ביצוע ניתוח P-delta ב- STAAD Pro חיוני כדי להעריך במדויק את יציבות המבנים הנערכים אפקטים משמעותיים אחרים סדר השני סדר. כמו מבנים להיות גבוה יותר ויותר סלנדר, האינטראקציה בין עומסים ציריים ועקירות מאוחרות יוצרת רגעים נוספים שניתוח הסדר ליניארי ראשון מתעלם. מאמר זה מספק מדריך מקיף למהנדסים מבניים ותלמידים מתקדמים בביצוע ניתוח P-delta בתוך ProAD, כיסוי יסודות מעשיים, ופעולות פרשנות מעשית, ופעולות פרשנות.

הבנת אפקטי הזמנה ו- P-Delta Analysis

(ה) השפעות מסדר שני מתייחסות לכוחות הפנימיים הנוספים והעקירות העולים כאשר הגיאומטריה המושתת של מבנה משפיעה על העומסים החלים.המונח FLT:0P-deltaph1:1 מתארת במפורש את הרגע המושרה על ידי עומס אקסקליאלי:2PLT 3:FLT 3 פועל באמצעות עקירה מאוחרת יותר:5 זה יכול להיות שווה ברגעים באופן משמעותי, לאחר מכן, כלומר, לאחר מכן, כלומר, בין אם הוא יכול להיות פשט, באופן משמעותי, בין אם הוא יכול להיות פשט, באופן משמעותי, ובאופן משמעותי, בין אם הוא פשט, והפך ל-זמנית, בין אם הוא ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , ומאוחר יותר, ומאוחר יותר, ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ , , ⁇ , .

ישנם שני סוגים עיקריים של השפעות P-delta:

  • (FLT:0)- ⁇ (הגירה) אפקט: אנדרל 1 (האפקט הכללי של sway שבו הסיפור כולו או המבנה מתפוגגים מאוחר יותר, מה שגורם לעומס אנכי ליצור רגעים ממושכים.זה קריטי ביותר בבנייה רב קומות תחת עומסים מאוחרים יותר כגון רוח או סיסמית'.
  • (FLT:0)- ⁇ (הזכר מרפא) אפקט: אנדרט 1:1 זה מתייחס לקשת מקומית של חבר תחת עומס אקסקלי, יצירת רגעים נוספים בתוך אורך החבר.זה רלוונטי עבור חברים דחיסה סלנדר והוא נתפס גם על ידי ניתוח P-delta מעודן, במיוחד בעת שימוש באלמנטים סופיים.

ניתוח P-delta של STAAD יכול לקחת בחשבון את שתי ההשפעות בו זמנית אם המודל כולל די דיסקרטיזציה חבר.הניתוח פותר איזון בתצורה המוטענת, החל מתכנס עד ההתכנסות.

כאשר ניתוח P-Delta נדרש

בניית קודים ותקני עיצוב מבניים ברחבי העולם מחייבת שיקולים של השפעות מסדר שני בתנאים מסוימים.

  • יחס רוחב:0 (FLT:103) עבור עמודות עם זחלות גבוהה (kl /r > 100 עבור פלדה, או כ- ACI 318 עבור בטון), רגעים מסדר שני הופכים משמעותיים.
  • (FLT:0) לנטל סחף: 1R.1, אם הסיפור נסחף על ידי גובה הסיפור עולה על 0.02 תחת עומסי שירות, יש להעריך את השפעות P-delta.
  • (FLT:0)Stability coefficient (theta): ph1 בעיצוב סיסמי ל- ASCE 7, אם יציבות coefficient ⁇ עולה 0.1, ניתוח הזמנה שנייה נדרש.
  • (FLT:0)Tall או מבנים גמישים: FLT:1Builds high than 10 סיפורים או אלה עם מערכות מאוחרות גמישות (למשל, מסגרות הרגע ללא ליבות קשיחות) נוטים להגברה משמעותית של P-delta.

התעלמות מאפקטים P-delta יכולה להוביל להפחתה של כוחות, תשואות מוקדמות, או אפילו התמוטטות. לכן, עיצוב מבני מודרני מבוסס במידה רבה על שיטות ניתוח לא לינארי, ו-StAD Pro מספק כלים חזקים כדי לשלב אותם ביעילות.

ניתוח פרדוקסים פיזיולוגיים עבור P-Delta Analysis

מטריקס גיאומטרי Stiffness Matrix

ב-Stad Pro, ניתוח P-delta משנה את המטריקס הקשיחות של האלמנט על ידי הוספת נוקשות גיאומטרית (או לחץ-רגישות) תרומה.הנוקשות הגיאומטרית תלויה בכוח הצירי בכל חבר.תחת מתח, החבר הופך נוקשה יותר; תחת דחיסה, הוא הופך רך יותר.

(ב) ויקרא י"ד:2 ויקרא י"ד:

(ב) ויקרא י"א): "וַיְּהַּהְיִדָּבְהַבְתָּבְתָּבָה הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא

שיטות ישירות נגד

סטאד פרו מציע שתי גישות לפתרון בעיית P-delta:

  • (FLT:0)Direct P-delta (לא iterative): אנדרט 1:1 עבור חומרים אלסטיים ועקירות קטנות שבו רגעים P-delta הם משוערים כקטור עומס נוסף הנצמד מ עקירות סדר ראשון. שיטה זו מהירה אך מניחה כי עקירות מן הניתוח הראשוני הן מדויקות מספיק.
  • (FLT:0) ,Iterative P-delta (הגירסת ה-FLT): שיטה זו פותרת שוב ושוב את משוואה שיווי המשקל עם גיאומטריה עדכנית ונוקשות גיאומטרית עד שגירושים וכוחות מתלכדים.זה מדויק יותר לאפקטים דו-סדר שני חמורים, והוא מומלץ למבנים מזחלים.

ניתן להשתמש בשיטה הרצנית על ידי ציון מספר רב של אמירות בפקודות הניתוח. STAAD Pro תמשיך לסכן את הפתרון עד לשינוי בעקירה בין הרצאות מוצלחות הוא מתחת לסובלנות (default 0.001).

שלב-בי-שלב נוהל ניתוח P-Delta Group ב-Stad Pro

השלבים הבאים מניחים מודל Pro בסיסי של STAAD כבר נוצר.אם החל מאפס, לבנות את הגיאומטריה, להקצות תכונות ולהגדיר תחילה עומסים.

שלב 1: יצירת מודל סטריקט מפורט

(ה) כל חברי התורמים להתנגדות וליציבות מאוחרת יותר, להבטיח כי חיבורים של אמם-קומונים הם מודל כראוי (קשיד, סמיקליד, או hing) להשתמש ב-FLT:0beam אלמנטים FLT:1 עבור מסגרות ו-FLT:2plate אלמנטים FLT 3 עבור קירות Shear או אם יש צורך באפקטים P-del הם רגישים מאוד לתנאי קישוריות.

שלב 2: Define Load Cases andשלבים

החל עומסים אנכיים (דאד, חי, שלג וכו ') ועומסים מאוחר יותר (wind, סיסמי) ולאחר מכן ליצור שילובי עומס עבור קוד העיצוב שלך.ניתוח P-delta צריך להתבצע על כל שילוב הכולל גם עומסים אנכיים ומאוחרים יותר.

שלב 3: הגדר את הפיקוד P-Delta

ב-Standa, ניתוח P-delta מופעל באמצעות פרמטר (FLT:0) ,PERFORM ANALYSISFLT:1 עם ה-FLT:2P-DELTAFLT 3.3. לחלופין, השתמש ב- GUI: לחץ על FLT:4Analyze > Analysis; Options > P-DeltaFalph:

סינתזה טיפוסית בקובץ הקלט נראית כמו:

(ב) .

זה מפעיל את ניתוח P-delta עם עד 10 מסלולים עבור שילוב עומס 1.

שלב 4: הפעל את הניתוח

לבצע את הניתוח.עבור מודלים גדולים, לשקול להגדיל את מספר ההסרות (למשל, 10-15) כדי להבטיח התכנסות.

שלב 5: סקירה על שקיפות ותוצאות

לאחר ניתוח, לבדוק את ה-FLT:0 (Output FileFirLT:1) עבור דוחות התכנסות.חפש "conVERGENCE ACHIEVED" או הודעה המציינת את מספר ההאקרים המשמשים.אם הניתוח לא התאחד, ייתכן שיהיה עליך לחדד את ה- mesh, להתאים את הגבלת ההצתה, או לשקול מחדש את המערכת המבנית.

שלב 6: זמני הוראות ונקודות החלפה

ראה כוחות חברים (axial, Shear, רגע) ועקירות נלאות באמצעות FLT:0 RESult ViewercioFLT:1 , השוו את תוצאות P-delta עם ניתוח הזמנה ראשונה (ללא P-delta) כדי לראות את אחוז הגדלה.

  • (ב) ,0) רגעים של עמודות: 1FLT (ה) הם גדלים בשל השפעות P- ⁇ .
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) כוחות אלקים: 1) ⁇ (ב) עלולים להפחית את הנוקשות האפקטיבית.

הגדרות מתקדמות ואפשרויות

כולל P-delta בניתוח דינמי

סטאד Pro מאפשר P-delta להיות משולב עם ניתוח דינמי (קשת תגובה או היסטוריה זמן) זה קריטי עבור בניינים גבוהים שבו כוחות סיסמיים לגרום סחף גדול. לכלול P-delta בניתוח דינמי, עליך לבצע תחילה ניתוח סטטי P-delta עבור העומסים כוח הכבידה, ולאחר מכן להשתמש במצב deformed כמו התנאי הראשוני לניתוח דינמי.

שימוש ב- Change Stiffness Command

עבור אפקטים מתקדמים יותר של P- ⁇ , אתה יכול לאפשר את ה-FLT:0 [זוכר P-DELTASFLT:1] פיקוד, אשר רואה קשת בתוך החבר.זה חיוני עבור עמודות סלנדר עם עומס אקסקלי גבוה.

(ב) 1

זה חל על P-delta ברמת חבר חברים מוגדרים.

המונחים: Imperfections

מבנים אמיתיים אינם סטרייטים לחלוטין.קודי עיצוב דורשים לעתים קרובות את הכשל הראשוני (למשל, L/500) להיכלל בניתוח.InStAD Pro, אתה יכול מודל פגמים ראשוניים כמו עומסים חד-משמעיים או על ידי הסרת נקודות. לחלופין, להשתמש ב-FLT:0IMFECTIONREF:1LT 1LT באופן אוטומטי כדי ליישם פגמים המבוססים על הוראות קודים.

טיפים מעשיים עבור ניתוח P-Delta

  • (FLT:0)Model כל עומסי הכבידה המשמעותיים: FIRLT:1 (p-delta אפקטים תלויים בעומס האנקסיאלי הכולל, כך כוללים מתים, חיים, מחוספסים וציוד באופן מדויק.
  • (FLT:0) ,Useעוד מעודן עבור עמודות: ⁇ 1 במיוחד עבור עמודות סלנדר, חלוקת אלמנטים בטאם מרובים משפרת את הדיוק של אפקטים מקומיים P- ⁇ .
  • תנאי התמיכה:0 (FLT:1 בסיס הנחה משפיעה מאוד על עקירות מאוחרות יותר.) לבדוק כי תמיכה ניתוב או קבוע הם מציאותיים.
  • (ב) [17] , [17] , עיין ב[[המאה ה-20]] ב[[1924]], [[1924]]]]]] ב[[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]
  • (ב) ,0) ניתוחי רגישות ל-RVary 1:1 ו-Vary the Iteration Count andסובלנות כדי להבטיח שהתוצאות יציבות.
  • (ב) [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) מעודכנים גדלים לאחר ניתוח P-delta:03FLT) 1 עיצוב המבנה להתנגד לכוחות המושפעים, ולאחר מכן להפעיל מחדש את P-delta כדי להבטיח התכנסות.

תוצאות חיפוש ו-Stability Checks

לאחר ניתוח P-delta הוא שלם, עליך להעריך אם המבנה עומד בקריטריונים של יציבות. פרמטרים מרכזיים כדי להעריך:

Story Stability Coefficient ( ⁇ )

(ב) לכל סיפור, חישוב ⁇ =(P × ⁇ ) / (V × h), שבו (FLT:0) ⁇ FLT:1) הוא עומס אנכי הכולל ומעל הסיפור, FLT:2 ⁇ FLT 3:2 ⁇ FLT 3:2 הוא סחף בין כוכבים, 0.

המונחים: time Magnification Factors

(ה) השתמשו בפלט כדי לייחס את היחס ל-[[המאה ה-[[1924]]:2/MoriFLT 3]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]

המונחים: noise factor

סטאד פרו יכול לחשב את גורם העומס החמקמק (λ) עבור המבנה תחת העומסים החלים.אם λ הוא פחות מ 10, אפקטים מסדר שני הם משמעותיים ואת העיצוב צריך לבדוק נגד קלינג.You יכול לבקש זאת על ידי הוספת FLT:0BuckingFLT:1 לפקודת הניתוח:

(ב) 2

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ 1 (ב) עבור מבנים מזחלים גבוהים, 5 אמירות לא יכולות להיות מספיקות.
  • (FLT:0) לעקירה אך סיבוב קטן:FreaLT:1 (הניתוח של P-delta של STAAD Pro מניח סיבובים קטנים (הסדר השני הלינימינלי) לסיבובים גדולים (למשל, כבלים או מסגרות גמישות מאוד), ניתוח לא ליניארי מלא (גירה גדולה) נחוץ במקום זאת.
  • (FLT:0) אבחון חבר P-delta:cioFLT:1) ברירת המחדל P-delta רק רואה את P- ⁇ ברמת הסיפור. עבור עמודות עם נפיחות גבוהה, לאפשר חבר P-delta כפי שתואר קודם לכן.
  • (ב) ⁇ :0) יחידות עקביות: תוצאות P-delta הן רגישות מאוד לעומס גודל.וודא שכל העומסים הם ביחידות עקביות (kN, N, kN, k, k, kps וכו ').

משאבים ופניות

לקריאה נוספת והנחיות רשמיות, יש לשקול את הפעולות הבאות:

  • (ב) ,0) ,Bentley STAAD Pro הרשמי של מסמך הוראת סעיף 1 (ב) - עזרה מפורטת בהוראות ובדוגמאות.
  • (ב) ⁇ :0) מדריך עיצובי 10: מחיקת ריבוע של מסגרות פלדה נמוכות-Rise Structural (FLT:1) כולל שיקולים של P-delta.
  • (ב) .0) ,ACI 318: בניית דרישות קוד עבור רצף של רצף 1:0 , מספק זחלות והוראות זמן מסדר שני.
  • (FLT:0)ASCE/SEI 7: מינימום עיצוב מטען וקריטריונים הקשורים לבנייה ומבנה אחר FLT:1 - דרישות יציבות coefficient ו- P-delta.

המונחים: 10Story Steel Moment

שקול מסגרת זמן פלדה 10 קומות עם גובה של 40 מ ' ורוחב מפרץ של 8 מ '. המבנה ממוקם באזור סיסמי, כך רוח ועומסים סיסמיים הם משמעותיים. ניתוח הזמנה ראשונה נותן עקירה גג מקסימלית של 250 מ"מ תחת עומס מת וסמסים כפול 0.1%, לאחר מתן ניתוח P-delta עם 12, התקרה הופכת 290 מ"מ לשנייה, 000 kN.

בהתבסס על תוצאות אלה, המהנדס מחליט להזיז את הסיפורים הראשונים על ידי הוספת קטעי עמודה או הגדלת.ליזום מחדש את ניתוח P-delta מראה הפחתת הגדלה (כיום 10%).העיצוב הסופי משלב את הכוחות המוגברים לכל החברים.

מסקנה

שילוב ניתוח P-delta ב- STAAD Pro חיוני לתכנון מבנים בטוחים ואמינים, במיוחד אלה רגישים לאפקטים מסדר שני.על ידי הבנת הרקע התיאורטי, הגדרת נכונה את הפרמטרים הניתוח, ופרש תוצאות עם קריטריונים של יציבות בראש, מהנדסים יכולים להעריך ביעילות ולצמצם את החששות היציבות.תמיד עם בדיקות ידניות והוראות קוד כדי להבטיח עמידה בסטנדרטים בטיחותיים ושלמות מבנית.