STAAD.Pro. Oppdateringskurs

Transkript

1 SP-O STAAD.Pro Oppdateringskurs STAAD.Pro 2003

2 SP-O: Oppdateringskurs STAAD.Pro 2003 Foreleser: Yvonne Rosenlund Swerke Engineering Data Resources as ENGINEERING DATA RESOURCES Claude Monets allé 5 NO Sandvika NORWAY Arvid Hedvalls Backe 4 SE Göteborg SWEDEN Tel Fax STAAD.Pro-SUPPORT E-post Internet firmapost@edr.no EDR is providing advanced technical solutions and knowknowhow to engineers, thus contributing to effective use of modern 3D simulation technology Tel E-post Internet staad@edr.no

3 EDR Online STAAD.Pro Oppdateringskurs: Innføring i nyheter og forbedringer i STAAD.Pro 2003 Agenda Forbedringer i Modelling mode Forbedringer i Postprocessing mode Vanlige spørsmål Innføring i STAAD.Pro Generellt om OpenSTAAD Generellt om Section Wizard Spørsmål - og svar

4 STAAD.Pro 2003 Auto-Save Backup Manager: File - Backup Manager Auto Save lagrer filen i periodiske intervaller Kan også gjenskape eldre versjoner av filen Kan brukes for å finne ulikheter mellom 2 versjoner av samme eller forskjellige STAAD-filer

5 Modelling Mode Tilpasning av rutenett STAAD.Pro:s konstruksjons rutenett kan nå tilpasses uregelmessige former. Avstanden mellom linjene i samme nett kan varieres. Meny: Geometry Snap/Grid Node eller ikon: Ny mappe Irregular Relativ avstand defineres som avstanden fra forrige linje. Den første linjen antas alltid å være på 0, så den trenger man ikke å taste inn. Tast inn koordinatene for hvor de nye linjene skal ligge Nettet kan også plasseres på skrå

6 Rotasjons-origo Endre rotasjons-origo fra standard-origo-innstillingen (strukturens sentrum) til å være et valgfritt punkt på modellen. View Always Fit in Current Window - Marker av For å tilbakestille, hak av View Always Fit in Current Window Eller marker Use Center of the structure as rotation Center fra View Orientation Kopiering Ved bruk av Translational Repeat kopieres geometri, tverrsnitt, opplag, laster etc. Nå kan man også velge å kun kopiere geometrien.

7 Kopier/Lim inn Forbedret Copy/Paste fra Excel til STAAD.Pro:s tabeller slik at det nå går bra å ha andre kolonneantall enn det antallet som vises fra før i STAAD.Pro. Hver tabell der man manuelt kan legge inn inndata, kan man også kopiere data til, fra Excel. For å kunne kopiere må man velge en hel rad i STAAD-tabellen, før man trykker Paste Excel STAAD Hvis kolonnerubrikkene fra Excel ikke matcher rubrikkene i STAAD:s tabell så vil STAAD spørre hvordan de ska plasseres i de nye kolonene. 3D-vindu Forbedret 3D-vindu; håndtering av bjelker, plater og solider Fargekoding av strukturdeler ut fra gruppenavn, tverrsnitt, spesifikasjoner og tykkelser. View Set Structure Colors På/av med Show Color Legend Dobbelklikk på en farge for å forandre på den.

8 3D-vindu Forbedret 3D-visualisering 1. Zoom in og ut med scrollhjulet på musen 2. Raskere lasting av veldig store modeller 3. Ta bilde av strukturen og legge bildene i rapporter Visualisering av deler Man kan nå i rekkefølge fremheve en viss gruppe i strukturen (bjelker, plater) i valgfri hastighet. Select Highlight Entities Sequentially

9 Fargekoding av plater Ny fargekoding for å se lokal Z-akse hos plater Velg Structure Diagrams Nye valgmuligheter Ved valg av noder, bjelker & plater Tidligere: kun firkantet rubber band vindu. Nå flere valg Rectangular rubber band window (Drag Box) Polygon (Region) Line (Drag Line).

10 Overlappende plater Overlappende plater kan gi feil lastoverføring og instabiliteter. Husk! Kraftoverføring kun i knutepunkter! Tools Check Overlapping Plates Plate/bjelke-kobling Hvis platene er feil koblet til bjelkene kan man få feil lastoverføring og instabiliteter. Husk! Kraftoverføring kun i knutepunkter! Tools Check Beam Plate Connectivity Gir svar på om det er noen feilaktige koblinger i modellen

11 Surface Element For å forenkle og effektivisere modellering av vegger har man utviklet en ny type element: Surface På modelleringsnivå tilsvarer det en hel strukturdel, som for eksempel en vegg. På analysenivå består den av flere triangulere plateelementer og derfor er Surface ett type superelement. Brukeren har derved fordelen av å spesifisere kun én stort strukturdel, men enda ha full kontroll over nøyaktigheten ved beregningen gjennom å kunne stille antall finite elementer per side. I STAAD.Pro 2003 er Surface-elementene begrenset til å ha rektangulær form og de må bestå av minst 4 nodepunkter. Bruk av Surface-elementer gir flere fordeler i form av resultater for bøyemoment og spenninger langs valgfrie linjer gjennom flaten. Valg av Surface-element, bruk: Surface element cursor For å lage et Surface-element, klikk på eksisterende noder med klokken eller mot klokken. Den siste klikken på være på den første noden i serien. Surface Element med hull Rektangulære åpninger kan lages gjennom bruk av: Add Surface Opening Når man klikker på Add Surface Opening så vil man se et tilpassingsbart rutenett på flaten der man vil lage hullet. Åpninger lages ved at man klikker på rutenettets kryssningspunkter.

12 Support-generering Ved Surface Element kan man nå definere identiske opplag til flere noder på en linje samtidlig Man trenger kun å angi start og ende-node og hvilken type support det skal være. SUPPORTS 3 TO 7 GENERATE PIN Alle noder som ligger på en rett linje mellom node 3 og 7 vil få pinned opplegg Surface Query Box Surface Query Box gir detaljert informasjon for en flate av gangen. For å se Surface Query Box: Skift til Surface Cursor og dobbelklikk på elementet. Hvis man dobbelklikker på et annet element oppdateres dialogboksen. For å endre enheter velg: Meny: View Options eller ikon: Change Graphical Display Unit

13 Query Box Utviklet Query -boks for bjelker og Plater Dobbel-klikk på en bjelke/element for å få opp Query-boksen. Nå kan man forandre på inndata (tverrsnitt, spesifikasjoner, frigjøringer, betavinkel etc.) inne fra dialogboksen. Advanced query Avansert Query, som gir brukeren mulighet til å ta fram spesifikk informasjon fra STAAD-resultatene, har blitt forbedret til å inneholde en brukerdefinert Query på valgte bjelker og større muligheter til å kontrollere sorteringen av data. Post-processing mode Tools Advanced Query - New Query Hvis man velger Sort (Asc) eller Sort (Desc) så kan man styre hvordan resultatene sorteres. Eks: Hvis man velger Member Number, Fy and Fz og Sort by the Member Number og etterpå Fz. Så vil man få ut resultatene sortert i henhold til bjelkenummer først og etterpå i henholt til Fz-verdiene.

14 Flatetrykk på noder Hvis man har trykk på et areal, men for eksempel ikke har noen plater som overfor kreftene så kan man nå bruke Element Load Joint. Lasten defineres som trykkintensiteten på de 3 eller 4 noder som utgjør hjørnene av arealet. f1 f2 f3 f4 er trykkets verdier i hjørnepunktene for hver del. Hvis det er samme trykk over hele flaten så trenger man kun å angi f1 Angis i global retning eller hvis GX, GY eller GZ utelates så virker kreften i lokal Z- retning (normalen til den fiktive platen). j1 deler vil belastes. Den første delen er definert av knutepunktene i1 i3 i5 i7 og deretter økes hvert nummer med BY-verdien (1 om utelatt), dvs. kommandoen repeteres med steget BY. Platetrykk Trapesformede laster på plater kan man nå definere i de globale retningene (tidligere kun i normal Z-retning). Man kan nå også legge på volumformet type trykk på plater: Hvis man har en flate der hjørnene ligger på ulike høyder, så kan man definere trykket i form av intensiteten på hver node på hver plate. f1 Trykkintensitet i startnode f2 Trykkintensitet i endenode f1 f2 f3 f4 Trykkintensitet i knutepunktene

15 Enveislast på bjelker Enveislast Hvis man har en last på ett bjelkelag, men ikke har med noe annet en bjelkene i strukturen, så finnes det nå en ny funksjon for å definere lasten f1 f2 f3 f4 - f7 Globale koordinater for flateretningen som lasten ligger over Enveislasten. Globale koordinater som definere hjørnepunktene av arealet hvor lasten ligger over FLOOR LOAD på vertikale flater Floor Load Til nå har man kunnet definere Floor Load over horisontale flater. Nå kan man også gjøre det for vertikale flater. f1 f2 f3 f4 - f7 Globale koordinater for planet som lasten virker over. Lasten legges på alle bjelker innen dette plan. Trykket Globale koordinater for hjørnepunktene for arealet over hvilket lasten virker

16 Area Load Fordeler spesifisert areallast ut til underliggende bjelker. Lineær fordeling. Fordeler en vei (enkelspent) Virker i global Y-retning Alle bjelkene MÅ ligge i samme horisontalplan Grafisk visning etter analyse Area/Floor Load Floor Load I hovedsak det samme som Area Load Toveisfordeling av laster (dobbelspendt) Grafisk visning av lasten NB! Kvadratisk plate => last på alle sider Auto-lastkombinasjon Nå kan man direkte angi hvilken type last en last er og automatisk få inn riktig lastfaktor ved amerikansk lastkombinasjonen.

17 Tyngdepunkt Tyngdepunktssenter for hele eller deler av strukturen. Hele strukturen: PRINT CG CG - Center of Gravity Deler av strukturen: Definerer delene gjennom å legge dem i grupper. PRINT CG ( _group_name ) Kun egenvekten brukes for beregning av CG (ikke knutpunktslaster mm) Øvrig En bjelkeliste kan nå spesifiseres sammen med STEEL TAKE OFFkommandoen Man trenger ikke lenger å velge designmotor koblet til en spesiell kode, når man skal kjøre analysen i STAAD.Pro 2003.

18 Postprocessing Mode Bjelkespenning Kombinerede bjelkespenninger ved valgfri punkt langs bjelkens lengde Postprosessor: Mappe Beam - Stresses Kan legges i rapport OpenGL-bilde av spenningsfordelingen Klikk på interessant bjelke for å se resultater

19 Bjelkespenning Når en bjelke er blitt valgt vil man ha muligheten å velge hvor snittet skal ligge. Spenningene oppdateres momentant Velg eksakt punkt i tverrsnittet for å se spenningene der Bjelkespenninger Man kan også hake av at man vil ha verdiene og fargeplot for hjørnespenninger NB! Fargene som spenningene vises med er blå for strekk og rød for trykk. Disse fargene kan man ikke stille på og hvis man har endret fargene for den vanlige spenningsvisningen så har det ikke noe å si for dette fargeplottet. Boksen Display Legend viser hele skalaen av farger og verdier

20 Bjelkespenninger De valgte spenningspunktene i tverrsnittet kan legges in i tabellen lengst nede till høyre. ( Beam Combined Axial and Bending Stresses ). Klikk på Add Stress to Table For å legge den valgte informasjonen i rapporten, velg Beam Profile Stress under Output i Report Setup-dialogboksen. Skalere om Stress Contour Diagrams Platespenninger Nå får man automatisk omskalering av skalaen for spenningsplot for plater, hvis man velger én plate i ett nytt vindu. Hvis man ser på hele modellen og en plate har en homogen farge så vil den fargen deles opp i flere farger, over en mer nøyaktig skala når man ser på kun den platen. Denne funksjonen kan aktiveres eller inaktiveres fra Structure Diagrams - Plate Stress Contour Velg plate View New View

21 Spenningslinjer i plater Man kan nå få ut spenninger langs med en valgfri plassert linje gjennom et platefelt. Spenningene kan fås som graf eller i tabellform og man kan velge hvilken type spenninger man vil ha ut: Max Absolute, Max Von Mises, MY etc. Post-processing mode Mappe: Plate Undermappe: Results Along Line. Alle verdier er orienterte ihht det lokale aksesystemet som defineres av linjen som skjærer flaten. Spenningslinjer i plater Bruk Results along line Klikk på Draw Line I modellen: Klikk startpunkt for linje og endepunkt for linje. Klikk en tredje gang for å definere positiv lokal Y-aksel For å forandre positiv X, velg linjen i Defined Lines og klikk på Flip.

22 Spenningslinjer i plater Platenummer vises også i grafen Skift innhold i tabellen for å se Stresses eller Total Force. Kreftene beregnes gjennom at spenningene multipliseres med influensarealet der spenningen virker. Tettere inndeling => Nøyaktigere resultater. Spenningstabell Kan kopieres til Excel Spenningslinjer i plater Resultatene kan legges till STAAD.Pro-rapporten Klikk på Create Report for å lage en delrapport En delrapport kan lages for en linje og vil da innholde all data for hvert segment for den linjen, men det kan også lages for hvert segment for seg. Delrapporten finner man under Reports når man lager sin totale rapport

23 Øvrig 1. Ved multiple lasttilfeller og kommandoene Member Tension/Compression trenger man ikke lenger å bruke CHANGE. 2. Moving Load: Max-antallet bevegelige laster i ett lasttåg har økt fra 49 till Time history loading: Moment-type-funksjon kan nå spesifiseres (tidl. kun force). 4. Mesh-generering gjennom kommandofilen kan nå generere opp til knutepunkter og elementer gjennom bruk av GENERATE ELEMENT. 5. Om opplag defineres for visse/alle slavenodene ved master-slavekommandoen, så vil det nå oppdages. Vanlige spørsmål

24 Vanlige modelleringsspørsmål Vanlige spørsmål 1 Problembeskrivelse: En vanntank har blitt modellert med plater. Vanntrykk legges på som trapesformet trykk på platene. Momentene som STAAD viser på ulike høyder er ikke i henhold til forventede resultater.

25 Vanlige spørsmål 1 Grunn: Feil kobling mellom elementene langs kantene. Vanlige spørsmål 2 Problembeskrivelse: Brukeren vil redusere førskyvningen i panelene på grunn av vindlast.

26 Vanlige spørsmål 2 Forslag: 1. Kontroller at modellen er riktig. En feilaktig kobling mellom elementer og bjelker kan gi overdrevne forskjyvninger i strukturen. Vanlige spørsmål 2 Nedenfor vises svakheter i modelleringen

27 Vanlige spørsmål 2 Korriger problemet ved å skifte ut det underste lagret firkantete plater mot triangulere plater. Forslag Vanlige spørsmål 2 2. Øke tykkelse hos panelene. En økning på 10 % i tykkelse vil øke treghetsmomentet med 33 %.

28 Vanlige spørsmål 2 Forslag 3. Legg in avstivende bjelker. Kanskje bare noen stykker er alt som trengs. Vanlige spørsmål 3 Problembeskrivelse En sirkulær tank står på konsentriske ringer Bunnplaten er belastet med ett jevn utbrett trykk, men spenningene i platene blir null.

29 Vanlige spørsmål 3 Trolig grunn: Dårlig elementinndeling av bunnplaten Vanlige spørsmål 3 I figuren er det kun en ring av elementer mellom opplagssirklene. Det gjør at alle elementenes noder ligger i opplagene. Det er med andre ord ikke noen forskyvninger i elementenes knutepunkter og derfor ikke noen spenninger i elementene.

30 Vanlige spørsmål 3 Modellen må få flere knutepunkter mellom opplagene. Vanlige spørsmål 4 Problembeskrivelse: Førskyvningsdiagrammet (animasjon) for en ramme gir at to bjelker ser ut som de ikke sitter sammen i den node de går inn i.

31 Vanlige spørsmål 4 Trolig grunn: Doble noder To eller flere noder som har ulike nodenummer og koordinater som ikke er 100% samme, kalles doble noder. Vanlige spørsmål 4 Selv om det ikke er entydig fra tegningen, så er det trolig 2 noder i punktet der node 46 ligger. De to bjelkene går derved inn i hver sin node.

32 Vanlige spørsmål 4 Gjennom bruk av Member Query kan man se på de forskjellige bjelkene og sjekke mellom hvilke noder de går. Vanlige spørsmål 4 Man kan detektere dobble noder gjennom bruk av: Tools Check Duplicate Nodes.

33 Vanlige spørsmål 4 Toleransen er grensen for hvor nært to noder kan ligge og enda regnes som samme. De dobble nodene listes i en egen boks. Delete-knappen gjør at man kan slette den ene noden og samtidlig erstatte den med den andre. Vanlige spørsmål 5 Problembeskrivelse: Strukturen er symmetrisk. Lastene er symmetriske. Tverrsnittene er symmetriske. Materialkonstantene er symmetriske. Reaksjonskrefterne viser ikke symmetrisk adferd. Hvorfor?

34 Vanlige spørsmål 5 Trolig grunn: Orientering av bjelker Hvis man har brukt kommandoer som speiling for a bygge opp modellen, så vil de nye bjelkene ikke ligge som forventet. Vanlige spørsmål 5 For å bekrefte dette, velg: Symbols & Labels-ikonet og marker Beam Orientation

35 Vanlige spørsmål 5 Orienterings-ikonet viser et forenklet tverrsnitt med orientering Vanlige spørsmål 5 Alternativ: velg View Structure Diagrams Full sections or Sections Outline

36 Vanlige spørsmål 5 Figuren viser orienteringen av bjelker plassert på motsatte sider av symmetriaksen. Vanlige spørsmål 5 For å korrigere problemet, gå til Bjelketabellen og skift noderekkefølgen for bjelken. Eks. Hvis bjelke 45 ligger mellom 53 og 67: Endre til: Alt: Bruk Betavinkler

37 Vanlige spørsmål 6 Problembeskrivelse: Strukturen består av en skrå aluminiumskonstruksjon. Av praktisk hensyn så er dette en symmetrisk struktur. Betavinkler er ikke av betydning ettersom alle bjelker er runde rør eller firkantrør. Vanlige spørsmål 6 For egenvekten ser ikke deformasjonen symmetrisk ut. Hva kan feilen være?

38 Vanlige spørsmål 6 Trolig grunn: Overlappende bjelker Når 2 bjelker ligger over hverandre og en av nodene for den ene bjelken ligger innenfor spennet av den andre bjelken men uten å være koblet inn i den så er disse bjelkene overlappende. Overlapping colinear members Vanlige spørsmål 6 Eksempel med 2 overlappende bjelker Bjelkene 2 og 101 er overlappende. Bjelke 2 er helt dekket av 101 sin span, men de er ikke koblede til hverandre.

39 Vanlige spørsmål 6 Hvilke negative effekter gir dette? For egenvekt og utbredte laster vil det være en dobbelberegning av lastene i overlappet. Stivheten vil også regnes to ganger. Detektering: Vanlige spørsmål 6 Tools - Check Overlapping Collinear Members. Gir en liste over overlappende bjelker

40 Innføring i STAAD.Pro STAAD/Pro:s deler STAAD.Pro Preprosessor: Modeling Mode Postprosessor: Post Processing Mode GUI Editor GUI Rapporter Output-fil

41 Graphical User Interface Nedtrekksmenyer Ikoner Benytt mapper og ikoner og du er langt på vei for å lære STAAD effektivt Mapper Redigering STAAD.Pro har et meget effektivt interaktivt brukergrensesnitt Det er en fordel og også kunne beherske teksteditering.

42 Modell 6 m 5 m 5 m 30 meter Effektiv modellering i PRE: gridnett, kopiering, rotering, direkte link mellom modell og tabeller Materiale Structure Wizard Nedtrekksmeny: Geometry Run Structure Wizard

43 Tverrsnittbeskrivelse Tabelldefinert Egendefinert NB! "Define -> ofte "Prismatic" Prismatic i Code Check -> "Tapered I" må defineres i User Table for Code Check User Table Benyttes til å definere oppsveisede profiler, dette gjøres effektivt ved hjelp av ferdige maler I tilegg kan man benytte Section Wizard eller editere direkte i ståltabellene

44 Member Property Member Property

45 Member Property Member Property

46 Member Property Modell 6 m 5 m 5 m 30 meter Effektiv modellering i PRE: tverrsnitt, opplag, materiale

47 Indatainformasjon (PRE) Analyseresultater (POST) Hele modellen med laster og analysekommandoer finnes i en lesbar tekstfil. Etternavn.std St01.std Filen må aldri lagres med et navn der det benyttes andre tegn enn bokstaver og tall.

48 Node mappe: Displacement Beam mappe: Unity Check

49 Beam mappe: Graphs Delrapport Delrapporter: Report

50 Totalrapport Reports Input Output Pictures Reports Delrapport Endre rekkefølge Interaktiv rapportgenerering Load Cases Rapport for kun de interessante lasttillfellene Picture Album Preview av bilder Bild på hel side eller del av side

51 Interaktiv rapportgenerering Load/Save Bruker data fra seneste analysen Kan brukes for å: Lagre hele rapporten Åpne tidligere lagrede rapporter Hjelpemanualer Under Help Contents finner man fullstendige manualer

52 FAQ FAQ Frequently Asked Questions -> Products -> STAAD.Pro -> FAQ Kontroll Er analysen bra? Numeriske problem, feil modellering osv kan gi unøyaktige eller gale resultater Se etter feilmeldinger i resultatfil ( WARNING eller ERROR eller NOTE ) Kontroller at opplagerreaksjonene går i null med påsatte laster (PRINT STATICS CHECK)

53 OpenSTAAD OpenSTAAD Tilpassing & Integrasjon for å skape din STAAD.Pro Hva er det? Et bibliotek av funksjoner som gir mulighet å komme til STAADs grafiske miljø og resultatdatabase Hvor kan jeg bruke det? Bruk det sammen med en valgfri applikasjon som støtter VBA (makroen) som Excel, AutoCad, Microstation eller innen STAAD (ny intern VBAeditor). Må jeg kunne programmering? OpenSTAAD OpenSTAAD kan brukes med språk som VBA, VB, C++ eller t.o.m. FORTRAN. VBA er et veldig vanlig makrospråk, med en syntaks som ikke tar lang tid å lære. Nøkkelen er å skjønne programmeringslogikk. Hvordan kan det gjøre meg mer effektiv i prosjekter? Bruk det for å få STAAD til å gjøre ting som programmet normalt ikke kan gjøre, som spesifikke designkoder, lage tilpassede rapporter, legge til kodespesifikke lastgenererings-vertøy etc.

54 OpenSTAAD med Excel Enkleste måten å begynne på er å spille inn en Makro under: Tools Macro Record New Macro Funksjoner du ikke kjenner i Excel kan fås fram gjennom å spille dem inn: legge til verdier i celler, sortering etc. Komme til STAAD-resultater gjennom bruk av Results - objektbibliotek Lage en modell utenfor STAAD OpenSTAAD Gode referansebøker er: Excel 2002 VBA: Programmers Reference by Rob Bovey Excel 2002 Power Programming with VBA by John Walkenbach OpenSTAAD OpenSTAAD med STAAD.Pro Ny inkludert VBA-editor som ligner på den man finner i Excel Automatiser repetitive operasjoner eller legg inn dine egne tilpassede serier av kommandoer

55 Eksempel OpenSTAAD

56 Section Wizard Tileggsprogram Section Wizard Section Property Calculator

57 Section Wizard Beregn valgfritt tverrsnitt Beregn tverrsnittsegenskaper hos standard og egendefinerte former: Areal, Treghetsmoment, Plastisk motstandsmoment, tyngdepunktssenter, skjærsenter, torsjonskonstant, skjærareal etc. Torsjonsverdier er nødvendige for å gjøre torsjonsdesign Støtter ståltabeller fra US, UK, Japan, India, Canada, Tyskland, Russland Section Wizard Definer valgfri form Lag valgfri formede seksjoner (også kurvede flater), sett inn hull og åpninger av valgfri form. Sectionwizard har et CAD-brukergrensesnitt som gir ingeniøren mulighet å tegne linjene for alle tenkbare seksjoner. Hent inn former og tverrsnitt fra AutoCAD (DXF/DWG)

58 Section Wizard Bestem Spenningene i Valgfri Punkt Vis spenningene i valgfri punkt i et tverrsnitt, baserte på aksialkrefter og momenter rundt hovedaksene. (Sammenligning av aktuelle spenningsberegninger med tillatte spenninger for å sjekke utsnittet) Finn Ekvivalent Seksjon for Design Section Wizard Finn ekvivalent seksjon for design i STAAD.Pro eller eksporter egenskapene til STAAD.Pro som prismatic eller general -tabell Kjør Sectionwizard i STAAD.Pro 2003 ok lag UPT tabell direkte!

59 Spørsmål?