Analiza konstrukcji stalowej dla projektu magazynu Le-Tigre w Nowej Kaledonii (częściowa)

Analiza sił konstrukcji stalowej za pomocą oprogramowania 3D3S (dla projektu konstrukcji stalowej 3 kondygnacji w Nowej Kaledonii)

Oprogramowanie 3D3S, profesjonalne oprogramowanie do analizy i projektowania konstrukcji stalowych, zostało przyjęte do przeprowadzenia kompleksowej analizy sił w projekcie 3-kondygnacyjnej konstrukcji stalowej w Nowej Kaledonii, zapewniając racjonalność, bezpieczeństwo i stabilność projektu konstrukcyjnego. W połączeniu z rzeczywistymi warunkami pracy i ograniczeniami środowiskowymi projektu, oprogramowanie uzupełnia obliczenia i weryfikację siły w całym procesie, zapewniając niezawodne wsparcie techniczne przy projektowaniu i budowie projektu.

Proces analizy sił i kluczowe treści oparte na oprogramowaniu 3D3S są następujące: Najpierw utwórz trójwymiarowy-model 3-kondygnacyjnej konstrukcji stalowej w oprogramowaniu, dokładnie wprowadzając parametry konstrukcyjne, takie jak przekroje prętów, formy połączeń i właściwości materiału (zgodne z rzeczywistym gatunkiem stali i specyfikacją projektu). Następnie załaduj do modelu wszystkie istotne obciążenia, w tym obciążenie własne (ciężar własny elementów stalowych, płyt stropowych i inne obciążenia stałe), obciążenie użytkowe (obciążenie użytkowe podłogi, obciążenie personelu i sprzętu), obciążenie wiatrem i obciążenie sejsmiczne odpowiadające położeniu geograficznemu Nowej Kaledonii, aby kompleksowo symulować rzeczywisty stan sił konstrukcji.

Podczas analizy oprogramowanie przeprowadza obliczenia elementów skończonych na każdym elemencie stalowym (słupy, belki, płatwie itp.) i węzłach połączeń, koncentrując się na sprawdzeniu siły osiowej, siły ścinającej, momentu zginającego i ugięcia prętów, a także nośności i stabilności węzłów. W przypadku kluczowych części naprężenia 3-kondygnacyjnej konstrukcji (takich jak połączenia między piętrami, spód słupów i części przenoszące obciążenia skupione) oprogramowanie przeprowadza lokalną analizę naprężeń, aby uniknąć lokalnych deformacji lub uszkodzeń spowodowanych nadmiernymi naprężeniami.

Ponadto oprogramowanie 3D3S może symulować dynamiczną reakcję konstrukcji na obciążenia sejsmiczne i silne wiatry, weryfikować, czy sztywność i plastyczność konstrukcji spełniają wymagania projektowe oraz optymalizować rozmiar przekroju i formę połączeń elementów zgodnie z wynikami analizy, tak aby osiągnąć równowagę pomiędzy bezpieczeństwem konstrukcji a efektywnością ekonomiczną. Wyniki analizy pokazują, że 3-kondygnacyjny projekt konstrukcji stalowej w Nowej Kaledonii spełnia odpowiednie standardy projektowe i może bezpiecznie przenosić różne obciążenia projektowe, zapewniając długoterminowe, stabilne funkcjonowanie projektu.

 

1 Kody projektowe

„Kodeks projektowania konstrukcji stalowych” (GB50017-2003)

„Specyfikacja obciążenia konstrukcyjnego budynku” (GB50009-2012)

„Kodeks projektowania sejsmicznego budynków” (GB50011-2010)

„Kodeks projektu fundamentów budynku” (GB50007-2011)

„Kodeks spawania stali” (GB50661-2011)

„Specyfikacja techniczna łączenia śrub stalowych” (JGJ82-2011)

2 Model obliczeniowy

Model obliczeniowy (okręgi oznaczają umocowania)

3 Obciążenia i kombinacje

Współczynnik znaczenia strukturalnego: 1,00

3.1 Obciążenia węzłów

3.2 Obciążenia elementów

1) Nr sprawy: 0

*Obciążenia powierzchniowe:

NIE.	Typ obciążenia	Tryb dystrybucji	Współczynnik kształtu	Wartość obciążenia (Referencyjne ciśnienie wiatru) kN/m2
1	Martwy ładunek	element-jednokierunkowy	--	4.00
2	Martwy ładunek	element-jednokierunkowy	--	0.40

Wykres obciążenia powierzchniowego:

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 1 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 2 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

2) Nr sprawy: 1

*Obciążenia powierzchniowe:

NIE.	Typ obciążenia	Tryb dystrybucji	Współczynnik kształtu	Wartość obciążenia (Referencyjne ciśnienie wiatru) kN/m2
1	Obciążenie na żywo	element-jednokierunkowy	--	10.00
2	Obciążenie na żywo	element-jednokierunkowy	--	0.30

Wykres obciążenia powierzchniowego:

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 1 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 2 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

3) Nr sprawy: 2

*Obciążenia powierzchniowe:

NIE.	Typ obciążenia	Tryb dystrybucji	Współczynnik kształtu	Wartość obciążenia (Referencyjne ciśnienie wiatru) kN/m2
1	Obciążenie wiatrem	element-jednokierunkowy	0.80	2.55
2	Obciążenie wiatrem	element-jednokierunkowy	-0.50	2.55
3	Obciążenie wiatrem	element-jednokierunkowy	-0.70	2.55
4	Obciążenie wiatrem	element-jednokierunkowy	-0.60	2.55
5	Obciążenie wiatrem	element-jednokierunkowy	-0.50	2.55

Wykres obciążenia powierzchniowego:

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 1 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 2 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 3 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 4 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 5 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

4) Nr sprawy: 3

*Obciążenia powierzchniowe:

NIE.	Typ obciążenia	Tryb dystrybucji	Współczynnik kształtu	Wartość obciążenia (Referencyjne ciśnienie wiatru) kN/m2
1	Obciążenie wiatrem	element-jednokierunkowy	0.80	2.55
2	Obciążenie wiatrem	element-jednokierunkowy	-0.50	2.55
3	Obciążenie wiatrem	element-jednokierunkowy	-0.70	2.55

Wykres obciążenia powierzchniowego:

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 1 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 2 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

Wykres rozkładu obciążenia powierzchniowego nr. 3 (elementy linii ciągłych, do których przypisane są obciążenia)

4.1.2 Siły otoczki

 

Kolorowy wyświetlacz według maksymalnej siły osiowej N (kN);

Maksymalne siły osiowe N z 10 elementów (jednostka: m, kN, kN.m)

NIE.	Elem	Kombinacja nr.	Kombinacja nr.	Lokalizacja	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	122	3	1	0.000	50.9	53.9	-0.0	0.0	0.0	47.1
2	125	3	1	0.000	45.3	66.3	0.1	0.0	-0.2	69.6
3	118	3	1	0.000	45.3	66.4	0.0	-0.0	-0.0	69.8
4	128	3	1	0.000	40.9	-4.1	0.0	-0.0	-0.2	-6.4
5	695	3	1	0.000	37.3	-4.3	-0.0	-0.0	0.0	-8.5
6	468	6	4	1.704	31.3	-46.2	-0.0	-0.0	-0.0	0.0
7	733	6	4	1.663	30.1	-35.9	-0.0	0.0	0.0	0.0
8	90	3	1	0.000	27.2	-96.3	-0.1	0.0	0.2	-124.3
9	89	3	1	0.000	27.2	123.1	0.2	0.0	-0.3	129.8
10	694	3	1	0.000	25.7	0.7	-0.0	-0.0	0.0	5.1

 

Kolorowy wyświetlacz przy minimalnej sile osiowej N (kN);

Minimalne siły osiowe N z 10 elementów (jednostka: m, kN, kN.m)

NIE.	Elem	Kombinacja nr.	Kombinacja nr.	Lokalizacja	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	396	3	1	3.550	-1091.9	-0.1	0.3	-0.0	0.6	0.2
2	480	3	1	3.550	-1081.1	-0.8	4.6	0.0	5.3	1.3
3	383	3	1	0.000	-1053.7	-0.5	0.8	-0.0	-1.5	0.0
4	392	3	1	0.000	-1035.5	1.3	0.6	-0.0	-0.9	1.1
5	476	3	1	0.000	-1028.6	1.7	4.3	-0.0	-5.0	1.7
6	413	3	1	3.550	-1028.1	0.0	-1.9	-0.0	-2.1	-0.1
7	469	3	1	0.000	-1019.9	-0.5	4.1	-0.0	-4.8	0.1
8	390	3	1	0.000	-1019.3	-0.6	0.6	0.0	-0.9	-0.9
9	385	3	1	0.000	-1017.4	0.6	0.6	-0.0	-1.1	1.0
10	474	3	1	0.000	-1012.6	-0.2	4.0	0.0	-4.7	-0.2

 

Kolorowy wyświetlacz maksymalnego momentu zginającego M2 (kN.m);

Maksymalne momenty zginające M2 z 10 elementów (jednostka: m,kN,kN.m)

NIE.	Elem	Kombinacja nr.	Kombinacja nr.	Lokalizacja	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	493	3	1	0.000	-269.8	-2.9	-40.9	-0.0	70.0	-4.3
2	484	3	1	0.000	-274.8	-2.1	-40.9	-0.0	68.6	0.7
3	491	3	1	0.000	-270.1	-1.2	-39.6	0.0	68.1	-2.8
4	486	3	1	0.000	-271.0	-0.6	-39.5	-0.0	68.1	-2.5
5	496	3	1	0.000	-274.2	2.8	-35.4	-0.0	56.6	6.8
6	375	3	1	3.200	-242.4	-2.7	29.7	-0.0	44.5	4.4
7	366	3	1	3.200	-228.7	-0.4	29.5	0.0	44.4	-2.0
8	368	3	1	3.200	-243.2	0.2	28.8	-0.0	42.9	-0.3
9	373	3	1	3.200	-241.2	-0.5	28.8	0.0	42.9	0.5
10	378	3	1	3.200	-243.1	0.0	26.9	0.0	42.0	-0.1

 

Kolorowy wyświetlacz według minimalnego momentu zginającego M2 (kN.m);

Minimalne momenty zginające M2 z 10 elementów (jednostka: m,kN,kN.m)

NIE.	Elem	Kombinacja nr.	Kombinacja nr.	Lokalizacja	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	484	3	1	3.200	-277.4	-2.1	-40.9	-0.0	-62.4	7.3
2	493	3	1	3.200	-272.4	-2.9	-40.9	-0.0	-60.8	4.9
3	491	3	1	3.200	-272.7	-1.2	-39.6	0.0	-58.5	1.2
4	486	3	1	3.200	-273.6	-0.6	-39.5	-0.0	-58.5	-0.5
5	496	3	1	3.200	-276.7	2.8	-35.4	-0.0	-56.6	-2.2
6	375	3	1	0.000	-239.8	-2.7	29.7	-0.0	-50.5	-4.3
7	366	3	1	0.000	-226.1	-0.4	29.5	0.0	-49.9	-3.3
8	368	3	1	0.000	-240.7	0.2	28.8	-0.0	-49.2	0.3
9	373	3	1	0.000	-238.6	-0.5	28.8	0.0	-49.2	-1.1
10	378	3	1	0.000	-240.5	0.0	26.9	0.0	-44.0	-0.1

 

Kolorowy wyświetlacz według maksymalnego momentu zginającego M3 (kN.m);

Maksymalne momenty zginające M3 z 10 elementów (jednostka: m,kN,kN.m)

NIE.	Elem	Kombinacja nr.	Kombinacja nr.	Lokalizacja	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	66	3	1	0.000	-38.9	148.5	0.0	0.0	-0.0	158.2
2	38	3	1	0.000	-38.9	145.4	0.0	0.0	-0.0	156.8
3	167	3	1	0.000	25.1	144.1	-0.0	0.0	0.0	154.7
4	45	3	1	0.000	-37.4	145.2	-0.0	0.0	0.1	154.7
5	59	3	1	0.000	-37.4	145.1	0.0	-0.0	-0.1	154.6
6	153	3	1	0.000	18.8	144.4	-0.0	-0.0	0.0	154.4
7	175	3	1	5.800	-0.9	-146.3	0.0	-0.0	0.1	151.1
8	176	3	1	0.000	-1.5	134.8	0.0	0.0	-0.1	151.1
9	536	3	1	0.000	1.7	145.2	0.3	0.0	-0.3	151.0
10	52	3	1	0.000	-25.9	140.5	0.0	0.0	-0.0	148.2

 

Kolorowy wyświetlacz według minimalnego momentu zginającego M3 (kN.m);

Minimalne momenty zginające M3 z 10 elementów (jednostka: m,kN,kN.m)

NIE.	Elem	Kombinacja nr.	Kombinacja nr.	Lokalizacja	N	Q2	Q3	M	M2	M3
1	174	3	1	3.250	-1.1	-0.0	0.0	0.0	0.0	-219.0
2	630	3	1	3.250	0.9	-0.0	0.0	0.0	-0.0	-219.0
3	181	3	1	3.250	-1.1	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-219.0
4	188	3	1	3.250	-2.2	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-214.1
5	195	3	1	3.250	-1.9	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-214.1
6	616	3	1	3.250	1.3	-0.0	-0.0	-0.0	0.0	-214.1
7	209	3	1	3.250	-2.2	-0.0	0.0	-0.0	0.0	-214.1
8	602	3	1	3.250	1.1	-0.0	-0.0	0.0	-0.0	-214.1
9	623	3	1	3.250	1.4	-0.0	0.0	-0.0	-0.0	-214.1
10	609	3	1	3.250	1.3	-0.0	-0.0	0.0	0.0	-214.1

4.2 Przemieszczenia

4.2.1 Przemieszczenia kombinowane

 

Kombinacja 1: Uz (mm)

 

Kombinacja 2: Uz (mm)

 

Kombinacja 3: Uz (mm)

 

Kombinacja 4: Uz (mm)

 

Kombinacja 5: Uz (mm)

 

Kombinacja 6(1): Uz(mm)

 

Kombinacja 6(2): Uz(mm)

 

Kombinacja 6(3): Uz(mm)

 

Kombinacja 6(4): Uz(mm)

5 Wyniki projektu

Materiał 2:

Q235: Moduł Younga: 2,06*10⁵N/mm²;Współczynnik Poissona: 0,30;Współczynnik rozszerzalności: 1,20*10^-5;Gęstość: 7850kg/m³.

Q345: Moduł Younga: 2,06*10⁵N/mm²;Współczynnik Poissona: 0,30;Współczynnik rozszerzalności: 1,20*10^-5;Gęstość: 7850kg/m³.

5.1 Wykresy wyników projektowania

Maksymalny stosunek naprężeń wynosi 0,92.

Stosunek naprężenia

 

Notatka:

Powyżej tylko jeden mały fragment całego raportu.