Vắ dụ này giới thiệu cách ựịnh nghĩa, phân tắch và thiết kế 1 khung 2D ựơn giản (nhìn như hình bên dưới), với 1 tải trọng di chuyển ựược ựịnh nghĩa.
đơn vị: (m) và (kN).
3 trường hợp tải trọng sẽ ựược gán cho kết cấu (trọng lượng bản thân và 2 trường hợp tải: gió và tuyết, biểu diễn như hình dưới). Thêm nữa,1 tải trọng di chuyển sẽ ựược gán cho kết cấu
LOAD CASE 2 LOAD CASE 3
MOVING LOAD CASE
Những nguyên tắc sau ựây sẽ ựược áp dụng trong suốt quá trình ựịnh nghĩa kết:
Ớ bất kỳ ký tự biểu tượng nào nghĩa là biểu tượng thắch hợp sẽ ựược ấn với nút chuột trái
Ớ ( x ) có giá trị ựược chọn là x trong hộp thoại hoặc nhập giá trị ỔxỖ
Ớ LMC và RMC - những chữ viết tắt cho Click chuột trái và Click chuột phải.
Ớ RSAP - viết tắt cho Autodeskệ RobotỎ Structural Analysis Professional.
Trong thứ tự ựể bắt ựầu ựịnh nghĩa kết cấu, nên chạy chương trình RSAP (ấn biểu tượng thắch hợp hoặc chọn dòng lệnh thắch hợp từ toolbar). Sau ựó, sẽ xuất hiện trên màn hình 1 hộp thoại, chọn biểu tượng ựầu tiên ở hàng ựầu tiên (2D frame ).
4.1 định nghĩa mô hình TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN
Chọn Axis Definition từ thanh công cụ mô hình kết cấu.
Trong tab X: Position: {0} Number of repetitions: {4} Distance: {3} Numbering: A, B, C ... LMC nút Insert LMC trong tab Z Trong tab Z :
Nhập liên tiếp các tọa ựộ sau: {0}, Insert {3}, Insert {5}, Insert {6.5}, Insert Numbering: 1, 2, 3 ... Apply, Close MIÊU TẢ
Bắt ựầu ựịnh nghĩa hệ trục kết cấu. hộp thoại Structural axis xuất hiện trên màn hình.
Xác ựịnh thông số trục ựướng kết cấu.
Trục ựứng ựược xác ựịnh và ựưa vào trường Set of defined axes .
Bắt ựầu ựịnh nghĩa thông số trục ngang kết cấu.
Xác ựịnh thông số trục ngang kết cấu.
Tạo xong hệ trục kết cấu và ựóng hộp thoại Structural axis
.
4.1.1 Member Definition
Chọn Bar Selections icon từ thanh công cụ
Chọn New Selection Definition icon
Chọn nhóm I-section trong trường
Section và chọn theo những tiết diện sau: HEA 200, HEA 260 và IPE 200
Add, Close Close
Chọn Bars icon từ thanh công cụ mô hình
LMC trong trường BAR TYPE:
Column LMC trong SECTION và chọn loại tiết diện: HEA 260 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mở hộp thoại Sections Mở hộp thoại New sections
định nghĩa tiết diện mới và ựóng hộp thoại New sections
đóng hộp thoại Sections Mở hộp thoại Bars
page:48 Autodeskệ RobotỎ Structural Analysis Professional 2010
LMC trong trường Beginning (màu của nền thay ựổi sang xanh)
Cột 1 - giữa lưới A1-A3, với tọa ựộ như sau:
Beginning: (0,0) End: (0,5)
Cột 2 - giữa lưới E1-E3, với tọa ựộ như sau: Beginning: (12,0) End: (12,5)
Cột 3 - giữa lưới C1-C2, với tọa ựộ như sau:
Beginning: (6,0) End: (6,3)
Close
Bắt ựầu xác ựịnh thanh kết cấu ( các cột kết cấu)
Xác ựịnh cột kết cấu. Hình dưới thể hiện kết cấu ựã ựược tạo ựến thời ựiểm này .
đóng hộp thoại Bars
4.1.2 đ)nh nghĩa th2 vi4n k6t c7u (1 mái và 1 d-m c-u trWc di chuydn trên)
Chọn Library Structure icon từ thanh công cụ mô hình
LMC ( ựúp) biểu tượng ( thứ 1 ở hàng dưới) Trong tab Dimensions
LMC trong trường
Length L {12}
LMC trong trường
Height H {1.5}
Mở hộp thoại Typical structures và bắt ựầu ựịnh nghĩa thư viện kết cấu (mái).
Selects the triangular truss of type 1. On screen, there appears the Merge structuredialog box where one may define truss parameters
Xác ựịnh chiều dài giàn (có thể xác ựịnh trong khung nhìn hiển thị)
Xác ựịnh chiều cao giàn (có thể xác ựịnh trong khung nhìn hiển thị)
LMC trong trường Number of fields {8}
LMC trên tab Sections ;
Tất cả thanh biên ( trên và dưới) gán (DCED 90x10) và thanh xiên,ựứng gán (CAE 70x7) LMC trong tab Insert
LMC trong trường Insertion point chọn ựiểm A3 với tọa ựộ như sau: (0,0,5)
Apply, OK (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Geometry menu / Releases LMC trên loại giải phóng liên kết:
Pinned-Fixed
LMC trên trường Current selection, chuyển sang khung nhìn và chỉ chọn thanh ựứng cao nhất ở giàn (trong ựỉnh mái) bằng cách di con trỏ chuột trên phần tử.
Close
Chọn Library Structure icon từ thanh công cụ mô hình.
( icon thứ 3 trong hàng 2)
LMC ( ựúp) vào icon
Trên tab Dimensions LMC trường Length L
{12}
LMC trường Height H {1.0}
LMC trong trường Number of fields {8}
LMC trên tab Sections ;
Tất cả thanh biên ( trên và dưới)
gán (DCED 90x10) và
thanh xiên,ựứng gán (CAE 70x7) LMC trong tab Insert
LMC trong trường Insertion point và chọn ựiểm theo tọa ựộ sau (0,0,2)
Xác ựịnh số khoảng chia mà giàn ựược chia thành
Gán tiết diện cho thanh giàn.
Xác ựịnh vị trắ ựiểm chèn kết cấu
Tạo kết cấu ở vị trắ thắch hợp bên trong khung kết cấu và ựóng hộp thoại Merge structure
Mở hộp thoại Releases
Chọn loại giải phóng liên kết gán cho thanh giàn
Chọn thanh giàn; Chú ý: lưu ý mũi tên cái xuất hiện sáng trên thanh giàn- khi ựưa chuột lên thanh, mũi tên phải ựược hướng lên (hướng của liên kết giải phóng rất quan trọng: tại ựiển nút ựầu là liên kết khớp, còn lại ựiểm thứ 2 liên kết ngàm ựược gán)
đóng hộp thoại Releases
Mở lại hộp thoại Typical structures và bắt ựầu ựịnh nghĩa từ thư viện kết cấu ( di chuyển- dầm cầu trục).
Chọn giàn chữ nhật loại 3. Trên màn hình, xuất hiện hộp thoại Merge structure nơi có thể xác ựịnh các thông số cho dàn
Xác ựịnh chiều dài giàn (có thể xác ựịnh trong khung nhìn hiển thị)
Xác ựịnh chiều cao giàn (có thể xác ựịnh trong khung nhìn hiển thị)
Xác ựịnh số khoảng chia giàn
Gán tiết diện thanh giàn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
page:50 Autodeskệ RobotỎ Structural Analysis Professional 2010
Apply, OK
Chọn thanh ựứng bên của cần trục giàn di chuyển và thanh ựứng giữa (như hình) Ờ thanh sẽ hiện sáng (thanh 108, 112 và 116)
Ấn nút Delete trên bàn phắm Chọn No, delete only the selected bars và ấn nút Apply
Tạo kết cấu ở vị trắ thắch hợp bên trong khung kết cấu và ựóng hộp thoại Merge structure
Xóa những thanh ựược chọn
4.1.3 đ)nh nghĩa g<i ự>
Chọn Supports icon từ thanh công cụ mô hình
LMC trong trường Current selection
trên tab Nodal
Sang khung nhìn; khi di chuột trái và ấn, chọn cửa sổ tất cả các nút dưới của cột (các ựiểm nằm ở cao trình trục 1)
Trong hộp thoại Supports , chọn biểu tượng gối ngàm (nó sẽ hiện sáng)
Apply
Close
Mở hộp thoại Supports
Chọn nút kết cấu sẽ ựược gán gối ựỡ
Chọn nút (1 3 5) sẽ ựược chèn trong trường Current selection .
Chọn loại gối ựỡ
Gối ựỡ ựược chọn sẽ ựược gán cho nút kết cấu.
4.1.4 đ)nh nghĩa tBi trEng k6t c7u
Chọn RSAP layout cái cho phép người dùng ựịnh nghĩa các trường hợp tải
LMC trong RSAP layout chọn
Structure model / Loads Layout
LMC nút New trong hộp thoại
Load types LMC trong Nature : Wind LMC nút New LMC trong Nature Snow LMC nút New
LMC trường 2 trong cột CASE và chọn trường hợp tải 2nd WIND1
LMC trường trong cột LOAD TYPE và chọn tải trọng phân bố ựều LMC trường trong cột LIST và chọn sang khung hiển thị kết cấu cột trái
LMC trường trong cột "PX=" và gõ giá trị 5.0
LMC trường 3 trong cột CASE và chọn trường hợp tải thứ 3: SN1 LMC trường trong cột LOAD TYPE và chọn tải trọng phân bố ựều
LMC trường trong cột LIST và chọn sang khung nhìn hiển thị thanh biên trên của giàn mái (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
LMC trường trong cột "PZ=" và nhập giá trị: -3.0
trong RSAP layout chọn
Structure Model / Start Layout
định nghĩa theo trường hợp tải: nature: dead (self-weight) standard name: DL1 Chọn trường hợp tải: wind
định nghĩa theo trường hợp tải: nature: wind
standard name: WIND1 Chọn trường hợp tải: snow
định nghĩa theo trường hợp tải: nature: snow
standard name: SN1
Trọng lượng bản thân tự ựộng ựược gán cho toàn bộ thanh kết cấu ở hàng ựầu tiên (hướng "-ZỢ)
định nghĩa tải trọng cho trường hợp tải thứ 2
Chọn loại tải trọng
Chọn thanh sẽ ựược gán tải trọng lực tại nút (thanh 1)
Chọn hướng và giá trị tải trọng
định nghĩa tải trọng cho trường hợp tải thứ 3
Chọn loại tải trọng
Chọn thanh sẽ ựược gán tải trọng phân bố ựều (thanh số 5 và 6)
Chọn hướng và giá trị tải trọng phân bố ựều
page:52 Autodeskệ RobotỎ Structural Analysis Professional 2010
4.1.5 đ)nh nghĩa tBi trEng di chuydn và áp dWng cho k6t c7u
Tools menu / Job Preferences
LMC lựa chọn Databases / Vehicle loads
Chọn Create a new database icon.
Gõ:
Trong Database : USER Trong Database name : User-defined database Units: length - (m)
force - (kN)
Create OK
Loads menu / Special loads / Moving
Chọn New vehicle icon.
LMC nút New
Gõ tên làn: Moving crane, (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
OK
LMC dòng ựầu tiên trong bảng bố trắ phần thấp của hộp thoại
Chọn loại tải trọng: lực tập trung (concentrated force)
F = 30, X = -1.2, S = 0
LMC ựường tiếp theo trong bảng tại phần dưới của hộp thoại
Chọn loại tải trọng: lực tập trung (concentrated force)
F = 30, X = 0.0, S = 0
LMC ựường tiếp theo trong bảng tại dưới nữa của hộp thoại
Chọn loại tải trọng: lực tập trung (concentrated force)
F = 30, X = 1.4, S = 0
Mở hộp thoại Job Preferences
Chọn lựa từ cây thư mục bên trái của hộp thoại
Ấn Create a new database icon mở hộp thoại New Moving Load
định nghĩa dữ liệu người dùng
đóng hộp thoại New Moving Load đóng hộp thoại Job Preferences
Mở hộp thoại Moving Loads
Mở hộp thoại Moving Loads và bắt ựầu xác ựịnh 1 làn xe mới
Xác ựịnh làn xe mới
Xác ựịnh tên làn mới và ựóng hộp thoại New vehicle Xác ựịnh lực tác ựộng Chọn loại tải trọng Xác ựịnh giá trị và vị trắ lực tập trung Xác ựịnh lực tác ựộng Chọn loại tải trọng Xác ựịnh giá trị và vị trắ lực tập trung Xác ựịnh lực tác ựộng Chọn loại tải trọng
Xác ựịnh giá trị và vị trắ lực tập trung. Hộp thoại
LMC nút Save to database
Chọn USER database và OK trong hộp thoại Moving Load Databases
Add, Close
Trong trường Name , gõ tên của tải trọng di chuyển (case 4):
moving crane load
LMC nút Define
Xác ựịnh 2 ựiểm ựịnh tuyến của làn: beginning (0,3)
end (12,3)
Apply, Close
LMC trường Step {1} (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giả ựịnh giá trị mặc ựịnh của hướng (0,0,-1), nghĩa là tải trọng tác dụng theo phương Z và hướng ngược với trục Z
LMC lựa chọn Selection tại trường
Application plane
{8}
LMC nút Parameters
Mở hộp thoại Moving Load Databases
Lưu làn ựịnh nghĩa tới dữ liệu người dùng ựịnh nghĩa
Thêm làn ựịnh nghĩa tới danh sách làn hoạt ựộng và ựóng hộp thoại Moving Loads
Xác ựịnh tên của tải trọng di chuyển
Bắt ựầu ựịnh nghĩa tuyến của làn cầu trục di chuyển: hộp thoại Polyline - Contour ựược mở, với lựa chọn
Polyline kắch hoạt.
Xác ựịnh các tuyến làn
đóng hộp thoại Polyline - contour
Xác ựịnh các bậc thay ựổi vị trắ tải trọng di chuyển và hướng của tải trọng áp dụng .
Chọn mặt phẳng tải trọng tác dụng
Chọn thanh biên trên của giàn cầu trục di chuyển ( thanh số 8)
page:54 Autodeskệ RobotỎ Structural Analysis Professional 2010
LMC trường cho hệ số: Coef. LR and coef. LL và gõ giá trị 0.1 Bật lựa chọn sau:
Vehicle position limit - route beginning
Vehicle position limit - route end
OK
Apply, Close
4.2 Phân tắch kết cấu
Tools menu / Job Preferences
Structure Analysis
Method of Solving the System of Equations: Iterative
OK
Chọn Calculations icon từ thanh công cụ chuẩn
Xác ựịnh hệ số cho lực tác dụng dọc tuyến làn chuyển ựộng. Nó tạo lực có nguồn gốc từ phanh xe, có giá trị bằng 0.1*F
Chuyển những lựa chọn ựảm bảo rằng lực ựược ựịnh nghĩa cho tải trọng di chuyển cầu trục ko có vị trắ ngoài mô hình kết cấu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đóng hộp thoại Route Parameters
Tạo trường hợp tải di chuyển theo những thông số và ựóng hộp thoại Moving Loads .
Mở hộp thoại Job Preferences
Chọn lựa Structure Analysis từ cây trong hộp thoại
Chọn phương pháp giải các hệ phương trình cho mô hình kết cấu
Chấp nhận kắch thước giả ựịnh và ựóng hộp thoại Job Preferences
Bắt ựầu tắnh toán kết cấu. Khi tắnh toán xong, thanh tiêu ựề của khung nhìn sẽ hiển thị theo thông tin sau:
Results -(FEM):
available.
4.3 Trình diễn làn xe và trường hợp tải trọng di chuyển
View menu / Display
Tab Loads : bật lựa chọn Moving loads / Moving loads - vehicle ,
OK
Chọn 4: moving-crane load
Loads / Select Case Component
Chọn: Current component 4
LMC nút Animation LMC nút Start
Mở hộp thoại Display
Hiển thị làn ựịnh nghĩa trên kết cấu
Chọn trường hợp tải 4 ( tải trọng di chuyển cầu trục)
Mở hộp thoại Case component
Chọn thành phần 4 của trường hợp tải di chuyển Mở hộp thoại Animation
Bắt ựầu mô phỏng tải trọng di chuyển trên kết cấu; làn sẽ di chuyển dọc theo kênh ựã xác ựịnh.
Dừng (LMC nút ) và ựóng công cụ mô phỏng
Close
4.4 Phân tắch kết quả
LMC chọn RSAP layout
Results / Results Layout
Chọn: 4 moving load
Bật lựa chọn My Moment trong hộp thoại Diagrams (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chọn tab Deformation trong hộp thoại Diagrams
Bật lựa chọn Deformation
Apply
Dừng mô phỏng làn xe
đóng hộp thoại Case component
Mở layout RESULTS RSAP . Màn hình ựiều khiển sẽ chia thành 3 phần: khung nhìn chưa mô hình kết cấu; hộp thoại
Diagrams .và bảng hiển thị giá trị phản lực
CHÚ Ý: Bảng hiển thị thêm vào trường hợp tải di chuyển (tạo với kắ tự Ộ+Ợ và Ộ-Ộ) ựịnh giá trị của ựường bao trên và dưới, the
value of the upper and lower envelope, riêng từng cái.
Chọn trường hợp tải 4 ( tải trọng cầu trục di chuyển).
Chọn hiển thị momen uốn trong kết cấu với trường hợp tải trọng di chuyển
Chọn hiển thị biến dạng trong kết cấu với trường hợp tải trọng di chuyển .
Hiển thị sơ ựồ momen uốn và sơ ựồ biến dạng trong kết cấu. Tương tự, có thể hiển thị sơ ựồ khác trong hộp thoại
page:56 Autodeskệ RobotỎ Structural Analysis Professional 2010
Loads menu / Select Case Component LMC nút Animation LMC nút Start Dừng (LMC nút ) và ựóng công cụ mô phỏng Close
Tắt lựa chọn My Moment trong hộp thoại Diagrams
Chọn tab Deformation trong hộp thoại Diagrams
Tắt lựa chọn Deformation
Apply
Mở hộp thoại Case component Mở hộp thoại Animation
Bắt ựầu ghi lại mô phỏng momen uốn và biến dạng của kết cấu
Dừng ghi lại mô phỏng
4.5 đường ảnh hưởng
Tới layout START của chương trình RSAP . LMC trong layout RSAP chọn
Structure model / Start Layout
Results menu / Advanced / Influence Line
Mở tab NTM của hộp thoại
Influence Lines , bật 2 lựa : My và Fz
LMC trong trường Element và gõ {8}
Apply (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong tab Nodes của hộp thoại
Influence Lines , bật 2 lựa chọn : Ux và Uz
LMC trong trường Node và gõ {2}
Bật lựa chọn Open in a new window
Apply
RMC trong hộp thoại Influence Lines nơi ựường ảnh hưởng hiển thị cho nút số 2
Add coordinates
Mở hộp thoại Influence Lines
Chọn hiển thị: momen uốn và lực cắt cho trường hợp tải di chuyển
Chọn thanh sẽ ựược hiển thị ựường ảnh hưởng. điểm có vị trắ (bằng 0.5) nghĩa là ựường ảnh hưởng sẽ ựược tạo cho ựiểm giữa của thanh
.
Mở thêm 1 cửa sổ hiển thị ựường ảnh hưởng cho khối lượng ựã chọn (nhìn như hình dưới)
Chọn hiển thị chuyển vị tại nút cho trường hợp tải trọn di chuyển .
Chọn nút sẽ hiển thị ựường ảnh hưởng .
Sơ ựồ ựường ảnh hưởng cho nút thứ 2 sẽ hiển thị trong 1 cửa sổ mới .
Mở thêm 1 cửa sổ nơi ựường ảnh hưởng của khối lượng ựã chọn hiển thị .
Mở menu ngữ cảnh
Nếu lựa chọn ựược chọn, bảng bố trắ dưới sơ ựồ ựường ảnh hưởng sẽ hiển thị thêm cột chứa tọa ựộ của ựiểm kết cấu liên tiếp .
5. Tải trọng di chuyển - khung 3D
Vắ dụ này hướng dẫn ựịnh nghĩa, phân tắch và thiết kế 1 khung xưởng thép ựơn giản minh họa trong hình bên dưới.
đơn vị dữ liệu: (m) and (kN).
5 trường hợp tải ựược gán tới kết cấu và 3 trong số ựó biểu diễn trong hình bên dưới
LOAD CASE 2 LOAD CASE 4 LOAD CASE 5
Những nguyên tắc sau ựây sẽ ựược áp dụng trong suốt quá trình ựịnh nghĩa kết:
Ớ bất kỳ ký tự biểu tượng nào nghĩa là biểu tượng thắch hợp sẽ ựược ấn với nút chuột trái
Ớ ( x ) có giá trị ựược chọn là x trong hộp thoại hoặc nhập giá trị ỔxỖ
Ớ LMC và RMC - những chữ viết tắt cho Click chuột trái và Click chuột phải.