Robot Millennium (Версия 20.0). Руководство пользователя

Подождите немного. Документ загружается.

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 501 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

(разме альная

армату

ры определены в полях Сетка). Для прямоугольника будет принята максим

ра;

- при выборе этой иконки будет показана карта равномерно распределенной

арматуры;

- при выборе этой иконки будет показана карта прогибов;

- при выборе этой иконки будет показана карта быстро раскрывающихся трещин;

- при выборе этой иконки будет показана карта медленно раскрывающихся

трещин;

- при выборе этой иконки будет показана карта жесткости.

В нижней части диалогового окна находятся опции для управления картами.

Перва Пользователь может задать шаг сетки (размер

ее ячейки) и решить, будет ли сетка показана (опция Отображение). При автоматическом

создан

количество может увеличиться.

Кроме того, в поле Отображение имеются три опции, которые при их активизации

позволяют показывать на экране карты, величины и описания.

Опции на закладке Продавливание позволяют проводить расчет продавливания в

плитах,

происходящего от сосредоточенных сил и сил реакций опор плиты.

я опция позволяет управлять сеткой.

ии сетки (доступном после нажатия кнопки

Автоматическая генерация) необходимо

учитывать, что при создании мелких сеток (с мелким шагом) зоны будут маленькими (но лучше

подогнаны), а их

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 502 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

Опции, расположенные на закладке Продавливание, позволяют:



 группировать проверяемые точки (унифицировать геометрию);

 истики капители;

 анализировать ние.

х пользователем

Если в конструкции определены точки опоры, то они автоматически вводятся в список

точек значаются символом S с последовательными порядковыми номерами. Для каждого

типа опоры можно получить следующие параметры:

 координаты в поле Позиция;

 номер узла, в котором назначена опора (в поле Номер узла);

 максимальное значение реакции на опоре в поле Максимальное продавливающее усилие;

 геометрию опоры, если это было определено в процессе её назначения в диалоговом

просматривать и назначать точки проверки на продавливание;

назначать опорам (колоннам) геометрические характер

результаты расчета на продавлива

Просмотр и добавление точек проверки, определенны

и обо

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 503 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

окне Дополнительные.

Чтобы увидеть данные для выбранной точки, нужно выбрать её название в списке.

Независимо от опор точки проверки могут быть заданы пользователем.

Для создания новой точки проверки нужно нажать кнопку

Новая в поле Проверяемые

точки. Каждый раз после выполнения этого действия точка проверки добавляется в список и

обозначается символом: P плюс некоторое порядковое число. Как только точка проверки

выбрана, поля, определяющие позицию точки, заполняются данными по геометрии и значением

продавливающей силы. Эти значения сохраняются (не нужны дополнительные действия для

подтверждения).

Чтобы удалить

добавленные точки проверки, нужно выбрать их и нажать клавишу

Удалить

. Точки, которые назначены следуя геометрии конструкции (обозначены символом S),

не могут быть удалены.

Капители опор (колонн)

амма позволяет определять капители опор (колонн), которые учитываются при

расчетах на продавливание. Для этого необходимо активизировать опцию Капитель

(допустимы размерные поля) и назначить размеры капители. В случае капители

прямоу ых сторон на уровне, где капитель встречается

с плит е аченной си

апи

и - длины главных сторон (обозначенных символами а

и b).

всем элементам этой группы.

Группировка точек

уппированы для наиболее

простого

се

Дополнительные точки проверки могут быть сгруппированы, если они имеют один тип

огда новая пп атически

Прогр

гольного очертания задаются длины главн

ой (обозначенны символами а и b) и главной высотой, обозн мволом

h. Для

капителей круглого очертания это диаметр к тели d и высота капители h (для круговой

капители), а для прямоугольной капител

Когда опора принадлежи , ите ь назначаетсят группе кап л

Дополнительные точки проверки и опоры могут быть сгр

изменения геометрии. Точки могут быть сгруппированы вручную, выбирая в списке

названия и нажимая кнопку >; автоматически можно группировать в опоры, нажав на кнопку

> >.

геометрии. В случае опор необходима совместимость

их размеров. Если условия

совместимости размеров опор не удовлетворены, то точки проверки или опоры, не

совместимые с первой в списке, удаляются в момент подтверждения группы.

Когда группируются точки с различными размерами, то значения размера принимается

по первой точке в группе. К точка добавляется к гру е, ее размеры автом

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 504 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

приводятся к размерам группы. Группирование опор с различными размерами производится

аналогично.

Ко

це, содержащей результаты расчета на продавливание, для каждой проверки

приводятся след ющие значения:

 ебованиям норм;

 в

проверяемых точек или

 результат чтения силы из расчета по для опоры;

 й ый о

 диапазон армирования от центра элемента в обоих перпендикулярных направлениях L1

и L2;

 периметр зоны армир и одимо);



ойки опций при продавливании;

 коэффициент запаса, явля шением максимальной силы продавливания и

допустимой силой продавливания.

льтаты расчета на продавливание отображаются цветом, соответствующим

резуль

 синий – для точек, где выполняются условия продавливания и не требуется

армирование;

 зеленый - для точек, гд ловия продавливания и требуется армирование;



ритический периметр отображается графически на системе экрана

Плита –

продавливание

в виде зеленой линии вокруг колонн. Зона продавливания показывается

графически на заключительном чертеже плиты (опалубки).

Закладка Продавливание может включать дополнительные опции. Они зависит от

выбранных норм проектирования ЖБ конструкций.

гда группа определена, любое изменение произвольного компонента группы касается

всей группы.

Представление результатов расчета

В табли

допустимая сила продавливания, рассчитанная программой по тр

проектируемое усилие, определенное поле Максимальная продавливающая сила;

 для дополнительно

МКЭ

критически периметр, рассчитанн п требованиям норм;

 арматура, которая включает:

ования (есл необх

суммарную площадь арматуры;

 число и диаметр стержней, рассчитанных на основании суммарной площади арматуры и

настр

ющийся отно

Резу

тату расчета:

е выполняются ус

красный - для точек, где не выполняются условия продавливания, несмотря на

использование арматуры.

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 505 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

Нормы ACI

После выбора норм в вышеупомянутом диалоговом окне становится доступна опция

Тип, которая определяет позицию для каждой опоры: внут плиты, на ребре плиты или на углу

плиты. Тип опоры используется при расчете допустимой силы продавливания [

ACI 318-99

11.12.2.2].

алоговом окне становится доступна опция .

Для ка утри плиты, на ребре плиты или на

углу плиты. Значение этого параметра используется при расчете силы продавливания [ENV

1992-1-1 EC24.3.4.3].

После завершения расчета фактического армирования плиты результаты можно

получить в форме пояснительной записки (опция Результаты

/Пояснительная записка).

Программа вызывает текстовый редактор системы

ROBOT Millennium, содержащий данные по

запрое

ри

Нормы EC2

После выбора норм в вышеупомянутом ди

ждой опоры параметр определяет позицию опоры: вн

ктированной плите и результаты проектирования.

, программа ROBOT

Когда выбрана опция Результаты/Чертеж или иконка

активизирует экран

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ , который представит заключительный

чертеж проектируемой плиты. Форма заключительного чертежа плиты, представленной на

экране, соответствует принятым параметрам (см. глав 6.2.5).

Аналитический метод расчета площади арматуры плиты и оболочки, реализованный в

ROBO й в A.Capra и J-F. Статья Maury's "Calcul

automatique du ferrailage optimal des plaques et coques en beton arme", Annales de l'Institut

Technique du Batiment et des Travaux Publics, No.367, Decembre

Процедура расчета

Процедура расчета основана на фундамен нии, что если даны

значения арматуры Ах и Ау (соответствующие дву и

«y») можно принять «эквивалентное» армирование в любом другом направлении, рассчитанном

ЧЕРТЕЖ

T основан на концепции, представленно

1978.

тальном предположе

м перпендикулярным направлениям «x»,

посредством следующей формулы:

)(sin*)(cos*

αα

yxn

AAA +=

где:

),( nx∠=

Значения усилий в сечении (моменты и мембранные усилия) M

, N

могут быть

получены из следующих формул преобразования:

)2sin(*)(sin*)(cos*

ααα

xyyxn

MMMM −+=

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 506 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

NN −+ .

улирует условие «правильного»

армирования, то есть, армирования, которое способно воспринимать внутренние усилия в

произвольном сечении:

где ф

Φ(M

, N

) ссылается на значение требуемого армирования,

воспринимающего усилия, рассчитанные в направлении “n” - M

, N

NMΦ≥

определяет на плоскост Ах, Ау) площадь

«допустимых» значений армирования Ах, Ау (полуплоскость). Если такая площадь определена

достат направлений «n» (программа предполагает, что контроль

выполн стимых значений Ах, Ау.

Армирование, принятое программой – это минимальное армирование (это поля

минимальной суммы поверхностей Ax+Ay).

Если тип конструкции или

выбор опций расчета допускает снижение внутренних

усилий, то арматура рассчитывается на основании следующего:

 моменты Mn – плиты или опция чистого изгиба для оболочной конструкции;

 оское напряжение или опция сжатия/растяжения для

болочной конструкции;

конструкции.

Следует учесть, что при рас литический метод

ограничивается расчетом арматуры только для основного направления армирования, без

деления на ‘n’ направл ируется только для набора усилий Mxx

и Nxx.

Программа

ROBOT Millennium обеспечивает также возможность использования метода

определения эквивалентных моментов, полученного Wood&Armer (дополнение к Европейским

нормам esign of Concrete Structures – Appendix 2, point A.2.8 Reinforcement in

reinfor d of moments", Concrete, February

1968, August 1968 (correspondence).

Процедура расчета

При расчете армирования плит или при активации опции «чистого изгиба» для

)2sin(*)(sin*)(cos*

ααα

xyyxn

NN =

Таким образом, представленное ниже неравенство форм

),()(sin*)(

nnny

NMAA Φ≥=+

αα

, cos*

ункция

Неравенство

*)(cos*

AA +

и (

),()(sin

очно «плотным» набором

яется через каждые 10°), то каждое получает площадь допу

мембранные усилия Nn – пл

 полный набор усилий Mn, Nn – изгиб + опция сжатие/растяжение для оболочной

чете однонаправленной арматуры, ана

ений. Это означает, плита проект

[ENV 1992-1-1 D

Slabs]). детальное описание метода может быть найдено, например, в R.H.Wood - "The

cement of slabs in accordance with a pre-determined fiel

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 507 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

оболочных конструкций моменты рассчитываются по методу Wood и Armer (формулы

приводятся ниже).

Для выбранного направления «x» (и соответствующего перпендикулярного направления

«y») вычисляет два момента M*: «нижний» (положительный, вызывающий главным образом

растяжение в нижних частях) и «верхний» (отрицательный, вызывающий растяжение в верхних

частях). Общая процедура имеет следующую форму:

Определение «нижних» моментов M

*, M

* = M

+ |M

* = M

+ |M

Однако, если M

< -|M

| (т.е. получено M

* < 0)

* = M

+ |M /M

| (*)

* = 0 (*).

любые, пол

xd yd

принимаются нулевые значения (далее по тексту: расчетные моменты при растяжении в

верхних слоях).

Определение «в хн

* = M

- |M

Если M

> | (т.е.

* = 0 (*)

* = M

- |M

очно так же, M

> |M

| (т.е. получено M

* > 0)

* = M

- |M

* = 0.

Если любые, пол таким образом моменты M

*, M

*, больше нуля,

гарантируется уж прежде рассчитанными «нижними» моментами M

*, M

*).

Аналогич , усилия рассчитываются по формулам, приведенным ниже, для плоского

напряж

* = 0

* = M

+ |M

когда M

< -|M

| (т.е. получено M

* < 0) (*)

Если ученные таким образом моменты, M

*, M * меньше нуля,

ер их» моментов M

*, M

* = M

- |M

| получено M

* > 0) (*)

| (*).

Т когда

ученные

принимаются нулевые значения (такие моменты определяют "нижнюю" арматуру, которая

но

ения или при активации опции «сжатие/ растяжение» для оболочных конструкций.

Для выбранного направления ‘x’ (и связанного перпендикулярного направления ’y’)

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 508 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

* = N

+ |N

Однако, если N

< -|N

| (т.е. рассчитанное N

* < 0)

* = 0

* = N

+ |N

Аналогично, если N

< -|N

| (т.е. рассчитанное N

* < 0) (*)

* = N

+ |N

| (*)

Если любые, полученные таким образом усилия N

*, N

*, меньше нуля, то принимается

нулево чение (далее определяются усилия в сечении, вызывающие сжатие арматуры).

Расчет ‘сжимающих’ усилий N

*, N

* = N

- |N

* = N

- |N

Если N

> |N

| (т.е. рассчитанное N

* > 0) (*)

* = 0 (*)

* = N

- |N

| (*).

Аналогично, если N

> |N

| (т.е. рассчитанное N

* > 0)

* = N

- |N

* = 0.

Если любые, полученные таким образом усилия, N

*, N

* больше нуля, то принимается

нулевое значение (такие усилия в сечении, вызывающие растяжение арматуры, уже рассчитаны

ранее, как ‘растягивающие’ усилия N

*, N

*).

Метод NEN

Метод проектирования эквивалентных моментов, принятый в Голландских нормах NEN

6720 (раздел 7.3.2).

Процедура расчета

Следующий алгоритм - есть упрощение алгоритма Wood&Armer.

При расчете армирования плит или при активации опции «чистого изгиба» для

оболочных конструкций моменты рассчитываются по нормам NEN (формулы приводятся

рассчитываются два типа усилий N*: ‘растягивающие’ (положительные, вызванные главным

растяжением в сечении) и ‘сжимающие’ (отрицательные, вызванные сжатием сечения). Общая

процедура имеет следующую форму.

Расчет ‘растягивающих’ усилий N

*, N

* = N

+ |N

* = 0 (*).

е зна

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 509 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

ниже).

Определение «нижних» моментов M

*, M

* = M

+ |M

верхних» моментов M *, M

* = M

- |M

ормулам, приведенным ниже, для плоского

напряж

иты (при действии незначительных

силами N

, N

Сложное напряженное состояние

Упрощенные методы, используемые в программе ROBOT, позволяют быстро

рассчитывать при ‘чистом’ изгибном состоянии (плиты, чистый изгиб) или мембранном

состоянии (плоское напряжение, сжатие/растяжение).

Нет никакого готового упрощенного алгоритма для сложных состояний (оболочек),

который учитывает дополнительные мембранные силы (N

, N

). Поэтому представляется,

что выполнение «аналитического» подхода - единственная допустимая процедура.

Однако, поскольку смоделированные оболочки часто работают, как плиты (когда

мембранные силы незначительны), программа обеспечивает возможность выбора упрощенного

метода расчета проектируемых моментов, для которых продольные силы N

, N

являются

дополнительными.

* = M

+ |M

Определение «

xg yg

* = M

- |M

Аналогично рассчитываются усилия по ф

ения или при активации опции «сжатие/растяжение» для оболочных конструкций.

Расчет ‘растягивающих’ усилий N

*, N

* = N

+ |N

* = N

+ |N

Расчет ‘сжимающих’ усилий N

*, N

* = N

- |N

= N

- |N

Для сложного напряженного состояния (оболочки с активизированной опцией «изгиб +

сжатие/ растяжение) с изгибающими моментами (M

, M

) и мембранными усилиями

, N

), действующими одновременно, нет упрощенного алгоритма. Часто бывает так, что

смоделированные оболочки работают почти так же, как пл

мембранных усилий). Поэтому возможность рассчитать моменты M

*, M

* по

представленному методу остается открытой, и эти моменты складываются с продольными

ROBOT MILLENNIUM v 20.0 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Март 2007 - 510 -

WEB: www.ar-cadia.com.ua Эл.почта: office@robobat.odessa.net

решение справедливо только для относительно небольших

мембранных сил, пользователь берет на себя ответственность за особый случай осуществления

этой процедуры.

Сравнение методов

При выполнении тестов различия между результатами, полученными при расчете

армирования посредством аналитического метода и упрощенных, не превышали 5 % площади

армирования (упрощенные методы проводят к некоторому завышению площади арматуры).

Аналитический метод расчета армирования в программе

ROBOT крайне сложен,

несмотря на компьютеризацию процедуры. Продолжительность расчета по аналитическому

методу (кроме расчета плит с однонаправленным армированием) может потребовать много

времени (в зависимости от конструкции, продолжительность возрастает от 100 % до 500 %) по

сравнению с методами Wood&Armer или NEN.

Следует подчеркнуть, что это