Zadání seizmického zatěžovacího stavu

Obecný postup zadání dynamického zatěžovacího stavu je uveden v kapitole Zadání nového dynamického zatěžovacího stavu.

Parametry seizmického zatěžovacího stavu

seizmické spektrum X

Je-li volba zatržena, může uživatel vybrat požadované spektrum pro směr X. Seznam obsahuje všechna spektra zadaná v databázi seizmických spekter. Tlačítkem vedle seznamu se otevře Správce seizmických spekter a uživatel může editovat existující nebo přidat nové spektrum.

Více informací o zadávání spekter viz kapitola Definice seizmického spektra.

seizmické spektrum Y

dtto pro směr Y

seizmické spektrum Z

dtto pro směr Z

směr X

Náhradní seizmické síly se počítají z hmot na konstrukci a zrychlení. Hodnota v tomto a dalších dvou polích (pro další směry os) specifikuje směr, ve kterém zemětřesení působí. Hodnota 1 znamená plné působení ve směru dané osy, 0 určuje, že v daném směru zemětřesení nepůsobí.

směr Y

dtto pro směr Y

směr Z

dtto pro směr Z

součinitel zrychlení

Touto hodnotou budou přenásobeny všechny hodnoty zrychlení v tabulce spektra.

úroveň překlopení

Toto pole určuje výšku bodu, kolem kterého se konstrukce může překlopit. Výška se měří od počátku globálního souřadnicového systému. K tomuto bodu se počítá výsledný klopný moment.

typ vyhodnocení

Při vyhodnocování výsledků seizmicity existují dva základní přístupy. Viz níže.

Typ vyhodnocení

SRSS

Výslednou hodnotu získáme jako odmocninu součtu kvadrátů hodnot pro jednotlivé zatěžovací stavy. Více informací viz kapitola Seizmické zatížení.

Extrém

Výsledky zohledňují extrémní hodnoty.

Více informací viz kapitola Seizmické zatížení.

CQC

Alternativně lze použít vyhodnocení podle metody CQC (Complete Quadratic Combination), která umožňuje použít graf závislosti tlumení konstrukce na frekvenci kmitání.

Tlačítkem [...] se otevře Správce databázetlumení, (což je standardní správce databáze SCIA Engineer. PT ).

Převažující tvar

Výsledky seznaménkem

Jestliže ZAPNUTO, vlastní tvar vybraný ve výběrové položce níže se použije pro zadání znamének výsledkových hodnot.

Toto má vliv na výsledky 1D a 2D prvků.

Jestliže se zatěžovací stav použije v kombinaci, kombinuje se jednou se součinitelem 1 a jednou se součinitelem -1.

Tvar kmitání

Jestliže volba výše je ZAPNUTA, uživatel může zadat převažující tvar = tvar kmitání, který určuje znaménko výsledků.

Lze vybrat možnost "Výchozí", nebo číslo od 1 až do celkového počtu vybraných vlastních tvarů.

"Výchozí" zůstává pro tvar kmitání s největším poměrem hmoty.

Poznámka:

Je obtížné zadat "převažující tvar" automaticky programem, protože se jedná o 3D program, který počítá hmotu ve 3 směrech: X, Y a Z.

Násobné vlastní tvary

Tuto možnost lze využít při seizmickém výpočtu, pokud se používá SRSS. Jestliže je splněna podmínka přesnosti, tvary se zkombinují dohromady.

Klasický SRSS

SRSS s násobnými vlastními tvary

Jestliže přesnost,

kde

tvary (i) a (j) jsou násobné. Pak například

kde tvary 2 a 3 jsou násobné.

Sjednotit tvary

Jestliže ZAPNUTO, vlastní tvary splňující podmínku přesnosti jsou považovány za násobné.

Přesnost

Podmínka přesnosti pro násobné vlastní tvary.

Hmota ve výpočtu

Jen kmitající hmota

Když berete v úvahu jen kmitající hmotu, tj. neberete ve výpočtu v úvahu všechny tvary, dopouštíte se jisté chyby. Říkáte vlastně něco jako, že "do výpočtu není zahrnuta veškerá hmota". Tuto "chybu" lze opravit pomocí dvou následujících možností.

Chybějící hmotave tvarech

Program přepočítá chybějící hmotu ve tvarech, které již byly vypočteny (např. počet tvarů vybraných uživatelem).

Reziduální tvar

Metoda "Reziduálního tvaru" dosadí chybějící hmotu jako "váhu" (např. standardní zatěžovací stav). S výsledkem tohoto zatěžovacího stavu se zachází jako se "zvláštním přidaným tvarem ".

Několik poznámek k metodám  Chybějící hmota ve tvarech a Reziduální tvar

Tyto dvě metody (Chybějící hmota ve tvarech a Reziduální tvar) jsou zamýšleny pro větší modely, u nichž je obtížné vypočítat minimální požadované tvary. Francouzská norma například předepisuje všechny tvary až do 33hz, z nichž se pak stanoví poměr kmitající hmoty.

Nikdy nedospějete k dobrým výsledkům, pokud počítáte pouze dva tvary a zbytek řešíte metodou chybějící hmoty nebo zbytkové hmoty. To není účelem.

Výběr ovlivňuje výsledky 1d, 2d

Přerozdělit chybějící hmotu do známých tvarů

Tímto se myslí rovnoměrně rozdělit chybějící hmotu do známých tvarů a vypočítat deformace pro jednotlivé tvary a poté vnitřní síly pro jednotlivé tvary.

Poté se sečtou podle zvoleného pravidla - SRSS, CQC, MAX.

Navrhli jsme přiřadit "chybějící hmotu" ke  známému vlastnímu tvaru. Předpokládejme, že jsme určili k vlastních tvarů, kde

 

k je směr

je efektivní hmota

 

Chybějící hmota nyní může být jako napsána jako

Poměr mezi efektivní hmotou a chybějící hmotou je

Nyní můžeme napsat tyto vzorečky

     Pak

Chybějící hmota se dosadí jako zvláštní přidaný tvar, který se vypočte jako ekvivalentní statický zatěžovací stav

Chybějící hmota se vypočte v každém uzlu jako rozdíl mezi celkovou hmotou a efektivní hmotou

k je směr

i je uzel 

j je tvar

je efektivní hmota, směr k, uzel i

Chybějící hmota nyní může být jako napsána jako

Vypočte se statický zatěžovací stav váhy, se kterým se zachází jako se "skutečným" tvarem.

Pro každý směr k vybraný v rozhraní "Obecného seizmického zatížení" se vypočte amplituda statického zatížení jako:

je zrychlení frekvence oříznutých frekvencí ve směru k (tj. posledně vypočtená frekvence),

chybějící hmota ve směru k, uzel i .

Poté se zvláštní přidané tvary sečtou podle zvoleného pravidla - SRSS, CQC, MAX.

Poznámka: V případě CQC nepředpokládáme korelaci s dalšími tvary (tj. přidává se absolutní hodnota).

Poznámka 1:

Směr statických ekvivalentních zatížení je stejný jako smě vybraný uživatelem ve směru spektra.

Poznámka 2:

Pokud uživatel dosadí seizmické zatížení ve 2 nebo 3 globálních směrech, vypočte se statická ekvivalentní hmota v reziduálním tvaru v dosazených 2 nebo 3 globálních směrech s přihlédnutím k tomu, jaké směry jsou v zadání.

Poznámka 3:

Program neposuzuje úroveň oříznuté frekvence. Tato část je zodpovědností uživatele.

Poznámka: Před zadáním prvního zatěžovacího stavu musí být zadána alespoň jedna kombinace skupin hmot. Dále musí být v dialogu Data o projektu na kartě Funkcionalita zvolena Dynamika.

 

SCIA web

Downloads

SCIA is part of the Nemetschek group