Manual Wgipsi-p 100 2006 r

Manual WGIPSI-2006 - pag.1

WGIPSI

CALCULUL STRUCTURILOR DIN BARE

Versiune Ianuarie 2007

Redactare: Tiberiu Cornea


CALCULUL STRUCTURILOR DIN BARE

PROGRAMUL WGIPSI

1. Generalitati.

Programul de calcul WGIPSI este destinat pentru determinarea starii de efort si deformatie in

structuri alcatuite din bare, supuse la actiuni statice si seismice de cod. Este folosita metoda matricei

de rigiditate in formularea cunoscuta sub denumirea “skyline” (contur) pe blocuri.

In spiritul acestei metode, analiza diverselor tipuri de structuri din bare difera numai prin

numarul si tipul gradelor de libertate ale nodurilor.

Din acest motiv, este logica elaborarea unui program al carui algoritm de rezolvare sa fie

identic pentru toate tipurile de structuri din bare modificindu-se, de la caz la caz, in functie de

structura analizata, matricile de rigiditate elementare, precum si dimensiunile si continutul

vectorilor de forte si deplasari.

2. Obiectul programului.

Programul de calcul WGIPSI este destinat calculului de ordinul I pentru structuri plane sau

spatiale alcatuite din elemente de tip bara.

Programul efectueaza urmatoarele calcule:

- calculul static de ordinul I;

- calculul perioadelor, modurilor proprii de vibratie si a distributiilor incarcarilor

seismice la gradele de libertate dinamica pentru numarul de moduri cerut;

- calculul seismic conform cu Normativul P-100-92, P 100-1/2006;

- calculul combinatiilor de ipoteze de incarcare.

3. Domeniul de utilizare.

Structurile la care se recomanda a fi utilizat programul sunt structuri de dimensiuni mari (din

punct de vedere al numarului de noduri si bare), in mod tipic, structuri spatiale alcatuite din

elemente unidimensionale (bare) cu scheme structurale complexe, in particular neregulate.

3.1 Caracterizarea materialului barelor structurii:

- material cu comportare linear elastica;

- moduli de elasticitate longitudinal si transversal unici;

- comportarea materialului la solicitari axiale si incovoietoare poate fi caracterizata prin

moduli de elasticitate diferiti ( de.ex. pentru structurile din beton armat E incovoiere = E

compresiune / CE).

3.2 Caracterizarea structurii.

Tipurile de structuri ce pot fi analizate sint indicate in Tabelul 1.

Nu exista nici un fel de restrictii in program asupra topologiei structurii sau asupra

pozitionarii si naturii reazemelor. Reazemele pot fi considerate ca suporturi fixe sau ca suporturi

linear-elastic deformabile. Nu se admit reazeme partiale (in care o deplasare se poate dezvolta libera


-fara a induce efort- pina la o anumita valoare).

Nodurile structurii sunt considerate punctuale.

Barele structurii au axa longitudinala dreapta; pot avea sectiune constanta fara a se impune

forma, sau sectiune liniar variabila; caz in care forma dreptunghiulara a sectiunii este impusa. Sunt

admise orice tipuri de discontinuitati de transmitere a unor eforturi interne (de ex.: pentru cadru plan

se admite bara incastrata-articulata chiar daca articulatia nu reprezinta un reazem, ci o conexiune cu

alte bare ale structurii).

Tabel 1.

Tip Structura Indicator Deplasari nodale si ordinea

asumata de program (Fig.3.1)

Grinda continua 1 y

z

1

2

Structura plana articulata 2 x

y

1

2

Cadru plan 3 x

y

z

1

2

3

Retea plana de grinzi 4 x

y

z

1

2

3

Structura spatiala

articulata

5 x

y

z

1

2

3

Cadru spatial 6 x

y

z

x

y

z

1

2

3

4

5

6

3.3. Caracterizarea actiunilor exterioare.

Actiunile exterioare pot consta din: forte generalizate concentrate la nodurile structurii

(raportate la sistemul de axe general), reactiuni de blocaj (incastrare perfecta) ale barelor incarcate

pe lungimea lor (raportate la sistemul local de axe al barei) si din incarcari gravitationale

concentrate in gradele de libertate dinamica ale structurii. Pentru incarcarile provenite din forte

uniform distribuite pe toata lungimea barei si/sau din forte concentrate, reactiunile pot fi calculate

de program.


YG

XG

ZG

y

z

a) Grinda continua (TS=1)

YG

XG

y

x

b) Structura plana articulata (TS=2)

YG

XG

ZG

y

z

x

c) Cadru plan (TS=3)

YG

XG

ZG z

x

y

d) Retea plana de grinzi (TS=4)

YG

XGZG

y

x

z

z

y

x

f) Cadru spatial (TS=6)

YG

XG

ZG

y

x

z

e) Structura spatiala articulata (TS=5)

Figura 3.1 Sisteme generale (globale) de axe (XGYGZG)

Sensurile pozitive ale deplasarilor nodale.

Sensurile pozitive ale incarcarilor concentrate la noduri.


4. Metoda de calcul.

4.1 Formularea matematica.

Optimizarea timpului de calcul precum si a volumului maxim de informatii introdus si

prelucrat in memoria interna a calculatorului a determinat identificarea unor noi tehnici de analiza.

Procedeul “clasic” de rezolvare este imbunatatit prin utilizarea unui algoritm de asamblare-

rezolvare tip “skyline pe blocuri” cu multiple avantaje rezultind din procesarea unor masive mai

mici si efectuarea unor volume de operatii aritmetice reduse.

5. Date de intrare

5.1 Descriere generala

Pentru structura se cer o serie de date generale constind in: tipul de structura, numarul de

ipoteze de incarcare, numarul de grade de libertate dinamica, numarul de moduri pentru care se

opteaza, directia gradelor de libertate dinamica, incarcarile gravitationale concentrate in gradele de

libertate dinamica, structura combinatiilor de ipoteze.

In general datele necesare calculului constau in:

- descrierea topologiei (coordonate noduri, conexiuni bare); descrierea

caracteristicilor geometrice ale sectiunii barelor;

- descrierea conditiilor de contur (discontinuitati de transmitere de efortruri la capete

de bare, noduri de reazem, noduri pe reazeme elastice;

- descrierea ipotezelor de incarcare (numar de noduri si bare incarcate, tipul incarcarii,

puncte de aplicatie, intensitatile incarcarilor). Mentionam ca pentru barele cu

sectiunea variabila programul calculeaza automat coeficientii de corectie ai

rigiditatilor ( c, c',c" ) si ai reactiunilor de blocaj (s' , s") daca incarcarea pe bara a

fost data explicit.

Observatii:

- pentru editarea fisierului de intrare se poate folosi orice editor de text ASCI;

- in prima coloana a tabelelor care descriu machetele de date, este inserat in paranteza

un descriptor care denota tipul variabilei (C - tip caracter; I - tip intreg, R - tip real);

- exceptind variabilele tip caracter (C) pentru care trebuiesc respectate intocmai numarul

de coloane afectat, variabilele de tip I si R pot fi despartite prin spatii (blancuri)

ignorindu-se astfel pozitionarea intre anumite coloane si lungimea cimpului

(numarului de coloane) afectat;

- citirea datelor din fisierul de intrare este realizata in “format liber” (free format) fapt

care are urmatoarele implicatii:

- se vor introduce valori numerice pentru toate variabilele specificate in macheta

(blancurile nu sunt interpretate ca valori nule!)

- lungimea unei linii poate depasi 80 de caractere limita superioara fiind de 256 de

caractere;

- continutul unei machete de date poate fi fragmentat pe mai multe linii;

- separatorul zecimal “punct” se foloseste numai daca variabila R are parte zecimala;

- utilizatorul va afecta fisierului de intrare o specificatie de tip NUME.EXT in care

NUME este un sir alfanumeric de maximum 8 caractere iar extensia .EXT este un sir

alfanumeric format din 1 pina la 3 caractere; programul creeaza fisierele listabile cu

rezultate folosind denumirea NUME si extensia .REZ, iar pentru fisierul binar optional

pentru postprocesare denumirea NUME si extensia .PST.


5.2. Machetele de prezentare ale datelor de intrare

M. 1 Comentariu (A80)

Nr.; Tip Nota Variabila Semnificatie

1-80 (C) TIT Comentariu pentru identificarea aplicatiei

M. 2a Date generale structura


1 (I) TS Tipul structurii:

=1: grinda continua

=2: structura plana cu noduri articulate

=3: cadru plan

=4: retea plana de grinzi

=5: structura spatiala cu noduri articulate

=6: cadru spatial

2 (I) NIP Numarul de ipoteze cu incarcari statice

3 (I) NMV Numarul de moduri proprii de vibratie (incepind cu modul

fundamental) care urmeaza a fi calculate.

Pentru acest numar de moduri sunt calculate incarcarile

seismice conventionale care sunt aplicate pe structura

determinindu-se astfel stare de eforturi pentru fiecare mod.

4 (I) NGLD Numarul de grade de libertate dinamica

5 (I) LGD Directia gradelor de libertate dinamica (vezi Tabel 1)

5 (I) NMMP Numarul de moduri de vibratie (incepind cu modul

fundamental) considerate la calculul mediei patratice a

eforturilor. Semnele eforturilor astfel determinate sunt

considerate ca fiind cele rezultate din primul mod de

vibratie (fundamental).

Conditie:NMMP ≤ NMV

7 (I) NCO Numarul combinatiilor de ipoteze cu incarcari statice

8 (I) INS Indicator pentru normativul de calcul seismic:

=0: P-100-92

≠0: P-100/1-2006

M. 2b Optiuni de tiparire a rezultatelor

Se completeaza numai daca NIP>0


1 (I) KTIPi Optiune de tiparire a rezultatelor (deplasari, eforturi si

reactiuni) in ipoteza i, i=1,NIP.

=0: se tiparesc deplasarile, eforturile si reactiunile rezultate

din ipoteza “i” de incarcare.

=1: se tiparesc eforturile si reactiunile

=2: se tiparesc numai reactiunile


M. 2c Incarcari gravitationale concentrate la noduri

Se completeaza numai daca NMV>0


1 (I) LNi Indicele nodului cu incarcari gravitationale concentrate.

2 (R) Gi Incarcarea gravitationala afectate nodului LNi - unitati tf.

Obs.: a) valorile LNi si Gi se introduc alternat (LN1, G1, LN2, G2, ...), i=1,NGLD;

M. 2d.1 Coeficienti pentru calculul seismic cf. normativului P 100/92

Se completeaza numai daca NMV>0 si INS=0


1 (R) SK Coeficient de intensitate seismica al amplasamentului

2 (R) ALFA Clasa de importanta a constructiei

3 (R) PSI Coeficient de amortizare a structurii

4 (R) CSM Coeficient seismic global minim impus de utilizator

5 (R) Tc Perioada de colt, s

M. 2d.2 Coeficienti pentru calculul seismic cf. normativului P 100-1/2006

Se completeaza numai daca NMV>0 si INS≠0


1 (R) Ag Acceleratia terenului pentru proiectare (pentru componenta

orizontala a miscarii terenului) – Tabel A.6 – m/s2

2 (R) GAMA I Clasa de importanta si de expunere la cutremur pentru

cladiri – Tabel 4.2

3 (R) Q Valoarea factorului de comportare – Cap.5.2.2 (beton) si

Cap. 6.1.2 (metal)

4 (R) BETA 0 Factorul de amplificare dinamica maxima a acceleratiei

terenului de catre structura – Fig.3.3, 3.4:

=3.0 – surse crustale in Banat

=2.75 – surse subcrustale (Vrancea)

5 (R) Tc Perioada de colt – Tabel A.6 – s

6 (R) CSM Coeficient seismic global minim impus de utilizator

M. 2e Optiuni de tiparire a rezultatelor

Se completeaza numai daca NMV>0


1 (I) KTIPi Optiune de tiparire a rezultatelor (deplasari, eforturi si

reactiuni) in modul de vibratie i, i=1,NMV.

=0: se tiparesc deplasarile, eforturile si reactiunile rezultate

din modul i de vibratie.

=1: se tiparesc eforturile si reactiunile

=2: se tiparesc numai reactiunile


M. 3 Date generale structura


1 (I) NB Numarul de bare al structurii

2 (I) NJ Numarul de noduri al structurii

3 (I) NRJ Numarul de noduri care au cel putin o deplasare blocata

4 (I) NEL Numarul de noduri care au cel putin un reazem elastic

5 (I) NBV Numarul de bare cu sectiune variabila

6 (I) MDIS Numarul de bare cu discontinuitati de transmitere a

eforturilor

7 (I) KGN Comutator pentru modul de citire a coordonatelor

nodurilor:

=0: se citesc coordonatele pentru fiecare nod

=1: se utilizeaza facilitatile de generare a coordonatelor

8 (R) E Modulul de elasticitate longitudinal - kg/cm2

9 (R) G Modulul de elasticitate transversal - kg/cm2

10 (R) CE Raportul Ecompresiune/Eincovoiere

M. 4a Coordonate noduri

Se completeaza numai daca TS 2 si KGN=0 (vezi M.3)


1 (I) NJi Indicele (numarul afectat) nodului

2 (R) Xi Coordonatele nodului “i” fata de sistemul de axe general

3 (R) Yi XGYGZG;

4 (R) Zi Unitati : cm

Obs.: a) nu se impune o secventa obligatorie celor NJ linii care descriu coordonatele.

b) valorile Zi au semnificatie numai pentru TS 5.

M. 4b Coordonate noduri - Generare

Se completeaza numai daca TS 2 si KGN=1 (vezi M.3)


1 (R) X1 Coordonatele in sistemul general de axe XGYGZG ale

2 (R) Y1 primului nod dintr-un sir de noduri care urmeaza a fi

3 (R) Z1 generat - unitati: cm.

4 (R) X2 Coordonatele in sistemul general de axe XGYGZG ale

5 (R) Y2 ultimului nod din sirul de noduri care urmeaza a fi

6 (R) Z2 generat - unitati: cm.

7 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare:

Daca NBIS=0

8 (I) N1 Indicele primului nod din sirul care urmeaza a fi generat.

9 (I) N2 Indicele ultimului nod din sirul care urmeaza a fi generat.

Pentru valoare nula programul considera: N2=N1

10 (I) NPN Pasul cu care se vor genera indicii nodurilor din sirul

[N1,N2]. Pentru valoare nula programul considera:

NPN=1.

Daca NBIS>0

8 ...(I) LNi Indicilor a NBIS noduri pentru care urmeaza a fi generate

coordonatele, prin interpolare lineara, intre (X1,Y1,Z1) si

(X2,Y2,Z2).


Obs.: a) pentru TS=2, 3 sau 4, pentru Z1 si Z2 se vor introduce valori nule.

b) NBIS=0

- linia descrie un singur nod daca: N2=NPN=0.

- linia determina generarea indicilor si coordonatelor nodurilor sirului [N1,N2] prin

interpolare liniara intre nodurile de capat ale sirului:

nod N1, coord.: (X1,Y1,Z1)

nod N1+1xNPN, coord.: (X1+1x(X2-X1)/(N2-N1)/NPN, etc.)

nod N1+2xNPN, coord.: (X1+2x(X2-X1)/(N2-N1)/NPN, etc.)

nod N2, coord.: (X2,Y2,Z2)

c) NBIS>0

- linia determina generarea indicilor si coordonatelor nodurilor sirului LNi astfel:

nod LN1, coord.: (X1,Y1,Z1)

nod LNi, coord.: (X1+(i-1)x(X2-X1)/(NBIS-1), etc.)

nod LNNBIS, coord.: (X2,Y2,Z2)

- linia descrie un singur nod daca NBIS=1

d) cele doua moduri de generare (NBIS=0 si NBIS>0) pot aparea concomitent la

introducerea coordonatelor.


M. 5a Bare cu sectiunea variabila

Se completeaza numai daca NBV>0 si TS=1; 3; 4; 6.


1 (I) JL Indicele unui nod din planul YlZl al sectiunii transversale

(vezi Fig.5.2); variabila are semnificatie numai pentru

TS=6

2 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor urmatoare

3 (I) NS Numarul sectiunilor caracteristice ale barei cu sectiune

variabila (NS 10) - unitati: cm.

4 (R) XSi Abscisele sectiunilor caracteristice, i=1, NS, raportate la

capatul JJ al barei - unitati: cm.

5, 6 ...(R) Bi,Hi Dimensiunile sectiunilor transversale caracteristice

corespunzind laturii paralele cu Zl, respectiv Yl (XlYlZl

fiind sistemul local). Valorile se introduc alternat: B1, H1,

B2, H2..., i=1,NS - unitati: cm.

Daca NBIS=0 si TS=1

7 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un sir care urmeaza a fi generat.

8 (I) NB2 Indicele ultimei bare din sirul care urmeaza a fi generat.

Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1

9 (I) NBP Pasul cu care se vor genera indicii barelor din sirul

[NB1,NB2]. Pentru valoare nula programul considera :

NBP=1

Daca NBIS=0 si TS>1


8 (I) JJ1 Indice conexiune bara NB1.

9 (I) JK1 Indice conexiune bara NB1.



11 (I) NBP Pasul cu care se vor genera indicii barelor din sirul [NB1,

NB2]. Pentru valoare nula programul considera : NBP=1.

12 (I) NCP Pasul cu care se vor genera conexiunile barelor din sirul

[NB1, Nb2]. Pentru valoare nula programul considera :

NCP=1.

Daca NBIS>0 si TS=1:

7... (I) LBi Lista indicilor barelor, i=1,NBIS.

Daca NBIS>0 si TS>1:

7... (I) LBi Lista continind indicele barei (IBi) si conexiunile (JJi, JKi).

Valorile IBi, JJi si JKi se vor introduce alternat pentru i=1,

NBIS.

Obs.:

a) Daca NBIS=0 si TS=1

- linia descrie o singura bara daca: NB2=NBP=0.

- linia determina generarea indicilor barelor sirului [NB1,NB2] si a conexiunilor lor

astfel:

bara NB1+(j-1)xNBP, conexiuni: (NB1+(j-1)xNBP, NB1+(j-1)xNBP+1),

j=1,(NB2-NB1)/NBP+1.

b) Daca NBIS=0 si TS=1

- linia descrie o singura bara daca: NB2=NBP=NCP=0.

- linia determina generarea indicilor barelor sirului [NB1,NB2] astfel:


bara NB1+(j-1)xNBP, conexiuni: (JJ1+(j-1)xNCP, JK1+(j-1)xNCP),


- lista poate fi continuata pe linii avind cite 16 cimpuri de cite 5 coloane pina la

epuizarea numarului de noduri.

c)- listele XS, B, H si valorile NB1, JJ1,JK1, NB2, NBP, NCP sau lista LB se introduc

fara a lasa spatii intre ele sau a se trece la o noua linie. Fiecare linie va contine 16 valori si

se vor completa atitea linii cite sunt necesare pentru pentru descrierea celor NS sectiuni ale

barei si generarea sirului [NB1, NB2], sau citirea celor NBIS bare identice.

yPR

YG

XG

ZG

X

Z

Zr

Yl

YrXl Xr

P

zPRxPR

jj

jk

Figura 5.2 Sistemul de axe locale pentru bara de cadru spatial.

Obtinerea sistemului de axe local se efectueaza de catre program in urmatoarele etape:

a) Sistemul de axe general este translatat din pozitia sa initiala in capatul “jj” al barei

, in pozitia XGYGZG.

b) Sistemul XGYGZG este rotit in jurul axei YG, cu unghiul , pina cind axa XG

coincide cu proiectia in plan orizontal a axei barei ajungindu-se la sistemul

intermediar X YGZ .

c) Sistemul X YGZ este rotit in jurul axei Z , cu unghiul , pina cind axa X

coincide cu axa longitudinala a barei ajungindu-se la sistemul XlYlZ . Daca axele

Yl si Z coincid cu axele principale de inertie ale sectiunii transversale acest sistem

este sistemul local al barei.

d) Sistemul XlYlZ este rotit in jurul axei Xl, cu unghiul , pina cind axele Yl si Z

coincid cu axele principale ale sectiunii transversale ajungindu-se la sistemul

XlYrZr. Unghiul este definit cu ajutorul unui punct P situat oriunde in planul

principal XlYr. Coordonatele acestui punct (zPR, yPR, zPR) sunt referite la sistemul

general.


M. 5b Bare cu sectiunea constanta


1 (R) AX Aria neta a sectiunii transversale - unitati cm2

2 (R) IX Moment de inertie la torsiune - umitati cm4

3 (R) IY Moment de inertie axial in raport cu axa Ylr - unitati cm4

4 (R) IZ Moment de inertie axial in raport cu axa Zlr - unitati cm4

5 (I) JL Indicele unui nod din planul YlZl al sectiunii transversale

(vezi Fig.5.2); variabila are semnificatie numai pentru

TS=6


Daca NBIS=0 si TS=1




9 (I) NBP Pasul cu care se vor genera indicii barelor din sirul


NBP=1

Daca NBIS=0 si TS>1

7 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un sir care urmeaza a fi generat

8 (I) JJ1 Indice conexiune bara NB1

9 (I) JK1 Indice conexiune bara NB1



11 (I) NBP Pasul cu care se vor genera indicii barelor din sirul [NB1,

NB2]. Pentru valoare nula programul considera : NBP=1.

12 (I) NCP Pasul cu care se vor genera conexiunile barelor din sirul

[NB1, Nb2]. Pentru valoare nula programul considera :

NCP=1.

Daca NBIS>0 si TS=1:

7... (I) LBi Lista indicilor barelor, i=1,NBIS

Daca NBIS>0 si TS>1:

7... (I) LBi Lista continind indicele barei (IBi) si conexiunile (JJi, JKi).

Valorile IBi, JJi si JKi se vor introduce alternat pentru i=1,

NBIS.

Obs.:

a) Daca NBIS=0 si TS=1

- linia descrie o singura bara daca: NB2=NBP=NCP=0.

- linia determina generarea indicilor barelor sirului [NB1,NB2] astfel:

bara NB1+(j-1)xNBP, conexiuni: (JJ1+(j-1)xNCP, JK1+(j-1)xNCP),


b) Lista LBi poate fi continuata pe linii avind cite 16 cimpuri de cite 5 coloane pina la

epuizarea numarului de noduri.

c) -valorile completate pentru variabilele AX, IX, IY si IZ au, in functie de TS,

urmatoarele semnificatii:


TS AX IX IY IZ

1 L IZ

2 AX

3 AX IZ

4 IX IY

5 AX

6 AX IX IY IZ

d)- machetele M.5a si M.5b pot fi folosite concomitent pentru descrierea caracteristicilor

si conexiunilor barelor.

M.6 Bare cu discontinuitati

Se completeaza numai daca MDIS>0


1 (I) NBi Indicele barei

2 (I) NNi Indicele nodului de conexiune in care bara NBi prezinta

discontinuitate de transmitere a efortului

3 (I)

4 (I)

5 (I)

6 (I)

7 (I)

8 (I)

Nx

Ty

Tz

Mx

My

Mz

Tipul de efort interior.

Obs.: a) pentru fiecare tip de efort interior este rezervat cite un cimp. In cimpul respectiv, cifra 0

indica imposibilitatea barei de a prelua respectivul efort interior (discontinuitate de

transmitere a efortului); cifra 1 existenta respectivului effort interior. Se admite orice

combinatie de tipuri de eforturi interioare nule.

b) discontinuitatea, sau orice combinatie de discontinuitati, poate aparea numai la unul din

capetele barei.


M.7 Reazeme liniar elastice

Se complecteaza numai daca NEL>0.


1 (R) SLX Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia XG

(translatie); unitati: tf/cm

2 (R) SLY Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia YG


3 (R) SLZ Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia ZG


4 (R) SCX Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia XG

(rotire in planul YGZG); unitati: tfm/rad

5 (R) SCY Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia YG

(rotire in planul XGZG); unitati: tfm/rad

6 (R) SCZ Valoarea constantei elastice de rezemare pe directia ZG

(rotire in planul XGYG); unitati: tfm/rad


Daca NBIS=0



Pentru valoare nula programul considera : N2=N1


[N1,N2]. Pentru valoare nula programul considera :

NPN=1.

Daca NBIS>0 :

8... (I) LNi Indicii nodurilor care au caracteristicile de rezemare

descrise, i=1,LNi.

Obs : a)-constantele de rezemare au numai valori pozitive

b)-reazemele elastice translationale preiau atit compresiuni cit si intinderi

c)-constantele de rezemare nu pot fi amplasate pe directii blocate


M.8 Noduri cu deplasari blocate

Se complecteaza numai daca NJB>0.


1 (I)

2 (I)

3 (I)

4 (I)

5 (I)

6 (I)

RL1

RL2

RL3

RL4

RL5

RL6

Codificator numeric al gradului de libertate j, in sistemul

de axe XGYGZG, j=1,6.

RLj=0: deplasarea j a nodului este libera.

RLj=1: deplasarea j a nodului este blocata.


Daca NBIS=0






NPN=1.

Daca NBIS>0 :

8… (I) LNi Indicii nodurilor care au conditia de blocaj descrisa,

i=1,NBIS

Obs : -secventa codificatorilor RLj corespunde secventei gradelor de libertate din Tabel 1.

-pentru anumite tipuri de structuri exista grade de libertate nesemnificative ; tabelul

urmator arata poztiile active si semnificatiile codificatorului:

TS DX

col.1

DY

col.2

DZ

col.3

RX

col.4

RY

col.5

RZ

col.6

1 (1) y (2) z

2 (1) x (2) y

3 (1) x (2) y (3) z

4 (1) z (2) x (3) y

5 (1) x (2) y (3) z

6 (1) x (2) y (3) z (4) x (5) y (6) z

M.9 Noduri si bare incarcate


1 (I) NJI Numarul de noduri incarcate cu forte generalizate

concentrate in ipoteza curenta

2 (I) NBI Numarul de bare incarcate in ipoteza curenta

3 (I) NBS Numarul de bare incarcate cu forte concentrate si/sau

uniform distribuite pe toata lungimea barei. NBS este

inclus in NBI; pentru aceste NBS bare, reactiunile de

blocaj sunt calculate in program, pentru restul de bare

(NBI-NBS) se vor introduce reactiunile

4 (C) CMT Comentariu pentru identificarea ipotezei. Sirul de

caractere reprezentind comentariul este incadrat de

apostrofuri - max. 20 de caractere


M.10 Incarcari la noduri

Se complecteaza numai daca NJI>0.


1 (R) FAX Forta concentrata pe directia XG; unitati: tf

2 (R) FAY Forta concentrata pe directia YG; unitati: tf

3 (R) FAZ Forta concentrata pe directia ZG; unitati: tf

4 (R) MAX Moment concentrat actionind in jurul axei XG; unitati:tfm

5 (R) MAY Moment concentrat actionind in jurul axei YG; unitati:tfm

6 (R) MAZ Moment concentrat actionind in jurul axei ZG; unitati:tfm


Daca NBIS=0






NPN=1.

Daca NBIS>0 :

8... (I) LNi Indicii nodurilor care au incarcarea descrisa, i=1,NBIS.

M.11a Incarcari pe bare (I5,F10.0,I5,12F5.0/(16F5.0))

Se complecteaza numai daca NBS>0



2 (R) Q Intensitatea sarcinii uniform distribuite pe lungimea barei.

Unitati: tf/m

3 (I) NF Numarul de forte concentrate

4, 5... (R) Pi,XFi Intensitatea si abscisa fortei concentrate

Valorile se introduc alternat (P1,XF1,P2,XF2, ...,i=1,NF)

Complectarea valorilor poate continua pe linia urmatoare

pina la epuizarea celor NF valori.

Unitati: tf, cm.

Daca NBIS=0

6 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un set care urmeaza a fi generat

7 (I) NB2 Indicele ultimei bare din sirul care urmeaza a fi genrat.

Pentru valoare nula programul considera : NB2=NB1.

8 (I) NBP Pasul cu care urmeaza a se genera indicii barelor din sirul


NBP=1

Daca NBIS>0

6... (I) LBi Indicii barelor care au incarcarea descrisa anterior

identica, i=1,NBIS

Obs: a)- valorile NB1,NB2,NBP sau lista LB se introduc dupa lista P-XP respectind

machetarea de 5 coloane pentru fiecare data din linie.

b)- daca NF=0, deci lista P-XP este absenta, valorile NB1, NB2, NBP sau lista LB se

introduc in continuare dupa NF.

c)- pentru TS=1;3; fortele actioneaza in planul XlYl; pentru TS=4, in planul XlZl;

pentru TS=6, in planul XlYlr.


M.11b TS=1; Reactiuni la capetele barei

Se complecteaza numai daca NBI-NBS>0


1 (I) NBIS Comutator al semnificatiei valorilor umatoare

2 (R) RFYj

3 (R) RMZj Reactiunile barei cu capete blocate

4 (R) RFYk Unitati : tf , tfm

5 (R) RMZk

Daca NBIS=0

6 (I) NB1 Indicele primei bare dintr-un set care urmeaza a fi

generat.

7 (I) NB2 Indicele ultimei bare din setul care urmeaza a fi generat.


8 (I) NBP Pasul cu care urmeaza a se genera indicii barelor din setul


NBP=1.

Daca NBIS>0

6 (I) LBi Indicii barelor care au incarcarea descrisa anterior

identica, i=1,NBIS.

M.11c TS=2; Reactiuni la capetele barei




2 (R) RFXj

3 (R) RFYj Reactiunile barei cu capete blocate

4 (R) RFXk Unitati : tf

5 (R) RFYk

Daca NBIS=0


generat.





NBP=1.

Daca NBIS>0


identica, i=1,NBIS.


M.11d TS=3; Reactiuni la capetele barei




2 (R) RFXj

3 (R) RFYj


5 (R) RFXk Unitati: tf, tfm

6 (R) RFYk

7 (R) RMZk

Daca NBIS=0


generat.





NBP=1.

Daca NBIS>0

8... (I) LBi Indicilor barelor care au incarcarea descrisa anterior

identica, i=1,NBIS.

M.11e TS=4; Reactiuni la capetele barei (I5,6F10.0,3I5/(16I5))




2 (R) RMXj

3 (R) RMYj

4 (R) RFZj Reactiunile barei cu capete blocate

5 (R) RMXk Unitati: tf, tfm

6 (R) RMYk

7 (R) RFZk

Daca NBIS=0


generat.





NBP=1.

Daca NBIS>0


identica, i=1,NBIS.


M.11f TS=5; Reactiuni la capetele barei




2 (R) RFXj

3 (R) RFYj

4 (R) RFZj Reactiunile barei cu capete blocate

5 (R) RFXk Unitati: tf

6 (R) RFYk

7 (R) RFZk

Daca NBIS=0


generat.





NBP=1.

Daca NBIS>0


identica, i=1,NBIS.

M.11g TS=6; Reactiuni la capetele barei




2 (R) RFXj

3 (R) RFYj

4 (R) RFZj

5 (R) RMXj

6 (R) RMYj


8 (R) RFXk Unitati: tf, tfm

9 (R) RFYk

10 (R) RFZk

11 (R) RMXk

12 (R) RMYk

13 (R) RMZk

Daca NBIS=0


generat.





NBP=1.

Daca NBIS>0


identica, i=1,NBIS


M.12 Multiplicatori ai ipotezelor

Se complecteaza numai daca NCO>0


1...(R) CCij Multiplicatorul ipotezei j in cadrul combinatiei i.

Pe fiecare linie de machetarea M.12 se vor complecta

multiplicatorii pentru toate NIPT ipotezele de incarcare

statica (NIP), seismica (NMV) si media patrata a primelor

NMMP (+1) moduri de vibratie, j=1,NIPT, in ordinea

introducerii lor in setul de date.

Atentie: NIPT=NIP+NMV+1.

Linia (liniile) de tip M.12 se vor repeta de NCO ori,

i=1,NCO.


6 Date tehnice

Programul "WGIPSI" este alcatuit dintr-un lant de 3 proceduri, indeplinind urmatoarele

functii :

-WGIP1- citirea, verificarea si afisarea datelor de intrare (mentinute inFOR001.DAT).

- calculul matricilor elementare de rigiditate (mentinute in FOR002.DAT)

- determinarea conturului matricii de rigiditate a structurii; semnalarea termenilor

diagonali nuli (absenta rigiditatii structurii pentru un anumit grad de libertate).

-WGIP2- calculul matrii de rigiditate a structurii; eventual partitionare ei in blocuri in

vederea asamblarii si rezolvarii (FOR003.DAT, FOR004.DAT)

- rezolvarea simultana a sistemului de ecuatii pt. cei NIP+NGLD vectori de

incarcare (procedeu “skyline” pe blocuri); blocurile cu deplasari sunt retinute in

FOR004.DAT.

- analiza modala; calculul fortelor seismice conventionale conf. P-100/92.

- reordonarea blocurilor cu deplasari ale structurii (FOR004.DAT)

- WGIP3- calculul eforturilor la capete de bare si a reactiunilor pe fiecare ipoteza de

incarcare.

- calculul mediei patratice a eforturilor din primele 3 moduri de vibratie.

- afisarea rezultatelor (eforturi si deplasari).

- calculul eforturilor din combinatiile de ipoteze statice.

- crearea optionala a fisierului binar (neformatat) "NUME.PST" continind

eforturile la capetele barelor rezultate din combinatii (NUME fiind numele

fisierului de date de intrare -max. 8 caractere alfanumerice-, iar .PST fiind

extensia acordata automat de program). Acest fisier poate fi folosit pentru

postprocesari.

Fisierul pentru postprocesari, NUME.PST, are urmatoarea structura:

- prima inregistrare: 1) identificarea lucrarii (continutul liniei M.1 - C*80)

- a doua inregistrare: 1) indicatorul tipului de structura (I)

2) numarul de eforturi la ambele capete ale barei, NE2 - (I)

3) numarul de combinatii, NCO - (I)

4) numarul total de bare al structurii, NTB - (I)

- celelalte NTB inregistrari: 1) indicele barei (I)

2) indicele conexiunii “jj” (I)

3) indicele conexiunii “jk” (I)

4) eforturile la ambele capete ale bare pentru toate combinatiile

de incarcari (R): ((E(i,j),i=1,NCO),j=1,NE2)

Dimensiunile structurii care poate fi calculata este in functie de memoria RAM a

calculatorului pe care este instalat programul si de spatiul disponibil pe hard disc.


7 Verificari de date efectuate in program

Pentru diversele categorii de date programul efectueaza urmatoarele verificari :

Coordonate noduri (M.4a, M.4b) :

- incadrarea indicilor nodurilor citite / generate in limitele multimii nodurilor structurii;

- egalitatea sumelor de noduri citite / generate cu numarul de noduri al structurii.

Date privind barele (M.5a,M.5b) :

- incadrarea indicilor barelor si conexiunilor acestora in limitele multimii nodurilor si

barelor structurii;

- egalitate sumelor de bare generate (citite) cu numarul de bare al structurii;

- lungimea barei : eroare daca lungimea barei < 1.00 cm ; avertisment daca lungimea

barei > 4000.00 cm;

- necoliniaritatea capetelor barei cu nodul auxiliar care defineste axele principale;

Reazeme elastice (M.7) :

- incadrarea indicilor nodurilor generate (citite) in limitele multimii nodurilor structurii;

- egalitatea sumelor de noduri generate (citite) cu numarul de noduri al structurii;

Noduri de reazem (M.8) :

- nodurile in care nu conecteaza nici o bara (nodurile auxiliare de definire a axelor

locale ale barelor) sunt blocate automat;

Incarcari la noduri (M.10) :

- incadrarea indicilor nodurilor generate (citite) in limitele multimii nodurilor structurii

- egalitatea sumelor de noduri generate (citite) cu numarul de noduri incarcate declarate.

Incarcari pe bare (M.11a ÷ M.11g) :

- incadrarea indicilor barelor incarcate declarate in limitele multimii barelor structurii

- egalitatea sumelor de bare generate (citite) cu numarul total de bare incarcate declarat.


8. Introducere/Modificare date

In etapa de introducere/modificre date, se creaza o serie de fisiere cu NUME introdus de

utilizator si urmatoarele extensii:

NUME.GIP - fisier final generat pentru etapa de calcul,

NUME.DES - fisier cu date geometrice( tipul structurii, noduri si bare),

NUME.E01 - proprietati sectiuni bare,

NUME.RLE - noduri - reazeme liniar elastice,

NUME.RBL - noduri cu deplasari blocate,

NUME.BDI - bare cu discontinuitati,

NUME.IPO - ipoteza, nr. noduri incarcate, nr. bare incarcate, nr. bare incarcate cu actiuni

concentrate si/sau uniform distribuite pe toata lungimea barei,

NUME.COB - multiplicatorii ipotezelor de incarcare in cadrul combinatiei,

NUME.GR1 - nr.moduri de vibratie, nr. grade de libertate, incarcari sarcini gravitationale,

NUME.D 1..(D 2)- noduri incarcate in ipoteza "1", "2",etc,

NUME.F 1..(F 2) - bare incarcate cu actiuni concentrate si/sau uniform distribuite,

NUME.B 1..(B 2)- reactiuni la capetele barelor incarcate.

Aceste fisiere raman pe disc, in directorul de lucru pina la urmatoarea actualizare date sau

pina decide utilizatorul stergerea lor. Numai fisierul cu extensia “GIP” merita a fi retinut, atit

pentru calculul efectiv cit si pentru etapa “Modificare date”, caz in care se fragmenteaza fisierul

NUME.GIP in fisierele mai sus enumerate.

Etapele ”Tiparire fereastra activa”, “Salvare fereastra activa”, realizeaza tiparirea sau

salvarea in fisier .BMP numai a ferestrei grafice(Geometrie: noduri,bare, Sarcini gravitationale).

Date post:	12-Aug-2015
Category:	Documents
Upload:	ngrigore
View:	29 times
Download:	11 times

Manual Wgipsi-p 100 2006 r

Documents