RYMDPÅLGRUPP VER. 1.0 Program RYMDPÅLGRUPP

Transkript

1 RYMDPÅLGRUPP VER. 1.0 Program A1.06 RYMDPÅLGRUPP Software Enginering AB Hisingsgatan Göteborg Tel : Fax : info@byggdata.se , Version 1.0 1

2 Innehållsförteckning Användningsområde... 3 Förutsättningar... 3 Beräkningsförfarande... 4 Deformationer... 4 Snittkrafter... 4 Indata... 5 Huvudmeny... 6 Menylistan... 7 Arkiv... 7 Ny... 7 Öppna... 7 Spara... 7 Spara som... 7 Projektinformation... 8 Importera... 9 Export Excel... 9 Skrivarinställning... 9 Utskrift... 9 Avsluta... 9 Nyliga projekt... 9 Visa Pålnummer Lastkombination XY-plan YZ-plan ZX-plan Refresh Indata Systemdata Pålgeometri Ikonerna under indatafälten Pålkonstanter Automatisk generering Manuell indata Generella laster Ikoner nederst till höger Vektorlaster Generera pålrader Beräkning Kontroll av pålavstånd Beräkning av pålgrupp Max/Min normalkraft Beräkning av pålgrupp (loop) Max/Min snittkraft Pålsnittkrafter Pålförskjutningar Pålplattans förskjutningar Övre verktygsmeny huvudskärm Nedre verktygsmeny huvudskärm Importera Data Importera påldata Importera Lastdata Importera från andra projekt

3 Användningsområde Programmet beräknar statiskt bestämda och obestämda pålgrupper med eller utan hänsyn till jordens sidomotstånd och en eventuell inspänning i plinten.utnyttjandet av jordens sidomotstånd och pålens inspänning i plinten innebär bättre ekonomiska konstruktionslösningar och minskat behov av kompletteringspålning efter kontrollberäkningar. I gengäld måste bäddmodulen för jorden kring pålarna bestämmas eller uppskattas. Resultatet erhålls i form av pålhuvudenas/pålplattans förskjutningar och rotationer samt pålsnittkrafterna N x, V y, V z, M x, M y och M z i pålens lokala koordinatsystem. Förutsättningar Pålplinten förutsätts tillräckligt styv, så att dess formförändringar i förhållande till pålars längdförändringar kan försummas. Hooke s lag gäller för pålarna. En påles tvärsnitt förutsätts konstant. Från och med ett givet djup är jordens sidomotstånd proportionellt mot pålens sidoförskjutning och den angivna bäddmodulen. Ett eventuellt ömsesidigt inflytande på pålarnas sidoförskjutningar i eftergivliga jordar beaktas ej. Max antal pålar : 500 st. Max antal laster : Generella laster rader i lasttabellen. Lastkombinationer rader i lasttabellen. Max antal lastkombinationer : 100 st. 3

4 Beräkningsförfarande Beräkningsförfarandet beskrivs av F Shiel i Statik der Phalwerke, 2:a upplagan, samt i pålkommisionens rapport 54 Pålgrupper med sidomotstånd och inspänning. Beräkningen sker enligt förskjutningsmetoden. Deformationer Förskjutningar är positiva, då de sammanfaller med riktningarna för de positiva koordinataxlarna. Rotationer är positiva då de vrider moturs kring koordinataxlarna. Snittkrafter Pålnormalkrafterna är positiva vid tryck. Ett moment är positivt, då riktningen på momentvektorn sammanfaller med tillhörande koordinataxels positiva riktning. Beräkningen av de maximala momenten i elastiskt inspända pålar utförs på statiskt "ekvivalenta" pålar utan elastisk inspänning i marken, men med inspänd pålfot och pållängder (ls). Pållängden i jord skall dessutom vara minst 2. 5 l s (kontrolleras av programmet). Värdet på l s beräknas med l s 4 * E * I = 4 ; Konstant bäddmodul för kohesionsjord (t.ex. lera). k d p E * I * h l s = 5 ; Linjärt ökande bäddmodul för friktionsjord (t.ex. sand). k * d sh p 0.5 E * I * h l s = 4.5 ; Parabelformat bäddmodul. 16* k * d sh p E = pålens E-modul, I = Pålens tröghetsmoment, h = pålens längd i mark, dp = Pålens sidolängd eller diameter och ksh = bäddmodul vid pålfot. OBS! Det parabelformade alternativet är för tillfället spärrat i programmet. 4

5 Indata All indataregistrering sker från huvudmenyn. Varje anropad indatarutin avslutas med tillbakagång till huvudmenyn och alla indatavärden kontrolleras, där så är möjligt, innan rutinen tar emot värdena. Nedan följer en genomgång av indatamenyer i programmet. För att underlätta för användaren att följa beskrivningen, har vi valt att använda ingångsvärdena till efterföljande beräkningsexempel i indatabeskrivningen. Samtidigt som antalet pålar i en pålgrupp kan vara mycket stort, är antalet olika påltvärsnitt ofta mycket litet. Genom att ange tvärsnittskonstanterna för en systempåle och därefter överföra dessa till alla pålar i pålgruppen sparas mycket tid vid indataregistreringen. Pålar med avvikande data specificeras därefter separat. Även I lastregistreringen har vi försökt att minimera det manuella förarbetet med att sammanställa lasterna. 1. Du kan specificera lasterna direkt som de angriper på plinten. Du kan mata in karakteristiska laster med tillhörande lastkoefficient eller dimensionerande laster. 2. Du kan manuellt sammanställa alla laster för en lastkombination till 6 lastvektorer, som förutsätts angripa i valt origo. 3. Du kan också välja en kombination av båda ovannämnda metoder. Alla laster kan givetvis kontrolleras grafiskt. 4. Har Du påldata och eller pållaster liggande i ett kalkylprogram som t.ex. Excel eller Lotus 123, kan du exportera dessa till en textfil, som sedan kan läsas av pålprogrammet. 5

6 Huvudmeny I nedanstående skärmbild visas pålprogrammets huvudmeny och ett beräkningsexempel med 8 pålar. Tag dig tid att informera dig ikonerna i verktygslistan. Rätt använd kan rutinerna bakom ikonerna erbjuda stora tidsbesparingar i indata och redigering av påldata. Högerklickar du på en påle, öppnas ett fönster, där du kan ändra påldata. Markerar Du ett område med en eller flera pålar, kan du radera, kopiera eller flytta dessa. I de efterföljande avsnitt beskrivs först rutinerna i övre menylistan, därefter följer beskrivningen av alla ikonerna. 6

7 Menylistan Arkiv Klickar du på Arkiv öppnas nedanstående rullgardinsmeny, vars rutiner beskrivs i de efterföljande avsnitt: Ny För att öppna ett nytt projekt klickar Du på Ny, väljer mapp och anger projektnamn. Öppna För att öppna ett existerande projekt klickar Du på Öppna och väljer den mapp, där det aktuella projektet ligger. Spara För att spara ett existerande projekt klickar Du på Spara och väljer den mapp, där det aktuella projektet skall sparas. Kom ihåg att spara med jämna intervall eftersom programmet inte har automatisk lagring av indata. Spara som För att spara ett existerande projekt under et annat namn klickar Du på Spara som och väljer den mapp, där det aktuella projektet skall sparas. 7

8 Projektinformation Genom att klicka på Projektinformation öppnas ett fönster, där Du kan ange information angående det aktuella projektet. Denna information kan skrivas ut i förbindelse med resultatutskrifterna. 8

9 Importera Genom att klicka på Importera öppnas ett fönster, där Du väljer projektfil eller textfil, som skall importeras till det aktuella projektet. Du får dessutom möjlighet att ange sambandet mellan det aktuella projektets origo och origo för de pålar, som befinner sig i textfilen, som du skall importera. Innan Du väljer Importera, bör Du spara Din beräkning. Efter importen, kan Du ångra dig genom att avsluta programmet utan att spara eller genom att välja Spara som och ange ett annat namn på det sammansatta projekt. Denna rutin kan man använda då man önskar att kontrollera pålavståndet mellan pålar i det aktuella projekt A och en existerande pålning B. Spara projekt A under ett annat namn AB. Därefter importerar du projektet B och kontrollerar pålavstånden. Har Du icke samma origo för pålgrupperna, kan Du ange x-, y- och z-förskjutningarna för projektet A i förbindelse med importen. Importerar du pålgeometri och eller pållaster från en textfil, som du själv har sammanställd eller härrör från export från Excel, gäller följande: Pålgeometri: Alla rader skall starta med <pale, därefter följer datafälten separerat av mellanrum, komma, eller semikolon. Datafält utan indata skall ersättas av 0. Datafälten är: x- koord, y-koord, z-koord, alfa, omega, area, Iy, Iz, Kv, Torsionslängd, pålbredd/diameter, bäddmodul, E-modul, G-modul Pållaster i origo: Alla rader skall starta med <olast, därefter följer datafälten separerat av mellanrum, komma, eller semikolon. Datafält utan indata skall ersättas av 0. Datafälten är: Lastkomb Nr,Lastkoefficient, x-last, y-last, z-last, x-moment, y-moment, z-moment Export Excel Med denna rutin kan Du exportera pålkrafterna till Excel. Beräkna först pålgruppen, gå därefter till Arkiv och klicka på rutinen Export Excel. I det fönster som öppnas anger Du filnamn och sparar denna. Skrivarinställning I denna rutin har Du möjlighet, att ändra valet av skrivare. Utskrift Klickar du på Utskrift, öppnas ett fönster, där du kan markera vilka resultatgrupper, som skall utskrivas. Avsluta Klickar du på Avsluta, stängs programmet. Har du ändrat i indata, får Du frågan om Du vill spara innan programmet stängs. Nyliga projekt Klickar Du på denna rubrik, visas de senaste beräkningarna. 9

10 Visa Klickar du på Visa, öppnas nedanstående rullgardinsmeny, vars rutiner beskrivs i de efterföljande avsnitt. Denna rutin används ofta under indata för olika grafiska kontroller och vi rekommenderar, att Du sätter Dig in i de möjligheter, som rutinerna erbjuder Dig. Pålnummer Klickar Du på Pålnummer, numreras pålarna. Påle nr. 1 är första pålen i påltabellen osv. (indata). Klickar Du åter på Pålnummer, raderas pålnumreringen. Lastkombination Genom att klicka på Lastkombination, öppnas en översikt över alla inmatade lastkombinationer. Väljer du ett av dessa, visas lasterna på skärmen för den aktuella lastkombinationen. För att ångra visningen av ett lastfall, markerar du den aktuella lastkombinationen igen. XY-plan Genom att klicka på XY-plan, visas pålgruppen i XY-planet. YZ-plan Genom att klicka på YZ-plan, visas pålgruppen i YZ-planet. ZX-plan Genom att klicka på ZX-plan, visas pålgruppen i ZX-planet. Refresh Genom att klicka på Refresh rensas skärmen för störande linjer. Speciellt efter roteringar. Visa markyta Genom att klicka på visa markyta ritas en triangulering av marken ut. 10

11 Indata Klickar du på Indata öppnas nedanstående rullgardinsmeny, vars rutiner beskrivs i efterföljande avsnitt. Systemdata Rutinen systemdata består av två delar. 1. I den vänstra delen kan Du beskriva en pålplatta. Gör du det, beräknar programmet pålplattans vikt och adderar denna till varje lastkombination, som Du anger. 2. I den högra delen anger Du pålkonstanterna för en systempåle, dvs. den påle, som förekommer oftast i pålgruppen. Systempålens tvärsnittskonstanter, kan Du i en efterföljande rutin överföra till alla pålar i gruppen. Förekommer pålar med avvikande mått, måste tvärsnittskonstanterna för dessa pålar korrigeras manuellt. Pålplattan beskrivs med hörnkoordinaterna, angivna i moturs ordningsföljd. Önskar du att ange en pålplatta utan att dess vikt bidrar till lastkombinationerna, anger du tunghet = 0. 11

12 Definition av systempåle: Du börjar med att välja tvärsnitt. Kvadratisk påle = 1 och Cirkulär påle = 2. Därefter anger du antingen pålbredd eller påldiameter i meter och programmet beräknar övriga tvärsnittskonstanter. v t Torsionslängden är avståndet från pålhuvudet till pålfot eller där pålfoten kan räknas inspänt med hänsyn till vridning. Följande uttryck används i styvhetsmatrisen AE / L och GK / L ( L t = torsionslängden). Uttrycken ger information om vilka variabler, som påverkar vad, t.ex. ger kortare pål- och torsionslängder ökad styvhet. Bäddmodulförloppet kan antas vara: konstant eller linjärt tilltagande med djupet. Alternativet parabelformigt tilltagande bäddmodul med djupet är inte tillåtet i denna programversion. Bäddmodulens storlek anges i MN/m3 och tillhörande fjäderkonstant är Bäddmodul * pålbredd = MN/m2. Väljer Du linjärt tilltagande bäddmodul, är det bäddmodulen vid pålfoten som skall anges. Från boken Bodenmechanik und Grundbau av Lang & Huder finns följande tabell över Bäddmoduler för olika jordarter. Jordart Bäddmodul MN/m3 Gyttja 5-20 Mjuk lera Plastisk lera Styv lera Moränlera Sandblandad lera Löst lagrad sand Fast lagrad sand Fingrus med sand Medelgrus med sand Grovt grus med sand Grus hårt packad

13 Beräkningen av de ogynnsammaste böjmomenten för elastiskt inspända pålar sker genom att ersätta dessa med statiskt ekvivalenta pålar utan elastisk inspänning men med fast inspänd pålfot. Pålen antas för statiskt ekvivalenta pålar vara fast inspänd på djupet l s under markytan. Längden l s kan beräknas enligt tre metoder. Bäddmodulens inverkan på pålen visas i figurerna nedan. Konstant bäddmodul (kod 1) Linjärt ökande bäddmodul (2) Parabelformad bäddmodul (3) k k k E-Modul: Pålens E_modul i GPa E G-Modul: Pålens skjuvmodul. Där G = ; och ν = tvärkontraktionen för materia- 2 * (1 + ν ) let. Min_avstånd mellan pålar: Önskar Du att programmet skall kontrollera minsta avståndet mellan pålarna, testar programmet pålavstånden mellan alla pålar i gruppen mot det angivna värdet. 13

14 Pålgeometri Innan man börjar registreringen av pålarna, skall man fastlägga ett gemensam origo för pålhuvuden och plintens belastning. Det rekommenderas att utnyttja en eventuell symmetri vid val av koordinatsystem. Ligger alla pålhuvudena i pålavskärningsplanet, väljer man lämpligen alla x-koordinater = 0.0, som i nedanstående fall. Pålarna placeras i ett rätvinkligt högerorienterat koordinatsystem med X-axeln vertikal och positiv nedåt. Observera de positiva riktningarna, som avviker från de riktningar, som vi normalt använder i t.ex. Problemlösa (vårt statiksystem). X_koord: Pålhuvudets x-koordinat relativt det valda koordinatsystemets nollpunkt. Y-koord: Pålhuvudets y-koordinat relativt det valda koordinatsystemets nollpunkt. Y Z Z-koord: Pålhuvudets z-koordinat relativt det valda koordinatsystemets nollpunkt. X Lutning: Pålens lutning relativt vertikal x-axel i grader (endast positiva grader). Y Origo Rotation: Pålens rotation är vinkeln mellan y-axeln och den sneda pålens projektion på yz-planet. Omega kan anta värden mellan 0 och 360 grader. Vinkeln öppnar sig från positiv y-axel och roterar medurs i yz-planet. Omega kan alltså endast anta värden > 0 om även alfa > 0. ω i α i (x i,y i,z i ) X Z Pålkoder: Nedanstående figurer och texter förklarar sifferkoderna för pålens inspänning (lagring). Y Origo 14

15 l 0 l 0 l l 1 l 1 Pålkod 1 Pålkod 2 Pålkod 3 Pålkod 4 Pålkod 5 Kod 1: Pålen är ledat lagrad vid såväl pålhuvud som pålfot. Kod 2: Pålen är fast inspänd i pålplattan och ledat lagrad vid foten. Kod 3: Pålen är elastiskt inspänd i jorden från och med en viss nivå. Pålen upptar vid pålhuvudet endast horisontalkrafter. Kod 4: Pålen är elastiskt inspänd i jorden från och med en viss nivå. Pålen är ledat lagrad i plinten. Kod 5: Pålen är elastiskt inspänd i jorden från och med en viss nivå. Pålen är inspänd i plinten. Längd: Här anges pålens totala längd l = l0 + l1 (se ovanstående figurer). Längd ovan mark: Här anges pålens fria längd ovan mark ( l 0 ). 15

16 Ikonerna under indatafälten Ikonerna beskrivs från vänster mot höger. Ikon nr. 1 används när Du önskar att infoga en rad. Klicka först på den rad framför vilken Du önskar att infoga en rad. Klicka därefter på ikon nr.1. Ange slutligen värdena på den nya raden. Ikon nr. 2 används vid kopiering av en rad. Ikon nr. 3 används som infoga. Ikon nr. 4 används när du önskar radera en rad. Ikon nr. 5 används när du önskar addera eller subtrahera ett värde från alla värden i en kolumn. Klicka först på aktuellt tabellhuvud för att aktivera kolumnen, klicka därefter på ikon nr. 5 och ange slutligen det värde, som skall adderas eller subtraheras från kolumnens värden. Ikon nr. 6 används när du önskar multiplicera eller dividera alla värden i en kolumn med en faktor. Klicka först på aktuellt tabellhuvud för att aktivera kolumnen, klicka därefter på ikon nr. 6 och ange slutligen den faktor, som kolumnens värden skall multipliceras eller divideras med. Ikon nr. 7 används när du önskar att byta ut alla värden i en kolumn med ett annat. Klicka först på aktuellt tabellhuvud för att aktivera kolumnen, klicka därefter på ikon nr. 7 och ange slutligen hvilket värde som skal ersättas och det nya värdet. Med denne rutin kan du t.ex. snabbt ändra alla pållutningar = 14 grader till 10 grader. 16

17 Pålkonstanter Välj först om pålkonstanterna skall genereras automatiskt eller matas in manuellt. Automatisk generering Väljer du automatisk generering, överförs systempålens data till alla pålar i gruppen. Har Du redan utfört genereringen en gång och manuellt ändrat vissa pålar, överskrivs alla tidligare utförda ändringar, om du utför genereringen igen. Manuell indata Detta val görs normalt endast då du vill ändra enstaka pålar eller kontrollera en tidligare generering. Tabellen innehåller följande konstanter: E-Modul (GPa): Pålens elasticitetsmodul E G-Modul (Gpa): Pålens skjuvmodul G = ; 2 * (1 + ν ) Area: Pålens tvärsnittsarea i m² Iy: Pålens tröghetsmoment om y_axeln. Normalt är Iy = Iz eftersom vi endast behandlar dubbeltsymmetriska tvärsnitt. Det är dock möjligt att ange olika tröghetsmoment, om detta skulle förekomma. Iz: Pålens tröghetsmoment om z_axlen 17

18 Kv: Vridstyvhetens tvärsnittsfaktor för pålen. π * d 4 1. För cirkulärt tvärsnitt är K v = ; (d = diameter) För kvadratiskt tvärsnitt är K v = * a ; (a = sidlängd) v t Torsionslängden är avståndet från pålhuvud till pålfot eller där pålfoten kan räknas inspänd med hänsyn till vridning. Följande uttryck används i styvhetsmatrisen AE / L och GK / L ( L t = torsionslängden). Uttrycken ger information om vilka variabler som påverkar vad, t.ex. ger kortare pål- och torsionslängder ökad styvhet. Bäddmodul: I denna kolumn anges bäddmodulen från systemdata * pålens sidlängd eller pålens diameter. (MN/m²) 18

19 Generella laster Rutinen generella laster används lämpligen när du har en plan pålplatta, som belastas av punktlaster, utbredda laster samt vertikala och horisontella linjelaster. Genom att använda denna rutin, överlåter Du omräkningen av lasterna till lastvektorer, som angriper i koordinatsystemets origo till programmet. Lkomb: i detta fält visas lastkombinationens nummer. Du kan maximalt ange 100 lastkombinationer, där varje lastkombination kan innehålla maximalt 100 enkellaster. Alla laster med samma lastkombinationsnummer verkar samtidigt och oavhängigt av övriga lastkombinationer. Gamma: Lastkoefficient. Anger Du karakteristiska laster, är lastkoefficienten avhängig av aktuell norm. Anger Du dimensionerande laster sätter Du partialkoefficienter = 1.0. Lkod: I detta fält anges en cifra ( 1,2,3,4,5,6) för att beskriva lasttypen: 1. Ytlast (kn/m²) : Beskrivs med koordinaterna för nedre vänstra hörna Y_start, Z- start, koordinaterna för övre höger hörna Y-slut, Z-slut samt lastintensiteten q- start. 2. Vertikal punktlast (kn) : Beskrivs med koordinaterna Y_start, Z-start samt intensiteten q-start. 3. Horisontell punktlast (kn) : Beskrivs med koordinaterna Y_start, Z-start, intensiteten q-start, höjd över vald origo samt lastens riktning från positiv y_axel (moturs). 4. Vertikal linjelast (kn/m) : Beskrivs med koordinaterna för nedre vänstra hörna Y_start, Z-start, koordinaterna för övre höger hörna Y-slut, Z-slut, lastintensiteterna q-start och q-slut (trapetslast möjlig). 19

20 5. Horisontell linjelast (kn/m) : Beskrivs med koordinaterna för nedre vänstra hörna Y_start, Z-start, koordinaterna för övre höger hörna Y-slut, Z-slut, lastintensiteterna q-start och q-slut (trapetslast möjlig) samt höjd över vald origo. Om du tittar i linjens riktning er lasten positiv om den verkar från höger mot vänster. 6. Linjemoment (knm/m) : Beskrivs med koordinaterna för nedre vänstra hörna Y_start, Z-start, koordinaterna för övre höger hörna Y-slut, Z-slut, lastintensiteterna q-start. Om du tittar i linjens riktning er lasten positiv om den roterar medurs kring linjen. Ett eventuelt punktmoment ges längden = 1m. Riktn. : Lastriktning i horisontalplanet (Y/Z-planet). Gradtalet (0 α < 360 ) för vinkeln anges medurs från positiv Y-axel. För Hor. punktlast anges lastens angreppsriktning. Positiv riktning enligt figuren. Y Z 20

21 Ikoner nederst till höger Ikonerna i listan under, behandlar rader, som du har markerad. Du markerar en rad genom att vänsterklicka på det gråa fältet som visar radnumret Sätt in en rad ovanför markerad rad. Önskar du att infoga en rad i lasttabellen t.ex mellan Rad 5 och rad 6, markerar du rad 6 och klickar på ikon nr. 1. Rad nr. 6 och alla efterföljande rader flyttas nu en rad ner. För pålberäkningen är det dock utan betydelse i vilken ordningsföljd pålarna registreras. 2. Genom att klicka på ikon nr. 2 kan Du kopiera rader. Markera först den eller de rader, som skall kopieras. Klicka därefter på ikon nr Genom att klicka på ikon nr. 3 kan Du infoga rader, som Du kar kopierat. Markera först den rad från och med vilken infogningen skal ske. Klickar Du t.ex. på rad nr.3 för att markera denna och därefter på ikon nr. 3, kommer den ursprungliga rad nr. 3 att förskjutas lika många rader neråt, som antal rader du infogar. 4. Genom att klicka på ikon nr. 4 raderas alla rader du just har markerat. 5. Genom at först markera en rad och därefter klicka på ikon nr. 5, omräknas den aktuella speciallast till last som verkar i origo. Ett bra sätt att kontrollera dina indatavärden. 21

22 Vektorlaster Väljer Du detta alternativ för indata av laster, måste alla laster, som verkar på pålplinten omräknas till att verka i vald origo. Varje rad skall innehålla alla laster i lastkombinationen. Du kan maximalt ange 100 lastkombinationer. Positiva riktningar framgår av figuren nedan. P Z M Z P y Origo M y M x P x Lkomb: I detta fält visas lastkombinationens nummer. Lastkombinationerna numreras löpande från 1 till och med max antal som är 100. Alla laster i en och samma lastkombination måste anges på en rad. Varje lastkombination verkar oavhängig av övriga lastkombinationer. Gamma: Lastkoeficient. Anger Du karakteristiska laster, är lastkoefficienten avhängig av aktuell norm. Anger Du dimensionerande laster sätter Du partialkoefficienter = 1.0. Px, Py, Pz (kn) är punktlaster, positiva i aktuella axriktninger. Mx, My, Mz (knm) är vektormoment, positiva vid vridning medurs omkring aktuella axriktningar. Generera pålrader I stället för att mata in pålarna enkeltvis om dessa ligger i rader, kan Du enkelt generera pålarna. Med nedanstående rutin generar du en pålrad eller ett rektangulärt system av pålar. 22

23 Skall Du att generera en pålrad parallellt med y-axlen anger Du y-start <> y_slut och z- start = z_slut, under y anger Du antal pålar i y-riktning och under z anger Du 1 påle i z- riktning. Skall Du generera ett rektangulärt nät av pålar, anger Du y-start <> y_slut och z-start <> z_slut, under y anger Du antal pålar i y-riktning och under z anger Du antal pålar i z- riktning. Ange y- och z-koordinaterna för startpunkten. Ange y- och z-koordinaterna för slutpunkten. Ange antal pålar i y-riktning och i z-riktning. Ange pållutning alfa och tillhörande rotation omga för pålarna. Ange total pållängd och längd över mark. Klicka på OK och pålarna genereras. Du kan använda generingsrutinen flera gångar efter varandra. 23

24 Beräkning Beräkningsmenyen omfattar nedanstående underrutiner. Rutinerna kan anropas i valfri ordning: Kontroll av pålavstånd Klickar Du på Kontroll av pålavstånd, kontrollerar programmet minsta vinkelräta avståndet mellan pålar mot det minsta avstånd, som är angivet i systemdata. Skall också pålar från närliggande grupper ingå i kontrollen, kan dessa inläsas från arkivmenyn. 24

25 Beräkning av pålcentrum Pålcentrum kan endast beräknas tvådimensionellt. Därför redovisas varje riktning (xy ; xz) för sig. Ger en bra information vid utformningen av pålgruppen. Dessutom redovisar vi det vi kallar optimalt pålcentrum. Pålarnas längslinje förlängs och där vi får det smalaste området benämns optimalt pålcentrum. 25

26 Beräkning av pålgrupp Väljer du Beräkning av pålgrupp får du nedanstående meny, där du kan välja att redovisa resultaten på olika sätt. Max/Min normalkraft I denna resultatredovisning sammanställs för varje lastkombination de pålar, som har störst och minst normalkraft, du får med denna rapport en snabb översikt över om och ifall vilka pålar, som inte klarar den beräknade tryck- eller dragkraft. 26

27 Beräkning av pålgrupp (loop) Med denna rutin kan du variera pållutningarna mellan två grænser och med valfri steglängd. Selektera först de pålar, där lutningarna skall varieras. Du selekterar med ikon nr. 10 (överst). Därefter väljer du pålberäkning (loop) och nedanstående skärmbild öppnas. Steglängden ange med minus, om loopen går från högre till lägre värde. Klicka på ikonen Beräkning och resultatet visas på skärmen. I tabellen vises aktuell vinkel, lastkombination, påle nr. max tryckkraft, medeltryckkraft för pålgruppen samt det samma för dragna pålar. Skall resultatet skrivas ut, klickar du på ikonen Printer. 27

28 Max/Min snittkraft I nedanstående rapport visas max och min snittkrafter med tillhörande värden samt för vilken påle och vilken lastkombination detta gäller. 28

29 Pålsnittkrafter Pålsnittkrafterna redovisas i pålarnas lokala koordinatsystem. Några korta kommentarer om resultatredovisningen. Pålkrafter, pålmoment och pålförskjuningar (avser pålhuvudet) redovisas i pålarnas lokala koordinatsystem, som erhålls på följande sätt: Origo placeras i pålhuvudet och det lokala koordinatsystemet antas sammanfalla med det globala. Det lokala koordinatsystemet vrids sedan runt X-axeln till pålens projektion på Y/Z - planet sammanfaller med y -axeln. Z ω i y z Y y Origo x z i Y y i Origo α i X 29

30 Därefter vrids koordinatsystemet runt z -axeln tills pålens längsaxel sammanfaller med x - axeln. För att kunna tillgodoräkna sig markens inverkan vid beräkningen måste pållängden i mark vara minst 2. 5 l s. En kontroll av l s redovisas vid indatautskriften av pålkonstanter. Om nedslagningsdjupet inte är tillräckligt ges här den längd som krävs i marken. Kan inte programmet beräkna pålgruppen för angiven last ger programmet en varning. Pålgruppen kan t.ex. vara instabil för last i en speciell riktning. Detta inträffar i manualexemplet där det finns en last i Z-riktningen som ej kan beräknas om ej bäddmodulen används. I övrigt hänvisas till kapitlet Beräkningsmetod. Pålförskjutningar I resultatet redovisas pålarnas förskjutningar och rotationer i det lokala koordinatsystemets riktningar. 30

31 Pålplattans förskjutningar I resultatet redovisas plattans förskjutningar och rotationer i det globala koordinatsystemets riktningar 31

32 Övre verktygsmeny huvudskärm Genom att klicka på ikon Nr.: 1. öppnar Du en ny beräkning. 2. öppnar Du en existerande beräkning. 3. sparar Du beräkningen, vilket du bör göra med jämna intervall under indata och varje gång Du ändrar indata. 4. öppnas menyn Val av utskrift, där Du markerar vilka delar som skall skrivas ut. 5. öppnas en meny, där Du kan makera vilka lastkombinationer, som du önskar att rita på skrivare. Lasterna ritas i den projektion, som just då visas på skärmen. 6. raderar Du t.ex. en pålar inom det område, som Du har markerad. 7. kopiera pålar inom ett markerat område 8. klippa alla pålar inom ett markerat område för att kunna flytta dessa. 9. klistra in pålar, som du har klippt eller kopierat. 10. markera ett rektangulärt område 11. kan Du förminska bilden af pålgruppen. 12. kan Du förstora bilden af pålgruppen. 13. öppnas indatamenyn för systemdata. 14. öppnas en rullgardinsmeny, där Du kan välja att öppna indatamenyer för Pålgeometri, Automatisk generering och Manuell indata av pålkonstanter. 15. öppnas en rullgardinsmeny, där Du kan välja att öppna indatamenyer för pållaster. 16. kan Du rotera pålgruppen. Ut ur denna rutin kommer Du genom att åter klicka på ikonen. 17. öppnas en rullgardinsmeny, där Du kan välja mellan de tre beräkningsrutinerna. 18. öppnas en beskrivning till pålprogrammet. 32

33 Nedre verktygsmeny huvudskärm Genom att klicka på: 1. pilen x roterar Du pålgruppen omkring x-axlen n grader. Rotationen kan vara positiv eller negativ. Inställning av riktning och stegläng, gör Du genom att klicka på ikon nr pilen y roterar Du pålgruppen omkring y-axlen n grader. Rotationen kan vara positiv eller negativ. Inställning av riktning och stegläng, gör Du genom att klicka på ikon nr pilen z roterar Du pålgruppen omkring z-axlen n grader. Rotationen kan vara positiv eller negativ. Inställning av riktning och stegläng, gör Du genom att klicka på ikon nr ikon nr. 4 kan Du ändra steglängd och riktning för rotationerna. 5. nederst till vänstra på skärmen visas muskoordinaterna relativt pålcentrum. 6. nederst till höger på skärmen visas det aktuella projektets beteckning. 33

34 Importera Data Du kan importera påldata och pållaster från AutoCad och alla typer av kalkylprogam som t.ex. Excel, Lotus123 osv. Kraven för filformatet beskrivs nedan. Vid överföring från Excel väls Save as och Blankstegsformaterad text. Importrutinen finner Du under Arkiv. Importera påldata I första fältet för varje rad skrivs <pale. Därefter följer indatavärdena enligt nedanstående mall. Fält, där indata saknas, måste ersättas med 0. Nedan anges formatet för en rad. Är du osäker angående variablerna nedan, finns dessa beskrivna i indatarutinerna. <pale x-koordinat, y-koordinat, z-koordinat, pållutning, pålrotation, pålarea, Iy, Iz, Kv, pållängd, pål_bred, bäddmodul, E_modul,G_modul, torsionslängd, längs över mark, påltyp 1. x x-koordinat 2. y y-koordinat 3. z z-koordinat 4. lutn pålens lutning relativt vertikal x-axel 5. rotation Pålens rotation relativt y-axlen 6. area Pålarea 7. iy Pålens tröghetsmoment om y-axlen 8. iz Pålens tröghetsmoment om z-axlen 9. kv Vridstyvhetens tvärsnittsfaktor för pålen 10. l Pålens längd 11. p_bred Pålens tvärsnittsbredd eller diameter 12. b_mod Bäddmodul MN/m2 13. e_mod Pålens E-Modul 14. g-mod Pålens G-Modul 15. tor_lgd Pålens torsionslängd 16. lgd_om Pålens längd ovan mark 17. typ Påltyp Importera Lastdata I första fältet för varje rad skrivs <olast. Därefter följer indatavärdena enligt nedanstående mall. Fält, där indata saknas, måste ersättas med 0. Nedan anges formatet för en rad. Är du osäker angående variablerna nedan, finns dessa beskrivna i indatarutinerna. 34

35 <olast lkomb px py pz mx my mz 1. lkomb Lastkombinationsnummer 2. px Vertikal punktlast I origo 3. py Horisontell punktlast I origo 4. pz Horisontell punktlast I origo 5. mx Positivt moment vrider medurs omkring x-axlen 6. my Positivt moment vrider medurs omkring y-axlen 7. mz Positivt moment vrider medurs omkring z-axlen Importera från andra projekt Du kan även importera från projekt, som är upprättad med detta program. I detta fall får du även möjlighet att förflytta samtliga pålar vid överföringen. 35