Zakładka Podstawowe zarządza podstawowymi parametrami pręta. Jeśli zaznaczysz pole wyboru w sekcji 'Opcje', z reguły dodawana jest kolejna zakładka dialogowa. Można tam zdefiniować szczegóły.
Typ pręta
Typ pręta steruje sposobem przejmowania sił wewnętrznych lub właściwościami zakładanymi dla pręta. Na liście dostępne są różne typy prętów.
Belka
Belka jest prętem sztywnym na zginanie, który może przenosić wszystkie siły wewnętrzne. Belka nie posiada przegubów na swoich końcach. Ten typ pręta może być obciążany wszystkimi typami obciążeń.
Pręt sztywny
Pręt sztywny sprzęga przemieszczenia dwóch węzłów za pomocą sztywnego połączenia. Zasadniczo odpowiada on zatem Łącznikowi. Umożliwia to definiowanie prętów o bardzo dużej sztywności z uwzględnieniem przegubów, które mogą również wykazywać stałe sprężystości i nieliniowości. Problemy numeryczne prawie nie występują, ponieważ sztywności są dostosowane do systemu.
Dla prętów sztywnych wyprowadzane są siły wewnętrzne, jeśli w Nawigatorze - Wyniki na dole w kategorii 'Pręty' aktywowana jest opcja Wyniki dla łączników.
Dla prętów sztywnych przyjmowane są następujące sztywności:
| Sztywność podłużna E · A | 1013 · ℓ [jednostka SI] z ℓ = długość pręta |
| Sztywność skrętna G · IT | 1013 · ℓ [jednostka SI] |
| Sztywność na zginanie E · I | 1013 · ℓ3 [jednostka SI] |
| Sztywność na ścinanie GAy / GAz (jeśli aktywowana) | 1016 · ℓ3 [jednostka SI] |
Pręt kratownicowy
Pręt kratownicowy odpowiada belce z przegubami momentowymi na obu końcach. Dodatkowo obrót wokół osi podłużnej na początku pręta jest zwolniony przez przegub φx. Dla tego typu pręta wyprowadzane są momenty zginające i skręcające z obciążeń pręta.
Pręt kratownicowy (tylko N)
Ten typ pręta kratownicowego o sztywności E ⋅ A może przenosić siły osiowe w postaci rozciągania i ściskania. Wyprowadzane są tylko węzłowe siły wewnętrzne. Pręt wykazuje liniowy przebieg sił wewnętrznych, o ile na pręt nie działa obciążenie pojedyncze. Nie jest wyprowadzany przebieg momentów, który mógłby wystąpić w wyniku ciężaru własnego lub obciążenia liniowego. Siły węzłowe są jednak obliczane na podstawie obciążeń prętowych, co zapewnia prawidłowe przekazywanie obciążeń.
Stężenie odporne na wyboczenie (Buckling-Restrained Brace)
Typ Buckling-restrained brace umożliwia modelowanie pręta ze stalowym rdzeniem (płaskownik lub przekrój krzyżowy) i betonową otuliną w kwadratowym lub okrągłym profilu zamkniętym. Jest on stosowany zwłaszcza w USA do usztywniania budynków zagrożonych trzęsieniami ziemi.
Stalowy rdzeń jest ruchomy w płaszczu betonowym bez zespolenia. Przy ściskaniu występuje "mikrowyboczenie" z wysokimi postaciami własnymi, ponieważ otulina zapobiega globalnemu wyboczeniu całego pręta.
Dla sztywności pręta uwzględniany jest tylko stalowy rdzeń, dla automatycznego ciężaru własnego również płaszcz betonowy z zewnętrzną osłoną stalową.
Pręt rozciągany
Pręt rozciągany może przenosić tylko siły rozciągające. Typ pręta odpowiada 'prętowi kratownicowemu (tylko N)', który ulega zerwaniu przy sile ściskającej.
Obliczanie układu prętowego z prętami rozciąganymi odbywa się iteracyjnie: W pierwszym kroku określane są siły wewnętrzne wszystkich prętów. Jeśli pręty rozciągane uzyskują ujemną siłę osiową (ściskanie), rozpoczyna się kolejny krok iteracji. Składniki sztywności tych prętów nie są już uwzględniane – uległy one zerwaniu. Proces ten jest kontynuowany tak długo, aż żaden pręt rozciągany nie ulegnie zerwaniu. System może stać się niestateczny w wyniku zerwania prętów rozciąganych.
Pręt ściskany
Pręt ściskany może przenosić tylko siły ściskające. Typ pręta odpowiada 'prętowi kratownicowemu (tylko N)', który ulega zerwaniu przy sile rozciągającej. Zrywane pręty ściskane mogą prowadzić do niestatecznego systemu.
Pręt wyboczeniowy
Pręt wyboczeniowy odpowiada 'prętowi kratownicowemu (tylko N)', który przenosi nieograniczone siły rozciągające, ale siły ściskające tylko do osiągnięcia siły krytycznej. Dla przypadku Eulera 2 siła ta jest określana następująco:
Ten typ pręta często pozwala uniknąć niestateczności, które pojawiają się w obliczeniach nieliniowych według teorii II. lub III. rzędu w wyniku wyboczenia prętów kratownicowych. Zastąpienie ich (zgodnie z rzeczywistością) prętami wyboczeniowymi w wielu przypadkach zwiększa obciążenie krytyczne.
Pręt typu 'Kabel'
Kabel może być obciążany tylko rozciąganiem. Pozwala to na analizę łańcuchów kablowych za pomocą iteracyjnych obliczeń według teorii III. rzędu z uwzględnieniem sił podłużnych i poprzecznych.
Kable nadają się do modeli, w których mogą wystąpić duże odkształcenia z odpowiednimi zmianami sił wewnętrznych. W przypadku prostych odciągów, jak w przypadku zadaszenia, pręty rozciągane są całkowicie wystarczające.
Dźwigar wirtualny
Ten typ pręta umożliwia zastosowanie właściwości przekrojowych dla Open Web Steel Joists, które Steel Joist Institute zapisało w tak zwanych tabelach "Virtual Joist". Te profile Virtual Joist reprezentują równoważne kształtowniki szerokostopowe, które są bardzo zbliżone do pola powierzchni pasa dźwigara, efektywnego momentu bezwładności i ciężaru. Dźwigar jest zatem zastępowany przez pręt z wirtualnym przekrojem. W ten sposób można symulować złożone jednostki nośne, takie jak na przykład dźwigar kratownicowy, w całym systemie.
Wybierz z listy 'Serię' wirtualnego dźwigara.
Na liście 'Wirtualny dźwigar' można następnie określić dokładny typ.
Przycisk
w sekcji 'Przekrój i materiał' umożliwia zaimportowanie wirtualnego dźwigara z biblioteki przekrojów.
Sztywność
Za pomocą tego typu pręta można użyć pręta ze zdefiniowanymi przez użytkownika sztywnościami. Parametry sztywności należy zdefiniować w oknie dialogowym 'Nowa sztywność pręta' (patrz rozdział Sztywności prętów).
Łącznik
Pręt łączący jest wirtualnym, bardzo sztywnym prętem ze sztywnymi lub przegubowymi końcami pręta. Dostępne są cztery opcje sprzęgania stopni swobody węzłów początkowych i końcowych 'Sztywne' lub za pomocą 'Przegubu'. Łączniki umożliwiają modelowanie specjalnych sytuacji przenoszenia sił i momentów. Siły normalne i poprzeczne oraz momenty skręcające i zginające są wówczas przenoszone bezpośrednio z węzła do węzła.
Sprężyna
Pręt sprężysty oferuje możliwość odwzorowania liniowych lub nieliniowych właściwości sprężyn z definiowalnymi zakresami działania. Dla pręta sprężystego wystarczy w zakładce 'Przekrój' określić tylko długość pręta Lz, a nie przekrój: Sztywność pręta wynika z parametrów sprężyny zdefiniowanych w oknie dialogowym 'Nowa sprężyna prętowa' (patrz rozdział Sprężyny prętowe).
Tłumik
Tłumik zasadniczo odpowiada prętowi sprężystemu z dodatkową właściwością 'Współczynnik tłumienia'. Ten typ pręta rozszerza możliwości analiz dynamicznych według Analizy historii czasowej.
Podobnie jak w przypadku pręta sprężystego, w zakładce 'Przekrój' wystarczy określić tylko długość pręta Lz, a nie przekrój. Sztywność pręta wynika z parametrów sprężyny zdefiniowanych w oknie dialogowym 'Nowa sprężyna prętowa' (patrz rozdział Sprężyny prętowe). Właściwości tłumienia można kontrolować za pomocą współczynnika tłumienia X.
Opcje
W tej sekcji można zdefiniować dodatkowe właściwości prętów za pomocą pól wyboru.
Węzły na pręcie
Za pomocą jednego lub kilku węzłów na pręcie można podzielić pręt na segmenty bez dzielenia pręta (patrz rozdział Węzły ).
Przeguby
Na pręcie można umieścić przeguby, aby kontrolować przenoszenie sił wewnętrznych w węzłach końcowych (patrz rozdział Przeguby końcowe pręta). Dla niektórych typów prętów wprowadzanie jest zablokowane, ponieważ istnieją już wewnętrzne przeguby. Przeguby można przypisywać oddzielnie do 'Początku pręta i' i 'Końca pręta j'.
Mimośrody
Mimośrody oferują możliwość przyłączenia pręta do węzłów końcowych w sposób mimośrodowy (patrz rozdział Mimośrody prętów). Mimośrody można przypisywać oddzielnie do 'Początku pręta i' i 'Końca pręta j'.
Podparcie
Do pręta można przypisać podparcie, które działa na całej jego długości. Stopnie swobody i stałe sprężystości należy zdefiniować w warunkach podparcia (patrz rozdział Podparcia prętowe).
Usztywnienia poprzeczne
Usztywnienia poprzeczne na pręcie mają wpływ na sztywność deplanacyjną pręta. Wpływają one na obliczenia ze skręcaniem skrępowanym z uwzględnieniem siedmiu stopni swobody (patrz rozdział Usztywnienia poprzeczne pręta).
Nieliniowość
Do pręta można przypisać nieliniowość. Właściwości nieliniowe należy zdefiniować jako nieliniowości pręta (patrz rozdział Nieliniowości prętów).
Pośrednie punkty wynikowe
Za pomocą pośrednich punktów wynikowych można sterować wynikami w tabeli wzdłuż pręta. Punkty podziału należy zdefiniować w oknie dialogowym 'Nowy pośredni punkt wynikowy pręta' (patrz rozdział Pośrednie punkty wynikowe pręta).
Modyfikacje końców
Za pomocą modyfikacji końców można graficznie dostosować geometrię pręta na jego końcach. W ten sposób można przygotować występy, skrócenia lub skosy dla renderowanego widoku.
'Wydłużenie': Można zdefiniować 'Wydłużenie' zarówno dla początku, jak i końca pręta. Wartość ujemna Δ działa jak skrócenie.
'Nachylenie': Za pomocą nachylenia można skośnie ściąć każdy koniec pręta. Możliwe są kąty nachylenia wokół obu osi pręta y i z. Dodatni kąt powoduje obrót zgodnie z ruchem wskazówek zegara wokół odpowiedniej osi dodatniej.
Dezaktywuj do obliczeń
Zaznaczenie tego pola wyboru sprawia, że pręt wraz z obciążeniem nie jest uwzględniany w obliczeniach. Pozwala to zbadać, jak zmienia się zachowanie nośne modelu, gdy określone pręty nie są aktywne. Pręty nie muszą być usuwane; obciążenia również pozostają zachowane.
