caeec110 Kontinuerlig balk statik Användarmanual Eurocode Software AB

Transkript

1 caeec110 Kontinuerlig balk statik Program för statisk analys av kontinuerliga balkar med mycket enkel indatahantering, och mycket kortfattad resultatutskrift. Programmet innehåller lastgenerering enligt SS EN :2002. Användarmanual Rev A Eurocode Software AB

2 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 2(24) Innehållsförteckning 1 Inledning Definitioner Last Lastkombination Teknisk beskrivning Lastgenerering Beräkning av dimensionerande storheter Beräkning av nedböjning Instruktioner Arkiv Indata Grunddata Tvärsnitt...Fel! Bokmärket är inte definierat Laster Redigera Laster Lastkombinationer Last beskrivning Lastkombinations beskrivning Brytpunkter(Randvillkor) Resultat Lastkombination/Last/Krafter Diagram Rapport Utskriftsalternativ Dimensionera Betong Hjälp Snabbkommandon...24

3 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 3(24) 1 Inledning caeec110 är ett program för statisk analys av kontinuerliga balkar med mycket enkel indatahantering, och kortfattad resultatutskrift. Programmet innehåller lastgenerering enligt Ec1, vilket innebär att användaren matar i egenvikt, snözon alternativt lokaltyp och belastningsbredd sedan skapar programmet laster och lastkombinationer. Resultatet omfattar dimensionerande värden för tvärkraft, stödmoment, fältmoment och nedböjning. 1.1 Definitioner Koordinatsystem, se Figur 1. Figur 1. Koordinatsystem Last Last är påverkan på ett bärverk som kan vara egentyngd, snö eller personer och är inte geometriskt definierad. Detta innebär att en last kan bestå av flera krafter som placeras på bärverket. Bunden anger att lasten alltid räknas med medan Fri anger att den räknas med om den är ogynnsam (maximal lasteffekt). Programmet delar upp fria laster så att lasteffekten blir så stor som möjligt. De laster som är fördefinierade i programmet är följande: 1. Egentyngd, bunden 2. Installationer, fri (behandlas som egentyngd vid val av lastkoefficienter) 3. Nyttig last, fri 4. Snölast, bunden 5. Vindlast, bunden 6. Kombinerad last, bunden, (ψ 0, ψ 1 =1,0)

4 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 4(24) Lastkombination För att beräkna lasteffekten av de laster som finns på bärverket sätts dessa laster samman till lastkombinationer. I en lastkombination kommer en av lasterna egentyngd, nyttig last, snölast alternativt vindlast att utgöra huvudlast. Med huvudlast menas att den last som ger maximal lasteffekt. Förvalda lastkombinationer i programmet är redovisad i Tabell 1: Tabell 1. Genererad lastkombination Lastkombinationer Laster Ekv. Nyttig last Snö last Vind last Egentyngd Installationer Kombinerad Nyttig last 6.15b 0 0 ψ 1 (ψ 2 ) ψ 2 (ψ 1 ) 0 1 Total last 6.15b 1 1 ψ 1 (ψ 2 ) ψ 2 (ψ 1 ) 0 1 Bruksgräns Frekvent Brottgräns STR Brottgräns EQU Egentyngd huvudlast Nyttig last huvudlast Snölast huvudlast Kombinerad huvudlast Vind huvudlast lyft 6.10a γ d *1,35 γ d *1,35 γ d *1,5*ψ 0 γ d *1,5*ψ b γ d *1,2 γ d *1,2 γ d *1,5 γ d *1,5*ψ b γ d *1,2 γ d *1,2 γ d *1,5*ψ 0 γ d *1, b γ d *1,2 γ d *1,2 γ d *1,5*ψ 0 γ d *1,5*ψ 0 0 γ d *1, , γ d *1,25 0 Laster som inte kan uppträda samtidigt beaktas av användaren.

5 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 5(24) Lastkombinatio ner Ekv. Egentyngd Beläggning Jordtryck Laster Last på bank Trafik 1 Trafik 2 SLS-K 6.15 a SLS-F b SLS-F b ULS-A a ULS-A a ULS-B b ULS-B b 1 1,1 1,1 1 1,1 1,1 0,75 0,75 1 1,1 1,1 0,75 0,75 1,35 1,49 1,49 1,13 1,13 1,35 1,35 1,49 1,13 1,13 1,2 1,32 1,32 1,2 1,5 1,2 1,32 1,32 1,2 1,5

6 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 6(24) 1.2 Teknisk beskrivning Programmet använder rutiner för analys av plana ramar enligt förskjutningsmetod. Vid användande av denna typ av metod ställer man upp ett ekvationssystem där vänsterledet innehåller de geometriska sambanden medan högerledet innehåller lastpåverkan på konstruktionen Lastgenerering Vid lastgenereringen måste dels beaktas hur lasterna är placerade på bärverket dels hur många typer av laster det finns och om de är fria. Utifrån detta genereras en lasttabell som beskriver hur högerledet skall byggas upp och hur många högerled man får Beräkning av dimensionerande storheter För varje lastkombination beräknas dimensionerande stödmoment, tvärkrafter och stödmomenten för max/min fältmoment. Fältmomenten beräknas för sammanställda stödmoment och med beaktande av laster mellan knutar Beräkning av nedböjning Nedböjningar och rotationer beräknas med areamomentmetoden.

7 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 7(24) 2 Instruktioner Användbar genomgång av menyraden för att genomföra beräkningar i caeec Arkiv Figur 2. Arkiv Under Arkiv/Information finns möjlighet för inmatning av information gällande projektet, så som Projekt, Position samt Beskrivning. Under Arkiv finns även verktyg likt, Spara, Öppna samt Skriva ut, se Figur 2. Dessa funktioner återfinns även i verktygsfältet.

8 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 8(24) 2.2 Indata Under menyn Indata finns möjlighet att ge fullständig indata genom att följa Guide (Ctrl+G eller ) Här återfinns även stegen i Guiden: Grunddata, Material samt Laster, uppdelade för att lätt ange indata Grunddata Under Grunddata kan man välja mellan tre olika konstruktionstyper: Bjälklag, Takbalk och Bro. Vid beräkning av takbalk skall en lutning på konstruktionen, se Figur 3. Sedan väljs Totallängd och Antal brytpunkter. Klicka på Nästa för att komma vidare i guiden. Figur 3. Grunddata

9 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 9(24) Tvärsnitt Här anges E-modul i [GPa], Tvärsnittstyp och tvärsnittets tillhörande mått som presenteras nedanför bilden. Till höger i figuren visas vald profil, se Figur 4. Genom att klicka på Föregående kan du ändra på indata du gav i tidigare steg. Figur 4. Tvärsnitt Tvärsnittstyp Typ av tvärsnitt enligt någon av följande. Rektangulärt tvärsnitt, T-tvärsnitt, Kant-balk, Soff-balk, 8-kantigt tvärsnitt, I-tvärsnitt, Platt strimla b=1000[mm], Trågbalk och Plattbalk. Balkhöjd Totalhöjd för balken Livbredd Bredden på livet. Flänsbredd Totalbredd fläns (inklusive livbredden), finns inte någon fläns sätts denna lika med 0. Flänstjocklek Finns inte någon fläns sätts denna lika med 0. Sneddmått Genererar sneda linjer mellan fläns och liv, sätts lika med 0 om inga sneda linjer behövs.

10 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 10(24) Laster I detta skede skall indata gällande Laster anges, lasterna genereras av programmet och beror på vald konstruktionstyp se Figur Bjälklagslaster I denna ruta kan du sedan mata in värden för Bjälklagslaster, se Figur 5. Här kan du antingen mata in data gällande Egentyngd på egen hand, eller genom att trycka på pilen och därmed låta programmet beräkna egentyngden, se Figur 5. Välj Föregående för att komma ut ur menyn eller klicka på Nästa för att komma vidare. Figur 5. Bjälklagslaster/Beräkna egentyngd Säkerhetsklass Används vid beräkning av lastfaktorerna. Delning c/c Balkarnas delning, används vid generering av laster. Egentyngd Bjälklag, egentyngd av bjälklaget. Balk, balkens egentyngd Nyttig last Här anger du vilken kategori den nyttiga lasten hör till, se Tabell 2.

11 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 11(24) Kategori A: rum och utrymmen i bostäder Tabell 2. Kategori qk [kn/m2] Qk [kn] Bjälklag 2 2 Trappor 2 2 Balkonger 3,5 2 Vindsbjälklag I 1 1,5 Vindsbjälklag II 0,5 0,5 B: kontorslokaler 2,5 3 C: samlingslokaler C1: Utrymmen med bord, etc. t.ex. lokaler i skolor, caféer, restauranger, matsalar, läsrum, receptioner. C2: Utrymmen med fasta sittplatser, t.ex. kyrkor, teatrar eller biografer, konferenslokaler, föreläsningssalar, samlingslokaler, väntrum samt väntsalar på järnvägsstationer. C3: Utrymmen utan hinder för människor i rörelse, t.ex. museer, utställningslokaler, etc. samt kommunikationsutrymmen i offentliga byggnader, hotell, sjukhus och järnvägsstationer. C4: Utrymmen där fysiska aktiviteter kan förekomma, t.ex. danslokaler, gymnastiksalar, teaterscener. D: affärslokaler 2,5 3 2, D1: Lokaler avsedda för detaljhandel. 4 4 D2: Lokaler i varuhus. 5 7

12 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 12(24) Taklaster I nästa steg skall laster gällande tak anges se Figur 6. Snölast anges enklast genom att välja pilknappen och där finna en mängd olika orter med dess karakteristiska värde gällande snölast, se Figur 6. Klicka på Föregående för att gå bakåt till tidigare meny, eller på Nästa för att komma vidare. Säkerhetsklass Delning c/c Taktyp Egentyngd: Snölast Snöficka: Formfaktor Vindlast: Figur 6. Taklaster/Beräkna egentyngd/orter Används vid beräkning av lastfaktorerna. Balkarnas delning, används vid generering av laster. Påverkar val av formfaktorer för snö. Tak, takets egentyngd. Balk, balkens egentyngd. Beräknas enligt vald snözon. Start, Snöfickans start anges från vänster upplag. Utbredning, snöfickans utbredning. Tillägg till de formfaktorer som gäller för snölasten. Referensvindhastighet, anges i [m/s] Terrängtyp, se.tabell 3. Höjd över omgivande terräng, anges i [m]

13 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 13(24) Terrängtyp Tabell 3. Terrängtyp 0 Havs eller kustområde exponerat för öppet hav I II III Sjö eller plant och horisontellt område med försumbar vegetation och utan hinder Område med låg vegetation som gräs och enstaka hinder (träd, byggnad) med minsta inbördes avstånd lika med 20 gånger hindrets höjd. Område täckt med vegetation eller byggnader eller med enstaka hinder med största inbördes avstånd lika med 20 gånger hindrets höjd (t.ex. byar, förorter och skogsmask). IV Område där minst 15% av arean är bebyggd och där byggnadernas medelhöjd är > 15 m.

14 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 14(24) 2.3 Redigera Under Redigera indata kan du sedan välja mellan att redigera Laster och Lastkombinationer. Ett alternativ till denna meny är att ställa musmarkören över den del du vill redigera och högerklicka för att erhålla en meny i vilken du sedan kan redigera tidigare inmatad data. Detta gäller för så väl Last och Brytpunkt, se Figur 7. Det går även att ändra namn på Laster och Lastkombinationer, detta görs i Last beskrivning och Lastkombinations beskrivning. Figur 7. Last/Brytpunkt

15 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 15(24) Laster I denna meny kan du som användare redigera de laster som skall påverka systemet. De olika lasterna är numrerade samt namngivna enligt Figur 8. Du kan enkelt ändra på Lasttyp, Kraften som uppstår av den valda Lasttypen och om Lasttypen är Fri/Bunden. Kraften bestäms utav Typ, Start, Riktning, Utbredning och Storlek. Genom att välja Ta bort eller Ny kan du lägga till eller ta bort olika laster. Välj Stäng för att verifiera dina val. Last Kraft: Figur 8. Laster Typ, här definierar du vilken typ av last det är, används vid beräkning av maximal lasteffekt. Typ, Jämt utbredd, Trapetslast, Punktlast, Punktmoment. Riktning, se Figur 9. Start, placering av lasten anges från vänster balkände. Utbredning, lasten utbredning anges för trapetslast. Storlek vänster, Storlek höger som anges för trapetslast. Figur 9 Kraft Riktning

16 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 16(24) Lastkombinationer I Lastkombinationer finner du de olika typerna av lastkombinationer givna i Bruksgräns samt Brottgräns med olika laster som huvudlast. Till höger i Figur 10 finner du de olika koefficienterna för de olika lasttyperna. Här kan du på så sätt redigera de olika Lastkombinationerna efter de val du som användare har. Klicka på stäng för att verifiera dina val Last beskrivning Figur 10. Lastkombinationer Under Last beskrivning kan man beskriva sin last, se Figur Lastkombinations beskrivning Figur 11. Last beskrivning Under Lastkombinations beskrivning kan man beskriva sin lastkombination, se Figur 12. Figur 12. Lastkombinations beskrivning

17 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 17(24) Brytpunkter(Randvillkor) För att ändra Brytpunkter behöver du bara flytta musmarkören över stöden och högerklicka, se Figur 13. Det går även bra att klicka på symbolerna högst upp i fönstret. Som användare kan du ange en koordinat för din brytpunkt. Vad gäller Elastiskt upplag kan du även ange en styvhet för brytpunkten [kn/mm]. Figur 13. Brytpunkt Rullstöd, låst i z-ritningen Rullstöd, låst i x-riktning Fast upplag, låst i x och z-riktningen Fast inspänd, låst i x, z-riktningen och rotation Elastiskt upplag, fjäder Ledat upplag, balken är ledad över upplaget Tvärsnitt, byte av tvärsnitt Gerberled, t ex balkskarv i momentnollpunkt

18 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 18(24) 2.4 Resultat Under Resultat i menyn finner du mycket information vad beträffar resultat. Här kan du bland annat få information om hur de olika lastkombinationerna ser ut för olika stadier. Du erhåller olika typer av resultatdiagram samt hela rapporter för beräkningar längs konstruktionen Lastkombination/Last/Krafter Under Resultat/Lastkombination/Last/Krafter visas de olika beräkningsstadierna: Brukstadie, Brottstadie samt Olyckslast med olika typer av laster som huvudlast, se Figur 14. Lastkombination Koef. Last Kraft Storlek. v. Storlek. h. Plac. v. Utbredn. Figur 14. Lastkombination/Last/Krafter Storlek på koefficient som används vid beräkning av lastkombination. Vilken typ av last det rör sig om(snölast, Vindlast, Egentyngd etc.). Typ av kraft (Punkt kraft, Jämt utbredd, Trapets etc.). Anger storlek på kraften i ev. vänsterspann. Anger storlek på kraften i ev. högerspann. Placering av kraft räknat från vänster. Till vilken längd en begränsat utbredd last verkar inom.

19 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 19(24) Diagram Under valet diagram erhålls ett Momentdiagram över det systemet vars beräkningar har utförts, se Figur 15. Figur 15. Momentdiagram Du kan även erhålla andra diagram, se Figur 16, genom att använda knapparna uppe till vänster: Momentdiagram Tvärkraftsdiagram. Moment- och tvärkraftsdiagram där du kan se hur dessa samverkar. Nedböjning. Figur 16. Andra diagram I alla diagrammen kan du enkelt svepa över diagrammet med musmarkören för att erhålla storlek på beräknad data för ett visst område. För att skriva ut ett diagram, välj utskriftsknappen. Du kan även högerklicka för att erhålla menyn Visa Lastkombination i vilken du kan välja för vilken lastkombination du vill erhålla ett diagram, se Figur 17. Figur 17. Visa Lastkombination

20 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 20(24) Rapport Här erhålls en rapport där indata samt viktiga beräkningsresultat redovisas, se Figur Redovisning för stänger Figur 18. Rapport För varje stång redovisas moment i stöd och fält med tillhörande värden. Stängerna numreras löpande från vänster balkände. Lkb Lastkombination nummer Typ Dimensionerande värde enligt följande: minmv Dimensionerande stödmoment vänster ände minmh Dimensionerande stödmoment höger ände maxmf Största fältmomentet minmf Minsta fältmomentet Mv Inspänningsmoment i vänster stångände. Vv Tvärkraft i vänster stångände. Mf Fältmoment. Xmf Läge för fältmoment. Anges ifrån vänster stångände. Vh Tvärkraft i höger stångände. Mh Inspänningsmoment i höger stångände. Nedbj Nedböjningen anges i mm. Rotation Lutningsändringen a/l angiven i %.

21 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 21(24) Redovisning för lastkombinationer Max/min-moment(M) och tillhörande: Stång x N V Anger vilken stång. Snitt. Normalkraft Tvärkraft Upplagsreaktioner Max/min-Upplagsreaktioni z-led(rz,max/rz, min) och tillhörande: Upplag Anger vilket upplag. Lkb Lastkombinationsnummer. Rx Upplagsreaktion i x-led. My Moment i y-led Utskriftsval Här kan information som skall finnas med på Rapporten väljas, se Figur 19. Figur 19. Utskriftsval

22 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 22(24) 2.5 Dimensionera Betong Val av stänger och lastkombinationer Här markeras de stänger som ska studeras och anger den/deras Lastkombination i form av Bruksgränstillstånd och Brottgränstillstånd, se Figur Material Figur 20. Val av stänger och lastkombinationer Nu startar programmet Concrete Design Bridge Ec2, och den första dialogen i det programmet är Material, se Figur 21. Under Material- dialogen anges indata för Betong och dess Armering. Figur 21. Material

23 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 23(24) Parametrar Under Parametrar- dialogen anges detaljer för Bygelarmering i Bruksgränstillstånd, Sprickvidd i Brottgränstillstånd, Förankringslängd och Utmattning, se Figur 22. Figur 22. Parametrar

24 caeec110 Kontinuerlig balk statik Sidan 24(24) 2.6 Hjälp Under Hjälp i menyn finner du en kortare beskrivning Om programmet caeec110 Kontinuerlig balk statik. Du kan även skicka ett Ärende till Eurocode Software AB som kan gälla felrapport, idé eller någon fråga som uppkommer när du arbetar med caeec110 Kontinuerlig balk statik. Bifoga gärna indatafil vilket ger ett snabbare och bättre svar. 2.7 Snabbkommandon Ctrl + N Ctrl + I Ctrl + G Ctrl + R Ctrl + T Ctrl + L Ctrl + K Ctrl + D Startar ett nytt arbete. Öppnar Information där du anger info om projektet, se Arkiv. Öppnar Guiden som leder dig genom den indata som krävs för att köra beräkningarna. Öppnar Grunddata där du bland annat anger konstruktionstyp, se Grunddata. Öppnar Tvärsnitt där du bland annat anger balkdimension samt e-modul, se Fel! Hittar inte referenskälla.. Öppnar indata för Laster där du bland annat anger egenvikt samt lokaltyp för konstruktionen, se Laster. Öppnar redigera för Laster där du kan redigera Laster, se Laster. Öppnar Diagram där du få en överblick av krafternas verkan på konstruktionen, se Diagram.