Typy geometrii w Detail

Tarcza

Tarcza jest najbardziej ogólnym elementem, który można zdefiniować w modelu. Istnieje wiele przypadków, w których można zastosować ten detal. Czas wyjaśnić, jak to zrobić. 

Najpierw omówmy kształt elementu. Kształt tarczy można zdefiniować jako:

• Prostokątny 

Korzystając z tej opcji, wystarczy ustawić szerokość, wysokość, grubość elementu oraz, jeśli to konieczne, odsunięcie w kierunku X względem górnego lewego i prawego narożnika.

• Wielokąt

Jeśli wymagana jest bardziej złożona topologia, odpowiednim wyborem jest kształt Wielokąt. Geometrię można zdefiniować, klikając przycisk Edytuj kształt w oknie danych, a następnie w kreatorze podając współrzędne w kierunkach X i Z względem globalnego układu współrzędnych. Nowe wiersze można dodawać lub usuwać istniejące, klikając prawym przyciskiem myszy w tabeli współrzędnych.

• Import DXF 

W przypadku złożonego kształtu konstrukcji lub gotowych rysunków można skorzystać z funkcji importu z pliku DXF, aby szybko zdefiniować geometrię. 

Wystarczy kliknąć przycisk Import DXF, wybrać plik z dysku i rozpocząć zaznaczanie obrysu konstrukcji. Można to zrobić, wybierając linie pojedynczo w głównym oknie graficznym lub zaznaczając jedną linię i klikając przycisk Kolejne na górnej wstążce.

W kreatorze można w pełni wykorzystać funkcje dostępne na górnej wstążce – możliwa jest zmiana jednostek, rozróżnienie trzech płaszczyzn – XY, XZ i YZ, w których wykonywany jest rysunek, ustawienie tolerancji i dyskretyzacji linii krzywych, numerów elementów oraz bezpośrednie dodawanie otworów. Ponadto, w przypadku popełnienia błędu, można cofnąć wykonane kroki i wyczyścić zaznaczenie.

Co więcej, można nawet zaimportować geometrię wraz ze zbrojeniem!

Podsumujmy teraz najważniejsze informacje niezbędne do prawidłowego zdefiniowania elementu tarczy.

• Dla tego typu geometrii można stosować wszystkie rodzaje podpór i urządzeń przekazujących obciążenia.
• Nie jest możliwe dodanie podcięcia tarczy – konstrukcja musi być zdefiniowana jako całość. 
• Można stosować wszystkie rodzaje otworów.
• I wreszcie, element tarczy musi mieć stałą grubość.

Cały model może składać się z kilku oddzielnych elementów. Oprogramowanie automatycznie je połączy. Złącze między tarczami musi być wolne od szczelin. Ponadto możliwe jest zdefiniowanie różnych grubości dla każdego elementu tarczy użytego w projekcie. Przykład przedstawiono na poniższym rysunku.

Beam

Ten element może być stosowany do różnych typów belek. Użytkownik sam decyduje, czy chce modelować i analizować całą belkę, czy skupić się na określonym obszarze – strefie nieciągłości, korzystając z opcji podcięcia.

Przykład całej belki siodłowej z otworami

Załóżmy, że zbrojenie w strefach B zostało już zaprojektowane i sprawdzone, a użytkownik chce skupić się wyłącznie na strefach nieciągłości belki, bez konieczności modelowania całej belki. Żaden problem! W takim przypadku zaleca się modelowanie belki z podcięciem.

Belkę można przyciąć:

• Na początku
• Na końcu
• Lub jednocześnie na początku i na końcu

Przykład belki z podcięciem

Podczas modelowania belki można wybrać jeden z predefiniowanych przekrojów poprzecznych z biblioteki.

Belka jest zdefiniowana jako element 2D. Przekrój poprzeczny belki służy wyłącznie do ustawienia odpowiednich grubości. 

Podsumujmy informacje dotyczące elementów belkowych:

• Dla tego typu geometrii można stosować wszystkie rodzaje podpór i urządzeń przekazujących obciążenia.
• Belka może być przycięta na początku, na końcu lub jednocześnie na początku i na końcu. 
• Można stosować wszystkie rodzaje otworów.
• Konstrukcja może mieć skosy – wystarczy zaznaczyć odpowiednie pole wyboru w oknie danych i ustawić parametry.

Węzeł narożny

Węzeł narożny jest rodzajem złącza ramowego – w zasadzie najczęściej stosowaną strefą nieciągłości. Niekiedy bywa niedoceniany w projektowaniu. Jednak ważne jest, aby poświęcić mu odpowiednią uwagę. Może to być łatwe, gdy dysponuje się potężnym narzędziem, jakim jest Detail application IDEA StatiCa. 

Co warto wiedzieć?

• Podobnie jak w przypadku elementu belkowego, węzeł narożny jest definiowany przy użyciu przekroju poprzecznego wybranego z biblioteki. 
• W porównaniu z typami tarczy i belki, nie można ustawiać podpór. W tym przypadku dozwolone jest wyłącznie stosowanie podcięć lub wolnych końców. Niemniej jednak do konstrukcji można stosować wszystkie rodzaje urządzeń przekazujących obciążenia.
• Można stosować wszystkie rodzaje otworów.
• Konstrukcja może mieć skosy – wystarczy zaznaczyć odpowiednie pole wyboru w oknie danych i ustawić parametry. Ponadto elementy mogą być pochylone pod żądanym kątem. 

Geometria węzła narożnego może być różna. W Detail application można wybrać spośród trzech opcji, aby zdefiniować najbardziej odpowiednią.

Aby zobaczyć to w praktyce, sprawdź poniższy rysunek. Te trzy konstrukcje zostały utworzone przy użyciu tych samych ustawień, różniąc się jedynie typem złącza.

Węzeł krzyżowy

Ta opcja jest identyczna z węzłem narożnym. Charakterystykę opisano w poprzednim akapicie.

Istnieją dwa typy węzłów krzyżowych – pryzmatyczna belka lub pryzmatyczny słup. Różnicę przedstawiono na poniższym rysunku. 

Przepona

Przepony są identyczne z tarczami pod względem definicji elementu. Więcej informacji można znaleźć w akapicie dotyczącym tarczy.

Istnieją trzy sposoby definiowania kształtu:

• Most dwukierunkowy 
• Most drogowy 
• Oraz Ogólny – za pomocą polilinii lub importu z pliku DXF

Należy zaznaczyć, że te detale (podobszary) można podzielić na dwie grupy. Różnica między nimi polega na sposobie definiowania grubości elementu:

• Tarcze i przepony – stała grubość 
• Belki i złącza –  grubość zdefiniowana przez przekrój poprzeczny

Należy pamiętać, że wszystkie wymienione powyżej typy geometrii są w oprogramowaniu traktowane jako elementy 2D, a zatem mogą przenosić wyłącznie obciążenia w płaszczyźnie – siły prostopadłe do płaszczyzny muszą być pominięte.