaande liggers). Het tussenliggende steunpunt is van het reeds besproken type alleendruk. Als gevolg hiervan werkt het steunpunt alleen als er belasting in neerwaartse richting wordt toegepast. Eerst passen we een verticale belasting toe die in neerwaartse richting wordt uitgeoefend

12 Kapitel 2 Vervolgens passen we een verticale belasting toe die in de tegengestelde (dus opwaartse) richting wordt uitgeoefend. De volgende afbeeldingen tonen de resultaten voor individuele belastingen. Er worden diagrammen van reacties en vervorming weergegeven. Flexibel alleen-druk-steunpunt Dit type steunpunt biedt een gedeeltelijke ondersteuning (gedrag als een veer) onder druk. Als er in dit type steunpunt spanning aanwezig is, geeft het steunpunt geen steun meer en is het afwezig in het model. Net als in het hoofdstuk Star alleen-druk-steunpunt gaan we uit van een eenvoudige ondersteunde ligger met een additioneel tussenliggend steunpunt. Het tussenliggende steunpunt is van het behandelde type flexibel-alleen-druk. Hierdoor werkt het steunpunt alleen als er een belasting in neerwaartse richting wordt toegepast. Voor een beter begrip worden de resultaten vergeleken met de resultaten van het voorbeeld dat is geanalyseerd in het hoofdstuk Star alleen- druk- steunpunt. Het tussenliggende steunpunt van de bovenste ligger is van het type flexibelalleen-druk. Het tussenliggende steunpunt van de onderste ligger is van het type star-alleen-druk

13 Steunpunten De eerste vergelijking toont de verticale verplaatsing voor belasting die in neerwaartse verticale richting wordt uitgeoefend. U kunt zien dat het flexibele steunpunt een gedeeltelijke verticale verplaatsing veroorzaakt. De tweede vergelijking toont de verticale verplaatsing voor belasting die in opwaartse verticale richting wordt uitgeoefend. Dit toont aan dat geen van beide tussenliggende steunpunten 'actief' is wanneer er spanning in optreedt. Lijn steunpunten Er zijn drie basis typen van lineaire steunpunten in Scia Engineer. Zij komen overeen met punt steunpunt typen

14 Kapitel 2 Standaard steunpunt Dit steunpunt wordt gedefinieerd door zes onafhankelijke parameters. Iedere parameter definieert de beperking in een richting: translatie in X-, Y- en Z-assen en rotatie rond dezelfde assen. De parameters zijn hetzelfde als voor een punt steunpunt. Funderingsstrook Dit steunpunt wordt gemodelleerd door een funderingsstrook. In toevoeging worden ook een aantal parameters gerelateerd aan de omgevende grond gedefinieerd. Wand Dit steunpunt wordt gebruikt om het geval te modelleren waar het steunpunt wordt gerealiseerd door een wand. Funderingsstrook Een lineair steunpunt kan worden gedefinieerd in de vorm van een funderingsstrook. Het steunpunt kan dan worden gedefinieerd door de eigenschappen en afmetingen van de strook samen met de eigenschappen van de grond onder en boven het voet oppervlak. Dit type steunpunt wordt beschreven in het hoofdstuk Funderingsstrook. Het steunpunt van het Funderingsstrook type vereist de definiëring van de volgende parameters

15 Steunpunten Fundering Breedte Bovengrond Definieert de eigenschappen van de grond onder het voet oppervlak. Definieert de breedte van de funderingsstrook. Definieert de eigenschappen van de grond boven het voet oppervlak. Opmerking: Een funderingsblok kan alleen worden gebruikt als de Bedding functionaliteit is geselecteerd in de Projectinstellingen. Wand Een constructieve staaf kan in het echte leven zeer vaak worden ondersteund door een wand. Wanneer dit het geval is en alleen een gedeelte van de echte constructie wordt gemodelleerd (bijvoorbeeld een vloer), staat Scia Engineer PT de definiëring van dergelijk steunpunt omstandigheden met minimale moeite toe. Het steunpunt type Wand wordt gedefinieerd door: Materiaal Breedte Hoogte Scharnierend Verbinding Specificeert het materiaal van de ondersteunende wand. Definieert de breedte van de ondersteunende wand. Definieert de hoogte van de ondersteunende wand. Vertelt of de wand star is bevestigd in de ondersteunde staaf of eraan is gescharnierd. Bepaald of de wand alleen onder de ondersteunde staaf is of ook erboven. Het programma berekent automatisch de stijfheid van het steunpunt en toont het in het eigenschappen dialoogscherm van het steunpunt. Een ondersteunende wand kan alleen worden gebruikt wanneer het materiaal Beton is gespecificeerd voor het project in de Projectinstellingen. Oriëntatie van een lineair steunpunt op een staaf Een lineair steunpunt op een staaf kan werken: in de richting van de globale coördinaat assen, in de richting van assen van het lokale coördinatensysteem van de bepaalde staaf. De instelling kan worden gemaakt in het eigenschappen dialoogscherm van een nieuw steunpunt

16 Kapitel 2 Lijnondersteuning op een plaat Parameters Naam Noodzakelijke condities Specificeert de naam van de ondersteuning. Zie tabel hieronder. Noodzakelijke condities De ondersteuning is vrij in de gespecificeerde richting. Dat betekent dat er geen beperking is in die richting. De ondersteuning is volledig vast in de gespecificeerde richting. De ondersteuning is verend (elastisch) in de gespecificeerde richting. De gebruiker moet de benodigde stijfheid van de ondersteuning definiëren. Zelfde als zuiver Vast, maar de ondersteuning werkt ALLEEN onder druk. Wanneer de ondersteuning onder trek raakt, stopt deze met werken. Zelfde als zuiver Verend, maar de ondersteuning werkt ALLEEN onder druk. Wanneer de ondersteuning onder trek raakt, stopt deze met werken. Vrij Vast Verend Enkel starre druk Enkel flexibele druk Geometrie Systeem Rand Positie x1 Positie x2 Coördinatie definitie Oorsprong De ondersteuning kan worden gedefinieerd in een lokaal of globaal coördinatensysteem. Specificeert de rand waar de ondersteuning is geplaatst. Definieert het beginpunt van de ondersteuning. Definieert het eindpunt van de ondersteuning. De positie van begin- en eindpunt kan worden gedefinieerd in absolute of relatieve coördinaten. Definieert de oorsprong van het coördinatensysteem (hierboven). Opmerking: Lijnondersteuning op de rand van een 2D-element dat is ingevoerd als een schaalelement kan alleen worden gedefinieerd in een globaal coördinatensysteem. Als de gebruiker de noodzakelijke condities in het lokale coördinatensysteem van de plaat moet definiëren, moet het 2D-element worden ingevoerd als vlak 2D-element. Wrijvingsveer Parameters Van reactie C flex U kunt de reactie selecteren die de kracht definieert welke tegen de ondersteuning drukt. Stijfheid van de ondersteuning

17 Steunpunten Deze stijfheid geldt ALLEEN totdat de wrijvingskracht wordt overschreden. Wrijvingscoëfficiënt. mju Onafhankelijk Wanneer wrijving van het type X / Y / Z of XY / XZ / YZ is geselecteerd, moet een mju-waarde worden ingevoerd. Wanneer wrijving van het type X+Y / X+Z / Y+Z type is geselecteerd moeten twee mju-waarden worden ingevoerd. Wanneer eenvoudige wrijving (X, Y, Z) is gedefinieerd in twee richtingen, is deze optie beschikbaar. Het specificeert dat wrijving in één richting onafhankelijk is van de wrijving in de andere richting. Van reactie X, Y, Z XY, XZ, YZ De uiteindelijke grenskracht kan worden berekend van de reactie in een gespecificeerde richting. Wanneer een ondersteuning in X-richting wordt gedefinieerd, kan worden gezegd dat de wrijvingskracht moet worden bepaald van de reactie berekend in óf de Y- óf de Z-richting. De uiteindelijke grenskracht kan worden berekend als een samengestelde wrijving. Slechts één van de genoemde mogelijkheden wordt aangeboden voor iedere richting. Als bijvoorbeeld een ondersteuning in de X- richting wordt gedefinieerd, kan worden gezegd dat de wrijvingskracht moet worden bepaald van de reacties berekend in de Y- en de Z-richting. De wrijvingskracht wordt berekend met de volgende formule: X+Y, X+Z, Y+Z Hetzelfde als hierboven kan hier worden gezegd. Er wordt echter een andere procedure gebruikt om de grenskracht te berekenen. Voor wrijving van de ondersteuning in de X-richting wordt bijvoorbeeld de volgende formule gebruikt: Opmerking: Wrijving kan in één of twee richtingen worden ingevoerd. Het is niet mogelijk om wrijving in alle drie de richtingen te definiëren, anders kan de "zijwaartse druk" niet worden bepaald. Opmerking: Samengestelde wrijving (bijv. YZ of Y+Z) kan alleen in één richting worden ingevoerd. Opmerking: De optie Onafhankelijke wrijving is ALLEEN beschikbaar wanneer eenvoudige wrijving (X, Y, Z) in twee richtingen is gedefinieerd

18 Kapitel 2 Wanneer ingevoerd in het model, wordt een wrijvingsondersteuning (wrijving gedefinieerd in de Y- en de Z-richting) gemarkeerd met het volgende symbool (onthoud dat, om het symbool te zien, beeldparameters moeten worden aangepast om modelgegevens te tonen). Voorbeelden: Laten we uitgaan van een vlak XY en een ondersteuning die hierop in iedere richting met een wrijving kan schuiven. X wrijving C flex x 1E5 mju x 0,20 van reactie Z Y wrijving C flex y 1E5 mju y 0,55 van reactie Z Z star (of alleen druk) Onafhankelijke frictie JA Laten we een pijp aannemen in een boorgat in de X-richting. X wrijving C flex x 1E5 mju x 0,20 van reactie YZ Y flexibel stijf y 5E5 Z flexibel stijf z 3.5E6 Niet-lineaire grondveer De niet-lineaire grondveer is een lijnondersteuning voor 1D staven. Het is bedoeld om de grondreactie te modelleren door echte grondparameters te gebruiken

19 Steunpunten Het model bestaat uit zes veren, waarvan vier loodrecht op de staafas reageren en gebruikt worden om de grondbelasting en stijfheid aan bovenkant, onderkant, linker en rechter zijde van de ligger te modelleren. De twee overblijvende veren worden gebruikt om de wrijving te modelleren in de omzetting langs de lokale x-as en rotatie rond de lokale x-as. De niet-lineaire grondveer kan gebruikt worden in een niet-lineaire of niet-lineair gefaseerde berekening. De waarden voor de veren kunnen vooraf geďnstalleerde worden door de PIPFAS wizard te gebruiken. Beschrijving van de veertypen die aan de lijnondersteuning aangesloten kunnen worden In elke positie worden 6 veren verbonden, 4 omzettingsveren reageren loodrecht op de lokale x-as (bv. veren z+, z-, y+ en y-), een omzettingsveer reageert in lokaal x en een veer Rx reageert in rotatie rond de lokale x-as. Aan de Z+ en Z- kant zijn er drie verschillende functietypes toegestaan: Type A, bv. lineaire grondfunctie met plastische takken aan het begin en einde, voor het modelleren van niet-geconsolideerde grond, Type B, bv. bi-lineaire grondfunctie met plastische takken aan het begin en einde, voor het modelleren van geconsolideerde grond, Type C, bv. waterfunctie, hyperelastisch type, voor de wet van Archimedes. Aan de Y+ en Y- kant, zijn er twee verschillende functietypes zijn Type A, bv. lineaire grondfunctie met plastische takken aan het begin en einde voor het modelleren van niet-geconsolideerde grond, Type B, bv. bi-lineaire grondfunctie met plastische takken aan het begin en einde, voor het modelleren van geconsolideerde grond, Op X, een functie met een lineair deel en een horizontale tak, verbonden aan het einde. De hoogte van de plastisch vloeien is gelijk aan de totale reactie van veer A of B, vermenigvuldigd met de wrijvingscoëfficiënt. Veertype C (waterveer) heeft geen effect op de wrijving. Op Rx is er een functie met een lineair deel en een horizontale tak, verbonden aan het einde. De hoogte van de plastisch vloeien is gelijk aan de totale reactie, vermenigvuldigd met de wrijvingscoëfficiënt

20 Kapitel 2 De niet-lineaire grondveer kan gebruikt worden in een niet-lineair gefaseerde berekening. Ontlasten wordt ondersteund. Hyperelastische ontlading, bv. hetzelfde pad als tijdens het laden wordt gevolgd tijdens de ontlading, zelfs als plastisch vloeien optreedt. Synthetische ontlading, bv. in het ontladen, de lineaire, bi-lineaire tak (voor type A of B) wordt onmiddellijk genomen. Type A en B kunnen hyperelastische of plastisch ontlasting hebben. Type C, bv. waterfunctie, een gebied is altijd een hyperelastisch type, volgens de wet van Archimedes. Function type A U0 Qa Qn Qp C1 C2 Speling [mm] Actieve druk [kn/m] Neutrale druk [kn/m] Passieve druk [kn/m] Grondstijfheid [kn/m ] Grondstijfheid [kn/m ] Elastisch

21 Steunpunten Synthetisch Functie type B U0 Qa Qn Qc Qp C1 C2 Ruimte [mm] Actieve druk [kn/m] Neutrale druk [kn/m] Consolidatiedruk [kn/m] Passieve druk [kn/m] Grondstijfheid [kn/m ] Grondstijfheid [kn/m ]

22 Kapitel 2 Elastisch Synthetisch Functie type C De functie wordt gebruikt om de waterreactie op een duikende of zinkende staaf te modelleren. Hieronder ziet u een afbeelding en een beschrijving van de parameters. Elastische ontlading wordt altijd toegepast. U0 Qp C1 Ruimte [mm] Maximale waterdruk[kn/m] Stijfheid [kn/m]

23 Steunpunten Deze functie is gebaseerd op de wet van Archimedes. Als de staaf aan het waterniveau 0m begint en onderdompelt, wordt de reagerende kracht in verhouding met het volume onder het wateroppervlak. De waterveer is "hyperelastisch". Dit betekent dat er geen verliezen optreden door de ontlading. Het pad van het laden is hetzelfde als het pad van het onladen. Deze functie kan verbonden worden aan de Z+ en Z- kant van de pijplijn ondersteuning. Wrijving De functie is verbonden aan X en Rx parameters en wordt gebruikt om wrijving te modelleren. Bi-lineaire veren met het maximum (synthetisch gedrag) is afhankelijk van de drukkracht. De wrijving stelt de elasticiteit van de veer voor en is samen met de synthetische wrijvingskracht de enige eigenschap van de veer. Het programma berekent de interactie tussen de wrijvingsveer, veroorzaakt door torsie en een normaalkracht. Het type wrijvingsinteractie is rond. Uit de interactie blijkt dat de maximumwaarde van de normale axiale wrijvingsveer verminderd is met de interactie tussen axiale krachten en torie. Torsie + axiale kracht =

24 Kapitel 2 De procedure voor het invoeren van een nieuwe non-lineaire grondveer 1. Open de service Constructie. 2. Start de functie Modelgegevens>Ondersteuning >niet-lineaire grondveer. 3. Geef de parameters van de ondersteuning in en pas ze aan (zie beneden). 4. Bevestig met [OK]. 5. Voer de ondersteuning toe aan het model. 6. Sluit de functie. 7. Sluit de service. Benodigde projectfunctie In het dialoogvenster Projectinstellingen moet de volgende functionaliteit ingeschakeld zijn als de niet-lineaire grondveer gedefinieerd moet worden: Niet-lineariteit > Ondersteuning niet-lineariteit / Grondveer, Niet-lineariteit > Wrijvingsondersteuning / Grondveer. Een nieuw steunpunt definiëren Om een nieuw steunpunt te definiëren moet de staaf die moet worden ondersteund al zijn ingevoerd in het model. De procedure verschilt licht volgens de vorm en plaatsing van het steunpunt. Het is over het algemeen echter vrij eenvoudig en intuďtief en het verschil voor individuele varianten zit hem alleen in de specificatie van de exacte positie van het steunpunt. De procedure voor de definiëring van een nieuw steunpunt 1. Open de menuboom dienst Constructie. 2. Open de tak Steunpunt. 3. Start de functie voor het steunpunt type dat moet worden ingevoerd: a. In knoop voor punt steunpunt gelokaliseerd in een knoop. b. Op staaf voor een punt steunpunt gelokaliseerd "ergens" op een staaf. c. Lijn op staaf voor een lineair steunpunt van een staaf. 4. Kies het benodigde steunpunt type: a. Standaard steunpunt b. Funderingsblok of funderingsstrook c. Kolom of wand 5. Voer de noodzakelijke parameters in voor het geselecteerde steunpunt type (punt of lineair). 6. Specificeer de oriëntatie van het steunpunt. 7. Specificeer de locatie van het steunpunt:

25 Steunpunten a. Geen actie is nodig voor een punt steunpunt in knoop. b. Specificeer de positie van het steunpunt op een staaf (in het geval van punt steunpunt op een staaf). c. Specificeer de positie van het startpunt en eindpunt van een steunpunt op een staaf (in het geval van een lineair steunpunt op een staaf). 8. Bevestig de instellingen met de knop [OK]. 9. Selecteer knopen (voor punt steunpunt in een knoop) of staven (voor punt en lijn steunpunt op een staaf) waar de aangepaste steunpunt omstandigheden moeten worden gedefinieerd. 10. Sluit de functie. 11. Herhaal de stappen 3 tot 10 zovaak als nodig. 12. Sluit de dienst Constructie. Een nieuwe ondersteuning op een plaat definiëren Procedure voor het definiëren van een nieuwe ondersteuning 1. Open de menuboomservice Constructie. 2. Open de tak Ondersteuning. 3. Start de functie voor het ondersteuningstype dat moet worden ingevoerd: a. lijnondersteuning op plaatrand, b. oppervlakte ondersteuning. 4. Voer de noodzakelijke parameters in voor het geselecteerde ondersteuningstype (punt of lineair). 5. Bevestig de instellingen met de knop [OK]. 6. Selecteer platen waar de aangepaste ondersteuningscondities moeten worden gedefinieerd. 7. Sluit de functie. 8. Herhaal de stappen 3 tot 7 zo vaak als nodig. 9. Sluit de service Constructie. Een nieuwe wrijvingsondersteuning definiëren Procedure voor het definiëren van een wrijvingsondersteuning 1. Open de dienst Constructie. 2. Start de functie Ondersteuning > in knoop of Ondersteuning > punt op ligger. 3. Selecteer de richting voor het "wrijvings- gecontroleerde- gedrag" (zie het hoofdstuk Wrijvingsondersteuning voor meer informatie). 4. Type en pas andere parameters van de ondersteuning aan (zie de tweede opmerking hieronder). 5. Bevestig met [OK]. 6. Voer de ondersteuning / ondersteuningen in, in het model

26 Kapitel 2 7. Sluit de functie. 8. Sluit de dienst. Opmerking: Om wrijvingsondersteuningen te gebruiken moeten de Project Instellingen dialoogscherm opties op een juiste wijze worden toegewezen. De opties Niet-lineariteit en Wrijvingsondersteuningen moeten zijn geselecteerd. Opmerking: Zie ook hoofdstukken onder Modelgegevens > Ondersteuningen hoofdstukken Puntondersteuningen en Een nieuwe ondersteuning definiëren in het bijzonder. Snelle definiëring van specifieke steunpunt typen Geselecteerde typen van knoopsteunpunten kunnen in het model worden ingevoerd op een directe manier. Wanneer de gebruiker de dienst Constructie opent, wordt een nieuwe knoppenbalk weergegeven boven in de commandolijn. Deze knoppenbalk biedt de meest algemene steunpunt typen: glij oplegging in een knoop ( ), scharnierend steunpunt in een knoop ( ), gefixeerd steunpunt in een knoop ( ). De procedure voor de snelle definiëring van een steunpunt 1. Open de dienst Constructie. 2. Een nieuwe knoppenbalk verschijnt boven in de commandobalk. 3. Klik op de benodigde knop. 4. De eigenschappen tabel voor het geselecteerde steunpunt type wordt weergegeven in het Eigenschappenvenster. 5. Verander, wanneer nodig, enkele parameters. 6. Selecteer knopen voor de positie van het steunpunt. 7. Sluit de functie. 8. Sluit de dienst. Parameters van een niet lineaire ondersteuning Parameters van een niet-lineaire ondersteuning kunnen worden verdeeld in twee groepen:

27 Steunpunten Stijfheid Functie Deze basis stijfheid wordt gebruikt voor initiële lineaire berekening. De functie definieert niet-lineair gedrag van de ondersteuning. Deze functie wordt in rekening genomen tijdens de niet-lineaire berekening. Niet-lineaire functie manager Niet-lineaire functie die het gedrag van een niet-lineaire ondersteuning specificeert kan worden gedefinieerd in een standaard Scia Engineer database manager. De functie zelf bestaat uit een positieve en negatieve tak. De functie moet altijd het nulpunt passeren, d.w.z. de nulpunt verplaatsing moet overeenkomen met de nulkracht. Alle terugslagen in het diagram zijn niet toegestaan. Dit betekent dat bijv. de positieve tak kan stijgen of een constante waarde van de kracht kan blijven, maar het is niet mogelijk om de kracht omlaag te laten gaan met toenemende verplaatsing. Als toevoeging aan de functie zelf is er een speciale parameter voor de positieve en negatieve as. Mogelijke waarden van deze parameter zijn Star Vrij Flexibel Wanneer AAN, wordt de ondersteuning als oneindig star beschouwd wanneer de grensverplaatsing (de laatste invoer verplaatsingswaarde gedefinieerd in het diagram) is bereikt. Wanneer AAN, wordt de ondersteuning als vrij beschouwd wanneer de grensverplaatsing (de laatste invoer verplaatsingswaarde gedefinieerd in het diagram) is bereikt. Wanneer AAN, wordt de ondersteuning als constant beschouwd wanneer de grensverplaatsing (de laatste invoer verplaatsingswaarde gedefinieerd in het diagram) is bereikt. De waarde van de kracht gespecificeerd voor de laatste invoerwaarde wordt gebruikt

28 Kapitel 3 Scharniertypen Bibliotheek met scharniertypen In de bibliotheek met scharniertypen kunt u scharniertypen (koppelingen) definiëren. Noodzakelijke condities In iedere richting (verschuiving langs X-, Y- en Z- lokale 1D-staaf assen, rotatie rond X-, Y- en Z- lokale 1D-staaf assen) kunnen de omstandigheden zijn: vast vrij flexibel nietlineair Er is geen bevrijding van vrijheidsgraden gedefinieerd voor de specifieke richting. De entiteiten zijn volledig verbonden in deze richting. De vrijheidsgraad in de gespecificeerde richting wordt vrijgegeven. De twee entiteiten zijn niet verbonden in de gegeven richting. Er is een bepaalde hoeveelheid flexibiliteit in de gespecificeerde richting. De gebruiker moet dan de stijfheid van de verbinding in de gegeven richting specificeren. Het gedrag van de scharnier moet worden opgegeven door middel van een niet- lineaire functie. Een bepaalde functie kan worden geselecteerd in het dialoogvenster Scharniereigenschappen. Tenzij de functie eerder is gedefinieerd, moet deze worden gedefinieerd wanneer de scharnier wordt ingevoegd in het model. Het is mogelijk om de Niet-lineaire functie manager rechtstreeks aan te roepen vanuit het dialoogvenster Scharniereigenschappen. Scharniertype U kunt de typen selecteren volgens EN Bepaalde scharniertypen zijn ook van invloed op de noodzakelijke condities. Materiaal U kunt het materiaal staal of aluminium selecteren voor de koppeling (scharnier). Afbeelding U kunt een eigen afbeelding van het scharniertype toevoegen. Karakteristieke weerstandswaarden De waarden die zijn ingesteld voor individuele scharniertypen volgens EN Indien nodig, is het mogelijk de individuele waarden te wijzigen. Procedure voor het openen van de Bibliotheek met scharniertypen Gebruik de functie Bibliotheken > Constructie, Berekening > Scharniertype. of Gebruik de knop met drie puntjes in de eigenschappen van een scharnier. Beams Introductie van scharnieren Wanneer een constructie bestaat uit meer dan één staaf, is het nodig om de verbinding van de individuele entiteiten te definiëren. De verbinding kan star, vrij of alles hier tussenin zijn

29 Scharniertypen In Scia Engineer wordt de starre verbinding gerealiseerd door middel van verbonden knopen van doorsneden en beschreven in het hoofdstuk Entiteiten verbinden en ontbinden. De "iets tussenin" verbinding kan worden gerealiseerd door middel van scharnieren (beschreven in het hoofdstuk Entiteiten verbinden en ontbinden). En het is niet nodig om een vrije verbinding te definiëren, laat de staven gewoon onverbonden. Het verschil tussen individuele typen verbindingen kan als volgt worden samengevat. Een verbonden knoop is een verbinding waar een beginpunt van een entiteit wordt verbonden met een punt van een andere entiteit. Een kruising is de verbinding van twee snijdende entiteiten. De beide entiteiten blijven "onverdeeld" in de verbinding, zij gaan er gewoon overheen. Een scharnier kan in een eindpunt van een staaf worden ingevoerd wanneer een andere dan een starre verbinding nodig is. De scharnierparameters specificeren Scharnier parameters kunnen in het eigenschappen dialoogscherm voor een nieuw scharnier worden ingevoerd. De parametersvan een scharnier: Naam Plaats op een staaf Beperkte omstandigheden in individuele richtingen Wordt gebruikt voor de identificatie van een scharnier. Het scharnier kan worden ingevoerd in het beginpunt van een staaf, in het eindpunt van een staaf, of in beide einden. Vrijheidsgraden kunnen onafhankelijk voor individuele richtingen worden gedefinieerd: translatie langs X-, Y- en Z-assen, rotatie rond X-, Y- en Z-assen. De vrijheidsgraden worden in het lokale coördinatensysteem van de staaf gedefinieerd. Beperkte omstandigheden In iedere richting (translatie langs X-, Y- en Z- lokale staaf assen, rotatie rond X-, Y- en Z- lokale staaf assen) kunnen de omstandigheden zijn: star vrij flexibel Nietlineair Er is geen bevrijding van vrijheidsgraden gedefinieerd voor de specifieke richting. De entiteiten zijn volledig verbonden in deze richting. De vrijheidsgraad in de gespecificeerde richting wordt vrijgegeven. De twee entiteiten zijn niet verbonden in de gegeven richting. Er is een bepaalde hoeveelheid flexibiliteit in de gespecificeerde richting. De gebruiker moet dan de stijfheid van de verbinding in de gegeven richting specificeren. Het gedrag van het scharnier moet gespecificeerd worden d.m.v. een niet-lineaire functie. Een bepaalde functie kan geselecteerd worden in het dialoogvenster Scharniereigenschap. Tenzij de functie eerder al gedefinieerd werd, moet het gedefinieerd worden als het scharnier aan het model toegevoegd wordt. Het is mogelijk om de Niet-lineaire functiemanager direct vanuit het dialoogvenster scharniereigenschap op te roepen

30 Kapitel 3 Een nieuw scharnier definiëren Een scharnier kan in iedere verbinding van twee entiteiten worden gedefinieerd. De procedure voor de definiëring van een nieuw scharnier 1. Open de dienst Constructie en het oproep menu Scharnier op staaf: a. óf gebruik de menufunctie Boom > Constructie > Scharnier op staaf, b. óf gebruik de menuboom functie Constructie > Scharnier op staaf. 2. Het eigenschapen dialoogscherm voor een nieuw scharnier wordt geopend. 3. Vul de parameters in. 4. Bevestig met de [OK] knop. 5. Selecteer de staaf waarop de nieuwe scharnieren moeten worden toegepast. 6. Sluit de functie. 7. Sluit de dienst. Snelle definiëring van specifieke scharnieren Selecteer typen scharnieren die kunnen worden ingevoerd in het model op een zeer directe manier. Wanneer de gebruiker de dienst Constructie opent, wordt bovenin de commandobalk een nieuwe knoppenbalk weergegeven. Deze knoppenbalk biedt de meest algemene typen scharnieren aan: twee richting scharnier in de eerste eindknoop van een staaf ( ), twee richting scharnier in de tweede eindknoop van een staaf ( ), twee richting scharnier in de beide eindknopen van een staaf ( ). De procedure voor de snelle definiëring van een twee richting scharnier 1. Open de dienst Constructie. 2. Een nieuwe knoppenbalk verschijnt bovenin de commandobalk. 3. Klik op de benodigde knop. 4. De eigenschappen tabel voor het geselecteerde scharnier type wordt weergegeven in het Eigenschappenvenster. 5. Verander wanneer nodig een aantal parameters. 6. Selecteer knopen waar het scharnier op zou moeten worden toegepast. 7. Sluit de functie. 8. Sluit de dienst

31 Scharniertypen Slabs Scharnieren in platen Een verbinding van twee platen kan worden gemodelleerd als een gefixeerde of een scharnier kan worden ingevoerd op een scharnierverbinding te maken. Twee samenstellingen van een plaatscharnier zijn toegestaan: vrije verbinding flexibele verbinding Er is geen rotatie beperking in het scharnier en de twee platen kunnen vrij roteren rond het scharnier. De stijfheid van het scharnier in rotatie wordt gespecificeerd. Als resultaat wordt het buigend moment gedeeltelijk omgezet door het scharnier. Onder iedere samenstelling zijn alle translaties volledig omgezet van een plaat naar de ander. Parameters Naam Specificeert de naam van het scharnier. Specificeert de scharniersamenstelling: vrij Een standaard scharnierverbinding wordt gebruikt. Er is geen rotatie beperking. Vast star De staven verbonden in het scharnier zijn volledig vast. Er is geen scharnier. flexibel De verbinding is gedeeltelijk vast de gebruiker moet de stijfheid in rotatie definiëren. Stijfheid Positie x1 Positie x2 Coördinaat definitiering Oorsprong Voor een flexibel scharnier moet de stijfheid worden ingevoerd. Definieert het beginpunt van het scharnier. Standaard breidt het scharnier uit langs de hele rand van de plaat. Wanneer nodig kan het echter worden beperkt tot een gedeelte van de rand. Definieert het eindpunt van het scharnier. Zie hierboven. Selecteert het coördinatensysteem dat wordt gebruikt voor het definiëren van de lengte van het scharnier. Specificeert de oorsprong van het coördinatensysteem gebruikt voor de definiëring van de lengte van het scharnier. Voorbeeld We voeren twee identieke rechthoekige platen in. In feite, bestaat iedere plaat uit twee vierkante platen nauw met elkaar verbonden. De configuratie is gekozen met een blik op het invoeren van het scharnier. Beide uiteinden van beide platen zijn vast. En nu voeren we een scharnier in in één van de twee platen in het midden van de overspanning. Het model kan duidelijk worden gezien op het figuur hieronder

32 Kapitel 3 De platen worden onderworpen aan uniform verdeelde belasting werkend in de richting loodrecht op de plaat. Het resulterende buigend moment toont duidelijk de effecten op het scharnier. De bovenste plaat (in het figuur hierboven) is met een scharnier in het midden van de overspanning. Het buigend moment is hier nul. De onderste plaat (in het figuur hierboven) is zonder een scharnier en daarom is het midden van de overspanning daar de plaats waar het buigend moment zijn maximum bereikt. De resultaten kunnen ook worden gezien in het volgende figuur dat de diagrammen van het buigend moment weergegeven op een langsdoorsnede over de plaat toont

33 Scharniertypen

34 Kapitel 4 Starre bindingen Starre bindingen Een starre binding is een doorbuigings- of rotatieafhankelijkheid tussen een masterknoop en slaveknopen. De afhankelijkheid hangt af van de positie van beide knopen en van het geselecteerde type starre binding. Het resultaat van een starre binding zal zijn dat: 1. de vervorming van beide knopen in de richting van de lijn die beide knopen verbindt identiek zal zijn 2. de oriëntatie van de lijn die beide knopen verbindt na de berekening afhangt van het geselecteerde type starre binding De verschillende typen starre bindingen zijn: Vast - Vast De rotatie van beide knopen is identiek. Deze rotatie bepaalt de richting van de verbindingslijn tussen beide knopen na de berekening. Vast - Scharnier De rotatie van de verbindingslijn tussen de knopen is identiek aan de rotatie van de masterknoop. In Scia Engineer kunt u twee typen starre bindingen invoegen: 1. standaard starre binding, d.w.z. een starre binding van knoop naar knoop. 2. lijn-starre binding, d.w.z. een starre binding van knoop naar rand (lijn). Deze laatste kan worden gebruikt om een knoop te verbinden met een rand van een nabijgelegen plaat. Starre binding van knoop naar rand (lijn) De master moet altijd een knoop zijn. De slave is altijd een lijn (rand van plaat). Alle eindige elementknopen die op de verbonden lijn zijn gegenereerd, zijn verbonden met de masterknoop. Eén masterknoop kan meerdere lijnen verbinden. Een nieuwe starre binding definiëren Procedure voor het definiëren van een nieuwe (knoop naar knoop) starre binding 1. De constructiedelen die door de starre binding moeten worden verbonden, moeten al zijn gedefinieerd. 2. Open de service Constructie. 3. Activeer de functie Starre bindingen

35 Starre bindingen 4. Selecteer de masterknoop. 5. Selecteer ten minste één slaveknoop. 6. Beëindig de functie. Een scharnier invoegen in de slaveknoop De starre binding is standaard altijd "star". U kunt de ingevoegde starre binding echter aanpassen zodat de slaveknoop aan de binding is gescharnierd. Procedure voor het invoegen van een scharnier in de starre binding 1. Selecteer de starre binding waarin u de scharnier wilt invoegen. 2. De eigenschappen van de geselecteerde starre binding worden weergegeven in het eigenschappenvenster. 3. Selecteer de optie Scharnier op 'slave'. 4. Hef de selectie op. Een nieuwe Lijn-Starre binding definiëren Procedure voor het definiëren van een nieuwe (knoop naar rand) starre binding 1. De constructiedelen die door de starre binding moeten worden verbonden, moeten al zijn gedefinieerd. 2. Open de service Constructie. 3. Activeer de functie Lijn-Starre Bindingen. 4. Selecteer de masterknoop. 5. Selecteer de slaverand(en). 6. Beëindig de functie. Een scharnier invoegen in de slaverand De starre binding is standaard altijd "star". U kunt de ingevoegde starre binding echter aanpassen zodat de slaverand aan de binding is gescharnierd. Procedure voor het invoegen van een scharnier in de lijn-starre binding 1. Selecteer de lijn-starre binding waarin u de scharnier wilt invoegen. 2. De eigenschappen van de geselecteerde starre binding worden weergegeven in het eigenschappenvenster. 3. Selecteer de optie Scharnier op 'slave'. 4. Hef de selectie op. Opmerking: een lijn-starre binding gebruikt een extra weergaveparameter. Dit betekent dat de weergave op standaard en lijn-starre bindingen apart kan worden geregeld

36 Kapitel 5 Bestaande modelgegevens specificeren De parameters van modelgegevens veranderen Het is duidelijk dat de gebruiker een aantal van de eigenschappen van sommige van de vooraf ingevoerde modelgegevens (d.w.z. steunpunten, scharnieren, enz.) moet bewerken. Dit is vooral belangrijk voor grote projecten of voor een optimalisatie proces. Scia Engineer biedt een uniek en verenigd systeem voor het bewerken van alle typen entiteiten die voorkomen in het project. Dat betekent dat de taak van het veranderen van modelgegevens niet complexer is dan het bewerken van eigenschappen van een geometrische entiteit. De procedure voor de aanpassing van parameters van modelgegevens entiteiten 1. Selecteer eenvoudig de modelgegevens entiteit (of entiteiten) die moeten worden aangepast. 2. De overeenkomende eigenschappen voor de geselecteerde entiteiten wordt weergegeven in het Eigenschappenvenster. 3. Verander de parameters zoals benodigd. 4. De verandering wordt automatisch toegepast. 5. Verwijder de selectie. Deze procedure kan op dezelfde manier worden toegepast op iedere modelgegevens entiteit. De procedure hierboven gegeven kan op die manier worden gebruikt voor het bewerken van standaard steunpunten, funderingsblokken, funderingsstroken, ondersteunende kolommen en alle andere steunpunt typen. Het is ook toepasbaar voor de aanpassing van scharniereigenschappen. De procedure kan ook worden gebruikt om typen van een aantal modelgegevens entiteiten te veranderen. Een standaard steunpunt kan bijvoorbeeld worden veranderd in een ondersteunende kolom, een funderingsstrook kan worden veranderd in een standaard lineaire steunpunt, enz. Het eigenschappen dialoogscherm zorgt ook voor de toegang tot individuele database managers die relevant zijn voor de geselecteerde entiteit of entiteiten. Wanneer alleen een enkele entiteit moet worden aangepast en de gebruiker liever een normale eigenschappen tabel van de entiteit wil zien die ook de tekening bevat die de parameters verklaart, kan een alternatieve benadering worden gebruikt. De alternatieve procedure voor het bewerken van modelgegevens entiteiten 1. Plaats de muiscursor boven de entiteit die moet worden aangepast. 2. Klik op de rechter muisknop. 3. Het grafische venster pop-up menu verschijnt op het scherm. 4. Selecteer de functie Eigenschappen bewerken. 5. Het eigenschappen dialoogscherm voor de geselecteerde entiteit wordt geopend. 6. Verander alle parameters die u wilt aanpassen. 7. Bevestig deinstellingen met de knop [OK]. 8. De handeling is voltooid

37 Bestaande modelgegevens specificeren De modelgegevens verplaatsen Scia Engineer maakt onderscheidt tussen basis geometrische entiteiten, zoals knopen en staven, en andere entiteiten die Additionele gegevens heten. Modelgegevens zijn een onderdeel van de Additionele gegevens groep. Iedere aanpassing met Modelgegevens wordt uitgevoerd door aanpassing functies voor de Additionele gegevens. De procedure voor het verplaatsen van modelgegevens 1. Selecteer de modelgegevens die moeten worden verplaatst. 2. Het Icoon Verplaats additionele gegevens ( ) wordt beschikbaar op de knoppenbalk Geometriemanipulaties. 3. Klik op het icoon. 4. Definieer de doel positie voor de verplaatste entiteiten. 5. Alle geselecteerde entiteiten worden verplaatst naar de nieuwe locatie (d.w.z. naar een bepaald punt of op een bepaalde balk). 6. Druk op [Esc] om de functie te beëindigen. De functie voor het verplaatsen van additionele gegevens is ook te bereiken via het venster pop-up menu. De alternatieve procedure voor dezelfde opdracht: 1. Selecteer de modelgegevens die moeten worden verplaatst. 2. Plaats de muiscursor buiten alle entiteiten op het scherm. 3. Klik op de rechter muisknop om het pop-up menu op te roepen. 4. Selecteer de functie Verplaats Additionele gegevens. 5. Volg de laatste stappen van de procedure die hierboven is beschreven. Er is ook een alternatief voor de hierboven genoemde procedure. Het alternatief is handig wanneer alleen één bepaalde entiteit moet worden verplaatst. De alternatieve procedure voor het verplaatsen van een enkele modelgegevens eenheid 1. Plaats de muiscursor op de entiteit die u wilt verplaatsen. 2. Klik op de rechter muisknop. 3. Het pop-up menu verschijnt op het scherm. 4. Selecteer de functie Verplaats Additionele gegevens. 5. De functie zal de enkele entiteit diegene waarop de muiscursor was geplaatst wanneer de muisknop werd ingedrukt - behandelen. 6. Definieer de doel positie van de verplaatste entiteiten. 7. De geselecteerde entiteit wordt verplaatst naar een nieuwe locatie. 8. Druk op [Esc] om de functie te beëindigen

38 Kapitel 5 De modelgegevens kopiëren Scia Engineer maakt onderscheidt tussen basis geometrische entiteiten, zoals knopen en staven, en andere entiteiten die Additionele gegevens heten. Modelgegevens zijn een onderdeel van de Additionele gegevens groep. Iedere aanpassing met Modelgegevens wordt uitgevoerd door aanpassing functies voor de Additionele gegevens. Opmerking: Als u start vanuit versie 2008 kunnen de bijkomende gegevens ook gekopieerd worden door de standaard Kopieerfunctie die in de vorige versies behouden voor de constructie-elementen (1D staven en 2D staven). De procedure voor het kopiëren van modelgegevens 1. Selecteer de modelgegevens die moeten worden verplaatst. 2. Het Icoon Kopiëren additionele gegevens ( ) wordt beschikbaar op de knoppenbalk Geometriemanipulaties. 3. Klik op het icoon. 4. Definieer de doel positie voor de gekopieerde entiteiten. 5. Alle geselecteerde entiteiten worden gekopieerd naar de nieuwe locatie (d.w.z. naar een bepaald punt of op een bepaalde balk). 6. Selecteer, wanneer nodig, andere doel posities. 7. Druk op [Esc] om de functie te beëindigen. De functie voor het kopiëren van additionele gegevens is ook te bereiken via het venster pop-up menu. De alternatieve procedure voor dezelfde opdracht 1. Selecteer de modelgegevens die moeten worden gekopieerd. 2. Plaats de muiscursor buiten alle entiteiten op het scherm. 3. Klik op de rechter muisknop om het pop-up menu op te roepen. 4. Selecteer de functie Kopieer Additionele gegevens. 5. Volg de laatste stappen van de procedure die hierboven is beschreven. Er is ook een alternatief voor de hierboven genoemde procedure. Het alternatief is handig wanneer alleen één bepaalde entiteit moet worden verplaatst

39 Bestaande modelgegevens specificeren De alternatieve procedure voor het kopiëren van een enkele modelgegevens entiteit 1. Plaats de muiscursor op de entiteit die u wilt kopiëren. 2. Klik op de rechter muisknop. 3. Het pop-up menu verschijnt op het scherm. 4. Selecteer de functie Kopieer Additionele gegevens. 5. De functie zal de enkele entiteit diegene waarop de muiscursor was geplaatst wanneer de muisknop werd ingedrukt - behandelen. 6. Definieer de doel positie van de verplaatste entiteiten. 7. De geselecteerde entiteit wordt gekopieerd naar een nieuwe locatie. 8. Selecteer, wanneer nodig, andere doel posities. 9. Druk op [Esc] om de functie te beëindigen. De modelgegevens verwijderen Alle modelgegevens entiteiten kunnen op dezelfde manier worden verwijderd als een geometrische entiteit. De procedure voor het verwijderen van modelgegevens 1. Selecteer entiteiten die zullen worden verwijderd. 2. Start de functie Verwijderen: a. óf gebruik de menufunctie Aanpassen > Verwijderen, b. óf roep het venster pop-up menu op en selecteer hierin de functie Verwijderen. 3. Een dialoogscherm dat om uw bevestiging vraagt verschijnt op het scherm. 4. Bevestig het. 5. De gegevens worden verwijderd van het project

40 Kapitel 6 Knikgegevens Knik- en systeemlengte De invoer van knikgerelateerde gegevens is een zeer belangrijk onderdeel van de voorbereiding van het model van de berekende structuur. Deze moeten ALTIJD worden ingevoerd, of ten minste bekeken, en de standaardwaarden van de applicatie mogen NOOIT blindelings worden geaccepteerd. Bovendien kunnen knikgegevens worden beïnvloed door gedefinieerde restricties, zoals steunen, kruisende staven, verbonden knopen, scharnieren, enz. Daarom MOETEN de knik- gerelateerde gegevens worden ingevoerd NADAT alle randvoorwaarden als zijn gedefinieerd. De knikgegevens vormen een tamelijk complexe set gegevens. Om de vereiste knikgegevens correct te kunnen specificeren, is het belangrijk de logica van het programma te begrijpen. De knikgegevens kunnen op verschillende niveaus worden gespecificeerd. Hoeveel niveaus worden gebruikt voor het definiëren van knikgegevens in een bepaald project, hangt af van het type en de complexiteit van de berekende constructie en soms ook van de voorkeuren van de gebruiker. De niveaus kunnen worden beschreven als: Knikgegevens van het project Deze gegevens bestaan altijd; als u deze niet zelf definieert, worden de standaardwaarden van de applicatie gebruikt voor het definiëren van kniksystemen in de knikgegevens van de bibliotheek. Knikgegevens van de bibliotheek Deze gegevens bestaan altijd; als u deze niet zelf definieert, worden de standaardwaarden van de knikgegevens van de bibliotheek gebruikt in de berekeningen. Knikgegevens van de staaf Deze gegevens moeten door u worden gedefinieerd, anders bestaan ze niet en worden in plaats daarvan de knikgegevens van het project en van de bibliotheek gebruikt. De volgorde van de bovengenoemde niveaus is niet willekeurig. Deze is zelfs zeer belangrijk. Projectknikgegevens Projectknikgegevens zijn altijd beschikbaar in elk type project. Als de gebruiker deze niet zelf definieert, worden de standaardwaarden van de applicatie gebruikt bij de berekeningen. De standaardwaarden van de applicatie kunnen worden bekeken en gewijzigd tijdens de procedure voor het specificeren van de projectknikgegevens die verderop in deze paragraaf wordt beschreven. Deze projectknikgegevens worden gebruikt als standaardwaarden voor elk nieuw kniksysteem dat wordt gedefinieerd in de bibliotheekknikgegevens. De projectknikgegevens worden voor elk materiaal dat in het project wordt gebruikt, afzonderlijk gedefinieerd. Met andere woorden, er zijn afzonderlijke projectknikgegevens voor stalen staven, voor aluminium staven, voor houten staven, enz. Ook al kunnen het aantal en het type gegevens variëren voor verschillende materialen en afzonderlijke nationale normen, het principe van hun invoer is altijd hetzelfde

41 Knikgegevens Het is belangrijk om te onthouden dat de standaardwaarden van de applicatie altijd zijn gedefinieerd zonder kennis van het project waarin ze worden toegepast. Scia Engineer is een zo veelzijdig programma dat het kan worden gebruikt voor talloze soorten projecten. Het is daarom praktisch onmogelijk om standaardwaarden op te stellen die geschikt zijn voor alle mogelijke projecten. Het is daarom aan U om de standaardwaarden van de applicatie te bekijken en de juiste projectknikgegevens te definiëren. Aan de andere kant, als de aard van de constructie zodanig is dat projectknikgegevens niet praktisch zijn en dat staafknikgegevens moeten worden gedefinieerd voor elke staaf, kunnen de standaardwaarden van de applicatie ongewijzigd worden gelaten omdat deze worden overschreven door de staafknikgegevens. Wederom is het aan U om dit besluit te nemen. U bent VERANTWOORDELIJK voor een juiste en volledige definitie van knikgegevens. Procedure voor het specificeren van projectknikgegevens 1. Het vereiste materiaal moet worden geselecteerd in het dialoogvenster Projectgegevens. Alleen dan verschijnt de bijbehorende service in het hoofdboommenu. 2. Open de service voor het betreffende materiaal (bijv. Staal, Beton, Hout, enz.). 3. Zoek de functie Instellingen die betrekking heeft op 1D-staven: a) Staal > Staven > Instellingen of b) Beton > 1D-staaf > Instellingen of c) Aluminium > Staven > Instellingen of d) Hout > Instellingen. 4. Open het tabblad of de pagina die is gereserveerd voor de knikgegevens. Deze heet meestal Knik standaardinstellingen. Er kunnen nog andere gegevens worden gevonden op andere tabbladen. 5. Voer de vereiste projectstandaardwaarden in. 6. Bevestig met [OK]. 7. Herhaal dit, indien nodig, voor andere materialen

42 Kapitel 6 Projectgegevens voor stalen staven

43 Knikgegevens De bovenstaande afbeeldingen geven de knikgerelateerde projectgegevens voor stalen staven en de Tsjechische norm weer. Over het algemeen zijn knikgerelateerde projectgegevens echter normonafhankelijk. Gedetailleerde uitleg over afzonderlijke parameters kunt u vinden in de handleiding Normcontrole staal. Maar om de relatie uit te leggen tussen de project-, bibliotheek- en staafknikgegevens, worden ze hier kort samengevat. 1 Kniksystemen relaties zz Deze parameter definieert of het kniksysteem voor buigingsknik uniek is of identiek aan het yy kniksysteem. 2 Kniksystemen relaties yz Deze parameter definieert of het kniksysteem voor torsie(buigings)knik uniek is of identiek aan een ander kniksysteem (yy, zz). 3 Kniksystemen relaties lt Deze parameter definieert of het kniksysteem voor kip uniek is of identiek aan een ander kniksysteem (yy, zz, yz). 4 Vervorming systemen relaties def y Systeemlengte voor vervorming in de richting van de lokale y-as (sterke as). 5 Vervorming systemen relaties def z Systeemlengte voor vervorming in de richting van de lokale z-as (zwakke as). 6 ky-factor Deze parameter specificeert of de effectieve lengtefactor van de hoofdas moet worden berekend door het programma, of dat deze wordt ingevoerd door de gebruiker, of dat de gebruiker de kniklengte direct specificeert. 7 kz-factor Hetzelfde voor de kleine as. 8 Invloed positie van de last

44 Kapitel 6 Dit veld is belangrijk voor de controle van de laterale-torsieknik. Hiermee is het mogelijk rekening te houden met destabiliseerlasten in momentfactoren voor kip. Destabiliseerlasten zijn lasten die boven het niveau van het dwarskrachtencentrum van de staaf ageren en vrij zijn om zijdelings te bewegen met de staaf wanneer deze knikt (en een storend effect te genereren). 9 Zijd. flex. type yy Het zijdelings flexibele type wordt gebruikt om de relevante knikfactor k te bepalen. 10 Zijd. flex. type zz Het zijdelings flexibele type wordt gebruikt om de relevante knikfactor k te bepalen. Knikgegevens van de bibliotheek Kniksysteem Knikgegevens van de bibliotheek worden opgeslagen in de knikgegevens database (bibliotheek) manager. Eén "onderdeel" in de bibliotheek vertegenwoordigt een set gegevens die één kniksysteem definiëren. Het kniksysteem kan bestaan uit een of meer 1D-staven. Over het algemeen omvat het kniksysteem alle 1D-staven die zich in één lijn bevinden, met elkaar verbonden zijn in de eindknopen, dezelfde richting hebben op de lokale x-as en dezelfde richting hebben van de hoofdassen van de doorsnede. Let op dat de doorsnede van afzonderlijke staven kan verschillen. De vorige paragraaf kan het beste worden uitgelegd aan de hand van enkele simpele voorbeelden. Kijk eerst eens naar het eenvoudige raamwerk in de afbeelding hieronder. De afzonderlijke kolommen zijn ingevoerd zoals weergegeven in de volgende afbeelding

45 Knikgegevens Kolom Meest links Samenstelling B1 + B5 + B6 De meest linkse kolom bestaat uit drie afzonderlijk ingevoerde 1D-staven. Deze staven zijn met elkaar verbonden om een stevige kolom van drie verdiepingen te vormen. Het kniksysteem bestaat uit drie delen omdat er vier plaatsen over de lengte van de kolom zijn waar steunen kunnen worden geplaatst. U kunt deze ordening echter wijzigen en het aantal steunen verminderen. B2 + B7 Tweede links De tweede kolom van links bestaat uit twee afzonderlijk ingevoerde 1D-staven. Deze staven zijn met elkaar verbonden om een stevige kolom van drie verdiepingen te vormen. Het kniksysteem bestaat echter uit drie delen omdat er wederom vier plaatsen over de lengte van de kolom zijn waar steunen kunnen worden geplaatst. U kunt deze ordening echter wijzigen en het aantal steunen verminderen. B3 + B11 Tweede rechts De tweede kolom van rechts bestaat uit twee afzonderlijk ingevoerde 1D-staven. Deze staven zijn met elkaar verbonden om een stevige kolom van twee verdiepingen te vormen. Het kniksysteem bestaat uit twee delen omdat er drie plaatsen over de lengte van de kolom zijn waar steunen kunnen worden geplaatst. U kunt deze ordening echter wijzigen en het aantal steunen verminderen. B4 Meest rechts De meest rechtse kolom bestaat uit één 1D-staaf. Het kniksysteem bestaat uit één deel omdat er twee plaatsen zijn waar steunen kunnen worden geplaatst. Als u het kniksysteem van een staaf wilt zien, moet u de staaf selecteren en in het eigenschappenvenster op de knop met drie puntjes [...] klikken bij het onderdeel Knik- en relatieve lengtes

46 Kapitel 6 Als verscheidene staven in één lijn aan de vereiste condities voldoen (eerder in de tekst vermeld) en één kniksysteem vormen, maakt het niet uit welke staaf wordt geselecteerd. Als u op de hierboven genoemde knop met drie puntjes klikt, vindt het programma automatisch het juiste kniksysteem en toont het in de knikgegevens bibliotheek manager. Kijk eens naar de kniksystemen van afzonderlijke kolommen uit de bovenstaande tabel. Kolom Kniksysteem Meest links Het kniksysteem heeft drie delen, die elk overeenkomen met één verdieping. Er is een speciaal grafisch symbool bij elke "knoop" van het kniksysteem. De betekenis hiervan wordt later uitgelegd

47 Knikgegevens Tweede links Het kniksysteem heeft eveneens drie delen, die elk overeenkomen met één verdieping. Tweede rechts Het kniksysteem heeft twee delen, die elk overeenkomen met één verdieping

48 Kapitel 6 Meest rechts Het kniksysteem heeft slechts één deel, omdat het raamwerk slechts één verdieping heeft aan de rechterkant. Kijk nu naar de onderste (tevens langste) horizontale balk. Deze is ingevoerd als een enkele balk. Vervolgens is met de functie Verbind knopen/randen aan staven de balk verbonden met de kolommen (zonder dit zouden het model en dus ook het kniksysteem niet de realiteit weergeven). Als we op de knop met drie puntjes [...] klikken bij het onderdeel Knik- en relatieve lengtes in het eigenschappenvenster, kunnen we zien dat ook al is de balk gemodelleerd met een enkele 1D-staaf, het kniksysteem bestaat uit drie delen

49 Knikgegevens In het tweede voorbeeld gebruiken we een kolom die bestaat uit twee 1D-staven. De onderste staaf is gemaakt van een I- doorsnede, de bovenste van een gelijke hoek. = + Opmerking : de rood-groen-blauwe pijlen in de afbeeldingen vertegenwoordigen de doorsnede lokale assen, niet de hoofdassen. Als de hoek is georiënteerd als in de afbeelding hierboven, wordt niet voldaan aan de voorwaarde van het gelijkvallen van de hoofdassen en kan het programma de twee staven niet samenvoegen tot één kniksysteem. Daarom heeft het onderste deel van de kolom een eigen kniksysteem, bestaande uit één deel en heeft ook het bovenste deel van de kolom een eigen kniksysteem bestaande uit één deel. Als daarentegen de hoek 45 wordt gedraaid, komen de hoofdassen van beide delen van de kolom in dezelfde richting te liggen en kan het programma één kniksysteem voor de hele kolom genereren. Zie de afbeeldingen hieronder

50 Kapitel 6 = Let op dat de hoofdassen van de twee doorsneden moeten samenvallen en ook de kleine assen van de twee doorsneden dezelfde richting moeten hebben. Als de richting van de hoofdas van de ene doorsnede samenvalt met de richting van de kleine as van de tweede doorsnede, wordt niet aan de voorwaarde voldaan en vormen de twee staven geen kniksysteem. Kijk tot slot naar een kolom die is gemaakt van twee afzonderlijk ingevoerde 1D-staven van dezelfde doorsnede. De richting van de doorsnede is hetzelfde voor beide staven. Maar de richting van de lokale x-as is anders. Deze loopt in de onderste staaf omhoog en in de bovenste staaf omlaag

51 Knikgegevens = + Voor een dergelijke configuratie kan het programma geen kniksysteem maken en maakt het dus afzonderlijke kniksystemen: één voor het bovenste deel en één voor het onderste deel van de kolom. Op dezelfde manier, als er een scharnier wordt gedefinieerd tussen de twee delen van de kolom, worden twee afzonderlijke kniksystemen gemaakt: één voor het bovenste en één voor het onderste deel van de kolom. Standaard kniksysteem Kijk nu wat er gebeurt wanneer een nieuwe 1D-staaf wordt ingevoerd. Aan elke 1D-staaf die is gedefinieerd in het model is een kniksysteem toegewezen. Verscheidene staven kunnen hetzelfde kniksysteem delen, zoals uitgelegd in de vorige paragraaf. Wanneer een nieuwe staaf wordt gedefinieerd, wijst het programma automatisch een standaard kniksysteem toe aan deze staaf. Het standaard kniksysteem neemt de waarden over die in de knikgegevens van het project zijn gedefinieerd. Maar niet alle parameters van het kniksysteem zijn aanwezig in de knikgegevens van het project. Sommige parameters krijgen een standaardwaarde van de applicatie toegewezen

52 Kapitel 6 Deze standaardwaarden voor het kniksysteem worden niet in detail beschreven. Deze standaardwaarden worden slechts gebruikt om "iets" toegewezen te hebben. De standaardwaarden houden geen rekening met de specifieke aspecten van een bepaalde staaf. Daarom MOET U ALTIJD het kniksysteem van elke gedefinieerde staaf bekijken en de juiste instellingen doorvoeren. Definitie van een kniksysteem Het programma probeert u te helpen bij de belangrijke taak van het definiëren van een correct kniksysteem. We demonstreren de procedure in een simpel voorbeeld van een kolom bestaande uit twee delen. Wanneer u de functie voor het invoeren van een nieuwe kolom Constructie > 1D-staaf > Kolom start, opent het programma een dialoogvenster met de eigenschappen van de staaf. Het dialoogvenster bevat het onderdeel Knik- en relatieve lengtes, maar het onderdeel is uitgeschakeld. Hetzelfde geldt voor alle functies voor het invoeren van 1D-staven: staaf, ligger, kolom. De reden is eenvoudig. Het is tamelijk irrelevant om het kniksysteem te definiëren voordat alle staven in de constructie zijn gedefinieerd, voordat deze zijn verbonden, voordat de steunen en andere randvoorwaarden zijn gespecificeerd

53 Knikgegevens Daarom wordt eerst de hele constructie, inclusief randvoorwaarden, ingevoerd. Zorg dat alle staven in de constructie correct verbonden zijn en dat de lokale assen van alle gedefinieerde staven zijn gedefinieerd zoals de bedoeling is. Richt pas daarna uw aandacht op kniksystemen. De procedure van het specificeren van kniksystemen is zeer eenvoudig (ook al kan het definiëren van alle knikparameters tamelijk moeilijk zijn; dit wordt in een afzonderlijk hoofdstuk besproken). Maar in termen van de procedure (d.w.z. hoe het moet) is het een eenvoudige taak. De procedure voor het definiëren van het kniksysteem 1. Maak het (volledige) model van de constructie. 2. Selecteer de staaf waarvoor het kniksysteem moet worden gedefinieerd. 3. Klik in het eigenschappenvenster op de knop met drie puntjes [...] bij het onderdeel Knik- en relatieve lengtes

54 Kapitel 6 4. Als voorafgaande aan het klikken op de knop met drie puntjes het kniksysteem was ingesteld op Standaard, opent het programma de Knikgegevens database manager en maakt het automatisch een nieuwe kniksysteem met het vereiste aantal delen. Dit nieuwe kniksysteem wordt ook automatisch geselecteerd in de lijst met gedefinieerde kniksystemen. 5. Als voorafgaande aan het klikken op de knop met drie puntjes het kniksysteem voor die betreffende staaf al was gedefinieerd, opent het programma de Knikgegevens database manager en selecteert het automatisch het betreffende kniksysteem in de lijst met gedefinieerde kniksystemen. 6. Bovendien past de Knikgegevens database manager automatisch een filter toe waarmee wordt gezorgd dat alleen de kniksystemen met het juiste aantal delen vermeld worden in de lijst met gedefinieerde kniksystemen. Op die manier raakt u niet verward door een (mogelijk) groot aantal andere (op dat moment irrelevante) kniksystemen die in het project zijn gedefinieerd. 7. Om alle parameters van het kniksysteem te kunnen aanpassen, klikt u op de knop [Bewerken]. 8. Het programma opent een speciaal bewerkingsdialoogvenster waarin alle parameters van het kniksysteem op de juiste manier kunnen worden gedefinieerd. Dit bewerkingsdialoogvenster wordt in het volgende hoofdstuk beschreven. 9. Wanneer u klaar bent, sluit u het bewerkingsdialoogvenster en sluit u de Knikgegevens database manager. 10. Het eigenschappenvenster bevat nu uw kniksysteem

55 Knikgegevens Nu het principe van de knikgegevens van het project en van de bibliotheek zijn uitgelegd en de procedures voor het invoeren van deze gegevens zijn gepresenteerd, kunnen we doorgaan naar de uitleg van de betekenis van afzonderlijke knikparameters. Bewerkingsdialoogvenster voor het invoeren van een kniksysteem (d.w.z. knikgegevens van de bibliotheek) Zoals al gezegd in de vorige paragraaf (bij de procedure voor het definiëren van het kniksysteem), opent u met de knop [Bewerken] in de Knikgegevens database manager een speciaal bewerkingsdialoogvenster voor het invoeren van alle knikgerelateerde parameters. In de volgende tekst gaan we het hebben over stalen constructies, maar hetzelfde principe geldt voor alle overige materialen. Ook de betekenis van de afzonderlijke parameters is hetzelfde of vergelijkbaar voor alle materialen. Mogelijke verschillen voor afzonderlijke materialen zullen echter aan het einde van de paragraaf worden uitgelegd. Het dialoogvenster is verdeeld in twee afzonderlijke tabbladen: Algemene instellingen en Knikgegevens. Algemene instellingen

56 Kapitel 6 De nummers in de afbeelding zijn verwijzingen naar de betreffende onderdelen in het instellingendialoogvenster dat eerder in de tekst is beschreven. Zoals u kunt zien, hebben de meeste onderdelen een tegenhanger in het instellingendialoogvenster. \wanneer een nieuw kniksysteem wordt gemaakt, lezen deze onderdelen de waarden die zijn aangepast in het instellingendialoogvenster en bieden ze deze hier aan. Anders, zoals in het geval van parameters voor zijdelingse flexibiliteit, zegt de waarde expliciet dat rekening wordt gehouden met de aanpassing uit het instellingendialoogvenster. De parameters die niet vermeld staan in het instellingendialoogvenster, krijgen de standaardinstellingen van de applicatie. Effect van parameters op berekening Niet alle knikgerelateerde parameters hebben invloed op de eindige elementenberekening van de constructie. Er wordt alleen rekening mee gehouden in de normgerelateerde controles. De enige uitzondering op deze regel is dat wel rekening wordt gehouden met boogimperfecties in een niet-lineaire berekening. Knikgegevens De layout van dit deel van het dialoogvenster kan variëren, afhankelijk van de norm en ook van de instellingen die zijn doorgevoerd op het tabblad Algemene instellingen. Als bijvoorbeeld de ky-factor en kz-factor (nummer 6 en 7 op het tabblad Algemene instellingen) zijn ingesteld op Berekenen, zijn de cellen uitgeschakeld (zie hieronder)

57 Knikgegevens Als echter ky-factor (nummer 6 op het tabblad Algemene instellingen) is ingesteld op factor en kz-factor (nummer 7 op het tabblad Algemene instellingen) is ingesteld op lengte, is het dialoogvenster anders. De cel onder ky is uitgeschakeld en ky-factor kan hier handmatig worden ingevoerd. De parameter kz is vervangen door lz en de kniklengte kan rechtstreeks worden gespecificeerd (zie hieronder). BELANGRIJK: het algoritme achter de automatische berekening van de factoren ky en kz is tamelijk complex. Wanneer het programma de waarde van de factor berekent, voert het een set verificatietests uit en probeert het de betrouwbaarheid van de berekende waarde te bepalen. Het is uitermate belangrijk om dit te onthouden, met name in een situatie waarin de ene factor (bijvoorbeeld ky) is ingesteld op "berekenen" en de andere (bijvoorbeeld kz) op "factor". Als het programma bij een dergelijke configuratie bepaalt dat de berekende waarde van de factor (ky) niet betrouwbaar is, gebruikt het bij berekeningen in plaats daarvan de invoerwaarde van de andere factor (kz). HET IS DAAROM UITERST BELANGRIJK TE WETEN DAT DE BEREKENDE WAARDEN VAN FACTOREN ALLEEN AANBEVOLEN WAARDEN ZIJN EN DAT DE UITEINDELIJKE VERANTWOORDELIJKHEID BIJ U LIGT. U kunt het beste de berekende waarden van de factoren bekijken (ervan uitgaande dat de optie "berekenen" is gebruikt) en vervolgens handmatig waarden invoeren die u als correct beschouwt. In dat geval kan het programma geen "verborgen" bewerkingen uitvoeren. Knikgegevens van de staaf Staafgegevens die te maken hebben met knik kunnen worden gebruikt voor het specificeren van knikgerelateerde parameters voor een bepaald deel van het kniksysteem (bijv. voor elke gedefinieerde 1D-staaf). Procedure voor het definiëren van staafknikgegevens 1. Maak het (volledige) model van de constructie. 2. Start de service Staal / Beton / Aluminium / Hout afhankelijk van het materiaal van de staaf die u wilt gebruiken. 3. Start de functie Gegevens voor stabiliteitscontrole > Knikgegevens staaf. 4. In het dialoogvenster dat op het scherm wordt geopend, past u de gewenste parameters aan en bevestigt u dit

58 Kapitel 6 5. Selecteer de staaf waaraan de knikgegevens moeten worden toegewezen. Let op dat als u de staafknikgegevens toewijst vanuit de service Staal, u ALLEEN staven gemaakt van staal kunt selecteren en als u de staafknikgegevens toewijst vanuit de service Aluminium, u ALLEEN staven gemaakt van aluminium kunt selecteren, enz. Eén voordeel van de staafknikgegevens is dat deze naar slechts één staaf verwijzen en daarom kunnen worden weergegeven in een tabel van gedefinieerde staven in het Document. Dit is echter niet het geval bij de bibliotheekknikgegevens die niet naar één staaf verwijzen, maar naar een kniksysteem dat bestaat uit verscheidene staven. Invoerdialoogvenster voor staafknikgegevens Het invoerdialoogvenster voor staafknikgegevens is tamelijk eenvoudig. Het bevat slechts drie parameters (ook al is het waar dat twee van deze parameters kunnen worden uitgebreid tot sets parameters). 1. Naam 2. Knik ky, kz coëfficiënten en kniklengtes 3. Alle andere coëfficiënten en kip coëfficiënten De betekenis van de eerste parameter is duidelijk, dus concentreren we ons op de andere twee parameters. Knik ky, kz coëfficiënten en kniklengtes Er zijn drie bronnen vanwaaruit het programma knikcoëfficiënten en kniklengtes leest: 1. Vanuit de standaard berekening 2. Standaard van Bibliotheek 3. Invoer door gebruiker Van standaard berekening (A) Als er geen bibliotheekknikgegevens zijn gedefinieerd en toegewezen aan de betreffende staaf, gebruikt het programma de projectknikgegevens om de vereiste knikcoëfficiënten te berekenen. (B) As er bibliotheekknikgegevens (d.w.z. het kniksysteem) zijn gedefinieerd voor de betreffende staaf, gebruikt het programma deze bibliotheekknikgegevens om de vereiste knikcoëfficiënten te berekenen. Als u echter de optie Factor of Lengte hebt geselecteerd voor ky-factor of kz-factor, wordt dit genegeerd en gaat het programma ervan uit dat de optie Berekenen is ingesteld

59 Knikgegevens Standaard van Bibliotheek Het programma gebruikt alle gedefinieerde bibliotheekknikgegevens om de vereiste knikcoëfficiënten te berekenen. Als er geen kniksysteem is gedefinieerd voor een bepaalde staaf, wordt het standaard kniksysteem gebruikt. Zoals hierboven reeds gezegd, zou dit niet mogen gebeuren bij een verantwoordelijke gebruiker. U zou altijd alle knikgerelateerde gegevens voor alle staven in het project moeten definiëren. Invoer door gebruiker Als deze optie is geselecteerd voor een van de twee parameters, wordt het dialoogvenster uitgebreid en biedt het alle relevante knikgerelateerde parameters. Secondaire staaf Een van de parameters van Kniksysteemrelaties heet "Secondaire staaf". Als deze optie AAN staat, is de staaf niet van invloed op het kniksysteem van de verbonden liggers. Dit geldt alleen voor de yy- en zz-richting. Deze optie is NIET van invloed op het kniksysteem van de staaf waarvoor de optie is geselecteerd

60 Kapitel 6 Automatische berekening van ky/kz-factor Het programma berekent factoren op basis van een standaard analyse benaderingsformules van [1], [2], [3] worden toegepast. A) Zijdelings stijve constructie B) Ongeschoorde constructie L = systeemlengte E = elasticiteitsmodulus I = traagheidsmoment i Ci = stijfheid in knoop i Mi = moment in knoop i Φi = rotatie in knoop i De waarden Mi en Φi worden bepaald als benaderingswaarden met behulp van interne krachten en vervormingen die worden berekend op basis van belastinggevallen die de vorm genereren van vervormingen die vergelijkbaar zijn met knikvormen (zie [4], pp. 113 en [5], pp. 112). Belastinggevallen die voor dit doel worden gebruikt, bevatten eenheidslasten die horizontale verplaatsing van de constructie genereren. De toegepaste formules leveren goede resultaten op voor raamwerkconstructies met een loodrechte stijve of halfstijve verbinding van balken. De resultaten worden ALLEEN aanbevolen en het is aan u om de toepassing ervan in een bepaald project te evalueren

61 Knikgegevens Aanpassen van de knikgegevens De procudure voor het aanpassen van de knikgegevens voor een specifieke staaf 1. Selecteer in het grafische venster de 1D-staaf (of -staven) waarvan u de knikinstellingen wilt wijzigen. 2. De staafeigenschappen worden getoond in het Eigenschappen venster. 3. Gebruik in de tabel met de naam Knik en relatieve lengtes de combobox om de vereiste Kniklengte-definitie te selecteren en ga naar de laatste stap van de procedure. 4. Wanneer de vereiste kniklengte systeem nog niet is bepaald gebruik dan de knop aan de rechterkant van de cel om een nieuwe definitie te maken. 5. Druk op de knop [Bewerk knik] om de bewerkingsdialoog te openen. 6. Pas de vereiste parameters aan. 7. Bevestig met [OK]. 8. Maak de selectie leeg. Opmerking: Wanneer de Kniklengtesysteem manager is geopend toont het ALLEEN die kniklengte definities die corresponderen met de geselecteerde staaf of staven. Wanneer vb.een staaf met één segment is geselcteerd dan zijn systemen bestaande uit meer segmenten verborgen. Naast de bovenstaande procedure is er nog een andere manier om de op dat moment toegewezen kniklengtedefinitie te bewerken. Deze alternatieve benadering kan niet worden gebruikt om een nieuwe kniklengtedefinitie te maken, maar het wijzigen van de huidige definitie is heel eenvoudig en gebruiksvriendelijk. De hele wijziging wordt gedaan in een apart grafisch scherm, waar het schema van de constructie met een gemarkeerde geselecteerde staaf wordt getoond samen met grafische symbolen die de knikrestricties weergeven. De alternatieve procedure voor het aanpassen van de kniklengteparameters voor een geselecteerde staaf 1. Selecteer in het grafische venster de 1D-staaf (of -staven) waarvan u de knikinstellingen wilt wijzigen. 2. De staafeigenschappen worden getoond in het Eigenschappen venster. 3. Klik op de actieknop [Grafische invoer van systeem lengte]. 4. Het dialoogvenster Grafische invoer van systeem lengte wordt geopend. 5. Selecteer de gewenste kniksysteemrelaties. 6. Activeer het gewenste invoertype: yy = geeft in het grafische scherm de symbolen yy-richting weer terwijl zz = hetzelfde doet voor de zz-richting. 7. Pas de gewenst parameters aan door op de grafische symbolen te klikken. 8. Daarnaast is het scherm voorzien van de standaard knoppenbalk met knoppen die van invloed zijn op de weergavestijl en het zoomen. 9. Bevestig met OK

62 Kapitel 7 Afwezigheden Introductie van afwezigheden In de praktijk kan het gebeuren dat geselecteerde onderdelen van een constructie niet altijd werken. Het kan bijvoorbeeld gebeuren dat verse betonnen balken niet in staat zijn om belasting over te dragen. Of het is mogelijk dat een aantal stalen diagonalen missen in een vroege fase van constructie. En de lijst met overeenkomende voorbeelden kan zelfs nog langer zijn. De vraag die hier wordt gesteld is: hoe kan de ingenieur dit in rekening nemen? Scia Engineer geeft een oplossing in de vorm van Afwezigheden. Afwezigheid betekent dat een bepaald gedeelte van het model mist (of afwezig is) bij een bepaald belastinggeval. Het principe van Afwezigheden Het is mogelijk te definiëren dat ofwel een staaf ofwel een ondersteuning afwezig is. Het principe toegepast in Scia Engineer kan worden uitgedrukt in drie punten: 1. De gebruiker definieert welke staven of ondersteuningen ontbreken, d.w.z. afwezig zijn (ongeacht van andere omstandigheden). 2. De gebruiker definieert welke staven of ondersteuningen op dezelfde tijd missen. Dit betekent dat de afwezige staven in groepen worden geordend. De staven of afwezigheden van dezelfde groep zijn altijd samen afwezig. 3. De gebruiker definieert welke groep van afwezige staven afwezig zijn in welk belastinggeval. Opm.: Het eerste en tweede punt zijn eigenlijk samengebracht in één enkele stap van de afwezigheid-definiëring procedure. Een project maken dat afwezigheden toestaat Om toe te staan dat de berekening afwezigheden in rekening neemt (d.w.z. staven of ondersteuningen die missen in een geselecteerd belastinggeval), moet de juiste projectparameter volgens dit worden aangepast. De procedure om Afwezigheden in het project te activeren 1. Open het Project gegevens dialoogscherm: a. gebruik het menuboom onderdeel Project. b. gebruik het menu onderdeel Boom > Project. 2. Zet op het tabblad Basisgegevens, het onderdeel Model op Afwezigheid. 3. Bevestig de instellingen met [OK]

63 Afwezigheden Opm.: Er kan enkel lineair elastisch worden gerekend als er afwezigheden zijn gedefinieerd in het project. Afwezigheid groepen Afwezige staven worden samen gegroepeerd in groepen die Afwezigheid groepen heten. Het management van deze groepen kan worden uitgevoerd in de Afwezigheid groep manager. Deze manager is een van vele Scia Engineer database managers. De manager zorgt voor alle standaard handelingen met database gegevens: maken van een nieuwe groep bewerken van een groep activering van een geselecteerde groep (d.w.z. weergeven van de groep) verwijdering van een groep enz. De procedure voor het openen van een Afwezigheid groep manager 1. Open de menuboom tak Afwezigheden. 2. Selecteer de functie Afwezigheden manager en start het. 3. De Afwezigheden manager wordt op het scherm geopend. Een nieuwe afwezigheid definiëren De procedure voor de definiëring van een nieuwe afwezigheid op een staaf 1. Open de menuboom tak Afwezigheden. 2. Selecteer de dienst Afwezigheden en open het. 3. Selecteer bovenaan de dienst de Afwezigheden groep waarin u de nieuwe afwezigheden wilt definiëren. Wanneer nodig, kan een nieuwe groep worden aangemaakt. 4. Selecteer de functie Balk en start het. 5. Type de naam van de nieuwe afwezigheid in. 6. Bevestig het met [OK]. 7. Selecteer de balk of balken waar de afwezigheden moeten worden gedefinieerd. 8. Sluit de functie. 9. Herhaal wanneer nodig de stappen 4 tot Sluit de dienst

64 Kapitel 7 De procedure voor het definiëren van een nieuwe afwezigheid in een steunpunt 1. Open de menuboom tak Afwezigheden. 2. Selecteer de dienst Afwezigheden en open het. 3. Selecteer boven aan de service de vereiste afwezigheidsgroep voor uw afwezigheden. Wanneer nodig, kan een nieuwe groep worden aangemaakt. 4. Selecteer de functie Steunpunt en start het. 5. Type de naam van de nieuwe afwezigheid in. 6. Bevestig het met [OK]. 7. Selecteer de steunpunten waar de afwezigheden moeten worden gedefinieerd. (Alleen knoopondersteuningen kunnen worden geselecteerd om de afwezigheid te definiëren.) 8. Sluit de functie. 9. Herhaal wanneer nodig de stappen 4 tot Sluit de dienst. Opm. 1: Wanneer geen afwezigheid groep is gedefinieerd voor de definiëring van een nieuwe afwezigheid, wordt stap 4 van de hierboven genoemde procedure voorgegaan door het openen van de Afwezigheden groep manager. Daar kan de gebruiker de benodigde Afwezigheden groep of groepen definiëren. Opm. 2: Let erop dat de weergave van afwezigheden wordt gecontroleerd door speciale afwezigheden-gerelateerde beeldinstellingen. Opm. 3: Afwezigheden groepen zijn een analogie van belastinggevallen. Dus het principe van omgang met deze twee "concepten" in de Scia Engineer omgeving is gelijk. Er kan bijvoorbeeld alleen EEN afwezigheden groep tegelijkertijd worden weergegeven. Afwezigheid op een balk Een afwezigheid op een balk heeft de volgende parameters: Naam Groep Specificeert de naam van de afwezigheid. Specificeert de groep waarbij de afwezigheid hoort. Iedere afwezigheid kan alleen in één groep worden ingevoerd. Zie de Opm. hieronder

65 Afwezigheden Opm.: De parameter Groep kan worden aangepast óf (i) in de combo box geplaatst bovenaan de Afwezigheden dienst, óf (ii) hierna gedurende het bewerken van een bestaande afwezigheid in het Eigenschappen venster. Afwezigheden in een ondersteuning Een afwezigheid in een ondersteuning heeft de volgende parameters: Naam Groep Specificeert de naam van de afwezigheid. Specificeert de groep waarin de afwezigheid is ingesloten. Iedere afwezigheid kan in één groep worden in gevoerd. Zie de Opmerking hieronder. Opmerking: Parameter Groep kan óf (i) in de combo box bovenaan de Afwezigheden dienst worden aangepast, óf (ii) naderhand tijdens het bewerken van een bestaande afwezigheid in het Eigenschappen venster. De afwezigheid groep verbinden met een belastinggeval De verbinding van een gedefinieerde Afwezigheid groep met een bepaald Belastinggeval kan worden gemaakt in de Belastinggeval manager. De Afwezigheid groep is een van de parameters van een belastinggeval

66 Kapitel 7 De procedure voor het verbinden van een gedefinieerde Afwezigheid groep met een bepaald Belastinggeval 1. Open de Belastinggeval manager. 2. Selecteer het belastinggeval waar de afwezigheden in rekening moeten worden genomen. 3. Stel de parameter Afwezigheden in op de benodigde waarde, d.w.z. selecteer uit de gegeven lijst van bestaande Afwezigheid groepen, de groep die moet worden geassocieerd met het gegeven belastinggeval. 4. Sluit de Belastinggeval manager. De benodigde Afwezigheid groep weergeven Alleen één afwezigheden groep kan tegelijkertijd worden weergegeven. De gebruiker kan de benodigde groep op twee manieren selecteren: in de dienst Afwezigheden, via het Beeldinstellingen dialoogscherm. De procedure voor het selecteren van de afwezigheid groep voor weergave in de dienst Afwezigheden 1. Open de menuboom tak Afwezigheden. 2. Selecteer de dienst Afwezigheden en open het. 3. Selecteer bovenaan de dienst de Afwezigheden groep die je wil weergeven. 4. Sluit de dienst. De procedure om de afwezigheid groep te selecteren voor weergave in het Beeldinstellingen dialoogscherm 1. Klik, met de muiscursor geplaatst binnen het grafische venster, op de rechter muisknop om het venster pop-up menu op te roepen. 2. Selecteer de functie Instellen beeldinstellingen. 3. Het Beeldinstellingen dialoogscherm wordt geopend op het scherm. 4. Selecteer in de groep Afwezigheden de benodigde Afwezigheden groep. 5. Sluit het dialoogscherm. Opm.: Afwezigheden worden normaliter ALLEEN weergegeven wanneer de dienst Afwezigheden open is. Anders worden afwezigheden standaard verborgen. Het kan echter worden veranderd op verzoek van de gebruiker in het dialoogscherm Beeld parameter instellingen waar permanente weergave van afwezigheden kan worden aangepast door het aanklikken van de juiste optie. De bestaande afwezigheid bewerken Wanneer nodig, is het mogelijk om de parameters van een reeds gedefinieerde afwezigheid te veranderen

67 Afwezigheden De procedure voor het bewerken van een bestaande afwezigheid 1. Selecteer de afwezigheid die moet worden bewerkt. 2. Het Eigenschappen venster toont de parameters van de afwezigheid. 3. Bewerk de benodigde parameter. 4. Verwijder de selectie. Opm.: Wanneer de Afwezigheid groep parameter wordt veranderd (d.w.z. de bewerkte groep wordt in een andere groep geplaatst), verdwijnt de bewerkte Afwezigheid van het scherm, omdat alleen één groep tegelijkertijd wordt weergegeven. Bestaande afwezigheid wissen Wanneer nodig is het mogelijk een reeds gedefinieerde afwezigheid of afwezigheden te wissen. De procedure voor verwijdering van een bestaande afwezigheid 1. Selecteer de afwezigheid die moet worden gewist. 2. Druk de toets[wissen] in. 3. Roep het pop-up menu op en selecteer de functie Wissen. 4. De geselecteerde Afwezigheid wordt gewist

68 Kapitel 8 Staaf niet-lineairiteiten Een nieuwe staaf niet-lineariteit definiëren Procedure voor het definiëren van een nieuwe ligger-staaf onderworpen aan lokale niet-lineariteit 1. Voer de ligger-staaf op een standaard manier in. 2. Open de service Constructie. 3. Start de functie Ligger niet-lineariteit. 4. Selecteer het benodigde type niet-lineariteit. 5. Voer wanneer nodig extra parameters in. 6. Bevestig met [OK]. 7. Selecteer de ligger-staaf of -staven die moeten worden onderworpen aan dit soort van niet-lineariteit. 8. Sluit de functie. 9. Sluit de service. De bestaande staaf niet-lineariteit bewerken Staaf niet-lineariteit kan worden bewerkt op precies dezelfde manier als alle andere modelgegevens. Zie hoofdstuk Modelgegevens > De bestaande modelgegevens aanpassen > De parameters van modelgegevens aanpassen. Alleen trek Alleen trek liggers (d.w.z. liggers die geen druk kunnen dragen) vertonen het gedrag van het volgende spanning-rek diagram: Wanneer ingevoerd in het model, wordt een dergelijke ligger gemarkeerd met het volgende symbool (onthoud dat, om het symbool te zien, beeldparameters moeten worden aangepast zodat modelgegevens worden weergegeven)

69 Staaf niet-lineairiteiten Opmerking : De nauwkeurigheid van de berekening kan worden beďnvloedt door de parameter Maximum iteraties uit het dialoogvenster Oplosser Instellingen. Alleen druk Alleen druk liggers (d.w.z. liggers die geen trek kunnen dragen) vertonen het gedrag van het volgende spanning-rek diagram: Wanneer ingevoerd in het model, wordt een dergelijke ligger gemarkeerd met het volgende symbool (onthoud dat, om het symbool te zien, beeldparameters moeten worden aangepast zodat modelgegevens worden weergegeven). Grenskracht Dit onderdeel kan bruikbaar zijn wanneer een ligger in staat is trek (of druk) spanning te dragen tot een bepaalde grens. Deze grens wordt gespecificeerd door de grenswaarde van een normaalkracht ingevoerd als absolute waarde. Wanneer de grenswaarde wordt bereikt, kunnen twee typen gedrag plaatsvinden: (i) de ligger verliest zijn stabiliteit en zijn draagcapaciteit zakt naar nul, of (ii) er komt plastisch gedrag. Het volgende spanning-rek diagram toont beschikbare mogelijkheden:

70 Kapitel 8 Grens drukkracht gecombineerd met verlies van stabiliteit Grens drukkracht gecombineerd met plastisch gedrag Grens trekkracht gecombineerd met verlies van stabiliteit Grens trekkracht gecombineerd met plastisch gedrag

71 Staaf niet-lineairiteiten Bij het invoeren in het model wordt een ligger met dit type van niet-lineariteit gemarkeerd door het volgende symbool (onthoud dat, om het symbool te zien, beeldparameters moeten worden aangepast zodat modelgegevens worden weergegeven). Parameters Richting Type Grenskracht Óf Grenstrek óf Grensdruk kunnen worden geselecteerd. Knik: Wanneer de grenskracht wordt bereikt verliest de ligger zijn stabiliteit en draagt geen belasting. Plastische vloei: Wanneer de grenskracht wordt bereikt, volgt de ligger het plastische spanning-rek diagram. Specificeert de waarde van de grenskracht. Speling In een echte constructie worden verschillende verbindings- en ondersteuningscondities. Het kan gebeuren dat een ligger niet star aan de constructie is verbonden, maar dat "zijn actie" pas "begint" na een aantal aanvankelijke veranderingen van de lengte. Het gedrag van een dergelijke ligger wordt gedefinieerd door de absolute waarde van de aanvangs"wrijving". De ligger-staaf begint dan pas zijn belasting te dragen nadat de verlenging of verkorting de invoerwaarde bereikt. Er zijn drie opties beschikbaar: geen trek Bv. het moment modelleren wanneer een ligger tegen een ondersteuning draagt

72 Kapitel 8 geen druk Bv. een vrije kettinglijn modelleren. vrij in beide richtingen Bv. een steigerpijp. Het toegepaste algoritme is ontworpen voor grote constructies. Alle ligger-staven worden bij iedere iteratiestap tegelijkertijd getest en behandeld. De procedure is iteratief en convergeert naar de juiste oplossing. Ligger- staven ingevoerd in het model kunnen weer worden verwijderd in een volgende stap wanneer door de vervorming een waarde wordt bereikt die lager is dan de invoerwaarde van de aanvangsverplaatsing ("slip"). De convergentiesnelheid is hoog en hangt niet af van het aantal ligger-staven. Acht tot tien iteratie stappen zouden voldoende moeten zijn voor een willekeurige constructie. Bij het invoeren in het model wordt een ligger met dit type van niet-lineariteit gemarkeerd door het volgende symbool (onthoud dat, om het symbool te zien, beeldparameters moeten worden aangepast zodat modelgegevens worden weergegeven). Parameters Type Verplaatsing Positie Een van de volgende drie typen kan worden geselecteerd: (i) alleen druk, (ii) alleen trek, (iii) beide richtingen. Zie de diagrammen hierboven. Specificeert de waarde van de aanvangsspeling voordat de ligger-staaf actief wordt. Specificeert of de speling is toegestaan aan het begin of aan het einde van de ligger

73 Staaf niet-lineairiteiten Initiële spanning In slanke constructies kan de normaalkracht een grote invloed hebben op de stijfheid van de gehele constructie en de stijfheid van zijn delen. Over het algemeen vergroot trekkracht de stijfheid en vermindert drukkracht de stijfheid van de constructie. Het is mogelijk om een aanvankelijke voorspanningkracht in individuele ligger-staven te definiëren. Deze krachten worden beschouwd als constant langs de gehele ligger-staaf. Het effect van aanvankelijke voorspanning kan in rekening worden genomen in ALLE of in GEEN ENKELE niet-lineaire combinatie. Bovendien kunnen ook knikberekening en dynamische vrije trillingsanalyse aanvankelijke voorspanning in rekening nemen. Bij het invoeren in het model wordt een ligger met dit type van niet-lineariteit gemarkeerd door het volgende symbool (onthoud dat, om het symbool te zien, beeldparameters moeten worden aangepast zodat modelgegevens worden weergegeven). Parameters Normaalkracht Specificeert de aanvankelijke normaalkracht toegepast in de ligger. Een beetje theorie Initiële spanning kan op twee manieren worden gedefinieerd: (i) als het resultaat van een belastinggeval of niet-lineaire combinatie, of (ii) als een gegeven aanvankelijke normaalkracht in sommige elementen. Bij de tweede benadering worden de krachten omgezet in krimp of verlenging van de ligger-staven. De situatie wordt aan een analyse onderworpen om tot een evenwichtige oplossing te komen. Het resultaat van deze berekening wordt daarna op dezelfde manier verwerkt als bij de eerste benadering. In principe wordt de initiële spanning beschouwd als het resultaat van een belasting die werd toegepast vóór het gegeven belastinggeval of de gegeven niet-lineaire combinatie. Voor de door de gebruiker gedefinieerde geometrie wordt echter aangenomen dat deze hetzelfde blijft als vóór deze initiële belasting. De oplossing die als initiële oplossing wordt gebruikt, wordt dus verkregen op de geometrie zoals gedefinieerd (en ongewijzigd). De daarop volgende procedure hangt af van twee factoren: (i) of er een lineaire, dan wel een niet-lineaire berekening wordt gebruikt; (ii) of er sprake is van eerste-orde, tweede- orde of derde- orde berekeningen (de eerste orde is een geometrisch lineaire berekening, de tweede orde is beschikbaar in het dialoogvenster onder de optie Timoshenko, de derde orde is daar beschikbaar onder de naam Newton- Raphson). 1. Lineaire berekening De initiële spanning wordt alleen gebruikt om de impact te bepalen van de spanning op de stijfheid van de constructie (ook geometrische stijfheidmatrix genoemd). Het is voordelig om bv. de spanningsstaat als gevolg van de permanente belasting te gebruiken voor de analyse van alle belastinggevallen die voor de constructie zijn gedefinieerd, of voor een dynamische analyse. Aangezien dat de rechterkant van de vergelijking onveranderd blijft, kan het superpositiebeginsel worden toegepast (samen met de mogelijkheid om kritieke combinaties te berekenen), en kan rekening worden gehouden met het belangrijke effect van de geometrische niet-lineariteit. De initiële spanning en de initiële vervormingen worden niet in de resultaten opgenomen (anders kunnen er geen combinaties worden gemaakt)

74 Kapitel 8 2. Niet-lineaire berekening Voor alle soorten niet-lineaire berekeningen geldt als regel dat de resultaten van een niet-lineaire oplossing rekening houden met de vervormingen en de spanningen die het gevolg zijn van de initiële belasting (en dus niet alleen het effect van de spanningsstaat op de stijfheid van de constructie). a) Eerste en tweede orde De initiële spanning wordt gebruikt om de stijfheid van de constructie te wijzigen. De berekening wordt uitgevoerd met de belasting van een gegeven niet-lineaire combinatie; de resultaten van het aanvankelijke belastinggeval worden daarna aan de verkregen resultaten toegevoegd, met inbegrip van de vervormingen en de reacties. b) Derde orde Hier dient rekening te worden gehouden met de manier waarop de aanvankelijke belasting werd berekend. De procedure voor het verwerken van de initiële staat hangt af van het feit of de initiële staat al dan niet door een derde-orde berekening werd bepaald. De belangrijke factor hierbij is of het evenwicht werd berekend op de originele of op de vervormde geometrie. De initiële vorm dient overeen te stemmen met de vorm waarvoor het evenwicht werd berekend. aa) De initiële staat werd via een eerste-orde of een tweede-orde berekening bepaald De initiële spanning wordt in de berekening gebruikt voor de geometrische stijfheid. De initiële vorm is niet gewijzigd. Op het einde van de berekening wordt de initiële vervorming toegevoegd aan de resultaten van de niet-lineaire combinatie. Let op: deze benadering is niet geschikt voor met name kabel en membraanconstructies. Het is in ieder geval beter om de derde orde te kiezen voor het bepalen van de initiële staat als er met derde-orde berekeningen gaat worden gewerkt. bb) De initiële staat werd via een derde-orde berekening bepaald De vervormingen vanuit de initiële staat worden aan de geometrie toegevoegd; m.a.w. de analyse wordt uitgevoerd op een vervormde constructie. In de berekening wordt de initiële belasting toegepast als een oude belasting (op gelijkaardige wijze als bij de analyse van bouwfasen). Als de berekening gebeurd is, dienen de initiële vervormingen aan de vervormingen van de geanalyseerde niet-lineaire combinatie te worden toegevoegd, zodat de gebruiker, na toevoeging van deze totale vervormingen aan de initiële geometrie van de constructie, de definitieve vorm van de constructie verkrijgt (de gebruiker hoeft niet te weten dat de berekening eigenlijk op een gewijzigde constructie is gebeurd). De analyse van spanningen in een derde-orde berekening is gelijkaardig aan de analyse van bouwfasen. Anders dan bij lineaire berekeningen wordt bij niet-lineaire berekeningen zodoende volledig rekening gehouden met het resultaat van de initiële staat (met inbegrip van de initiële vervormingen). Om de krachten in de ligger-staven in detail te bepalen wordt rekening gehouden zowel met (i) de definitieve eindkrachten, met inbegrip van de resultaten van het initiële belastinggeval, als met (ii) de definitieve belasting van de ligger-staven (met inbegrip van de initiële belasting). Kabel Twee kabelelementen kunnen worden gemodelleerd: (i) rechte kabel (voorgespannen element) en (ii) slappe kabel. Rechte kabels Voor een rechte kabel dient alleen de voorspanningkracht te worden ingevoerd

75 Staaf niet-lineairiteiten Opmerking: Juiste instellingen moeten worden gemaakt in het dialoogvenster Project instelling, tabblad Functionaliteit. De opties Initiële spanning, Niet lineariteit,staaf lokale niet-lineariteit en 2de orde berekening moeten worden geselecteerd. Slappe kabels Naast de voorspanningskracht moet voor een slappe kabel een extra parameter worden gedefinieerd. De kabel wordt onderworpen aan een extra belasting: of (i) het eigen gewicht, of (ii) een algemene belasting die onder de gegeven hoek werkt en dezelfde oriëntatie heeft als de lokale rotatie-as verbinding van de 1D-staaf. Deze parameters worden gebruikt om de slapte van de kabel in een bepaalde richting te bepalen. Alle berekeningen worden uitgevoerd op de "vervormde" constructie. Dat betekent dat de uiteindelijke vervorming van een kabel wordt berekend uit zijn "slappe" vorm en niet uit de ideale rechte vorm van de 1D-staaf. Opmerking: Juiste instellingen moeten worden gemaakt in het dialoogvenster Project instelling, tabblad Functionaliteit. De opties Initiële spanning, Niet lineariteit en 2deorde berekening moeten worden geselecteerd. De optie Staaf lokale niet- lineariteit hoeft niet ingeschakeld te zijn; dit zou leiden tot een onnodig lange berekening. Opmerking: Voor dit type analyse kan ALLEEN de Newton-Raphson methode worden gebruikt. De Timoshenko methode MAG NIET worden toegepast voor de analyse van slappe kabels. Bij het invoeren in het model wordt een 1D-staaf met dit type niet-lineariteit gemarkeerd door het volgende symbool (onthoud dat, om het symbool te zien, beeldparameters moeten worden aangepast zodat modelgegevens worden weergegeven). Parameters Recht Eigengew. Normaalkracht Pn Alpha x Als de optie is ingeschakeld, is de 1D-staaf is niet slap. Alleen met de initiële voorspanning wordt dan rekening gehouden. Als deze optie is ingeschakeld, wordt de slappe kabel onderworpen aan het eigen gewicht. Specificeert de waarde van de voorspanning normaalkracht. Om rekening te houden met de normaalkracht, moeten de solverparameters overeenkomstig worden aangepast (zie onderstaande tabel). Specificeert de waarde van de toegevoegde kracht. Deze parameter wordt genegeerd wanneer de optie Eigengew. ingeschakeld is. Specificeert de richting van de toegevoegde kracht. Deze parameter wordt genegeerd wanneer de optie Eigengew. ingeschakeld is

76 Kapitel 8 Normaalkracht in de berekening Als rekening moet worden gehouden met de gespecificeerde normaalkracht in de niet-lineaire berekening, moeten de volgende parameters worden ingesteld in het dialoogvenster Instellingen solver (menufunctie Instellingen > Instellingen solver): - Initiële spanning > Initiële spanning moet worden ingeschakeld, - Initiële spanning > Initiële spanning als invoer moet worden ingeschakeld. Opmerking : Als de parameter Initiële spanning als invoer is uitgeschakeld, moet de parameter Initiële spanning > Spanning van BG ook worden gespecificeerd. Hiermee wordt het belastinggeval geselecteerd waarvan de resultaten van de lineaire berekening als invoerspanning worden genomen. Technische achtergrond Voor dit type analyse wordt geen speciaal eindig element gebruikt. Er wordt een gewoon 1D-staaf element gebruikt, maar met een zeer geringe buigstijfheid. Kleine dwarskrachten die tijdens de iteratieve berekening verschijnen worden verwijderd

77 Wijzigende factoren eigenschappen Wijzigende factoren eigenschappen Wijzigende factoren eigenschappen voor 1D-staven en 2D-elementen Bepaalde eigenschappen van zowel 1D-staven als 2D-elementen kunnen voor de berekening worden gewijzigd met een speciaal attribuut dat Wijzigende factor eigenschappen wordt genoemd. Eigenschappen die kunnen worden gewijzigd, zijn o.a.: - stijfheid - eigen gewicht, - massa. Typen wijzigende factoren Er zijn twee typen wijzigende factoren voor eigenschappen beschikbaar: - voor 1D-staven, - voor 2D-elementen. Praktische toepassing van de wijzigende factoren Stijfheid In de dynamische berekening is het toegestaan om gescheurd beton te modelleren met behulp van een vereenvoudigd model waarbij de gescheurde 1D-staven worden gebruikt als een % van de niet-gescheurde. (EC8, IBC). Stijfheid In hoge gebouwen kan het juiste gedrag van de constructie worden gemodelleerd door de stijfheid van specifieke 2D-elementen opnieuw te kalibreren, hetgeen een realistischer model oplevert. Massa In de dynamische berekening wordt de massa van 1D-staven gecorrigeerd. Gewicht Dit is een eenvoudige manier om rekening te houden met het gewicht van coating op 1D-staven. Wijzigende factoren eigenschappen Er zijn drie wijzigende factoren voor eigenschappen: Stijfheidsfactoren: Dit verwijst naar een record in de bibliotheek van Stijfheidsfactoren waarmee wordt gedefinieerd hoe de stijfheid wordt gewijzigd. Factor eigen gewicht: Factor voor het wijzigen van het eigen gewicht van de staaf

78 Kapitel 9 Massafactor: Factor voor het wijzigen van de massa van de betreffende staaf zonder gevolgen voor het eigen gewicht. De waarde van de factoren kan lopen van interval 0 tot 10. Wijzigende factoren eigenschappen voor 1D-staven De functie Wijzigende factoren eigenschappen 1D is beschikbaar onder Constructie > Modelgegevens. Hiermee worden staafgegevens Wijzigende factoren eigenschappen 1D gedefinieerd en worden deze toegewezen aan geselecteerde 1D-staven. De functie is alleen beschikbaar als: - functionaliteit Wijzigende factoren eigenschappen wordt geselecteerd in het dialoogvenster Projectgegevens, - het projecttype is een van de volgende: Raamwerk yz / Raamwerk xyz / Algemeen xyz, - er is ten minste één 1D-staaf beschikbaar in het projectbestand. De weergave van de wijzigende factor en de bijbehorende labels wordt beheerd met de beeldparameters in de groep Model: - Andere modelgegevens: geeft de wijzigende factor weer, - Andere modelgegevens labels: geeft de labels weer. Wijzigende factoren eigenschappen voor 2D-elementen De functie Wijzigende factoren eigenschappen 2D is beschikbaar onder Constructie > Modelgegevens. Hiermee worden staafgegevens Wijzigende factoren eigenschappen 2D gedefinieerd en worden deze toegewezen aan geselecteerde 2D-elementen. De functie is alleen beschikbaar als: - functionaliteit Wijzigende factoren eigenschappen wordt geselecteerd in het dialoogvenster Projectgegevens, - projecttype is Algemeen xyz, - er is ten minste één 2D-element beschikbaar in het projectbestand. De weergave van de wijzigende factor en de bijbehorende labels wordt beheerd met de beeldparameters in de groep Model: - Andere modelgegevens: geeft de wijzigende factor weer, - Andere modelgegevens labels: geeft de labels weer. Bibliotheken voor stijfheidsaanpassing definities Twee bibliotheken: Stijfheidsfactoren 1D en Stijfheidsfactoren 2D zijn beschikbaar onder Bibliotheken > Berekening. Het bibliotheekonderdeel bevat een set coëfficiënten die bepalen hoe de gewijzigde stijfheidseigenschappen moeten worden berekend. Er zijn vier verschillende logica's beschikbaar om de waarden van de eigenschappen te definiëren, afhankelijk van het type definitie: Standaard; Buiging; Axiaal; Percentage

79 Wijzigende factoren eigenschappen - Standaard: alle eigenschappen worden weergegeven. - Buiging: alleen de buigingseigenschappen worden weergegeven. De "niet-weergegeven" eigenschappen blijven ongewijzigd. - Axiaal: alleen de eigenschappen voor axiale stijfheid worden weergegeven. De "niet-weergegeven" eigenschappen blijven ongewijzigd. - Percentage: reductiepercentages voor "Axiaal" en "Buiging" worden weergegeven. Stijfheidsfactoren 1D Met een bibliotheekonderdeel Stijfheidsfactor 1D kunt u definiëren hoe de stijfheid wordt gewijzigd voor een 1D-staaf. Voor elke ingestelde definitie kunt u een beschrijving instellen om de betreffende gegevensset makkelijker te kunnen herkennen. In het geval van 1D-staven heeft het programma coëfficiënten nodig voor alle eigenschappen van een doorsnede: Ax,Ay, Az, Ix, Iy en Iz. De gewijzigde eigenschappen worden vervolgens berekend als: Eigenschap_(solver) = Coëfficiënt x Eigenschap_(1D-staaf) Als het "Type" is "Standaard": u definieert de stijfheidsaanpassing door waarden in te voeren voor coëfficiënten {Ax,Ay, Az, Ix, Iy, Iz} als echte getallen tussen 0 en 10. Het programma vermenigvuldigt de doorsnede-eigenschappen met de ingevoerde coëfficiënten. Als het "Type" is "Buiging": alleen de coëfficiënten ly en lz van de wijzigende factoren van de buigingseigenschappen worden weergegeven. Hiervoor mag u de stijfheidsaanpassing definiëren door een echte waarde tussen 0 en 10 in te voeren. De andere eigenschappen krijgen als coëfficiënt 1. Als het "Type" is "Axiaal": Alleen de coëfficiënt van de wijzigende factor van de axiale eigenschap, Ax, wordt weergegeven. Hiervoor mag u de stijfheidsaanpassing definiëren door een echte waarde tussen 0 en 10 in te voeren. De andere eigenschappen krijgen als coëfficiënt 1. Als het "Type" is "Percentage van stijfheid": U definieert de correcties van axiale en buigstijfheid als percentages (van de waarden die zijn berekend op basis van de gedefinieerde doorsnede-eigenschappen). Daarom: - Twee velden worden weergegeven "Axiale stijfheid" en "Buigstijfheid" - Beide velden verwachten een percentage (als waarde tussen 0 en 1000) - Standaard wordt 100% gebruikt (hetgeen betekent "geen correctie")

80 Kapitel 9 - De velden Ax, Ay, Az, Ix, Iy, Iz (die alleen-lezen zijn) geven de coëfficiënten weer die zijn berekend op basis van "Axiaal" en "Buiging", zoals hieronder: Ax =PA/100 Ay =1 Az =1 Ix =1 Iy =PB /100 Iz =PB/100 Axiale stijfheid[%] = PA Buigstijfheid[%] = PB Stijfheidsfactoren 2D Met een bibliotheekonderdeel Stijfheidsfactor 2D kunt u definiëren hoe de stijfheid wordt gewijzigd voor een 1D-element. Voor elke ingestelde definitie kunt u een beschrijving instellen om de betreffende gegevensset makkelijker te kunnen herkennen. In het geval van 2D-elementen heeft het programma coëfficiënten nodig voor alle eigenschappen van orthotropie: D11,D12, D22, D33, D44, D55, d11, d12, d22 en d33. De gewijzigde eigenschappen worden vervolgens berekend als: Eigenschap_(solver) = Coëfficiënt x Eigenschap_(2D-element) Er zijn vier verschillende logica's beschikbaar om de waarden van de eigenschappen te definiëren, afhankelijk van het type definitie: Standaard; Buiging; Axiaal; Percentage Als het "Type" is "Standaard": U definieert de correcties van de stijfheid als coëfficiënt. Deze coëfficiënt vermenigvuldigt de isotrope stijfheidseigenschappen zoals berekend op basis van de 2D-elementgeometrie en het toegewezen materiaal. U definieert de stijfheidsaanpassing door waarden in te voeren voor coëfficiënten {D11,D12, D22, D33, D44, D55, d11, d12, d22, d33} als echte getallen tussen 0 en 10. Het programma vermenigvuldigt de isotrope eigenschappen met de ingevoerde coëfficiënten. Als het "Type" is "Buiging": alleen de coëfficiënten voor de wijzigende factoren voor de buigingseigenschappen, D11, D12, D22 en D33 worden weergegeven. Hiervoor mag u de stijfheidsaanpassing definiëren door een echte waarde tussen 0 en 10 in te voeren. De andere eigenschappen krijgen als coëfficiënt

81 Wijzigende factoren eigenschappen Als het "Type" is "Axiaal": alleen de coëfficiënten voor de wijzigende factoren voor de axiale eigenschappen, d11, d12, d22 en d33 worden weergegeven. Hiervoor mag u de stijfheidsaanpassing definiëren door een echte waarde tussen 0 en 10 in te voeren. De andere eigenschappen krijgen als coëfficiënt 1. Als het "Type" is "Percentage van stijfheid": u definieert de correcties van axiale en buigstijfheid als percentages van de isotrope stijfheidseigenschappen berekend op basis van de 2D-elementgeometrie en het geïnstalleerde materiaal. Daarom: - Twee velden worden weergegeven "Axiale stijfheid" en "Buigstijfheid" - Beide velden verwachten een percentage (als waarde tussen 0 en 1000) - Standaard is 100% geïnstalleerd (hetgeen betekent "geen correctie") - De velden D11, D12, D22, D33, D44, D55, d11, d12, d22, d33 (die alleen-lezen zijn) geven de coëfficiënten weer die zijn berekend op basis van "Axiaal" en "Buiging", zoals hieronder: D11 =PB/100 D12 =PB/100 D22 =PB/100 D33 =PB/100 D44 =1 D55 =1 d11 =PA/100 d12 =PA/100 d22 =PA/100 d33 =PA/100 Axiale stijfheid[%] = PA Buigstijfheid[%] = PB Overdracht naar EEM-solver De wijzigende factoren voor eigenschappen zijn bedoeld voor lineaire berekening en zijn van invloed op lineaire en lineair gefaseerde berekening (inclusief TDA), maar hebben geen invloed op niet-lineaire berekening. De volgende fysieke eigenschappen worden beïnvloed door de wijzigende factoren voor eigenschappen: Wijzigende factoren voor stijfheid: Het programma berekent de stijfheden van 1D- staven en 2D- elementen en wijst deze vervolgens toe aan de stijfheidsmatrix voor de lineaire berekening van vergelijkingen. Wijzigende factoren voor gewicht: Het programma berekent het eigen gewicht (of de lijn- en oppervlaktelast van het type eigen gewicht). Dit gewicht wordt beïnvloed door de coëfficiënt voor het wijzigen van het eigen gewicht. Wijzigende factoren voor massa:

82 Kapitel 9 Het programma berekent de massa op basis van de eenheidsmassa (materiaaleigenschap) die wordt gebruikt in de eigenmodusberekening. Deze massa wordt beïnvloed door de coëfficiënt voor wijzigende factoren voor massa Opmerkingen over wijzigende factoren voor eigenschappen: - Een wijzigende factor voor eigenschappen op een 1D- staaf waarvoor willekeurige balken zijn gedefinieerd, is op dezelfde manier van invloed op alle overspanningen van de betreffende staven. - Een wijzigende factor voor eigenschappen op een 1D-element waarvoor subregio's zijn gedefinieerd, is op dezelfde manier van invloed op alle subregio's van de betreffende elementen. - De richting van de orthotropie volgt de as van de lokale staaf. - Met betrekking tot de stijfheid die wordt gebruikt bij FGNL in het geval van 2D-elementen en de stijfheid van 1D-staven, die geen FNL-gegevens hebben of met lineair gedrag, worden alleen wijzigende factoren voor stijfheid toegepast voor alle berekeningen. Bij de FGNL wordt de lineaire berekening gebruikt voor het berekenen van de aangepaste stijfheden. Deze lineaire berekening kan beïnvloed zijn door wijzigende factoren voor stijfheid. FGNL werkt vervolgens zonder wijzigende factoren. - Met betrekking tot de dynamische berekening is de stijfheid op dezelfde manier van invloed op alle lineaire belastinggevallen. Overdracht naar gefaseerde (inclusief TDA) solver Dezelfde logica wordt gebruikt als voor de overdracht naar de EEM-solver